JP4533632B2

JP4533632B2 - ２：２プルダウン検出技法

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Publication number: JP4533632B2
Application number: JP2003585418A
Authority: JP
Inventors: チョウ，ウイング−チ
Original assignee: ゾランコーポレイション
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2010-09-01
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Description

本発明は、ビデオ信号処理に関し、さらに詳しく言えば、改善された２：２および３：２プルダウン検出技法に関する。本発明の技法は、例えばインタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換するときに使用することができる。

ビデオディスプレイシステムには、インタレースディスプレイシステムおよびプログレッシブディスプレイシステムの２つの一般的な種類がある。インタレースディスプレイシステムはインタレースビデオ信号を使用する。インタレースビデオ信号は、ディスプレイに表示されるすべてのラインの２分の１にあたる偶数フィールド、およびディスプレイに表示されるすべてのラインの残りの２分の１にあたる奇数フィールドを含む。インタレースビデオ信号の偶数フィールドおよび奇数フィールドをディスプレイ上に交互に走査して画像を生成する。一方、プログレッシブディスプレイシステムは、プログレッシブビデオ信号を使用する。プログレッシブビデオ信号はフレームを含み、各フレームはディスプレイに表示されるすべてのラインを含む。プログレッシブビデオ信号のフレームをディスプレイ上に連続的に走査して画像を生成する。

プログレッシブディスプレイシステムは、インタレースディスプレイシステムと比較してより高品質の画像を作り出すので、ますます普及しつつある。しかし、今日存在する多くのビデオ信号は、インタレースビデオ信号である。したがって、インタレースビデオ信号をプログレッシブディスプレイシステムに表示するために、インタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換しなければならない。この変換プロセスはビデオインタレース除去として知られ、一般にビデオインタレース除去回路によって実行される。ビデオインタレース除去はライン２倍化とも呼ばれ、ビデオインタレース除去回路はライン２倍化回路とも呼ばれる。

２つの一般的なビデオインタレース除去技法は、併合（ウィービングとも呼ばれる）技法および補間（ボビングとも呼ばれる）技法と呼ばれる。併合技法では、インタレースビデオ信号の偶数および奇数フィールドラインをウィーブ（またはインタリーブ）して、１枚のフレームを生成する。併合技法は比較的動きの少ない画像には十分に適しているが、画像中に動きが多いと非常に不快な不自然さを作り出す。補間技法では、フィールドライン間に補間ライン（すなわち、不足ライン）を（通常、各補間ラインの上下のフィールドラインのフィールドピクセルを平均化することによって）生成し、フィールドラインと組み合わせて１枚のフレームを生成する。補間技法は動きの多い内容のビデオには十分に適しているが、比較的動きの少ない画像に対して使用すると明らかに目に見える垂直解像度の低下を招く。画像中に比較的動きが少ないときには併合技法を使用し、画像中に比較的動きが多いときには補間技法を使用する動き適応技法がいくつか開発されている。

インタレースビデオ信号には５０フィールド／秒または６０フィールド／秒など種々のフィールドレートがあり、映画、漫画、コンピュータグラフィックスまたはコンピュータアニメーションなど種々のソースからインタレースビデオ信号を生成することができる。毎秒２４枚のフレームを表示する映画は、２：２プルダウンと呼ばれるよく知られた技法を使用して、５０フィールド／秒のインタレースビデオ信号に一般に変換され、次にもともとのレートより４％速いレートで表示される。映画は、３：２プルダウン（２：３プルダウンとも呼ばれる）と呼ばれるよく知られた技法を使用して、６０フィールド／秒のインタレースビデオ信号に一般的には変換される。コンピュータアニメーションは、３０フレーム／秒で大抵作成され、２：２プルダウンを使用して６０インタレースフィールド／秒に変換される。

図１に２：２プルダウン技法を例示する。２：２プルダウンを使用して、映画フレームＡを偶数インタレースビデオフィールドＡ１および奇数インタレースビデオフィールドＡ２に変換し、映画フレームＢを偶数インタレースビデオフィールドＢ１および奇数インタレースビデオフィールドＢ２に変換し、映画フレームＣを偶数インタレースビデオフィールドＣ１および奇数インタレースビデオフィールドＣ２に変換し、映画フレームＤを偶数インタレースビデオフィールドＤ１および奇数インタレースビデオフィールドＤ２に変換し、以下同様にする。映画フレームＡを奇数インタレースビデオフィールドＡ１および偶数インタレースビデオフィールドＡ２に変換するなどとすることも可能であることに留意されたい。このように４％のスピードアップと一緒に２：２プルダウンを使用して、２４枚の映画フレームを毎秒５０インタレースビデオフィールドに変換する。

インタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換するとき、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定することが望ましい。これは、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであれば、ビデオインタレース除去回路は、連続するフィールド（例えば、Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２、およびＣ１とＣ２などの同じ映画フレームから生成されたフィールド）を併合し、本質的に完全なプログレッシブビデオ信号を生成するために、併合技法を使用することができるからである。

従来のビデオインタレース除去システムは、２：２プルダウンフィールド動き検出回路を使用して、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定する。２：２プルダウンフィールド動き検出回路は、インタレースビデオ信号の連続するフィールドを比較し、各比較に対して比較値を生成する。２：２プルダウンフィールド動き検出回路が２：２プルダウンフィールドパターンを検出する場合、２：２プルダウンフィールド動き検出回路はインタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成する。本願明細書中で使用する２：２プルダウンフィールドパターンは、小さな比較値１個の次に大きな比較値１個が続く反復シーケンスである。２：２プルダウンシーケンスであることを示す別の信号を生成する。一方、２：２プルダウンフィールド動き検出回路が２：２プルダウンフィールドパターンを検出しない場合、２：２プルダウンフィールド動き検出回路はインタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成する。小さな比較値は連続するフィールドの間の良い相関を示し、大きな比較値は連続するフィールドの間の良くない相関を示す点に留意されたい。本願明細書中で使用する比較値は２つのフィールドの間の差であり、差分値は２つの比較値の間の差である。

従来の２：２プルダウンフィールド動き検出回路が使用する技法を以下の例によって説明する。インタレースビデオ信号が、Ａ１Ａ２Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。

フィールドＡ１およびＡ２は映画フレームＡから生成されたものであり、フィールドＢ１およびＢ２は映画フレームＢから生成されたものであり、フィールドＣ１およびＣ２は映画フレームＣから生成されたものであり、フィールドＤ１およびＤ２は映画フレームＤから生成されたものであり、以下同様である。２：２プルダウンフィールド動き検出回路はインタレースビデオ信号の連続するフィールドを比較して、小さな比較値１個の次に大きな比較値１個が続く以下のような反復パターンを生成する。
Ａ１−Ａ２＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ｂ１−Ｂ２＝ＣＶ３（小さな差）
Ｂ２−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｃ１−Ｃ２＝ＣＶ５（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ６（大きな差）
Ｄ１−Ｄ２＝ＣＶ７（小さな差）
Ｄ２−Ｅ１＝ＣＶ８（大きな差）
Ｅ１−Ｅ２＝ＣＶ９（小さな差）
Ｅ２−Ｆ１＝ＣＶ１０（大きな差）
Ｆ１−Ｆ２＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｆ２−Ｇ１＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｇ１−Ｇ２＝ＣＶ１３（小さな差）

２：２プルダウンフィールド動き検出回路は、小さな比較値１個の次に大きな比較値１個が続く反復２フィールドシーケンスを検出し、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成する。小さな比較値１個の次に大きな比較値１個が続く反復２フィールドシーケンスを検出しない場合、２：２プルダウンフィールド動き検出回路は、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成する。

次に、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す信号をインタレース除去回路に送る。指示信号が２：２プルダウンフィールドパターンを検出したことを示す場合、インタレース除去回路は併合技法を使用して、インタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換する。一方、指示信号が２：２プルダウンフィールドパターンを検出しなかったことを示す場合、インタレース除去回路は一般に動き適応技法を使用してインタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換する。

２：２プルダウンフィールド動き検出回路の１つの問題点は、２：２プルダウンフィールド動き検出回路はときどき２：２プルダウンフィールドパターンを誤って検出することである。当業者には明らかなように、連続するフィールドのピクセル間には垂直空間差があるため、連続するフィールド間の直接の差を使用して比較値を生成することはできない。そのため、連続するフィールドを比較し、ひいては比較値を生成するために、より複雑な比較技法（例えば、垂直ハイパスフィルタを使用して連続するフィールド中の高周波を比較する技法）を使用する。残念ながら、これらの比較技法には２：２プルダウンフィールドパターンを誤って検出する傾向がある。２：２プルダウンフィールドパターンを誤って検出するときに、インタレース除去回路はインタレースビデオ信号の連続するフィールドを併合するので、これは好ましくない。異なる時点からのものであるにもかかわらずインタレースビデオ信号の連続するフィールドを併合するために、表示された画像中には非常に不快な不自然さ（すなわち、フェザリングまたはコーミング）が表れる。

図２に３：２プルダウン技法を例示する。３：２プルダウンを使用して、映画フレームＡを偶数インタレースビデオフィールドＡ１、奇数インタレースビデオフィールドＡ２、およびフィールドＡ１と同一である偶数インタレースビデオフィールドＡ３に変換し、映画フレームＢを奇数インタレースビデオフィールドＢ１および偶数インタレースビデオフィールドＢ２に変換し、映画フレームＣを奇数インタレースビデオフィールドＣ１、偶数インタレースビデオフィールドＣ２、およびフィールドＣ１と同一である奇数インタレースビデオフィールドＣ３に変換し、映画フレームＤを偶数インタレースビデオフィールドＤ１および奇数インタレースビデオフィールドＤ２に変換し、以下同様にする。このように、３：２プルダウンを使用して２４枚の映画フレームを毎秒６０インタレースビデオフィールドに変換する。

インタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換するとき、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定することが望ましい。これは、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであれば、ビデオインタレース除去回路は、連続するフィールド（すなわち、同じ映画フレームから生成されたフィールド）を併合し、本質的に完全なプログレッシブビデオ信号を生成するために、併合技法を使用することができるからである。

従来のビデオインタレース除去システムは、３：２プルダウンフレーム動き検出回路を使用して、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定する。３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号の同じパリティを有する連続するフィールド（すなわち、２つの偶数フィールドまたは２つの奇数フィールド）を比較して、各比較に対する比較値を生成する。小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く反復５フィールドシーケンスを検出する場合、３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成する。３：２プルダウンシーケンスであることを示す別の信号を生成する。一方、小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く反復５フィールドシーケンスを検出しない場合、３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成する。

従来の３：２プルダウンフレーム動き検出回路が使用する技法を以下の例によって説明する。インタレースビデオ信号が、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｇ３．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。

フィールドＡ１、Ａ２およびＡ３は映画フレームＡから生成されたものであり、フィールドＢ１およびＢ２は映画フレームＢから生成されたものであり、フィールドＣ１、Ｃ２およびＣ３は、映画フレームＣから生成されたものであり、フィールドＤ１およびＤ２は映画フレームＤから生成されたものであり、以下同様である。３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号の同じパリティを有する連続するフィールドを比較して、小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く以下のような反復パターンを生成する。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｆ１＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｅ３−Ｆ２＝ＣＶ１３（大きな差）
Ｆ１−Ｇ１＝ＣＶ１４（大きな差）
Ｆ２−Ｇ２＝ＣＶ１５（大きな差）
Ｇ１−Ｇ３＝ＣＶ１６（小さな差）

３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続くこの反復５フィールドシーケンスを検出し、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成する。小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く反復５フィールドシーケンスを検出しない場合、３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成する。

次に、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す信号を、インタレースビデオ信号とともにインタレース除去回路に送る。インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを指示信号が示すと、インタレース除去回路は併合技法を使用して、インタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換する。一方、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを指示信号が示す場合、インタレース除去回路は動き適応技法を使用して、インタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換する。

例えば、テレビコマーシャルを挿入するため、映画から場面をカットして除くため、コンピュータグラフィックスを重ねるため、あるいはクレジットなどの字幕スーパーを重ねるために、３：２プルダウンの使用によって生成されたインタレースビデオ信号を編集することがよくある。映画のフレームラインに沿わない編集によって、通常「不良編集」と呼ばれるものが生じる。

いくつかの従来のビデオインタレース除去回路には不良編集を検出する能力がない。その結果、不良編集を検出するには最高５フィールドを要する。以下の例でこれについて説明する。インタレースビデオ信号が、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｇ３Ｈ１Ｈ２Ｉ１
Ｉ２Ｉ３．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。

さらに、インタレースビデオ信号は、編集の結果、不良編集を含み、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｇ３Ｈ１Ｈ２Ｉ１Ｉ２Ｉ３．．．のシーケンスをもつと仮定する。

このシーケンスでは、フィールドＥ３およびＧ３の間で不良編集が起こっている。換言すれば、フィールドＦ１、Ｆ２、Ｇ１およびＧ２がインタレースビデオ信号から削除された。不良編集を検出する能力がない従来のビデオインタレース除去回路は、インタレースビデオ信号の同じパリティを有する連続するフィールドを比較して、以下のような比較値のパターンを生成する。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｇ３＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｅ３−Ｈ１＝ＣＶ１３（大きな差）
Ｇ３−Ｈ２＝ＣＶ１４（大きな差）
Ｈ１−Ｉ１＝ＣＶ１５（大きな差）
Ｈ２−Ｉ２＝ＣＶ１６（大きな差）
Ｉ１−Ｉ３＝ＣＶ１７（小さな差）

この比較値のシーケンスは、小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く５フィールドシーケンスの反復セット２つからなる最初の１０個の比較値を有する。しかし、この最初の１０個の比較値の後、比較値のシーケンスは、小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く５フィールドシーケンスではなくなる。不良編集を含むので、その代わりに今度は小さな比較値１個の次に連続して続く大きな比較値５個がシーケンス中に含まれる。残念ながら従来のビデオインタレース除去回路は、比較値ＣＶ１６が生成されるまで不良編集を検出することはできない。従来の３：２プルダウン動き検出回路は３：２プルダウンを最初に検出するので、ビデオインタレース除去回路はプログレッシブビデオ信号の生成にあたって併合技法を使用し続ける。これは、比較値ＣＶ１１の後で、プログレッシブビデオ信号を生成するとき、異なる時点からのフィールドを一緒に併合する原因となり、したがって最終的に非常に不快な不自然さ（すなわち、フェザリングまたはコーミング）を含む画像を生成する。

いくつかの従来のビデオインタレース除去回路には、「先読み」技法を使用してもっと早く不良編集を検出できる不良編集検出回路が含まれる。このような先読み技法の不利な点は、不良編集を検出するために最大６フィールドまで同時にメモリに記憶しなければならないことである。これは大量のメモリを必要とし、実装および生産の観点から高価であり、したがって好ましくない。

３：２プルダウンを検出するために使用されるもう１つの技法として、３：２プルダウンフィールド動き検出回路の使用がある。３：２プルダウンフィールド動き検出回路は、インタレースビデオ信号の異なるパリティを有する連続するフィールドを比較して、以下のようなパターンを生成する。
Ａ１−Ａ２＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ａ３＝ＣＶ２（小さな差）
Ａ３−Ｂ１＝ＣＶ３（大きな差）
Ｂ１−Ｂ２＝ＣＶ４（小さな差）
Ｂ２−Ｃ１＝ＣＶ５（大きな差）
Ｃ１−Ｃ２＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｃ３＝ＣＶ７（小さな差）
Ｃ３−Ｄ１＝ＣＶ８（大きな差）
Ｄ１−Ｄ２＝ＣＶ９（小さな差）
Ｄ２−Ｅ１＝ＣＶ１０（大きな差）
Ｅ１−Ｅ２＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｅ３＝ＣＶ１２（小さな差）
Ｅ３−Ｆ１＝ＣＶ１３（大きな差）
Ｆ１−Ｆ２＝ＣＶ１４（小さな差）
Ｆ２−Ｇ１＝ＣＶ１５（大きな差）
Ｇ１−Ｇ２＝ＣＶ１６（小さな差）

３：２プルダウンフィールド動き検出回路は、小さな差、小さな差、大きな差、小さな差、大きな差の反復５フィールドシーケンスを検出する。３：２プルダウンフィールド動き検出回路を使用すると、かなり確実に不良編集を検出することができる。しかし、３：２プルダウンフィールド動き検出回路は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを往々にして正しく検出しないので、３：２プルダウンフィールド動き検出回路には問題がある。

したがって、改善された２：２プルダウンおよび３：２プルダウン検出技法が必要とされている。

本発明は、改善された２：２プルダウンおよび３：２プルダウン検出技法を提供する。

本発明の１つの２：２プルダウン検出技法によれば、２：２プルダウンフィールド動き検出回路はインタレースビデオ信号を受け取り、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンフィールドパターンを含むかどうかを検出する。２：２プルダウンフィールド動き検出回路は、インタレースビデオ信号の異なるパリティを有する連続するフィールドに対して比較値を生成し、小さな比較値１個の次に大きな比較値１個が続くシーケンスを検出することによって、これを達成する。２：２プルダウンフィールド動き検出回路が検出したシーケンスを示す別の信号を生成する。

さらに、２：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号を受け取り、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンフレームパターンを含むかどうかを検出する。２：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号の同じパリティを有する連続するフィールドに対して比較値を生成し、連続する比較値に対して差分値を生成し、また小さな差分値１個の次に大きな差分値１個が続くシーケンスを検出することによって、これを達成する。換言すれば、２：２プルダウンフレーム動き検出回路は、対の類似のフレームの動きの比較値を検出する。２：２プルダウンフレーム動き検出回路が検出したシーケンスを示す別の信号を生成する。

２：２プルダウンフィールド動き検出回路は２：２プルダウンフィールドパターンを検出し、２：２プルダウンフレーム動き検出回路は２：２プルダウンフレームパターンを検出し、フィールド動き検出回路およびフレーム動き検出回路が検出した２：２プルダウンシーケンスが同じである場合、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成する。２：２プルダウンフィールド動き検出回路が２：２プルダウンフィールドパターンを検出しない場合、または２：２プルダウンフレーム動き検出回路が２：２プルダウンフレームパターンを検出しない場合、あるいはフィールド動き検出回路およびフレーム動き検出回路が検出した２：２プルダウンシーケンスが同じではない場合、インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成する。

本発明の１つの３：２プルダウン検出技法によれば、３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号の同じパリティを有する連続するフィールドに対して比較値を生成し、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続くシーケンスを検出する。

小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出する場合、３：２プルダウンフレーム動き検出回路はインタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成する。３：２プルダウンフレーム動き検出回路が検出したシーケンスを示す別の信号を生成する。小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出しない場合、３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成する。

本発明のその他の実施形態、態様および特徴は、以下の説明および添付の図面から明らかになる。以下の説明においてはとくに記述せず、および／または添付の図面には示さない他の実施形態も当業者にとっては明らかであろう。

本発明のより完全な理解のために、およびその他の実施形態、態様および特徴のために、添付の図面とともに以下の説明を参照する。

図面を参照することによって、本発明の特定の実施形態およびそれらの利点をもっともよく理解できる。さまざまな図面の同じ部分および対応する部分については、同じ参照番号を使用する。

Ｉ．改善された２：２プルダウン検出によるビデオインタレース除去システム
図３は、本発明のいくつかの実施形態によるビデオインタレース除去回路システム３００のブロック図である。ビデオインタレース除去回路システム３００は、２：２プルダウン検出回路３１０およびインタレース除去回路３５０を含む。２：２プルダウン検出回路３１０は、フィールド動き検出回路３２０、フレーム動き検出回路３３０および制御回路３４０を含む。ハードウェア、ファームウェア／マイクロコード、ソフトウェアまたはそれらの任意の組合せを用いて、ビデオインタレース除去回路システム３００が実行する機能を実装することができる。単一の集積回路素子または複数の集積回路素子上にビデオインタレース除去回路システム３００を実装することもできる。

２：２プルダウンフィールド動き検出回路３２０は、任意の従来の２：２プルダウンフィールド動き検出回路であってよく、インタレースビデオ信号ＩＶＳを受け取り、２：２プルダウンフィールドパターンを検出したかどうかを示す（信号ライン３２２に出力する）信号を生成する。２：２プルダウンフィールドパターンを検出する場合、２：２シーケンスを示す別の信号（信号ライン３２４に出力する）を生成する。信号ライン３２４の２：２シーケンス信号はタイミング信号であり、インタレース除去回路３５０がインタレースビデオ信号ＩＶＳのフィールドを適正に併合する（例えば、フィールドＡ２とＢ１とではなく、フィールドＡ１とＡ２とを併合する）ことを可能にする。特に、２：２プルダウンフィールド動き検出回路３２０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳの異なるパリティを有する連続するフィールドを比較し、各比較に対して比較値を生成する。２：２プルダウンフィールド動き検出回路が２：２プルダウンフィールドパターンを検出する場合、２：２プルダウンフィールド動き検出回路は、２：２プルダウンパターンを検出したことを示す信号を生成して信号ライン３２２に出力し、２：２シーケンスを示す信号を生成して信号ライン３２４に出力する。本願明細書中で使用する２：２プルダウンフィールドパターンは、小さな比較値１個の次に大きな比較値１個が続く反復シーケンスである。一方、２：２プルダウンフィールド動き検出回路が２：２プルダウンフィールドパターンを検出しない場合、２：２プルダウンフィールド動き検出回路は、２：２プルダウンパターンを検出しなかったことを示す信号を生成して信号ライン３２２に出力する。従来の２：２プルダウンフィールド検出回路の動作はよく知られているので、２：２プルダウンフィールド検出回路３２０の動作については、本願明細書ではこれ以上説明しない。

前述したように、２：２プルダウンフィールド動き検出回路３２０などの従来の２：２プルダウンフィールド動き検出回路の１つの問題は、しばしば２：２プルダウンフィールドパターンを誤って検出することである。そのため、誤って併合技法を使用してインタレースビデオ信号からプログレッシブビデオ信号を生成して、最終的に非常に不快な不自然さ（すなわち、フェザリングまたはコーミング）を含む表示画像が結果として生じることになる。本件出願人は、２：２プルダウンフィールド動き検出回路に加えて、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０などのフレーム動き検出回路を使用することによって、この誤検出問題をかなり低減あるいは解消できることを発見した。

２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳを受け取り、２：２プルダウンフレームパターンを検出したかどうかを示す（信号ライン３３２に出力する）信号を生成する。２：２プルダウンフレームパターンを検出する場合、２：２シーケンスを示す（信号ライン３３４に出力する）別の信号を生成する。信号ライン３３４の２：２シーケンス信号はタイミング信号であり、インタレース除去回路３５０がインタレースビデオ信号ＩＶＳのフィールドを適正に併合する（例えば、フィールドＡ２とＢ１とではなく、フィールドＡ１とＡ２とを併合する）ことを可能にする。特に、フレーム動き検出回路３３０は同じパリティを有する連続するフィールドを比較し、各比較に対して比較値を生成する。次に連続する比較値を比較して差分値を生成する。フレーム動き検出回路３３０が２：２プルダウンフレームパターンを検出する場合、フレーム動き検出回路３３０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成して信号ライン３３２に出力し、２：２シーケンスを示す信号を生成して信号ライン３３４に出力する。本願明細書中で使用する２：２プルダウンフレームパターンは、小さな差分値１個の次に大きな差分値１個が続く反復シーケンスである。一方、フレーム動き検出回路３３０が２：２プルダウンフレームパターンを検出しない場合、フレーム動き検出回路３３０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成して信号ライン３３２に出力する。

２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０が使用する技法を以下の２つの例によって説明する。最初の例では、インタレースビデオ信号ＩＶＳは２：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、Ａ１Ａ２Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｆ１Ｆ２．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。

２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、同じパリティを有する連続するフィールドを比較して比較値を生成する。すなわち、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０はフィールドＡ１およびＢ１を比較する。この比較によって第１の比較値ＣＶ１を生成する。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、フィールドＡ２およびＢ２を比較する。この比較によって第２の比較値ＣＶ２を生成する。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、フィールドＢ１およびＣ１を比較する。この比較によって第３の比較値ＣＶ３を生成する。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、フィールドＢ２およびＣ２を比較する。この比較によって第４の比較値ＣＶ４を生成する。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、フィールドＣ１およびＤ１を比較する。この比較によって第５の比較値ＣＶ５を生成する。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、フィールドＣ２およびＤ２を比較する。この比較によって第６の比較値ＣＶ６を生成する。フレーム動き検出回路３３０が新しいフィールドをそれぞれ受け取るたびに、この同じプロセスを実行する。比較の内容およびその生成された比較値は以下の通りである。
Ａ１−Ｂ１＝ＣＶ１
Ａ２−Ｂ２＝ＣＶ２
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ３
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ４
Ｃ１−Ｄ１＝ＣＶ５
Ｃ２−Ｄ２＝ＣＶ６
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ７
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ８
Ｅ１−Ｆ１＝ＣＶ９
Ｅ２−Ｆ２＝ＣＶ１０
Ｆ１−Ｇ１＝ＣＶ１１

２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、各比較値を生成するたびに、最後に生成した比較値をその前に生成した比較値と比較して差分値を生成する。すなわち、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、比較値ＣＶ１およびＣＶ２を比較する。この比較によって第１の差分値ＤＶ１を生成する。比較値ＣＶ１およびＣＶ２は、それぞれ同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものなので、ＤＶ１は小さな差分値である。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、比較値ＣＶ２およびＣＶ３を比較する。この比較によって第２の差分値ＤＶ２が生成する。比較値ＣＶ２およびＣＶ３は、同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものではないので、ＤＶ２は大きな差分値である。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、比較値ＣＶ３およびＣＶ４を比較する。この比較によって第３の差分値ＤＶ３を生成する。比較値ＣＶ３およびＣＶ４は、それぞれ同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものなので、ＤＶ３は小さな差分値である。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、比較値ＣＶ４およびＣＶ５を比較する。この比較によって第４の差分値ＤＶ４を生成する。比較値ＣＶ４およびＣＶ５は、同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものではないので、ＤＶ４は大きな差分値である。次に、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、比較値ＣＶ５およびＣＶ６を比較する。この比較によって第５の差分値ＤＶ５を生成する。比較値ＣＶ５およびＣＶ６は、それぞれ同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものなので、ＤＶ５は小さな差分値である。比較の内容および生成された差分値は以下の通りである。
ＣＶ１−ＣＶ２＝ＤＶ１（小さな差）
ＣＶ２−ＣＶ３＝ＤＶ２（大きな差）
ＣＶ３−ＣＶ４＝ＤＶ３（小さな差）
ＣＶ４−ＣＶ５＝ＤＶ４（大きな差）
ＣＶ５−ＣＶ６＝ＤＶ５（小さな差）

インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものなので、小さな差分値、大きな差分値、小さな差分値、大きな差分値、小さな差分値、以下同様なパターンが発生する。前述したように、本願明細書中では小さな差分値１個の次に大きな差分値１個が続くこの反復パターンを２：２プルダウンフレームパターンと呼ぶ。２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、この２：２プルダウンフレームパターンを検出し、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成して信号ライン３３２に出力し、２：２シーケンスを示す信号を生成して信号ライン３３４に出力する。

第２の例では、インタレースビデオ信号ＩＶＳは２：２プルダウンの使用によって生成されたものではなく、ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪ．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。

２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、同じパリティを有する連続するフィールドを比較して比較値を生成する。比較の内容および生成された比較値は以下の通りである。
Ａ−Ｃ＝ＣＶ１
Ｂ−Ｄ＝ＣＶ２
Ｃ−Ｅ＝ＣＶ３
Ｄ−Ｆ＝ＣＶ４
Ｅ−Ｇ＝ＣＶ５
Ｆ−Ｈ＝ＣＶ６

２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、各比較値を生成するたびに、最後に生成した比較値をその前に生成した比較値と比較して差分値を生成する。比較の内容および生成された差分値は以下の通りである。
ＣＶ１−ＣＶ２＝ＤＶ１（大きな差）
ＣＶ２−ＣＶ３＝ＤＶ２（大きな差）
ＣＶ３−ＣＶ４＝ＤＶ３（大きな差）
ＣＶ４−ＣＶ５＝ＤＶ４（大きな差）
ＣＶ５−ＣＶ６＝ＤＶ５（大きな差）

（各差分値を生成するもとの）比較値は、同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものではないので、このシーケンスの差分値はすべて大きな差分値である。差分値は小さな差分値または大きな差分値のランダムなパターンである場合もあることに留意されたい。したがって、２：２プルダウンフレームパターンは発生せず、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成して、信号ライン３３２に出力する。

制御回路３４０は二対の異なる信号を受け取る。第１の対の信号は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す信号ライン３２２の信号、および２：２シーケンスを示す信号ライン３２４の信号を含む。第２の対の信号は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す信号ライン３３２の信号、および２：２シーケンスを示す信号ライン３３４の信号を含む。

制御回路３４０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す信号（すなわち、信号ライン３２２および３３２の信号）を比較し、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを２つの信号がともに示す場合、制御回路３４０は信号を生成して信号ライン３４２に出力し、インタレース除去回路３５０に、併合技法を使用してインタレースビデオ信号ＩＶＳからプログレッシブビデオ信号ＰＶＳを生成させる。制御回路３４０も、２：２シーケンスを示す信号（すなわち、信号ライン３２４および３３４の信号）を比較し、２つの信号がともに同じ２：２シーケンスを示す場合、制御回路３４０は２：２シーケンスを示す信号を生成して信号ライン３４４に出力する。信号ライン３４４の２：２シーケンス信号はタイミング信号であり、インタレース除去回路３５０が、インタレースビデオ信号ＩＶＳのフィールドを適正に併合する（例えば、フィールドＡ２とＢ１とではなく、フィールドＡ１とＡ２とを併合する）ことを可能にする。

一方、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す２つの信号（すなわち、信号ライン３２２および３３２の信号）が、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることをそろって示さない場合、制御回路３４０は信号を生成して信号ライン３４２に出力し、インタレース除去回路３５０に、動き適応技法、動き補償技法、および／または補間技法を使用して、インタレースビデオ信号ＩＶＳからプログレッシブビデオ信号ＰＶＳを生成させる。さらに、２：２シーケンスを示す信号（すなわち、信号ライン３２４および３３４の信号）が同じ２：２シーケンスをそろって示さない場合、制御回路３４０は信号を生成して信号ライン３４２に出力し、インタレース除去回路３５０に、動き適応技法、動き補償技法、および／または補間技法を使用して、インタレースビデオ信号ＩＶＳからプログレッシブビデオ信号ＰＶＳを生成させることができる。

１つの代替の実施形態（図示せず）において、制御回路３４０を省略することもでき、信号ライン３２２、３２４、３３２および３３４をインタレース除去回路３５０に直接接続することもできる。その場合、前述した制御回路３４０が実行する同じ機能をインタレース除去回路３５０が実行することもできる。

フィールド動き検出回路３２０に加えて、フレーム動き検出回路３３０を使用することにより、２：２プルダウンパターンを誤って検出する可能性をかなり低減するか、または解消することができる。そのため、併合技法を使用してインタレースビデオ信号ＩＶＳからプログレッシブビデオ信号ＰＶＳを誤って生成することがなくなる。フィールド動き検出回路３２０が２：２プルダウンフィールドパターンを誤って検出しかねない状況では、動き適応技法を使用してプログレッシブビデオ信号ＰＶＳを生成する。これが、高品質なプログレッシブビデオ信号に結局は結びつき、不快な不自然さがまったくないか、あるいはほとんどない画像を生成するために使用することができる。

本発明に対してさまざまな変更を加えることができることを認識することは重要である。例えば、１つの代替の実施形態において、２：２フレーム動き検出回路は、一つおきの差分値が小さな差分値であるかどうかを検出する。一つおきの差分値が小さな差分値である場合、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０はこれを検出し、インタレースビデオ信号ＩＶＳが２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号、および２：２シーケンスを示す信号を生成して出力する。この実施形態において、その他の差分値を「非関与」として取り扱う。

この代替の実施形態の２：２プルダウンフレーム動き検出回路が使用する技法を以下の例によって説明する。インタレースビデオ信号ＩＶＳは２：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、Ａ１Ａ２Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｆ１Ｆ２．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。前述したように、フィールドシーケンスから比較値を生成し、次に比較値から以下の差分値を生成する。
ＣＶ１−ＣＶ２＝ＤＶ１（小さな差）
ＣＶ２−ＣＶ３＝ＤＶ２（非関与）
ＣＶ３−ＣＶ４＝ＤＶ３（小さな差）
ＣＶ４−ＣＶ５＝ＤＶ４（非関与）
ＣＶ５−ＣＶ６＝ＤＶ５（小さな差）

２：２フレーム動き検出回路は、一つおきの差分値が小さな差分値であることを検出し、ひいてはインタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを検出する。

別の代替の実施形態において、２：２フレーム動き検出回路は小さな差分値１個の次に大きな差分値１個が続く反復シーケンスを最初に検出する。２：２フレーム動き検出回路は、プログラム可能な長さをもつこの初期シーケンスを検出した後、一つおきの差分値が小さな差分値であるかどうかを検出する。この検出プロセスは、いくつかの２：２フィールド動き検出回路によって使用される小さな比較値１個の次に大きな比較値１個が続く反復シーケンスを最初に検出する検出プロセスに類似している。２：２フィールド動き検出回路は、この初期シーケンスを検出した後、一つおきの比較値が小さな比較値であるかどうかを検出する。

２：２プルダウンフィールド動き検出回路３２０、２：２プルダウンフレーム動き検出回路３３０、制御回路３４０およびインタレース除去回路３５０が実行する機能を、多くの種々の回路を使用して実行することができること、およびそのような回路が本発明の範囲内にあることは、当業者にとっては明らかであろう。フィールド動き検出回路およびフレーム動き検出回路の両方を使用する技法によって、２：２プルダウンの誤った検出の予防に加えて、２：２シーケンス中の不良編集を検出することができる。

ＩＩ．改善された３：２プルダウン検出によるビデオインタレース除去回路システム
前述したように、従来の３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、同じパリティのフィールドの間の差を比較し、小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く反復５フィールドシーケンスを検出して、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定する。従来のいくつかの３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、不良編集を検出するために先読み技法を使用するが、先読み技法では最大６フィールドをメモリに保存する必要がある。これは、大量のメモリを必要とするため、実装および製造の観点の双方から高価である。本件出願人は、３：２プルダウンの使用によって生成されたインタレースビデオ信号中の不良編集を検出するために使用することができる技法を発見し、この技法ではどの時間においても２フィールドしかメモリに保存する必要がなく、経済的に有利である。

図４は、本発明のいくつかの実施形態によるビデオインタレース除去回路システム４００のブロック図である。ビデオインタレース除去回路システム４００は、３：２プルダウン検出回路４１０およびインタレース除去回路４５０を含む。３：２プルダウン検出回路４１０はフレーム動き検出回路４３０を含む。ハードウェア、ファームウェア／マイクロコード、ソフトウェアまたはそれらの任意の組合せを使用して、ビデオインタレース除去回路システム４００が実行する機能を実装することができる。単一の集積回路素子または複数の集積回路素子上にビデオインタレース除去回路システム４００を実装することもできる。

３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０はインタレースビデオ信号ＩＶＳを受け取り、３：２プルダウンフレームパターンを検出したかどうかを示す信号を生成する。特に、フレーム動き検出回路４３０は、同じパリティを有する連続するフィールドを比較し、各比較に対して比較値を生成する。連続する比較値を解析して、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスが存在するかどうかを決定する。フレーム動き検出回路４３０がこのパターンを検出する場合、フレーム動き検出回路４３０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成して（信号ライン４４２に）出力し、３：２シーケンスを示す信号を生成して（信号ライン４４４に）出力する。信号ライン４４４の３：２シーケンス信号はタイミング信号であり、インタレース除去回路４５０がインタレースビデオ信号ＩＶＳのフィールドを適正に併合する（例えば、フィールドＡ３とＢ１とではなく、フィールドＡ２とＡ３とを併合する）ことを可能にする。一方、フレーム動き検出回路４３０がこのパターンを検出しない場合、フレーム動き検出回路４３０は、インタレースビデオ信号ＩＶＳが３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成して（信号ライン４４２に）出力する。

３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０が使用する技法を以下の３つの例によって説明する。最初の例では、インタレースビデオ信号ＩＶＳは３：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、不良編集を含まないと仮定する。インタレースビデオ信号ＩＶＳは、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｇ３．．．のフィールドシーケンスをもつ。

３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、同じパリティを有する連続するフィールドを比較して比較値を生成する。すなわち、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＡ１およびＡ３を比較する。この比較によって第１の比較値ＣＶ１を生成する。フィールドＡ１およびＡ３は同じ映画フレームから生成されたものなので、これは小さな差である。次に、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＡ２およびＢ１を比較する。この比較によって第２の比較値ＣＶ２を生成する。フィールドＡ２およびＢ１は異なる映画フレームから生成されたものなので、これは大きな差である。次に、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＡ３およびＢ２を比較する。この比較によって第３の比較値ＣＶ３を生成する。フィールドＡ３およびＢ２は異なる映画フレームから生成されたものなので、これは大きな差である。比較値ＣＶ３および比較値ＣＶ２は、ともに同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものなので、互いに類似する点に留意することが重要である。したがって、比較値ＣＶ２およびＣＶ３は、第１の対の類似の大きな比較値となる。次に、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＢ１およびＣ１を比較する。これによって第４の比較値ＣＶ４を生成する。フィールドＢ１およびＣ１は異なる映画フレームから生成されたものなので、これは大きな差である。次に、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＢ２およびＣ２を比較する。これによって第５の比較値ＣＶ５を生成する。フィールドＢ２およびＣ２は異なる映画フレームから生成されたものなので、これは大きな差である。比較値ＣＶ４および比較値ＣＶ５は、ともに同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものなので、互いに類似する点に留意することが重要である。したがって、比較値ＣＶ４およびＣＶ５は、第２の対の類似の大きな比較値となる。フレーム動き検出回路４３０は、新しいフィールドをそれぞれ受け取るたびに、この同じプロセスを実行する。比較の内容および生成された比較値は以下の通りである。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差、ＣＶ２に類似）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差、ＣＶ４に類似）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差、ＣＶ７に類似）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差、ＣＶ９に類似）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｆ１＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｅ３−Ｆ２＝ＣＶ１３（大きな差、ＣＶ１２に類似）
Ｆ１−Ｇ１＝ＣＶ１４（大きな差）
Ｆ２−Ｇ２＝ＣＶ１５（大きな差、ＣＶ１４に類似）
Ｇ１−Ｇ３＝ＣＶ１６（小さな差）

３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、従来の多くの３：２プルダウンフレーム動き検出回路のように、小さな比較値１個の次に大きな比較値４個が連続して続く反復５フィールドシーケンスを検出するのではなく、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出する。小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出する場合、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す信号を生成して信号ライン４４２に出力し、３：２シーケンスを示す信号を生成して信号ライン４４４に出力する。小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出しない場合、３：２プルダウンフレーム動き検出回路は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成して信号ライン４４２に出力する。

第２の例では、インタレースビデオ信号ＩＶＳは、３：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、不良編集を含むと仮定する。インタレースビデオ信号ＩＶＳは、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｇ３Ｈ１Ｈ２Ｉ１Ｉ２Ｉ３．．．のフィールドシーケンスをもつ。

このシーケンスでは、フィールドＥ３とＧ３との間で不良編集が起こる。換言すれば、フィールドＦ１、Ｆ２、Ｇ１およびＧ２がインタレースビデオ信号から削除された。３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、同じパリティを有する連続するフィールドを比較して比較値を生成する。すなわち、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＡ１およびＡ３を比較する。この比較によって第１の比較値ＣＶ１を生成する。次に、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＡ２およびＢ１を比較する。この比較によって第２の比較値ＣＶ２を生成する。次に、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、フィールドＡ３およびＢ２を比較する。この比較によって第３の比較値ＣＶ３を生成する。フレーム動き検出回路４３０は、新しいフィールドをそれぞれ受け取るたびに、この同じプロセスを実行する。比較の内容および生成された比較値は以下の通りである。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差、ＣＶ２に類似）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差、ＣＶ４に類似）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差、ＣＶ７に類似）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差、ＣＶ９に類似）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｇ３＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｅ３−Ｈ１＝ＣＶ１３（大きな差、ＣＶ１２に類似しない）
Ｇ３−Ｈ２＝ＣＶ１４（大きな差）
Ｈ１−Ｉ１＝ＣＶ１５（大きな差、ＣＶ１４に類似しない）
Ｈ２−Ｉ２＝ＣＶ１６（大きな差）
Ｉ１−Ｉ３＝ＣＶ１７（小さな差）

この場合、小さな比較値（すなわち、比較値ＣＶ１１）の次には、一対の類似の比較値ではなく、２つの非類似の大きな比較値（すなわち、比較値ＣＶ１２およびＣＶ１３）が続くので、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は不良編集を速やかに検出する。比較値ＣＶ１３および比較値ＣＶ１２は、同じ２つの映画フレームから生成されたフィールドを比較することによって生成されたものではないので、類似でないことに留意することが重要である。３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出しないので、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、不良編集が起こったことを示す信号を生成して信号ライン４４２に出力する。次に、この信号をインタレース除去回路４５０に出力する。

第３の例では、インタレースビデオ信号ＩＶＳは、３：２プルダウンの使用によって生成されたものではなく、ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪ．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。

３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、同じパリティを有する連続するフィールドを比較して比較値を生成する。比較の内容および生成する比較値は、以下の通りである。
Ａ−Ｃ＝ＣＶ１（小さな差または大きな差のどちらか）
Ｂ−Ｄ＝ＣＶ２（大きな差、ＣＶ１に類似しない）
Ｃ−Ｅ＝ＣＶ３（小さな差または大きな差のどちらか、ＣＶ２に類似しない）
Ｄ−Ｆ＝ＣＶ４（小さな差または大きな差のどちらか、ＣＶ３に類似しない）
Ｅ−Ｇ＝ＣＶ５（小さな差または大きな差のどちらか、ＣＶ４に類似しない）
Ｆ−Ｈ＝ＣＶ６（小さな差または大きな差のどちらか、ＣＶ５に類似しない）

この場合、比較値ＣＶ２およびＣＶ３は非類似であるので、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを速やかに決定する。３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く５フィールドシーケンスを検出しないので、３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号を生成する。３：２プルダウンフレーム動き検出回路４３０は、受け取ったフィールドパターンがランダムである間は、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す信号の生成を続ける。

フレーム動き検出回路４３０が（信号ライン４４２に）生成した信号が、インタレースビデオ信号ＩＶＳが３：２プルダウンの使用によって生成されたものであることを示す場合、インタレース除去回路４５０は併合技法を使用して、インタレースビデオ信号ＩＶＳからプログレッシブビデオ信号ＰＶＳを生成する。一方、フレーム動き検出回路４３０が（信号ライン４４２に）生成した信号が、インタレースビデオ信号ＩＶＳが３：２プルダウンの使用によって生成されたものではないことを示す場合、インタレース除去回路４５０は動き適応技法、動き補償技法、または補間技法を使用して、インタレースビデオ信号ＩＶＳからプログレッシブビデオ信号ＰＶＳを生成する。

インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定するために、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出することによって、フレーム動き検出回路システム４００は、ビデオの２フィールドを記憶するだけでよく、不良編集を速やかに検出することができて、経済的に有利である。

本発明に対してさまざまな変更を加えることができることを認識することは重要である。例えば、１つの代替の実施形態において、３：２フレーム動き検出回路は、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを最初に検出する。３：２フレーム動き検出回路は、プログラム可能な長さをもつこの初期シーケンスを検出した後、小さな比較値１個の次に二対の類似の比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出する。これらの対の比較値は、大きな値をもっていても小さな値をもっていてもよい。インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるが、フレームの間で動きがほとんどないという状況ではこの実施形態は有利である。こういう状況では、併合技法を使用してプログレッシブビデオ信号の生成を続けることが望ましい。

この代替の実施形態の３：２プルダウンフレーム動き検出回路が使用する技法を以下の例によって説明する。インタレースビデオ信号ＩＶＳは、３：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｇ３．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。比較値は以下のように生成される。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差、ＣＶ２に類似）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差、ＣＶ４に類似）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差、ＣＶ７に類似）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差、ＣＶ９に類似）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｆ１＝ＣＶ１２（大きな差または小さな差）
Ｅ３−Ｆ２＝ＣＶ１３（大きな差または小さな差、ＣＶ１２に類似）
Ｆ１−Ｇ１＝ＣＶ１４（大きな差または小さな差）
Ｆ２−Ｇ２＝ＣＶ１５（大きな差または小さな差、ＣＶ１４に類似）
Ｇ１−Ｇ３＝ＣＶ１６（小さな差）

本件出願人は、場合によっては、例えば、インタレースビデオ信号はコンピュータ画像から生成されたものであるとき、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであっても、小さな比較値１個の次に二対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスは発生しないことを発見した。このような場合には、第２および／または第３の３：２プルダウンフレーム動き検出回路を使用して対処することができる。第２の３：２フレーム動き検出回路は、小さな比較値１個の次に一対の非類似の大きな比較値およびその次に一対の類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出して、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定する。第３の３：２フレーム動き検出回路は、小さな比較値１個の次に一対の類似の大きな比較値およびその次に一対の非類似の大きな比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出して、インタレースビデオ信号が３：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定する。

第２の３：２プルダウンフレーム動き検出回路が使用する技法を以下の例によって説明する。インタレースビデオ信号ＩＶＳは、３：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｇ３．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。比較値は以下のように生成される。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差、ＣＶ２に類似しない）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差、ＣＶ４に類似）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差、ＣＶ７に類似しない）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差、ＣＶ９に類似）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｆ１＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｅ３−Ｆ２＝ＣＶ１３（大きな差、ＣＶ１２に類似しない）
Ｆ１−Ｇ１＝ＣＶ１４（大きな差）
Ｆ２−Ｇ２＝ＣＶ１５（大きな差、ＣＶ１４に類似）
Ｇ１−Ｇ３＝ＣＶ１６（小さな差）

第３の３：２プルダウンフレーム動き検出回路が使用する技法を以下の例によって説明する。インタレースビデオ信号ＩＶＳは、３：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｇ３．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。比較値は以下のように生成される。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差、ＣＶ２に類似）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差、ＣＶ４に類似しない）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差、ＣＶ７に類似）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差、ＣＶ９に類似しない）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｆ１＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｅ３−Ｆ２＝ＣＶ１３（大きな差、ＣＶ１２に類似）
Ｆ１−Ｇ１＝ＣＶ１４（大きな差）
Ｆ２−Ｇ２＝ＣＶ１５（大きな差、ＣＶ１４に類似しない）
Ｇ１−Ｇ３＝ＣＶ１６（小さな差）

また、本件出願人は、３：２プルダウンフレーム動き検出回路に加えて、３：２プルダウンフィールド動き検出回路も使用することによって、不良編集検出を改善することができることを発見した。３：２プルダウンフィールド動き検出回路は、インタレースビデオ信号の異なるパリティを有する連続するフィールドを比較して、一対の小さな比較値の次に「非関与」比較値、小さな比較値、「非関与」比較値が続く反復５フィールドシーケンスを検出する。

この代替の実施形態の３：２プルダウンフィールド動き検出回路が使用する技法を以下の例によって説明する。インタレースビデオ信号ＩＶＳは、３：２プルダウンの使用によって生成されたものであり、Ａ１Ａ２Ａ３Ｂ１Ｂ２Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｄ１Ｄ２Ｅ１Ｅ２Ｅ３Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｇ３．．．のフィールドシーケンスをもつと仮定する。この場合、３：２フレーム動き検出回路は以下のように比較値を生成する。
Ａ１−Ａ３＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ｂ１＝ＣＶ２（大きな差）
Ａ３−Ｂ２＝ＣＶ３（大きな差、ＣＶ２に類似）
Ｂ１−Ｃ１＝ＣＶ４（大きな差）
Ｂ２−Ｃ２＝ＣＶ５（大きな差、ＣＶ４に類似）
Ｃ１−Ｃ３＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｄ１＝ＣＶ７（大きな差）
Ｃ３−Ｄ２＝ＣＶ８（大きな差、ＣＶ７に類似）
Ｄ１−Ｅ１＝ＣＶ９（大きな差）
Ｄ２−Ｅ２＝ＣＶ１０（大きな差、ＣＶ９に類似）
Ｅ１−Ｅ３＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｆ１＝ＣＶ１２（大きな差）
Ｅ３−Ｆ２＝ＣＶ１３（大きな差、ＣＶ１２に類似）
Ｆ１−Ｇ１＝ＣＶ１４（大きな差）
Ｆ２−Ｇ２＝ＣＶ１５（大きな差、ＣＶ１４に類似）
Ｇ１−Ｇ３＝ＣＶ１６（小さな差）
この場合、３：２フィールド動き検出回路は以下のように比較値を生成するはずである。
Ａ１−Ａ２＝ＣＶ１（小さな差）
Ａ２−Ａ３＝ＣＶ２（小さな差）
Ａ３−Ｂ１＝ＣＶ３（非関与）
Ｂ１−Ｂ２＝ＣＶ４（小さな差）
Ｂ２−Ｃ１＝ＣＶ５（非関与）
Ｃ１−Ｃ２＝ＣＶ６（小さな差）
Ｃ２−Ｃ３＝ＣＶ７（小さな差）
Ｃ３−Ｄ１＝ＣＶ８（非関与）
Ｄ１−Ｄ２＝ＣＶ９（小さな差）
Ｄ２−Ｅ１＝ＣＶ１０（非関与）
Ｅ１−Ｅ２＝ＣＶ１１（小さな差）
Ｅ２−Ｅ３＝ＣＶ１２（小さな差）
Ｅ３−Ｆ１＝ＣＶ１３（非関与）
Ｆ１−Ｆ２＝ＣＶ１４（小さな差）
Ｆ２−Ｇ１＝ＣＶ１５（非関与）
Ｇ１−Ｇ２＝ＣＶ１６（小さな差）

多くのさまざまな回路を使用して、３：２プルダウンフィールド動き検出回路４３０およびインタレース除去回路４５０が実行する機能を実行できること、およびそのような回路はすべて本発明の範囲内にあることは当業者にとっては明らかであろう。

ＩＩＩ．応用例
非常に多様なビデオ信号処理の用途において、本発明の改善された２：２プルダウンおよび３：２プルダウン検出技法を利用することができる。１つの用途において、本発明の２：２プルダウン検出技法および／または３：２プルダウン検出技法を、インタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換するために使用される単一の集積回路素子中に実装することができる。この集積回路素子を、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）プレーヤー、ＤＶＤレコーダー、コンピュータグラフィックスコントローラまたはＬＣＤパネルコントローラに集積化することができる。別の用途において、本発明の２：２プルダウン検出技法および／または３：２プルダウン検出技法を、ＣＰＵ、ＤＳＰなどのコンピュータプロセッサ、またはインタレースビデオ信号をプログレッシブビデオ信号に変換するために使用されるメディアプロセッサなどのファームウェア中に実装することができる。本発明の２：２プルダウン検出技法および／または３：２プルダウン検出技法を、プログレッシブスキャンテレビ、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）、およびＬＣＤパネルにおいて、非常に多様なデジタルビデオ圧縮用途および非常に多様なデジタルビデオ伝送用途に使用することもできる。さらに、本発明の２：２プルダウン検出技法および／または３：２プルダウン検出技法を、コンピュータおよび／またはテレビゲーム機で使用されるソフトウェアベースのＤＶＤデコーダのような用途のソフトウェア中に実装することができる。

ＩＶ．代替の実施形態
本願明細書中で説明してきた本発明の２：２プルダウン検出技法および３：２プルダウン検出技法に多数の変形および変更を加えることができること、および添付の請求項が、そのような変形および変更を本発明の真の精神に属するものとして請求の範囲内に包含されることは、当業者にとっては明らかであろう。

２：２プルダウン技法を例示する図である。３：２プルダウン技法を例示する図である。本発明のいくつかの実施形態による改善された２：２プルダウン検出技法を使用するビデオインタレース除去回路システムのブロック図である。本発明のいくつかの実施形態による改善された３：２プルダウン検出技法を使用するビデオインタレース除去回路システムのブロック図である。

Claims

インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定する方法であって、
インタレースビデオ信号を受け取るステップと、
インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す第１の信号を決定するステップであって、
一つおきのパリティを有するインタレースビデオ信号の連続するフィールドの差分から第１の比較値を生成するステップと、
第１の比較値が２：２プルダウンを示す第１のシーケンスパターンを有するかどうかを検出するステップと、
第１の比較値が第１のシーケンスパターンを有することを検出したことに応じて、第１の信号を生成するステップと、を含む、第１の信号を決定するステップと、
インタレースビデオ信号が２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを示す第２の信号を決定するステップであって、
同じパリティを有するインタレースビデオ信号の連続するフィールドの差分から第２の比較値を生成するステップと、
連続する第２の比較値から差分値を生成するステップと、
差分値が２：２プルダウンを示す第２のシーケンスパターンを有するかどうかを検出するステップと、
差分値が第２のシーケンスパターンを有することを検出したことに応じて、第２の信号を生成するステップと、を含む、第２の信号を決定するステップと、
インタレースビデオ信号が第１の信号と第２の信号の両方に基づいて２：２プルダウンの使用によって生成されたものであるかどうかを決定するステップと、
を含む方法。
請求項１記載の方法において、
第２のシーケンスパターンは、一つおきの差分値が小さな差分値である方法。
請求項２記載の方法において、
第２のシーケンスパターンは、小さな差分値と大きな差分値とを交互になしている方法。
請求項１記載の方法において、
決定されたプルダウンに基づいてインタレースビデオ信号からプログレッシブビデオ信号を生成するステップをさらに含む方法。