JPH02141876A

JPH02141876A - アニメ画像の作成方法及び装置

Info

Publication number: JPH02141876A
Application number: JP1233057A
Authority: JP
Inventors: Frederic I Parke; フレデリック　アイ．パーク
Original assignee: NEW YORK INST TECHNOL
Current assignee: NEW YORK INST TECHNOL
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1990-05-31
Also published as: EP0358498A3; DE68928438D1; DE68928438T2; US5025394A; EP0358498A2; CA1331229C; EP0358498B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の背景）本発明は、動く画像の電子的表現に関するものであり１
、もっと具体的にいうと、計算の必要を大幅に削減して
、記憶されている画像データからアニメーション化され
た画像を作成するための改良された方法と機器に関する
ものである。

高品質のアニメーション化された画像の作成は一般に、
単調で退屈であり、費用のかかるものであると考えられ
ている。コンピュータによって生成されたアニメーショ
ンが出現する前は、アニメーション化されたフィルムの
それぞれについてアーチストが多数の図面を作成する必
要があり、短いフィルムの部分を作成するのにも何千と
いう図面が必要であった。近年では、高度なコンピュー
タ・アニメーション技術の開発によって、画像に現れた
状態のオブジェクトの計算およびアニメーション化され
たシーケンスのいわゆる”中間的な”フレームの生成を
含むいくつかの仕事をコンピュータが自動的に実行する
ようになり、アーチストの時間をもっと効率的に使用す
ることができるようになっている。しかし、コンピュー
タによって生成されたアニメーションは自動化されてい
ない手作業で作成されたアニメーションの品質へのアプ
ローチをつい最近始めたばかりである。しかし、コンピ
ュータによって生成されたアニメーションは高品質およ
び高解像度で作成されるので、記憶されている画像デー
タエレメントから画像を生成するために必要な計算の数
は急速に増加しており、これによって必要なプロセッサ
およびメモリの能力および／またはアニメーションの作
成に必要な時間が増大する傾向がある。結果として、コ
ンピュータによって生成されたアニメーションを作成す
るコストは高くなっている。

ビデオ信号のコード化とデコード、あるいは帯域幅の必
要を減少させてビデオ信号を記憶するための装置の設計
に人間の視覚の特徴を考慮に入れることができることは
、以前に証明されている。

例えば、高空間周波数のコンポーネントのフレーム再生
率を低下させ、しかも低空間周波数のコンポーネントの
少なくとも一部のフレーム再生率を標準率に維持するこ
とによって、縮小された帯域幅で電子的ビデオ信号をコ
ード化することができる。人間の視覚は、低空間解像度
情報での変化を認識できる速度と同じ位速い速度で高解
像度情報での変化を認識することはできないため、指定
された方法で行った場合、これによって最終的に表示さ
れる画像の質が大幅に低下することはない。

したがって、より高い空間解像度のビデオコンポーネン
トをコード化して人間の視覚がこのようなコンポーネン
トを実際に認識する最高の速度にほぼ対応する時間情報
率にすることによって、このことと人間の視覚のその他
の特徴を利用した電子的なビデオコード化／デコードシ
ステムが考案されている。それによって、本質的に帯域
幅を浪費する高速度でこれらのコンポーネントをコード
化する必要がなくなっている。また、ＮＴＳＣビデオな
どの標準テレビジョンビデオと互換性のある形で低空間
解像度情報を生成することができることも示されている
。これに関しては、例えば米国特許番号４，５１７，５
９７．４，６２８，３４４．４，６５２，９０９．４，
６６７．２２６　、および４，７０１，７８３など、す
べて同じ譲受人に対して現在の応用として割り当てられ
たものを参照すことができる。

説明される技術は、ビデオ信号を処理して信号の伝送お
よび／または記憶に必要な帯域幅を縮小する際に非常に
有用である。人間の視覚の指摘された特徴を利用する技
術はアニメーション化された画像の作成にも便利に使用
することができるかも知れないということが示唆されて
いる。しかし、出願者が知る限りでは、計算の複雑さお
よび／または記憶の必要性および／または時間を大幅に
節約してアニメーションを作成するための実用的な技術
とシステムはまた開発されていない。

（発明が解決しようとする課題）計算の必要を大幅に削減して、記憶されている画像デー
タエレメントからアニメーション化された電子的表現を
作成するための改良された実用的な方法と機器を提供す
ることは、本発明の目的の１つである。

（本発明の要約）本発明の実施例に従えば、記憶されている画像データエ
レメントからアニメーション化された画像の電子的表現
を生成する方法が提供されている。画像データエレメン
トは１つまたは複数のデータベースソースから利用する
ことができ、画像を計算することのできる適切な形であ
ればどのような形でもかまわない。比較的低解像度のフ
レームの第１のシーケンスは記憶されている画像データ
エレメントから計算され、このフレームの第１のシーケ
ンスは所定の時間、アニメーション化された画像を表現
する。比較的高解像度の第２のシーケンスは記憶されて
いる画像データエレメントから計算され、このフレーム
の第２のシーケンスは所定の時間、アニメーション化さ
れた画像を表現する。第２シーケンスの中のフレームの
数は第１シーケンスの中のフレームの数より少ない。第
１シーケンスおよび第２シーケンスの対応するフレーム
（すなわち、最終的に表示される同じ画像のコンポーネ
ントを表現するフレーム）が組み合わされて、所定の時
間、アニメーション化された画像を表示する出力高解像
度フレームが得られる。

本発明の方法の好ましい実施例では、第１シーケンスの
計算されたフレームの数は第２シーケンスの計算された
フレームの少なくとも２倍はある。例えば、図解した実
施例では、第１シーケンスは計算されて毎秒３０フレー
ムで最終的に表示され、第２フレームは計算されて毎秒
１５フレームで最終的に表示される。また、本発明の方
法の好ましい実施例にはさらに、下記のステップが含ま
れる。第１シーケンスのフレームのそれぞれを空間的に
補間して空間的に補間されたフレーム内のピクセルの数
を増やすこと、および、第２シーケンスのフレームの間
の時間的な補間な行ってそのシーケンス内にさらにフレ
ームを得ること。この実施例では、結合ステップには補
間された第１シーケンスのフレームと第２シーケンスの
フレームおよび増加した第２シーケンスのフレームとの
結合が含まれる。また、この実施例では、フレームの第
１シーケンスの空間的補間によって、フレームの第２シ
ーケンスのフレームと同じ数のピクセルをもつ補間フレ
ームが生じ、フレームの第２シーケンスの時間的補間に
よって、第２シーケンスのフレームと増加した第２シー
ケンスのフレームの合計数が第１シーケンス内のフレー
ムの数と同じになる。

本発明の方法のさらに説明した形では、所定の時間アニ
メーション化された画像を表現する中間解像度のフレー
ムの第３シーケンスが計算され、第３シーケンス内のフ
レームの数は第１シーケンスの中のフレームの数よりも
少なく、第２シーケンスの中のフレームの数よりも多い
。この実施例では、フレームの第３シーケンスのフレー
ムは空間的にも時間的にも補間され、フレームの合計数
が第１シーケンスのフレームの数と同じで、フレーム当
たりのピクセル数が第２シーケンスのフレームと等しい
、補間されたフレームの第３シーケンスが得られる。

本発明の重要な利点は、各出力フレームについて計算さ
れるピクセル値の合計数が、出力ピクセル密度およびフ
レーム率で各フレームの各ピクセルの出力フレームピク
セル値を直接計算する従来の方法を採用した場合に必要
な数よりもかなり少ない、ということである。これは、
比較的高解像度の情報の計算されたフレームの必要な数
が減少したためである。中間解像度のフレームのシーケ
ンスを使用する実施例で必要とする所定の出力有効解像
度の場合の計算の総数も、比較的高解像度のフレームと
比較的低解像度のフレームのシーケンスしか使用しない
実施例に比べて少ない。

本発明は、任意の適切な解像度で出力画像を生成するこ
とに応用できる。その場相、計算が減少したことの利点
は、例えば、いわゆる従来の解像度出力および、従来の
ものよりも解像度の高い出力のために存在する。

本発明のさらに詳しい特徴と利点は、添付の図と共に以
下の詳細な説明を読めばより明白になろう。

（実施例）第１図を参照すると、本書の指示に従って正しくプログ
ラムした場合に、本発明の実施例を実行するために使用
することのできるシステムが示されている。図解された
実施例では、オペレータ１１０は、データタブレット１
１１とキーボード１１２などの入力装置、およびモニタ
１１５によって示される１台または複数の表示装置を含
むワークステーションに示されている。いずれ理解され
るように、本発明の技術は、システムによって計算され
る画像の性質を定義するためにスクリプトがあらかじめ
公式化されている場合などのように、プログラムの制御
下で自動的に実現することができるであろう、しかし、
図示されているシステムでは、アニメータ（すなわちオ
ペレータ１１０）は、例えば画像のソースと制御または
生成される画像のコンポーネントを選択することによっ
て、動的に画像作成プロセスに関与することが可能であ
る。現在の発明の進歩は画像作成プロセスの経済性に関
係し、画像が作成される元となるデータのソース、また
はソースデータから希望する画像を得るために使用する
データの選択と処理を決定する制御（自動、半自動、ま
たは手動）によって制限されることはない、ということ
が強調される。

これらはこの分野ではよく知られている。

第１図の実施例の各種の装置は、この分野で知られてい
るように、プログラムメモリ、作業用メモリ、タイミン
グ回路などを備えた、ＤｉｇｉｔａｌＥｑｕｉｐｍｅｎ
ｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されているＭ
ｏｄｅｌ　ＶＡＸ　１１−７８５のような、適切にプロ
グラムされた汎用プロセッサまたはコンピュータバスに
５０を介して連結されているように図示されている。

専用コンピュータまたは回路などのその他のプロセッサ
手段が代わりに採用されることがある。

図解された実施例では、データベース１５０はソース、
または画像を作成する元となるデータのソースを表して
いる。これらのデータソースの範囲は、単純な線、曲線
、または多角形から、複雑なオブジェクト、オブジェク
トのセット、背景などにいたり、制限はない。フレーム
バッファサブシステム１６０が提供され、そこには１つ
または複数の高解像度フレームバッファが含まれている
。これらは、この分野ではよく知られている。フレーム
バッファは一般に、ビデオ情報のフレームを記憶するア
ドレス指定が可能なメモリを構成する。

ビデオは希望するどのようなフォーマットでもよく、標
準テレビジョンフォーマットである必要はない。ビデオ
フレーム内の各要素領域（ポイントまたは゛°ピクセル
゛とも呼ばれる）は、それに対応する記憶された１つま
たは複数の値（°°ビデオ内容値”°またはパピクセル
値゛°と呼ばれる）をもっている。記憶された値は一般
に、例えば、輝度およびクロミナンスを表すビット、ま
たはＲ（赤）、Ｂ　（青）、およびＧ　（緑）のカラー
コンポーネント値を表すビットによって、ビデオ内容を
表すｎビットのワードである。使用可能なフレームバッ
ファには、そのビデオメモリを走査し、その結果を記憶
および／または表示に適したアナログビデオのフレーム
に変換するための手段も含まれており、本書で述べるフ
レームバッファはこの能力をもっているものと仮定され
ている。ビデオ記憶装置１７０が提供されており、これ
は、ビデオテープレコーダーまたはディスクなどの、高
解像度のビデオを記憶するための、適切な既知のタイプ
のアナログまたはディジタルビデオ記録手段−を構成す
ることができる。

第２図を参照すると、本発明の実施例の技術を図解した
簡略化された図が示されている。データベース１５０は
第１図のデータベースであり、そこから画像を作成する
ことのできるグラフィック記述を含んでいる。ブロック
２１０は、記憶されたデータからの、オペレータ（例え
ば第１図の１１０など）の制御および／またはプログラ
ムの制御に従って、比較的低解像度の輝度（Ｙ　）およ
び色差（Ｒ−ＹとＢ−Ｙ　”）の情報のフレームの計算
を表している。（例えば、上記で参照したビデオのコー
ド化とデコードに関係する米国特許番号４，６２８，３
４４で説明されているように、クロミナンスコンポーネ
ントは高解像度の輝度コンポーネントにくらべて相対的
に低いフレーム再生率で示すことができる。モノクロの
システムの場合は、低解像度および高解像度の輝度だけ
が計算される。）計算された情報は低域フィルタにかけ
られて（ブロック２１１）高空間周波数コンポーネント
を取り除かれた後、記憶される（バッファ２１６．２１
７　、および２１８）。

輝度情報の比較的高解像度のフレームも、ブロック２２
０に示されているように、計算されて記憶される。これ
らのフレームのビクセル密度は、ブロック２１０に従っ
て計算された低輝度フレームよりも高い。例えば、高解
像度のフレームは、水平方向および垂直方向の両方の計
算されたピクセルの数が、低解像度のフレームの２倍、
すなわちピクセル密度が４倍であることがある。また、
示されるアニメーションの所定の時間に計算されて記憶
された低解像度のフレームよりも低い解像度のフレーム
もある。例えば、低解像度の情報の３０フレームと高解
像度の情報の１５フレーム（あるいは、例えば７．５フ
レーム）を、示されるアニメーションの各砂川に生成す
ることができる。高解像度のフレームは高域フィルタに
かけられて（ブロック２２１）低空間周波数コンポーネ
ントを取り除かれた後、記憶される（バッファ２２２）
低域フィルタリングおよび高域フィルタリング（ブロッ
ク２１１および２２１）は、ハードウェアまたはソフト
ウェアの技術を使用して実行することができる。

以下で第３図に関連して記すように、現在の実施例では
このフィルタリングを実行するために適切なソフトウェ
ア技術が使用されている。記憶されているフィルタにか
けられたフレームコンポーネントは、第４図に関連して
以下で説明する方法で補間されて結合され（ブロック２
３０　）　、出力高解像度のフレームが得られる。出力
フレームは高解像度の輝度および色差の信号の形でもよ
く、あるいは、この分野ではよく知られているように、
Ｒ，Ｂ、およびＧの高解像度のカラーコンポーネント信
号に変換することもできる。

第３図を参照すると、第２図の実施例に従って技術を実
現する、第１図のプロセッササブシステム１００などの
プロセッサのプログラミングを行うためのルーチンの流
れ図が示されている。現在の図では、画像が生成される
元になるデータはすべてデータベース１５０に存在する
ことが前提となっているが、計算される画像の性質の決
定、または画像の計算の実行のための適切な方法を使用
できるように、適切なソースまたはデータのソースを使
用できることは言うまでもないだろう。前述のように、
これらの面は以前にこの分野で十分に開発されており、
それ自身は本書の発明の特徴ではない。

ブロック３１１は、フレームインデックスの初期化を表
している。フレームインデックスは、現在の実施例では
、本発明を使用して生成されるアニメーション化された
画像の最終的な表示におけるフレームカウントを表すも
のとして想定することができる。本書の画像生成は一般
にリアルタイムで実施されるのではなく、このインデッ
クスは、最終的な構成および表示のために処理されてい
る生成された画像のコンポーネントの追跡を目的とした
ものであることかは言うまでもないだろう。

したがって、タイムリファレンスインデックス（最終表
示の時間に関する）またはその他の適切なインデックス
を代わりに使用することができる。

ブロック３２１は、現在のフレームインデックスのため
のデータベース情報の選択および計算機能などを決定す
る、画像データの識別と制御の入力を表している。前述
のように、この機能はこの分野ではよく知られており、
いわゆる露光シートプログラムなどのプログラムによっ
て、および／またはオペレータの制御下で、一般的に実
施されるようになるだろう。ブロック３２２は、現在の
フレームインデックスのＹ　、　Ｒ−Ｙ　、およびＢ−
Ｙの画像コンポーネントの比較的低解像度のフレームの
計算と記憶を表している。前述のように、これらの計算
はこの分野では一般的であり、使用される計算のタイプ
はそれ自体は本書の発明の特徴ではない。画像コンポー
ネントは、空間周波数の別名をもたらす重要な周波数コ
ンポーネントが発生しないように計算するべきである。

これは、計算された画像コンポーネントはその解像度の
画像にとつて可能な最大空間周波数以下の空間周波数し
か含むべきではない、ということを意味する。最大空間
周波数より高い空間周波数が存在する場合、縁の階段状
化や小さなオブジェクトのシンチレーションなどの人工
物が結果として生じることがある。図解されている実施
例では、この問題は、計算された画像コンポーネントの
適切なフィルタリングを使用することによって軽減され
ている。ブロック３２５は、計算された画像コンポーネ
ントの低域フィルタリングを表しており、このフィルタ
リングおよび本書で述べるその他のフィルタリングは、
４ピクセル×４ピクセルの対称ガウスカーネルを使用し
た離散的２次元くりこみなどの、既知のソフトウェアル
ーチンを使用して実施することができる。フィルタリン
グは既知のハードウェアを使用して実施することもでき
、あるいは、画像計算プロセスと共に直接実行すること
もできる。

問い合わせは、比較的高解像度の輝度フレーム（例えば
、第２図のブロック２２０に関して図解されているよう
な）が現在のフレームインデックスについて計算される
かどうかに関して、次に行われる（ひし形３３０）。現
在の実施例では、比較的低解像度の画像コンポーネント
は毎秒３０フレームの最終表示速度用に生成され、比較
的高解像度の輝度フレームは毎秒１５フレームの表示速
度用に生成されるが、毎秒３０フレーム以下のその他の
適切な速度を使用することもできる。これは、現在の実
施例では、高解像度の輝度フレームは低解像度の輝度フ
レームの１／２の頻度で計算され、例えば、高解像度の
フレームは奇数のフレームインデックス番号でしか計算
することができない、ということを意味する。ひし形３
３０の問い合わせに対する回答が否定であった場合は、
ひし形３６０に直接進む。否定でなかった場合は、ブロ
ック３５０および３５５に進んで比較的高解像度の輝度
画像コンポーネントの計算と記憶、および画像の高域フ
ィルタリングが行われる。現在の実施例では、例えば、
垂直方向にも水平方向にも低解像度の輝度フレームの２
倍のビクセルをもつように、すなわち、低解像度のフレ
ームの４倍の総ピクセル数をもつように、高解像度の画
像を計算することができる。続いて、生成されているフ
レームの現在のシーケンスの最後のフレームの計算が終
わったかどうかに関して問い合わせが行われる（ひし形
３６０）。計算が終わっていない場合は、フレームイン
デックスは増加され（ブロック３６５　）　、シーケン
スのフレームの計算が終了するまでループ３７０が続け
られる。

第４図を参照すると、記憶されているフレームを補間し
て、希望する高解像度のフレームを作成するために結合
されるフレームを得るためのルーチンの実施例の流れ図
が示されている。これらのオペレーションはまず、第２
図のブロック２３０によって表される。現在の実施例で
は、低解像度のフレームは、高解像度のフレームと同じ
数のビクセルをもつフレームを得るために空間的に補間
される。また、高解像度のフレーム（これは、再び呼び
出されるものであり、低解像度のフレームより作成され
る頻度が低い）は、低解像度のフレームと同じ数のフレ
ームを得るために時間的に補間される。これらの補間の
後、結果として生じたフレームのシーケンスは、高解像
度の出力フレームを得るために簡単に結合することがで
きる。空間的補間および時間的補間の概念それ自体、お
よびこれらの補間な行うための手段のタイプは、この分
野では知られており、例えば上記で参照した米国特許番
号４．５１７．５９７および４．６２８．３４４に記述
されている。例えば、空間的補間の場合は、隣接するピ
クセル値の平均（またはその他の適切な数学的結合機能
）を行うハードウェア（またはソフトウェア）、時間的
補間の場合は、補間されたフレームを得るために後続の
フレームの対応するピクセルの平均（またはその他の適
切な数学的結合機能）を行うハードウェア（またはソフ
トウェア）を使用して、補間を実行することができる。

第４図では、空間的補間はブロック４２１によって表さ
れ、時間的補間はブロック４３１によって表されている
。これらの補間が実行された後、ブロック４５０によっ
て表されているように、結合される輝度フレームの最初
のベアのピクセルインデックスが初期化される。考慮さ
れているピクセルについて、ピクセル値が平均され（あ
るいは、例えば、追加などのその他の適切な方法で結合
することができ、その場相、後で最終表示のためにアナ
ログ形式に変換するときに結合されたピクセル値を解釈
する際にこのことを考慮に入れる）、この平均値は、ブ
ロック４６０によって表されるように、第１図のフレー
ムバッファサブシステムなどに記憶される。フレームバ
ッファサブシステムに記憶された、結果として生じた値
は、出力フレームの特定のピクセルの高解像度の輝度値
になる。続いて、最後のピクセルの処理が終わったかど
うかに関して、問い合わせが行われる（ひし形４６５）
。

処理が終わっていない場合は、ピクセルインデックスが
増加され（ブロック４７０　）　、現在のフレームの出
力ピクセル値の計算と記憶が終わるまで、ループ４７５
が続けられる。しかし、ひし形４６５の問い合わせに対
する回答が肯定であった場合は、完全な出力フレームが
フレームバッファに記憶されており、ブロック４８０は
、第１図のブロック１７０などの高解像度のビデオ記憶
域および／または第１図のフィルム記録サブシステムの
記憶手段へ記憶するためのこのフレームの読み出しを表
している。続いて、計算されている最後のフレームの処
理が終わったかどうかに関して、問い合わせが行われる
（ひし形４９０）。処理が終了していない場合は、ブロ
ック４５０に進み、希望するシーケンスのすべてのフレ
ームの処理と出力が終了するまで、ループ４９５が続け
られる。

示された例では、高解像度および低解像度の輝度のため
の補間と結合が提供されており、記憶されている低解像
度のカラーコンポーネント情報を、出力カラービデオを
得るためのアナログ処理の際に使用することができる。

代わりに、ｎ−ｙおよびＢ−Ｙの空間的に補間されたフ
レームを生成して出力ビデオおよび／またはフィルムを
作成する際に使用することもできる。また、上記と下記
の例では、フレームの計算、補間の実施、およびフレー
ムの結合などのための処理が連続して記述されており、
複数のプロセッサ、並列へ−ドウェア、またはその他の
適切な手段を使用して、それらの部分を別の順番で、あ
るいは平行して実行することもできることは言うまでも
ないだろう。また、記述されている処理では輝度と色差
のコンポーネントを使用するが、Ｒ，Ｂ、およびＧに関
しては、比較的低解像度のコンポーネント、および比較
的高解像度の輝度（Ｙ　）コンポーネントを代わりに使
用することができる。

第５図を参照すると、本発明のさらに詳しい形に従った
技術を図解した図が示されている。この実施例では、比
較的低解像度のフレームの計算、フィルタリング、およ
び記憶に関係するデータベース１５０、およびブロック
２１０．２１１．２１６．２１７、および２１８は第２
図と同じである。ブロック５２０．５２１　、および５
２２は、現在の実施例では表示されるアニメーションの
各秒について７．５の比較的高解像度のフレームが作成
されることを除いて、第２図の対応するブロック２２０
．２２１　、および２２２と同じである。また、この実
施例では、高解像度のフレームは、水平方向にも垂直方
向にも、比較的低解像度のフレームの４倍の数のピクセ
ルをもっている。また、現在の実施例では、輝度および
色差の情報の中間解像度のフレームが計算され（ブロッ
ク５３０　）　、表示されるアニメーションの各秒につ
いて１５の中間解像度のフレームが存在する。これらの
フレームは、水平方向にも垂直方向にも、比較的低解像
度のフレームの２倍の数のピクセルをもっている（また
、したがって、水平方向にも垂直方向にも、比較的高解
像度のフレームの半分の数のピクセルをもっている）。

ブロック５３１は計算された中間解像度のフレームの帯
域フィルタリングを表しており、ブロック５３６．５３
７　、および５３８はそれぞれ、フィルタリングされた
輝度および色差の情報の記憶を表している。ブロック５
３０は、この場合は中間解像度のフレームも補間され、
補間された低解像度および高解像度のフレームと結合さ
れることを除いて、第２図の対応するブロック２３０と
同じである。より厳密にいうと、第５図の実施例の中間
解像度のフレームは、ピクセル数が高解像度のフレーム
と同じで、表示されるアニメーションの単位時間当たり
の総フレーム数が低解像度のフレームと同じであるフレ
ームのシーケンスを得るために、空間的にも時間的にも
補間される。以前と同様に、低解像度のフレームは空間
的に補間され、高解像度のフレームは時間的に補間され
る。この結果、高解像度のフレームと同じ数のピクセル
をもち、表示されるアニメーションの単位時間当たりに
、低解像度のフレームと同じ数のフレームをもつ３つの
フレームのシーケンスが生じる。これらの３つのシーケ
ンスは続いて、前述の方法で、平均化またはその他の適
切な手段によって結合することができる。第４図の流れ
図に関しては、現在の実施例の補間ルーチンには、中間
解像度のフレームの空間的および時間的補間（どちらの
順番で実施してもよい）、および、これらの補間された
フレームのピクセル値と高解像度および低解像度のフレ
ームの補間されたシーケンスのピクセル値との結合も含
まれる。

特定の選好実施例に関連して本発明を説明したが、この
分野に熟練した者は、本発明の精神および適用範囲内の
さまざまなバリエーションを思い付くだろう。例えば、
特定の実施例で示されたピクセルおよびフレームの数は
図解のためのもので、その他の数も使用できることは言
うまでもないだろう。また、前述のように、オペレーシ
ョンを実行する順序は図解された実施例と異なっていて
もかまわない。例えば、アニメーション化された画像の
シーケンス全体の比較的低解像度のフレームを先に計算
しておき、比較的高解像度のフレ第１図は、正しくプロ
グラムされたときに本発明の実施例を実行するために使
用することのできるシステムのブロック図である。

第２図は、本発明の実施例のオペレーションを図解した
簡易化された手順図である。

第３図は、本発明の実施例を実行するプロセッサをプロ
グラミングするためのルーチンの流れ図である。

第４図は、記憶されているフレームを補間して、望まれ
る高解像度のフレームを得るために結合されるフレーム
を得るためのルーチンの実施例の流れ図である。

第５図は、本発明のさらに詳しい実施例に従ったオペレ
ーションを図解したものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）次のステップを有し、記憶されている画像データ
エレメントからアニメーション化された画像の電子的表
示を生成する方法；前述の記憶されている画像データエレメントから、所定
の時間アニメーション化された画像を表示する比較的低
解像度のフレームの第１のシーケンスを計算し、前述の記憶されている画像データエレメントから、所定
の時間前述のアニメーション化された画像を表示する比
較的高解像度のフレームの第２のシーケンスを計算する
。前述の第２のシーケンス内のフレームの数は、前述の
第１のシーケンス内のフレームの数より少なく、前述の第１のシーケンスと第２のシーケンスの対応する
フレームを結合して、前述の所定の時間前述のアニメー
ション化された画像を表す出力高解像度のフレームを得
る。
（２）前述の第１のシーケンスの計算されたフレーム数
が、前述の第２のシーケンスの計算されたフレームの数
の少なくとも２倍であることを特徴とする、請求項１記
載の方法。
（３）さらに、下記のステップを有することを特徴とす
る、請求項１または２記載の方法；第１のシーケンスのフレームのそれぞれを空間的に補間
して、空間的に補間されたフレーム内のピクセルの数を
増やし、前述の第２のシーケンスのフレームの間で時間的な補間
を行い、そのシーケンスにさらにフレームを入れ、この場合、前述の結合ステップには、前述の補間された
第１のシーケンスのフレームと第２のシーケンスのフレ
ームおよび増加した第２のシーケンスのフレームとの結
合が含まれる。
（４）前述の第１のフレームのシーケンスの空間的な補
間によって、前述の第２のフレームのシーケンスのフレ
ームと同じ数のピクセルをもつ補間されたフレームが生
成され、前述の第２のフレームのシーケンスの前述の時
間的な補間によって、第２のシーケンスのフレームと増
加した第２のシーケンスのフレームの合計が、前述の第
１のシーケンス内のフレームの数と同じになることを特
徴とする、請求項３記載の方法。
（５）比較的低解像度のフレームの第１のシーケンスの
前述の計算に、前述の比較的低解像度のフレーム内の情
報の低域フィルタリングが含まれ、比較的高解像度のフ
レームの第２のシーケンスの前述の計算に、前述の比較
的高解像度のフレーム内の情報の高域フィルタリングが
含まれることを特徴とする、請求項１または２記載の方
法。
（６）前述の結合ステップが、前述のフレームの第１の
シーケンスおよび第２のシーケンスの対応するフレーム
の対応するピクセルの値の結合から構成されることを特
徴とする、請求項１または２記載の方法。
（７）前述の結合ステップが、前述の空間的および時間
的な補間が行われた後の、前述のフレームの第１のシー
ケンスおよび第２のシーケンスの対応するフレームの対
応するピクセルの値の結合から構成されることを特徴と
する、請求項４記載の方法。
（８）前述の結合ステップの少なくとも一部が、前述の
第１のシーケンスおよび第２のシーケンスの前述の計算
のステップが行われているときに実行されることを特徴
とする、請求項１、２、または３記載の方法。
（９）さらに、前述の記憶されている画像データエレメ
ントから、所定の時間アニメーション化された画像を表
示する中間解像度のフレームの第３のシーケンスを計算
するステップから構成されること、前述の第３のシーケ
ンス内のフレームの数は第１のシーケンス内のフレーム
の数より少なく、第２のシーケンス内のフレームの数よ
り多いこと、および、前述の結合ステップには、第１、
第２、および第３のシーケンスの対応するフレームの結
合が含まれることを特徴とする、請求項１記載の方法。
（１０）比較的低解像度のフレームの第１のシーケンス
の前述の計算には、前述の比較的解像度のフレーム内の
情報の低域フィルタリングが含まれ、比較的高解像度の
フレームの第２のシーケンスの計算には、前述の比較的
高解像度のフレーム内の情報の高域フィルタリングが含
まれ、中間解像度のフレームの第３のシーケンスの計算
には、前述の中間解像度のフレーム内の情報の帯域フィ
ルタリングが含まれることを特徴とする、請求項９記載
の方法。
（１１）さらに、下記のステップから構成されることを
特徴とする、請求項９または１０記載の方法；第１のシーケンスの各フレームの空間的補間を行い、空
間的に補間されたフレーム内のピクセルの数を増加させ
、第３のシーケンスの各フレームの空間的補間を行って空
間的に補間された第３のシーケンスの中のピクセルの数
を増加させ、空間的に補間された第３のシーケンスのフ
レームの間の時間的な補間を行ってさらに第３のシーケ
ンスのフレームを得、前述の第２のシーケンスのフレーム間の時間的な補間を
行って、前述の第２のシーケンス内のフレームを増加さ
せ、この場合、前述の結合ステップには、前述の第１、第２
、および第３のシーケンスのフレームと補間されたフレ
ームの結合が含まれる。
（１２）前述の第３のシーケンスのフレームが、空間的
に補間される前に時間的に補間されることを特徴とする
、請求項１１記載の方法。
（１３）前述の空間的および時間的な補間の結果、フレ
ームのシーケンスはすべて、同じ数のフレーム、フレー
ム当たり同じ数のピクセルをもつようになることを特徴
とする、請求項１１または１２記載の方法。
（１４）前述の結合ステップが、前述の空間的および時
間的な補間が実行された後で、フレームの前述の第１、
第２、および第３のシーケンスの対応するフレームの対
応するピクセルの値の結合から構成されることを特徴と
する、請求項１１または１２記載の方法。
（１５）次の構成を有し、記憶されている画像データエ
レメントからアニメーション化された電子的表示を生成
するための装置；前述の記憶されている画像データエレメントから、所定
の時間アニメーション化された画像を表示する比較的低
解像度のフレームを計算するための手段；前述の記憶されている画像データエレメントから、所定
の時間前述のアニメーション化された画像を表示する比
較的高解像度のフレームの第２のシーケンスを計算する
手段。前述の第２のシーケンス内のフレームの数は、前
述の第１のシーケンス内のフレームの数より少なく；前述の第１のシーケンスと第２のシーケンスの対応する
フレームを結合して、前述の所定の時間前述のアニメー
ション化された画像を表示する出力高解像度のフレーム
を得るための手段。
（１６）さらに、下記のものから構成されることを特徴
とする、請求項１５記載の装置；第１のシーケンスのフレームのそれぞれを空間的に補間
して、空間的に補間されたフレーム内のピクセルの数を
増やす手段；前述の第２のシーケンスのフレームの間で時間的な補間
を行い、そのシーケンスにさらにフレームを入れる手段
；この場合、前述の結合手段には、前述の補間された第１
のシーケンスのフレームと第２のシーケンスのフレーム
および増加した第２のシーケンスのフレームとの結合の
手段が含まれる。
（１７）前述の第１のフレームのシーケンスの空間的な
補間のための手段によって、前述の第２のフレームのシ
ーケンスのフレームと同じ数のピクセルをもつ補間され
たフレームが生成され、前述の第２のフレームのシーケ
ンスの前述の時間的な補間によって、第２のシーケンス
のフレームと増加した第２のシーケンスのフレームの合
計が、前述の第１のシーケンス内のフレームの数と同じ
になることを特徴とする、請求項１６記載の装置。
（１８）比較的低解像度のフレームの第１のシーケンス
の前述の計算のための手段に、前述の比較的低解像度の
フレーム内の情報の低域フィルタリングの手段が含まれ
、比較的高解像度のフレームの第２のシーケンスの前述
の計算のための手段に、前述の比較的高解像度のフレー
ム内の情報の高域フィルタリングの手段が含まれること
を特徴とする、請求項１５記載の装置。
（１９）さらに、前述の記憶されている画像データエレ
メントから、所定の時間アニメーション化された画像を
表示する中間解像度のフレームの第３のシーケンスを計
算するための手段から構成されること、前述の第３のシ
ーケンス内のフレームの数は第１のシーケンス内のフレ
ームの数より少なく、第２のシーケンス内のフレームの
数より多いこと、および、前述の結合手段には、第１、
第２、および第３のシーケンスの対応するフレームの結
合が含まれることを特徴とする、請求項１５記載の装置
。
（２０）比較的低解像度のフレームの第１のシーケンス
の計算のための前述の手段に、前述の比較的低解像度の
フレーム内の情報の低域フィルタリングの手段が含まれ
、比較的高解像度のフレームの第２のシーケンスの計算
のための前述の手段に、前述の比較的高解像度のフレー
ム内の情報の高域フィルタリングの手段が含まれ、中間
解像度のフレームの第３のシーケンスの計算のための前
述の手段に、前述の中間解像度のフレーム内の情報の帯
域フィルタリングの手段が含まれることを特徴とする、
請求項１９記載の装置。
（２１）さらに、下記のものから構成されることを特徴
とする、請求項１９または２０記載の装置；第１のシー
ケンスの各フレームの空間的補間を行い、空間的に補間
されたフレーム内のピクセルの数を増加させるための手
段；第３のシーケンスの各フレームの空間的補間を行って空
間的に補間された第３のシーケンスの中のピクセルの数
を増加させるための手段、および、空間的に補間された
第３のシーケンスのフレームの間の時間的な補間を行っ
てさらに第３のシーケンスのフレームを得るための手段
；前述の第２のシーケンスのフレーム間の時間的な補間を
行って、前述の第２のシーケンス内のフレームを増加さ
せるための手段；この場合、前述の結合手段には、前述の第１、第２、お
よび第３のシーケンスのフレームと補間されたフレーム
の結合が含まれる。
（２２）前述の第３のシーケンスのフレームを保管する
ための前述の手段が、それらが空間的に補間される前に
時間的に補間する効果をもつことを特徴とする、請求項
２１記載の装置。