JPH04273678A - デジタルビデオ信号フォーマット変換方式 - Google Patents

デジタルビデオ信号フォーマット変換方式

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JPH04273678A
JPH04273678A JP3300781A JP30078191A JPH04273678A JP H04273678 A JPH04273678 A JP H04273678A JP 3300781 A JP3300781 A JP 3300781A JP 30078191 A JP30078191 A JP 30078191A JP H04273678 A JPH04273678 A JP H04273678A
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digital video
frame
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JP3300781A
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English (en)
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John W Richards
ジョン・ウィリアム・リチャーズ
Clive H Gillard
クリーブ・ヘンリー・ギラード
Martin Rex Dorricott
マーチン・レックス・ドリコット
James Edward Burns
ジェームス・エドワード・バーンズ
Morita Tsuneo
ツネオ・モリタ
John James Galt
ジェームス・ジョン・ガルト
Morgan William Amos David
モーガン・ウィリアム・アモス・デービッド
Shima R Varsani
シマ・ラブジ・バルサニ
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Sony Broadcast and Communications Ltd
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタルビデオ信号の
フォーマット変換に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ビデオ（映像）信号を組合せたり、処理
したりするビデオ信号作成システムでは、組合せようと
する信号は同じフォーマットであるか又は同じフォーマ
ットに変換する必要がある。したがって、入力信号フォ
ーマットの作成システム・フォーマットへの変換や、作
成システム・フォーマットから所要出力フォーマットへ
の信号フォーマット変換が多くの場合必要となる。
【０００３】毎秒２４フレームのプログレッシブ走査フ
レームの素材入力を毎秒６０フィールドの２：１飛越し
走査フォーマットの素材入力と統合して毎秒６０フィー
ルドの２：１飛越し走査フォーマットの素材出力を作成
する場合、（ａ）入力の毎秒２４フレームのプログレッ
シブ走査フォーマットを毎秒６０フィールドの２：１飛
越し走査フォーマットに変換し、（ｂ）作成システムの
ために、２つの毎秒６０フィールドの２：１飛越し走査
フォーマット信号を処理して１つの組合された毎秒６０
フィールドの２：１飛越し走査フォーマット信号を作成
することが適当と考えられる。また、毎秒２４フレーム
のプログレッシブ走査フォーマットの素材を毎秒３０フ
レームのプログレッシブ走査フォーマットの素材と統合
して毎秒３０フレームのプログレッシブ走査フォーマッ
ト素材を作成する場合は、（ａ）毎秒２４フレームのプ
ログレッシブ走査フォーマット素材入力を毎秒３０フレ
ームのプログレッシブ走査フォーマット素材に変換し、
（ｂ）作成システムのために、２つの毎秒３０フレーム
・プログレッシブ走査フォーマット信号を処理して１つ
の組合された毎秒３０フレーム・プログレッシブ走査フ
ォーマット信号を作成することが適当のように思われる
。
【０００４】毎秒２４フレームのプログレッシブ走査フ
ォーマットから毎秒６０フィールドの飛越し走査フォー
マット又は毎秒３０フレームのプログレッシブ走査フォ
ーマットへの変換は、フレームレートの変更を含むので
、各出力フィールド又はフレームをこの出力フィールド
又はフレームと時間的に最も近い入力フレームから作成
して変換を行う場合、出力画像に激しい揺れ（ｊｕｄｄ
ｅｒ）のような欠点が現れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、デジタルビデオ信号のフォーマット変換に際し
て生じる上述の欠点を回避することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】上述の課題を解
決するため、本発明方法においては、毎秒２４フレーム
のプログレッシブ走査フォーマットのデジタルビデオ入
力信号を毎秒３０フレームのプログレッシブ走査フォー
マットのデジタルビデオ出力信号に変換する場合、連続
する２入力フレーム間で動きを補正した補間をすること
により、入力フレームから５フィールド毎に少なくとも
４出力フィールドを作成する過程を含む。
【０００７】動きを補正した補間は特許出願第８９０９
６５６．４号に記載されているが、そこに記載された方
法は、フレームレートを減らす場合、すなわち毎秒６０
フィールド２：１飛越し走査フォーマットから毎秒２４
フレーム・プログレッシブ走査フォーマットへ変換する
場合のみの補間に関するものである。本発明方法では、
フレームレートが増加し、これは動きを補正した補間の
更に複雑な技法を必要とする。
【０００８】具体的にいえば、本発明方法は一面におい
て、一連の３連続入力フレームから次のようにして一連
の５連続出力フィールドを作成するのがよい。 ａ）第１入力フレームから必ずしも動きを補正した補間
をしないで第１出力フィールドを作成する。 ｂ）第１及び第２入力フレームの間隔の２／５の動き補
正補間をすることにより第２出力フィールドを作成する
。 ｃ）第１及び第２入力フレームの間隔の４／５の動き補
正補間をすることにより第３出力フィールドを作成する
。 ｄ）第２及び第３入力フレームの間隔の１／５の動き補
正補間をすることにより第４出力フィールドを作成する
。 ｅ）第２及び第３入力フレームの間隔の３／５の動き補
正補間をすることにより第５出力フィールドを作成する
。
【０００９】或いは、本発明方法は他面において、一連
の５連続入力フレームから次のようにして一連の５連続
出力フレームを作成するのがよい。 ａ）第１入力フレームから必ずしも動きを補正した補間
をしないで第１出力フレームを作成する。 ｂ）第１及び第２入力フレームの間隔の４／５の動き補
正補間をすることにより第２出力フレームを作成する。 ｃ）第２及び第３入力フレームの間隔の３／５の動き補
正補間をすることにより第３出力フレームを作成する。 ｄ）第３及び第４入力フレームの間隔の２／５の動き補
正補間をすることにより第４出力フレームを作成する。 ｅ）第４及び第５入力フレームの間隔の１／５の動き補
正補間をすることにより第５出力フレームを作成する。
【００１０】どちらの方法も更に、第１シリースにおい
て各入力フレームを５Ｒ回（Ｒは５のような整数）繰返
し、第２シリースにおいて４Ｒ回繰返された入力フレー
ム毎に毎秒６０フィールド２：１飛越し走査フォーマッ
トの新しいフレームを作成し、第２シリースにおける新
しい各フレームを４Ｒの繰返し回数で繰返し、第２シリ
ースのフレームの４Ｒフィールド毎に１つのフィールド
をそれぞれ出力フィールドとして出力するステップを有
する。こうすると、変換及び補間法の計算量により要求
されるように、変換処理が実時間レートより遅くなる。
【００１１】入力フレームが２：１飛越しフィールドの
対として与えられ、各対のフィールドがそれぞれ入力映
像の時間的に同一の部分を表す場合、各入力フィールド
対のフィールドをそれぞれ５Ｒ回繰返すのがよい。中間
シリースのプログレッシブ走査フォーマットのフレーム
は、それぞれのフィールド対から作成される各プログレ
ッシブ走査フォーマットのフレームをもつ入力フィール
ドから作成され、出力フィールドはこれらプログレッシ
ブ走査フォーマット・フレームから作成される。
【００１２】本発明の一面においては、入力フレームが
毎秒６０フィールド２：１飛越し３２３２プルダウン・
フォーマット（特許出願第ＧＢ９０１８８０５．３号参
照、その内容は本明細書に含まれるものとする。）で与
えられる場合、更に次のステップを含んでもよい。すな
わち、第１シリースにおいて各入力フィールドを４Ｒ回
繰返し、１０Ｒ回繰返される入力フィールド毎に１度新
しいプログレッシブ走査フォーマット・フレームを中間
シリースにおいて連続する非繰返し入力フィールド対か
ら作成し、該中間シリースから第２シリースにおいて４
Ｒ回繰返し入力フレーム毎に毎秒６０フィールド２：１
飛越しフォーマットの新しいフレームを作成し、該第２
シリースにおいて新しい各フレームを４Ｒの繰返し回数
で繰返し、該第２シリースのフレームの４Ｒフィールド
毎に１フィールドをそれぞれ出力フィールドとして出力
する。
【００１３】本発明はまた、本発明方法を実行するに適
した装置を提供するものである。
【００１４】
【実施例】以下、図面（特に図５５，５６，６７）を参
照して本発明を具体的に説明する。図１は、ビデオ信号
を写真フィルムに変換する従来装置の例を示すブロック
図である。同図において、１はビデオテープレコーダ（
ＶＴＲ）、２はビデオ信号変換器、３はガンマ補正器、
４は電子ビームレコーダ（ＥＢＲ）である。図２は、本
発明によるビデオ信号・写真フィルム変換装置の一部分
を示すブロック図である。図３は、図２の変換装置の他
の部分を示すブロック図である。以下に述べる本発明に
よるビデオ信号・写真フィルム変換装置の一実施例は、
特に、１フレーム当たり１１２５ラインで、１秒当たり
６０フィールドの高精細度ビデオ信号（ＨＤＶＳ）を、
１秒当たり２４フレームの３５ｍｍフィルムに変換する
場合に使用するものである。しかしながら、本発明は、
この点にのみ限定されるのではなく、他の入力ビデオ信
号からの変換にも広く適用できることは、勿論である。
【００１５】本発明の装置は、便宜的に２個の部分に分
けて考えることができる。第１の部分は、図２に示す如
く、入力するＨＤＶＳを１秒につき２４フレームに相当
するプログレッシブ走査デジタルビデオ信号に変換して
ＶＴＲに記録する部分であり、第２の部分は、図３に示
す如く記録されたビデオ信号を再生し、それを写真フィ
ルムに転写する部分である。
【００１６】図２に示す本発明の装置の第１の部分は、
高精細度デジタルＶＴＲ１１と、テレビジョン標準（方
式）変換器（コンバータ）１２と、ビデオ信号を１秒ま
で記録できるフレームレコーダ１３と、第２の高精細度
デジタルＶＴＲ１４と、トラックボールコントロール１
６、キーボード１７、グラフィックディスプレー１８を
関連して有するシステムコントローラ１５と、テレビジ
ョンモニタ１９，２０とを図示の如く接続して有する。 なお、動作は後述する。
【００１７】本発明の装置の第２の部分は、図３に示す
如く、高精細度デジタルＶＴＲ３１と、デジタルインタ
フェース（Ｉ／Ｆ）ユニット３２と、ガンマ補正器３３
と、Ｄ／Ａコンバータ３４と、電子ビームレコーダ３５
と、テレビジョンモニタ３６と、スイッチ３７とを図示
の如く接続して有する。なお、動作は後述する。
【００１８】再び図２を参照するに、ビデオ信号の接続
Ｄはデジタル接続、即ちＹ，Ｕ／Ｖ信号を運び、ビデオ
信号接続Ａは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を運ぶアナログ接続であ
る。フィルムに転写しようとする、高精細度ビデオカメ
ラから送出される入力ビデオ信号は、デジタルＶＴＲ１
１により再生される磁気テープに記録される。デジタル
ＶＴＲ１１は、記録されたビデオ信号を１／８の速度で
再生し得る。この速度は後続の回路、特に標準コンバー
タ１２の動作に適切な速度である。素子１１〜１４及び
１９，２０は、システムコントローラ１５により制御さ
れる。一方、このシステムコントローラ１５は、トラッ
クボールコントローラ１６及びキーボード１７よりの入
力により制御され、且つグラフィックデイスプレー１８
を関連して有する。グラフィックディスプレー１８上に
は、変換の進行状態に関連する情報が表示される。
【００１９】入力ＨＤＶＳの一部がデジタルＶＴＲ１１
より再生され、標準コンバータ１２へ供給される。その
詳細は後述するも、この標準コンバータ１２は、入力ビ
デオ信号である１秒につき６０フィールドの飛越し走査
ビデオ信号から、最初に、１秒につき６０フレームで動
きに合せたプログレッシブ走査デジタルビデオ信号を得
、次に、これより１秒当たり２４フレームに相当する必
要な動きを補正したプログレッシブ走査デジタルビデオ
信号を得る。なお、後者は必ずしもそのレートでなくと
もよい。このビデオ信号はデジタルＶＴＲ１４により記
録される。デジタルＶＴＲ１４がスローモーション、即
ちデジタルＶＴＲ１１の再生速度で記録できる場合は、
理論上フレームレコーダ１は必要でない。しかし、実際
には、フレームレコーダ１３は、ビデオ信号をフィルム
に変換するのに要求される間欠的動作を行うので有用で
ある。フレームレコーダ１３の間欠動作により、速い間
隔で変換が良好に進行していることをチェックできる。 かくして、変換されるべきビデオ信号の内容に応じて、
パラメータの調整、特に標準コンバータ１２のパラメー
タの調整がなされることが必要であり、その結果が処理
前に推定される。モニタ１９，２０は、装置内のそれぞ
れの点におけるビデオ信号をチェックする手段として設
けられている。
【００２０】図３に示す装置の第２の部分においては、
図２に示すデジタルＶＴＲ１４により記録された動き補
正プログレッシブ走査デジタルビデオ信号が、デジタル
ＶＴＲ３１により再生され、デジタルＩ／Ｆユニット３
２を通じてガンマ補正器３３に送られる。この目的は、
ビデオ信号のガンマ特性を、使用されるフィルムのガン
マ特性に合せるためである。あとのデジタルＶＴＲ３１
による再生のために、図２に示すデジタルＶＴＲ１４に
よる動き補正プログレッシブ走査デジタルビデオ信号の
記録により、ガンマ補正器３３による正確なガンマ補正
を設定することが可能となる。。何故ならば、間欠的及
び繰り返し動作が可能のため、デジタルＶＴＲ３１から
のビデオ信号の通常非線形ガンマ特性の、通常線形なフ
ィルムのガンマ特性への種々の異なるマッピング（写像
）がテストできるからである。このガンマ設定は、例え
ば階段状クサビの使用を含む。ガンマ補正されたデジタ
ルビデオ信号は、次にＤ／Ａコンバータ３４によりアナ
ログ信号に変換され、電子ビームレコーダ３５に供給さ
れ、写真フィルムに記録される。この記録は、例えばビ
デオ信号の各フレームに対し３個の単色フレームの形で
よく、３個のフレームはそれぞれ赤、緑、青に対応する
。テレビジョンモニタ３６は、スイッチ３７により、選
択的にデジタルＶＴＲ３１の出力端又はＤ／Ａコンバー
タ３４の出力端に接続できる。或いは、２個の別々のテ
レビジョンモニタを設けてもよいことは、勿論である。
【００２１】本発明の装置の特徴は次の如くである。即
ち、フィルム上に良い動きを持った鮮明で明瞭な絵を作
り、特に動きにぼけが無く、如何なる付加的揺動成分も
ない絵を作ることができる。更に、動き補正プログレッ
シブ走査デジタルビデオ信号をデジタルＶＴＲ１４上に
記録することによる別個動作は、一方では、装置のパラ
メータのチェックを簡単且つ度々行うことができるため
、フィルム上に得られる絵の画質をよくする。繰返し動
作が完全に可能なので、結果が迅速に評価され、パラメ
ータの調整により欠陥を補正して変換を繰返すことがで
きる。より早い動作を得るために、装置の第１の部分、
即ち図２に示す部分の模写を多く作り、デジタルＶＴＲ
３１への付加的入力を作り、図３に示す部分を一層有効
に使用して全体の変換速度を高めることは、勿論可能で
ある。
【００２２】図４は標準コンバータ１２のブロック図で
、これを以下詳細に述べる。標準コンバータ１２は、入
力ビデオ信号が供給される入力端子４１を有する。入力
端子４１はプログレッシブ走査コンバータ４２に接続さ
れ、そこで、入力ビデオフィールドがビデオフレームに
変換され、直接ブロック突合せ器４３に供給され、そこ
で相関表面が形成される。相関表面は、運動ベクトル推
定器４４により解析される。この推定器４４は運動ベク
トルを作り、これを運動ベクトル減少器４５に供給する
。この減少器４５は、各画素（ピクセル）に対する多数
の運動ベクトルを、運動ベクトル選択器４６に供給する
前に、減少する。この運動ベクトル選択器４６は、プロ
グレッシブ走査コンバータ４２の出力を受ける。運動ベ
クトル選択器４６の選択に異常があると、これは、運動
ベクトルあと処理器４７により除去される。このプロセ
ッサ４７よりの処理された運動ベクトルは、プログレッ
シブ走査コンバータ４２の出力が供給される補間器４８
に供給され、これを制御する。標準変換され、動きが補
正されたビデオ信号である補間器４８の出力は、出力端
子４９へ供給される。標準コンバータ１２の各部及びそ
の動作を、以下詳細に述べる。
【００２３】プログレッシブ走査コンバータ４２は、出
力フレームを入力フィールドと同じレートで作る。図５
は、一連の連続フィールドの一連の連続ラインを示し、
×印は入力フィールドに在るラインを示し、□印は補間
されたラインを示す。各出力フレームは、入力フィール
ドの２倍の数のラインを含む。入力ビデオ信号よりのラ
インと、後述の方法の１つにより補間されたラインとの
間で、ラインは交番される。補間されたラインは、入力
フィールドに対して反対の極性であるが同一の時間的位
置にある補間フィールドと見なすことができる。プログ
レッシブ走査変換は次の２つの主たる理由により行われ
る。その第１は、次の直接ブロック突合せ処理を容易に
するためであり、その第２は、最終出力ビデオフォーマ
ットを考慮してである。
【００２４】直接ブロック突合せは、これを用いて２個
の続くビデオフィールド間の水平及び垂直運動の正確な
推定を得るためのもので、この点に関しては後に詳細に
述べる。しかしながら、プログレッシブ走査変換が最初
に行われないと、ビデオ信号の飛越し構造により直接ブ
ロック突合せを行うとき問題が生ずる。
【００２５】図６で表される映像を考える。この図は、
一連の連続フィールドにおける一連の連続ラインを示し
、白い正方形は白画素、黒い正方形は黒画素、ハッチン
グをした正方形は灰色画素を表すものとする。したがっ
て、これはＨＤＶＳにおいて絵の高さ当たり１１２５／
３サイクルとなる高い垂直周波数成分をもつ静止画像（
絵）を表す。この画像は通常の飛越し走査処理によりサ
ンプルされているので、各フィールドは、図７に示すよ
うに絵の高さ当たり１１２５／６サイクルの静止垂直周
波数輝度成分Ｙを含むように見える。しかし、各フィー
ルドの周波数成分は、逆位相にあるように見える。これ
らの２フィールドに対し直接ブロック突合せを行おうと
すると、垂直運動成分に対し複数の異なる値を生じ、こ
れらは全部不正確である。これを図８に示す。この図で
、略号ＬＰＦはフィールド当たりライン数を意味する。 図８より、直接ブロック突合せが垂直運動成分に対して
正確な答えを与えないことが明らかである。該成分は、
実際はゼロでなければならない。これは、直接ブロック
突合せが、実際の運動ではなくビデオ信号のエイリアス
（別の）成分を追っているからである。
【００２６】いま、図９を考える。この図は図６と同じ
静止画像を示すが、各入力フィールドがプログレッシブ
走査変換されてフレームが作られ、３角形が補間された
画素を表す点が異なる。これを見ると、各フレームが最
初の入力フィールドと同じ静止垂直周波数成分、すなわ
ち１１２５／３サイクル（絵の高さ当たり）を含むこと
が分かる。したがって、２連続フレーム間で直接ブロッ
ク突合せをした場合、垂直運動に対し正確な値、すなわ
ちゼロが与えられ、垂直エイリアス成分の追跡が回避さ
れる。しかも、直接ブロック突合せをライン数が２倍の
フレームについて行うので、プログレッシブ走査変換さ
れたフレームについて直接ブロック突合せをすると、一
層正確に垂直運動を推定できる利点がある。
【００２７】最終出力ビデオフォーマットの考慮に関し
ては、本発明のこの例においては、変換されたビデオ信
号は、テープを介して電子ビームレコーダに供給され、
１秒につき２４フレームの映画フィルムレートに対応す
るフレームより成る必要がある。この理由により、プロ
グレッシブ走査変換フレームの作成が必要であり、更に
、プログレッシブ走査変換フレームは、代わりとして次
の場合に使用し得る。すなわち、動き補正標準変換が、
例えば運動が充分に解析されるに余りに多様であるため
受入れられない結果を生じると見られる場合である。か
かる場合、要求される出力フレームとして最も近いプロ
グレッシブ走査変換フレームを使用すると、無理なく受
け入れられる結果が得られる。
【００２８】プログレッシブ走査変換は、例えば前フィ
ールド代用、３個の空間的に連続するラインを検査（時
間的にこれら３個のラインは２個の連続するフィールド
よりのもの）する中間濾波、或は多方向線形補間が続く
多勾配動き検出を利用する動き補正技術など多数の方法
で行われる。しかし、この実施例では、動きに合せたプ
ログレッシブ走査変換方法を用いるのがよく、そのステ
ップは図１０のブロックで示されている。その概念は、
フィールド間補間を完全静止画領域で用いてできるだけ
多くの垂直情報を保持し、且つかなりの動きがある時は
フィールド内補間を用いることである。これにより絵の
動きを滑らかにする。動きが両極端間のどこかにある場
面では、画面にある局所的な動きを推定し、これを用い
てフィールド間及びフィールド内補間の異なる比率を混
合する。
【００２９】もっと詳しくいえば、前と次のフィールド
間のフレーム差のモジュラスをまず発生する。これを図
１１に示す。所要の推定を発生するため、前と次のフィ
ールドからモジュラス・フレーム間差アレイを各点に発
生する。 ΔＵ　（画素、現ライン、現フィールド）＝｜Ｙ（画素
、現ライン、次のフィールド）−Ｙ（画素、現ライン、
前のフィールド）｜ただし、ΔＵ　は規準化されていな
いモジュラス差アレイ、Ｙは３次元画像に対応する輝度
アレイである。
【００３０】次に、差のモジュラスを規準化して、低輝
度領域における変化の意味を調整する。
【００３１】
【数１】
【００３２】差アレイΔはそれから、３タップ・フィル
タ（係数例は１／４、１／２、１／４又は０，１，０で
ある。）により前のフィールド差と共に垂直方向に濾波
して、垂直エイリアス問題を軽減し、特に時間的エイリ
アスに出くわす問題をできるだけ少なくする。すなわち
、
【００３３】
【数２】 ただし、ΔＦ　は濾波された規準化差アレイ、Ｃ１　及
びＣ２　はフィルタ係数、直流利得を１に維持するため
２Ｃ１　＋Ｃ２　＝１である。
【００３４】次に、現フィールド内で差の値を平滑する
ため、５タップ×１５タップまでの垂直及び水平フィー
ルド内フィルタを用いる。実際上は、３タップ×３タッ
プで十分である。最後に、実際の運動推定係数を作成す
るため、運動推定係数（ＭＥ）を与える関数を用いる非
線形マッピング関数を最適とする。 ＭＥ（画素、現ライン）＝ γ（空間的に濾波されたΔＦ　（画素、現ライン））非
線形関数γは図１３に示すようにして導出する。静止画
像ＭＥはゼロで、完全運動ＭＥは１であり、中間の運動
に対してはこの値は制御され変化する。
【００３５】補間画素を作成するため、図１４に示すよ
うに周りのラインの比率を取って欠けたラインの画素を
作成する。それから、運動推定係数ＭＥをフレーム内補
間値（２，４，６又は８タップ・フィルタから発生する
。）に適用し、１−ＭＥをフィールド間平均（或いは、
もっと複雑な補間値）に適用する。そして、これらを加
算しプログレッシブ走査画素推定係数を導出する。
【００３６】
【数３】 ただし、Ｃ０　，Ｃ１　，Ｃ２　，Ｃ３　はフレーム内
フィルタ係数、且つ２（Ｃ０　＋Ｃ１　＋Ｃ２　＋Ｃ３
　）＝１したがって直流利得は１に維持される。
【００３７】このプログレッシブ走査変換方法は、特に
運動物体を静止背景に対し隔離して異なる方法で補間で
きるので、入力フィールドから質の高いフレームを作成
することが分かっている。
【００３８】図４に戻って説明する。プログレッシブ走
査コンバータ４２よりのビデオフレームを用いて運動ベ
クトルを得る。運動ベクトルの推定は２段のステップよ
り成る。初めに、続くフレームよりサーチブロックの相
関関係を示す相関面を作る。次に、これらの相関面を得
てから、それらを検査して相関関係が最も大きい位置を
決める。相関面を得る数個の異なる方法があり、２つの
主たる方法は位相相関及び直接ブロック突合せである。 しかしながら、位相相関の使用については若干の問題が
ある。これらの問題は、変換機構、ウインド機能、ブロ
ックの大きさ、作成した表面の外形の可変性質に関する
問題である。それ故、本例では直接ブロック突合せ法が
よい。
【００３９】直接ブロック突合せ器４３の動作は次の如
くである。プログレッシブ走査変換ビデオ信号の続くフ
レームより画素の矩形配列を含む２個のブロックを取り
、その相関関係に基いて運動ベクトル導出用の相関面を
形成する。
【００４０】図１５を参照して説明する。始めに、３２
画素×２３ラインのサイズのサーチブロックと称する小
さなブロックをフレームＮから、図１５に示す如く取り
出す。次に、１２８画素×６９ラインのサイズのサーチ
区域と称する大きなブロックを次のフレーム（Ｎ＋１）
から取り出す。サーチブロックＳＢを図１６に示す如く
、サーチ区域ＳＡ内の各可能な位置に置き、各位置に対
して２個のブロック間の画素の輝度レベルの絶対差の合
計を計算する。この値を、それが得られた点における相
関面の高さとして用いる。この値を、サーチ区域内のサ
ーチブロックの各可能な位置に対して得られた他の同様
な値と共に用いて、相関面を得る。その一例を図１７に
示す。明瞭にするため、表面を逆にして示す。必要なの
は最小値なので、図１７の必要な点は、主ピークである
。
【００４１】サーチブロックのサイズは、動き補正に必
要な物体の最小の大きさを検査することにより選択する
。１秒当たり５０フィールドで、１フレーム当たり６２
５ラインのＰＡＬ信号に対しては、対象物（物体）内で
なくサーチブロック内に周りの情報があっても、それが
小さい対象物の追跡に影響を与えないようにするために
は、１６画素×８ラインの大きさのサーチブロックが適
当であることが分かった。したがって、本実施例ではこ
れに近いものを採用した。ただし、ＰＡＬ６２５／５０
方式に比べてライン当たりの能動画素数、フレーム当た
りの能動ライン数、ＨＤＶＳの縦横比が異なる点を考慮
に入れて修正を加えた。ＨＤＶＳを先にしてこれと比較
した値を書くと、次のとおりである。ライン当たり能動
画素数１９２０（７２０）、フレーム当たり能動ライン
数１０３５（５７５）、縦横比３：５．３３（３：４）
。
【００４２】大きい対象物を追跡できるため、もっと大
きいサーチブロックの使用に対する賛成論があることを
付け加えねばならない。他方、大きな対象物又は背景区
域の影響によって小さな対象物の影が薄くなるため、も
っと小さいサーチブロックの使用に賛成する論もある。 また、小さいサーチブロックの場合、各ブロックから１
つより多い運動ベクトルを導出する必要がないという利
点がある。ただ１つの運動ベクトルを導く方法が１つよ
り多くの運動ベクトルを導くより遙かに容易であるから
、本実施例では、上述のように小さいサーチブロックで
始め、十分な結果が得られない場合にサーチブロックを
大きくすることにした。これは、小さいブロックと大き
いブロックの両方の利点を併有する。結果が十分がどう
かの判断基準は、あとで詳述する運動ベクトル推定器４
４（図４）に設定されており、そこで与えられた相関面
から運動ベクトルを決定する。
【００４３】サーチブロックを大きくしてゆくこの技法
は、大きい対象物を追跡するのに好都合であるばかりで
なく、周期性の規則的な形をもつ対象物の動きの追跡を
助けることもできる。いま、サーチブロックＡがサーチ
区域Ｂと位置Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３でよくマッチ（一致）し
、それらが一見正確な運動量を与えるように見える図１
８の場合を考える。この場合、運動ベクトル推定すなわ
ち相関面を解析する処理は、同一線上にある３つの位置
で良好な相関が生じていることを示すであろう。したが
って、サーチブロックＡは、始めの幅の３倍まで水平方
向に拡大されることになる。これは、この場合多くの相
関が発生する方向である。サーチ区域Ｂも、これに対応
して水平方向に拡大される。拡大したサーチブロック３
Ａを用いると、図１９に示すように、対象物の運動に正
確に関係するただ１つの相関点のみが存在する。
【００４４】この特殊な場合では、多相関方向が水平で
あるので、サーチブロック及びサーチ区域はともに水平
方向に拡大すべきである。しかし、相関面が示唆する場
合は、サーチブロックとサーチ区域を垂直方向又は両方
向に拡大することも可能である。
【００４５】ブロック突合せは、境界区域ではサーチ区
域を取出す十分な余地がないので、フレーム内の全サー
チブロックに適用することはできない。よって、図２０
にハッチングして示すフレーム境界域では、ブロック突
合せは行えない。この問題は、後述する運動ベクトル減
少器４５（図４）で処理し、このハッチング区域におけ
るサーチブロックに適当な運動ベクトルを供給する。
【００４６】１つのフレームの各サーチブロックに対し
て発生した相関面（図１７）から、運動ベクトル推定器
４４（図４）がサーチブロックとそれに対応するサーチ
区域との間のありそうなフレーム間運動を推定する。分
かり易いように、相関面に関する図面はすべて逆に、す
なわち最小点をピークとして示してあることをもう１度
述べておく。
【００４７】運動ベクトル推定器４４は、運動ベクトル
決定アルゴリズムを用いて各相関面における最小点を検
出する。これは、サーチブロック及びサーチ区域間の最
大相関点を表し、したがって両者の間に起こりそうな動
きを示す。相関面上のこの最小点の原点、この場合は相
関面の中心に対する変位は、動きをフレーム当たりの画
素で直接表したものである。相関面がただ１つの明瞭な
最小点を有する最も簡単な場合、相関面上の最小点を検
出するだけで十分正確にサーチブロック及びサーチ区域
間の動きを決定できる。上述のように、小さいサーチブ
ロックを使用すると、動きの検出及び運動推定の正確度
は改善されるが、小さな１つのサーチブロックでは後述
する幾つかの状況において動きを検出することができな
い。
【００４８】図２１は、３つのサーチブロックに跨る運
動体を示す説明図である。同図は、フレーム（ｔ）にお
ける３つのサーチブロック１Ａ，２Ａ，３Ａに跨る運動
ベクトル（５，０）をもつ物体（対象物）を示す。サー
チブロック１Ａ及び３Ａをそれぞれ次のフレーム（ｔ＋
１）におけるサーチ区域１Ｂ及び３Ｂと対応させると、
その相関面は図１４のような（５，０）に最小点をもつ
ものとなる。（これは、無雑音映像源を想定している。 ）しかし、サーチブロック２Ａをそのサーチ区域２Ｂと
対応させると、その相関面は図１５のようになる。 すなわち、サーチブロック２Ａは、サーチ区域２Ｂとｙ
軸方向のあらゆる点で大きな相関関係をもつ。したがっ
て、相関面に最小点がただ１つではなくなり、サーチブ
ロック２Ａとサーチ区域２Ｂ間の動きを決定できない。
【００４９】しかし、いまサーチブロック２Ａを最初の
３つのサーチブロック１Ａ，２Ａ，３Ａの全部を含むよ
うに大きくした場合を考える。大きくしたサーチブロッ
ク２Ａを最初の３サーチ区域１Ｂ，２Ｂ，３Ｂを含むサ
ーチ区域と対応させると、得られる相関面は図１６のよ
うになる。これには、最初のサーチブロック２Ａの正確
な動きを示すただ１つの最小点（５，０）が見られる。 この例は、動きを正確に検出するためには原映像に或る
特有の特徴をもたせる必要があることを示している。す
なわち、サーチブロック１Ａ及び３Ａは共に、特有な垂
直及び水平方向の特徴、すなわち対象物の端縁を有し、
これにより動きを決定できる。これに対し、サーチブロ
ック２Ａは特有な垂直方向の特徴を有するが、水平方向
には何も特有な特徴がなく、したがって水平方向の動き
が決定できない。しかし、サーチブロックをそれが水平
及び垂直両方向に特有の特徴を包含するようになるまで
拡大すれば、そのサーチブロックに対する動きを完全に
決定することができる。また、サーチブロックの拡大は
、原映像に雑音が考えられる場合にも有益である。
【００５０】次に、図２５に示すような別の例を考える
。これは、運動ベクトルが（５，３）であるサーチブロ
ックに対する相関面を示す。しかし、サーチブロックと
サーチ区域の間に生じた多くの他の相関関係により、本
当の動きを検出するのが困難である。かような相関面を
生じる可能性のある原映像の例としては、風と共に動い
ているコントラストの低い木が挙げられる。いま、サー
チブロックとサーチ区域を拡大することを考える。拡大
は、前の例のように水平方向に行っても、或いは垂直方
向でも、更に両方向に行ってもよい。隣接したサーチブ
ロックが同じ動きを有するものとすれば、得られる相関
面は平均化効果を受けて、（５，３）における最小点の
大きさが他の相関ピークの大きさより大きな比率で増加
する。これを図２６に示す。これより、正確な運動ベク
トルの検出がより容易となることが分かるであろう。
【００５１】次に、図２１を参照して更にサーチブロッ
クの拡大の仕方を考える。前は、サーチブロック２Ａの
面積をサーチブロック１Ａ及び３Ａを包含するように拡
大して、図２４に示したような相関面を得た。実際上、
得られた相関面は、サーチブロック１Ａ，２Ａ，３Ａに
対応する３つの相関面を直接加え合せて生じている。各
相関面を点の大きさのマトリックス（行列）と考えると
、拡大したサーチブロック２Ａの相関面は、最初のサー
チブロック１Ａ，２Ａ，３Ａの相関面のマトリックスを
加えたものである。
【００５２】サーチブロック２Ａの面積は、その上下の
サーチブロックの相関面を加えることにより垂直方向に
拡大することもできるが、サーチブロック２Ａを水平及
び垂直の両方向に拡大しようとすれば、横と斜めの４つ
の相関面をも同様に加えなければならない。これより、
実際にサーチブロックを隣接サーチブロックを包含する
よう拡大する仕方は比較的容易であることが分かるであ
ろうが、難しいのはいつ拡大すべきか、またどの隣接サ
ーチブロックを含めるべきかを決めることである。基本
的な答えは、良好な最小点すなわち良好な運動ベクトル
が検出されるまでサーチブロックの面積を拡大すべきで
ある、ということである。したがって、運動ベクトルを
いつ良好な運動ベクトルと考えるかを決める必要があり
、これは、実際には上述の例から推定することができる
。
【００５３】図２１〜２４の上述した例では、対象物の
水平方向に特有な特徴を包含させてただ１つの最小点を
得るためにサーチブロックを水平方向に拡大する必要が
あった。この状態は、図２３の相関面における同じ最小
点の列と図２４の相関面におけるただ１つの最小点とで
よく表されている。これより、良好な最小点に対する第
１の判断基準が得られる。すなわち、良好な最小点は、
相関面上における大きさが最小の点で、その点の大きさ
とその次に小さい点の大きさとの差が一定値を越えるも
のである。この一定値は閾（しきい）値として知られて
おり、したがって、以後このテストを閾テストと呼ぶこ
とにする。
【００５４】次の最小（次に小さい）点は、後述のリン
グテストと呼ぶもう１つのテストの範囲内で生じないよ
うにされる。３つのリングを用いるリングテストの場合
、次の最小点は、その点の３画素以内の所から生じない
ようにされる。図２１〜２４の例では、図２３の相関面
は閾テストに合格せず、したがってサーチブロック２Ａ
を拡大して適当な閾値を与えると、図２４の相関面は閾
テストに合格することになる。
【００５５】閾テストはまた、上述した図２５及び図２
６の例においてサーチブロックを拡大させるのに使用す
ることもできる。サーチブロックを拡大する前は、周り
の点の大きさが非常に似ているため、正確な最小点は検
出不能である。すなわち、適当な閾値を与えると、その
相関面は閾テストに合格しないであろう。そこで、サー
チブロックを拡大させるのである。その結果、他の類似
点の中にある最小点を検出することが可能となるであろ
う。
【００５６】閾値を用いるテストは主観的なものである
が、テストされる相関面に対する正しい閾は、これを相
関面内の大きさの幅（限度）に対する比として規準化す
ることにより選択することができる。これはまた、例え
ば映像源のコントラストの効果をも教えてくれる。
【００５７】前に簡単に述べたリングテストについて、
更に説明する。リングテストは、良好な最小（又は最大
）点はその周りに大きさが増加（又は減少）する点があ
るという考えに基いている。図２７はこの考えを示すも
ので、周りの３つのリングの点の平均の大きさが減少し
ている所（０，０）に最小点がある。図２８に示す相関
面は、リング、特に内側から２番目のリングが減少する
平均の大きさを有しない点でこれと異なっている。
【００５８】この場合、リングテストによって決まる良
好な最小点に対する判断基準は、平均勾配が単調なこと
である。したがって、該最小点の周りの点の予め定めた
数のリングについて、各リングの（点の）平均の大きさ
は、一番内側のリングから外側にゆくに従って前のリン
グの大きさより大きくならなければならない。再び図２
１〜２４の例に戻ると、図２３及び２４から、図２３の
相関面はリングテストに合格しないが、図２４の相関面
はリングテストに合格することが分かるであろう。リン
グテストは、個々の大きさでなく平均の大きさを比較す
るので、閾テストより主観的ではない。リングテストで
の唯一の変数は、考えられるリングの数だけである。
【００５９】サーチブロック拡大の手法について既に述
べたが、次に、相関面の形を調べることにより、サーチ
ブロックを拡大すべき最も効果的な方向を決定する方法
を考える。
【００６０】再び図２３に戻ると、この相関面は、垂直
方向に特有な特徴があるが、水平方向に特有な特徴がな
い場合に生じるものである。このため、相関面において
、水平方向に多くの相関関係があることにより最小点が
相関面を横切って水平方向に延びる結果となる。これよ
り、サーチブロックを水平方向に拡大すべきことが推論
できる。逆に、相関関係の多い線が垂直方向に伸びると
きは、サーチブロックを垂直方向に拡大する必要がある
ことを示し、相関関係の多い所が円形に集合していると
きは、サーチブロックを水平及び垂直の両方向に拡大す
る必要があることを示す。
【００６１】この判断基準を用いてサーチブロックをど
の方向に拡大すべきかを決めるため、相関面の形状を量
的に測る必要がある。この測定は、次のようにして行う
。最初に、閾（しきい）を決める。相関面においてこの
閾より低い点を考える。この閾は、閾テストで用いたも
のと同様、相関面内の大きさの限度に対する比として規
準化する。この閾を使用し、相関面上の点を４つの特別
な段階で順に調べる。各段階で、相関面値が閾より下に
なる点に注意する。図２９は、サーチブロックの拡大方
向を決める方法を示す説明図で、これら４つの段階を示
している。上，下，左及び右の番号１，２，３及び４は
、これら４段階を指し、陰影区域は閾より下の点を示す
。
【００６２】段階１ 相関面の上部から下方へ閾より下の点Ａを探す。 段階２ 相関面の下部から上方へ閾より下の点Ｃを探す。 段階３ 相関面の左から右へ閾より下の点Ｄを探す。 段階４ 相関面の左から右へ閾より下の点Ｄを探す。
【００６３】こうして得られた４つの点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
の位置を用い、図２９に示す２つの寸法Ｘ，Ｙを計算す
る。これらの寸法Ｘ，Ｙは、上記閾値より下の点を包含
する陰影区域の大きさを示す。よって、寸法Ｘ，Ｙより
、形状がｙ方向よりｘ方向に長いか又はその逆であるか
、或いは形状が円に近いかどうかを推定することができ
る。形状の推定においては、最小限の差を例えば１０％
とする。すなわち、形状がｘ方向に長いとするには、寸
法Ｘが寸法Ｙより最小限１０％大きくなければならない
。ｙ方向についても、同様である。寸法Ｘ，Ｙの差が互
いに１０％内である場合、形状を円と考え、サーチブロ
ックを両方向に拡大する。図２９の例では、寸法Ｘが寸
法Ｙより大きく、したがってサーチブロックはｘすなわ
ち水平方向に拡大される。
【００６４】サーチブロックの拡大は、１つ以上の拡大
限界に達するまで続けられる。これらの限界とは、相関
面における最小点が閾テスト及びリングテストの両方に
合格すること、映像フレームの端縁に達すること、又は
サーチブロックが既に水平及び垂直方向に所定回数拡大
されたことである。この最後の限界は、ハードウエアに
よって決まる。すなわち、使用できる時間内で行える処
理量によって制限される。本発明による実施例では、こ
の限界は水平方向が２回、垂直方向が１回に設定された
。
【００６５】相関面における最小点が閾テスト及びリン
グテストの両方に合格すると、良好な運動ベクトルが決
定されたと見なして運動ベクトル減少器４５（図４）に
送ることができる。しかし、映像フレームの端縁に達す
るか、又はサーチブロックが既に水平及び垂直方向に所
定回数拡大された場合は、その特定のサーチブロックで
は良好な運動ベクトルが決定されなかったと見なし、良
好な運動ベクトルを決定しようとせずに加重（重み付け
）により最も使える（ｂｅｓｔ　ａｖａｉｌａｂｌｅ）
運動ベクトルを決定する。
【００６６】相関面の加重は、静止すなわち中心運動ベ
クトルに向かって最も使える運動ベクトルが選択される
ように行われる。これは、２つの理由からである。第１
は、サーチブロックが拡大後も原映像の大きな平凡な区
域の一部である場合、良好な運動ベクトルを検出できな
いであろうということである。しかし、原映像が平凡な
区域であれば、静止運動ベクトルは、あとの処理におい
て正確な結果を導くことになる。第２に、加重は、非常
に間違った運動ベクトルが運動ベクトル減少器４５（図
４）に送られる可能性を減じるよう設計されることであ
る。これは、良好な運動ベクトルを決定できないとき、
大きな不正確な運動ベクトルより小さな不正確な運動ベ
クトルの方がよいという理由から行われる。
【００６７】図３０は、相関面の加重方法の例を示す説
明図である。この例では、相関面上の与えられた点に加
える重みは、静止の中心運動ベクトルからその点までの
距離に正比例する。相関面上のその点の大きさには、加
重係数が乗ぜられる。例えば、その加重作用の勾配は、
中心の静止運動ベクトルからプラス又はマイナス３２画
素の点が３の係数を乗ぜられるようなものがよい。いい
かえると、図３０に示すように、中心の静止運動ベクト
ルを黒い円で示すとき、その加重作用は中心の静止運動
ベクトルを中心とする逆円錐形になる。
【００６８】相関面に加重を施したのち、これを再び閾
テスト及びリングテストにかける。これらのテストに合
格する最小点が決まると、それを良好な運動ベクトルと
見なし、それに良好な運動ベクトルであるが加重を用い
たことを示す標識を付ける。この標識は、運動ベクトル
と共に運動ベクトル減少器４５（図４）に送られる。他
方、良好な運動ベクトルも、最も使える運動ベクトルを
加重後も決定できない場合、このサーチブロックに対し
運動ベクトル減少器４５に送られる運動ベクトルはどれ
も不良運動ベクトルであることを示す標識を付ける。こ
れは、不良運動ベクトルを運動ベクトル減少処理に使用
してはならず、後述のように代わりを用いなければなら
ないために行うものである。
【００６９】要約すると、運動ベクトル推定器４４（図
４）の作用は、直接ブロック突合せ器４３（図４）によ
り発生された相関面より最も相関関係がある点、すなわ
ち最小点を導出することである。それから、この最小点
を閾テスト及びリングテストにかける。これら２つのテ
ストは、サーチブロックの動きを表すとするために最小
点が合格しなければならないものである。閾テスト及び
リングテストに用いる閾は、絶対値又は比率値のいずれ
でもよい。その最小点がどちらかのテストに不合格の場
合、そのサーチブロックを拡大し、新しい最小点を決定
し、再び閾テスト及びリングテストを行う。相関面の形
状から、サーチブロックを拡大すべき最も効果的な方向
を決定する。
【００７０】図４に戻り、運動ベクトル減少処理につい
て述べる。ＨＤＶＳを使用し、各サーチブロックを３２
画素×２３ラインと想定すると、運動ベクトルが最大２
４５１個に達することが考えられる。サーチブロックの
大きさは、解像度の維持とハードウエアの余剰回避との
両要求に妥協して選択する。仮に、これらすべての運動
ベクトルが運動ベクトル選択器４６に送られるとすると
、運動ベクトル選択の仕事は、処理量が多すぎて実行で
きないであろう。この問題を克服するため、運動ベクト
ル推定器４４及び運動ベクトル選択器４６間に運動ベク
トル減少器４５を設ける。運動ベクトル減少器４５は、
運動ベクトル推定器４４により当該フレームに対して発
生される全運動ベクトルのうち、該フレームの各サーチ
ブロックに対し、境界部分にあるものを含めて、例えば
４つの運動ベクトルだけを取出して運動ベクトル選択器
４６に与える。この作用は、２つある。１つは、正確な
運動ベクトルの選択が容易になることである。それは、
運動ベクトル選択器４６に送られる４つの運動ベクトル
の中から選べばよいからである。しかし、２つ目は、そ
の４つのうちの１つとして正確な運動ベクトルが送られ
ない場合、運動ベクトル選択器４６は正しい運動ベクト
ルを選択できないことである。したがって、運動ベクト
ル減少器４５は、運動ベクトル選択器４６に送るものの
中に正確な運動ベクトルが含まれることを確認する必要
がある。また、運動ベクトル減少器４５により４つの運
動ベクトルが運動ベクトル選択器４６に送られるものの
、これらの３つのみが実際に動きを表し、４番目の運動
ベクトルは常に静止運動ベクトルである。これは、運動
ベクトル選択器４６が動きを表す運動ベクトルを静止画
素に適用することを強制されないように、含められるも
のである。他の数の運動ベクトルを運動ベクトル選択器
４６に送ってもよく、例えば、動きを表す４つの運動ベ
クトルと静止運動ベクトルとを送ってもよい。
【００７１】以後「サンプルブロック」の用語は、各画
素が運動ベクトル減少器４５による４つの運動ベクトル
を有する映像フレームにおけるブロックを指すものとす
る。したがって、サンプルブロックは、拡大される前の
サーチブロックと同じであり、映像フレームにおいてサ
ンプルブロックとサーチブロックの最初の位置は同じで
ある。
【００７２】運動ベクトル減少器４５（図４）は、運動
ベクトル推定器４４（図４）より運動ベクトル及び標識
を受け、標識を調べることによりその運動ベクトルの質
を決める。運動ベクトルが不明瞭な面から導出されたも
のでない、すなわち高度の確実性がある場合、良好な運
動ベクトルとされ、若干の不明瞭性があると、その運動
ベクトルは不良運動ベクトルとされる。運動ベクトル減
少処理において、不良運動ベクトルとされた運動ベクト
ルはすべて無視される。それは、不正確な運動ベクトル
が運動ベクトル選択器４６（図４）に送られ、そのため
不良運動ベクトルが選択されてはならないからである。 かような選択が行われると、一般に最終画面に偽（にせ
）の点を生じ、これは非常に目障りになる。
【００７３】運動ベクトル減少器４５に供給される各運
動ベクトルは、特定のサーチブロックしたがって特定の
サンプルブロック（図３１）から得られたもので、それ
らの位置は運動ベクトルと共に示されている。不良運動
ベクトルに分類された運動ベクトルはどれも無視される
ので、すべてのサンプルブロックが必ずしもその位置に
あるサーチブロックから導出される運動ベクトルを有す
るわけではない。良好な運動ベクトルに分類され、特定
のサーチブロックしたがって特定のサンプルブロックに
関する運動ベクトルは、局部運動ベクトルと呼ぶ。それ
らは、サンプルブロックが得られた区域において導出し
たものであるからである。これに加え、もう１つの運動
ベクトル減少処理において、良好運動ベクトルを導出す
るのに用いたサーチブロックの実際の位置を考えること
なく、各良好運動ベクトルが発生する頻度を計数する。 これらの運動ベクトルは、頻度が減少する順に格付けし
て共通運動ベクトルと呼ぶ。３つの共通運動ベクトルし
か使用できない最悪の場合、これらを静止運動ベクトル
と組み合わせて４つの運動ベクトルを作り、運動ベクト
ル選択器４６（図４）に送る。しかし、３つより多くの
共通運動ベクトルがあることが多いので、その数を減ら
して全体的（ｇｌｏｂａｌ）運動ベクトルと呼ぶ共通運
動ベクトルの組を作る。
【００７４】共通運動ベクトルの数を減らす簡単な方法
は、最も頻度が高い３つの共通運動ベクトルを使用し、
残りを無視することである。しかし、３つの最も頻度の
高い共通運動ベクトルは、最初互いに垂直及び（又は）
水平方向のプラス又はマイナス１画素運動以内にあった
３つの運動ベクトルであることが多い。いいかえると、
これら共通運動ベクトルはすべて僅かな差の同じ動きを
追うものであり、無視された他の共通運動ベクトルは他
の異なる動きを追うものである。
【００７５】１つの場面（シーン）における動きの全部
又は大部分を表す共通運動ベクトルを選択するためには
、同じ動きを表す全体的運動ベクトルを選択することを
避ける必要がある。したがって、実際に採用する方策は
、まず最も頻繁に生じる３つの共通運動ベクトルを取り
、それの中で最も頻度の少ないものが、他の２つの共通
運動ベクトルのどちらかのプラス又はマイナス１画素の
垂直運動及び（又は）プラス又はマイナス１画素の水平
運動以内にあるかどうかを調べることである。そうであ
る場合はそれを退け、その代わりに次に最も頻繁に生じ
る共通運動ベクトルを選ぶ。この処理は、最も頻繁に生
じる共通運動ベクトルの全部に対し、互いに類似しない
３つの共通運動ベクトルが存在するか、或いは３つ以下
の共通運動ベクトルが残されるまで続ける。しかし、な
お３つより多くの共通運動ベクトルが残っている場合、
今度は、それらの中で最も頻度の少ないものが他のプラ
ス又はマイナス２画素の垂直運動及び（又は）プラス又
はマイナス２画素の水平運動以内にあるかどうかを調べ
ながら、その処理を繰返す。そして、必要に応じ距離を
増してこれを続ける。これら３つの共通運動ベクトルは
所要の全体的運動ベクトルであり、これらが頻度の順に
なお格付けされている点は、重要なことである。
【００７６】運動ベクトル減少処理及び映像フレームの
サンプルブロックを考える場合、３つの異なるタイプの
サンプルブロックに目を向ける必要がある。これらのタ
イプは、映像フレームにおけるそれらの実際の位置に関
係しており、図３２に領域として示す。領域Ａは、全体
が他のサンプルブロックにより囲まれ画像の境界に近く
ないサンプルブロックより成る。領域Ｂは、部分的に他
のサンプルブロックに囲まれ画像の境界に近くないサン
プルブロックを包含する。領域Ｃは、画像の境界に近い
サンプルブロックを包含する。これらの各領域に対して
使用する運動ベクトル減少アルゴリズムは、それぞれ異
なる。これらのアルゴリズムをこれより述べるが、まず
第１にその映像フレームにおける幾つかのサンプルブロ
ックに対し良好な運動ベクトルが存在することを繰返し
ておく。そして、補助的に、その場面における主な動き
を表す３つの全体的（ｇｌｏｂａｌ）運動ベクトルがあ
る。これらの運動ベクトルを選択し、各サンプルブロッ
クに対し静止運動ベクトルと共に３つの運動ベクトルを
送るのに使用する。
【００７７】図３３は、領域Ａにおける運動ベクトルの
減少を示す説明図である。これは、調べるべき運動ベク
トルの数が最も多いので、取扱いが一番複雑である。図
３３には、他のサンプルブロックａ〜ｈにより囲まれ陰
影を施した中心サンプルブロックが示される。最初に、
局部的に導出された運動ベクトルについて、それが良好
な運動ベクトルに分類されたかどうかを調べる。そうで
あり、且つ静止運動ベクトルと同じでない場合、それは
合格となる。しかし、これらのテストのどちらかに不合
格であれば、それは無視される。次に、サンプルブロッ
クｄに対応する運動ベクトルについて、それが良好な運
動ベクトルとして分類されたかどうかを調べる。そうで
あり、且つ既に選択された運動ベクトルと同じでなく、
静止運動ベクトルとも同じでないならば、それも合格と
なる。これらのテストのどれかに不合格ならば、それも
無視される。この処理は、ｅ，ｂ，ｇ，ａ，ｈ，ｃ，ｆ
の順に同様に続けられる。静止運動ベクトルを含まない
３つの運動ベクトルが得られると、直ちにアルゴリズム
は停止する。それは、そのサンプルブロックに対する所
要の運動ベクトル選択が終わるからである。しかし、こ
れらのチェックを全部行っても３つの良好な運動ベクト
ルが得られないことがある。その場合、残りの空白を全
体的運動ベクトルで埋めるが、より頻度の高い全体的運
動ベクトルに優先権が与えられる。
【００７８】図３４は、領域Ｂにおける運動ベクトルの
減少を示す。領域Ｂにおけるサンプルブロックは、領域
Ａにおけるものと同じであるが、他のサンプルブロック
で周りを全部囲まれていない点が異なる。したがって、
これらのサンプルブロックに加える処理は、領域Ａにお
ける場合と全く同じである。ただ、周りのすべてのサン
プルブロックにおいて探すことができない点が異なる。 したがって、図２２に示すように、サンプルブロックａ
〜ｅに対する運動ベクトルのチェックができるだけであ
り、運動ベクトルに対し空白が残っておれば、前と同様
に全体的運動ベクトルで埋める。同様に、図３４におけ
る陰影付きサンプルブロックが２位置だけ左に移動する
と、全体的運動ベクトルに頼る前に３つの隣接する周り
のブロックのみチェックすればよいことが分かるであろ
う。
【００７９】図３５は、領域Ｃにおける運動ベクトルの
減少を示す。これは、サンプルブロックが局部的に導出
された運動ベクトルをもたず、周りにその運動ベクトル
を使用できる多くのサンプルブロックもないので、最も
取扱いが難しい。この問題を取扱う最も簡単な方法は、
単に、領域Ｃのサンプルブロックに静止運動ベクトルと
共に全体的運動ベクトルを与えることである。しかし、
そうすると、領域Ｂの隣接サンプルブロックと比べ領域
Ｃのサンプルブロックに与えられる運動ベクトルが急激
に変わるため、得られる画像にブロック状（ａ　ｂｌｏ
ｃｋ−ｌｉｋｅ）の影響が出ることに気付いた。したが
って、好ましい方策は、この急激な変化を避けるため、
領域Ｃのサンプルブロックに対し、領域Ｂのサンプルブ
ロックに用いたものと同じ運動ベクトルを用いることで
ある。領域Ｃの各サンプルブロックに、物理的に最も近
い領域Ｂのサンプルブロックと同じ運動ベクトルを割当
てるのがよい。したがって、図３５の例においては、領
域Ｃの陰影付き各サンプルブロックに領域Ｂのサンプル
ブロックと同じ運動ベクトルを与える。こうすると、よ
い結果が得られることが分かった。
【００８０】再び図４に戻り、運動ベクトル選択器４６
の目的は、これに供給される４つの運動ベクトルの１つ
をサンプルブロック内の各画素に割当てることである。 こうして、運動ベクトルが対象物の外形に正確に割当て
られ（マッピングされ）る。この割当てを行う方法は、
微細な細部の周りの背景が正確な運動ベクトルにより生
じるものよりよくマッチする（よく合う）ことがないよ
う特に意図される。これを達成するため、運動ベクトル
選択過程を２つの主な段階に分ける。第１段階において
、入力フレームの各画素に対し運動ベクトルを作る。 いいかえると、出力フレーム位置にある画素に対する運
動ベクトル値を決めようとしない。第２段階では、第１
段階で作った運動ベクトル値を用いて出力フレームにお
ける各画素に対する運動ベクトル値を決める。
【００８１】図３６及び３７は、運動ベクトル選択の第
１段階を示す説明図である。図３６において、入力フレ
ーム２の各画素に対し、供給される４つの各運動ベクト
ルを用い、映像データの前及び後のフレーム１及び３と
最もよくマッチする輝度値のテストを行う。画素の輝度
差は、次式により決定される。
【００８２】
【数４】
【００８３】ただし、Ｐ１ｎｍは、フレーム２でテスト
されている画素の位置からテストされている運動ベクト
ルの座標を減じて位置が得られる画素を囲む４×４画素
ブロック内のフレーム１の画素の輝度値、Ｐ２ｎｍは、
テストされている画素を囲む４×４画素ブロック内のフ
レーム２の画素の輝度値、Ｐ３ｎｍは、フレーム２でテ
ストされている画素の位置にテストされている運動ベク
トルの座標を加算して位置が得られる画素を囲む４×４
画素ブロック内のフレーム３の画素の輝度値である。
【００８４】画素（輝度）差が極めて小さいことは、輝
度が最もよくマッチしている、したがってテストされて
いる画素に適用しうる正確な運動ベクトルであることを
示す。正確な運動ベクトルが得られない場合又は後述す
る非遮蔽もしくは遮蔽区域がある場合は、良好なマッチ
は生じないであろう。
【００８５】使用される画素ブロック内の平均画素差が
或る閾より上にあるとき、マッチ不良の指示が行われる
。この閾は、正確な運動ベクトルがテストされるときで
も高周波細部は不良のマッチを生じるので、重要な意味
がある。この不良マッチの理由は、運動ベクトル推定に
おける半画素エラー（ａ　ｈａｌｆ　ｐｉｘｅｌ　ｅｒ
ｒｏｒ）の可能性がある。不良マッチを指示すべき閾を
決めるためには、運動ベクトルを必要とする画素を囲む
データ・ブロック内の画素の周波数内容と閾を関係付け
る必要がある。これを達成するため、テストされている
画素に関する最大水平又は垂直画素輝度差の半分に閾値
が等しい場合、自動閾値を決定する。得られる閾値に、
比較される全データ・ブロックを代表させるため、使用
する４×４ブロックの４つの中心画素に対する平均値を
取る。
【００８６】図３８及び３９は、運動ベクトル選択時の
閾値の決め方を示す説明図である。図３８に４×４ブロ
ックが示されており、所要の閾値Ｔは次式で与えられる
。 Ｔ＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）／８ ただし、例えばＴ３は、図３９に示すように、次の成分
を含む４画素輝度差の最大値に等しく定める。 ２つの垂直差　　｜Ｂ２−Ｂ３｜及び｜Ｂ４−Ｂ３｜，
並びに ２つの水平差　　｜Ａ３−Ｂ３｜及び｜Ｃ３−Ｂ３｜
【
００８７】こうして、図３７に示すように入力フレーム
２に対し１フレームの運動ベクトルが得られ、入力フレ
ーム３に対して同様に１フレームの運動ベクトルが得ら
れる。
【００８８】場面（シーン）の変化は別として、上述の
運動ベクトル選択の第１段階で生じるミスマッチ（不良
マッチ）の原因に非遮蔽及び遮蔽区域（面）の現象があ
る。対象物、例えば車がトンネルに入ると車は遮蔽され
、トンネルから出ると遮蔽されなくなる。フレーム１及
び２で遮蔽されなかった車の一部がフレーム３及び４で
遮蔽されると、基本的なベクトル選択方法では正確なベ
クトルを決定できない。また、トンネルに入る車は遮蔽
されるが、車の後の道路や物体は遮蔽されていない。 同様に、トンネルを出る車は遮蔽されなくなるが、車の
後の道路や物体は遮蔽されている。したがって、大抵こ
れら遮蔽及び非遮蔽物体は同時に存在する。１場面の終
わりにも、遮蔽される物体と類似した不連続な動きがあ
る。かような状況でも運動ベクトルを決定するため、輝
度値のブロック・マッチ（突合せ）を図２７及び２８の
３フレーム・マッチの代わりに２フレーム・マッチに減
らす。運動ベクトルが要求されるフレーム（例えばフレ
ーム２）は、供給される４つの運動ベクトルを用いて前
及び次のフレーム（フレーム２の場合、それぞれフレー
ム１及び３）と個別にブロックの突合せが行われる。最
良のマッチを生じる運動ベクトルが、テストされている
画素に適用しうる運動ベクトルとして選ばれる。しかし
、この場合、２フレーム・マッチのみを用いたことを示
す標識を付ける。
【００８９】特に積分型テレビカメラの場合、マッチが
生じない場合がある。対象物が詳細な背景を渡って動く
場合、積分型カメラは、対象物の前縁及び後縁が背景の
細部と混合する特有な画像部分を生じる。このような状
況では、２フレーム・マッチでも閾値より上の平均画素
差を生じることがある。これらの場合、運動ベクトル値
をゼロとし、同時にエラー標識を付ける。
【００９０】図４０は、運動ベクトル選択の第２段階を
示す説明図である。この第２段階では、第１段階で導出
された２フレームの運動ベクトルを利用する。１つのフ
レーム（入力フレーム２）の運動ベクトルを基準フレー
ムと考え、これに続くフレーム（入力フレーム３）を使
用する。そのとき、出力フレームの位置はこれら２フレ
ームの運動ベクトルの間になる。図４０において、各出
力画素位置に対し、入力フレーム２のサンプルブロック
に対応する４つの考えられる運動ベクトルがテストされ
る。テストされている運動ベクトルの角度で出力画素位
置を通って引かれる線は、入力フレーム２及び入力フレ
ーム３の両方における位置を指す。例えば、１，３，５
のような奇数値運動ベクトルの場合、出力フレームが正
確に入力フレーム１と２の中間にあるとき、２つの入力
フレーム画素の間に１つの点が指示されるであろう。こ
の不正確性を考慮し、且つ個々の画素に対する感度を減
らすため、最も近い画素位置を中心とする３×３の運動
ベクトル・ブロックを各フレームに対して求める。それ
から、２つの３×３運動ベクトル・ブロックの各々と、
テストされる運動ベクトルを包含するブロックとの間で
ブロック突合せを行う。使用される運動ベクトル差は、
次式で考えられる２つの運動ベクトル値の空間差を表す
。
【００９１】
【数５】
【００９２】ただし、ｘ１及びｙ１はブロックの１つに
おける運動ベクトルの平行座標、ｘ２及びｙ２はテスト
される運動ベクトルの平行座標である。
【００９３】該ブロック突合せの結果、画素当たりの平
均ベクトル差が得られる。
【００９４】３つの入力フレーム、すなわち入力フレー
ム２に対しては入力フレーム１，２，３（図３６）、入
力フレーム３に対しては入力フレーム２，３，４（図３
７）を用いて計算した運動ベクトル値のみを使用し、上
述のようにまず運動ベクトル・マッチ（突合せ）を行い
、その結果をそれ相応に判断する。９つのブロックに少
なくとも４つの使用可能な運動ベクトルがあるのがよい
。フレーム２及びフレーム３の２つの運動ベクトル・ブ
ロックを使用しうる場合、運動ベクトル差値は、フレー
ム２からの運動ベクトル差値の半分と、フレーム３から
の運動ベクトル差値の半分とを足したものとなる。上述
の技法を用いて最小運動ベクトル差を生じる運動ベクト
ルは、テストされている出力画素に適用可能な運動ベク
トルであると考えられる。３フレーム・マッチ入力運動
ベクトル（図３６及び３７）により生じた運動ベクトル
差値が１より大きい場合、遮蔽又は非遮蔽面が検出され
、同じ処理が繰返される。しかし、今度はエラー標識を
無視する。すなわち、２入力フレームを用いて計算した
運動ベクトル値を使用する。これは、事実上画像のもっ
と一般的な区域が改良されるが、理論上は非遮蔽及び遮
蔽面に対して必要なだけである。
【００９５】上述の両テスト終了後、最小運動ベクトル
・マッチが２より大きい場合、その運動ベクトル値はゼ
ロとし、エラー標識を付ける。これは、運動ベクトルあ
と処理器４７（図４）で使用する。
【００９６】運動ベクトル選択のあと、殆ど確実にどの
実際の画像状態においても幾つかの画素に対応する偽の
運動ベクトルが若干残る。図４１〜４６は偽の運動ベク
トルと考えられるものの例を示し、これらの各図におい
て、３角形は同じ運動ベクトルをもつ画素を、星印は周
囲の画素と異なる運動ベクトルをもつ画素を、丸印はテ
スト中の運動ベクトルを示す。
【００９７】図４１はただ１つの画素が周辺の全ての画
素のすべてとは異なった運動ベクトルを有する場合を示
している。
【００９８】図４２は、水平に並んだ３つの画素が周囲
の画素とは異なった運動ベクトルを有する場合の水平な
運動ベクトルの印加の状態を表している。
【００９９】図４３は、垂直に並んだ３つの画素が周囲
の画素とは異なった運動ベクトルを有する場合の垂直な
運動ベクトルの印加の状態を表している。
【０１００】図４４は、対角線上に並んだ３つの画素が
周囲の全ての画素とは異なった運動ベクトルを有する場
合の対角線上の運動ベクトルの印加の状態を表している
。
【０１０１】図４５は、まっすぐな十字状に配置された
５つの画素が周囲の全ての画素とは異なった運動ベクト
ルを有する場合の水平及び垂直の運動ベクトルの印加の
状態を示す。
【０１０２】図４６は、対角線上に十字状に配置された
５つの画素が周囲の全ての画素とは異なった運動ベクト
ルを有する場合の２本の対角線上の運動ベクトルの印加
の状態を表している。
【０１０３】この６つのカテゴリーのいづれかに包含さ
れる画素の運動ベクトルは、実際の画像にはあてはまら
ないものとし、不正確な運動ベクトルの選定の直接的な
結果であるとする。仮にこのような運動ベクトルが補間
プロセスにて用いられたとすると、これらが最終生成の
画像に斑点を作ってしまいがちであり、従ってこのよう
な運動ベクトルは識別して除去することが好ましい。こ
れらのことは、上述のすべての運動ベクトルの集合を検
出し、これを知らせるアルゴリズムを用いることによっ
てなされる。
【０１０４】このアルゴリズムはそれぞれ同一の２つの
プロセスからなっている。２つの工程が求めるところは
以下のとおりである。図４７は画素が整列した状態を示
すものであり、これらのうち三角形の印を付したものは
みな同一の運動ベクトルが関係しているものである。中
央部の９つのベクトルはベクトル１からベクトル９まで
の運動ベクトルをそれぞれ有し、これらの運動ベクトル
は同一である場合もそうでない場合もある。ベクトル５
がテストの対象となっているベクトルである。
【０１０５】最初の工程において、ベクトル５がまずベ
クトル１、ベクトル３、ベクトル７、ベクトル９と同一
であるかまたは所定の許容範囲であるかどうかを検査し
、次にベクトル２、ベクトル４、ベクトル６、ベクトル
８との比較検定を行う。これらの検定は、ベクトル５が
水平及び垂直に隣あう画素のなかに、そして対角線状の
隣あう画素の中に少なくとも１つの同一物があるかどう
かを調べる過程である。もし一つも同一画素がない場合
は、画素５が良好でないことを示す標識がたつ。
【０１０６】第１の過程では、単一の点を示す運動ベク
トル、水平の運動ベクトルの印加、垂直の運動ベクトル
の印加、対角線の運動ベクトルの印加及び２本の対角線
の運動ベクトルの印加に関して良好でないことを示す標
識をたてる過程であったが、水平と垂直両方の運動ベク
トルの印加（図４５参照）のときの運動ベクトルの検査
は過程２において行われる。第２の過程は、第１の過程
と全く同一の条件の下で行われるが、この場合、すでに
不良の標識が出た運動ベクトルは計算の対象からはずす
。このように、図４５に示すように、第１の過程を終え
た後では中央の運動ベクトルにのみ不良のベクトルが立
っているが、第２の過程を終えた後では、まっすぐな向
きの十字状に配置された５つの運動ベクトルに対して不
良のベクトルが立っている。
【０１０７】不良運動ベクトルの識別をすると、運動ベ
クトルの交換をする。これは運動ベクトルあと処理器４
７（図４）によってなされる。補間や多数決のような様
々な交換方法は適用しうるが、実際単純に交換すると良
い結果が得られることが解っている。これは以下のよう
に行われる（この場合「等しい」の意味するところは、
全く同一であることのみでなく、差異が所定の許容範囲
であることも含む）。仮にベクトル５に不良の標識が立
つと、これが次のものと交換される。
【０１０８】もしベクトル４とベクトル６とが等しいと
きはベクトル４と交換する。もしベクトル２とベクトル
８とが等しいときはベクトル２と交換する。もしベクト
ル１とベクトル９とが等しいときはベクトル１と交換す
る。もしベクトル３とベクトル７とが等しいときはベク
トル３と交換する。これら以外のときは何もしない。
【０１０９】再び図４を参照するに、各画素ごとに最終
的に選定された運動ベクトルは運動ベクトル後処理器４
７によって、プログレッシブ走査変換器４２からの毎秒
６０フレームのプログレッシブ走査変換されたフレーム
と共に補間器４８に供給される。補間器４８は、図４８
に示すように２つのプログレッシブ走査変換されたフレ
ームのみを扱うので比較的単純な構成となっている。連
続する入力フレーム、フレーム１とフレーム２、及び出
力フレーム中の画素に対応する運動ベクトルに対して出
力フレームの時間的位置を利用することにより、補間器
４８は既知の方法によって、最初のフレームのどの部分
が２番目のフレームのどの部分と結合し、正しい画素値
を出力するにはどれだけ重み付けをするべきかを決定す
る。言い替えれば、補間器４８は、毎秒２４フレームに
対応した運動が補正されたプログレッシブ走査フレーム
を生成すべく運動の方向に沿って運動ベクトルに応じて
適宜補間する。運動ベクトルは画素の輝度値にのみ基づ
いて定義したものであるが、必要とされる出力画素の色
度値を発生させるためにも同様の運動ベクトルが用いら
れている。各フレームからは８ｘ８の配列の画素が必要
とされる出力を得ることに用いられている。このように
、補間器４８は、垂直水平の２次元的なものであり、補
間器及び補間器４８のために用いられる係数は、プレン
テスホールインコーポレイテッド社刊ローレンス・アー
ル・ラビナー、バーナード・ゴールド著の「デジタル信
号処理の理論と応用」の１３４頁から１４０頁及び２２
７頁に十全に解説されているレメズ（Ｒｅｍｅｚ）の変
換アルゴリズムを用いることによって決定する。
【０１１０】図４８は、３つの異なった場合での補間器
４８（図４）の補間動作を図式化したものである。左側
に示す第１の場合では、覆いを取り払われる表面も覆わ
れる表面も存在しない場合である。中央に示す場合は、
覆われる表面が存在する場合である。右側に示す第３の
場合は、多いを取り払われる表面が存在する場合である
。覆われる表面が存在する場合では、フレーム１だけを
用いて補間を行うが、覆いを取り払われる表面が存在す
る場合は、フレーム２だけを用いて補間を行う。
【０１１１】動きが存在しない場合、補間動作を停止す
るために補間器４８にて準備を行うことができる。この
場合時間的にもっとも近いプログレッシブ走査変換され
たフレームが用いられる。
【０１１２】上述の構成においては、特に図２に示す構
成においては、毎秒６０フィールド、毎秒３０フレーム
２：１の飛び越しフォーマットの信号が毎秒２４フレー
ム１：１のプログレッシブフォーマットに、以下の手順
によって変換される。ａ）飛び越された信号を標準変換
器１２に各入力フィールドが８回繰り返されるように１
／８の速度で入力する。ｂ）各入力フィールドに関して
プログレッシブ走査変換器４２を用いてプログレッシブ
フォーマットフレームを形成する。ｃ）入力フレームが
１０回繰り返されるごとに補間器４８による適当な補間
動作によって現在形成中のプログレッシブフォーマット
フレームの間に供給される運動ベクトルの間に出力フレ
ームを、これを１０回繰り返しながら形成する。ｄ）出
力フレーム各１０個ごとに１つを記録する。
【０１１３】この標準変換器１２は実時間の１／８の速
さで作動し、飛び越されたフレームが５個入力するごと
に４個の出力フレームが生成され、これによって毎秒３
０フレームから毎秒２４フレームの変換がなされること
がわかる。
【０１１４】いくつかの応用例、例えば毎秒２４フレー
ム１：１のフォーマットの信号でその後の処理も続行さ
れる場合、または標準的なＨＤＶＳの録画装置にて毎秒
２４フレームのフォーマットの信号を録画しこれを再生
することが求められるような場合などに、３２３２変換
手法を用いた毎秒２４フレームのフォーマットの変形を
用いることが有効である。３２３２変換手法に関する詳
しい説明は、英国特許出願ＧＢ９０１８８０５．３号に
開示されておりその内容はここに含まれるものとする。
【０１１５】毎秒２４フレーム１：１のフォーマットの
フレームが４個連なっている信号と毎秒３０フレーム６
０フィールドで３２３２変換手法を行ったフォーマット
の信号との相互関係は図４９に示してある。第１のフレ
ームＡは最初の３個のフレームを作るのに用いられるが
、奇数フィールド３はファントムフィールドである。 フレームＢは次の２個のフィールド４及び５を作るのに
用いられる。フレームＣはその次の３個のフィールド６
から８を作るのに用いられるが、偶数フィールド８はフ
ァントムフィールドである。順番で最後のフレームＤは
最後の２つのフィールド９、１０を作るのに用いられる
。
【０１１６】図１から４８を参照して説明されるシステ
ムを変形し、このシステムが毎秒６０フィールド毎秒３
０フレームの２：１の飛び越しビデオ信号を毎秒６０フ
ィールドで３２３２変換によって運動を補正したものに
変換できるように、さらに図２のフレームレコーダ１３
とＶＴＲ１４を１／８の速さで作動させることによって
、録画されたフィールド間の期間が９、７、９、７．．
．フィールド期間として１／１０の速さで行う場合（標
準変換器１２からの出力の１０フレームごとの繰り返し
を維持しながら）よりもきわめて簡単な方法によって達
成できるようにすることが望ましい。この狙いは入力フ
レーム５個に関して図５０に示されている。
【０１１７】図５０の列ＡとＢに示すように、６つの入
力フレーム１から６それぞれの２つのフレーム０／Ｅが
８回繰り返される。これらの入力フィールドはプログレ
ッシブ走査変換器４２によって用いられ列Ｄに示すよう
なプログレッシブ走査フレームをそれぞれ形成し、この
プログレッシブ走査フレームは１対のフレームメモリに
交互に格納される。格納されたあるプログレッシブ走査
フレームは補間器４８にて単独でまたは対で用いられて
４つのフィールドを生成する。その各々は列Ｅに示すよ
うに補間器４８から１０回出力される。フィールドはフ
レームレコーダ１３によって、各列４番目ごとに録画さ
れ、列Ｆに示すように９／６０秒ごとに記録されるフィ
ールドと７／６０秒ごとに記録されるフィールドとの間
の期間で交互に奇数と偶数のフィールドとなる。そして
これらのフィールドはＶＴＲ１４に記録される。
【０１１８】このように、通常の速度で録画が繰り返さ
れると、録画された１０個のフィールドに３２３２変換
手法が適用され、フレームＡからは１、５、９番目のフ
ィールドを抜取り、フレームＢからは３、７番目のフィ
ールドを抜取り、フレームＣからは１、５、９番目のフ
ィールドを抜取り、フレームＤからは３、７番目のフィ
ールドを抜取り、これらに対して順番に１奇数、１偶数
、２奇数、２偶数・・・５偶数の役目を与え、図５０の
列Ｇに示す２４Ｈｚ１：１のフォーマット列が形成され
る。
【０１１９】録画速度が（１／１０から１／８へと）増
加した場合の３２３２変換を行うための変更例としては
、プログレッシブ走査フレームをフレームレコーダ１３
に１／１０の速度で書き込み、ＶＴＲ１４に供給すると
きは３２３２変換で読み出すようにしてもよい。この変
更例は図５１に示してある。この列Ｅは上述の図５０に
おける列Ｅと対応する。各プログレッシブ走査フレーム
が１回繰り返されると、列Ｆに示すようにこれがレコー
ダ１３に書き込まれる。これらのフレームの奇数と偶数
のフレームはレコーダ１３から読み出され列Ｇに示すよ
うに１奇数、１偶数、１奇数、２偶数、２奇数、３偶数
、３奇数、３奇数、４奇数、４偶数、といった順番でＶ
ＴＲ１４に記録され、１奇数、２偶数、３奇数、４偶数
・・・９奇数、１０偶数の順番でフィールドが３２３２
変換される。ここで３番目と８番目とがファントムフィ
ールドである。この変更例では図５０によって説明した
ものと比較してレコーダ１３の格納容量が少ない場合に
利点があり、またＶＴＲ１４を止めたり走らせたりする
回数が少なくて済む。
【０１２０】さらに上述のシステムを用いて、運動補正
補間によって３０Ｈｚ１：１フォーマットのフィルム内
容を毎秒６０フィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳフォ
ーマットに変換することができることが望ましい。これ
は図５２に示すように、変換された信号の奇数フィール
ドは入力フレームから直接形成し、変換された信号の偶
数フィールドは連続するフィールド間の等しい時間シフ
トによる運動補正補間操作によって形成することによっ
て達成されうる。しかしながら、この方法では元の素材
にノイズが多く含まれている場合フィールドの対で空間
的な反応とノイズレベルの変調が不均一になる。これは
、直接生成された出力フィールドは元のノイズを含んで
いるが、補間によって生成された出力フィールドはその
補間作用によってノイズが減少するからである。これら
の問題を回避するために図５３Ａに示すような時間的補
間操作を行う。すなわち奇数フィールド生成にあたって
は、元の記録素材の先行するフレームと後続するフレー
ムとの間で１／４フレーム相当分だけ時間的にずらし、
偶数フィールドの生成にあたってはこれらフレーム間の
３／４フレーム相当分の時間内で補間を行う。
【０１２１】図５３Ｂを参照するに、仮に入力フレーム
１と２の間の出力フィールドＡ０の中の１つの画素が位
置（ｘ、ｙ）と運動ベクトル（ｍ、ｎ）を有するものと
すると、この画素の値は入力フレーム１の位置座標（ｘ
−（ｍ／４），ｙ−（ｎ／４））の画素（またはパッチ
）の値と、入力フレーム２の位置座標（ｘ＋（３ｍ／４
），ｙ＋（３ｎ／４）における画素（またはパッチ）の
値とを平均することによって得られたものである。一方
対応する偶数出力フィールドＡＥに関しては、図５３Ｃ
に示すように、出力画素の値は入力フレーム１における
（ｘ−（３ｍ／４），ｙ−（３ｎ／４））の点の画素（
またはパッチ）の値と入力フレーム２の（ｘ＋（ｍ／４
），ｙ＋（ｎ／４））の点における画素（またはパッチ
）の値とを平均することによって得られる。
【０１２２】このことを達成するために、図１から図４
８によって説明される構成は、図５４によって説明され
るような方法に従って使用される。
【０１２３】３０Ｈｚ１：１のフォーマットのフィルム
のフレームは、その３個が図５４の列Ａに示されている
ように、ＨＤフィルムスキャナによって捕捉されテープ
上に列Ｂに示すようにビデオフォーマットに変換される
。列Ｂ上には奇数Ｏと偶数Ｅのフィールドが各フレーム
１、２、３ごとに示されているが、各フレームの２つの
フィールド中の画像データは元の画像では時間的にシフ
トされていない。列Ｃに示すように、各フレームの２つ
のフィールドは２０回繰り返されながらテープはＶＴＲ
１１（図２）によって１／２０の速度で再生される。 各フレームの２つのフィールドはプログレッシブフォー
マットの素材から生成しているために、これらの間に時
間的ずれはなく、このためプログレッシブ走査変換器４
２（図４）は迂回されるかまたは前のフィールドを置き
換えるモードにて作動し、列Ｄに示すように２つの連続
するフレームが同時に形成されるように元のフレームを
再構成する。
【０１２４】直接ブロック突合せ器４３及び補間器４８
に入力されるフレームは、このように各２つのフィール
ドの直接的な組合せとなる。奇数出力フィールドの画素
を形成するためには、補間器は、前のフレーム（例えば
１）と現在のフレーム（例えば２）との間で時間上３／
４：１／４の比率で補間操作を行う。しかしながら、偶
数フィールドの画素に関しては、補間の比率は前のフレ
ーム１と現在のフレーム２との間で１／４：３／４とな
ており、補間されたフレームは列Ｅに示すようにそれぞ
れ２０回繰り返される。２０個のフレームは図５４の列
Ｆに示すような方法でそれぞれフレームレコーダ１３（
図２）に書き込まれＶＴＲ１４によって記録され、記録
されたものが再生されるときは毎秒６０フィールド２：
１のフォーマットの信号が図５４の列Ｇに示すような方
法で通常の速度で生成される。
【０１２５】さらに上述のシステムによって２４Ｈｚ１
：１フォーマットのフィルム素材を毎秒６０フィールド
２：１の飛び越しＨＤＶＳフォーマットに変換できるこ
とが望ましい。これを行うためにまず２４Ｈｚ１：１フ
ォーマットのフレームをＨＤフィルムスキャナによって
捕捉しテープ上にビデオフォーマットに変換する。この
とき用いられる時間的補間手法は図５５Ａに示す。ここ
で補間の手順は２４Ｈｚ１：１フォーマットの信号上で
は４フレームごとに繰り返され、毎秒６０フィールド２
：１の補間されたＨＤＶＳ信号上では５フレームごとす
なわち１０フィールド（Ａ／奇数からＥ／偶数）ごとに
繰り返される。
【０１２６】仮に出力フィールドの画素が（ｍ，ｎ）の
運動ベクトルを有しているとすると、出力画素の値の基
礎として用いられる出力フィールド中の画素の位置と各
２つの入力フレームの画素（またはパッチ）とのずれは
、連続する１０個の出力フレームのそれぞれに関して以
下のようになる。
【０１２７】
【表１】
【０１２８】このような補間手順を実現するため、図５
３と５４によって説明したシステムは、図５６に示すよ
うに変更される。図５６に示すように、フレームの個々
のフィールドは明瞭を期して描いていない。２４Ｈｚ１
：１フォーマットのフレーム（これらのうち５個は図５
６の列Ａに示す。）は、ＨＤスキャナによって捕捉した
後は（列Ｂ）、各フレームの２つのフィールドが列Ｃに
示すように２５回繰り返されながらＶＴＲ１１（図２）
によって１／２５の速度で再生される。図５４によって
説明したように、プログレッシブ走査変換器４２は、前
のフィールドを置き換えるモードによって作動して元の
フレームを再構築し、列Ｄに示すように３つのフレーム
が同時に入手できるようにする。ここで補間器４８は列
Ｅに示すようにフレームＡからＥを作るために必要とな
る補間を行う。
【０１２９】上の表からもわかるように入力フレーム１
と２は出力フレームＡの２つのフィールドを作るために
必要である。入力フレーム１、２及び３は出力フレーム
Ｂのフィールドを作るのに必要である。入力フレーム２
と３は出力フレームＣのフィールドを作るのにも必要で
ある。入力フレーム３及び４は、出力フレームＤのフィ
ールドを作るのにも必要である。入力フレーム４及び５
は出力フレームＥのフィールドを作るのに必要である。 補間器によってこのように作られたフレームは、列Ｅに
示すように２０回繰り返される。補間された２０個のフ
レームのうちの１個は列Ｆに示すようにフレームレコー
ダ１３に書き込まれ、ＶＴＲ１４によってテープに記録
され、通常の速度でテープが再生されると、毎秒６０フ
ィールド２：１の飛び越しされたＨＤＶＳ信号が列Ｇに
示すように通常の速度で作られる。
【０１３０】このシステムはさらに３２３２変換手法の
フォーマットによる２４Ｈｚ１：１の素材を扱うことが
できることが望ましい。これを行うためには、ＶＴＲ１
１からの入力テープは１／２５の速度ではなくて１／２
０の速度で走らせ、次のフィールドが入力するまでは入
力されたフレーム及びフィールドは２５回ではなく２０
回繰り返される。列Ｄでは入力フィールドの繰り返し５
０回ごとに１回フレームが作られ、これゆえ３２３２変
換手法によるファントムフィールドは無視されうる。従
って、システムは、３０Ｈｚ１：１のフォーマットのフ
ィルム素材を毎秒６０フィールド２：１の飛び越しフォ
ーマットのＨＤＶＳに変換することに関連した図５４で
説明した場合と似た形で操作される。
【０１３１】図５５Ａ及び５６で説明した構成を変形し
て、毎秒６０フィールド２：１の飛び越しフォーマット
への変換ではなしに３０Ｈｚ１：１のフォーマットへの
変換ができるようにしてもよい。この変更によって出力
フレームは図５５Ｂで示すように入力フレームから作る
。この変更を達成するにあたって、図５６の手法に対し
てしなければならない変更は補間の動作の変更のみであ
る。すなわち、運動ベクトル（ｍ，ｎ）を有する出力フ
レームの画素に対して、出力画素値の決定に用いられる
、出力フレームの画素の位置と２個の各入力フレームの
画素（またはパッチ）の位置のずれは、５つの連続する
出力フレームの各々に関して以下のようになる。
【０１３２】
【表２】
【０１３３】上述のシステムで、毎秒６０フィールド２
：１飛び越しＨＤＶＳフォーマット信号から３０Ｈｚ１
：１のプログレッシブフォーマットに変換してビデオ信
号から３０Ｈｚのフィルムを作るにあたってＥＢＲ３５
（図３）が使えるようであることが望ましい。このよう
な３０Ｈｚの信号はＨＤＶＳにおける隣あう２つのフィ
ールドから各フレームを合成することによって作成可能
である。しかしこのようにすると、各フレームを構成す
る２つのフィールド間の時間上のずれのせいで、３０Ｈ
ｚの信号内で２重画像の効果をきたしてしまう。
【０１３４】図４から１４による上述のプログレッシブ
走査のための構成を採用することによって、画像内の部
分的な動きの変化量に応じ補間する画像のフレーム間及
びフィールド間の混合の比率を変化させる効果があり、
このため３０Ｈｚの信号に適応した運動を作りだすこと
ができる。しかしながら、もとの画像にノイズが多かっ
たり、運動に適合性を与える過程で見積に誤りがあった
場合は出力画像は必要以上にフィールド間で補間される
傾向があり、このため垂直部の詳細が失われエイリアス
（折り返し）成分が余計に発生することになる。このよ
うな場合、図１５から４８によって上述した運動補正技
術をさらに用いると出力画像を改善できる。これによっ
て３０Ｈｚ１：１のとなりあうフレームを時間的補間に
よって結合し、画像の静止している部分または水平に動
いている部分で垂直のエイリアス成分を消去することが
できる。
【０１３５】運動適合技術のみを用いた技術は図５７及
び図５８に示す。まず図５７を参照すると、すでに述べ
たように出力フォーマットの各フレームＡ，Ｂ，Ｃは入
力フォーマットの３つのフィールド（例えば１’０’、
１’Ｅ’、２’０’；２’０’、２’Ｅ’、３’０’；
３’０’、３’Ｅ’、４’０’）の異なった配合から作
られる。図５８を参照するに、毎秒６０フィールドで２
：１ＨＤＶＳフォーマットの信号（列Ａ）がＶＴＲ１１
（図２）によって通常の１／８の速度で再生され、それ
ぞれのフレームまたはフィールドは列Ｂに示すように８
回繰り返される。プログレッシブ走査変換器４２（図４
）はフィールドをそのフレームメモリに格納し、列Ｃに
示すように３つの連続したフィールドが同時に入手でき
るようにする。プログレッシブフォーマットフレームは
列Ｄに示すように入力フィールド３個の１組から作られ
、これらのこれらのプログレッシブフォーマットフレー
ムはそれぞれ８回繰り返される。それぞれの８フレーム
（列Ｅ）はまずフレームレコーダ１３によって次にＶＴ
Ｒ１４（図２）によって記録され、記録された信号は、
通常の速度で再生されるときは３０Ｈｚ１：１のフォー
マット（列Ｆ）である。この運動調整モードでは、プロ
グレッシブ走査変換器４２（図４）が採用されているが
、運動補正のためのコンポーネント４３から４８は採用
されていない。従って、補間器４８は入力フレームと出
力フレームの間に時間的偏差量を設定しなくてもよい。
【０１３６】運動の補正が選択されると、図５９と６０
にしたがって操作される。図５９の上部は、２倍のプロ
グレッシブフォーマットフレームが作成される点を除い
ては図５７と類似している。このように形成されたフレ
ームは、運動補正操作をへて、運動補正を行う前の状態
と比較してフレーム半周期分だけ時間的にオフセットさ
れた出力フレームが形成される。
【０１３７】図６０を参照するに、毎秒６０フィールド
２：１のＨＤＶＳフォーマット信号（列Ａ）はＶＴＲ１
１（図２）によって通常の速度の１／１０で再生され、
それぞれのフレーム及びフィールドは列Ｂに示すように
１０回繰り返される。上述したように、プログレッシブ
走査変換器４２はフィールドをフレームメモリに格納し
、列Ｃに示すように３つのフィールドが一度に揃うよう
にする。プログレッシブ走査フレーム１”、２’、２”
、３’・・・が入力フィールド３個の組から形成され、
フレームメモリに格納され、列Ｄに示すように補間器４
８は２個の連続するプログレッシブフォーマットフレー
ムを同時に入手できるようにする。時間的に隣合わせの
対となったこれらのプログレッシブフォーマットフレー
ムは、補間器４８によって、２つの入力フレーム間に等
しい時間偏差量で補間されたフレームとなる。補間器４
８によって作られたフレームは列Ｅに示すように１０回
繰り返され、それぞれの１０個のフレーム（列Ｆ）はフ
レームレコーダ１３とＶＴＲ１４（図２）によって記録
される。このようにして記録された信号は、通常の速度
で再生されるときは３０Ｈｚ，１：１のフォーマット（
列Ｇ）である。
【０１３８】毎秒６０フィールド２：１の飛び越しＨＤ
ＶＳを２４Ｈｚ１：１のフィルムフォーマットに変換す
るための図１から４８により説明した上述の構成におい
て、出力フレームは入力フレームに対応して時間順序に
並ぶか、または入力フィールド期間の半分（１／１２０
秒）だけ時間的にずれる。時間的に整列するときは、出
力はプログレッシブ走査変換器４２（図４）から出力さ
れる各プログレッシブフォーマットフレームに準拠して
いる。一方、時間的にずれるときは、出力フレームの各
画素は、１／２：１／２の割合で、プログレッシブ走査
変換器から出力される先行及び後続のプログレッシブフ
ォーマットフレーム画素または画素パッチの間にて補間
される。ここで、元のフレーム中の画素またはパッチと
出力フレーム中の画素との間の空間的な偏差量は、運動
ベクトルあと処理器４７（図４）によって供給される運
動ベクトルに依存している。
【０１３９】図６１Ａは、時間的な偏差量は存在せず出
力フレーム中の位置（ｘ，ｙ）における画素は運動ベク
トル（ｍ，ｎ）となっている場合を示している。この画
素は、入力フレーム１中の位置（ｘ，ｙ）における画素
または（ｘ，ｙ）を中心とするパッチから作成されて補
間器に送られ、入力フレームの運動ベクトル及びその内
容は採用されない。
【０１４０】図６１Ｂはフィールド期間の半分の時間的
偏差量と位置（ｘ，ｙ）における出力画素のための運動
ベクトル（ｍ，ｎ）＝（２、２）とがある場合を示して
いる。この画素の値は、入力フレーム１の位置（ｘ，ｙ
）−１／２（ｍ，ｎ）＝（ｘ−１，ｙ−１）における画
素（またはそこを中心とするパッチ）と、入力フレーム
２の位置（ｘ，ｙ）＋１／２（ｍ，ｎ）＝（ｘ＋１，ｙ
＋１）における画素またはパッチとの間を均等に補間す
ることによって決定される。
【０１４１】運動ベクトルの成分（ｍ，ｎ）は整数であ
るが、偶数の整数である必要はない。図６１Ｃは、運動
ベクトル（２、１）がある場合である。入力フレーム１
、２の必要とされる画素はそれぞれ位置（ｘ−１，ｙ−
１／２）及び（ｘ＋１，ｙ＋１／２）であり、これらは
入力フレームの実際の画素位置の中間点に対応する。
【０１４２】入力フレームから必要とする画素値を得る
ために、８ｘ８のパッチ（図４８によって上述したもの
）または６２ＡからＤにわたって示した７ｘ７のパッチ
を必要とする画素位置のまわりに設け、パッチの中央画
素と補間によって決定される画素位置（図６２ＡからＤ
のなかで「ｏ」の印で示す）との間には（０、０）（図
６２Ａ），（１／２，０）（図６２Ｂ）、（０、１／２
）（図６２Ｃ）（１／２，１／２）（図６２Ｄ）の偏差
量を導入する。画素「ｏ」の値を決めるために、空間補
間の係数をパッチ内の４９画素にたいして適用する。偏
差量の（１／２，０）と（０，１／２）がパッチの対角
線であるｘ＝ｙの線に関して対称となっているにもかか
わらず、係数の組は図６２ＡからＤの４つの場合でいく
らか異なっている。
【０１４３】上述の構成で問題となることは、図６２Ａ
からＤの異なる４つの空間補間の場合に対応する反応の
程度は異なっており、異なった反応としての画像の細部
の生成される変調は循環している。この問題を回避する
ために図６３及び６４で説明する構成を採用する。フレ
ーム１、２の求められる画素またはパッチは、偏差量の
（−１／４，−１／４）が付加されている点を除けば図
６１を用いて説明した方法と類似している。このように
、図６３Ａに示すように、たとえば時間的に整列された
出力フレームのためには、出力フレーム中の画素位置（
ｘ，ｙ）は、入力フレーム１中の位置（ｘ，ｙ）にでは
なく画素位置（ｘ−１／４，ｙ−１／４）の補間された
値に基いている。時間的に整列され、あるいは時間的に
偏差された出力フレームと偶数及び奇数の運動ベクトル
を考慮にいれるならば、入力フレームの必要な画素位置
は、図６４Ａから図６４Ｄに示すように、空間的補間に
よって算出される所望の画素値が計算されるところの７
ｘ７のパッチにおける中央画素から、入力フレームの所
望の画素位置はつねに（−１／４，−１／４），（１／
４，−１／４），（−１／４，１／４）または（１／４
，１／４）となる。これらの偏差量は、パッチの中心の
画素のまわりに回転対称となっており、従って図６４Ａ
から図６４Ｄに示す場合の空間補間の４つの係数の組は
、やはり回転対称となるように選定され、反応の程度が
異なったり画像の細部が変形したりすることを回避する
。上述の構成は、（−１／４，−１／４）の画素の出力
フレーム中に全体的な偏差量を作成するが、これは無視
できる。
【０１４４】上述のことから、毎秒６０フィールド２：
１飛び越しのＨＤＶＳから２４Ｈｚ１：１のフィルムフ
ォーマットに変換することによって、補間器４８からの
１つおきの出力フレームは、補間器に入力されるプログ
レッシブフレームのうちの１つから作られる。そして出
力フレームは、補間器に入力される２つのプログレッシ
ブフレーム間の運動補正によって交互に作られる。これ
によって（ａ）斜め方向の変化は充分に適合しない、（
ｂ）ノイズによってプログレッシブ走査変換の適合が失
敗したとき折り返し効果がおこる、（ｃ）入力される画
像にノイズが多いとノイズレベルに変調が起こる、とい
った結果になる。（ｂ）に関しては、適合のためのプロ
グレッシブ走査がノイズのために失敗すると、プログレ
ッシブ走査フレームがフィールド内の補間によって生成
される。もしこのようなフレームが補間器４８によって
直接出力されると、折り返しの多い静止画像が現れる。
【０１４５】これらの問題を減少させるには、補間器４
８からの時間的に整列された出力フレームの場合は、補
間器への２つの各入力フレームの等しい加算によってフ
レームが作られるが、運動ベクトルは、出力フレーム中
の各画素とフレーム２にて用いられる画素またはパッチ
との間の空間偏差量を決定するのに用いられ、出力フレ
ーム中の各画素とフレーム１にて用いられる画素または
パッチとの間の運動ベクトルに依存する空間偏差量を決
定するには用いられない。この手法は、図６３と６４と
を用いて説明した１／４画素偏差量の手法と関連づけて
図６５に示してある。ここにかかげてある例において、
出力フレーム中の位置（ｘ，ｙ）に於ける画素は運動ベ
クトル（２、１）をもっている。従って、フレーム１か
ら用いられる概念の元になる画素は、（ｘ−１／４，ｙ
−１／４）の位置にあり、従って位置（ｘ，ｙ）が中心
となる７ｘ７のパッチは、（−１／４，−１／４）（図
６４Ａ）の位置の偏差量のための空間補間係数の組とも
用いられる。一方、フレーム２から用いられる概念の元
となる画素は、（ｘ＋７／４，ｙ＋３／４）の位置にあ
り、従って用いられる７ｘ７のパッチはその中心が（ｘ
＋２，ｙ＋１）の位置にあり、空間補間係数の組は、（
−１／４，−１／４）の偏差量に対して用いられる。
【０１４６】２つの入力フレームを均等に合算すること
によって出力フレーム中の各画素を作り出すことによっ
て、出力フレームと入力フレームとの間に時間的偏差量
があるなしにかかわらず、折り返しひずみが除去される
。なぜならフィールド間の運動が正確にラインの倍量で
あるかぎり、フレーム２の折り返しはフレーム１の折り
返しのとは位相が反対になるからである。この手法にお
いて、合成されたラインが合成されていないラインと混
合されることにより、垂直方向への反応が良好になる。 さらによいことには、もし入力画像にノイズがあっても
、１つおきの出力フレームが入力フレームのたった１つ
から作られていた場合とは異なり、ノイズが変調される
ことがない。
【０１４７】次に２４Ｈｚのフィルムから２４Ｈｚのフ
ィルムでＨＤＶＳポストプロダクションを可能にするも
のへの変換のために第１に用いられる上述の装置を用い
た特定のシステムの説明に入る。運動を補正する補間手
順の複雑さのためにこれのための装置は大規模で高価な
ものになりがちである。さらに、工程のなかで人工物が
ビデオ信号に混入してしまう危険性が常に存在する。こ
のために、可能なかぎり運動を補正する過程の単一の段
階が、元の素材から最初の配給経路までの間にのみ存在
することが望ましい。
【０１４８】図６６を参照すると、第１の素材は２４Ｈ
ｚのフィルム１００素材であり、最初の配給経路も２４
Ｈｚフィルム素材１０２である。もとのフィルム１００
は高品位フィルムスキャナ１０４によって読み取られる
。このフィルムスキャナは３２３２変換システム１０６
を内蔵していて高品位の６０Ｈｚ３２３２フォーマット
の信号を生成し、ＶＴＲ１０８がこれを記録する。
【０１４９】２番目の元は、毎秒６０フィールド２：１
の飛び越しＨＤＶＳ信号をＶＴＲ１１２に供給するカメ
ラ１１０である。このＶＴＲ１１２はＨＤＶＳ信号を標
準変換器１１４に入力し、これが毎秒６０フィールド２
：１のＨＤＶＳ信号を６０Ｈｚ３２３２フォーマット信
号に変換し、これがＶＴＲ１１６によって記録される。 標準変換器は、したがって図４９から５１を用いて説明
したようなものになる。ＶＴＲ１０８，１１６によって
毎秒６０フィールド３２３２フォーマットの信号を再生
するときは、これらの信号はＨＤＶＳポストプロダクシ
ョンシステム１１８によって統合されて、６０Ｈｚ３２
３２のフォーマットで出力し、これがＶＴＲ１２０によ
って記録される。３２３２変換されたフォーマトの信号
のポストプロダクションに関する詳しい情報は英国特許
出願ＧＢ９０１８８０５．３号に掲載されており、その
内容はここに参照する。
【０１５０】ＶＴＲ１２０による信号の再生において、
最初の経路はフィールド間引き装置１２２であり、これ
が信号を２４Ｈｚ１：１のフォーマットに変換すると、
この変換された信号が電子ビームレコーダ（ＥＢＲ）１
２４によって使用されてフィルム１０２が作成される。 第２の配給経路はＶＴＲ１２６によって提供され、この
ＶＴＲがフィールド間引き装置１２２からの出力信号を
記録する。この再生信号は６２５ライン変換器１２８に
供給され、これが毎秒５０フィールド２：１飛び越し６
２５本の信号を生成するとともに、高品位５０Ｈｚ２：
１／１：１変換器１３０にも供給され、ここで５０Ｈｚ
１：１の高品位ビデオ信号が形成される。入力フレーム
周波数が２５Ｈｚではなく２４Ｈｚであるために、変換
器１２０と１３０からの信号出力に４％の速度誤差が生
じていることに注意されたい。
【０１５１】第２の出力経路はＶＴＲ１２０からＨＤＶ
ＳからＮＴＳＣへ変換してＮＴＳＣ５９．９４Ｈｚ２：
１の信号を形成する変換器１３２へと至る経路である。 さらに、６０Ｈｚ３２３２フォーマットの信号はライン
１３４に直接出力されている。標準変換器１３６はＶＴ
Ｒ１２０からの６０Ｈｚ３２３２フォーマットの信号を
毎秒６０フィールド２：１の飛び越しされたＨＤＶＳ信
号に変換する。この標準変換器１３６は図５６によって
上述したものである。標準変換器１３６の出力は、ＨＤ
ＶＳからＮＴＳＣへと変換する変換器１３８へと供給さ
れ、ここでＮＴＳＣ５９．９４Ｈｚ２：１の信号が形成
される。この信号は、標準変換器１３６がファントムフ
ィールドを適切に除去するために、変換器１３２によっ
て形成される信号よりも一層利用しやすい性質をもって
いる。
【０１５２】上述の構成は以下のような特徴と利点をも
っている。まず、標準変換器１１４において、すべての
獲得媒体（フィルム１００とカメラ１１０）と２４Ｈｚ
フィルムのための１次配給路との間には運動補正の補間
の段階は１つしかない。次に、ポストプロダクションシ
ステム１１８によって、カメラ１１０またはその他の元
からの毎秒６０フィールド２：１のＨＤＶＳ原素材と２
４Ｈｚのフィルム素材とを統合することができる。第３
に、６０Ｈｚ３２３２フォーマットのＨＤＶＳ信号が伝
達される第２の配給経路であるライン１３４が設けてあ
り、これによって多くの応用が可能になる。これによっ
てビデオ用と映画用の素材を個別に制作する必要がなく
なる。第４に、標準変換器１３６からの毎秒６０フィー
ルドＨＤＶＳ信号を通じて付加的なまたは代替の第２の
配給経路が存在する。最後にビデオ信号を通常の品位の
ＮＴＳＣ（米国や日本にて使われている）信号に変換し
、あるいは毎秒２５フィールド２：１飛び越しにて高品
位または６２５本の信号に変換する手段を具えている。
【０１５３】以下に２４Ｈｚのフィルムから毎秒６０フ
ィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳでＨＤＶＳポストプ
ロダクションが可能なものへと変換するために第１に用
いられる上述の装置を採用した特定のシステムについて
以下に述べる。これまでのように、運動補正の補間過程
が複雑であるため、そのための装置が大規模で高価なも
のになりがちであった。さらに、処理過程においてビデ
オ信号に人工的な内容が混入てしまう危険があった。こ
のため、可能なかぎり元と最初の配給経路との間には、
運動補正のための過程は１つの段階で終えてしまうこと
が重要である。
【０１５４】図６７を参照すると、最初の元は２４Ｈｚ
のフィルム素材１４０であり、最初の配給はライン１４
２を通じて毎秒６０フィールド２：１ＨＤＶＳの信号に
よって行われる。もとのフィルム１４０は高品位フィル
ムスキャナ１４４によって読み取られ、これによって２
４Ｈｚ１：１の信号がＶＴＲ１４６に供給される。ＶＴ
Ｒ１４６によって再生される信号は標準変換器１４８に
供給される。ここで２４Ｈｚ１：１のフォーマットの信
号は毎秒６０フィールド２：１の飛び越しフォーマット
の信号に変換され、ＶＴＲ１５０によって記録される。 従って、ここで標準変換器１４８はは図５５を用いて説
明したものであることに留意されたい。
【０１５５】第２及び第３の元はカメラ１５２及びＶＴ
Ｒ１５４の形態を取っている。これらのおのおのは毎秒
６０フィールド２：１の飛び越しのビデオ信号を形成し
ている。ＶＴＲ１５０、カメラ１５２及びＶＴＲ１５４
はＨＤＶＳポストプロダクションシステム１５６によっ
て統合されて、毎秒６０フィールド２：１の飛び越しの
ＨＤＶＳ信号を形成し、これがＶＴＲ１５８によって記
録される。第１の出力経路はＶＴＲ１５８からライン１
４２を通じてのものであり、これを通って毎秒６０フィ
ールド２：１の飛び越しＨＤＶＳ信号が伝送される。
【０１５６】第２の配給経路はＶＴＲ１５８からＨＤＶ
Ｓ−ＮＴＳＣダウンコンバータ１６０へと至るもので、
この変換器から標準のＮＴＳＣ信号が出力され、またＨ
ＤＶＳから１２５０／５０高品位変換器１６２を通じて
毎秒５０フレーム１：１のビデオ信号が出力される。６
２５本毎秒５０フィールドで２：１の飛び越し信号は、
変換器１６２の出力と接続され、１２５０／５０から６
２５本へと変換する変換器１６４によっても、またＶＴ
Ｒ１５８からの毎秒６０フィールド２：１の飛び越しＨ
ＤＶＳ信号を受信しＨＤＶＳから６２５／５０へと変換
する変換器１６６によっても提供される。
【０１５７】第２の分配経路は、ＶＴＲ１５８からの毎
秒６０フィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳ信号をＶＴ
Ｒ１７０によって記録される２４Ｈｚ１：１フォーマッ
トの信号に変換する標準変換器１６８によって提供され
る。標準変換器１６８は、これゆえ図１から４８を参照
して上述したものである。ＶＴＲ１７０からの再生信号
は、電子ビームレコーダに供給され２４Ｈｚ１：１のフ
ィルムが作られる。
【０１５８】第２の配給経路は、さらにＶＴＲ１５８か
らの毎秒６０フィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳ信号
を受信し、３０Ｈｚ１：１フォーマットの信号をＶＴＲ
１７８に供給する標準変換器１７６も至っている。変換
器１７６はそれゆえ図５７から６０によって説明したも
のである。ＶＴＲ１７８は３０Ｈｚ１：１の信号を再生
し、電子ビームレコーダ１８０に送り、これによって３
０Ｈｚ１：１フィルム１８２を形成する。
【０１５９】図６７によって説明したシステムは、以下
のような特徴と利点とを持っている。まず、すべての獲
得媒体と第１の配給経路であるライン１４２との間には
標準変換器１４８の中に運動補正補間の単一段階がある
。また、このシステムによって毎秒６０フィールド２：
１の飛び越しされたＨＤＶＳの元の素材を２４Ｈｚのフ
ィルム素材と統合することが可能になり、カメラ１５２
はポストプロダクションの循環過程のなかで用いてもよ
い。第２の配給経路は３０Ｈｚのフィルム用信号を出力
するために設けられている。そしてこの場合、標準変換
器１７６は運動補正補間の過程を経ることなく、図５７
と５８によって説明した運動適合化補間だけで用いても
よい。２４Ｈｚのフィルムを出力する手段を設けてもよ
いがこれは運動補正のための補間のもうひとつの段階が
含まれてしまうことになる。このシステムは通常の品位
のＮＴＳＣ（米国及び日本で用いられている）に変換す
る手段と、２５Ｈｚのフレームレートで高品位の信号と
６２５本のフォーマットの信号とに変換する手段を提供
している。
【０１６０】以下に３０ＨｚのフィルムをＨＤＶＳポス
トプロダクションが可能である３０Ｈｚのフィルムに変
換するために第１に用いられる上述の装置を採用した特
定のシステムを説明する。ここでも、運動補正の補間過
程が複雑であるため、これの装置は大規模で高価なもの
になりがちである。さらに、ビデオ信号の中に処理中に
人工的な内容が混入してしまうおそれがある。このため
、元の素材と最初の配給経路との間にはいる運動補正処
理の段階の数はできるかぎり少なくすることが重要であ
る。
【０１６１】図６８を参照すると、第１の元の素材は３
０Ｈｚのフィルム素材１９０であり、これの１次出力は
３０Ｈｚのフィルムである。もとのフィルム１９０は高
品位フィルムスキャナ１９４によって読み取られ、これ
によって形成される３０Ｈｚ１：１の信号がＶＴＲ１９
６に供給される。
【０１６２】第２及び第３の素材はカメラ１９８及びＶ
ＴＲ２００であり、これらはそれぞれ３０Ｈｚ１：１の
ビデオ信号を形成する。４番目及び５番目の素材は、カ
メラ２０２及びＶＴＲ２０４の形態をとっており、これ
らは毎秒６０フィールド２：１の飛び越しのＨＤＶＳ信
号を形成して標準変換器２０６に供給する。ここで信号
は３０Ｈｚ１：１の信号に変換されるとともに運動を適
合化する補間は行うが、運動を補正する補間は行わない
。従って、変換器２０６は図５７と５８で説明した構成
のものである。
【０１６３】ＶＴＲ１９６、カメラ１９８、ＶＴＲ２０
０及び標準変換器２０６からの３０Ｈｚ１：１のフォー
マットの信号は、ＨＤＶＳポストプロダクションシステ
ム２０８によって統合され３０Ｈｚ１：１のビデオ信号
を出力し、ＶＴＲ２１０によって記録される。第１の出
力経路はＶＴＲ２１０から電子ビームレコーダ２１２へ
至り、３０Ｈｚ１：１のフィルム１９２が形成される。
【０１６４】第２の分配経路は、ＶＴＲ２１０から始ま
って標準変換器２１４からＶＴＲ２１６へと至る。変換
器２１４は入力された３０Ｈｚ１：１のビデオ信号を毎
秒６０フィールド２：１の飛び越しフォーマットに変換
するものであり、ゆえに図５４によって説明したものと
同じ形態のものである。ＶＴＲ２１６によって再生され
た信号は、ライン２１８に６０Ｈｚ２：１の飛び越しＨ
ＤＶＳ信号として出力され、さらに変換器２２０、２２
２、２２４によってそれぞれＮＴＳＣフォーマット、１
２５０／５０フォーマット及び６２５本毎秒５０フィー
ルド２：１飛び越しフォーマットに変換する。さらにＶ
ＴＲ２１６によって再生される毎秒６０フィールド２：
１の飛び越しＨＤＶＳ信号は、図１から４８によって説
明したものと同種の標準変換器２２６によって変換され
、２４Ｈｚ１：１フォーマットになり、ＶＴｒ２２８と
電子ビームレコーダ２３０を通じて２４Ｈｚ１：１フィ
ルム２３２が形成される。ＶＴＲ２２８によって再生さ
れる２４Ｈｚ１：１の信号は変換器２３４によってライ
ンレート変換され、かりそめの２５Ｈｚのフレームレー
トのビデオ信号を形成してもよい。
【０１６５】図６８によって説明したシステムは以下に
述べるような特徴と利点とを持っている。第１に獲得媒
体１９０、１９８、２００、２０２及び２０４と３０Ｈ
ｚ１：１のフィルム１９２への第１配給経路との間には
運動を補正する補間過程が設けられていない。第２にこ
のシステムによって３０Ｈｚのフィルム素材が元となっ
ているビデオをポストプロダクションによって統合する
ことができ、カメラをこのポストプロダクションの循環
のなかで用いてもよい。第２の配給経路では、受け入れ
可能な運動特性はそのままにして複雑な運動を補正する
ための補間は行わないようにして、毎秒６０フィールド
２：１の飛び越しされたフォマットの信号と５９．９４
ＨｚのＮＴＳＣフォーマットとを伝送する。毎秒６０フ
ィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳ信号とＮＴＳＣ信号
とによって描写された動きは、標準変換器２１４によっ
て運動が補正されたプログレッシブ飛び越し変換される
ことによって向上する。２４ｈｚのフィルムを出力する
手段を設けてもよいが、こうすると動きを補正する補間
の第２過程が導入されることになる。システムに通常の
品位のＮＴＳＣ（米国や日本で用いられている）の信号
に変換する手段や、２５Ｈｚのフレームレートで高品位
及び６２５本のフォーマットの信号に変換する手段を設
ける。標準変換器２０６によって標準的なＨＤＶＳ２：
１の飛び越しのカメラ及びＶＴＲ２０４をビデオ画像の
獲得に用いることが可能になるが、これらの出力は運動
適合化過程によって３０Ｈｚ１：１のフォーマットに変
換される。ゆえに、動く画像の縦方向の解像度は３０Ｈ
ｚ１：１のカメラ１９８及びＶＴＲ２００の場合よりも
一層制限を受ける。図６８のシステムは、画像をプログ
レッシブ走査フォーマットにしたがって処理するにはポ
ストプロダクションの循環が必要である。この点に関し
ては英国特許出願ＧＢ９０１８８０５．３号が参照文献
であるが、その内容は参考のためにこの中に組み込んで
ある。
【０１６６】以下に、３０Ｈｚまたは６０Ｈｚのフィル
ムをＨＤＶＳポストプロダクションが可能な毎秒６０フ
ィールド２：１の飛び越しされたＨＤＶＳ信号に変換す
ることに主として用いられる、上述の装置を採用した特
定のシステムの説明をする。ここでも運動補正のための
補間過程が複雑であるために、装置が大規模で高価にな
りがちである。さらに処理過程での人工物がビデオ信号
に混入するおそれが常にある。このため、元の素材と第
１の配給経路との間に設けられる動きを補正する過程は
、可能なかぎり１段階を越えないことが重要である。
【０１６７】図６９を参照すると、第１の素材は３０Ｈ
ｚのフィルム素材２４０または２４２であり、第２の素
材は６０Ｈｚのフィルム素材であり、第３及び第４の素
材は毎秒６０フィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳフォ
ーマットで信号を形成するカメラ２４６とＶＴＲ２４８
である。そして第１の配給経路はライン２５０をつうじ
て毎秒６０フィールド２：１のＨＤＶＳ信号にて行う。
【０１６８】３０Ｈｚの元のフィルム２４２は高品位フ
ィルムスキャナ２５８によって読み取られ、３０Ｈｚ１
：１の信号をＶＴＲ２６０に供給する。ＶＴＲ２６０に
て信号の再生を行うときは、図５４によって説明した上
述のものと同種の標準変換器２６２によって、かならず
しも実時間のレートではないが毎秒６０フィールド２：
１の飛び越しされたＨＤＶＳフォーマットに変換される
。この変換された信号はＶＴＲ２６４によって記録され
る。別の方法としては、３０Ｈｚ１：１から毎秒６０フ
ィールド２：１の飛び越しフォーマットに実時間で変換
することは可能である。３０Ｈｚの元のフィルム２４０
は高品位フィルムスキャナによって読み取られ、３０Ｈ
ｚ１：１の信号がＶＴＲ２５４に供給される。ＶＴＲ２
５４で信号を再生するときは、信号は変換器２５６によ
って毎秒６０フィールド２：１の飛び越しフォーマット
のＨＤＶＳ信号に実時間で変換される。６０Ｈｚのフィ
ルム２４４の場合は各フィールドに対してプルダウンを
するための装置２６８に組み込まれている高品位フィル
ムスキャナ２６６によって読み取られ、６０Ｈｚ２：１
の飛び越しフォーマットＨＤＶＳ信号が形成され、これ
がＶＴＲ２７０によって記録される。
【０１６９】変換器２５６、ＶＴＲ２６４、ＶＴＲ２７
０、カメラ２４６および／またはＶＴＲ２４８からの６
０Ｈｚ２：１の飛び越しフォーマットビデオ信号は、Ｈ
ＤＶＳポストプロダクションシステム２７２によって統
合され、毎秒６０フィールド２：１の飛び越しされたＨ
ＤＶＳ信号を形成し、これがＶＴＲ２７４にて記録され
る。この第１の出力経路はＶＴＲ２７４からのライン２
５０であり、これによって毎秒６０フィールド飛び越し
されたＨＤＶＳ信号が伝送される。
【０１７０】２次的配給経路ＶＴＲ２７４からＨＤＶＳ
から標準的なＮＴＳＣ信号に変換してこれを出力するＮ
ＴＳＣ変換器２７６へと至り、あるいは毎秒５０フレー
ム１：１のビデオ信号または毎秒５０フィールド２：１
の飛び越しされたビデオ信号を供給するＨＤＶＳから１
２５０／５０へと変換する高品位変換器２７８へと至る
。６２５本で毎秒５０フィールド２：１の飛び越し信号
は、変換器２７８の出力に接続され１２５０／５０から
６２５本に変換する変換器２８０によっても、またＶＴ
Ｒ２７４から毎秒６０フィールド２：１の飛び越し信号
を受信しＨＤＶＳから６２５／５０の信号へと変換する
変換器２８２によっても供給されうる。
【０１７１】さらに２次的配給経路は、ＶＴＲ２７４か
らの毎秒６０フィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳ信号
を２４Ｈｚ１：１のフォーマットに変換する標準変換器
２８４によって提供され、この変換された信号はＶＴＲ
２８６によって記録される。この標準変換器２８４は、
ゆえに図１から４８で説明したものと同様の構成である
。ＶＴＲ２８６からの再生信号は電子ビームレコーダ２
８８に供給され、２４Ｈｚ１：１のフィルム２９０が形
成される。
【０１７２】さらに２次的配給経路には、ＶＴＲ２７４
からの毎秒６０フィールド２：１の飛び越しＨＤＶＳ信
号を受信し３０Ｈｚ１：１のフォーマットの信号をＶＴ
Ｒ２９４に供給する標準変換器２９２が設けられている
。この変換器２９２は、ゆえに図５７から６０によって
説明したものと同様のものである。このＶＴＲ２９４は
３０Ｈｚ１：１の信号を再生しこれを電子ビームレコー
ダ２９６に供給し３０Ｈｚ１：１のフィルム２９８を形
成する。
【０１７３】図６９によって説明したシステムは以下の
ような特徴と利点を有している。まず、すべての取材媒
体と１次配給経路２５０との間に３０Ｈｚのフィルム２
５８のための標準変換器２６２の中に動きを補正する補
間過程が１つしかない。またこのシステムによって毎秒
６０フィールド２：１飛び越しＨＤＶＳをもとにした素
材と３０Ｈｚまたは６０Ｈｚの素材とをポストプロダク
ションにて統合することができ、カメラ２４６をポスト
プロダクションの循環のなかで用いてもよい。２次的配
給経路は、３０Ｈｚのフィルムを形成するようにもでき
ている。この場合、図５７と５８によって説明したよう
に、標準変換器２８４は動きを補正する補間過程を導入
せず、動きを適合化する過程のみを導入して用いてもよ
い。２４Ｈｚのフィルムを出力する手段を設けてもよい
が、こうすると運動を補正する補間の第２の過程が含ま
れてしまう。このシステムは通常の品位のＮＴＳＣ（米
国や日本で用いられている）に変換する手段や２５Ｈｚ
のフレームレートにて高品位及び６２５本のフォーマッ
トに変換する手段も具えている。
【０１７４】以下に３０ＨｚのフィルムをＨＤＶＳポス
トプロダクションが可能である２４Ｈｚのフィルムに変
換するために第１に用いられる上述の装置を採用した特
定のシステムを説明する。ここでも、運動補正の補間過
程が複雑であるため、これの装置は大規模で高価なもの
になりがちである。さらに、ビデオ信号の中に処理中に
人工的な内容が混入してしまうおそれがある。このため
、元の素材と最初の配給経路との間にはいる運動補正処
理の段階の数はできるかぎり少なくすることが重要であ
る。
【０１７５】図７０について説明すると、第一の画像源
は３０Ｈｚフィルム素材３００であり、その主出力は２
４Ｈｚフィルム素材３０２である。画像源フィルム３０
０は高品質フィルムスキャナ３０４によって読み取られ
、かかるスキャナより３０Ｈｚ１：１信号がＶＴＲ３０
６に供給される。
【０１７６】第２及び第３の画像源はカメラ３０８及び
ＶＴＲ３１０の形態をしており、かかる画像源の各々に
よって３０Ｈｚ１：１ビデオ信号が供給される。第４及
び第５の画像源はカメラ３１２及びＶＴＲ３１４の形態
をしており、かかる画像源の各々によって６０フィール
ド／ｓ２：１飛び越しＨＤＶＳ信号が標準変換器３１６
に供給され、かかる標準変換器によって３０Ｈｚ１：１
フォーマットに変換されるが、かかるフォーマットは運
動適合化補間されているが必ずしも運動補正補間される
必要はない。変換器３１６はそれゆえ図５７及び図５８
を参照して説明された上記の形態をしている。
【０１７７】ＶＴＲ３０６、カメラ３０８、ＶＴＲ３１
０及び標準変換器３１６からの３０Ｈｚ１：１フォーマ
ット信号は、ＨＤＶＳポストプロダクション装置３１８
によって統合されてその出力として３０Ｈｚ１：１ビデ
オ信号が作成され、かかるビデオ信号はＶＴＲ３２０に
よって記録されることができる。ＶＴＲ３２０からの主
出力路は、２４Ｈｚ１：１フォーマットに変換する標準
変換器３２２とＶＴＲ３２４とを経由して出力として２
４Ｈｚ１：１フィルム３０２を作成するＥＢＲ３２６へ
到る。
【０１７８】第二の分配経路はＶＴＲ３２０よりＥＢＲ
３２８に到り、かかるＥＢＲ３２８によって３０Ｈｚ１
：１フォーマットフィルム３３０が作成される。更に、
かかる第二の分配経路は標準変換器３３２を経由してＶ
ＴＲ３３４に到る。変換器３３２によって入力３０Ｈｚ
１：１ビデオ信号は６０フィールド／ｓ２：１飛び越し
ＨＤＶＳフォーマットに変換され、従って、かかる変換
器３３２は図５４を参照して説明した上記の形態をして
いる。ＶＴＲ３３４によって再生された信号はそれゆえ
６０Ｈｚ２：１飛び越しＨＤＶＳとして直接的に線３３
６上の出力となることができ、また、変換器３３８、３
４０、３４２によってそれぞれＮＴＳＣフォーマット、
１２５０／５０フォーマット及び６２５ライン５０フィ
ールド／ｓ２：１飛び越しフォーマットに変換される。
【０１７９】図７０を参照して説明した装置は、以下の
特徴と利点を有する。第一に、獲得媒体３００、３０８
、３１０、３１２及び３１４のうちのいずれかと２４Ｈ
ｚ１：１フィルム３０２に関する主分配経路との間の（
変換器３３２による）運動補正補間はただ一つの段階だ
けであり、一方入力と出力即ち３０Ｈｚ１：１フィルム
との間には運動補正補間はないということである。第二
に、かかる装置によって３０Ｈｚフィルム素材を有する
ビデオ起源素材のポストプロダクション統合が許され、
カメラ３０８はポストプロダクションチエーン内で生で
使用されてよいことである。
【０１８０】第二の分配経路は、受入れ可能な運動特性
を有し且つ複合運動補正補間を有しない６０フィールド
／ｓ２：１飛び越しフォーマット及び５９．９４ＨｚＮ
ＴＳＣフォーマットにて供給される。６０フィールド／
ｓ２：１飛び越しビデオ信号及びＮＴＳＣ信号内の運動
描画は、運動補正プログレッシブによって強化され標準
変換器３３２によって飛び越し変換される。
【０１８１】かかる装置によって、通常品質のＮＴＳＣ
（米国及び日本）にダウン変換する装置も、また高品質
フォーマット及び２５Ｈｚのフレーム率を有する６２５
ラインフォーマットの両者に変換する装置も提供される
。標準変換器３１６によって、標準ＨＤＶＳ２：１飛び
越しカメラ３１２及びＶＴＲ３１４をビデオ取得のため
に使用することが可能となるが、その出力は運動適用過
程によって３０Ｈｚ１：１フォーマットに変換される、
それゆえ運動する像の垂直方向の解像は３０Ｈｚ１：１
カメラ１９８及びＶＴＲ２００を使用する場合よりもよ
り制限されるであろう。
【０１８２】図７０の装置はプログレッシブ走査フォー
マットにて像を処理するポストプロダクションチェーン
を必要とするが、これに関する文献として英国特許出願
ＧＢ９０１８８０５．３号があり、かかる英国特許出願
の内容は引用として本明細書に組み込むものとする。
【０１８３】図２を参照して説明した上記の装置におい
て、ＶＴＲ１１は１／８速度にて作動してその出力は標
準変換器１２に供給され、該標準変換器によって各出力
フレームは１０回反復される。フレームレコーダ１３に
よってそれが満杯になるまで反復出力フレームの１０回
毎に一つのフレームが記憶され、斯くして記憶されたフ
レームは通常速度にてＶＴＲ１４に出力され、かかるＶ
ＴＲによって通常速度にて記録される。素材はそれゆえ
セグメントに変換され、二つのＶＴＲ１１、１４の必要
な開始、停止及びキューがなされる。２５６フレームの
容量を有するフレームレコーダ１３を使用して一時間の
画像源素材を変換するために、レコーダの各々を３３８
回開始、停止及びキューをする必要があり、それは両レ
コーダのかなりの磨耗を引き起こすことが理解されよう
。
【０１８４】更に、交互にＶＴＲ１１より読み出してＶ
ＴＲ１４に記録し、両ＶＴＲをキューする操作によって
、変換過程が遅くなる結果を生ずる。実際、上記の例で
は、標準変換器によって１／８速度にて処理されるが、
一時間の素材の変換は８時間ではなく、ほぼ１１時間も
かかるであろう。より小さなフレーム容量を有するレコ
ーダ１３では、浪費時間は増加するであろう。
【０１８５】図７１の装置について説明すると、かかる
装置は変換速度を可能な最大値に増加することができる
ように設計されている。２５６フレームの容量を有する
一つのフレームレコーダ１３の代わりに、二つのフレー
ムレコーダ１３Ａ、１３Ｂが備えられ、かかるフレーム
レコーダの各々は１２８フレームの容量を有し、且つそ
の各々は標準変換器１２の出力を受けシステムコントロ
ーラ１５によって制御される。フレームレコーダ１３Ａ
、１３Ｂの出力は２：１デジタルマルチプレクサ１３Ｃ
に供給され、かかるマルチプレクサによってシステムコ
ントローラ１５の制御下にある二つのフレームレコーダ
１３の一方又は他方からの出力が選択され、該選択され
た信号がＶＴＲ１４に供給される。
【０１８６】この変形例では、画像源ＶＴＲ１１はノン
ストップで作動され、標準変換器からの一連の１２８０
フレーム出力の内各１０番目毎のフレームが記録され、
交互に一方のフレームレコーダ１３Ａによって１２８フ
レームが記録され他方のフレームレコーダ１３Ｂによっ
て１２８フレームが記録される。一方のフレームレコー
ダが記録しているとき、他方のフレームレコーダはそれ
に記憶された１２８フレームをＶＴＲ１４にプレイバッ
クする時間を有する。かくして一時間素材の変換におい
て、ＶＴＲ１１は一回開始し停止しＶＴＲ１４は６７５
回開始し停止するが、使用すべきＶＴＲ１４の開始と停
止の間には充分な時間がある。従って、一時間素材の変
換時間は８時間であり、この時間は標準変換器の処理速
度によって制限される。
【０１８７】図７１の装置の代替例として、図２に示さ
れている装置が使用されてよい、しかし、かかる装置に
おいて、フレームレコーダ１３は同時記録及びプレイバ
ックが許されるものとしてまた循環フレームアドレス計
画によって作動することができるものとして使用されて
いる。斯くして、標準変換器１２からのフレームはかか
る標準変換器によって支配される比較的遅い速度にて記
憶され、その後、フレームレコーダがほぼ満杯になると
フレームはＶＴＲ１４によって要求される比較的早い速
度にてＶＴＲ１４にプレイバックされ（その間フレーム
レコーダには変換器１２からフレームが供給されている
）、フレームレコーダには更に入力フレームによって重
ね書きされることができるように余地が残される。この
種のフレームレコーダを使用することによって、図７１
に示す装置に比べて記憶部の必要度が減少され、またマ
ルチプレクサ１３Ｃの必要性が除去される。
【０１８８】図７２の装置について以下に説明するが、
かかる装置はＶＴＲ１１、１４の磨耗量を減少させるよ
うに設計されている。図７２の装置は図２の装置と同様
であるが、異なる点は、ＶＴＲ１１とＶＴＲ１４との間
の経路が、システムコントローラ１５の制御下にあるス
イッチ１１Ａ、１４Ａがそれぞれ位置“１”にあるとき
には標準変換器１２を経由し、スイッチ１１Ａ、１４Ａ
がそれぞれ位置“２”にあるときにはフレームレコーダ
１３を経由することである。作動は二つの相、即ち、ス
イッチ１１Ａ、１４Ａが位置“１”にある相１とスイッ
チ１１Ａ、１４Ａが位置“２”にある相２のいずれかに
てなされる。
【０１８９】以下の記述において、ＶＴＲ１１、１４上
のテープはフレームのための多くの連続位置又はスロッ
トを有しており、かかるフレームには一時間フレームを
２４Ｈｚ１：１フォーマットに記録する場合には０から
８６３９９及びスペアの数字が付され、また２４Ｈｚ１
：１フォーマットに記録される一時間素材のフレームに
は連続的に０から８６３９９の数字が付されることを考
慮されたい。またフレームレコーダ１３は２５３フレー
ムの容量Ｃを有するものとする。
【０１９０】相１において、ＶＴＲ１１とＶＴＲ１４は
間欠的に且つ同時に作動される。ＶＴＲ１１が作動され
ているとき、標準変換器１２によって一連のフレームが
作成され、かかるフレームの各々はＲ回繰り返される、
ここにＲ＝１０である。ＶＴＲ１１が作動されて、標準
変換器１２によってＲＣ（Ｒ＋１）＝２７８３０フレー
ム（繰り返しを含む）が作成され、これらのフレームの
Ｒ（＝１０）回毎に一つのフレームが通常の速度にてＶ
ＴＲ１４によって記録され、それはフレームスロット０
にて開始する、こうして素材のフレーム０から２７８２
がＶＴＲ１４上のテープ上のフレームスロット０、１０
、２０・・・２７８２０に記録され、その中間のフレー
ムスロットはブランクで残される。ＶＴＲはそこでキュ
ーされて、それ以前の開始フレームスロットよりＣ（Ｒ
＋１）＝２７８３０フレームだけ偏倚されたフレームス
ロットにて再び読み込みが開始され、こうしてかかる二
番目の記録走行に対する開始スロットは２７８３である
。
【０１９１】更に次の２７８３０フレーム（繰り返しを
含む）が変換器によって作成され、その１０フレームの
うち１フレームが、斯くして、ＶＴＲ上のテープのフレ
ームスロット２７８３、２７９３、２８０３・・・・３
０６０３に記録される。再キュー、フレームの作成及び
記録はこのようにして継続され、下記の表３にはフレー
ムとそれが記録されるフレームスロットの数の例が提示
されており、ＶＴＲ１１、１４が１＋ＩＮＴ（８６３９
９／２７８３）（＝３２）回開始され停止され、全ての
８６４００フレームがＶＴＲ１４によって記録された。
【０１９２】
【表３】
【０１９３】この表３を分析すると、フレーム数Ｆを有
するいかなる特定のフレームもパス数がＰ＝ＩＮＴ（Ｆ
／Ｃ（Ｒ＋１））である間記録され、スロット数Ｓ＝Ｒ
Ｆ−ＣＰ（Ｒ２　−１）にて記録されることが理解され
よう。更に、記録されるテープの開始端及び終了端に近
づくほど、全てのフレームスロットが使用されるとは限
らないことも理解されよう。例えば、フレームスロット
０と２７８３の間には、１０スロットのうち９スロット
はブランクのままであり、フレームスロット２７８３と
５５６６の間では、１０スロットのうち８スロットがブ
ランクである。
【０１９４】相２では、相１にてＶＴＲ１４に記録され
たテープはＶＴＲ１１に装填され、新しいテープがＶＴ
Ｒ１４に装填され、スイッチ１１Ａ、１４Ａが位置“２
”へ移動される。ＶＴＲ１１、１４上のテープは通常の
速度にて連続的に走行され、繰り返し再巻取りされ、最
後にテープはＶＴＲ１１、１４を通るＲ＋１（＝１１）
パスを形成する。各パスにおいて、ＶＴＲ１１より選択
されたフレームはフレームレコーダ１３にそれが容量に
達するまで記憶され、斯くして記憶されたフレームは出
力されてＶＴＲ１４によって記録されるが、これは記録
されるテープの端部に達するまで繰り返される。 各パスに対して、二つのＶＴＲ１１、１４上のテープの
スロット数の間に異なる偏差が存在する。
【０１９５】より詳細に説明すると、各パスＰ（Ｐ＝０
〜Ｒ）に対して、ＶＴＲ１４はＶＴＲ１１の後に開始さ
れ、従ってＶＴＲ１４上のテープのスロット数Ｓ１　と
ＶＴＲ１１上のテープのスロット数Ｓ０　との間にはあ
る偏差Ｓ０　−Ｓ１　＝Ｃ（ＰＲ＋Ｒ−Ｐ）が存在する
。ＶＴＲ１１上のスロット数Ｓ０　＝ＰＣＲより開始し
て、フレームはそのＲ番目（１０番目）毎にフレームレ
コーダ１３にそれが満杯になるまで、即ちＣフレームが
記憶されるまで記憶される。両ＶＴＲ１１、１４が作動
されることによって、記憶されたフレームは通常速度に
てフレーム記憶器１３より出力されてＶＴＲ１４によっ
て記録される。かかる過程は繰り返される、即ち、ＶＴ
Ｒ１１より次のＲ番目毎のフレームがフレームレコーダ
１３に記憶され、更に次の過程が成される。かかる過程
の特別の例が表４及び表５に示されており、表中、Ｆ０
　はフレームレコーダに入力されるフレームの元のフレ
ーム数を表し、Ｆ１　はフレームレコーダより出力され
るフレームの元のフレーム数を表す。
【０１９６】
【表４】
【０１９７】
【表５】
【０１９８】表４及び表５の解析より理解されることは
、元のフレームはＶＴＲ１４上のテープの適当なフレー
ムスロットにて段階毎に記録され、従ってＲ＋１パスの
後は元のフレームの全ては正しい順序でテープに記録さ
れる。
【０１９９】上記の装置を、中間のテープ上のフレーム
が重ね書きされることなしに満足すべき状態にて作動さ
せるためには、（ＣモジュロＲ）が０でなく、（Ｃモジ
ュロＲ）及びＲが共通のファクタを有しないことが必要
である。ＣとＲの値はかかる条件を満足しないものが選
択されてよいが、その場合には、相１で中間のテープの
開始スロットを決定し相２で偏倚量Ｓ０　−Ｓ１　を求
め、可能なら相２にて（Ｒ＋１）以上のパスを作成する
ことができるような複雑な装置を使用することが必要で
ある。
【０２００】上記の過程の相１の間、各ＶＴＲ１１、１
４の開始及び停止の数は、１＋（（最高のフレーム数）
／Ｃ（Ｒ＋１））の整数部であり、これは、与えられた
例では、１＋ＩＮＴ（８６３９９／２７８３）＝３２で
あり、従って、両ＶＴＲ１１、１４では合計６４である
。相２では、各ＶＴＲの開始及び停止数は（Ｒ＋１）で
あり、両レコーダに対しては２２が与えられる。従って
、開始及び停止数の合計数は両相では８６であり、この
数字は本例の如き変形がなされていない図２の装置の場
合の数字６７６と比較すると好ましい値である。
【０２０１】上記の装置において、６０フィールド／ｓ
２：１飛び越しフォーマットより２４Ｈｚ１：１フォー
マットに変換する場合には、ＶＴＲ１１はスローモーシ
ョン運動の出力、例えば１／８速度にて出力することが
できることが必要である。様々な異なるフォーマット間
に変換することができる多機能の装置が備えられるべき
場合には、標準変換器１３は種々の入力速度、例えば１
／８、１／１０、１／２０等を有することが必要である
。種々のプレイバック速度が可能なＶＴＲの必要性を除
去するために、図７３の装置が使用されてよい。この装
置において、フレームレコーダ１１Ａは、ＶＴＲ１１と
システムコントローラ１５の制御下にある標準変換器１
２との間のパスに配置される。
【０２０２】ＶＴＲ１１は通常の速度にて作動され、一
連の出力フレーム（例えば２５６）はフレームレコーダ
１１Ａに記憶される。もしフレームレコーダが満杯にな
ると、かかるフレームレコーダより各記憶されたフレー
ムが標準変換器１２に所定の回数だけ例えば１／１０速
度のシミュレーションに対して１０回出力され、一方一
度該記憶されたフレームの全てが標準変換器に出力され
ると直ちに次の２５６フレームがフレームレコーダ１１
Ａに供給されるようにＶＴＲ１１はキューされる。
【０２０３】図７３の装置では標準変換器は連続的に作
動されることはできない、というのはフレームレコーダ
１１Ａのリフレッシュのための時間が必要だからである
。この問題を回避するために、上記の如く特別な循環的
アドレス可能なフレーム記憶装置が使われてよく、又は
その代わりに、図７４に示された変形例が使用されてよ
い。図７４において、一対のフレームレコーダ１１Ｂ、
１１Ｃが並列に配置され、かかるレコーダの各々からの
出力は（システムコントローラ１５の制御下にある）２
：１デジタルマルチプレクサ１１Ｄを経由して標準変換
器１２に供給されることができる。斯くして、フレーム
レコーダ１１Ｂ、１１Ｃの内のいずれかより標準変換器
１２に出力されているとき、次の一連のフレームが他の
フレームレコーダに記憶されるべき時間が存在する。従
って、標準変換器１２への連続的な出力及びかかる標準
変換器１２の作動が可能となる。図７１、図７３及び図
７４を参照して説明した上記の変形例は組み合わせて使
用されてよく、それによってスローモーション運動のリ
プレイの必要性なしにリアルタイム速度より小さい速度
にて連続的に変換することが許される。
【０２０４】図１〜図４８を参照して説明した上記の運
動補正補間装置において、小さな数の運動ベクトルだけ
が画素対画素を基準として試験されることができる。か
かる装置の最適な作動をなすためには、運動ベクトル選
択器４６による試験のために最良のベクトルが予め選択
されることが重要である。全体的運動ベクトルを使用す
る技術は単に多くの形式の映像に対して有効であること
が証明されたが、部分に由来する運動ベクトルだけを使
用する技術は特定の素材に対して有効であることが証明
された。両技術とも全ての素材に対して有効ではない。
【０２０５】上記の装置を改良するために、以下に、映
像を大きなサブ分割に分割し、次にかかるサブ分割の各
々にどの運動ベクトルが最も頻繁に検出されるかを計算
する概念を説明する。この技術は、上記の手法の両者の
長所を組み合わせた中間技術である。
【０２０６】上記の技術は所定のフィールド内の最も頻
繁に検出された運動ベクトルを計算し、かかる運動ベク
トルを映像全体で使用することができるようにする処理
を含む。全映像領域にて最も頻繁に検出されたベクトル
を計算し、次に、それを或る総括“ベクトル減算”用法
に適用することは、直接に取り巻く画素によっては得ら
れた結果が確定しない領域でも“確からしい”ベクトル
を提供することができるという利点を有する。図１〜図
４８を参照して説明した上記の技術は“拡大”処理を含
み、かかる処理は、（図２１を参照して説明したように
）映像の隣接する領域より得られた相関面とブロック突
合わせさせることにより得られた相関面を二次元的領域
として総計しそれによって元の面の性質が有効なベクト
ルの計算を許さない場合でも突合わせがなされる領域を
拡大する技術である。
【０２０７】上記のベクトル減算は、領域内で画素に適
用することができる満足すべきベクトルを発見すること
ができるように累進的に大きくなるブロック内の映像を
考慮する。かかるブロックは単一の“監視領域”、例え
ば３２Ｘ２４画素、より出発し、その後種々の方法で最
大領域、例えば１６０Ｘ７２画素まで“拡大”されるこ
とができる。その後、全映像領域、例えば１９２０Ｘ１
０３５画素より全体ベクトルが得られる。
【０２０８】ベクトルを求めるときある範囲の異なるブ
ロック寸法を考慮することの利点は、二つのフィールド
の間に渡って運動する対象を囲む領域は該運動ベクトル
を発見するためにほぼ最適な値であることにある。斯く
して背景をパンする如き、小さな対象には小さなブロッ
クが好まれ、大きなブロックには大きな対象が好まれる
。
【０２０９】図１〜図４８を参照して説明された用法に
おいて、１６０Ｘ７２画素より小さい領域も、１９２０
Ｘ１０３５画素より大きい領域も考慮されない。しかし
ながら、映像を隣接する又は重ね合わされた多くの規則
的な領域にサブ分割し代わりにかかる領域の各々に対し
て中間ベクトルを求めることによって、より大きな対象
に関係するベクトル（即ちかかる対象の特徴量によって
は上記の方法を使用して全体面のベクトルを信頼すべき
程度に検出することを困難し、しかし、かかる対象が全
体ベクトルの表内の重要な総括映像に比較してまだ小さ
すぎる）を好ましいものとすることができる。
【０２１０】映像領域のサブ分割は様々な方法でなされ
てよい。例えば、映像領域３５０は図７６に示された中
間領域３５２の規則的な配列、例えば、４Ｘ３配列又は
、図７８に示された中間領域の不規則な配置、例えば、
３Ｘ３配列に分割され、例えばその中央領域３５４は残
余の部分より小さく、かかる領域に対する中間ベクトル
は他の領域に対するベクトルよりもより偏在して配置さ
れることとなる。中間領域は図７６及び図７８の如く隣
接されてよく（しかし、明確に区別される）、又は図７
７の領域例によって示されるように重ね合わされてよい
。
【０２１１】斯くして、図７７において、二つの領域３
５６及び３５８に存在し出力画素Ｐとして使用すること
ができる運動ベクトルは、全体ベクトル、領域３５６に
対する中間ベクトル、領域３５８に対する中間ベクトル
及び画素Ｐに対する局部ベクトルである。これに代わる
ものとして図７５に示されるように、中間領域３６０に
対する出力である中間ベクトルは領域３６０より大きく
且つそれを囲む領域３６２を使用して計算されてよい。 図７５及び図７７の如き方法によって、隣接する中間領
域内に延長している大きな対象のより小さな部分によっ
て生じる縁効果が最小化される。
【０２１２】図１〜図４８を参照して説明された装置に
おいて、一つの画素に対する運動ベクトルは、全体映像
に対する全体ベクトルと考慮されている画素に対する局
部ベクトルとより選択される。この方法は、図７９に示
されているように、考慮されている画素を含む中間領域
に対する一又はそれ以上の形式の中間ベクトルより選択
する可能性を含むように拡大される。映像に対する局部
的ベクトル３５９は、２Ｘ２配列の中間領域に対する全
体ベクトル３６２、３Ｘ３配列の中間領域に対する第二
の中間ベクトル３６４及び９Ｘ６配列の中間領域に対す
る第三の中間ベクトル３６６を形成すべく使用される。 次に、各画素に対する全体ベクトル、中間ベクトル及び
元のベクトルは、（図４に示す）運動ベクトル選択器４
６と組み合わされて供給される。
【０２１３】上記の記述において、写真フィルムよりプ
ログレッシブ走査フォーマット信号を得ること、出力さ
れたプログレッシブ走査フォーマット信号を使用して写
真フィルムを記録することについて説明されてきた。他
の画像源を使用し他の最終製品が作成されてよいことは
理解されよう。例えば、入力画像はコンピュータによっ
て作成されてよく、又はアニメーションカメラ又はビデ
オ装置によって製造されたものでもよい。
【０２１４】上記の説明は３２３２プルダウンフォーマ
ットについてなされている。しかし、その代わりに、他
のプルダウンフォーマット例えば３２２３、２３２３又
は２３３２が使用されてよいことは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビデオ信号・写真フィルム変換装置の従来例を
示すブロック図である。
【図２】本発明によるビデオ信号・写真フィルム変換装
置の一部分を示すブロック図である。
【図３】図２の装置の他の部分を示すブロック図である
。
【図４】図２の装置の一部の詳細を示すブロック図であ
る。
【図５】プログレッシブ走査変換の説明図である。
【図６】プログレッシブ走査変換説明用フィールド及び
ラインを示す図である。
【図７】プログレッシブ走査変換説明用フィールド及び
ラインを示す図である。
【図８】プログレッシブ走査変換説明用フィールド及び
ラインを示す図である。
【図９】プログレッシブ走査変換説明用フィールド及び
ラインを示す図である。
【図１０】動きに合せたプログレッシブ走査変換におけ
るステップを示すブロック図である。
【図１１】連続フィールド間に必要な推定及び差の値を
示す図である。
【図１２】プログレッシブ走査規準化関数を示すブロッ
ク図である。
【図１３】プログレッシブ走査非線形関数を示すブロッ
ク図である。
【図１４】プログレッシブ走査変換における欠落ライン
の画素の作成を示す図である。
【図１５】サーチブロック及びサーチ区域を示す説明図
である。
【図１６】サーチブロックとサーチ区域との関係を示す
ブロック図である。
【図１７】相関面の一般例を示す図である。
【図１８】サーチブロックの拡大を要する例を示す図で
ある。
【図１９】サーチブロックの拡大の例を示す図である。
【図２０】サーチブロック突合せができないフレーム区
域を示す図である。
【図２１】３サーチブロックに跨る運動体を示す図であ
る。
【図２２】図２１から得られる相関面１を示す図である
。
【図２３】図２１から得られる相関面２を示す図である
。
【図２４】図２１から得られる相関面３を示す図である
。
【図２５】閾テスト説明用に相関面の特殊例を示す図で
ある。
【図２６】改善後の図２５の相関面を示す図である。
【図２７】リングテスト説明用相関面の例１を示す図で
ある。
【図２８】リングテスト説明用相関面の例２を示す図で
ある。
【図２９】サーチブロック拡大方向の決め方を示す図で
ある。
【図３０】相関面の加重方法を示す図である。
【図３１】サンプルブロック、サーチブロック及びビデ
オフレームの関係を示す図である。
【図３２】ビデオフレームにおける運動ベクトル領域を
示す図である。
【図３３】ビデオフレームのＡ領域における運動ベクト
ル減少説明図である。
【図３４】ビデオフレームのＢ領域における運動ベクト
ル減少説明図である。
【図３５】ビデオフレームのＣ領域における運動ベクト
ル減少説明図である。
【図３６】運動ベクトル選択の第１階段（１）を示す図
である。
【図３７】運動ベクトル選択の第１段階（２）を示す図
である。
【図３８】運動ベクトル選択時の閾設定法（１）を示す
図である。
【図３９】運動ベクトル選択時の閾設定法（２）を示す
図である。
【図４０】運動ベクトル選択時の第２段階を示す図であ
る。
【図４１】運動ベクトルのあと処理の説明に用いられる
、画素の配列されたものと関連する運動ベクトルの図で
ある。
【図４２】運動ベクトルのあと処理の説明に用いられる
、画素の配列されたものと関連する運動ベクトルの図で
ある。
【図４３】運動ベクトルのあと処理の説明に用いられる
、画素の配列されたものと関連する運動ベクトルの図で
ある。
【図４４】運動ベクトルのあと処理の説明に用いられる
、画素の配列されたものと関連する運動ベクトルの図で
ある。
【図４５】運動ベクトルのあと処理の説明に用いられる
、画素の配列されたものと関連する運動ベクトルの図で
ある。
【図４６】運動ベクトルのあと処理の説明に用いられる
、画素の配列されたものと関連する運動ベクトルの図で
ある。
【図４７】運動ベクトルのあと処理の説明に用いられる
、画素の配列されたものと関連する運動ベクトルの図で
ある。
【図４８】補間器の作用を示した図である。
【図４９】２４Ｈｚ１：１のフォーマットの信号と毎秒
６０フィールド３２３２プルダウンフォーマットの信号
のフレームとの相互関係を示す図である。
【図５０】毎秒６０フィールド２：１飛び越しフォーマ
ットから毎秒６０フィールド３２３２プルダウンフォー
マットへの変換を示す図である。
【図５１】図５０の変形例を示す図である。
【図５２】３０Ｈｚ１：１のフォーマットの信号と毎秒
６０フィールド２：１の飛び越しフォーマットの信号と
の、出力フィールドの補間を交互にのみ行った場合の相
互関係を示す図である。
【図５３】すべての出力フィールドに対して補間を行っ
た場合の図５２の変形例を示す図である。
【図５４】３０Ｈｚ１：１のフォーマットから毎秒６０
フィールド２：１の飛び越しフォーマットへの変換を示
す図である。
【図５５】２４Ｈｚ１：１フォーマットの信号と毎秒６
０フィールド２：１の飛び越しフォーマットの信号との
相互関係を示す図である。
【図５６】２４Ｈｚのフォーマットから毎秒６０フィー
ルド２：１の飛び越しフォーマットへの変換を示す図で
ある。
【図５７】運動適合化プログレッシブ走査変換のみを用
いて毎秒６０フィールド２：１の飛び越しフォーマット
の信号から３０Ｈｚ１：１のフォーマットの信号を形成
する場合を示した図である。
【図５８】図５７の信号変換を示した図である。
【図５９】図５７の場合に運動補正のための補間過程を
伴った変形例を示す図である。
【図６０】図５９の信号変換を示した図である。
【図６１】出力フレームの画素と、図４８の運動補正の
ための補間器の２つの入力フレームの各画素との関係を
示す３つの例を示す図である。
【図６２】図６１Ａから６１Ｄに示す入力フレーム中の
必要とされる画素の位置と、この入力フレームの実際の
画素の位置との異なる４種類の可能な偏差量を示す図で
ある。
【図６３】図６１の場合と類似しているが、１／４画素
を偏差量の単位とした場合の図である。
【図６４】図６２の場合と類似しているが、偏差量は図
６３と同様とした場合を示す図である。
【図６５】図６３Ａ及び図６４Ａの場合を結合したもの
に類似しているが、時間的偏差量がない場合でもいかに
して２つの入力フレームから出力フレーム中の画素が形
成されるかを示した図である。
【図６６】２４Ｈｚ１：１のフィルムから２４Ｈｚ１：
１のフィルムでしかも毎秒６０フィールド２：１の飛び
越しフォーマットの素材と統合してポストプロダクショ
ンができるものにするシステムの全体図である。
【図６７】２４Ｈｚ１：１のフィルムから毎秒６０フィ
ールド２：１の飛び越しＨＤＶＳの信号への変換をし、
毎秒６０フィールド２：１飛び越しフォーマットの材料
と統合するポストプロダクションが可能なシステムの全
体図である。
【図６８】３０Ｈｚ１：１のフィルムから３０Ｈｚ１：
１のフィルムへの変換をし、しかも毎秒６０フィールド
２：１の飛び越しフォーマットの素材及び３０Ｈｚ１：
１のフォーマットの素材と統合するポストプロダクショ
ンが可能であるシステムの全体図である。
【図６９】３０Ｈｚ１：１のフィルムから毎秒６０フィ
ールド２：１の飛び越しＨＤＶＳ信号への変換をし、し
かも毎秒６０フィールド２：１の飛び越しフォーマット
の素材と統合するポストプロダクションが可能であるシ
ステムの全体図である。
【図７０】主として３０Ｈｚ１：１フィルムより２４Ｈ
ｚ１：１又は３０Ｈｚ１：１フィルムへ変換し３０Ｈｚ
１：１ビデオ又は６０Ｈｚ２：１ビデオとポストプロダ
クション統合することができる全体装置を示す図である
。
【図７１】変換速度を増加させるべく図２の装置を変形
した例を示す図である。
【図７２】ビデオテープレコーダの始動及び停止を減少
させるべく二つの相にて変換することができるように図
２の装置を変形した例を示す図である。
【図７３】スローモーション源ビデオテープレコーダの
必要性を除去すべく図２の装置を変形した例を示す図で
ある。
【図７４】変換速度を増加させるべく図７３の装置を変
形した例を示す図である。
【図７５】中間ベクトルを求め且つそれを適用するため
に映像領域を中間領域にサブ分割する方法を示す説明図
である。
【図７６】中間ベクトルを求め且つそれを適用するため
に映像領域を中間領域にサブ分割する方法を示す説明図
である。
【図７７】中間ベクトルを求め且つそれを適用するため
に映像領域を中間領域にサブ分割する方法を示す説明図
である。
【図７８】中間ベクトルを求め且つそれを適用するため
に映像領域を中間領域にサブ分割する方法を示す説明図
である。
【図７９】局部ベクトル、全体ベクトル及び様々な中間
ベクトルを選択可能にするための方法を示す説明図であ
る。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　毎秒２４フレームのプログレッシブ走
    査フォーマットのデジタルビデオ入力信号を毎秒６０フ
    ィールドの２：１飛越し走査フォーマットのデジタルビ
    デオ出力信号に変換する方法であって、連続する２フレ
    ーム間で動きを補正した補間をすることにより、５つの
    フィールド毎に少なくとも４つの出力フィールドが作ら
    れるように上記入力フレームから出力フィールドを作成
    する過程を含むデジタルビデオ信号フォーマット変換方
    法。
  2. 【請求項２】　　毎秒２４フレームのプログレッシブ走
    査フォーマットの素材入力を毎秒６０フィールドの２：
    １飛越し走査フォーマットのデジタルビデオ入力信号と
    統合して毎秒２４フレームのプログレッシブ走査フォー
    マットの素材出力を作成する方法であって、（ａ）上記
    プログレッシブ走査素材入力より、ファントム・フィー
    ルドをもつ毎秒６０フィールドのプルダウン・フォーマ
    ットのデジタルビデオ信号を作ること、（ｂ）上記２：
    １飛越し走査フォーマットのビデオ入力信号をファント
    ム・フィールド付き毎秒６０フィールドのプルダウン・
    フォーマットに変換すること、（ｃ）毎秒６０フィール
    ド・プルダウン・フォーマットの上記２つのビデオ信号
    を組合せて１つの組合されたデジタルビデオ信号を作る
    こと、（ｄ）該組合せデジタルビデオ信号の非ファント
    ム・フィールドからプログレッシブ走査フォーマットの
    素材出力を作成することの各過程を含むデジタルビデオ
    信号フォーマット変換方法。
  3. 【請求項３】　　毎秒６０フィールドの２：１飛越し走
    査フォーマットのデジタルビデオ入力信号を毎秒２４フ
    レーム、毎秒６０フィールドの３２３２プルダウン・フ
    ォーマットのデジタルビデオ出力信号に変換する方法で
    あって、上記入力信号のフィールドから第１の毎秒６０
    フレーム・プログレッシブ走査フォーマットのフレーム
    列を作ること、上記第１のフレーム列から第２の毎秒２
    ４フレーム・プログレッシブ走査フォーマットのフレー
    ム列を、該第１フレーム列の連続フレームの各対間で動
    きを補正した補間をすることにより少なくとも上記第２
    フレーム列における１つおきのフレームができるように
    作ること、上記第２のフレーム列から奇数及び偶数のフ
    ィールドを交互に出力し、５フィールド毎に１フィール
    ドを繰返すことの各過程を含むデジタルビデオ信号フォ
    ーマット変換方法。
  4. 【請求項４】　　入力信号の各フィールド対のフィール
    ドがそれぞれ入力画像の時間的に同一の部分を表わす、
    毎秒６０フィールド２：１飛越し走査フォーマットのデ
    ジタルビデオ入力信号を、出力信号の各フィールド対の
    フィールドがそれぞれ出力画像の時間的にずれた部分を
    表す、毎秒６０フィールド２：１飛越し走査フォーマッ
    トのデジタルビデオ出力信号に変換する方法であって、
    上記入力信号のフォーマット対からプログレッシブ走査
    フォーマット・フレーム列を作ること、該プログレッシ
    ブ走査フォーマット・フレームから、該プログレッシブ
    走査フォーマット・フレーム列の連続フレームの各対間
    で動きを補正した補間をすることにより少なくとも１つ
    おきのフィールドができるように、出力フィールドを作
    ることの各過程を含むデジタルビデオ信号フォーマット
    変換方法。
  5. 【請求項５】　　毎秒６０フィールド２：１飛越し走査
    フォーマットのデジタルビデオ入力信号を毎秒３０フレ
    ーム・プログレッシブ走査フォーマットのデジタルビデ
    オ出力信号に変換する方法であって、上記入力信号から
    プログレッシブ走査フォーマット・フレーム列を作るこ
    と、該プログレッシブ走査フォーマット・フレーム列の
    連続するフレームの各対間で動きを補正した補間をする
    ことにより出力フレームを作ることの各過程を含むデジ
    タルビデオ信号フォーマット変換方法。
  6. 【請求項６】　　１対の入力画像間で動きを補正した補
    間をすることにより出力画像を作成する方法であって、
    該出力画像における各画素位置に対し、それぞれの運動
    ベクトルを作ること、該運動ベクトルに従って上記入力
    画像におけるそれぞれの源位置を決定すること、該入力
    画像における源位置の画像に対して導出されたそれぞれ
    の値から上記出力画像における各画素の値を算出するこ
    との各過程を含み、上記源位置は、上記出力画像におけ
    る該位置から各運動ベクトルと一定量との和に比例する
    量だけ変位していることを特徴とするデジタルビデオ信
    号フォーマット変換方法。
  7. 【請求項７】　　一連の入力画像から、該入力画像と時
    間的に一致した出力画像と該入力画像と時間的にずれた
    出力画像とを含む一連の出力画像を作成する方法であっ
    て、各出力画像における各画素位置に対しそれぞれ運動
    ベクトルを作ること、時間的にずれた出力画像の場合、
    その中の各画素位置に対し、それぞれの運動ベクトルと
    時間的ずれに応ずる量だけ上記出力画像における画素位
    置から変位した、時間的に先行する上記入力画像及び時
    間的に後続の上記入力画像におけるそれぞれの源位置を
    決定すること、時間的に一致した出力画像の場合、その
    中の各画素位置に対し、時間的に一致した入力画像にお
    けるそれぞれの源位置と、それぞれの運動ベクトルに応
    じた量だけ上記出力画像における画素位置から変位した
    、先行又は後続の入力画像におけるそれぞれの源位置と
    を決定すること、各出力画像における各画素位置に対し
    、それぞれの入力画像における２つの源位置にある画素
    に対して導出されたそれぞれの値から画素の値を算出す
    ることの各過程を含むデジタルビデオ信号フォーマット
    変換方法。
  8. 【請求項８】　　毎秒２４フレーム・フォーマットの素
    材入力を毎秒６０フィールド２：１飛越し走査フォーマ
    ットのデジタルビデオ入力信号と統合して毎秒６０フィ
    ールド２：１飛越し走査フォーマットのデジタルビデオ
    出力信号を作成する方法であって、（ａ）上記毎秒２４
    フレーム・フォーマット素材入力より毎秒２４フレーム
    ・プログレッシブ走査フォーマットのデジタルビデオ信
    号を作ること、（ｂ）該毎秒２４フレーム・プログレッ
    シブ走査フォーマットのデジタル信号を毎秒６０フィー
    ルド２：１飛越し走査フォーマットのデジタルビデオ信
    号に変換すること、（ｃ）このようにして作った信号を
    毎秒６０フィールド飛越し走査フォーマットのデジタル
    ビデオ入力信号と組合せて１つの組合されたデジタルビ
    デオ信号を作成することの各過程を含むデジタルビデオ
    信号フォーマット変換方法。
  9. 【請求項９】　　毎秒３０フレーム・フォーマットの素
    材入力と毎秒６０フィールド２：１飛越し走査フォーマ
    ットのデジタルビデオ信号とを統合して毎秒６０フィー
    ルド２：１飛越し走査フォーマットのデジタルビデオ出
    力信号を作成する方法であって、（ａ）毎秒３０フレー
    ム・フォーマットの素材入力から毎秒３０フレーム・プ
    ログレッシブ走査フォーマットのデジタルビデオ信号を
    作ること、（ｂ）該毎秒３０フレーム・プログレッシブ
    走査フォーマットのデジタル信号を毎秒６０フィールド
    ２：１飛越し走査フォーマットのデジタルビデオ信号に
    変換すること、（ｃ）この変換した信号を毎秒６０フィ
    ールド飛越し走査フォーマットのデジタルビデオ入力信
    号と組合せて１つの組合されたデジタルビデオ信号を作
    成することの各過程を含むデジタルビデオ信号フォーマ
    ット変換方法。
  10. 【請求項１０】　　毎秒３０フレーム・プログレッシブ
    走査フォーマットの素材入力を毎秒３０フレーム・プロ
    グレッシブ走査フォーマットのデジタルビデオ入力信号
    と統合して毎秒３０フレーム・プログレッシブ走査フォ
    ーマットの素材出力を作成する方法であって、（ａ）上
    記プログレッシブ走査素材入力より毎秒３０フレーム・
    プログレッシブ走査フォーマットのデジタルビデオ信号
    を作ること、（ｂ）該毎秒３０フレーム・プログレッシ
    ブ走査フォーマットの信号を毎秒３０フレーム・プログ
    レッシブ走査フォーマット入力信号と組合せて１つの組
    合された毎秒３０フレーム・プログレッシブ走査フォー
    マットのデジタルビデオ信号を作ること、（ｃ）この組
    合されたデジタルビデオ信号からプログレッシブ走査素
    材出力を作成することの各過程を含むデジタルビデオ信
    号フォーマット変換方法。
  11. 【請求項１１】　　１対の入力画像間で動きを補正した
    補間をして出力画像を作成する方法であって、上記出力
    画像区域における各画素に対し、該出力画像における画
    素の推定した運動を示す少なくとも１つの局部的運動ベ
    クトルを作ること、全出力画像区域に対し少なくとも最
    も頻繁に発生する局部的運動ベクトルを、少なくとも１
    つの全体的運動ベクトルとして、決定すること、該出力
    画像区域の少なくとも１つの中間部分に対し、該中間区
    域部分における画素に対して少なくとも最も頻繁に発生
    する局部的運動ベクトルを、少なくとも１つのそれぞれ
    の中間的運動ベクトルとして、決定すること、各画素に
    対し、それぞれの局部的運動ベクトル、該画素の位置に
    関する少なくとも１つの中間区域に対する中間的運動ベ
    クトル、その全体的運動ベクトルから１つの出力運動ベ
    クトルを選択すること、上記出力画像の各画素に対し、
    上記選択された出力運動ベクトルによって決まる量だけ
    該出力画像における該画素位置から変位した上記入力画
    像における画素間で補間をすることにより画素の値を決
    定することの各過程を含むデジタルビデオ信号フォーマ
    ット変換方法。
  12. 【請求項１２】　　第１の信号レートより早い第２の固
    有信号レートをもつ第１の信号を第１信号レートで出力
    する信号源手段（１１）と、第１信号レートで上記第１
    信号を処理し、第１信号レートより早い第３の固有信号
    レートをもつ第２の処理された信号を第１信号レートで
    出力する処理手段（１２）と、上記第２信号を第１信号
    レートで一時的に記憶し、この記憶した信号を第３の信
    号としてもっと早い第３信号レートで出力するあと処理
    記憶手段（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３）と、上記第
    ３信号を第３信号レートで記録する記録手段（１４）と
    を具え、上記記憶手段は、上記第２信号を連続的に記憶
    し、上記第３信号を間欠的に出力すると同時に上記第２
    信号を記憶するよう動作することを特徴とする信号処理
    装置。
  13. 【請求項１３】　　第４の信号に固有の第２の信号レー
    トで第４の信号を間欠的に出力する信号源手段（１１）
    と、上記第４信号を第２信号レートで一時的に記憶し、
    この記憶した信号の要素を第１の信号としてもっと遅い
    第１信号レートで繰返し出力する前置処理記憶手段（１
    １Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）と、上記第１信号を第
    １信号レートで処理し、第１信号レートより早い第３の
    固有信号レートをもつ第２の処理された信号を第１信号
    レートで出力する処理手段（１２）と、上記第２信号を
    記録する記録手段（１３，１４）とを具えた信号処理装
    置。
  14. 【請求項１４】　　１つの部分と次の部分のスタート間
    の時間が各部分の持続時間のＲ倍である如き信号部分が
    繰返して又は間欠的に供給される信号を媒体上に順序正
    しく連続的に記録するための信号処理方法であって、上
    記部分を中間媒体上に順序をごちゃまぜにして記録する
    第１段階と、上記ごちゃまぜにした部分を最終媒体上に
    最初に供給された順序で記録する第２段階とを有し、（
    １）上記第１段階は、（１ａ）１つの部分と次の部分の
    スタート間に各部分のＲ倍の間隔をあけ、それらの部分
    の最初の部分が中間媒体上の所定スタート位置に記録さ
    れるように、一群の供給される信号部分を中間媒体上に
    記録すること、（１ｂ）上記信号部分が全部記録される
    まで、後続の各群の中間媒体上の所定スタート位置が先
    行する群の１対の記録された部分の記録位置の間にあり
    、且つ記録された部分が重ねて記録されないように上記
    位置をずらして、複数回上記の記録ステップを繰返すこ
    との各ステップを含み、（２）上記第２段階は、（２ａ
    ）上記中間媒体を再生し、Ｃ部分が記憶されるまで該中
    間媒体上の所定位置でスタートする信号部分をＲ番目毎
    に一時的に記憶すること、（２ｂ）上記中間媒体を走行
    させながら、上記の記憶されたＣ部分を最終媒体上に連
    続的に該最終媒体上の所定位置からスタートするよう記
    録すること、（２ｃ）上記最終媒体を走行させながら、
    上記中間媒体を再生し、更にＣ部分が記憶されるまでＲ
    番目毎に信号部分を一時的に記憶すること、（２ｄ）上
    記中間媒体をなお走行させながら、上記の記憶されたＣ
    部分を連続的に上記最終媒体上に記録すること、（２ｅ
    ）上記中間媒体上の記録が終了するまで（２ｃ）及び（
    ２ｄ）のステップを繰返すこと、（２ｆ）上記信号部分
    が全部上記最終媒体上に記録されるまで、該信号部分が
    順序正しく上記最終媒体上に記録されるように所定のス
    タート位置を変えて（２ａ）〜（２ｅ）のステップを繰
    返すことの各ステップを含む信号処理方法。
  15. 【請求項１５】　　毎秒３０フレーム・プログレッシブ
    走査フォーマット素材入力を毎秒３０フレーム・プログ
    レッシブ走査フォーマット・デジタルビデオ入力信号と
    統合して毎秒２４フレーム・プログレッシブ走査フォー
    マット素材出力を作成する方法であって、（ａ）上記プ
    ログレッシブ走査フォーマット素材入力から毎秒３０フ
    レーム・プログレッシブ走査フォーマットのデジタルビ
    デオ信号を作ること、（ｂ）該毎秒３０フレーム・プロ
    グレッシブ走査フォーマット信号を上記毎秒３０フレー
    ム・プログレッシブ走査フォーマット入力信号と組合せ
    て１つの組合された毎秒３０フレーム・プログレッシブ
    走査フォーマットのデジタルビデオ信号を作ること、（
    ｃ）この組合された毎秒３０フレーム・プログレッシブ
    走査フォーマット・デジタルビデオ信号を毎秒２４フレ
    ーム・プログレッシブ走査フォーマットのデジタルビデ
    オ信号に動きを補正した補間を用いて変換すること、（
    ｄ）上記の組合されたデジタルビデオ信号から毎秒２４
    フレーム・プログレッシブ走査フォーマット素材出力を
    作成することの各過程を含むデジタルビデオ信号フォー
    マット変換方法。
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