JPH08289199A

JPH08289199A - テレシネ画像変換方法及びテレシネ画像変換装置

Info

Publication number: JPH08289199A
Application number: JP8054088A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Horiike; 和由堀池; Makoto Ukai; 誠羽飼
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【課題】 3-2プルダウン以外のテレシネ変換が施され
た画像列を含み得るテレシネ画像列をフィルム画像に逆
変換すること。【解決手段】入力したテレシネ画像をフィールドメモ
リ１に保持し、相関値計算回路２１と２２で第１と第２
フィールドにおける各画像の相関値を計算する。また比
較回路２３、２４は、相関値と設定された閾値とを比較
し、相関値が閾値以下であれば、複製フィールドと判定
する。また相関値間比較回路２５，２６は第１及び第２
フィールドの相関値を比較し、複製フィールドを判定す
る。これらの情報は位相保持回路２７に保持される。位
相同期回路３は位相保持回路２７から得られる位相か
ら、3-2 プルダウンの変換を施された画像列の先頭と位
相を調べる。制御部４は29.97Hz のテレシネ画像を24Hz
のフィルム画像に自動的に逆変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレシネ画像をフ
ィルム画像に逆変換するためのテレシネ画像変換方法及
びテレシネ画像変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行テレビジョンの放送方式であるNTSC
方式がフレーム周波数29.97Hz のインターレス走査で画
像表示を行なっているのに対し、通常のフィルム映像は
フレーム周波数24Hzで画像表示を行なっている。したが
って、映画等のフィルム映像をテレビ放送する場合は、
フィルム映像のフレーム周波数24Hzの画像を、テレシネ
画像と呼ばれるフレーム周波数29.97Hz のテレビジョン
用の画像に変換しなければならない。この変換はテレシ
ネ変換と呼ばれ、数多くの方式が存在する。

【０００３】テレシネ変換において、現在最もよく用い
られているのが3-2 プルダウンの方法である。24Hzの映
像を29.97Hz の映像に変換することは、基本的に４フレ
ームを５フレームに変換することである。ただし、この
ままでは30Hzになるので、周期的に他の変換を施したり
する。また、29.97Hz の５分の４倍である23.976Hzでフ
ィルム画像を再生し、この画像をテレシネ画像に変換す
るなど、様々な手法が用いられる。

【０００４】図２０は、従来の3-2 プルダウンの方法に
よる24Hzの映像から30Hzの映像へ変換する原理を示した
説明図である。例えば斜線部で示す30Hzの映像のフィー
ルド１４は24Hzの映像のフィールド１１を複製したもの
で、フィールド１３と同じ画像である。同様に、フィー
ルド１６は24Hzの映像のフィールド１２を複製したもの
で、フィールド１５と同じ画像である。このような変換
がフィルム画像の４フレーム毎に行なわれ、フィルム画
像の４フレームあたり、テレシネ画像の５フレームが生
成されることになる。

【０００５】このように複製されたフィールドが５フレ
ーム毎の周期で繰り返されるのが、3-2 プルダウンによ
るテレシネ画像の特徴である。以下、複製フィールドの
時系列上での並び方を位相パターンと呼び、3-2 プルダ
ウンの変換が施された画像列の示す位相パターンの位相
を3-2 プルダウンの位相と呼ぶ。また、3-2 プルダウン
の位相に合わない位相を不整合な位相と呼ぶことにす
る。

【０００６】画像の符号化を考えた場合、上記のような
方法で得られたテレシネ画像は、フィルム画像の同一フ
ィールドから生成された画像を多数含むため、時間的な
冗長度が高く、符号化にとって望ましくない。そのた
め、テレシネ画像の符号化を行なう際には、あらかじめ
画像の時間的冗長度を削減しておくことが必要になる。
このことは、テレシネ画像を本来の24Hzのフィルム画像
に逆変換することが基本技術となる。

【０００７】従来のテレシネ画像の逆変換手法ついて次
に説明する。図２０で示すように、3-2 プルダウンによ
る変換では、複製されたフィールドは時間的に１つ前の
フレームの同一位置のフィールドと同じ画像になる。例
えば図２０のフィールド１３と１４、フィールド１５と
１６が夫々同一の画像となる。従ってこれらのフィール
ドの間で差分をとれば、その値は０になるはずである。
テレシネ画像の逆変換では、このようなフィールド差分
を求めなければならない。

【０００８】従来のテレシネ画像の検出手法の例とし
て、特願平2-183940号、又は特願平3-96240 号の手法な
どがあるが、それぞれ（数１）、（数２）を用いて複製
フィールドの判定基準となる相関値を求める。そして求
めた相関値と設定した閾値Ｔｈとの比較により複製フィ
ールドの判定を行なっている。尚（数１）、（数２）の
f(t,h,v)は時刻t のフィールドの位置(h,v) の振幅値、
f(t,h,v)−f(t-1,h,v)は隣合う２フレーム間の画素値の
差分値である。

【数１】

【数２】

【０００９】また、従来のテレシネ画像の逆変換の手法
とは、上記のような手法で複製フィールドを検出した
後、図２０に示すようにテレシネ画像５フレームあたり
フィルム画像４フレームを生成するような逆変換を行な
うことである。逆変換を施した画像は複製フィールドの
冗度がないので、符号化に適しており、２４Ｈｚのフィ
ルム画像として符号化される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の逆変換手法では、フィルム画像にノイズが
重畳している場合、このノイズの影響を受けやすく、誤
変換の原因となる。また周波数を24Hzよりも低減させる
変換は行われていない。これらはテレシネ画像を符号化
する際に符号化効率の点で問題であった。

【００１１】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、各フィールド内の画像のノイ
ズの影響を受けにくくすると共に、かつ、3-2 プルダウ
ンによる位相が不整合な部分を含むテレシネ画像であっ
ても、テレシネ画像をフィルム画像に逆変換することを
目的とする。また本発明は、逆変換画像を符号化・復号
化してこの画像を再生したとき、画質を向上することの
できるテレシネ画像変換方法及びその装置を実現するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本願の請求項１記載の発明は、時系列上で連続
するテレシネ画像を入力し、前記テレシネ画像の１フレ
ーム期間先行するフィールドとの間の画素値の差分の絶
対値を、第１フィールド及び第２フィールド毎に演算
し、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画像にお
けるフレームの第１フィールドの相関値及び第２フィー
ルドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定
の基準値未満のとき、第１フィールドの画像を複製フィ
ールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の基準
値未満のとき、第２フィールドの画像を複製フィールド
と判定し、前記複製フィールドを削除することにより、
前記テレシネ画像をフィルム画像に逆変換することを特
徴とするものである。

【００１３】また請求項２記載の発明は、時系列上で連
続するテレシネ画像を入力し、前記テレシネ画像の１フ
レーム期間先行するフィールドとの間の画素値の差分の
絶対値を、第１フィールド及び第２フィールド毎に演算
し、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画像にお
けるフレームの第１フィールドの相関値及び第２フィー
ルドの相関値を計算し、同一フレームの第１フィールド
の相関値に対する第２フィールドの相関値の相対値が基
準値を超えるとき、第１フィールドの画像を複製フィー
ルドと判定し、同一フレームの第２フィールドの相関値
に対する第１フィールドの相関値の相対値が基準値を超
えるとき、第２フィールドの画像を複製フィールドと判
定し、前記複製フィールドを削除することにより、前記
テレシネ画像をフィルム画像に逆変換することを特徴と
するものである。

【００１４】また請求項３記載の発明は、時系列上で連
続するテレシネ画像を入力し、前記テレシネ画像の１フ
レーム期間先行するフィールドとの間の画素値の差分の
絶対値を、第１フィールド及び第２フィールド毎に演算
し、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画像にお
けるフレームの第１フィールドの相関値及び第２フィー
ルドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定
の基準値未満のときか、または同一フレームの第１フィ
ールドの相関値に対する第２フィールドの相関値の相対
値が基準値を超えるとき、第１フィールドの画像を複製
フィールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の
基準値未満のときか、または同一フレームの第２フィー
ルドの相関値に対する第１フィールドの相関値の相対値
が基準値を超えるとき、第２フィールドの画像を複製フ
ィールドと判定し、前記複製フィールドを削除すること
により、前記テレシネ画像をフィルム画像に逆変換する
ことを特徴とするものである。

【００１５】また請求項４記載の発明は、時系列上で連
続するテレシネ画像を入力し、前記テレシネ画像の１フ
レーム期間先行するフィールドとの間の画素値の差分の
絶対値を、第１フィールド及び第２フィールド毎に演算
し、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画像にお
けるフレームの第１フィールドの相関値及び第２フィー
ルドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定
の基準値未満のとき、第１フィールドの画像を複製フィ
ールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の基準
値未満のとき、第２フィールドの画像を複製フィールド
と判定し、入力された前記テレシネ画像に対し、時系列
上での複製フィールドの並び方を調べ、3-2 プルダウン
変換のとり得る全ての複製フィールドの並び方の組み合
わせと複製フィールドの判定結果の並び方とを比較して
3-2 プルダウンの位相を求め、入力された前記テレシネ
画像に対し、前記3-2 プルダウンの位相で同期をとり、
テレシネ画像の逆変換を始めることを特徴とするもので
ある。

【００１６】また請求項５記載の発明は、時系列上で連
続するテレシネ画像を入力し、前記テレシネ画像の１フ
レーム期間先行するフィールドとの間の画素値の差分の
絶対値を、第１フィールド及び第２フィールド毎に演算
し、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画像にお
けるフレームの第１フィールドの相関値及び第２フィー
ルドの相関値を計算し、同一フレームの第１フィールド
の相関値に対する第２フィールドの相関値の相対値が基
準値を超えるとき、第１フィールドの画像を複製フィー
ルドと判定し、同一フレームの第２フィールドの相関値
に対する第１フィールドの相関値の相対値が基準値を超
えるとき、第２フィールドの画像を複製フィールドと判
定し、入力された前記テレシネ画像に対し、時系列上で
の複製フィールドの並び方を調べ、3-2 プルダウン変換
のとり得る全ての複製フィールドの並び方の組み合わせ
と複製フィールドの判定結果の並び方とを比較して3-2
プルダウンの位相を求め、入力された前記テレシネ画像
に対し、前記3-2 プルダウンの位相で同期をとり、テレ
シネ画像の逆変換を始めることを特徴とするものであ
る。

【００１７】また請求項６記載の発明は、時系列上で連
続するテレシネ画像を入力し、前記テレシネ画像の１フ
レーム期間先行するフィールドとの間の画素値の差分の
絶対値を、第１フィールド及び第２フィールド毎に演算
し、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画像にお
けるフレームの第１フィールドの相関値及び第２フィー
ルドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定
の基準値未満のときか、または同一フレームの第１フィ
ールドの相関値に対する第２フィールドの相関値の相対
値が基準値を超えるとき、第１フィールドの画像を複製
フィールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の
基準値未満のときか、または同一フレームの第２フィー
ルドの相関値に対する第１フィールドの相関値の相対値
が基準値を超えるとき、第２フィールドの画像を複製フ
ィールドと判定し、入力された前記テレシネ画像に対
し、時系列上での複製フィールドの並び方を調べ、3-2
プルダウン変換のとり得る全ての複製フィールドの並び
方の組み合わせと複製フィールドの判定結果の並び方と
を比較して3-2 プルダウンの位相を求め、入力された前
記テレシネ画像に対し、前記3-2 プルダウンの位相で同
期をとり、テレシネ画像の逆変換を始めることを特徴と
するものである。

【００１８】また請求項７記載の発明は、テレシネ画像
の画像列から3-2 プルダウン以外の変換を施された画像
列を検出し、検出した前記画像列を変換せず出力した後
に、再度3-2 プルダウンの位相の同期をとることを特徴
とするものである。

【００１９】また請求項８記載の発明は、テレシネ画像
の画像列から3-2 プルダウン以外の変換を施された画像
列を検出し、検出した前記画像列を逆変換した後に、再
度3-2 プルダウンの位相の同期をとることを特徴とする
ものである。

【００２０】また請求項９記載の発明は、テレシネ画像
の画像列から3-2 プルダウン以外の変換を施された画像
列を検出し、検出した前記画像列に対して、テレシネ画
像からフィルム画像への逆変換を行う予め登録された逆
変換手法を選択し、選択した前記逆変換手法により、入
力された前記テレシネ画像を逆変換をすることを特徴と
するものである。

【００２１】また請求項１０記載の発明は、前記第１及
び第２フィールドの相関値を、各フィールドを構成する
画素数で正規化して計算することを特徴とするものであ
る。

【００２２】また請求項１１記載の発明は、時系列上で
連続するテレシネ画像を入力し、前記テレシネ画像の１
フレーム期間先行するフィールドとの間の画素値の差分
の絶対値を、第１フィールド及び第２フィールド毎に演
算し、前記絶対値が所定の閾値を超えるとき、前記絶対
値の総和を演算して前記テレシネ画像におけるフレーム
の第１フィールドの相関値及び第２フィールドの相関値
を計算することを特徴とするものである。

【００２３】また請求項１２記載の発明は、テレシネ画
像からフィールドを単位として出力を制御するテレシネ
画像変換方法において、変換後の画像を時間的・空間的
に帯域制限するフィルタリングを行って出力することを
特徴とするものである。

【００２４】また請求項１３記載の発明は、テレシネ画
像からフィールドを単位として出力を制御するテレシネ
画像変換方法において、変換後の画像とともに変換に関
する情報を出力することを特徴とするものである。

【００２５】また請求項１４記載の発明は、テレシネ画
像からフィールドを単位として出力を制御するテレシネ
画像変換方法において、変換後の画像とともに変換に関
する情報を出力し、同じテレシネ画像を変換する際には
前記変換に関する情報にしたがって出力を制御すること
を特徴とするものである。

【００２６】また請求項１５記載の発明は、第１及び第
２フィールドを含むテレシネ画像を複数フレームに渡っ
て保持するフィールドメモリと、前記フィールドメモリ
に保持した画像から、テレシネ画像の１フレーム期間先
行するフィールドとの間の画素値の差分の絶対値を演算
し、前記絶対値が所定の閾値を超えるとき、前記絶対値
の総和を演算して前記テレシネ画像におけるフィールド
の相関値を出力する複数の相関値計算回路と、前記相関
値計算回路の出力する相関値を基準値と比較し、前記相
関値が所定の基準値未満のとき、各フィールドの画像を
複製フィールドと判定する複数の比較回路と、前記比較
回路の比較結果に基づいて、前記フィールドメモリに対
する画像の入出力制御を行うと共に、入力されたテレシ
ネ画像の逆変換を行う制御部と、を具備することを特徴
とするものである。

【００２７】また請求項１６記載の発明は、第１及び第
２フィールドを含むテレシネ画像を複数フレームに渡っ
て保持するフィールドメモリと、前記フィールドメモリ
に保持した画像から、テレシネ画像の１フレーム期間先
行するフィールドとの間の画素値の差分の絶対値を演算
し、前記絶対値が所定の閾値を超えるとき、前記絶対値
の総和を演算して前記テレシネ画像におけるフィールド
の相関値を出力する複数の相関値計算回路と、前記相関
値計算回路の出力する相関値同志を比較し、同一フレー
ムの一方のフィールドの相関値に対する他方のフィール
ドの相関値の相対値が基準値を超えるとき、一方のフィ
ールドの画像を複製フィールドと判定する相関値間比較
回路と、前記相関値間比較回路の比較結果に基づいて、
前記フィールドメモリに対する画像の入出力制御を行う
と共に、入力されたテレシネ画像の逆変換を行う制御部
と、を具備することを特徴とするものである。

【００２８】また請求項１７記載の発明は、前記比較回
路の比較結果をテレシネ画像のフィールド系列における
位相として保持する位相保持回路と、前記位相保持回路
の位相情報から、3-2 プルダウンの変換の周期を持つ画
像列の先頭の検出と位相同期を行ない、且つ3-2 プルダ
ウン以外の変換が施された画像列を検出する位相同期回
路と、前記位相同期回路が3-2 プルダウンの位相を検出
したテレシネ画像に対し、予め登録された逆変換方法で
逆変換を行う制御部と、を具備することを特徴とするも
のである。

【００２９】また請求項１８記載の発明は、前記相関値
間比較回路の比較結果をテレシネ画像のフィールド系列
における位相として保持する位相保持回路と、前記位相
保持回路の位相情報から、3-2 プルダウンの変換の周期
を持つ画像列の先頭の検出と位相同期を行ない、且つ3-
2 プルダウン以外の変換が施された画像列を検出する位
相同期回路と、前記位相同期回路が3-2 プルダウンの位
相を検出したテレシネ画像に対し、予め登録された逆変
換方法で逆変換を行う制御部と、を具備することを特徴
とするものである。

【００３０】また請求項１９記載の発明は、テレシネ画
像からフィールドを単位として出力を制御してテレシネ
画像を変換するテレシネ画像変換回路と、前記テレシネ
画像変換回路が出力する画像の時間的・空間的帯域を制
限するフィルタ回路を具備したことを特徴とするもので
ある。

【００３１】また請求項２０記載の発明は、テレシネ画
像からフィールドを単位として出力を制御してテレシネ
画像を変換するテレシネ画像変換回路と、変換に関する
情報を保持するバッファ回路と、を具備したことを特徴
とするものである。

【００３２】また請求項２１記載の発明は、テレシネ画
像からフィールドを単位として出力を制御してテレシネ
画像を変換するテレシネ画像変換回路と、変換に関する
情報を保持すると共に、同じテレシネ画像を変換する際
には前記変換に関する情報にしたがって出力を制御する
情報を保持するバッファ回路と、を具備したことを特徴
とするものである。

【００３３】また請求項２２記載の発明は、変換された
画像を符号化する画像符号化回路を有することを特徴と
するものである。

【００３４】また請求項２３記載の発明は、符号化され
た画像を伝送する画像伝送回路を有することを特徴とす
るものである。

【００３５】また請求項２４記載の発明は、符号化され
た画像を記録する画像記録回路を有することを特徴とす
るものである。

【００３６】また請求項２５記載の発明は、符号化され
た画像を記録する記録媒体を有することを特徴とするも
のである。

【００３７】また請求項２６記載の発明は、符号化され
た画像を復号化する画像復号化回路を有することを特徴
とするものである。

【００３８】また請求項２７記載の発明は、前記記録媒
体に記録した符号化された画像を復号化する画像復号化
回路を有することを特徴とするものである。

【００３９】このような方法と構成により、時系列上で
連続するテレシネ画像を入力し、入力されたフィールド
と１フレーム期間先行するフィールドとの間の画素値の
差分の絶対値を第１フィールド及び第２フィールド毎に
演算し、所定の値を超えた絶対値の総和が一定の閾値以
上の場合、テレシネ画像におけるフレームの第１フィー
ルドの相関値及び第２フィールドの相関値を計算する。
そして第１フィールドの相関値が所定の基準値未満のと
きか、又は同一フレームの第１フィールドの相関値に対
する第２フィールドの相関値の相対値が基準値を超える
とき、第１フィールドの画像を複製フィールドと判定
し、第２フィールドの相関値が所定の基準値未満のとき
か、又は同一フレームの第２フィールドの相関値に対す
る第１フィールドの相関値の相対値が基準値を超えると
き、第２フィールドの画像を複製フィールドと判定す
る。次に複製フィールドを基準フィールドとして用い、
テレシネ画像を逆変換する

【００４０】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）本発明の第１実施形態におけるテレシ
ネ画像変換方法及びその装置について、図面を参照しな
がら説明する。図１は本実施形態におけるテレシネ画像
変換装置の構成を示すブロック図である。本図におい
て、フィールドメモリ１はテレシネ画像を入力し、複数
フレームにおける第１フィールド及び第２フィールドの
画像を保持するメモリである。

【００４１】破線部で示す位相検出部２は、テレシネ画
像における位相パターンを検出するブロックであり、相
関値計算回路２１、２２、比較回路２３、２４、相関値
間比較回路２５、２６、位相保持回路２７を含んで構成
される。

【００４２】相関値計算回路２１、２２は入力されたフ
ィールドと、フィールドメモリ１に保持したテレシネ画
像の１フレーム分先行するフィールドとの間で、画素値
の差分の絶対値を演算し、この絶対値が所定の閾値Ｔ１
を越えているとき、これらの絶対値の総和を演算するこ
とにより、テレシネ画像におけるフィールドの相関値を
出力する回路である。

【００４３】比較回路２３は相関値計算回路２１の出力
する相関値を閾値Ｔ２と比較し、その相関値が所定の閾
値未満のとき、第１フィールドの画像を複製フィールド
と判定する回路である。同様にして比較回路２４は相関
値計算回路２２の出力する相関値を閾値Ｔ２と比較し、
その相関値が閾値Ｔ２未満のとき、第２フィールドの画
像を複製フィールドと判定する回路である。

【００４４】相関値間比較回路２５は相関値計算回路２
１、２２の出力する相関値同志を比較し、同一フレーム
の第１フィールドの相関値に対する第２フィールドの相
関値の相対値が基準値Ｔ３を超えるとき、第１フィール
ドの画像を複製フィールドと判定する回路である。同様
にして相関値間比較回路２６は相関値計算回路２１、２
２の出力する相関値同志を比較し、同一フレームの第２
フィールドの相関値に対する第１フィールドの相関値の
相対値が基準値Ｔ３を超えるとき、第２フィールドの画
像を複製フィールドと判定する回路である。

【００４５】位相保持回路２７は比較回路２３の出力と
相関値間比較回路２５の出力の論理和を、第１フィール
ドが複製フィールドであるか否かの判定結果として保持
する。また比較回路２４の出力と相関値間比較回路２６
の出力の論理和を、第２フィールドが複製フィールドで
あるか否かの判定結果として保持する。そして位相保持
回路２７は保持した第１フィールドが複製フィールドで
あるか否かの判定結果と、第２フィールドが複製フィー
ルドであるか否かの判定結果のうち、複製フィールドで
あると判定した判定結果の出現パターンから、予め定め
た位相パターンと合致するパターンを全て検出し、検出
した夫々の位相パターンに対応した符号の論理和を位相
情報として出力する。

【００４６】位相同期回路３は、位相検出部２の検出結
果である位相情報と、検出した位相パターンの数によ
り、入力したテレシネ画像列から3-2 プルダウンの位相
を検出する回路である。

【００４７】制御部４はＣＰＵを有し、比較回路２３、
２４の比較結果に基づきテレシネ画像に対してフィール
ドメモリ１の入力制御を行ったり、位相同期回路３から
出力される位相パターンに基づいてフィールドメモリ１
の画像信号を読み出すものである。

【００４８】次に、図１の各ブロックの詳細な構成につ
いて図２〜図７を用いて説明する。まずフィールドメモ
リ１について図２を用いて説明する。図２に示すように
フィールドメモリ１は、連続する５つのフィールドの画
像信号を格納する第１〜第５フィールドメモリ１０１〜
１０５と、第１〜第５フィールドメモリ１０１〜１０５
の入出力を制御部４の制御信号によって制御する５つの
切換スイッチ１０６〜１１０とから構成される。切換ス
イッチ１０８からフィルム画像の信号が出力される。切
換スイッチ１０９の出力は相関値計算回路２１に与えら
れ、切換スイッチ１１０の出力は相関値計算回路２２に
与えられる。

【００４９】図３は相関値計算回路２１、２２の構成を
示すブロック図である。図３で示すように相関値計算回
路２１、２２は、入力画像間の差分値を求める減算器２
１１と、この差分を正の値にする絶対値化器２１２と、
差分の絶対値が所定の閾値Ｔ１以下のとき０にし、差分
の絶対値が所定の閾値Ｔ１を越えるとき絶対値をスルー
にするリミッタ２１３と、リミッタ２１３の出力信号を
フィールドごとに加算し、その総和を求める加算器２１
４から構成される。

【００５０】図４は比較回路２３、２４の説明図であ
る。図４に示すように比較回路２３は１つの比較器２３
１で構成され、相関値計算回路２１の結果を所定の閾値
Ｔ２と比較し、入力値がＴ２未満の場合を真（１）、Ｔ
２以上の場合を偽（０）とした論理値を出力する回路で
ある。同様に、比較回路２４も１つの比較器２３１で構
成され、相関値計算回路２２の結果を所定の閾値Ｔ２と
比較し、入力値がＴ２未満の場合を真、Ｔ２以上の場合
を偽とした論理値を出力する回路である。

【００５１】図５は相関値間比較回路２５、２６の説明
図である。図５に示すように相関値間比較回路２５は乗
算器２５１と比較器２５２で構成され、相関値計算回路
２１の結果を所定の基準値Ｔ３と乗算し、乗算結果が相
関値計算回路２２の出力結果未満の場合を真、相関値計
算回路２２の出力結果以上の場合を偽とした論理値を出
力する回路である。同様に、相関値間比較回路２６は相
関値計算回路２２の結果を所定の基準値Ｔ３と乗算し、
乗算結果が相関値計算回路２１の出力結果未満の場合を
真、相関値計算回路２１の出力結果以上の場合を偽とし
た論理値を出力する回路である。

【００５２】図６は位相保持回路２７の構成を示すブロ
ック図である。図６に示すように位相保持回路２７に
は、比較回路２４の結果と相関値間比較回路２６の比較
結果の論理和を求める論理和回路２７０１と、論理和回
路２７０１の演算結果を１フレーム期間ずつ遅延する４
つの遅延回路２７０３〜２７０６とが設けられ、比較回
路２３の結果と相関値間比較回路２５の比較結果の論理
和を求める論理和回路２７０２と、論理和回路２７０２
の演算結果を１フレーム期間ずつ遅延する４つの遅延回
路２７０７〜２７１０とが設けられる。

【００５３】更に位相保持回路２７には、論理和回路２
７０２の演算結果と遅延回路２７０５の出力の論理積を
求める論理積回路２７１４と、遅延回路２７０７の出力
と遅延回路２７０６の出力の論理積を求める論理積回路
２７１３と、遅延回路２７０８の出力と論理和回路２７
０１の演算結果の論理積を求める論理積回路２７１２
と、遅延回路２７０９の出力と遅延回路２７０３の出力
の論理積を求める論理積回路２７１１と、遅延回路２７
１０の出力と遅延回路２７０４の出力の論理積を求める
論理積回路２７１５とが設けられる。

【００５４】更に位相保持回路２７には、位相パターン
ph[0] の符号を記憶するメモリ２７１６と、論理積回路
２７１１の演算結果からメモリ２７１６の出力を制御す
る切換スイッチ２７１７とが設けられ、位相パターンph
[1] の符号を記憶するメモリ２７１８と、論理積回路２
７１２の演算結果からメモリ２７１８の出力を制御する
切換スイッチ２７１９がと設けられ、位相パターンph
[2] の符号を記憶するメモリ２７２０と、論理積回路２
７１３の演算結果からメモリ２７２０の出力を制御する
切換スイッチ２７２１とが設けられ、位相パターンph
[3] の符号を記憶するメモリ２７２２と、論理積回路２
７１４の演算結果からメモリ２７２２の出力を制御する
切換スイッチ２７２３とが設けられ、位相パターンph
[4] の符号を記憶するメモリ２７２４と、論理積回路２
７１５の演算結果からメモリ２７２４の出力を制御する
切換スイッチ２７２５とが設けられる。

【００５５】更に位相保持回路２７には、切換スイッチ
２７１７、２７１９、２７２１、２７２３、２７２５の
各出力の論理和を演算し、この演算結果を位相情報とし
て出力する論理和回路２７２６と、論理積回路２７１１
〜２７１５の各出力の加算値を演算し、その加算結果を
位相候補数として出力する加算器２７２７とが設けられ
ている。

【００５６】図７は位相同期回路３の構成を示すブロッ
ク図である。図７に示すように位相同期回路３には、１
フレーム期間前の位相パターンを保持するメモリ３０１
と、このメモリ３０１に保持されている位相パターンを
１フレーム分進ませる位相更新回路３０２とが設けられ
ている。更に位相同期回路３には、位相更新回路３０２
の情報と位相保持回路２７から出力された位相情報の論
理積を求める論理積回路３０３と、論理積回路３０３の
演算結果と位相更新回路３０２の情報を比較する比較器
３０４と、この比較器３０４の比較結果を位相確定情報
として、この情報と位相保持回路２７から出力された位
相候補数との論理和を求める論理和回路３０６とが設け
られている。更に位相同期回路３には、位相保持回路２
７から出力された位相情報と位相更新回路３０２の情報
とを位相候補数によって切り換えてメモリ３０１に与え
る切換スイッチ３０５と、論理和回路３０６の演算結果
に基づいて切換スイッチ３０５の出力をオン又はオフに
し、この情報を確定した位相パターンとして制御部４へ
の出力をする切換スイッチ３０８とが設けられている。

【００５７】図１の制御部４はＣＰＵから構成され、位
相同期回路３の出力と比較回路２３の比較結果と比較回
路２４の比較結果とから、フィールドメモリ１の入出力
を制御する。

【００５８】このように構成された第１実施形態のテレ
シネ画像変換装置の動作について説明する。図１におい
てまず入力したテレシネ画像は、制御部４の入力制御に
よりフィールドメモリ１に格納される。相関値計算回路
２１、２２は、フィールドメモリ１に格納した画像か
ら、複製フィールドの判定の基準となる相関値を計算す
る。

【００５９】まず、時間ｔにおけるフレームの第１フィ
ールドの相関値を cov1(t)とし、第２フィールドの相関
値を cov2(t)とすると、これらの相関値は次式のように
定義される。

【数３】

【数４】ここで（数３），（数４）におけるf1(t,v,h) は、時間
ｔにおけるフレームの第１フィールドの垂直位置ｖ、水
平位置ｈの画素値を表し、同様にf2(t,v,h) は第２フィ
ールドの画素値を表すものとする。

【００６０】（数３）、（数４）では、フィールドの各
画素ごとに１つ前のフレームの同一フィールドの画素と
の差分をとり、その絶対値が閾値Ｔ１より大きいときの
み、差分の絶対値の和をとる。上の２つの式で計算した
相関値は閾値以上の差分値の総和をとるため、一様な雑
音による影響が少なくなる。ここでは相関値計算回路２
１が第１フィールドの相関値cov1(t) を出力し、相関値
計算回路２２が第２フィールドの相関値cov2(t) を出力
する。

【００６１】比較回路２３は第１フィールドの相関値co
v1(t) と設定した閾値Ｔ２とを比較し、次式が成り立つ
とき第１フィールドが複製フィールドであると判定す
る。

【数５】同様に比較回路２４は、第２フィールドの相関値cov2
(t) と、設定した閾値Ｔ２とを比較し、次式が成り立つ
とき第２フィールドが複製されたフィールドであると判
定する。

【数６】ここで相関値cov1(t) が閾値Ｔ２未満であれば、第１フ
ィールドは複製フィールドと判定する。同様に相関値co
v2(t) が閾値Ｔ２未満であれば、第２フィールドは複製
フィールドと判定する。

【００６２】また、相関値間比較回路２５、２６はこれ
らの相関値cov1(t) 、cov2(t) を入力し、基準値Ｔ３を
用いて次式のように比較し、複製されたフィールドであ
るかを判定する。

【数７】

【数８】

【００６３】本実施形態で（数７）、（数８）のように
２つの相関値の比較を行なうのは次の理由からである。
図１９は、3-2 プルダウンの変換の全ての位相パターン
を示す説明図である。本図に示すように第１フィールド
が複製フィールドの場合には、同一フレームの第２フィ
ールドは複製フィールドにならないことがわかる。同様
に、第２フィールドが複製フィールドの場合には、同一
フレームの第１フィールドは複製フィールドにならない
こともわかる。従って、複製フィールドの相関値は、同
一フレームのもう１つのフィールドの相関値に比べてか
なり小さくなる。このことから複製フィールドを確実に
判定できる。

【００６４】本実施形態では相関値間でその値を比較す
ることによって、従来例のように単一の相関値で検出す
る場合に比べて複製フィールドをより確実に検出でき
る。なお、閾値Ｔ２は画素数に依存するため、このまま
では画像サイズ毎に設定し直さなければならない。しか
し各相関値を画素数で正規化することで、画像サイズに
依存しない閾値を設定することもできる。

【００６５】なお本実施形態では（数５）及び（数６）
の相関値と閾値の比較と、（数７）及び（数８）の相関
値間の比較とを共に行なっているが、（数７）及び（数
８）の相関値と相関値の比較のみでもよい。

【００６６】次に、比較回路２３、２４と相関値間比較
回路２５、２６とは、複製フィールドを検出した場合に
は１を、そうでない場合には０を出力する。これらの出
力により、第１フィールド、第２フィールドが夫々複製
フィールドであるか否かが分かり、その結果が位相保持
回路２７に出力される。

【００６７】ここで位相保持回路２７の動作を説明する
にあたり、複製フィールドと位相パターンの関係を説明
する。3-2 プルダウンの変換が施された画像のうち、時
間的に連続した６フレームについて考えた場合、６フレ
ーム中で変換によって生成された複製フィールドが存在
する時間位置は図１９に示すように５種類のみである。
この複製フィールドの時間的な並び方が位相パターンで
ある。つまり、６フレームのテレシネ画像の位相パター
ンを判定することで、適切に複製フィールドを除去する
ことができる。位相保持回路２７はこのような複製フィ
ールドの判定結果を保持し、位相パターンを検出する。

【００６８】次に位相保持回路２７の動作を説明する。
ここでは、時間ｔのフレームの第１フィールドが複製フ
ィールドと判定されれば、f1f(t)を１に、それ以外の場
合には０にすることで判定結果を表す。同様に、第２フ
ィールドが複製フィールドと判定されれば、f2f(t)を１
に、それ以外の場合には０にすることで判定結果を表
す。位相保持回路２７では比較回路２３と相関値間比較
回路２５のいずれか一方でも複製フィールドであると判
定されたときには、第１フィールドを複製フィールドで
あるとしてf1f(t)を１とし、比較回路２３と相関値間比
較回路２５とが共に複製フィールドでないと判定したと
きf1f(t)を０とする。

【００６９】同様に、比較回路２４と相関値間比較回路
２６のいずれか一方でも複製フィールドであると判定さ
れれば、第２フィールドを複製フィールドであるとして
f2f(t)を１とし、比較回路２４と相関値間比較回路２６
とが共に複製フィールドでないと判定したときf2f(t)を
０とする。６フレームの画像の複製フィールドの判定結
果は時刻t から時刻t+4 までなので、位相保持回路２７
では５つのフレームの判定結果を保持して、適合する位
相パターンを検出する。このとき位相パターンの検出に
使用する複製フィールドの判定結果と位相パターンの対
応を表したものが（表１）である。

【表１】ここで、記号＊で表す部分は０でも１でもかまわない部
分である。つまり、位相パターンの検出に使用していな
い部分である。

【００７０】（表１）に基づいて位相パターンを検出す
るが、必ずしも位相パターンが一意に定まるわけではな
い。これは入力されるテレシネ画像によっては、静止画
であれば本来テレシネ変換で生成された複製フィールド
でない部分でも複製フィールドと判定される。このよう
にすべての位相パターンに合致するような場合や、通常
の3-2 プルダウンが施されておらず、合致する位相パタ
ーンが存在しない場合などがある。そこで、位相保持回
路２７では合致する位相パターンをすべて検出し、その
検出結果を表す位相情報と、検出された位相パターンの
数を位相同期回路３に出力する。

【００７１】次に、位相保持回路２７の出力する位相情
報について説明する。５種類の位相パターンに対して図
１９の右側に記したような符号を付す。それぞれを５桁
の２進数の符号で表現し、各桁の０、１が各位相パター
ンが検出されたか否かを表す。簡単のため夫々の位相パ
ターンをph[0],ph[1],ph[2],ph[3],ph[4] で表す。位相
情報をfmph(t) とすると、fmph(t) は検出された位相パ
ターンの符号の論理和であるので、（表１）に基づいて
（数９）で演算する。

【数９】

【００７２】また、（数９）の各項は第１フィールドの
複製フィールド判定結果と第２フィールドの複製フィー
ルド判定結果と位相パターンの積を表している。しかし
（数１０）のように、第１フィールドの複製フィールド
判定結果と第２フィールドの複製フィールド判定結果の
積のみの和を求めることで、検出された位相パターンの
数 Nphを求めることができる。

【数１０】

【００７３】以上に基づいて複製フィールドの判定結果
f1f(t),f2f(t) から位相パターンを検出して、検出され
た位相パターンの符号から構成される位相情報と検出さ
れた位相パターンの数を求める。

【００７４】位相同期回路３は、テレシネ画像中から3-
2 プルダウンの位相を検出し、位相同期を行なう。以
下、位相同期回路３の動作を図８を参照しながら説明す
る。まずステップＳ１で位相情報fmph(t) と位相の候補
数（位相パターンの数） Nphを入力する。ステップＳ２
では、入力画像の位相パターンが検出できたか否かを判
定する。これは位相保持回路２７から入力された検出さ
れた位相パターンの数 Nphの値で判定できる。Nph が０
の場合は通常の３ー２プルダウンの変換が施された画像
列ではないので、3-2 プルダウンの位相を不整合として
処理を終了する。Nph が０でない場合にはステップＳ３
に進み、位相が確定しているか否かを判定する。ここで
Nph が１の場合には、位相保持回路２７の出力である位
相情報が位相パターン ph[0],ph[1],ph[2],ph[3],ph[4]
のいずれかと一致するので位相パターンを確定して処理
を終了する。

【００７５】Nph が２以上の場合には、入力画像が静止
画の場合や通常の３ー２プルダウンの変換が施されてい
ない場合などが考えられる。このような場合において、
ステップＳ４に進み、3-2 プルダウンの位相が整合であ
ればステップＳ５に進んで位相パターンを確定し処理を
終える。ステップＳ４で3-2 プルダウンの位相が不整合
であれば、不整合であることを決定する。以下に Nphが
２以上のときに位相を決定する方法について説明する。

【００７６】図１９より、位相パターンは１フレーム進
む毎に、ph[0] →ph[4] →ph[3] →ph[2] →ph[1] →ph
[0] の順序で変化することが分かる。このことから3-2
プルダウンの変換が施された画像列の場合、時間ｔのと
きの位相パターンが分かれば時間ｔ−１、時間ｔ＋１の
画像列の位相パターンも分かる。例えば、時間ｔのとき
の位相パターンがph[2] ならば時間ｔ＋１のときの位相
パターンはph[1] 、時間ｔ−１のときの位相パターンは
ph[3] となる。従って、時間ｔの位相パターンが未確定
の場合でも、時間ｔ−１か時間ｔ＋１の位相パターンが
確定していれば、それから時間ｔの位相パターンも確定
することができる。

【００７７】従って Nphが２以上となり、合致する位相
パターンが唯一でなく、幾つかの位相パターンが候補と
なる場合には、まず位相同期回路３内の位相情報更新回
路３０２を用いて１フレーム期間前の位相パターンから
通常の3-2 プルダウンが施された場合の時間ｔの位相パ
ターンを求める。位相保持回路２７から得た位相情報で
示される候補の位相パターンに、通常の3-2 プルダウン
が施された場合の時間ｔの位相パターンが存在するか否
かを調べる。これは位相保持回路２７の出力である位相
情報と位相情報更新回路３０２の出力の論理積を求めた
結果が、位相情報更新回路３０２の出力と一致するか否
かで判定できる。

【００７８】候補となる複数の位相パターンに通常の3-
2 プルダウンが施された場合の時間ｔの位相パターンが
存在する場合には、フィールドメモリ１に格納されてい
る画像が通常の3-2 プルダウンが施されていると考え、
位相パターンを確定する。逆に候補となる複数の位相パ
ターンに、通常の3-2 プルダウンが施されたときの時間
ｔの位相パターンが存在しない場合には、位相パターン
を確定することができない。これより、位相同期回路３
で位相パターンを確定した場合には、そのときの位相パ
ターンの符号を出力し、位相パターンを確定できなかっ
た場合には５桁の２進数 [00000]を出力する。

【００７９】図１の制御部４では図２０で示した位相パ
ターンの逆変換を、画像の出力制御により行なう。ただ
し、逆変換の開始時や3-2 プルダウンの位相が不整合で
ある場合には、逆変換を行う3-2 プルダウンの位相が分
からないため、常に画像を出力する。制御部４でのＣＰ
Ｕの動作を以下に説明する。入力されるフィールド画像
をF(2s+f) とする。s は入力されるフィールド画像から
構成されるフレーム画像の時間を表す整数である。f は
入力されたフィールド画像がフレーム画像の第１フィー
ルドか第２フィールドかを表し、f=0 のとき第１フィー
ルドであることを表し、f=1 のとき第２フィールドであ
ることを表す。説明の都合上、第１〜第５フィールドメ
モリ１０１〜１０５にはフィールド画像F(2s+f-5) 、 F
(2s+f-4)、 F(2s+f-3)、 F(2s+f-2)、 F(2s+f-1)が夫々
格納されているとする。

【００８０】フィールド画像F(2s+f) が入力されると
き、ＣＰＵはフィールド画像F(2s+f-5) が格納されてい
る第１フィールドメモリ１０１を選択するよう切換スイ
ッチ１０６を切り換える。これより、フィールドメモリ
に格納されているフィールド画像の中で時間的に最も前
のフィールド画像F(2s+f-5) を、入力されたフィールド
画像F(2s+f) で上書きする。次に、相関値計算に使用す
る画像として、入力されたフィールド画像の１フレーム
期間前のフィールド画像F(2s+f-2) を出力する。このた
めフィールド画像F(2s+f-2) が格納されている第４フィ
ールドメモリ１０４を選択するように切換スイッチ１０
７を切り換える。

【００８１】次に、フィールドごとの相関値計算を行う
ために、フィールド画像F(2s+f) とフィールド画像F(2s
+f-2) を相関値計算回路２１又は相関値計算回路２２に
出力する。ここでＣＰＵは、入力されたフィールド画像
F(2s+f) が第１フィールドであるか第２フィールドであ
るかの情報ｆによって、切換スイッチ１０９と１１０を
制御する。f=0 のときには相関値計算回路２１を選択
し、f=1 のときには相関値計算回路２２を選択する。

【００８２】次にテレシネ画像列から複製されたフィー
ルド画像を出力しないことで逆変換した画像列を出力す
る。出力を制御する対象となるフィールド画像はフィー
ルドメモリ１に格納されているフィールド画像の中で最
も以前のものであり、ここではF(2s+f-4) である。フィ
ールド画像F(2s+f-4) が複製フィールドであるか否かは
ＣＰＵに入力された位相パターンにより判定できる。

【００８３】f=0 で位相パターンが確定し、且つ位相パ
ターンがph[1] である場合には、ＣＰＵは切換スイッチ
１０８をオフにして、さらにピクチャ・イネーブル信号
として０を出力する。ここで、ピクチャ・イネーブル信
号はフィルム画像を出力しているか否かをあらわす信号
で、出力している場合には１、出力していない場合には
０である。またf=0 で位相パターンが確定し、且つ位相
パターンがph[1] でない場合には、ＣＰＵはフィールド
画像F(2s+f-4) が格納されている第２フィールドメモリ
１０２を選択するよう切換スイッチ１０８を制御し、ピ
クチャ・イネーブル信号を１にする。

【００８４】以上ではf=0 のときの切換スイッチ１０８
の制御について説明したが、f=1 のときに異なること
は、比較に用いる位相パターンがph[1] ではなく、ph
[4] となる点である。また、位相パターンが未確定であ
る場合には、ＣＰＵはフィールド画像F(2s+f-4) が格納
されている第２フィールドメモリ１０２を選択するよう
切換スイッチ１０８を制御し、ピクチャ・イネーブル信
号を１にする。

【００８５】以上のように本実施形態によれば、画像の
ノイズによる誤変換が少なく、3-2プルダウンの変換が
施されたテレシネ画像列を自動的に逆変換することがで
きる。

【００８６】第１実施形態ではノイズの影響を受けにく
い構成としたが、ノイズの影響が少ない場合には、複製
フィールドの判定に用いる比較回路２３、２４と相関値
間比較回路２５、２６をいずれか１組にすることができ
る。同様に、相関値計算回路２１、２２内の閾値処理を
行うリミッタ２１３を省略することができる。相関値間
比較回路２５、２６を省略した場合のテレシネ画像変換
装置を図９に示す。ここでは図１に示す部分と同一もの
は同一の符号を付け、説明を省略する。

【００８７】同様に比較回路２３、２４を省略した場合
のテレシネ画像変換装置を図１０に示す。このように比
較回路２３、２４あるいは相関値間比較回路２５、２６
を省略した場合には、位相保持回路２７の入力情報が少
なくなるため、内部構成が変わり、ここでは位相保持回
路２８とする。位相保持回路２８の詳細な構成を図１１
に示す。位相保持回路２８が図６に示す位相保持回路２
７と異なる点は、入力段の論理和回路２７０１、２７０
２が省略されている点である。これ以外の部分は図６の
ものと同一であるので、構成の説明は省略する。

【００８８】さらに、ノイズの影響が少ない場合には複
製フィールドの判定の精度が向上するので、位相パター
ンを用いた位相判定を省略することができる。位相判定
を行わない場合には、制御部４は比較回路２３、２４あ
るいは相関値間比較回路２５、２６により求められた複
製フィールドの判定結果から直接フィールドメモリ１の
入出力を制御する。このときのテレシネ画像変換装置を
図１２に示す。ここでも図１に示す部分と同一ものは同
一の符号を付け、説明を省略する。

【００８９】また本実施形態において、相関値計算回路
２１、２２は画素ごとに演算を行うために高速な処理を
必要とするが、相関値計算回路２１、２２以降の信号処
理はフィールドごと又はフレームごとに行われるため、
信号処理の数は少なくなる。また相関値計算回路の以降
の回路をＣＰＵにより構成することで、装置を簡略化す
ることができる。このときのテレシネ画像変換装置を図
１３に示す。

【００９０】本実施形態では位相が未確定の場合に制御
部４は常に画像を出力しているが、位相が未確定の場合
でも複製フィールドの判定から出力を制御してもよい。
この場合、複製フィールドと判定したフィールドに続く
２つのフィールドに関しては、複製フィールドと判定し
ない条件に基づいて出力を制御する。このとき制御部４
で行う処理を図１４のフローチャートに示す。

【００９１】ステップＳ９で入力された複製フィールド
の判定結果をもとに、ステップＳ１０では複製フィール
ドか否かの判定をする。複製フィールドではないと判定
した場合にはステップＳ１３に進み、フィールド画像を
出力し、ピクチャ・イネーブル信号を１とする。ステッ
プＳ１０で複製フィールドであると判定した場合にはス
テップＳ１１に進み、直前のフィールド画像２フィール
ドが出力されたか否かを判定する。直前の２つのフィー
ルド画像のうちいずれか一方でも複製フィールドとして
出力されていない場合には、ステップＳ１４に進み、フ
ィールド画像を出力し、ピクチャ・イネーブル信号を１
とする。ステップＳ１１で直前の２つのフィールド画像
がともに出力されていると判定された場合、ステップＳ
１２に進み、出力抑制処理によりフィールド画像を出力
せずにピクチャ・イネーブル信号を０とする。以上の処
理によって、位相が未確定の場合にも逆変換を施すこと
ができる。

【００９２】また別の処理として、複製フィールドの出
現パターンからあらかじめ定めた出力制御をすること
で、位相が未確定の場合でも逆変換を施すことができ
る。この方法は不整合な変換を予め定めたパターンで行
っている場合に特に有効である。不整合な変換とその逆
変換の一例を図１５に示す。

【００９３】（実施の形態２）次に本発明の第２実施形
態におけるテレシネ画像変換方法及びその装置について
図面を参照しながら説明する。図１６は第２実施形態に
おけるテレシネ画像変換装置の構成を示すブロック図で
あり、図１に示す第１実施形態と同一部分は同一の符号
を付け、詳細な説明は省略する。図１６において、フィ
ールドメモリ１、位相検出部２、位相同期回路３、制御
部４が設けられていることは図１と同様である。図１の
構成と異なる部分は、制御部４に複製されるフィールド
であるか否かを示す逆変換情報を入力又は出力し、フィ
ールドの時間情報を出力するための信号線を設け、これ
らの信号線の情報を保持するバッファ６、７を設けた点
である。

【００９４】このような新たな信号線を設けた理由は以
下の通りである。画像符号化の情報削減のためにテレシ
ネ画像を逆変換する場合、復号化した画像はテレシネ画
像でなければならない。このため、テレシネ画像の逆変
換で間引いたフィールド画像を、復号化の際に再生でき
るように画像を符号化する段階で、間引いたフィールド
画像の情報を画像とともに符号化しなければならない。
仮に変換が3-2 プルダウンの方法のみの場合、変換が一
定なので１度3-2 プルダウンの位相が確定すれば、テレ
シネ変換、逆変換は符号化とは独立に行なうことができ
る。

【００９５】しかし、変換に3-2 プルダウン以外の変換
方法が含まれている場合には、どのフィールドが逆変換
時に削除されたか、あるいは、復号器はどのタイミング
でどのフィールドを複製しなければならないかを知る必
要があり、このタイミングの情報が符号化されなけれ
ば、映像と音声の同期は保証されない。

【００９６】新たに信号線を設けた別の理由は以下の通
りである。符号化画像の画質改善の一般的な方法とし
て、同じ画像列に複数回の処理を施して、処理によって
予め得られた情報に基づいて符号化を行う画像符号化方
法があるが、この画像符号化方法では符号化する画像列
が同一であることが必要である。画像を再生する際のノ
イズには一般に再現性はないが、このような画像符号化
においては画質改善に使用する情報への影響が少ないた
め、再生時のノイズは問題にはならない。ところが、テ
レシネ画像を逆変換して符号化する場合、テレシネ画像
の再生時のノイズのために逆変換後の画像列の再現性が
保証されない。これは符号化に使用する情報に大きな影
響を与える。そこで、逆変換後の画像列の再現性を保証
するために、１度行った逆変換の結果をもとに同じ変換
を行う必要がある。

【００９７】以上の理由から、第２実施形態における制
御部４のＣＰＵの処理は以下の通りにする。逆変換のた
めの情報が予め存在しない場合には、第１実施形態と同
じ処理を行い、更に以下の処理を追加する。即ち制御部
４は、逆変換画像の符号化及び２度目以降の逆変換のた
めに、出力制御を行うフィールド画像についての入力画
像の時間情報と、フィールド画像を出力するか否かをあ
らわすピクチャ・イネーブル情報と、フィールド画像を
出力する場合にフレーム画像の構成として第１フィール
ドと第２フィールドのいずれが時間的に前であるかを表
すトップ・フィールド・ファースト情報と、出力するフ
ィールド画像の１フレーム期間後のフィールド画像が、
フィールド画像の複製フィールドとして出力されないか
否かを表すリピート・ファースト・フィールド情報とを
出力する。尚、制御部４から出力された情報はバッファ
６に保持され、所定の情報量を単位として出力される。

【００９８】２度目以降の逆変換など、予め逆変換の情
報が存在する場合には、バッファ７に逆変換情報を入力
し、制御部４はバッファ７から出力される逆変換情報に
基とにフィールドメモリ１の入出力を制御する。

【００９９】以上のように第２実施形態では、第１実施
形態の場合と同様の効果を得ることができ、さらに画像
符号化に適した構成となる。なお、本実施形態では制御
部４への逆変換情報の入出力をバッファ６、７を介して
行ったが、制御部４との間で互いに逆変換情報を入出力
する外部回路が、十分な処理速度と記憶容量を有する場
合には、バッファ６、７を省略することができる。

【０１００】（実施の形態３）次に本発明の第３実施形
態におけるテレシネ画像変換方法及びその装置について
図面を参照しながら説明する。図１７は第３実施形態に
おけるテレシネ画像変換装置の構成を示すブロック図で
あり、図１６の第２実施形態と同一部分は同一の符号を
付け、詳細な説明は省略する。図１７において、フィー
ルドメモリ１、位相検出部２、位相同期回路３、制御部
４が設けられていることは図１及び図１６と同様であ
る。図１の構成と異なるのは、相関値計算回路２９を更
に設け、この相関値計算回路２９の結果を制御部４に入
力している点である。

【０１０１】このように更なる相関値計算回路２９を設
けた理由は以下の通りである。通常の３ー２プルダウン
の変換が施されたテレシネ画像は、逆変換後の画像列は
フレーム画像で１枚の画像を構成するプログレッシブ画
像となり、符号化においてもプログレッシブ画像に特化
した符号化を行うことで符号化効率を改善することがで
きる。ところが、フィルム画像に不整合な変換が施され
たり、又はテレシネ画像が編集された場合などは、逆変
換後の画像列がプログレッシブであることは保証されな
い。最悪の場合、第１フィールドの画像と第２フィール
ドの画像が全く異なることもあり得る。このような画像
列をプログレッシブ画像として符号化することは冗長で
あるばかりではなく、符号化画像の画質に破綻をきたす
ことにもなる。

【０１０２】以上の理由から、１フィールド期間前の画
像との相関値をもとめて、変換後の画像列のフレーム画
像を構成する第１フィールドの画像と第２フィールドの
画像の相関値を、画像符号化のための情報として出力す
る。このように本実施形態の動作が第２実施形態の動作
と異なる点は、相関値計算回路２９でフィールドメモリ
１に入力されるフィールド画像と１フィールド期間前の
フィールド画像との相関値を求め、この結果を制御部４
に入力していることである。さらに動作が異なるもう１
つの点は、制御部４で逆変換のための情報が予め存在し
ない場合に、相関値計算回路２９の結果を他の符号化の
情報と同様に出力する点である。以上のような構成とす
ることで、変換後の出力画像がさらに画像符号化に適し
たものとなり、符号化時の画質改善に使用するより多く
の情報を出力することができる。

【０１０３】なお、本発明のテレシネ画像変換方法及び
その装置は、画像符号化の情報削減に非常に有効である
が、従来より画像符号化の情報削減の一般的な方法の一
つとして知られているプリフィルタをテレシネ画像変換
後の画像に適用することにより、さらなる情報削減を行
うことができる。ただし、プリフィルタは画像の時間的
・空間的帯域を制限することで情報削減を実現している
ので、プリフィルタを適用したテレシネ画像に逆変換を
施すことは誤変換の原因となる。この理由から、プリフ
ィルタはテレシネ画像の逆変換後の画像に適用すること
が重要である。

【０１０４】また、テレシネ画像変換方法及びその装置
によって変換された画像は時間的冗長度が削減されるた
め、符号化・復号化して再生されたテレシネ画像の画質
を向上することができる。このときのテレシネ画像変換
方法およびその装置のブロック図を図１８に示す。

【０１０５】図１８において、テレシネ画像変換回路５
０１から出力されたフィルム出力画像、トップ・フィー
ルド・ファースト情報及びリピート・ファースト・フィ
ールド情報は、画像符号化回路５０３及びプリフィルタ
回路５０２に入力される。画像符号化回路５０３で符号
化されたフィルム出力画像は画像伝送回路５０４を経て
画像復号回路５０７に入力されて復号が行われ、トップ
・フィールド・ファースト情報及びリピート・ファース
ト・フィールド情報に基づいてテレシネ画像が再生され
る。他方、画像符号化回路５０３で復号化されたフィル
ム出力画像は画像記録回路５０５の記録媒体５０６に記
録することができる。画像復号回路５０７はトップ・フ
ィールド・ファースト情報及びリピート・ファースト・
フィールド情報に基づいてテレシネ画像を再生する。

【０１０６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明では、
フィールド間の差分の絶対値の総和を求める際に、所定
の値を超えた場合についてのみ加算することでノイズの
影響を低減し、複製フィールドの判定精度を向上するこ
とができる。さらに相関値間の相対値を複製フィールド
の判定に用いることで、ノイズの影響を抑制し、複製フ
ィールドの判定精度を向上することができる。さらに複
製フィールドを基準フィールドとして3-2 プルダウンの
位相を検出することにより、誤変換を抑制することがで
きる。さらにテレシネ画像変換の結果を表す変換情報を
入出力することで、符号化及び復号化に適した変換を行
うことができる。こうして符号化・復号化して再生され
たテレシネ画像の画質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態におけるテレシネ画像変
換装置の構成を示すブロック図である。

【図２】フィールドメモリの構成例を示すブロック図で
ある。

【図３】相関値計算回路の構成例を示すブロック図であ
る。

【図４】比較回路の構成例を示すブロック図である。

【図５】相関値間比較回路の構成例を示すブロック図で
ある。

【図６】位相保持回路の構成例を示すブロック図であ
る。

【図７】位相同期回路の構成例を示すブロック図であ
る。

【図８】位相同期のアルゴリズムを示すフローチャート
である。

【図９】第１実施形態において相関値比較回路を省略し
た場合のテレシネ画像変換装置のブロック図である。

【図１０】第１実施形態において比較回路を省略した場
合のテレシネ画像変換装置のブロック図である。

【図１１】第１実施形態において比較回路又は相関値間
比較回路を省略した場合の位相保持回路のブロック図で
ある。

【図１２】第１実施形態において位相保持回路と位相同
期回路を省略した場合のテレシネ画像変換装置のブロッ
ク図である。

【図１３】第１実施形態において相関値計算回路の以降
の信号処理を、制御部のＣＰＵで処理した場合のテレシ
ネ画像変換装置のブロック図である。

【図１４】複製フィールド判定結果から出力制御を行う
アルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１５】不整合な変換が施されたテレシネ画像の変換
方法を示す説明図である。

【図１６】本発明の第２実施形態におけるテレシネ画像
変換装置の構成を示すブロック図である。

【図１７】本発明の第３実施形態におけるテレシネ画像
変換装置の構成を示すブロック図である。

【図１８】本発明のテレシネ画像変換方法により変換し
た画像を、符号化及び復号化する装置のブロック図であ
る。

【図１９】３ー２プルダウンの方法による全ての位相パ
ターンを示す説明図である。

【図２０】通常の３ー２プルダウンの方法によるフレー
ム周波数２４Ｈｚの映像と、フレーム周波数３０Ｈｚの
映像との変換を説明するための原理図である。

【符号の説明】

１フィールドメモリ２位相検出部３位相同期回路４制御部６，７バッファ２１，２２相関値計算回路２３，２４比較回路２５，２６相関値間比較回路２７，２８位相保持回路１０１第１フィールドメモリ１０２第２フィールドメモリ１０３第３フィールドメモリ１０４第４フィールドメモリ１０５第５フィールドメモリ１０６〜１１０切換スイッチ２１１減算器２１２絶対値化器２１３リミッタ２１４，２７２７加算器２３１，２５２比較器２５１乗算器３０１メモリ３０２位相更新回路３０３論理積回路３０４比較器３０５，３０８切換スイッチ３０６論理和回路３０７否定回路５０１テレシネ画像変換回路５０２プリフィルタ回路５０３画像符号化回路５０４画像伝送回路５０５画像記録回路５０６記録媒体５０７画像復号化回路２７０１，２７０２，２７２６論理和回路２７０３〜２７１０遅延回路２７１１〜２７１５論理積回路２７１６，２７１８，２７２０，２７２２，２７２４
メモリ２７１７，２７１９，２７２１，２７２３，２７２５
切換スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時系列上で連続するテレシネ画像を入力
し、前記テレシネ画像の１フレーム期間先行するフィールド
との間の画素値の差分の絶対値を、第１フィールド及び
第２フィールド毎に演算し、前記絶対値の総和を演算し
て前記テレシネ画像におけるフレームの第１フィールド
の相関値及び第２フィールドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定の基準値未満のとき、第
１フィールドの画像を複製フィールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の基準値未満のとき、第
２フィールドの画像を複製フィールドと判定し、前記複製フィールドを削除することにより、前記テレシ
ネ画像をフィルム画像に逆変換することを特徴とするテ
レシネ画像変換方法。
【請求項２】時系列上で連続するテレシネ画像を入力
し、前記テレシネ画像の１フレーム期間先行するフィールド
との間の画素値の差分の絶対値を、第１フィールド及び
第２フィールド毎に演算し、前記絶対値の総和を演算し
て前記テレシネ画像におけるフレームの第１フィールド
の相関値及び第２フィールドの相関値を計算し、同一フレームの第１フィールドの相関値に対する第２フ
ィールドの相関値の相対値が基準値を超えるとき、第１
フィールドの画像を複製フィールドと判定し、同一フレームの第２フィールドの相関値に対する第１フ
ィールドの相関値の相対値が基準値を超えるとき、第２
フィールドの画像を複製フィールドと判定し、前記複製フィールドを削除することにより、前記テレシ
ネ画像をフィルム画像に逆変換することを特徴とするテ
レシネ画像変換方法。
【請求項３】時系列上で連続するテレシネ画像を入力
し、前記テレシネ画像の１フレーム期間先行するフィールド
との間の画素値の差分の絶対値を、第１フィールド及び
第２フィールド毎に演算し、前記絶対値の総和を演算し
て前記テレシネ画像におけるフレームの第１フィールド
の相関値及び第２フィールドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定の基準値未満のときか、
または同一フレームの第１フィールドの相関値に対する
第２フィールドの相関値の相対値が基準値を超えると
き、第１フィールドの画像を複製フィールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の基準値未満のときか、
または同一フレームの第２フィールドの相関値に対する
第１フィールドの相関値の相対値が基準値を超えると
き、第２フィールドの画像を複製フィールドと判定し、前記複製フィールドを削除することにより、前記テレシ
ネ画像をフィルム画像に逆変換することを特徴とするテ
レシネ画像変換方法。
【請求項４】時系列上で連続するテレシネ画像を入力
し、前記テレシネ画像の１フレーム期間先行するフィールド
との間の画素値の差分の絶対値を、第１フィールド及び
第２フィールド毎に演算し、前記絶対値の総和を演算し
て前記テレシネ画像におけるフレームの第１フィールド
の相関値及び第２フィールドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定の基準値未満のとき、第
１フィールドの画像を複製フィールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の基準値未満のとき、第
２フィールドの画像を複製フィールドと判定し、入力された前記テレシネ画像に対し、時系列上での複製
フィールドの並び方を調べ、 3-2 プルダウン変換のとり得る全ての複製フィールドの
並び方の組み合わせと複製フィールドの判定結果の並び
方とを比較して3-2 プルダウンの位相を求め、入力され
た前記テレシネ画像に対し、前記3-2 プルダウンの位相
で同期をとり、テレシネ画像の逆変換を始めることを特
徴とするテレシネ画像変換方法。
【請求項５】時系列上で連続するテレシネ画像を入力
し、前記テレシネ画像の１フレーム期間先行するフィールド
との間の画素値の差分の絶対値を、第１フィールド及び
第２フィールド毎に演算し、前記絶対値の総和を演算し
て前記テレシネ画像におけるフレームの第１フィールド
の相関値及び第２フィールドの相関値を計算し、同一フレームの第１フィールドの相関値に対する第２フ
ィールドの相関値の相対値が基準値を超えるとき、第１
フィールドの画像を複製フィールドと判定し、同一フレームの第２フィールドの相関値に対する第１フ
ィールドの相関値の相対値が基準値を超えるとき、第２
フィールドの画像を複製フィールドと判定し、入力された前記テレシネ画像に対し、時系列上での複製
フィールドの並び方を調べ、 3-2 プルダウン変換のとり得る全ての複製フィールドの
並び方の組み合わせと複製フィールドの判定結果の並び
方とを比較して3-2 プルダウンの位相を求め、入力され
た前記テレシネ画像に対し、前記3-2 プルダウンの位相
で同期をとり、テレシネ画像の逆変換を始めることを特
徴とするテレシネ画像変換方法。
【請求項６】時系列上で連続するテレシネ画像を入力
し、前記テレシネ画像の１フレーム期間先行するフィールド
との間の画素値の差分の絶対値を、第１フィールド及び
第２フィールド毎に演算し、前記絶対値の総和を演算し
て前記テレシネ画像におけるフレームの第１フィールド
の相関値及び第２フィールドの相関値を計算し、第１フィールドの相関値が所定の基準値未満のときか、
または同一フレームの第１フィールドの相関値に対する
第２フィールドの相関値の相対値が基準値を超えると
き、第１フィールドの画像を複製フィールドと判定し、第２フィールドの相関値が所定の基準値未満のときか、
または同一フレームの第２フィールドの相関値に対する
第１フィールドの相関値の相対値が基準値を超えると
き、第２フィールドの画像を複製フィールドと判定し、入力された前記テレシネ画像に対し、時系列上での複製
フィールドの並び方を調べ、 3-2 プルダウン変換のとり得る全ての複製フィールドの
並び方の組み合わせと複製フィールドの判定結果の並び
方とを比較して3-2 プルダウンの位相を求め、入力され
た前記テレシネ画像に対し、前記3-2 プルダウンの位相
で同期をとり、テレシネ画像の逆変換を始めることを特
徴とするテレシネ画像変換方法。
【請求項７】テレシネ画像の画像列から3-2 プルダウ
ン以外の変換を施された画像列を検出し、検出した前記画像列を変換せず出力した後に、再度3-2
プルダウンの位相の同期をとることを特徴とする請求項
４、５、６のいずれか１項記載のテレシネ画像変換方
法。
【請求項８】テレシネ画像の画像列から3-2 プルダウ
ン以外の変換を施された画像列を検出し、検出した前記画像列を逆変換した後に、再度3-2 プルダ
ウンの位相の同期をとることを特徴とする請求項４、
５、６のいずれか１項記載のテレシネ画像変換方法。
【請求項９】テレシネ画像の画像列から3-2 プルダウ
ン以外の変換を施された画像列を検出し、検出した前記画像列に対して、テレシネ画像からフィル
ム画像への逆変換を行う予め登録された逆変換手法を選
択し、選択した前記逆変換手法により、入力された前記テレシ
ネ画像を逆変換をすることを特徴とする請求項４、５、
６のいずれか１項記載のテレシネ画像変換方法。
【請求項１０】前記第１及び第２フィールドの相関値
を、各フィールドを構成する画素数で正規化して計算す
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、
７、８、９のいずれか１項記載のテレシネ画像変換方
法。
【請求項１１】時系列上で連続するテレシネ画像を入
力し、前記テレシネ画像の１フレーム期間先行するフィールド
との間の画素値の差分の絶対値を、第１フィールド及び
第２フィールド毎に演算し、前記絶対値が所定の閾値を
超えるとき、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ
画像におけるフレームの第１フィールドの相関値及び第
２フィールドの相関値を計算することを特徴とする請求
項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０のいずれ
か１項記載のテレシネ画像変換方法。
【請求項１２】テレシネ画像からフィールドを単位と
して出力を制御するテレシネ画像変換方法において、変
換後の画像を時間的・空間的に帯域制限するフィルタリ
ングを行って出力することを特徴とするテレシネ画像変
換方法。
【請求項１３】テレシネ画像からフィールドを単位と
して出力を制御するテレシネ画像変換方法において、変
換後の画像とともに変換に関する情報を出力することを
特徴とするテレシネ画像変換方法。
【請求項１４】テレシネ画像からフィールドを単位と
して出力を制御するテレシネ画像変換方法において、変
換後の画像とともに変換に関する情報を出力し、同じテ
レシネ画像を変換する際には前記変換に関する情報にし
たがって出力を制御することを特徴とするテレシネ画像
変換方法。
【請求項１５】第１及び第２フィールドを含むテレシ
ネ画像を複数フレームに渡って保持するフィールドメモ
リと、前記フィールドメモリに保持した画像から、テレシネ画
像の１フレーム期間先行するフィールドとの間の画素値
の差分の絶対値を演算し、前記絶対値が所定の閾値を超
えるとき、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画
像におけるフィールドの相関値を出力する複数の相関値
計算回路と、前記相関値計算回路の出力する相関値を基準値と比較
し、前記相関値が所定の基準値未満のとき、各フィール
ドの画像を複製フィールドと判定する複数の比較回路
と、前記比較回路の比較結果に基づいて、前記フィールドメ
モリに対する画像の入出力制御を行うと共に、入力され
たテレシネ画像の逆変換を行う制御部と、を具備するこ
とを特徴とするテレシネ画像変換装置。
【請求項１６】第１及び第２フィールドを含むテレシ
ネ画像を複数フレームに渡って保持するフィールドメモ
リと、前記フィールドメモリに保持した画像から、テレシネ画
像の１フレーム期間先行するフィールドとの間の画素値
の差分の絶対値を演算し、前記絶対値が所定の閾値を超
えるとき、前記絶対値の総和を演算して前記テレシネ画
像におけるフィールドの相関値を出力する複数の相関値
計算回路と、前記相関値計算回路の出力する相関値同志を比較し、同
一フレームの一方のフィールドの相関値に対する他方の
フィールドの相関値の相対値が基準値を超えるとき、一
方のフィールドの画像を複製フィールドと判定する相関
値間比較回路と、前記相関値間比較回路の比較結果に基づいて、前記フィ
ールドメモリに対する画像の入出力制御を行うと共に、
入力されたテレシネ画像の逆変換を行う制御部と、を具
備することを特徴とするテレシネ画像変換装置。
【請求項１７】前記比較回路の比較結果をテレシネ画
像のフィールド系列における位相として保持する位相保
持回路と、前記位相保持回路の位相情報から、3-2 プルダウンの変
換の周期を持つ画像列の先頭の検出と位相同期を行な
い、且つ3-2 プルダウン以外の変換が施された画像列を
検出する位相同期回路と、前記位相同期回路が3-2 プルダウンの位相を検出したテ
レシネ画像に対し、予め登録された逆変換方法で逆変換
を行う制御部と、を具備することを特徴とする請求項１
５記載のテレシネ画像変換装置。
【請求項１８】前記相関値間比較回路の比較結果をテ
レシネ画像のフィールド系列における位相として保持す
る位相保持回路と、前記位相保持回路の位相情報から、3-2 プルダウンの変
換の周期を持つ画像列の先頭の検出と位相同期を行な
い、且つ3-2 プルダウン以外の変換が施された画像列を
検出する位相同期回路と、前記位相同期回路が3-2 プルダウンの位相を検出したテ
レシネ画像に対し、予め登録された逆変換方法で逆変換
を行う制御部と、を具備することを特徴とする請求項１
５記載のテレシネ画像変換装置。
【請求項１９】テレシネ画像からフィールドを単位と
して出力を制御してテレシネ画像を変換するテレシネ画
像変換回路と、前記テレシネ画像変換回路が出力する画
像の時間的・空間的帯域を制限するフィルタ回路を具備
したことを特徴とするテレシネ画像変換装置。
【請求項２０】テレシネ画像からフィールドを単位と
して出力を制御してテレシネ画像を変換するテレシネ画
像変換回路と、変換に関する情報を保持するバッファ回
路と、を具備したことを特徴とするテレシネ画像変換装
置。
【請求項２１】テレシネ画像からフィールドを単位と
して出力を制御してテレシネ画像を変換するテレシネ画
像変換回路と、変換に関する情報を保持すると共に、同
じテレシネ画像を変換する際には前記変換に関する情報
にしたがって出力を制御する情報を保持するバッファ回
路と、を具備したことを特徴とするテレシネ画像変換装
置。
【請求項２２】変換された画像を符号化する画像符号
化回路を有することを特徴とする請求項１５、１６、１
７、１８、１９、２０、２１のいずれか１項記載のテレ
シネ画像変換装置。
【請求項２３】符号化された画像を伝送する画像伝送
回路を有することを特徴とする請求項２２記載のテレシ
ネ画像変換装置。
【請求項２４】符号化された画像を記録する画像記録
回路を有することを特徴とする請求項２２記載のテレシ
ネ画像変換装置。
【請求項２５】符号化された画像を記録する記録媒体
を有することを特徴とする請求項２４記載のテレシネ画
像変換装置。
【請求項２６】符号化された画像を復号化する画像復
号化回路を有することを特徴とする請求項２２、２３の
いずれか１項記載のテレシネ画像変換装置。
【請求項２７】前記記録媒体に記録した符号化された
画像を復号化する画像復号化回路を有することを特徴と
する請求項２５記載のテレシネ画像変換装置。