JPH09130812A - 重複ビデオフィールドの検出方法及び装置、画像エンコーダ - Google Patents
重複ビデオフィールドの検出方法及び装置、画像エンコーダInfo
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- JPH09130812A JPH09130812A JP8257625A JP25762596A JPH09130812A JP H09130812 A JPH09130812 A JP H09130812A JP 8257625 A JP8257625 A JP 8257625A JP 25762596 A JP25762596 A JP 25762596A JP H09130812 A JPH09130812 A JP H09130812A
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３：２プルダウン方式等のフレームレート変
換を施された映像信号中で重複して割り当てられたフィ
ールドを正しく検出できるようにする。 【解決手段】 比較すべき２つのフィールド画像それぞ
れについて、時間軸上の隣接するフィールド内の複数の
ブロックと比較してブロック各々の変位誤差値を決定
し、変位誤差値を比較して定められた探査範囲内で最小
の変位誤差値を決定することにより、そのブロックの動
きベクトルを求める動き評価ユニット１０４と、前記２
つのフィールド画像間で、対応する各ブロックでの動き
ベクトルの相関を判断し、相関有りと判断され、かつ前
記最小の変位誤差値が所定の値より小さい場合に２つの
フィールドが重複していると決定する動きベクトル比較
ユニット１０５とを設け、ＭＰＥＧエンコーダで行われ
る動きベクトルの検出結果を利用して簡単に重複フィー
ルドを判別できるようにする。
換を施された映像信号中で重複して割り当てられたフィ
ールドを正しく検出できるようにする。 【解決手段】 比較すべき２つのフィールド画像それぞ
れについて、時間軸上の隣接するフィールド内の複数の
ブロックと比較してブロック各々の変位誤差値を決定
し、変位誤差値を比較して定められた探査範囲内で最小
の変位誤差値を決定することにより、そのブロックの動
きベクトルを求める動き評価ユニット１０４と、前記２
つのフィールド画像間で、対応する各ブロックでの動き
ベクトルの相関を判断し、相関有りと判断され、かつ前
記最小の変位誤差値が所定の値より小さい場合に２つの
フィールドが重複していると決定する動きベクトル比較
ユニット１０５とを設け、ＭＰＥＧエンコーダで行われ
る動きベクトルの検出結果を利用して簡単に重複フィー
ルドを判別できるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は重複ビデオフィール
ドの検出方法及び装置、並びに画像エンコーダに関し、
特に、ディジタル圧縮技術分野において、圧縮前に冗長
なビデオフィールドを特定するために動き評価情報を用
いるための方法と装置とを明らかにするものである。
ドの検出方法及び装置、並びに画像エンコーダに関し、
特に、ディジタル圧縮技術分野において、圧縮前に冗長
なビデオフィールドを特定するために動き評価情報を用
いるための方法と装置とを明らかにするものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、多くのテレビ番組が映画等のフィ
ルム媒体をもとに作成されている。ＮＴＳＣ方式のビデ
オを作成して配付する場合には、フィルムソースの（毎
秒２４フレームの）映像素材は、毎秒６０フィールドの
ビデオソースに変換された後、ビデオ用に編集される。
ルム媒体をもとに作成されている。ＮＴＳＣ方式のビデ
オを作成して配付する場合には、フィルムソースの（毎
秒２４フレームの）映像素材は、毎秒６０フィールドの
ビデオソースに変換された後、ビデオ用に編集される。
【０００３】フィルムソースの映像素材をＮＴＳＣ方式
のビデオ媒体に変換する最も一般的な方法は、一般に
３：２プルダウン方式と呼ばれる方法である。この方法
では、図６に示すように、繰り返される３フィールドと
２フィールドとのフィールドパターンを用いて、１つの
フィルムフレームを２つまたは３つのビデオフィールド
に変換している。
のビデオ媒体に変換する最も一般的な方法は、一般に
３：２プルダウン方式と呼ばれる方法である。この方法
では、図６に示すように、繰り返される３フィールドと
２フィールドとのフィールドパターンを用いて、１つの
フィルムフレームを２つまたは３つのビデオフィールド
に変換している。
【０００４】すなわち、まず入力装置（典型的にはスキ
ャナ等のフィルムゲート）における１つのフィルムフレ
ームは、出力装置での２つのビデオフィールドに変換さ
れる。入力装置における次のフィルムフレームは、次の
連続的な３つのフィールドであって、最初と３番目とが
重複したビデオフィールドに変換される。続く第３番目
の入力フィルムフレームは、今度は出力装置での連続し
た２つのビデオフィールドに変換される等して、１つの
フィルムフレームを２つまたは３つのフィールドに変換
している。したがって、単一のフィルムフレームは、２
つまたは３つの連続したビデオフィールドに対応する。
ャナ等のフィルムゲート）における１つのフィルムフレ
ームは、出力装置での２つのビデオフィールドに変換さ
れる。入力装置における次のフィルムフレームは、次の
連続的な３つのフィールドであって、最初と３番目とが
重複したビデオフィールドに変換される。続く第３番目
の入力フィルムフレームは、今度は出力装置での連続し
た２つのビデオフィールドに変換される等して、１つの
フィルムフレームを２つまたは３つのフィールドに変換
している。したがって、単一のフィルムフレームは、２
つまたは３つの連続したビデオフィールドに対応する。
【０００５】ところで、重複して挿入される冗長なビデ
オフィールドは、ビデオを再生したときに映像の動きに
僅かなぎこちなさを生じる原因となる。幸い、この影響
は少なく、追加したフィールドは、大概の視聴者にとっ
て素材の滑らかな動きを妨げるようなはっきりとした影
響を与えない。
オフィールドは、ビデオを再生したときに映像の動きに
僅かなぎこちなさを生じる原因となる。幸い、この影響
は少なく、追加したフィールドは、大概の視聴者にとっ
て素材の滑らかな動きを妨げるようなはっきりとした影
響を与えない。
【０００６】しかしながら、一旦フィルムソース素材が
ビデオ素材に変換されると、ビデオ素材は編集された
後、配付される。ビデオ素材を編集することは３：２の
パターンに影響を与え、そのビデオ素材を元のフィルム
ソース素材のフレームレートに戻すことが難しくなる。
ビデオ素材に変換されると、ビデオ素材は編集された
後、配付される。ビデオ素材を編集することは３：２の
パターンに影響を与え、そのビデオ素材を元のフィルム
ソース素材のフレームレートに戻すことが難しくなる。
【０００７】追加したビデオフィールドは、他の点でも
問題を提起する。すなわち、ディジタル圧縮技術の最近
の発達によって、ディジタル領域でこのビデオ素材の変
換、格納および伝送が可能になった。現存するコンピュ
ータや電気通信網にビデオ信号を伝送するために、ビデ
オ素材は圧縮のための最適な形式に変換されなければな
らない。しかし、フィルム素材から作られたビデオ素材
を圧縮する場合には、重複フィールドが存在するために
最適でない圧縮結果となる。
問題を提起する。すなわち、ディジタル圧縮技術の最近
の発達によって、ディジタル領域でこのビデオ素材の変
換、格納および伝送が可能になった。現存するコンピュ
ータや電気通信網にビデオ信号を伝送するために、ビデ
オ素材は圧縮のための最適な形式に変換されなければな
らない。しかし、フィルム素材から作られたビデオ素材
を圧縮する場合には、重複フィールドが存在するために
最適でない圧縮結果となる。
【０００８】つまり、重複フィールドも圧縮されること
によって、圧縮の効果を減じてしまう。最も効果的な圧
縮は、冗長な情報が除かれ、かつフレームレートが元の
フィルムソースのレートに戻されるときに達成される。
理想的な解決策は、圧縮の対象素材を本来のフレームレ
ートに戻すことに関連して生じる全ての問題を取り除く
ことができる、フィルムと圧縮ビデオ間の変換装置にあ
ると考えられる。
によって、圧縮の効果を減じてしまう。最も効果的な圧
縮は、冗長な情報が除かれ、かつフレームレートが元の
フィルムソースのレートに戻されるときに達成される。
理想的な解決策は、圧縮の対象素材を本来のフレームレ
ートに戻すことに関連して生じる全ての問題を取り除く
ことができる、フィルムと圧縮ビデオ間の変換装置にあ
ると考えられる。
【０００９】しかしながら、この解決策は多くの問題を
提起する。第一に、そのような装置は未だ開発されてい
ない。さらに、圧縮する前に最良の編集作業が成される
必要があり、ビデオの編集より費用のかかるフィルムの
編集が必要である。結局、映像産業とビデオ産業は、か
つて大量の資金をフィルムとビデオ間の変換装置やビデ
オ編集装置につぎ込んできた。
提起する。第一に、そのような装置は未だ開発されてい
ない。さらに、圧縮する前に最良の編集作業が成される
必要があり、ビデオの編集より費用のかかるフィルムの
編集が必要である。結局、映像産業とビデオ産業は、か
つて大量の資金をフィルムとビデオ間の変換装置やビデ
オ編集装置につぎ込んできた。
【００１０】そのため、ビデオ素材を圧縮前のソース素
材のフレームレートに戻すための最適な解決策は、上記
に記述した３：２プルダウンされたフィールドを逆変換
することが必要となる。この変換は、３：２プルダウン
の逆変換として後に参照するものであるが、図７にこれ
を示してある。
材のフレームレートに戻すための最適な解決策は、上記
に記述した３：２プルダウンされたフィールドを逆変換
することが必要となる。この変換は、３：２プルダウン
の逆変換として後に参照するものであるが、図７にこれ
を示してある。
【００１１】ところが、最適な圧縮のために、３：２プ
ルダウンの逆変換を実行してビデオフレームレートをそ
の元のソース素材のレートに戻すための実用的な変換方
法は現在産業界には存在しない。なお、フィルムソース
から変換されたイメージを含むビデオ信号を検知する方
法は存在する。例としては米国特許第5,317,398 号があ
る。これは、ビデオ信号の連続的なフレームに画素値の
違いを発生させるための回路を用いる。
ルダウンの逆変換を実行してビデオフレームレートをそ
の元のソース素材のレートに戻すための実用的な変換方
法は現在産業界には存在しない。なお、フィルムソース
から変換されたイメージを含むビデオ信号を検知する方
法は存在する。例としては米国特許第5,317,398 号があ
る。これは、ビデオ信号の連続的なフレームに画素値の
違いを発生させるための回路を用いる。
【００１２】上記画素値の差異は、積算されて相関回路
に入力される。相関値として知られる平均値も同時に計
算され、相関回路の出力から差し引かれる。予定された
閾値よりその差異が大きいならば、ビデオ信号はフィル
ムソースから生成されたことが決定される。
に入力される。相関値として知られる平均値も同時に計
算され、相関回路の出力から差し引かれる。予定された
閾値よりその差異が大きいならば、ビデオ信号はフィル
ムソースから生成されたことが決定される。
【００１３】しかしながら、この方法では、３：２プル
ダウン処理サイクルがビデオ信号の各々のフレーム間隔
中にあるかどうかの出力を発生しない。ビデオの如何な
るシーンにおいても不自然な動きが発生しないように、
本来のフィルムフレームレートへ変換する逆フレームレ
ート変換にとって、この３：２プルダウン処理サイクル
が決定的に重要である。このため、この従来の方法で
は、元のフィルムフレームレートを復元するために必要
な情報が得られない。
ダウン処理サイクルがビデオ信号の各々のフレーム間隔
中にあるかどうかの出力を発生しない。ビデオの如何な
るシーンにおいても不自然な動きが発生しないように、
本来のフィルムフレームレートへ変換する逆フレームレ
ート変換にとって、この３：２プルダウン処理サイクル
が決定的に重要である。このため、この従来の方法で
は、元のフィルムフレームレートを復元するために必要
な情報が得られない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、元映
像の１フィールドを複数のフィールドに割り当てること
によりフレーム数の異なる映像ソースに変換するフレー
ムレート変換を施された映像信号が入力された場合に、
重複して割り当てられたフィールドを正しく検出する方
法および装置を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、映画等のフィルム素材をビデオ素材に変換し
た後にビデオ映像を編集する場合にも、映像の連続性の
欠如を招かず、滑らかな映像が得られるビデオ映像の圧
縮方法および装置を提供することにある。
像の１フィールドを複数のフィールドに割り当てること
によりフレーム数の異なる映像ソースに変換するフレー
ムレート変換を施された映像信号が入力された場合に、
重複して割り当てられたフィールドを正しく検出する方
法および装置を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、映画等のフィルム素材をビデオ素材に変換し
た後にビデオ映像を編集する場合にも、映像の連続性の
欠如を招かず、滑らかな映像が得られるビデオ映像の圧
縮方法および装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の重複ビデオフィ
ールドの検出方法は、比較すべき２つのフィールド画像
それぞれについて、定められた探査範囲の各々のビデオ
イメージフィールドを複数のブロックに分割し、複数の
ブロック各々について、時間軸上の隣接するフィールド
内の複数のブロックと比較して複数のブロック各々の変
位誤差値を決定し、変位誤差値を比較して定められた探
査範囲内で最小の変位誤差値を決定することにより、そ
のブロックの動きベクトルを求めた後、比較すべき２つ
のフィールド画像間で、対応する各ブロックでの動きベ
クトルの大きさ、方向、符号から２つのフィールド間の
相関を判断し、相関有りと判断され、かつ最小の変位誤
差値が所定の値より小さい場合に２つのフィールドが重
複していると決定する。
ールドの検出方法は、比較すべき２つのフィールド画像
それぞれについて、定められた探査範囲の各々のビデオ
イメージフィールドを複数のブロックに分割し、複数の
ブロック各々について、時間軸上の隣接するフィールド
内の複数のブロックと比較して複数のブロック各々の変
位誤差値を決定し、変位誤差値を比較して定められた探
査範囲内で最小の変位誤差値を決定することにより、そ
のブロックの動きベクトルを求めた後、比較すべき２つ
のフィールド画像間で、対応する各ブロックでの動きベ
クトルの大きさ、方向、符号から２つのフィールド間の
相関を判断し、相関有りと判断され、かつ最小の変位誤
差値が所定の値より小さい場合に２つのフィールドが重
複していると決定する。
【００１６】また、本発明の重複ビデオフィールドの検
出装置は、比較すべき２つのフィールド画像それぞれに
ついて、定められた探査範囲の各々のビデオイメージフ
ィールドを複数のブロックに分割し、複数のブロック各
々について、時間軸上の隣接するフィールド内の複数の
ブロックと比較して複数のブロック各々の変位誤差値を
決定し、変位誤差値を比較して定められた探査範囲内で
最小の変位誤差値を決定することにより、そのブロック
の動きベクトルを求める動きベクトル検出手段と、比較
すべき２つのフィールド画像間で、対応する各ブロック
での動きベクトルの大きさ、方向、符号から２つのフィ
ールド間の相関を判断し、相関有りと判断され、かつ最
小の変位誤差値が所定の値より小さい場合に２つのフィ
ールドが重複していると判断する冗長フィールド識別手
段とを備える。
出装置は、比較すべき２つのフィールド画像それぞれに
ついて、定められた探査範囲の各々のビデオイメージフ
ィールドを複数のブロックに分割し、複数のブロック各
々について、時間軸上の隣接するフィールド内の複数の
ブロックと比較して複数のブロック各々の変位誤差値を
決定し、変位誤差値を比較して定められた探査範囲内で
最小の変位誤差値を決定することにより、そのブロック
の動きベクトルを求める動きベクトル検出手段と、比較
すべき２つのフィールド画像間で、対応する各ブロック
での動きベクトルの大きさ、方向、符号から２つのフィ
ールド間の相関を判断し、相関有りと判断され、かつ最
小の変位誤差値が所定の値より小さい場合に２つのフィ
ールドが重複していると判断する冗長フィールド識別手
段とを備える。
【００１７】また、本発明の動画像信号を符号化する画
像エンコーダは、入力された映像信号から選択された２
つのフィールド画像それぞれについて、定められた探査
範囲の各々のビデオイメージフィールドを複数のブロッ
クに分割し、複数のブロック各々について、時間軸上の
隣接するフィールド内の複数のブロックと比較して複数
のブロック各々の変位誤差値を決定し、変位誤差値を比
較して定められた探査範囲内で最小の変位誤差値を決定
することにより、そのブロックの動きベクトルを求める
動きベクトル検出手段と、選択された２つのフィールド
画像間で、対応する各ブロックでの動きベクトルの大き
さ、方向、符号から２つのフィールド間の相関を判断
し、相関有りと判断され、かつ最小の変位誤差値が所定
の値より小さい場合に２つのフィールドが重複している
と判断する冗長フィールド識別手段とを備える。
像エンコーダは、入力された映像信号から選択された２
つのフィールド画像それぞれについて、定められた探査
範囲の各々のビデオイメージフィールドを複数のブロッ
クに分割し、複数のブロック各々について、時間軸上の
隣接するフィールド内の複数のブロックと比較して複数
のブロック各々の変位誤差値を決定し、変位誤差値を比
較して定められた探査範囲内で最小の変位誤差値を決定
することにより、そのブロックの動きベクトルを求める
動きベクトル検出手段と、選択された２つのフィールド
画像間で、対応する各ブロックでの動きベクトルの大き
さ、方向、符号から２つのフィールド間の相関を判断
し、相関有りと判断され、かつ最小の変位誤差値が所定
の値より小さい場合に２つのフィールドが重複している
と判断する冗長フィールド識別手段とを備える。
【００１８】本発明は、近接フィールドにおける各々の
ブロックの動きベクトル間の大きさや相関の関連に基づ
いて、冗長フィールドを決定する概念を導入する。本発
明に基づいて冗長フィールドが特定されると、それらを
フィルム素材やビデオ素材が圧縮される前に除去する。
本発明のその他の目的、特徴および利点は、以下に添付
する図面および詳細な記述によって明らかにする。
ブロックの動きベクトル間の大きさや相関の関連に基づ
いて、冗長フィールドを決定する概念を導入する。本発
明に基づいて冗長フィールドが特定されると、それらを
フィルム素材やビデオ素材が圧縮される前に除去する。
本発明のその他の目的、特徴および利点は、以下に添付
する図面および詳細な記述によって明らかにする。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明は、動き評価情報を用いて
３：２プルダウンの逆変換の自動検出を実時間に近い時
間で行う方法を提供するものである。以下の記述におい
て、説明の都合上、本発明の概略の理解を与えるために
特別な命名法を設定する。しかしながら、本発明を実行
するために、特別にこれらの詳細な説明が必要でないこ
とは従来技術の専門家にとって明らかであろう。
３：２プルダウンの逆変換の自動検出を実時間に近い時
間で行う方法を提供するものである。以下の記述におい
て、説明の都合上、本発明の概略の理解を与えるために
特別な命名法を設定する。しかしながら、本発明を実行
するために、特別にこれらの詳細な説明が必要でないこ
とは従来技術の専門家にとって明らかであろう。
【００２０】例を挙げれば、本発明は、特定のディジタ
ルビデオ圧縮標準、すなわち、国際標準化機構（ＩＳ
Ｏ）の動画専門グループ（ＭＰＥＧ）のＭＰＥＧ−２標
準を参照して記述する。古いＭＰＥＧ−１標準は、ノン
インタレースモードのビデオのみに最適化されたもので
ある。これに対してＭＰＥＧ−２標準は、インタレース
モードのビデオ形式を用いるパターンを走査する現行の
テレビと同様に、インタレースモードのビデオを支援す
ることを意図している。インタレースモードのビデオフ
レームは、各々のビデオフィールドが互いに他のライン
を定義する２つの連続的なビデオフィールド（奇数と偶
数のフィールド）から構成されている。
ルビデオ圧縮標準、すなわち、国際標準化機構（ＩＳ
Ｏ）の動画専門グループ（ＭＰＥＧ）のＭＰＥＧ−２標
準を参照して記述する。古いＭＰＥＧ−１標準は、ノン
インタレースモードのビデオのみに最適化されたもので
ある。これに対してＭＰＥＧ−２標準は、インタレース
モードのビデオ形式を用いるパターンを走査する現行の
テレビと同様に、インタレースモードのビデオを支援す
ることを意図している。インタレースモードのビデオフ
レームは、各々のビデオフィールドが互いに他のライン
を定義する２つの連続的なビデオフィールド（奇数と偶
数のフィールド）から構成されている。
【００２１】しかしながら、本発明の示唆するところ
は、ＭＰＥＧ−２システムに限らず、動きベクトルを生
成する他のシステムにも適用可能である。ＭＰＥＧ−２
は、ビデオ信号内の時々の冗長性を利用する動き補償予
測技術を用いる。この技術は、時間軸上で１つのビデオ
フレームから次のビデオフレームを予測する動きベクト
ルによって作動し、そして圧縮のレートを高めるために
予測の結果を利用する。ビデオフレームは、サブ領域か
マクロブロックに分割され、マクロブロックは動き評価
に用いられる。
は、ＭＰＥＧ−２システムに限らず、動きベクトルを生
成する他のシステムにも適用可能である。ＭＰＥＧ−２
は、ビデオ信号内の時々の冗長性を利用する動き補償予
測技術を用いる。この技術は、時間軸上で１つのビデオ
フレームから次のビデオフレームを予測する動きベクト
ルによって作動し、そして圧縮のレートを高めるために
予測の結果を利用する。ビデオフレームは、サブ領域か
マクロブロックに分割され、マクロブロックは動き評価
に用いられる。
【００２２】動きベクトルは、現行フレーム内のマクロ
ブロックの位置から参照フレーム（過去か未来のフレー
ム）内のマクロブロックの位置のずれを与える２次元の
ベクトルである。動き評価は、符号化処理における動き
ベクトルの見積り評価処理である。また、動き補償予測
の出力は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて処理さ
れる空間のブロックデータである。
ブロックの位置から参照フレーム（過去か未来のフレー
ム）内のマクロブロックの位置のずれを与える２次元の
ベクトルである。動き評価は、符号化処理における動き
ベクトルの見積り評価処理である。また、動き補償予測
の出力は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて処理さ
れる空間のブロックデータである。
【００２３】ＤＣＴでは、空間のブロックデータが量子
化される前に空間的相関を除去し、重要でない情報が捨
てられる。最終的に、動きベクトルはＤＣＴ情報と結合
され、可変長コードを用いて符号化される。符号化過程
は、図２にブロック図として示している。
化される前に空間的相関を除去し、重要でない情報が捨
てられる。最終的に、動きベクトルはＤＣＴ情報と結合
され、可変長コードを用いて符号化される。符号化過程
は、図２にブロック図として示している。
【００２４】図２において、ビデオデータは、まず動き
補償予測ユニット２０１に入力される。動き補償予測ユ
ニット２０１の出力は空間のマクロブロックデータであ
る。この空間のマクロブロックデータは、離散コサイン
変換（ＤＣＴ）ユニット２０２によって処理される。Ｄ
ＣＴユニット２０２は、空間領域の情報を周波数領域の
情報に変換する。ＤＣＴユニット２０２の出力は、量子
化ユニット２０３に入力される周波数のマクロブロック
データである。
補償予測ユニット２０１に入力される。動き補償予測ユ
ニット２０１の出力は空間のマクロブロックデータであ
る。この空間のマクロブロックデータは、離散コサイン
変換（ＤＣＴ）ユニット２０２によって処理される。Ｄ
ＣＴユニット２０２は、空間領域の情報を周波数領域の
情報に変換する。ＤＣＴユニット２０２の出力は、量子
化ユニット２０３に入力される周波数のマクロブロック
データである。
【００２５】量子化ユニット２０３はデータを量子化
し、量子化されたデータは、次いで可変長符号化ユニッ
ト２０４によって処理される。可変長符号化ユニット２
０４の出力は、次いでＭＰＥＧ−２ビデオデータ構成ユ
ニット２０５によって処理され、ＭＰＥＧ−２ビデオビ
ットデータに編集される。なお、ＭＰＥＧ−２の符号化
に関する更に詳細な情報は、以下の資料に見られる。
し、量子化されたデータは、次いで可変長符号化ユニッ
ト２０４によって処理される。可変長符号化ユニット２
０４の出力は、次いでＭＰＥＧ−２ビデオデータ構成ユ
ニット２０５によって処理され、ＭＰＥＧ−２ビデオビ
ットデータに編集される。なお、ＭＰＥＧ−２の符号化
に関する更に詳細な情報は、以下の資料に見られる。
【００２６】１）ISO/IEC-11171-1-PART1:SYSTEMS,INFO
MATION FOR DIGITAL STORAGE ２）ISO/IEC-11171-2-PART2:VIDEO,INFOMATION TECHNOL
OGY-CODINNG OF MOVING PICTURES & ASSOCIATED AUDIO
FOR DIGITAL STORAGE ３）ISO/IEC-11171-1-PART3:AUDIO,INFOMATION TECHNOL
OGY-CODINNG OF MOVING PICTURES & ASSOCIATED AUDIO
FOR DIGITAL STORAGE ４）ISO/IEC-CD-11171-INFOMATION TECHNOLOGY-CODINNG
OF MOVING PICTURES& ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL
STORAGE ５）ISO/IEC-13818-1,ITU-T H.222:SYSTEMS ６）ISO/IEC-13818-2,ITU-T H.262:VIDEO ７）ISO/IEC-13818-3:AUDIO
MATION FOR DIGITAL STORAGE ２）ISO/IEC-11171-2-PART2:VIDEO,INFOMATION TECHNOL
OGY-CODINNG OF MOVING PICTURES & ASSOCIATED AUDIO
FOR DIGITAL STORAGE ３）ISO/IEC-11171-1-PART3:AUDIO,INFOMATION TECHNOL
OGY-CODINNG OF MOVING PICTURES & ASSOCIATED AUDIO
FOR DIGITAL STORAGE ４）ISO/IEC-CD-11171-INFOMATION TECHNOLOGY-CODINNG
OF MOVING PICTURES& ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL
STORAGE ５）ISO/IEC-13818-1,ITU-T H.222:SYSTEMS ６）ISO/IEC-13818-2,ITU-T H.262:VIDEO ７）ISO/IEC-13818-3:AUDIO
【００２７】本発明は、動き評価過程で生成される動き
ベクトルを用いて、逆フレームレート変換を認識する。
すなわち、動きベクトルを用いて、変換処理へ入力され
たどのビデオフィールドが重複したものであるかを決定
する。変換時間を制限するため、通常処理の実行はソー
スイメージでのブロックの基点から定められた探査範囲
内で行われる。
ベクトルを用いて、逆フレームレート変換を認識する。
すなわち、動きベクトルを用いて、変換処理へ入力され
たどのビデオフィールドが重複したものであるかを決定
する。変換時間を制限するため、通常処理の実行はソー
スイメージでのブロックの基点から定められた探査範囲
内で行われる。
【００２８】定められた探査範囲の各々のビデオイメー
ジフィールドは、複数のブロックに分割される。次に、
各々のビデオイメージフィールドの複数のブロックは、
前記定められた探査範囲内の隣接するビデオイメージフ
ィールド内の複数のブロックと比較される。特定のブロ
ックの比較結果は、動きベクトルと探査範囲内の最も小
さい変位の誤差値とによって定義される。
ジフィールドは、複数のブロックに分割される。次に、
各々のビデオイメージフィールドの複数のブロックは、
前記定められた探査範囲内の隣接するビデオイメージフ
ィールド内の複数のブロックと比較される。特定のブロ
ックの比較結果は、動きベクトルと探査範囲内の最も小
さい変位の誤差値とによって定義される。
【００２９】動きベクトルと変位の誤差値との組みを各
々のビデオフィールドに対して計算する。続いて、動き
ベクトルと変位の誤差値との相関をとって、そのビデオ
フィールドが重複のビデオフィールドかどうかを決定す
る。重複のビデオフィールドは、小さな動きベクトルと
小さな変位誤差とに関連している。最終的に、逆フレー
ムレート変換が重複ビデオフィールドの存在に基づいて
決定される。
々のビデオフィールドに対して計算する。続いて、動き
ベクトルと変位の誤差値との相関をとって、そのビデオ
フィールドが重複のビデオフィールドかどうかを決定す
る。重複のビデオフィールドは、小さな動きベクトルと
小さな変位誤差とに関連している。最終的に、逆フレー
ムレート変換が重複ビデオフィールドの存在に基づいて
決定される。
【００３０】本発明の好ましい具体例では、各々のブロ
ックＢij（ここで、１≦ｉ≦Ｍ，１≦ｊ≦Ｎ）は、同じ
タイプの隣接したフィールドのそれと比較される。そし
て、対応する変位誤差値が最小の動きベクトルＶxy（こ
こで、x,y は画面要素かサブ画面要素のユニットでの変
位を示す）が選ばれる。特定のフィールドに対しては、
一組の動きベクトルＶxyと対応する変位誤差値とが各々
のＭ×Ｎブロックに対して得られる。
ックＢij（ここで、１≦ｉ≦Ｍ，１≦ｊ≦Ｎ）は、同じ
タイプの隣接したフィールドのそれと比較される。そし
て、対応する変位誤差値が最小の動きベクトルＶxy（こ
こで、x,y は画面要素かサブ画面要素のユニットでの変
位を示す）が選ばれる。特定のフィールドに対しては、
一組の動きベクトルＶxyと対応する変位誤差値とが各々
のＭ×Ｎブロックに対して得られる。
【００３１】これらの動きベクトルと変位誤差値との結
合は、同じタイプの隣接フィールドに相対的なフィール
ドの各々のブロックの動きを代表している。もし、図４
（ａ）に示すように、特定のフィールドの対に対する動
きベクトルが大きさ、方向および符号の点で強く相関
し、変位誤差値が小さければ、それらのフィールドは非
常に似ており、重複フィールドであることが推定され
る。
合は、同じタイプの隣接フィールドに相対的なフィール
ドの各々のブロックの動きを代表している。もし、図４
（ａ）に示すように、特定のフィールドの対に対する動
きベクトルが大きさ、方向および符号の点で強く相関
し、変位誤差値が小さければ、それらのフィールドは非
常に似ており、重複フィールドであることが推定され
る。
【００３２】もし、図４（ｂ）に示すように、小さい変
位誤差値を持っているにもかかわらず動きベクトルが相
関しないか、動きベクトルが相関しているにもかかわら
ず変位誤差値が大きければ、その２つのフィールドは同
一でなく、従って重複フィールドでないことを示してい
る。
位誤差値を持っているにもかかわらず動きベクトルが相
関しないか、動きベクトルが相関しているにもかかわら
ず変位誤差値が大きければ、その２つのフィールドは同
一でなく、従って重複フィールドでないことを示してい
る。
【００３３】３：２プルダウンの逆変換の検知並びに生
成において、ビデオフィールドが１フィールド毎に独立
にスキャンされる場合には、動き評価情報を使用するこ
とは、スキャナでのある量の“ゲートうねり”の発生を
許すことになる。“ゲートうねり”とは、スキャン中に
フィルムゲート、フィルム又はビデオフィールドが動く
現象を指す。フィルムゲートの走査中の“ゲートうね
り”は、図５（ａ）および図５（ｂ）に図示してある。
成において、ビデオフィールドが１フィールド毎に独立
にスキャンされる場合には、動き評価情報を使用するこ
とは、スキャナでのある量の“ゲートうねり”の発生を
許すことになる。“ゲートうねり”とは、スキャン中に
フィルムゲート、フィルム又はビデオフィールドが動く
現象を指す。フィルムゲートの走査中の“ゲートうね
り”は、図５（ａ）および図５（ｂ）に図示してある。
【００３４】図５（ａ）において、スキャナのフィルム
ゲート５００のスプロケット５０１は、フィルムフレー
ム５０２を動かし、最初のビデオフィールドを走査す
る。もしフィルムフレーム５０２が僅かに動くと、次の
ビデオフィールドが最初のビデオフィールドの位置から
動いて“ゲートうねり”を発生させる可能性がある。
ゲート５００のスプロケット５０１は、フィルムフレー
ム５０２を動かし、最初のビデオフィールドを走査す
る。もしフィルムフレーム５０２が僅かに動くと、次の
ビデオフィールドが最初のビデオフィールドの位置から
動いて“ゲートうねり”を発生させる可能性がある。
【００３５】本発明は、３：２プルダウンの逆変換処理
で生じるそういった現象を、起こり得る最大の“ゲート
うねり”より大きい動きベクトルの閾値を用いて考慮し
ている。そのため、“ゲートうねり”にもかかわらず、
重複ビデオフィールドは３：２プルダウンの逆変換処理
中でも検知される。
で生じるそういった現象を、起こり得る最大の“ゲート
うねり”より大きい動きベクトルの閾値を用いて考慮し
ている。そのため、“ゲートうねり”にもかかわらず、
重複ビデオフィールドは３：２プルダウンの逆変換処理
中でも検知される。
【００３６】３：２プルダウンの逆変換処理で生成され
る変位誤差値は、相関に対する他のフィールドからの誤
差値と比較し得るフィールドのブロックとの簡明な比較
表示を与える。誤差値間の相関は、２つのフィールドが
走査される時の輝度やシャッター条件の変化を示唆して
いる。
る変位誤差値は、相関に対する他のフィールドからの誤
差値と比較し得るフィールドのブロックとの簡明な比較
表示を与える。誤差値間の相関は、２つのフィールドが
走査される時の輝度やシャッター条件の変化を示唆して
いる。
【００３７】累積した動き評価情報または動き評価情報
から導かれるもっと簡明なフィールドの差異情報を用い
て、検出すべき３と２のサイクル（後述）の最近の履歴
が得られる。ビデオの符号化は既に動き評価に対するビ
デオデータを小さな遅れを伴った実時間速度で処理して
いる。
から導かれるもっと簡明なフィールドの差異情報を用い
て、検出すべき３と２のサイクル（後述）の最近の履歴
が得られる。ビデオの符号化は既に動き評価に対するビ
デオデータを小さな遅れを伴った実時間速度で処理して
いる。
【００３８】フィルム素材の同一フィールドを３フィー
ルド連続と２フィールド連続させるサイクル（これを
「３と２のサイクル」と呼ぶ）の本発明による検出方法
が、ディジタル圧縮符号器で作成される動き評価情報を
流用しているので、新しい３と２のサイクルの検出を行
う前に、この動き評価情報を作成するための僅かな遅延
が必要である。
ルド連続と２フィールド連続させるサイクル（これを
「３と２のサイクル」と呼ぶ）の本発明による検出方法
が、ディジタル圧縮符号器で作成される動き評価情報を
流用しているので、新しい３と２のサイクルの検出を行
う前に、この動き評価情報を作成するための僅かな遅延
が必要である。
【００３９】３：２プルダウンの逆変換処理を実行する
ための装置のブロック図を、図１に図示している。図１
において、ディジタル化されたビデオデータが、第１の
ビデオフィールドバッファ１０１、ビデオフィールド遅
延バッファ１０２、および第２のビデオフィールドバッ
ファ１０３に連続して流れ込む。
ための装置のブロック図を、図１に図示している。図１
において、ディジタル化されたビデオデータが、第１の
ビデオフィールドバッファ１０１、ビデオフィールド遅
延バッファ１０２、および第２のビデオフィールドバッ
ファ１０３に連続して流れ込む。
【００４０】各ビデオフィールドのデータは、第１のビ
デオフィールドバッファ１０１と第２のビデオフィール
ドバッファ１０３との間のビデオフィールド遅延バッフ
ァ１０２に一時的に保管され、第１のビデオフィールド
バッファ１０１と第２のビデオフィールドバッファ１０
３とは、同じタイプのビデオフィールド、すなわち、偶
数か奇数のフィールドを含むようになる。
デオフィールドバッファ１０１と第２のビデオフィール
ドバッファ１０３との間のビデオフィールド遅延バッフ
ァ１０２に一時的に保管され、第１のビデオフィールド
バッファ１０１と第２のビデオフィールドバッファ１０
３とは、同じタイプのビデオフィールド、すなわち、偶
数か奇数のフィールドを含むようになる。
【００４１】第１のビデオフィールドバッファ１０１と
第２のビデオフィールドバッファ１０３のビデオフィー
ルドは、動き評価ユニット１０４に読み込まれて、動き
ベクトルが生成される。すなわち、動き評価ユニット１
０４は、各々のフィールドのＭ×Ｎブロックに対する動
きベクトルを生成する。
第２のビデオフィールドバッファ１０３のビデオフィー
ルドは、動き評価ユニット１０４に読み込まれて、動き
ベクトルが生成される。すなわち、動き評価ユニット１
０４は、各々のフィールドのＭ×Ｎブロックに対する動
きベクトルを生成する。
【００４２】生成された動きベクトルは動きベクトル比
較ユニット１０５に出力され、３：２プルダウンの逆変
換パターンを特定し、重複ビデオフィールドを特定す
る。そして、ビデオフィールド遅延バッファ１０２のビ
デオフィールドが第２のビデオフィールドバッファ１０
３に流れ込み、また同じタイプのビデオフィールドが第
１のビデオフィールドバッファ１０１に流れ込むように
処理が繰り返される。
較ユニット１０５に出力され、３：２プルダウンの逆変
換パターンを特定し、重複ビデオフィールドを特定す
る。そして、ビデオフィールド遅延バッファ１０２のビ
デオフィールドが第２のビデオフィールドバッファ１０
３に流れ込み、また同じタイプのビデオフィールドが第
１のビデオフィールドバッファ１０１に流れ込むように
処理が繰り返される。
【００４３】最初に第１のビデオフィールドバッファ１
０１にあったビデオフィールドが次に一時的にビデオフ
ィールド遅延バッファ１０２に蓄えられ、そのために偶
数奇数と２種類あるフィールドのうち同じ偶数と偶数、
奇数と奇数のフィールド同士が比較される。こういった
方法で、冗長なビデオフィールドがビデオデータの流れ
に対して決定される。
０１にあったビデオフィールドが次に一時的にビデオフ
ィールド遅延バッファ１０２に蓄えられ、そのために偶
数奇数と２種類あるフィールドのうち同じ偶数と偶数、
奇数と奇数のフィールド同士が比較される。こういった
方法で、冗長なビデオフィールドがビデオデータの流れ
に対して決定される。
【００４４】３：２プルダウンの逆変換処理は、図３に
示すＭＰＥＧ−２の符号化システムと共に装備される。
図３において、冗長フィールド識別回路１００は、ビデ
オ符号器２００へ入力されるのと同じディジタルデータ
を受け取る。ＭＰＥＧ−２のビデオ符号器２００によっ
てディジタルデータが処理される一方で、ディジタルデ
ータは冗長フィールド識別回路１００によっても処理さ
れる。
示すＭＰＥＧ−２の符号化システムと共に装備される。
図３において、冗長フィールド識別回路１００は、ビデ
オ符号器２００へ入力されるのと同じディジタルデータ
を受け取る。ＭＰＥＧ−２のビデオ符号器２００によっ
てディジタルデータが処理される一方で、ディジタルデ
ータは冗長フィールド識別回路１００によっても処理さ
れる。
【００４５】図３に示したように、冗長フィールド識別
回路１００は冗長ビデオフィールドを識別する。この識
別情報は、ＭＰＥＧ−２ビデオビットデータを生成する
ために、ＭＰＥＧ−２ビデオデータ構成ユニット２０５
に送り込まれる。ＭＰＥＧ−２ビデオデータ構成ユニッ
ト２０５は、冗長ビデオフィールドの識別情報を用い
て、ＭＰＥＧ−２ビデオビットデータから冗長ビデオフ
ィールドを取り除く。
回路１００は冗長ビデオフィールドを識別する。この識
別情報は、ＭＰＥＧ−２ビデオビットデータを生成する
ために、ＭＰＥＧ−２ビデオデータ構成ユニット２０５
に送り込まれる。ＭＰＥＧ−２ビデオデータ構成ユニッ
ト２０５は、冗長ビデオフィールドの識別情報を用い
て、ＭＰＥＧ−２ビデオビットデータから冗長ビデオフ
ィールドを取り除く。
【００４６】本発明ではこういった方法で、より有効な
圧縮を可能にすることによって、ＭＰＥＧ−２の符号化
システムの性能を向上させることができる。なお、本発
明は特定の模範的な具体例を挙げて述べているが、前記
の請求項目に提示した本発明の精神や領域から外れなけ
れば、色々な修正や変更がこの分野の専門家によって成
されることを歓迎する。
圧縮を可能にすることによって、ＭＰＥＧ−２の符号化
システムの性能を向上させることができる。なお、本発
明は特定の模範的な具体例を挙げて述べているが、前記
の請求項目に提示した本発明の精神や領域から外れなけ
れば、色々な修正や変更がこの分野の専門家によって成
されることを歓迎する。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ィルムとビデオのソース素材の圧縮方法を、そのソース
素材が圧縮される前に冗長フィールドを特定して除去す
ることによって改良し、圧縮の効果を向上することがで
きる。
ィルムとビデオのソース素材の圧縮方法を、そのソース
素材が圧縮される前に冗長フィールドを特定して除去す
ることによって改良し、圧縮の効果を向上することがで
きる。
【図１】動き評価情報を用いて３：２プルダウンの逆変
換処理を行うための装置を示すブロック図である。
換処理を行うための装置を示すブロック図である。
【図２】ＭＰＥＧビデオのための符号化過程を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】３：２プルダウンの逆変換処理を行うための装
置を装備したＭＰＥＧ−２符号化システムを示すブロッ
ク図である。
置を装備したＭＰＥＧ−２符号化システムを示すブロッ
ク図である。
【図４】動きベクトルの例を示す図であって、（ａ）は
同一の大きさと方向とを表示し重複フィールドを示唆す
る動きベクトルの説明図であり、（ｂ）は不揃いの大き
さと方向とを表示し重複しないフィールドを示唆する動
きベクトルの説明図である。
同一の大きさと方向とを表示し重複フィールドを示唆す
る動きベクトルの説明図であり、（ｂ）は不揃いの大き
さと方向とを表示し重複しないフィールドを示唆する動
きベクトルの説明図である。
【図５】スキャン中のゲートの状態の説明図である。
【図６】フィルムソースからＮＴＳＣビデオへの典型的
な変換動作を示す図である。
な変換動作を示す図である。
【図７】フィルムソースからディジタルビデオへ冗長フ
ィールドを除去して、ＮＴＳＣビデオへ変換する動作を
示す図である。
ィールドを除去して、ＮＴＳＣビデオへ変換する動作を
示す図である。
１００ 冗長フィールド識別回路 １０１ 第１のビデオフィールドバッファ １０２ ビデオフィールド遅延バッファ １０３ 第２のビデオフィールドバッファ １０４ 動き評価ユニット １０５ 動きベクトル比較ユニット ２００ ビデオ符号器 ２０１ 動き補償予測ユニット ２０２ 離散コサイン変換（ＤＣＴ）ユニット ２０３ 量子化ユニット ２０４ 可変長符号化ユニット ２０５ ＭＰＥＧ−２ビデオデータ構成ユニット
Claims (8)
- 【請求項１】 元映像の１フィールドを複数のフィール
ドに割り当てることによりフレーム数の異なる映像ソー
スに変換するフレームレート変換を施された映像信号が
入力された場合に、重複して割り当てられたフィールド
を検出する方法において、 比較すべき２つのフィールド画像それぞれについて、各
々のビデオイメージフィールドを複数のブロックに分割
し、前記複数のブロック各々について、時間軸上の隣接
するフィールド内の複数のブロックと比較して前記複数
のブロック各々の変位誤差値を決定し、前記変位誤差値
を比較して最小の変位誤差値を決定することにより、そ
のブロックの動きベクトルを求め、 対応する各ブロックでの動きベクトルの大きさ、方向、
符号と、前記最小の変位誤差値とに基づいて、前記比較
すべき２つのフィールド画像が重複しているかどうかを
決定する重複ビデオフィールドの検出方法。 - 【請求項２】 前記重複ビデオフィールドの検出は、前
記比較すべき２つのフィールド画像中の定められた探査
範囲内で行うことを特徴とする請求項１に記載の重複ビ
デオフィールドの検出方法。 - 【請求項３】 前記比較すべき２つのフィールド画像間
で、対応する各ブロックでの動きベクトルの大きさ、方
向、符号から２つのフィールド間の相関を判断し、相関
有りと判断され、かつ前記最小の変位誤差値が所定の値
より小さい場合に２つのフィールドが重複していると決
定することを特徴とする請求項１または２に記載の重複
ビデオフィールドの検出方法。 - 【請求項４】 前記所定の値を、起こり得る最大のゲー
トうねりの値よりも大きな値に設定することを特徴とす
る請求項３に記載の重複ビデオフィールドの検出方法。 - 【請求項５】 元映像の１フィールドを複数のフィール
ドに割り当てることによりフレーム数の異なる映像ソー
スに変換するフレームレート変換を施された映像信号が
入力された場合に、重複して割り当てられたフィールド
を検出する装置において、 比較すべき２つのフィールド画像それぞれについて、定
められた探査範囲の各々のビデオイメージフィールドを
複数のブロックに分割し、前記複数のブロック各々につ
いて、時間軸上の隣接するフィールド内の複数のブロッ
クと比較して前記複数のブロック各々の変位誤差値を決
定し、前記変位誤差値を比較して前記定められた探査範
囲内で最小の変位誤差値を決定することにより、そのブ
ロックの動きベクトルを求める動きベクトル検出手段
と、 前記比較すべき２つのフィールド画像間で、対応する各
ブロックでの動きベクトルの大きさ、方向、符号から２
つのフィールド間の相関を判断し、相関有りと判断さ
れ、かつ前記最小の変位誤差値が所定の値より小さい場
合に２つのフィールドが重複していると判断する冗長フ
ィールド識別手段とを備えたことを特徴とする重複ビデ
オフィールドの検出装置。 - 【請求項６】 動画像信号を符号化する画像エンコーダ
において、 入力された映像信号から選択された２つのフィールド画
像それぞれについて、定められた探査範囲の各々のビデ
オイメージフィールドを複数のブロックに分割し、前記
複数のブロック各々について、時間軸上の隣接するフィ
ールド内の複数のブロックと比較して前記複数のブロッ
ク各々の変位誤差値を決定し、前記変位誤差値を比較し
て前記定められた探査範囲内で最小の変位誤差値を決定
することにより、そのブロックの動きベクトルを求める
動きベクトル検出手段と、 前記選択された２つのフィールド画像間で、対応する各
ブロックでの動きベクトルの大きさ、方向、符号から２
つのフィールド間の相関を判断し、相関有りと判断さ
れ、かつ前記最小の変位誤差値が所定の値より小さい場
合に２つのフィールドが重複していると判断する冗長フ
ィールド識別手段とを備えたことを特徴とする画像エン
コーダ。 - 【請求項７】 請求項６に記載の画像エンコーダにおい
て、 前記冗長フィールド識別手段が冗長フィールドを検出し
た場合に該当フィールドを抜き取る手段を備えたことを
特徴とする画像エンコーダ。 - 【請求項８】 請求項６に記載の画像エンコーダにおい
て、 前記画像エンコーダはＭＰＥＧ規格の画像圧縮手段を備
え、 前記該当フィールドを抜き取る手段は、前記画像圧縮手
段のビデオストリーム作成手段において、前記冗長フィ
ールド識別手段からの信号に応じて可変長符号化ビデオ
データから該当フィールド分だけ抜き取ることを特徴と
する画像エンコーダ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/526,064 | 1995-09-08 | ||
| US08/526,064 US6058140A (en) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | Method and apparatus for inverse 3:2 pulldown detection using motion estimation information |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09130812A true JPH09130812A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=24095773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8257625A Pending JPH09130812A (ja) | 1995-09-08 | 1996-09-06 | 重複ビデオフィールドの検出方法及び装置、画像エンコーダ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6058140A (ja) |
| JP (1) | JPH09130812A (ja) |
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| JP2010278871A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Toshiba Corp | 画像処理装置及び画像処理方法 |
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