JPH1165540A - 画像再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像再生装置に関し、ノンインタレース変換
機能を持つ画像再生装置を簡単な構成で低コストで提供
することを目的とする。 【解決手段】 デコードメモリ17に格納された現フィー
ルド及び前フィールド／前フレームの復号化画像信号に
基づいて、入力された符号化画像信号を復号化するＭＰ
ＥＧデコーダ１と、該デコードメモリ17に格納された現
フィールド及び前フィールド／前フレームの画像信号の
アドレスをそれぞれ記憶し、該アドレスからの上記各画
像信号の読み出しタイミングを制御するデコードメモリ
制御部18を備え、該デコードメモリ制御部18の指示によ
って該デコードメモリ17から読み出された現フィールド
及び前フィールド／前フレームの画像信号に基づいて現
フィールドのラインを補完する画像信号を作成するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像再生装置に係
り、特に、ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化されたインタ
レース走査画像を復号化しノンインタレース走査画像と
して再生する画像再生装置に関する。

【０００２】ディジタルＴＶでは電波の有効利用を図る
ためＭＰＥＧ方式により画像信号を圧縮して送信し、受
信側でこれを復号化し再生する方法が一般に用いられて
いる。一方、近年におけるパソコンの普及に伴ってＴＶ
画像とコンピュータ画像の融合表示に対する要求が高ま
っているが、ＴＶ画像はインタレース走査によって表示
されるのに対しコンピュータ画像の表示にはノンインタ
レース走査が用いられている。従って、上述のような融
合表示を行うためにはインタレース走査画像をノンイン
タレース走査画像に変換する機能を画像再生装置に持た
せる必要がある。そして、このような画像再生装置を簡
単な構成で低コストで提供することが望まれている。

【０００３】

【従来の技術】図４はインタレース走査画像の構成を示
す模式図である。同図に見られるように、インタレース
走査方式では１つのフレームを構成するラインを１つお
きに実線と点線で示す２つのフィールドａ、ｂに分け、
フィールドａとフィールドｂを交互に表示するようにし
ており、１フレーム／１フィールド構成のノンインタレ
ース走査方式に比べて水平走査周波数を半分にすること
ができる。しかし、インタレース走査では、フィールド
ａの特定のライン、例えばＸライン（Ｘはフィールドａ
に含まれるライン数より小さな整数を示す）が黒でフィ
ールドｂのＸ＋１ラインが白となる画像を表示した場
合、画像を見ている人には２つのフィールドが交互に表
示されていることがわかってしまいそれぞれのラインが
黒と白のラインに見えずに、黒と白がちらついて見える
という現象が生じる。そのため、境界の明瞭な画像を表
示する場合、インタレース走査画像はノンインタレース
走査画像に比べて画質が劣って見えるという問題があ
る。ディジタルＴＶ等で表示される画像には自然の風景
や人物が多く、上述したような境界の明瞭な画像が殆ど
ないため実際上画質の劣化は生じないが、文字データ等
の人工的な画像が頻繁に表示されるコンピュータ画像を
インタレース走査方式で表示した場合には画質に問題が
生じることになる。従って、ＭＰＥＧ方式により圧縮符
号化されたＴＶ画像をコンピュータ画像と融合表示する
ためには、ＴＶ画像の表示に用いられるインタレース走
査をコンピュータ画像に合わせてノンインタレース走査
に変換する必要がある。

【０００４】インタレース走査画像を表示する場合、図
４において現在表示されている画像の１つ手前の画像に
対応する前フレームのフィールドａ、フィールドｂをこ
の順で表示し、続いて、現在表示されている画像に対応
する現フレームのフィールドａ、フィールドｂをこの順
で表示する。従って、インタレース走査画像をノンイン
タレース走査画像に変換する場合、画像が静止している
ときには、現フレームのフィールドａ（現フィールド）
の上下のラインの間に前フレームのフィールドｂ（前フ
ィールド）のラインを挿入し、これによってインタレー
ス走査で抜けているラインを補完すれば良い。しかし、
画像が動いているときこの方法を用いた場合、前フィー
ルドの画像は既に過去の画像となっているため、例え
ば、人間の右手が上下に素早く動く画像であった場合、
画像を見ている人にはあたかも右手が２つあるかのよう
に見え画質に問題が生じる。このような問題を回避して
画質の劣化を防ぐため従来から種々の変換方式が提案さ
れている。

【０００５】図５は従来の画像再生装置の構成を示すブ
ロック図であり、１は圧縮符号化された画像信号を復号
化するＭＰＥＧデコーダ、３はＭＰＥＧデコーダ１から
出力されたインタレース走査画像をノンインタレース走
査画像に変換するノンインタレース変換部、４はバスで
ある。次に、上記画像再生装置の動作について説明す
る。

【０００６】ＭＰＥＧデコーダ１の入力部11に入力され
た符号化画像信号はいったんデコードメモリ17に蓄積さ
れた後ＩＶＬＤ部12に送られる。ＩＶＬＤ部12は符号化
画像信号を可変長復号化した後量子化ＤＣＴ係数（離散
コサイン変換係数）、動きベクトル等に分離し、そのう
ち量子化ＤＣＴ係数はＩＱ部13に送る。ＩＱ部13では量
子化ＤＣＴ係数を符号化の際に行われた量子化と対応す
る逆量子化を行い、これによって得られたＤＣＴ係数は
ＩＤＣＴ部14で逆ＤＣＴ変換された後加算部15に送られ
る。一方、動きベクトルはＩＶＬＤ部12から動きベクト
ル処理部16に送られる。

【０００７】動きベクトル処理部16は、入力された画像
信号のタイプ（Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャ）に応じてデコード
メモリ17内で既に復号化された状態で格納されている画
像信号を読み出し、加算部15で逆ＤＣＴ変換された画像
信号と加算し、これによって復号化された画像信号が得
られる。デコードメモリ17はＩ／Ｐピクチャを格納する
２フレーム分のメモリ容量及びＢピクチャを格納する少
なくとも１フレーム分のメモリ容量を有しており、たと
えば、前方予測画像を示すＰピクチャを復号化する場合
には、既に復号化されているＩ／Ｐピクチャの画像信号
をデコードメモリ17から読み出し逆ＤＣＴ部14の出力と
加算する。同様にして双方向予測画像を示すＢピクチャ
はデコードメモリ17から読み出された１つ目のＩ／Ｐピ
クチャと２つ目のＩ／Ｐピクチャを用いて復号化され
る。復号化された画像信号はデコードメモリ17に書き込
まれ、そのうちＩ／Ｐピクチャは次に入力される符号化
画像信号の復号化に用いられる。

【０００８】ここで、インタレース走査画像を表示する
場合には、ビデオ出力部19の指示によって復号化された
画像信号がデコードメモリ17から読み出されてディスプ
レイへ送られるが、上記画像再生装置ではノンインタレ
ース走査画像への変換を行うためビデオ出力部19はデコ
ードメモリ17から読み出した画像信号をノンインタレー
ス変換部３に送る。

【０００９】ノンインタレース変換部３に送られた画像
信号はフィールドメモリ31に書き込まれ、同時に、フィ
ールドメモリ32にはフィールドメモリ31から読み出され
た１フィールド前の画像信号が書き込まれる。続いて、
デコードメモリ17から送られてきた画像信号及びフィー
ルドメモリ31、32の画像信号が動き検出部33にライン単
位で入力される。ここで、デコードメモリ17から送られ
てきた画像信号は現フィールドの画像信号に対応してお
り、フィールドメモリ31、32の画像信号はそれぞれ前フ
ィールド、前フレームの画像信号に対応している。

【００１０】動き検出部33は現フィールドの画像信号と
前フィールド／前フレームの画像信号を比較して現フィ
ールドの画像の動き量を算出し混合部35へ送る。また、
平均化部34はデコードメモリ17から送られてきた現フィ
ールドの上下のラインの平均値を算出して混合部35へ送
る。混合部35は平均化部34から送られてきた画像信号と
フィールドメモリ31から送られてきた前フィールドの画
像信号を動き検出部33で算出した動き量に応じて混合し
現フィールドのラインを補完する画像信号とする。そし
て、スイッチ36は現フィールドのラインの画像信号と混
合部35の出力信号を交互に切り換えて出力させ、これに
よってノンインタレース走査画像が再生される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにＭＰＥＧ
デコーダ１にノンインタレース変換部３を付加すること
によって動画像の画質を劣化させることなくインタレー
ス走査画像をノンインタレース走査画像に変換すること
ができる。しかし、上記構成ではノンインタレース変換
部３の回路規模が大きくなるため画像再生装置の製造コ
ストが高くなるという問題がある。

【００１２】そこで、本発明はノンインタレース変換機
能を持つ画像再生装置を簡単な構成で低コストで提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、ＭＰ
ＥＧ方式により圧縮符号化されたインタレース走査画像
を復号化しノンインタレース走査画像として再生する画
像再生装置であって、デコードメモリに格納された現フ
ィールド及び前フィールド／前フレームの復号化画像信
号に基づいて、入力された符号化画像信号を復号化する
ＭＰＥＧデコーダと、該デコードメモリに格納された現
フィールド及び前フィールド／前フレームの画像信号の
アドレスをそれぞれ記憶し、該アドレスからの上記各画
像信号の読み出しタイミングを制御するデコードメモリ
制御部と、該デコードメモリ制御部の指示によって該デ
コードメモリから読み出された現フィールドの複数のラ
インの画像信号を平均化処理する平均化部と、該デコー
ドメモリ制御部の指示によって該デコードメモリから読
み出された前フィールド／前フレームの画像信号に基づ
いて現フィールドの画像の動きを検出する動き検出部
と、該平均化部から出力された画像信号と前フィールド
のラインの画像信号を該動き検出部の検出結果に基づい
た割合で混合する混合部を備え、現フィールドのライン
を補完する画像信号が、該混合部から出力される画像信
号であることを特徴とする画像再生装置によって達成さ
れる。

【００１４】本発明では、デコードメモリ制御部がデコ
ードメモリ内に格納されている現フィールド及び前フィ
ールド／前フレームの画像信号のアドレスをそれぞれ記
憶しており、各画像信号の読み出しタイミングを制御す
るようにしている。そのため、デコードメモリ制御部の
指示によってデコードメモリから現フィールド及び前フ
レーム／前フィールドの画像信号を適当なタイミングで
読み出してノンインタレース変換に直接利用することが
可能となり、ノンインタレース変換部には従来のように
前フレーム／前フィールドの画像を格納するためのフレ
ームメモリを新たに設ける必要がなく、従って、ノンイ
ンタレース変換機能を持つ画像再生装置の構成が簡単と
なり製造コストを従来に比べて低減することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例に係る画像
再生装置であり、図５と同一機能を有するものには同一
番号を付してある。従来技術の項で説明したように、Ｍ
ＰＥＧデコーダ１によって復号化された画像信号はデコ
ードメモリ17に格納され現フィールド及び前フィールド
／前フレームの画像信号となる。デコードメモリ制御部
18は、デコードメモリ17内の現フィールド及び前フィー
ルド／前フレームの画像信号のアドレスをそれぞれ記憶
し、各アドレスからの画像信号の読み出しタイミングを
制御する。

【００１６】図２はデコードメモリ制御部18の指示によ
りデコードメモリ17から画像信号を読み出してノンイン
タレース変換部２へ送るタイミングの例を示したもので
あり、現フィールドの画像信号がＩ−ａ（Ｉピクチャの
フィールドａを示している。以下、同様））、Ｉ−ｂ、
Ｂ１−ａ、Ｂ２−ｂ、・・・の順に読み出されてノンイ
ンタレース変換部２に送られる。同時に、前フレーム／
前フィールドの画像信号も読み出されてノンインタレー
ス変換部２に送られる。同図において、例えば現フィー
ルドの画像信号Ｂ１−ａは前フィールドの画像信号Ｉ−
ｂ及び前フレームの画像信号Ｉ−ａと同時に読み出され
る。なお、読み出し開始直後にはＭＰＥＧデコーダ１に
よる動きベクトルの検出が不可能なため前フィールド／
前フレームの画像信号は復元されず画像信号の読み出し
は行われない。

【００１７】デコードメモリ17から読み出された画像信
号のうち、現フィールド及び前フィ−ルド／前フレーム
の画像信号はそれぞれライン単位でラインメモリＡ、
Ｃ、Ｄに書き込まれる。ラインメモリＢにはラインメモ
リＡの１ライン前の画像信号が既に書き込まれている。
そして、平均化部22はラインメモリＡ、Ｂから送られて
きた現フィールドのラインとその一つ手前のラインの平
均値を算出して混合部23へ送り、また、動き検出部21は
ラインメモリＡから送られてきた現フィールドのライン
の画像信号とラインメモリＣ、Ｄから送られてきた前フ
ィールド／前フレームのラインの画像信号を比較して現
フィールドの画像の動き量を算出し混合部23へ送る。な
お、平均化部22は、上述した２つのラインの間での平均
化処理に限らられることなく現ラインの近傍の２つ以上
のラインの間でディジタルフィルタリング処理を行うよ
うにすれば平均化処理の精度を上げることができる。

【００１８】混合部23は平均化部22から送られてきたラ
インの画像信号とラインメモリＤから送られてきた前フ
ィールドのラインの画像信号を動き検出部21で算出した
動き量の値に応じて混合し現フィールドのラインを補完
する画像信号とする。

【００１９】上記動き量は現フィールドの画像と前フィ
ールド／前フレームの画像の差分に該当する量を示すも
のであり画像の動きの程度に応じた値をとる。従って、
画像が静止している場合には動き量の値は０となり、混
合部23は補完ラインの画像信号として前フィールドのラ
インの画像信号をそのまま出力させ、また、画像が動い
ている場合、混合部23は補完ラインの画像信号として動
き量の値が大きいほど前フィールドの画像に対する現フ
ィールドの上下のラインの平均画像の混合割合を大きく
して出力させる。これによって自然な動画像を得ること
ができる。

【００２０】また、ＭＰＥＧデコーダ１へ入力される画
像信号がノンインタレース走査画像を表している場合、
ＭＰＥＧデコーダ１への入力ビットストリーム内に現フ
ィールドと前フィールドの画像信号が同一時間にサンプ
ルされていることを示す種別信号が記述されているの
で、この種別信号を検出したときには動き量の値にかか
わらず前フィールドのラインの画像信号をそのまま出力
させるようにする。

【００２１】図３は上述したノンインタレース変換部２
の動作タイミングを示したものであり、フィールドを選
択するフィールド選択信号、読み出し対象となるライン
の番号を指示するライン指示信号がデコードメモリ制御
部18からノンインタレース変換部２の各部へ送られ動作
タイミングを決めている。ライン指示信号中１、２・・
・で示された期間はそれぞれインタレース走査時におけ
る１水平走査期間を示しており、各ラインメモリＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄへのライン信号の書き込みは同図中斜線で示
したブランキング期間内に行われる。スイッチ24のＸ端
子とＹ端子は１水平期間内で交互に選択され、現フィー
ルドのラインと補完ラインの画像信号がそれぞれインタ
レース走査時の倍速度で読み出されてディスプレイへ送
られ、これによってノンインタレース走査画像が再生さ
れる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によればＭＰＥＧ
デコーダに書き込まれている現フィールド及び前フレー
ム／前フィールドの画像信号をそのまま利用してノンイ
ンタレース変換を行うようにしているため、ノンインタ
レース変換用として新たなバッファメモリを設ける必要
がなく画像再生装置の製造コストを低減する上で有益で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る画像再生装置の構成を
示すブロック図

【図２】 ＭＰＥＧデコーダからの画像の読出し順を示
すタイミング図

【図３】 ノンインタレース変換部の動作を示すタイミ
ング図

【図４】 インタレース走査方式を説明する図

【図５】 従来の画像再生装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ ＭＰＥＧデコーダ 19 ビデオ
出力部 ２、３ ノンインタレース変換部 21 動き検
出部 ４ バス 22 平均化
部 17 デコードメモリ 23 混合部 18 デコードメモリ制御部 24 スイッ
チ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化されたイ
   ンタレース走査画像を復号化しノンインタレース走査画
   像として再生する画像再生装置であって、 デコードメモリに格納された現フィールド及び前フィー
   ルド／前フレームの復号化画像信号に基づいて、入力さ
   れた符号化画像信号を復号化するＭＰＥＧデコーダと、 該デコードメモリに格納された現フィールド及び前フィ
   ールド／前フレームの画像信号のアドレスをそれぞれ記
   憶し、該アドレスからの上記各画像信号の読み出しタイ
   ミングを制御するデコードメモリ制御部と、 該デコードメモリ制御部の指示によって該デコードメモ
   リから読み出された現フィールドの複数のラインの画像
   信号を平均化処理する平均化部と、 該デコードメモリ制御部の指示によって該デコードメモ
   リから読み出された前フィールド／前フレームの画像信
   号に基づいて現フィールドの画像の動きを検出する動き
   検出部と、 該平均化部から出力された画像信号と前フィールドのラ
   インの画像信号を該動き検出部の検出結果に基づいた割
   合で混合する混合部を備え、 現フィールドのラインを補完する画像信号が、該混合部
   から出力される画像信号であることを特徴とする画像再
   生装置。