KR20000068560A

KR20000068560A - 프로그레시브 화상신호 송출장치, 프로그레시브 화상신호 수신장치 및 매체

Info

Publication number: KR20000068560A
Application number: KR1019997002162A
Authority: KR
Inventors: 니시오도시로
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2000-11-25
Also published as: DE69836470T2; US6385240B2; TW376654B; KR100546915B1; WO1999004569A1; DE69836470D1; US20020009148A1; JP2006087142A; EP0933942B1; EP0933942A4; EP0933942A1; JP4208098B2

Abstract

프로그래시브 신호를 ISO/IEC13818-2의 규격에 따라서 비트스트림열(512)로 변환하는 MPEG2 비디오 인코드수단(102)과, 비트스트림(512)중의 소재 프레임 레이트에 관한 정보를 발췌하여 배속화 방식을 적응적으로 지시하는 플래그 비트 해석수단(503)과, 비트스트림을 받아 화상신호로 재구성하여 프로그레시브 신호를 출력하는 제 2의 MPEG2 비디오 디코드수단(504)등을 구비하는 것으로, 표시계의 프레임 레이트에 맞춘 화질열화가 없는 프로그레시브 출력을 얻을 수 있다.

Description

프로그레시브 화상신호 송출장치, 프로그레시브 화상신호 수신장치 및 매체{PROGRESSIVE IMAGE SIGNAL TRANSMITTER, PROGRESSIVE IMAGE SIGNAL RECEIVER AND, MEDIUM}

최근, MPEG2(Moving Picture Experts Group 제 l7 phase 2)의 국제표준화 (ISO/IEC13818-1, 2, 3으로의 등록)에 의해 디지털 고능률 부호화를 이용한 디지털 송수신 시스템의 중요성이 높아지고 있다. MPEG2 부호화 방식을 이용하는 것에 의해 다채널화와 부가 데이터의 전송의 가능성에 의한 사용자 인터페이스의 개선·서비스의 다양화가 기대됨과 동시에, 여러 가지 화질(해상도)의 신호를 1개의 송신기에서 동시에 보낼 수 있게 된다. 따라서 고화질인 순차 주사의 신호(프로그레시브 신호)의 송신이 디지털 방송으로는 가능하게 된다.

이하에 종래의 프로그레시브 신호의 송수신 시스템에 대해 설명하기로 한다.

도 13은 종래의 프로그레시브 신호 송수신장치의 구성을 도시한 블록도이다.

또한 이후의 기술(記述)에서는 화상의 구조가 인터레이스인지 혹은 프로그레시브인지의 구별과, 프레임 레이트를 알기 쉽게 표현하기 위해 화상의 구조에 대하여 기호 i (interlace) 및 p (progressive)의 약호를 사용하여 표현하였다. 따라서, 예를 들면 매초 24장의 프로그레시브 신호이면 24p, 매초 60장의 인터레이스 신호이면 60i 등으로 기술하는 것 등이다.

도 15에 있어서 1301은 영화 등의 필름 소재로 대표되는 매초 24프레임의 샘플링 레이트로 기록된 영상소재의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다. 또 1302는 상기 24프레임/초의 영상을 통상의 NTSC 텔레비젼 신호인 60필드/초로 변환하는 24p → 60i 변환장치이고, 1303은 상기 60필드/초의 신호를 ISO13818-2 (MPEG2- Video)의 기술에 따라서 비트스트림에 인코드하는 MPEG2 비디오 인코더이다. 1304는 상기 비트스트림을 입력으로 하여, 60필드/초의 60i 신호로 역변환하는 MPEG2 비디오 디코더이고, 1305는 상기 60i 신호의 수평주사 속도를 배속화하는 배속변환장치이다.

이상과 같이 구성된 종래의 프로그레시브 신호 송수신장치에 대해 이하에서 그 동작을 설명하기로 한다. 우선 일반적으로 24프레임/초의 필름소재는 그대로는 특수한 재생장치나 기록 장치가 필요하게 되기 때문에 통상은 처음에 60필드/초의 60i 신호로 변환되고, 그 후 D1이나 S-VHS 테이프로 보존 및 배포가 이루어지는 일이 많다.

24p → 60i 변환장치 1302는 24프레임/초의 신호를 바탕으로 적절하게 필드 리피트(field repeat)를 넣는 것으로 60필드/초의 신호로 변환하도록 동작한다.

도 16은 24p → 60i 변환장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다. 도 16에 있어서 기호 A1은 시각 0에 샘플링된 프레임 A의 홀수라인(라인 l, 3. 5,…)으로 이루어지는 필드화상을 나타내고, A2는 동일한 프레임 A의 짝수라인(라인 2, 4, 6, …)으로 이루어지는 필드화상을 나타내는 것으로 한다.

또한 기호 B1은 시각 1에 샘플링된 프레임 B의 홀수라인으로 이루어지는 필드화상을 나타내고, B2는 프레임 B의 짝수라인으로 이루어지는 필드화상을 나타내는 것으로 한다.

또 샘플링 시각 0으로부터 1로의 차는 필름소재의 경우 1/24초이다.

이와 같이 C1은 시각 2에서의 프레임 C의 홀수라인으로 이루어지는 필드화상을 나타내고, C2는 짝수라인으로 이루어지는 필드화상을 각각 나타낸다.

또한 D1은 시각 3에서의 프레임 D의 홀수라인으로 이루어지는 필드화상을 나타내고, D 2는 짝수라인으로 이루어지는 필드화상을 나타낸다.

이 때, 24p → 60i 변환장치(1302)로부터의 출력의 일례는 도 16에 도시한 출력신호와 같이 된다. 즉 프레임 A와 C만을 1회씩 필드 리피트시킴으로써 4 프레임의 프레임구조를 가진 입력화상 A, B, C, D로부터 5 프레임의 필드구조를 가진 출력화상(A1, A2), (A1, B2), (B1, C2), (C1, C2), (D1, D2)을 얻도록 작용한다. 기호 f1, f2는 필드 f1과 필드 f2의 조(組)로 1 프레임을 구성하는 것을 나타내는 것으로 한다. f1이 대략 프레임중 홀수라인으로 이루어지는 화상을 나타내고, f2가 짝수라인으로 이루어지는 화상을 나타낸다. 이 출력신호는 60필드/초의 신호가 된다.

상기 60필드/초의 신호는 MPEG2 비디오 인코더(1303)에 입력된다.

MPEG2 비디오 인코더(1303)는 입력된 영상신호를 ISO/IEC13818-2에 기술된 포맷에 따른 비트스트림으로 변환하여 출력하도록 동작한다. 비트스트림 출력은 전송계를 경유하여 MPEG2 비디오 디코더(1304)에 접속된다.

이 때, MPEG2 비디오 인코더(1303)는 입력된 신호를 60i로 하여 그대로 모든 프레임(1초당 30프레임)을 인코드하여 출력하는 경우와, 인코더측에서 필드 리피트되어 있는 것을 검출하여 리피트된 필드는 전송하지 않도록 내부 처리하여, 1초당 24 프레임의 정보만 전송하는 경우가 있다.

MPEG2 비디오 인코더(1303)가 입력된 신호를 60i로 하여 모든 프레임을 인코드하여 출력하는 경우, MPEG2 디코더(1304)의 출력은 MPEG2 비디오 인코더(1303)에 입력된 영상신호가 그대로 각 프레임마다 비트스트림에 인코드되어 출력된다

한편, MPEG2 비디오 인코더(1303)가 인코드측에서 필드 리피트되어 있는 것을 검출하여, 리피트된 필드는 전송하지 않도록 처리하여 1초당 24 프레임의 정보만 전송하는 경우에는 전송되는 신호는 A, B, C, D의 4장뿐이지만 ISO/IEC13818-2기술의 포맷을 따라, MPEG2 비디오 인코더(1303)의 출력은 프레임 A와 C에는 repeat_first_field 플래그 비트에 1을 부여한 형태의 비트스트림으로 변환하여 출력한다.

MPEG2 비디오 디코더(1304)는 상기 순서에 따라 작성된 비트스트림을 받아, MPEG2 기술의 문법에 따라서 역연산을 행하여, 영상신호로 재구성하도록 동작한다.

MPEG2 비디오 인코더(1303)는 입력신호가 필드 리피트되어 있는 것을 검출하여 리피트된 필드는 전송하지 않도록 처리하고, 1초당 24 프레임의 정보만 전송하는 경우에는 MPEG2 비디오 디코더(1304)는 다음과 같이 동작한다.

즉, 입력 비트스트림중 repeat_first_field 플래그가 1인 경우에는 해당 프레임을 1필드 반복하여 출력하고, 0인 경우에는 필드의 반복은 행하지 않도록 영상신호를 출력한다.

그 결과 MPEG2 비디오 디코더(1304)의 출력은 입력된 신호를 60i로 하여 모든 프레임을 인코드하여 출력하는 경우와, 인코더측에서 필드 리피트되어 있는 것을 검출하여, 리피트된 필드는 보내지 않도록 처리하여 1초당 24 프레임의 정보만을 전송하는 경우의 어떠한 경우라도 동일한 60필드/초의 신호가 되어, 프레임 레이트수 및 그 내부 구성화상에 관하여 차가 없어진다.

배속화 장치(1305)는 상기 MPEG2 비디오 디코더 출력을 그 입력으로 하여, 60필드/초의 신호를 라인 주사선의 주사속도로 환산하여 2배의 주사속도 즉, 프레임 레이트로 환산하여 60 프레임/초가 되도록 변환한다.

도 17의 (a), (b)는 배속화 장치(1305)의 입출력을 설명하기 위한 설명도이다. 도 17의 (a), (b)에서 기호 A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2 및 A, B, C, D는 도 16 중의 기호와 같은 화상을 나타내는 것으로 한다. 배속화의 수법으로는 필드구조에서의 리피트에 의한 것과 프레임 구조에서의 리피트에 의한 것이 있다. 도 17의 (a)는 필드구조에서의 리피트에 의한 경우를 설명하기 위한 설명도이고, 도 17의 (b)는 프레임구조에서의 리피트에 의한 경우를 설명하기 위한 설명도이다.

필드구조에서의 리피트에 의한 경우에는 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이 필드 A1 시각의 프레임을 구성하는 데에 원래의 홀수필드의 화상 데이터인 필드 A1을 짝수 필드에도 사용하고, 단일 필드로부터 1 프레임을 구성하도록 작용한다. 이에 따라 60필드/초의 신호로부터 60프레임/초의 배속신호를 얻을 수 있다.

프레임 구조에서의 리피트에 의한 경우에는 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이 필드 A1 시각의 프레임을 구성하는 데에 필드 A1과 그 직후의 필드 A2를 조합하여 1개의 프레임을 구성하고, 필드 A2의 시각에도 필드 A1의 시각으로 나타낸 것과 같은 프레임을 출력하도록 작용한다. 이에 따라 60필드/초의 신호로부터 60프레임/초의 배속신호를 얻을 수 있다.

그러나, 상기 종래의 구성에서는 도 17의 (a)의 경우에는 시간적 표시순은 A→ B→C→D 로 되어 정확하지만, 각 프레임 구조는 동일 필드 데이터가 2번 기입되어 있기 때문에 수직방향의 화질이 현저히 열화하게 된다는 과제를 갖고 있었다.

또한 도 17의 (b)의 경우에는 수직방향에서의 화질의 저하는 없지만, (A1, B2)나(B1, C2)와 같은 동일 샘플시각이 아닌 필드끼리를 조합한 프레임이 때때로 존재하고, 특히 시간축 방향으로의 움직임이 심한 장면의 경우에는 필드간의 차가 크므로 화질열화가 일어난다는 과제를 갖고 있었다.

본 발명은 예를 들면, 프로그레시브 영상신호(순차 주사신호)의 MPEG2에 기초하여 부호화된 비트스트림을 이용하는 프로그레시브 화상신호 송출장치, 프로그레시브 화상신호 수신장치 및 매체에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 프로그레시브 화상신호 송수신장치의 블록구성도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 프레임구조 해석수단의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 3은 본 발명의 제 l 실시예에 있어서의 배속화수단의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 프로그레시브 화상신호 송수신장치의 블록구성도.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 프로그레시브 화상신호 송수신장치의 블록구성도.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 플래그 비트 해석수단의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 MPEG2 비디오 디코드수단의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 프로그레시브 화상신호 송수신장치의 블록구성도.

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 제 3의 MPEG2 비디오 인코드수단 및 플래그 비트 해석수단의 동작을 설명하기 위한 Sequence_header를 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 제 3의 MPEG2 비디오 인코드 수단 및 플래그 비트 해석수단의 동작을 설명하기 위한 Sequence_extension을 도시한 도면.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 MPEG2 비디오 디코드수단의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 12는 본 발명의 제 5 실시예에 있어서의 플래그 비트 해석수단의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 있어서의 플래그 비트 해석수단의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 14의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 소재가 24p이고 출력측이 50p의 경우의 24p 신호를 모식적으로 도시한 도면.

도 14의 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 50i 신호를 모식적으로 도시한 도면.

도 14의 (c)는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 50p 신호를 모식적으로 도시한 도면.

도 15는 종래의 프로그레시브 화상신호 송수신장치를 도시한 블록도.

도 16은 종래의 프로그레시브 화상신호 송수신장치의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 17의 (a)는 종래의 프로그레시브 화상신호 송수신장치의 필드구조에 있어서의 리피트동작을 설명하기 위한 설명도.

도 17의 (b)는 종래의 프로그레시브 화상신호 송수신장치의 프레임구조에 있어서의 리피트동작을 설명하기 위한 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 24p → 60i 변환수단 102 : MPEG2 비디오 인코드수단

103 : MPEG2 비디오 디코드수단 104 : 프레임구조 해석수단

105 : 배속화수단

본 발명은 상기 종래와 같은 과제를 고려하여, 수직해상도를 유지하면서, 필드간의 움직임이 큰 경우라도 종래에 비교해서 양호한 배속신호를 얻을 수 있는 프로그레시브 화상신호 송출장치, 프로그레시브 화상신호 수신장치 및 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 제 1의 본 발명은 비트스트림을 입력으로 하여, 인터레이스 형식의 영상신호로 변환하여 출력하는 비디오 디코드수단과,

상기 비디오 디코드수단으로부터 출력되는 현 프레임과 이 프레임보다 1 프레임 시간 전 프레임 신호에 기초하여, 이 쌍방의 프레임 신호사이의 차를 산출하고, 그 산출결과로부터 소정의 제어신호를 출력하는 프레임구조 해석수단과,

상기 비디오 디코드수단의 출력신호의 주사속도를 기준으로 하여, 소정 배수의 주사속도의 프로그레시브 신호가 되도록, 상기 비디오 디코드수단으로부터 출력되는 영상신호와, 상기 프레임구조 해석수단으로부터 출력되는 제어신호에 기초하여 프레임 신호를 생성하는 배속화수단을 구비한 프로그레시브 화상신호 수신장치이다.

또 제 2의 본 발명은 비트스트림을 입력으로 하여, 인터레이스형식의 영상신호를 출력하는 비디오 디코드수단과,

상기 비디오 디코드수단으로부터의 출력신호를 얻어, 이 신호를 l 프레임시간분 지연시키는 일시 기억수단과,

상기 비디오 디코드수단으로부터 출력되는 현 프레임신호와, 상기 일시 기억수단으로부터 출력되는 전 프레임신호의 신호에 기초하여, 이 쌍방의 프레임신호사이의 차를 산출하여, 그 산출결과로부터 소정의 제어신호를 출력하는 판정수단과,

상기 일시 기억수단의 출력신호의 주사속도를 기준으로 하여, 소정 배수의 주사속도의 프로그레시브 신호가 되도록 상기 일시 기억수단으로부터 출력되는 영상신호와 상기 판정수단으로부터 출력되는 제어신호에 기초하여 프레임 신호를 생성하는 배속화수단을 구비한 프로그레시브 화상신호 수신장치이다.

또 제 5의 본 발명은 상기 프레임구조 해석수단이 상기 쌍방의 프레임 신호간의 차를 산출하는 경우, 현 프레임의 일부 화소와 전 프레임의 일부 화소의 차의 절대값의 합을 계산하는 프로그레시브 화상신호 수신장치이다.

또 제 6의 본 발명은 비트스트림을 입력으로 하여, 프로그레시브 형식의 영상신호로 변환하여 출력하는 비디오 디코드수단과,

상기 비트스트림 중에서 프레임신호에 대응하여 기술되어 있는 필드 리피트의 유무를 나타내는 플래그 신호를 검출하여, 그 검출한 플래그신호가 필드 리피트의 유무의 어느 쪽을 나타내고 있는가를 상기 비디오 디코드수단에 출력하는 플래그 비트 해석수단을 구비하고,

상기 플래그 비트 해석수단으로부터의 상기 출력이 상기 필드 리피트가 있음을 나타내는 경우, 상기 비디오 디코드수단은 상기 플래그신호에 대응하는 프레임신호와 같은 프레임 신호를 반복하여 출력하고, 상기 비트스트림중의 프레임신호의 주사속도를 기준으로 하여, 소정 배수의 주사속도인 프로그레시브 형식의 상기 영상신호를 출력하는 프로그레시브 화상신호 수신장치이다.

또 제 7의 본 발명은 순차 주사(프로그레시브 주사)방식에 의해 촬영된 영상소재를 ISO/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림에 따라서 송출하는 송출장치로서,

상기 비트스트림중의 사용자 데이터 영역내의 비트 위치를 이용하여, 상기 영상소재의 프레임 레이트를 기술하여 전송하는 프로그레시브 화상신호 송출장치가 있다.

또 제 9의 본 발명은 송신장치로부터 송신되어 오는 비트스트림을 입력으로 하여, 프로그레시브 모니터로의 순차 주사신호를 출력하는 수신장치로서,

상기 송신장치와의 사이에서 미리 정의한 임의의 비트 위치에 있는 비트 정보에 의해 영상소재의 프레임 레이트를 인지하는 제 2의 플래그 비트 해석수단과,

상기 제 2의 플래그 비트 해석수단의 출력과 상기 비트스트림을 그 입력으로 하여, 상기 제 2의 플래그 비트 해석수단의 출력과 상기 프로그레시브 모니터에서의 표시 프레임 레이트의 비율에 따라, 프레임 리피트의 빈도를 결정하여 화상을 재구성하여 프로그레시브 신호를 출력하는 비디오 디코드수단을 구비하는 프로그레시브 화상신호 수신장치이다.

또 제 12의 본 발명은 ISO/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림을 입력으로 하여, 프로그레시브 신호를 출력하는 수신장치로서,

sequence_header 중의 frame_rate_code 플래그에 기술되어 있는 코드값이 상기 출력하는 프로그레시브 신호의 프레임 레이트값의 반인지의 여부를 해석하여, 그 해석결과를 제어신호로서 출력하는 플래그 비트 해석수단과,

상기 비트스트림을 입력으로 하여, 상기 ISO/IEC13818-2의 규정에 기초하여 화상을 재구성하는 비디오 디코드수단과,

상기 플래그 비트 해석수단으로부터 출력된 상기 제어신호에 기초하여 상기 비디오 디코드수단의 출력신호의 주사속도를 2배의 주사속도로 변환하는 배속화 수단을 구비한 프로그레시브 화상신호 수신장치이다.

이러한 구성에 의해서 수신장치측에서 디코드의 프레임이 리피트 표시해야 할 프레임인지의 여부가 소정의 프레임에 대해 판정, 제어된다. 따라서 화질의 열화없이 배속표시가 가능해진다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 도면에 기초하여 설명하기로 한다.

( 제 1 실시예 )

도 1은 본 발명의 프로그레시브 화상신호 수신장치의 일실시예의 수신장치 및 송신장치의 구성을 도시한 블록도이다.

본 실시예에서는 설명을 간단히 하기 위해 예를 들어 매초 24장의 순차 주사신호(이하, 프로그레시브 신호라고 표기)로부터 매초 60장의 프로그레시브 신호를 얻는 경우에 대해 설명하기로 한다.

도 1에 있어서 101은 필름소재 등의 매초 24장의 레이트를 갖는 프로그레시브신호를 매초 60필드의 필드구조를 갖는 인터레이스 신호로 변환하는 24p → 60i 변환수단이다. 또 102는 ISO/IEC13818-2의 기술에 따른 영상신호의 비트스트림을 생성하는 MPEG2 비디오 인코드수단이고, 103은 상기 비트스트림을 60필드/초의 화상신호로 재구성하는 MPEG2 비디오 디코드수단이다. 104는 상기 비디오 디코드수단으로부터 프레임 데이터를 판독하여 1 프레임전과의 차를 계산하여 차의 유무를 판정하는 프레임구조 해석수단이고, 105는 상기 MPEG2 비디오 디코드수단(103)의 출력을 받아, 상기 프레임구조 해석수단(104)으로부터의 출력제어신호에 의해서, 배속화방법을 적응적으로 선택하여 MPEG2 비디오 디코드수단(103)의 출력화상신호의 주사속도를 배속으로 변환하여 출력하는 배속화수단이다.

또 신호 110은 24프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 25p 신호이고, 111은 60필드/초의 프레임 레이트를 갖는 60i 신호이다. 112는 ISO/IEC13818-2에서 정의된 비트스트림이고, 113은 재구성된 60필드/초의 프레임 레이트를 갖는 60i 화상신호이다. 114는 배속화된 60프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 60p 화상신호이고, 115는 배속화수단(105)으로의 배속화방법을 지시하는 제어신호이다.

여기에서 본 실시예의 배속화수단(105)은 도 17의 (b)에서 설명한 리피트기능을 갖는 종래의 배속변환장치(1305)를 개량한 것이며, 도 3을 이용하여 종래와의 차이점에 대해 간단히 설명하기로 한다.

즉 도 3에서 도시한 바와 같이, 배속화수단(105)은 시각 t = -2에 있어서, 필드 Z1, Z2를 이용하여 한 개의 프레임 Zl + Z2를 생성하고, 시각 t = -l에 있어서도 동일한 프레임 Z1 + Z2를 반복하여 출력하고 있는 것으로 한다.

이러한 상황에 있어서, 본 실시예의 배속화수단(105)이 종래의 경우와 다른 점은 시각 t = 0에 있어서의 프레임의 생성시, 시각 t = -l일 때 생성한 프레임과 동일한 프레임 Z1 + Z2를 다시 반복하여 출력할지의 여부를 프레임구조 해석수단 (104)으로부터의 제어신호에 기초하여 결정하는 구성으로 되어 있는 점이다. 배속화수단(105)의 구체적인 동작은 다시 후술하기로 한다.

이와 같이 본 실시예의 배속화수단(105)으로부터 출력되는 프레임 신호에 있어서 동일한 프레임신호를 2회 반복하여 출력하고, 그 후 3회째의 반복 출력을 행할 지의 여부의 판정이 행해지는 구성으로 되어있는 이유는 다음과 같다.

즉 본 실시예의 경우 매초 24장의 프로그레시브 신호로부터 매초 60장의 프로그레시브 신호를 얻는 경우에 대해 설명하고 있기 때문에, 이 프레임 레이트가 60/24 = 2.5로 되는 것에 기초하는 것이다.

따라서 프레임 레이트가 가령, 매초 m장의 프로그레시브 신호로부터 매초 60장의 프로그레시브 신호를 얻는 경우에는 본 실시예의 배속화수단(105)이 출력하는 프레임 신호의 [60/m] + 1회째의 반복의 유무가 판정된다. 단, 기호[n]은 n을 넘지 않는 최대의 정수를 나타내는 것으로 한다.

또한 도 3은 배속화수단(105)의 동작을 설명하기 위한 설명도이다. 도 3에서 횡축은 시간추이를 나타내며, 세로의 선은 각각 하나의 필드로 이루어진 화상을 나타낸다. 여기에서 시간축에서의 수치 1의 차이는 1/60초가 된다.

이상과 같이 구성된 프로그레시브 신호 송수신장치에 대해 그 동작을 설명하기로 한다. 우선, 24p → 60i 변환장치(101)는 종래의 방법에서 설명한 것과 똑같이 매초 24장의 소재로부터 60필드/초의 신호를 생성한다.

즉, 입력신호의 24p 신호(110)와 생성된 60필드/초의 60i 신호(111)의 관계는 도 16에서 나타낸 입력화상과 출력화상의 관계와 완전히 동일하게 되어 있다.

60i 신호(111)는 MPEG2 비디오 인코드수단(102)에 의해서 ISO/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림으로 변환되어 비트스트림(112)이 된다. 비트스트림(112)은 임의의 변복조를 행하여 송신되어 전송로를 거쳐 수신측에 도달한다. 수신측에서 비트스트림(112)은 MPEG2 비디오 디코드수단(103)에 입력된다.

MPEG2 비디오 디코드수단(103)은 ISO/IEC13818-2의 기술에 따른 비트스트림의 화상신호로의 재구성을 행한다.

프레임구조 해석수단(104)은 동일한 프레임신호를 3회 반복하여 출력할지의 여부를 판정하기 위해서, MPEG2 비디오 디코드수단(103)으로부터 현재 디코드중의 화상의 각 화소의 값과, 이 1 프레임 시간 전에 표시해야 할 프레임의 각 화소의 동일한 수평수직위치에서의 차의 절대값을 필드별로 계산, 각각 가산하여 총합을 취하도록 동작한다. 즉, MPEG2 비디오 디코드수단(103)으로부터 출력되어 오는 복호화된 프레임과, 이 1 프레임시간전에 표시해야 할 프레임과의 사이에서 필드 패리티가 맞도록, 서로 대응하는 필드마다 비교하여 이하에 나타낸 바와 같이 계산한다.

도 2는 프레임구조 해석수단(104)의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

도 2에 있어서 201은 시각 t = 0에 있어서의 화상 프레임을 나타낸다. 간단히 하기 위해, 예를 들어 1장의 프레임이 수평화소 720개, 수직라인 480개로 구성되어 있는 경우에 대해 설명하기로 한다.

202는 수평라인에서 x라인째(x는 정수), 화소 y개째(y는 정수)의 위치에 있어서의 휘도신호의 값을 나타내며, 휘도값을 기호 F(x, y)로 표기한다.

또 203은 시각 t = 1에 있어서의 화상 프레임을 나타낸다. 시각 0에서 1의 차이는 1/30초의 시간차가 된다. 화상 프레임(203)의 위치 x, y에 있어서의 휘도값을 G(x, y)로 나타낸다. 이 때,

단, n = l, 2…240, m = 1, 2…720

단, n = 1, 2…240, m = 1, 2…720

상기 수학식 1의 α가 홀수 필드간의 차의 절대값의 합이 되고, 상기 수학식 2의 β가 짝수 필드간의 차의 절대값의 합이 된다.

또 α 및 β는 필드의 선두에 0 값으로 설정되어, 1 프레임 기간 분의 합으로 평가하는 것으로 한다.

α 또는 β가 미리 정한 어느 임계값보다 작으면, 현재 디코드중인 프레임의 해당 필드는 전(前) 필드의 리피트인 것으로 판단하고, 제어신호(115)로서 배속화수단(105)에 대하여 해당 프레임은 리피트 필드를 포함하는 것을 알린다.

다음으로 도 3을 참조하면서 더 구체적으로 배속화수단(105)의 동작을 설명하기로 한다.

도 3에 있어서, Zl, Z2, A1, A2, B1, B2, C1, C2는 각각 1장의 필드화상을 나타내고 있고, 이 표기법은 도 17의 (a), (b)등의 종래예의 설명과 마찬가지이다.

또한 배속화수단(105)의 출력화상신호와, 종래의 배속변환장치(1305)(도 15참조)의 출력화상 신호(도 17의 (a), (b)참조)의 차이를 용이하게 비교할 수 있도록 하기 위해서, 도 3에서는 60i 화상신호(113)로서 나타낸 배속화수단(105)으로의 입력신호가 도 17의 (a), (b)에서 도시된 입력신호인 60i 신호와 동일한 경우를 나타내고 있다. 여기에서 도 3에 있어서 부호 113을 붙인 부분이 입력 60i 화상신호를 모식적으로 나타내고 있고, 부호 114를 붙인 부분이 출력의 60p 화상신호를 모식적으로 나타내고 있다.

상술한 바와 같이, 시각 t = -2 및 t = -1에 있어서는, 동일한 프레임 Zl + Z2가 출력되는 것으로 한다.

다음으로 시각 t = 0 이후에서의 배속화수단(105)의 동작에 대해 설명하기로 한다.

시각 t = 0에 있어서는 프레임구조 해석수단(104)이 도 3에 있어서의 시각 t = -2의 필드화상 Z1과, 시각 t = 0의 필드화상 A1의 차의 절대값의 합(상기 수학식 1의 α에 상당한다)을 계산한다. 이 때 α의 값은 미리 정해진 임계값보다 큰 값이 되기 때문에 프레임구조 해석수단(104)은 배속화수단(105)에 대하여, 시각 t = 0에 있어서의 출력동작으로서, 반복하여 출력을 행하지 않는 취지의 제어신호(115)를 전송한다. 이 때문에 배속화수단(105)은 시각 t = 0의 필드화상 A1을 홀수필드로서 이용하고, 또한 시각 t = 1의 필드화상 A2를 짝수필드로 이용하여, 1 프레임인 A1 + A2를 생성하여, 출력한다.

시각 t = l 에 있어서는 시각 t = 0에 있어서의 출력과 동일한 프레임 Al + A2가 무조건 반복하여 출력된다.

시각 t = 2에 있어서는 프레임구조 해석수단(104)이 시각 t = 2의 필드화상 A1과, 시각 t = 0의 필드화상 A1의 차의 절대값의 합(상기 수학식 1의 α에 상당한다)을 계산한다. 이 때 α 값은 미리 정해진 임계값보다 작은 값이 되기 때문에, 시각 t = 2의 필드화상 A1은 시각 t = 0의 필드화상 A1의 리피트 필드인 것으로 판단되어, 바로 전 프레임과 동일한 프레임을 반복하여 출력하는 취지를 나타내는 제어신호(115)가 배속화수단(105)으로 보내진다. 배속화수단(105)은 이 제어신호 (115)를 얻어, 시각 t = 2에 있어서의 배속출력으로서 시각 t = 1에서의 출력과 동일한 프레임 A1 + A2를 반복하여 출력한다. 따라서, 배속화수단(105)은 결과적으로 필드화상 A1과 A2로 이루어지는 프레임 Al + A2를 시각 t = 0, 1, 2의 3회 반복하여 출력하는 것이 된다.

시각 t = 3에 있어서는 시각 t = 3의 필드화상 B2와, 시각 t= 1의 필드화상 A2의 차의 절대값의 합(수학식 2의 β에 상당한다)을 계산한다. 이 때 β가 미리 정해진 임계값보다 큰 값이 되기 때문에, 프레임구조 해석수단(104)은 시각 t = 3에 있어서의 배속출력으로서는, 반복하여 출력을 시키지 않는 취지의 제어신호 (115)를 배속화수단(105)에 출력한다. 이 때문에 배속화수단(105)은 시각 t = 4의 필드화상 Bl을 홀수필드로서 이용하고, 또한 시각 t = 3의 필드화상 B2를 짝수필드로서 이용하여, 1 프레임 Bl + B2를 생성하여 출력한다.

시각 t = 4에 있어서는 배속화수단(105)은 시각 t = 3에서의 출력 프레임 Bl + B2와 동일한 프레임을 반복하여 출력한다.

시각 t = 5에 있어서는 시각 t = 3의 필드화상 B2와, 시각 t = 5의 필드화상 C2의 차의 절대값의 합(상기 수학식 2의 β에 상당한다)을 계산한다. 이 때 β가 미리 정해진 임계값보다 큰 값이 되기 때문에, 프레임구조 해석수단(104)은 시각 t = 3의 경우와 같은 제어신호(115)를 배속화수단(105)에 출력한다. 이런 이유로 배속화수단(105)은 1 프레임 C1 + C2를 생성하여 출력한다.

시각 t = 6 이후에 있어서도 상술한 바와 같이, α 및 β를 계산하여 마찬가지의 순서로 배속화를 행한다.

일반적으로 시각 n(n은 정수)에서의 출력은 시각 n에서 필드차의 절대값의 합으로서 계산한 α 또는 β가 미리 정해진 임계값 보다 크면 그 시점에서의 배속출력은 시각 n과 n + l의 필드에서 1 프레임을 구성하여, 시각 n, n + 1에 대하여 동일한 프레임을 두 번 출력한다.

한편 임계값보다 작은 경우에는 바로 전 시각의 출력(시각 n-l의 출력)을 시각 n에서도 반복하여 출력한다.

본 구성에 의해 시각 t = 0, l, 2에 있어서의 출력은 동시각에 샘플링된 A1과 A2로 이루어지는 프레임으로 정확하게 구성되어, 화질열화가 없는 배속출력을 얻을 수 있다. 또 다음 시각 t = 3, 4에서도 동시각에 샘플링된 B1과 B2로 이루어지는 프레임으로 구성할 수 있기 때문에, 역시 화질열화가 없는 배속출력을 얻을 수 있다. 또 다음 시각 t = 5에서도 C1과 C2로 이루어지는 프레임으로 구성할 수 있기 때문에 역시 화질열화가 없는 배속출력을 얻을 수 있다.

이상으로부터 24p의 소재를 60i에서 MPEG2 인코드하여 전송되어 온 비트스트림에 대하여 연속적으로 화질열화를 일으키지 않는 배속변환을 행할 수 있다.

또 본 실시예에서는 상기 수학식 1, 수학식 2에 있어서의 x, y가 함께 유효화소의 전 범위에 대해 계산한다고 하였지만, 이것을 유한개의 점의 차의 절대값의 합으로 치환해도 완전히 동일한 효과를 얻을 수 있다. 유한개의 위치를 정하는 방법에 대해서는, 랜덤한 점을 특징점으로 하여 고르는 방법이나, 어떤 특정한 주사라인을 취하는 방법 등이 있다.

( 제 2 실시예 )

이하, 본 발명의 제 2 실시예에 대해 도면을 이용하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 프로그레시브 화상신호 수신장치의 일실시예의 수신장치 및 송신장치의 구성을 도시한 블록도이다.

본 실시예에서는 설명을 간단히 하기 위해, 제 1 실시예의 경우와 같이 매초 24장의 프로그레시브 신호로부터, 매초 60장의 프로그레시브 신호를 얻는 경우 에 대해 설명하기로 한다.

도 4에 있어서 401은 필름소재등의 매초 24장의 레이트를 갖는 프로그레시브 신호를 매초 60필드의 필드구조를 갖는 60i 신호로 변환하는 24p → 60i 변환수단이고, 402는 ISO/IEC13818-2의 기술에 따른 비트스트림을 생성하는 MPEG2 비디오 인코드 수단이다. 또 403은 상기 비트스트림을 60필드/초의 60i 화상신호로 재구성하는 MPEG2 비디오 디코드 수단이다. 이상의 구성은 제 1 실시예와 동일하다.

다음으로 404는 상기 MPEG2 비디오 디코드수단(403)의 출력을 그 입력으로 하여 현재의 프레임을 1 프레임 시간분 지연시키는 일시 기억수단이고, 405는 상기 MPEG2 비디오 디코드수단(403)의 출력과 상기 일시 기억수단(404)의 출력으로부터 현 프레임과 l 프레임전의 신호간의 연산을 행하는 판정수단이다. 또 406은 상기 일시 기억수단(404)의 출력과, 상기 판정수단(405)의 출력을 입력으로 하여, 상기 판정수단(405)으로부터의 제어신호에 기초하여, 상기 일시 기억수단(404)의 출력신호의 배속화방법을 적응적으로 선택하여 배속신호(416)를 출력하는 제 2의 배속화수단이다.

또, 신호 410은 24 프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 24p 신호이고, 신호 411은 60필드/초의 프레임 레이트를 갖는 60i 신호이다. 412는 ISO/IEC13818-2에서 정의된 비트스트림이고, 413은 재구성된 60필드/초의 프레임 레이트를 갖는 60i 화상신호이다. 414는 1 프레임시간 지연한 지연화상신호이고, 415는 판정수단의 출력 제어신호이고, 416은 배속화된 60프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 60p 화상신호이다.

이상과 같이 구성된 프로그레시브 신호 송수신장치에 대해 그 동작을 설명하기로 한다.

우선 24p → 60i 변환장치(401)는 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 매초 24장의 소재로부터 60필드/초의 60i 신호(411)를 생성하여, MPEG2 비디오 인코드수단(402)에 출력한다. 60i 신호(411)는 MPEG2 비디오 인코드수단(402)에 의해서 ISO/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림으로 변환되어, 비트스트림(412)이 된다.

비트스트림(412)은 임의의 변복조가 행하여져 송신되어 전송로를 거쳐 수신측에 도달하여 MPEG2 비디오 디코드수단(403)에 입력된다.

MPEG2 비디오 디코드수단(403)은 ISO/IEC13818-2의 기술에 따른 비트스트림의 화상으로의 재구성을 행한다.

일시 기억수단(404)은 MPEG2 비디오 디코드수단(403)으로부터 디코드 결과를 받아, 1 프레임 시간 지연시켜 출력한다.

판정수단(405)은 현재의 60i 화상신호(413)와 1 프레임 시간 전의 지연화상신호(414)로부터, 양자간이 대응하는 위치의 화소의 차의 절대값의 합을 각 필드마다 계산한다. 계산식은 상기 수학식 1 및 수학식 2에 나타낸 것과 동일한 것으로 한다.

즉, 판정수단(405)은 현 필드와 1 프레임 시간 전의 필드의 차를 상기 수학식 1 및 2에 따라 계산하여, 미리 정한 임계값과 비교하는 것으로, 제어신호(415)로서 제 2의 배속화수단(406)에 해당 프레임이 리피트 필드를 포함하는지의 여부를 알린다.

제 2의 배속화수단(406)은 제 1 실시예에 있어서의 배속화수단(105)과 기능적으로 완전히 동일하게 작용하고, 판정수단(405)으로부터의 제어신호(415)를 사용하여 지연화상신호(414)를 배속신호로 변환하여 60p 화상신호(416)를 출력한다.

이와 같이, MPEG2 비디오 디코드수단(403)이 차의 절대값의 합을 계산할 수 없는 종래의 구성인 경우에서도 본 실시예의 일시 기억수단(404) 및 판정수단(405)에 의해 연속하는 프레임에 있어서, 화질열화를 생기게 하지 않는 배속출력을 얻을 수 있다.

또 제 2 실시예에서는 제 l 실시예와 마찬가지로 상기 수학식 1, 수학식 2를 사용하여 i, j가 함께 유효화소의 전 범위에 대해 계산하는 것으로 하였지만, 이것을 유한개의 점의 차의 절대값의 합으로 치환해도 완전히 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 판정수단(405)은 상기 수학식 l 및 수학식 2에서 나타낸 α, β를 계산할 때, 프레임 선두의 값을 O으로 클리어해야만 하기 때문에 프레임의 변환을 나타내는 제어신호가 트리거로서 필요하다. 이것에 대해 CCIR 규정의 REC656사양으로 60i 화상신호(413)를 전송하면, 신호중에서 프레임의 선두를 REC656 규정의 코드로 판정할 수 있기 때문에, 판정수단(405)에 프레임의 선두를 나타내는 제어신호를 별도로 입력할 필요가 없어진다.

( 제 3 실시예 )

도 5는 본 발명의 프로그레시브 화상신호 송출장치 및 프로그레시브 화상신호 수신장치의 일실시예의 수신장치 및 송신장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 5를 참조하면서 본 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.

본 실시예에서는 설명을 간단히 하기 위해, 예를 들어 매초 24장의 프로그레시브 신호로부터 매초 60장의 프로그레시브 신호를 얻는 경우에 대해 설명하기로 한다.

도 5에 있어서 501은 필름소재등의 매초 24장의 레이트를 갖는 24p 신호를 매초 60필드의 필드구조를 갖는 60i 신호로 변환하는 24p → 60i 변환수단이고, 502는 ISO/IEC13818-2의 기술에 따른 영상신호의 비트스트림을 생성하는 제 2의 MPEG2 비디오 인코드수단이다. 또 503은 상기 비트스트림으로부터 특정한 플래그 비트의 내용을 해석하는 플래그 비트 해석수단이고, 504는 상기 비트스트림으로부터 플래그 비트 해석수단(503)의 제어신호에 따라, 선택적으로 배속화방법을 변환하여, 60 프레임/초의 화상신호를 재구성하는 제 2의 MPEG2 비디오 디코드수단이다.

또 신호 510은 24프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 프로그레시브 신호이고, 신호 511은 60필드/초의 프레임 레이트를 갖는 60i 신호이다. 512는 ISO/IEC13818

-2에서 정의된 비트스트림이고, 513은 제 2의 MPEG2 비디오 디코드수단(504)에 배속화방법을 지시하는 제어신호이다. 514는 배속화된 60프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 60p 화상신호이다.

우선 24p → 60i 변환장치(501)는 종래의 수법에서 설명한 바와 완전히 동일하게 매초 24장의 소재로부터 60필드/초의 신호를 생성한다.

즉 입력신호의 24p 신호(510)와 생성된 60필드/초의 60i 신호(511)의 관계는 도 16에서 도시한 입력화상과 출력화상의 관계와 완전히 동일한 것으로 되어 있다.

60i 신호(511)는 제 2의 MPEG2 비디오 인코드수단(502)에 의해서 ISO/IEC13

818-2에서 규정된 비트스트림으로 변환되어 비트스트림(512)이 된다.

도 6은 비트스트림(512)의 구성을 설명하기 위한 설명도로, ISO/IEC13818

-2에서 규정한 picture_coding_extension을 나타낸다. 도 6은 프로그램 함수처럼 표현되어 있지만, 각각의「행」이 물리적인 비트열에 대응하고 있다. 또 도 6은 하드웨어적인 비트스트림의 상태를 나타내고 있다고도 말할 수 있다.

본 실시예에서는 제 2의 MPEG2 인코드수단(502)은 입력의 60i 신호(511)를 받아, 내부에서 필드 리피트되어 있는 필드를 검출하여, 필드 리피트되어져 있는 프레임에는 도 6에서 도시한 picture_coding_extension 중의 repeat_first_field 비트를 1로 하여 인코드한다. 결과적으로 입력 60i 신호는 1초당 30장임에도 불구하고 1초당 24장의 프레임만의 비트열로 변환하여 비트스트림(512)으로서 출력한다.

비트스트림(512)은 임의의 변복조를 행하고 송신되어, 전송로를 거쳐 수신측에 도달한다. 수신측에서 비트스트림(512)은 제 2의 MPEG2 비디오 디코드수단(504)에 입력된다. 제 2의 MPEG2 비디오 디코드수단(504)은 ISO/IEC13818-2의 기술에 따라 비트스트림의 화상으로의 재구성을 행한다.

플래그 비트 해석수단(503)은 제 2의 MPEG2 비디오 디코드수단(504)에, 다음에 표시해야 할 프레임이 repeat_first_field 플래그에 도달했는지의 여부를 제어신호(5l3)를 통하여 지시한다.

도 7은 제 2의 MPEG2 디코드 수단(504)의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

도 7에 있어서 부호 514a를 붙인 비트스트림의 재구성 프레임 A, B, C, D는 각각 시각 t = 0, l, 2, 3에 있어서의 ISO/IEC13818-2의 규격에 따라 전송되어 오는 프레임 데이터를 나타낸다.

또한 도 7중의 601을 붙인 1 또는 0의 값은 각각의 프레임에 부수한 비트스트림(512)중의 repeat_first_field의 값을 나타낸다.

본 실시예의 제 2의 MPEG2 디코드수단(504)과, 상기 실시예에서의 MPEG2 디코드수단(103)(도 1 참조)의 차이점은 비트스트림(512)을 입력으로 하여, 60i 화상신호를 생성하지 않고 직접 60p 화상신호를 생성하는 점이다.

즉, 제 2의 MPEG2 디코드수단(504)은 플래그 비트 해석수단(503)의 출력제어신호(513)로부터 repeat_first_field가 l인지 0인지를 알 수 있다. 제 2의 MPEG2 디코드수단(504)은 repeat_first_field가 1인 프레임은 60프레임/초의 레이트의 표시에 있어서 해당 프레임을 3회 반복하여 출력한다. repeat_first_field가 0인 프레임은 해당 프레임을 2회 반복하여 출력하도록 동작한다.

도 7은 repeat_first_field가 부여된 경우의 일례를 도시한다. 도 7에서는 프레임 A와 C가 repeat_first_field 플래그가 l인 경우를 나타내고, 이 때 출력을 AAABBCCCDD로 출력하는 것을 나타내고 있다.

본 구성에 의해 제 2의 MPEG2 디코드수단(504)은 24 프레임/초의 소재로부터 인코드된 비트스트림을 바탕으로 하여, 정확하게 시간 순으로 내부 삽입된 60프레임/초의 60p 화상신호를 출력할 수 있다.

( 제 4 실시예 )

도 8은 본 발명의 프로그레시브 화상신호 송출장치 및 프로그레시브 화상신호 수신장치의 일실시예의 수신장치 및 송신장치의 구성을 도시한 블록도이다.

본 실시예에서는 설명을 간단히 하기 위해, 일례로서 매초 24장의 프로그레시브 신호로부터 매초 60장의 프로그레시브 신호를 얻는 경우에 대해 설명하기로 한다.

도 8에 있어서 801은 필름소재 등의 매초 24장의 레이트를 갖는 프로그레시브 신호를 매초 60필드의 필드구조를 갖는 60i 신호로 변환하는 24p → 60i 변환수단이다. 제 1 실시예에 있어서의 24p → 60i 변환수단(101)과 같이 동작한다. 802는 ISO/IEC13818-2의 기술에 따른 영상신호의 비트스트림을 생성하는 제 3의 MPEG2 비디오 인코드수단이다. 또 803은 상기 비트스트림으로부터 특정의 플래그 비트의 내용을 해석하는 제 2의 플래그 비트 해석수단이고, 804는 상기 비트스트림으로부터 제 2의 플래그 비트 해석수단(803)이 출력하는 제어신호에 따라, 선택적으로 배속화방법을 변환하여 60프레임/초의 화상신호를 재구성하는 제 3의 MPEG2 비디오 디코드수단이다.

또 신호 810은 24프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 60p 신호이고, 신호 811은 60필드/초의 프레임 레이트를 갖는 60i 신호이다. 812는 ISO/IEC13818-2에서 정의된 비트스트림이고, 813은 비트스트림(812)으로부터 특정의 비트를 해석하여 제 3의 MPEG2 비디오 디코드수단(804)으로 배속화방법을 지시하는 제어신호이다. 814는 배속화된 60프레임/초의 프레임 레이트를 갖는 60p 화상신호이다.

우선 24p → 60i 변환장치(801)는 종래 기술의 설명에서 설명한 것과 완전히 동일하게 매초 24장의 소재로부터 60필드/초의 신호를 생성한다.

다음으로 24p → 60i 변환수단(801)의 출력은 제 3의 MPEG2 비디오 인코드수단(802)에 입력된다.

본 실시예에서는 제 3의 MPEG2 인코드수단(802)은 입력의 60i 신호(811)를 받아, 내부에서 필드 리피트되어 있는 필드를 검출하여 필드 리피트분은 전송하지 않는다.

도 9 및 도 10은 본 실시예에 있어서의 제 3의 MPEG2 비디오 인코드수단 (802)등의 동작을 설명하기 위한 설명도이다. 또한 도 9는 ISO/IEC13818-2에서의 규정 Sequence_header를 나타내고, 도 10은 ISO/IEC13818-2에서의 규정 Sequence_ extension을 나타낸다.

도 9 및 도 10은 프로그램 함수처럼 표현되어 있지만 각각의「행」이 물리적인 비트열에 대응하고 있다. 도 9 및 도 10은 도 6과 마찬가지로 하드웨어적인 비트스트림의 상태를 나타내고 있다.

제 3의 비디오 인코드수단(802)은 도 9에 도시한 frame_rate_code 비트에 1을, 또 도 10에 도시한 progressive_sequence 비트에 1을, 각각 기입하여 비트스트림을 구성하도록 동작한다.

본 실시예에서는 상술한 제 3의 실시예에 있어서 사용한 repeat_first_field 비트는 사용하지 않지만, 결과적으로 1초당 30장의 신호를 1초당 24장으로 전송한다.

비트스트림(812)은 임의의 변복조를 행하여 송신되어 전송로를 거쳐 수신측에 도달한다. 수신측에서 비트스트림(812)은 제 3의 MPEG2 비디오 디코드수단(804)에 입력된다.

제 3의 MPEG2 비디오 디코드수단(804)은 ISO/IEC13818-2의 기술에 따라 비트스트림으로부터 화상을 재구성한다.

제 2의 플래그 비트 해석수단(803)은 도 10에 도시한 progressive_sequence 플래그 비트가 1이라면, frame_rate_code에 기재된 값과 표시해야 할 프레임 레이트의 비율로부터 프레임 반복의 횟수를 계산한다.

본 실시예에서는 소재가 24p 신호인 경우를 고려하고 있기 때문에 비트스트림(812)중에는 MPEG2 (ISO/IEC13818-2)에 있어서 24Hz인 것을 나타내는 값으로 규정되어 있는 frame_rate_code = 2가 부여되어 있는 것으로 한다.

여기에서 수신장치의 출력 프레임 레이트를 60 Hz라고 하면, 24 Hz와의 비율은 2 : 5로 계산할 수 있다. 따라서 입력 프레임 2장에 대하여 출력 프레임을 5장 구성하도록 프레임 리피트하면 입출력의 비율은 유지되는 것이 분명하다. 그래서, 상기 입출력의 프레임의 비율을 유지하도록 프레임 리피트하는 것을, 제 2의 플래그 비트 해석수단(803)은 제어신호(813)를 통하여 제 3의 비디오 디코드수단(804)에 지시한다.

이하에 도 11을 참조하면서 제 3의 MPEG2 비디오 디코드수단(804)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 11은 제 3의 MPEG2 디코드 수단(804)의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

제 3의 MPEG2 디코드수단(804)은 제 2의 플래그 비트 해석수단(803)의 출력제어신호(813)로부터, 예를 들면 도 11에 도시한 바와 같이 프레임 리피트하여 출력한다.

도 11에 있어서 부호 814a를 붙인 비트스트림의 재구성 프레임 A, B, C, D는 각각 시각 t = 0, 1, 2, 3에 있어서의 ISO/IEC13818-2의 규격에 따라 전송되어 오는 비트스트림(812)을 제 3의 비디오 디코드수단(804)의 내부에서 화상 재구성했을 때, 생성되는 24p의 화상신호이다.

또한 화상신호(812)의 A, B, C, D는 제 3의 비디오 디코드수단(804)의 내부에 구성되기 때문에, 직접 외부신호로서는 제 3의 비디오 디코드수단의 밖으로 나오지 않지만, 비트스트림(812)을 ISO/IEC13818-2에 따라 화상 재구성했을 때에 완성되는 24p의 화상신호로 되어 있다.

여기에서 제 2의 플래그 비트 해석수단(803)의 출력에 의해, 프레임 리피트의 빈도는 입력이 2 프레임에 대하여, 출력이 5 프레임으로 하면 좋다는 것을 알고 있다. 따라서 제 3의 비디오 디코드수단(804)은, 예를 들면 도 11에 있어서 부호 814를 붙인 화상신호에 의해 나타낸 바와 같이 프레임 A와 C를 3회 리피트하고, 프레임 B와 D는 2회 리피트하여, 결과적으로 60p의 화상신호(814)를 출력한다.

본 구성에 의해 제 3의 MPEG2 디코드수단(804)은 24 프레임/초의 소재로부터 인코드된 비트스트림을 바탕으로 정확하게 시간 순으로 내부에 삽입된 60프레임/초의 60p 화상신호 출력을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 제 3의 비디오 디코드수단(804)의 동작의 설명에 있어서, 프레임 A와 C만을 3회 리피트하는 경우를 설명하였지만, 리피트의 빈도를 2 : 5로 유지하면 다른 프레임을 리피트해도 좋다. 그 경우라도 거의 마찬가지로 정확한 표시 순으로 60p 신호를 얻을 수 있다. 요컨대, 입출력의 프레임 수의 비율이 소정의 값으로 유지되도록 프레임을 리피트하면 되고, 어떤 프레임을 리피트할 것인가는 상관하지 않는다. 따라서 예를 들면, 프레임 B와 C를 3회 리피트하여 AABBBCCCDD와 같은 화상신호를 출력하도록 구성해도 완전히 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또 본 발명은 소재가 프로그레시브인 경우에 그 화질을 손상하지 않고 배속 변환하기 위한 것이므로, progressive_sequence = l이 부여된 비트스트림에 대해서만 고찰하고, 소재가 필드구조인 경우(progressive_sequence = O의 경우)의 방법에 대해서는 여기에서는 언급하지 않기로 한다.

( 제 5 실시예 )

다음으로 도 8을 참조하면서 본 발명의 프로그레시브 화상신호 송출장치 및 프로그레시브 화상신호 수신장치의 일실시예의 수신장치 및 송신장치에 대해 설명하기로 한다.

여기에서 본 실시예의 구성과 상기 제 4 실시예의 구성은 제 3의 MPEG2 인코드수단(802)을 제외하고는 동일하다. 즉, 상기 실시예에서는 제 3의 MPEG2 인코드수단(802)이 frame_rate_code 및 progressive_frame 플래그 비트에 1을 부여하여 전송하는 것을 특징으로 하는 것에 대하여, 본 실시예에서는 ISO/IEC13818-2에서 규정된 도 9에 도시한 extension_and_user_data(O)의 비트 필드를 이용하는 점이다. 또한 본 실시예에 있어서도 상기와 마찬가지로 일례로서 매초 24장의 프로그레시브신호로부터 매초 60장의 프로그레시브 신호를 얻는 경우에 대해 설명하기로 한다.

도 12는 본 실시예에 있어서의 extension_and_user_data(0)의 사용방법을 설명하기 위한 설명도이다.

도 12는 프로그램 함수처럼 표기를 하고 있지만, 각각의 행이 물리적인 비트열에 상당한다. 따라서, 도 12는 도 6과 마찬가지로 하드웨어적인 비트스트림의 상태를 나타내고 있다고도 말할 수 있다.

ISO/IEC13818-2의 규정에 의해, user_data_start_code는 16진수표현으로 0 xB2이므로 0x000001B2로서 시작되는 것이 여기에서의 사용자 데이터가 된다.

도 13은 도 12에 포함되는 frame_code의 4비트의 값을 가진다는 의미를 설명하기 위한 설명도이다.

도 13은 프로그램 함수처럼 표기를 하고 있으나 각각의 행이 물리적인 비트열에 상당한다. 따라서, 도 12는 도 6과 마찬가지로 하드웨어적인 비트스트림의 상태를 나타내고 있다고도 말할 수 있다.

예를 들면, 도 13중 frame_code가 0000 0001의 경우에는 소재는 24프레임/초의 인터레이스 신호인 것을 명시적으로 나타낸다. 이와 같이 0000 1000의 경우에는 23.976프레임/초의 프로그레시브 신호인 것을 나타내는 것으로 한다.

일례로서 23.976 Hz의 프레임 레이트를 가지는 프로그레시브 신호가 소재인 경우 사용자 데이터 필드는「0x00000lB208」이 된다.

이와 같이 extension_and_use_data(O)필드를 이용하여 인코드된 비트열은 상기 제 4 실시예와 마찬가지로 필요한 변조가 이루어져, 전송계를 거쳐 제 3의 MPEG2 디코드수단(804) 및 제 2의 플래그 비트 해석수단(803)에 입력된다.

제 2의 플래그 비트 해석수단(803)에 있어서는 프레임 레이트 비율의 계산을 행할 때 frame_rate_code와 progressive_sequence를 이용하여 행하는 것은 아니고, extension_and_user_data(O)의 기술내용으로부터 판단하여 계산을 하는 것이다. 이 점을 제외하고는 제 2의 플래그 비트 해석수단(803)은 제 4 실시예에서와 마찬가지로 동작한다.

제 3의 MPEG2 디코드수단(804)은 제 2의 플래그 비트 해석수단(803)으로부터의 제어신호(813)를 받고, 예를 들면 도 11에 도시한 바와 마찬가지로 프레임 리피트하여 출력한다.

본 구성에 의해 제 3의 MPEG2 디코드수단(804)은 24프레임/초의 소재로부터 인코드된 비트스트림을 바탕으로 하여, 정확하게 시간 순으로 내부 삽입된 60프레임/초의 60p 화상신호를 출력할 수 있다.

또한 본 실시예는 소재의 프레임 레이트를 나타내는 비트를 extension_and

_user_data(O)에 둔 경우에 대해 설명하였지만, 이것에 한하지 않고 예를 들면 extension_and_user_data(1)이나 extension_and_user_data(2)에 의한 사용자 데이터를 이용해도 완전하게 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 상기 실시예의 프로그레시브 화상신호 송수신장치는 입력 화상신호를 ISO/IEC13818-2에서 규정한 비트스트림으로 변환하는 MPEG2 비디오 인코드수단과, 상기 비트스트림의 화상신호로의 재구성을 행하는 MPEG2 비디오 디코드수단과, 상기 MPEG2 비디오 디코드수단에서의 디코드 동작과정에서 생성되는 프레임화상으로부터 프레임간의 차를 계산하는 프레임구조 해석수단과, 상기 MPEG2 디코드수단과 프레임구조 해석수단에 접속되어 프레임구조 해석수단으로부터 출력되는 프레임간의 차의 유무의 제어신호에 기초하여 배속화를 행하는 배속화수단을 갖도록 구성되는 것이다.

또 상기 실시예의 프로그레시브 화상신호 송수신장치는 입력 화상신호를 ISO/IEC13818-2에서 규정한 비트스트림으로 변환함과 동시에 송수신으로 미리 정한 비트 위치에 소재화상의 프레임구조와 프레임 레이트의 정보를 기술하는 MPEG2 비디오 인코드수단과, 비트스트림의 화상신호로의 재구성을 행하는 MPEG2 비디오 디코드수단과, MPEG2 비트스트림내의 미리 정한 비트로부터 그 프레임이 리피트 해야 할 프레임인지의 여부를 판정하는 플래그 비트 해석수단과, 상기 MPEG2 디코드수단과 상기 플래그 비트 해석수단에 접속되어 플래그 비트 해석수단으로부터 출력되는 제어신호에 기초하여 MPEG2 비디오 디코드수단의 출력의 주사속도를 배속으로 하는 배속화수단을 갖도록 구성된다.

또 상술한 각 실시예의 신호 송신장치 또는 신호 수신장치의 전부 또는 일부의 수단을 컴퓨터에 의해 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 자기디스크나 광디스크 등의 기록매체를 작성하고, 그것을 이용하여 상기와 같은 동작을 컴퓨터에 행하게 하는 구성이어도 좋다. 이러한 구성이어도 상기와 동일한 효과를 발휘한다.

또 상술한 각 실시예에서는 영상소재가 필름으로 대표되는 매초 24장의 프로그레시브 구조(24p)이고, 출력화상이 매초 60장의 프로그레시브 형식의 영상신호(60p)인 경우에 대해 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, 예를 들면 영상소재가 25p나 48p, 72p 인 경우나, 출력측이 50p, 750p, 1080p 등 다른 어떠한 경우에서도 완전히 동일한 순서로 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 여기에서 소재가 24p이고, 출력측이 50p의 경우, 수신장치 및 송신장치의 구성에 대해 도 1을 참조하여 간단히 설명하기로 한다. 이 경우 도 1에 있어서 24p/60i 변환수단(101)을 24p 신호를 입력으로 하여 50i 신호로 변환하여 출력하는 24p/50i 변환수단으로 치환하는 것과 함께, 같은 취지의 치환을 MPEG2 비디오 디코드수단(103) 및 배속화수단(105)등에 관해서도 행하는 것에 의해 용이하게 구성할 수 있다. 따라서, 이러한 치환을 행한 후의 24p/50i 변환수단의 출력은 50i 신호이고, MPEG2 비디오 디코드수단의 출력은 50i 화상신호이고, 배속화수단(105)의 출력은 50p 화상신호로 된다. 이러한 구성에 의해, 도 1의 구성과 마찬가지인 효과를 발휘한다.

또 이 경우의 24p 신호, 50i 신호(PAL) 및 50p 신호(PAL 배속신호)의 대응관계를 모식적으로 나타낸 도면을 도 14의 (a), (b), (c)에 도시한다. 도 14에서 프레임 A∼L까지는 동일한 프레임이 2 프레임분 반복되고, 프레임 M에서 동일한 프레임 M이 3 프레임분 반복된다. 이 후, 마찬가지의 간격으로 2 프레임분과 3 프레임분의 반복이 행해진다.

또한, 도 14에서 Al∼N2는 각각 1장의 필드화상을 모식적으로 나타낸 것이고, 그 표기법은 도 16, 도 17의 (a), (b)등의 경우와 마찬가지이다. 예를 들면, A1을 붙인 곳은 프레임 A의 제 1 필드(톱필드, 홀수필드)이고, A2를 붙인 곳은 프레임 A의 제 2 필드(보텀필드, 짝수필드)를 나타내고 있다.

또 상기와 같은 치환을 도 4에 대해서도 행할 수 있다. 이 경우 도 4에 있어서 24p/60i 변환수단(401)을 24p/50i 변환수단으로 치환함과 동시에 같은 취지의 치환을 MPEG2 비디오 디코드수단(403) 및 제 2의 배속화수단(405)등에 관해서도 행하는 것에 의해 용이하게 구성할 수 있다. 따라서 이러한 치환을 한 후의 24p/50i 변환수단의 출력은 50i 신호이고, MPEG2 비디오 디코드수단의 출력은 50i 화상신호이고, 제 2의 배속화수단(105)의 출력은 50p 화상신호가 된다. 이러한 구성에 의해, 도 4의 구성과 마찬가지의 효과를 발휘한다.

또 상기와 같은 치환을 도 5에 대해서도 행할 수 있다. 이 경우 도 5에 있어서 24p/60i 변환수단(501)을 24p/50i 변환수단으로 치환함과 함께, 같은 취지의 치환을 제 2의 MPEG2 비디오 디코드(504)등에 관해서도 행하는 것에 의해 용이하게 구성할 수 있다. 따라서 이러한 치환을 한 후의, 24p/50i 변환수단의 출력은 50i 신호이고, 제 2의 MPEG2 비디오 디코드수단의 출력은 50p 화상신호가 된다. 이러한 구성에 의해, 도 5의 구성과 마찬가지의 효과를 발휘한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면 송신기측에서 소재의 정보가 부여되지 않는 경우에도 디코드 화상의 차를 산출하는 것으로 리피트된 필드를 검출할 수 있고, 이에 따른 배속화를 행하는 것으로 상기와 마찬가지인 최적의 배속화가 가능하게 되는 것이다.

또 송신기측에서 소재의 프레임 레이트를 기술하여 전송하는 것으로, 수신기측에서 그 정보를 바탕으로 하여 최적의 배속변환을 하는 것이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 수직 해상도를 유지하면서, 필드사이에서의 움직임이 큰 경우에도 종래에 비교해서 양호한 배속신호를 얻을 수 있다는 장점을 갖는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 수직해상도를 유지하면서 필드간에서의 움직임이 큰 경우에도 종래에 비교해서 양호한 배속신호를 얻을 수 있는 프로그레시브 화상신호 송출장치, 프로그레시브 화상신호 수신장치 및 매체를 제공할 수 있다.

Claims

비트스트림을 입력으로 하여, 인터레이스 형식의 영상신호로 변환하여 출력하는 비디오 디코드수단과,

상기 비디오 디코드수단으로부터 출력되는 현 프레임과 이 프레임보다 l 프레임 시간 전 프레임의 신호에 기초하여, 이 쌍방의 프레임 신호사이의 차를 산출하고, 그 산출결과로부터 소정의 제어신호를 출력하는 프레임구조 해석수단과,

상기 비디오 디코드수단의 출력신호의 주사속도를 기준으로 하여 소정 배수의 주사속도의 프로그레시브 신호가 되도록, 상기 비디오 디코드수단으로부터 출력되는 영상신호와, 상기 프레임구조 해석수단으로부터 출력되는 제어신호에 기초하여, 프레임 신호를 생성하는 배속화수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
비트스트림을 입력으로 하여, 인터레이스 형식의 영상신호를 출력하는 비디오 디코드수단과,

상기 비디오 디코드수단으로부터의 출력신호를 얻어, 이 신호를 1 프레임시간분 지연시키는 일시 기억수단(temporary storing means)과,

상기 비디오 디코드수단으로부터 출력되는 현 프레임신호와, 상기 일시 기억수단으로부터 출력되는 전 프레임 신호의 신호에 기초하여, 이 쌍방의 프레임 신호 사이의 차를 산출하여, 그 산출결과로부터 소정의 제어신호를 출력하는 판정수단과,

상기 일시 기억수단의 출력신호의 주사속도를 기준으로 하여 소정 배수의 주사속도의 프로그레시브 신호가 되도록, 상기 일시 기억수단으로부터 출력되는 영상신호와 상기 판정수단으로부터 출력되는 제어신호에 기초하여 프레임 신호를 생성하는 배속화수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 비트스트림이 ISO/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림인 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 프레임구조 해석수단이 상기 쌍방의 프레임 신호간의 차를 산출하는 경우, 현 프레임의 필드신호와 그 필드신호에 대응하는 전 프레임의 필드신호의 차의 절대값의 합을 계산하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 프레임구조 해석수단이 상기 쌍방의 프레임 신호간의 차를 산출하는 경우, 현 프레임의 일부 화소와 전 프레임의 일부 화소의 차의 절대값의 합을 계산하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
비트스트림을 입력으로 하여, 프로그레시브 형식의 영상신호로 변환하여 출력하는 비디오 디코드수단과,

상기 비트스트림중에서 프레임신호에 대응하여 기술되어 있는 필드 리피트의 유무를 나타내는 플래그 신호를 검출하여, 그 검출한 플래그신호가 필드 리피트의 유무의 어느 쪽을 나타내고 있는가를 상기 비디오 디코드수단에 출력하는 플래그 비트 해석수단을 구비하고,

상기 플래그 비트 해석수단으로부터의 상기 출력이 상기 필드 리피트가 있음을 나타내는 경우, 상기 비디오 디코드수단은 상기 플래그 신호에 대응하는 프레임 신호와 같은 프레임 신호를 반복하여 출력하고, 상기 비트스트림중의 프레임신호의 주사속도를 기준으로 하여, 소정 배수의 주사속도의 프로그레시브 형식의 상기 영상신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
순차 주사(프로그레시브 주사)방식에 의해 촬영된 영상소재를 ISO/IEC13818-

2에서 규정된 비트스트림에 따라서 송출하는 송출장치에 있어서,

상기 비트스트림중의 사용자 데이터 영역내의 비트위치를 이용하여, 상기 영상소재의 프레임 레이트를 기술하여 전송하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 송출장치.
제 7 항에 있어서,

상기 사용자 데이터 영역내의 비트위치를 이용하는 경우, extension_and_ user_data(O)비트 필드 또는 extension_and_user_data (1)비트 필드, 또는 exten- sion_and_user_data(2)비트 필드를 이용하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 송출장치.
송신장치로부터 송신되어 오는 비트스트림을 입력으로 하여, 프로그레시브 모니터로의 순차 주사신호를 출력하는 수신장치에 있어서,

상기 송신장치와의 사이에서 미리 정의한 임의의 비트 위치에 있는 비트 정보에 의해 영상소재의 프레임 레이트를 인지하는 제 2의 플래그 비트 해석수단과,

상기 제 2의 플래그 비트 해석수단의 출력과 상기 비트스트림을 그 입력으로 하여, 상기 제 2의 플래그 비트 해석수단의 출력과 상기 프로그레시브 모니터에서의 표시 프레임 레이트의 비율에 따라 프레임 리피트의 빈도를 결정하여 화상을 재구성하고, 프로그레시브 신호를 출력하는 비디오 디코드수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
제 9 항에 있어서,

상기 송신되어 오는 비트스트림이 IS0/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림인 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
제 10 항에 있어서,

상기 제 2의 플래그 비트 해석수단은 상기 IS0/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림중, extension_and_user_data(0)비트 필드나 extension_and_user_data(1)비트 필드로부터, 또는 extension_and_user_data(2)비트 필드로부터 상기 프레임 레이트를 인지하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
IS0/IEC13818-2에서 규정된 비트스트림을 입력으로 하여, 프로그레시브 신호를 출력하는 수신장치에 있어서,

sequence_header 중의 frame_rate_code 플래그에 기술되어 있는 코드값이 상기 출력하는 프로그레시브 신호의 프레임 레이트값의 1/2인지의 여부를 해석하여, 그 해석결과를 제어신호로서 출력하는 플래그 비트 해석수단과,

상기 비트스트림을 입력으로 하여, 상기 IS0/IEC13818-2의 규정에 기초하여 화상을 재구성하는 비디오 디코드수단과,

상기 플래그 비트 해석수단으로부터 출력된 상기 제어신호에 기초하여 상기 비디오 디코드수단의 출력신호의 주사속도를 2배의 주사속도로 변환하는 배속화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 화상신호 수신장치.
제 7 항 또는 제 8항에 기재한 프로그레시브 화상신호 송출장치의 전부 또는 일부의 수단을 컴퓨터에 의해 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 매체.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 9 항, 제 10항, 제 11 항 및 제 12 항중 어느 한 항에 기재한 프로그레시브 화상신호 수신장치의 전부 또는 일부 수단을 컴퓨터에 의해 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 매체.