JP2618587B2 - フレーム静止モードに有効に適用できる画像フレーム識別システム - Google Patents
フレーム静止モードに有効に適用できる画像フレーム識別システムInfo
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- JP2618587B2 JP2618587B2 JP5129133A JP12913393A JP2618587B2 JP 2618587 B2 JP2618587 B2 JP 2618587B2 JP 5129133 A JP5129133 A JP 5129133A JP 12913393 A JP12913393 A JP 12913393A JP 2618587 B2 JP2618587 B2 JP 2618587B2
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Description
は再生する方法に関し、特に実質的に同一フィールドか
ら成る画像情報フレームの識別方法に関する。さらに詳
しくは、本発明は、第一のフレーム速度で記録された画
像又は画像情報を異なったフレーム速度で見ることので
きるフォーマットで、ビデオテープ又はディスクに転送
し、かつ再生中にフレーム静止させるのに好適なビデオ
テープ又はディスクのフレームを決定する方法に関す
る。
やディスク等の媒体に転送する際、画像フレームが表示
される速度が変わる。米国において、従来、フィルムは
毎秒24フレームの速度で映し出され、一方ビデオテー
プやディスクの場合、公称速度毎秒30フレームで走行
するのが標準となっている。ちらつきを抑えるために、
各画像フレームはフレーム速度の2倍の速度で2回走査
され、フィールドと呼ばれる半フレームを2個作ってい
る。1つのフィールドは奇数番目の走査ラインを含み、
他方のフィールドは偶数番目の走査ラインを含んでい
る。この手法はインターレース走査と呼ばれている。
差については、インターレース画像走査手法を利用した
図1に示す方法で対処している。ビデオとフィルムのフ
レーム速度の比率は5/4なので、4つのフィルムフレ
ーム10、12、14、16毎に再構成して5つのビデ
オフレーム18、20、22、24、26を形成しなけ
ればならない。各々のビデオフレームは2フィールドか
ら成り、4つのフィルムフレーム10ー16から合計1
0フィールド形成されることになる。この条件を満たす
ために、フィルムフレームは1つおきに走査して3つの
ビデオフィールド(フィルムフレーム10と14の場
合)、又は2つのビデオフィールド(フィルムフレーム
12と16の場合)を形成する。この方法は3:2プル
ダウンと呼ばれており、連続した4つのフィルムフレー
ム毎に、つまり対応する5つのビデオフレーム毎に、夫
々単一フィルムフレームの2フィールドから成る3つの
ビデオフレーム18、24、26を作り、また夫々が隣
り合うフィルムフレームのフィールドで構成された2つ
のビデオフレーム20、22を作る。ビデオを通常の速
度で見るとき、フレーム20、22が隣り合うフィルム
フレームのフィールドで構成されていても何ら不都合は
生じない。しかし、フレーム20又は22をフレーム静
止モードで見る場合、画像が隣り合うフィルムフレーム
から取った2つのフィールドをインターレースすること
によって作られているため、画面に煩わしいしちらつき
が生じることがある。従って、フレーム静止モードにお
いてはビデオフレーム18、24、26を表示しフレー
ム20、22を表示しないような機構を設けることが望
まれる。本発明はこの目的のためになされたものであ
る。
レームを識別する方法として、図1に示す一連の3:2
プルダウン動作を手動で観察して、その後図1に示した
動作がビデオ媒体全体を通して繰り返されるという仮定
の下に、ビデオフレームを数字でコード化する方法が用
いられている。
一連の動作は、例えば編集のために変更又は中断させら
れることがあり、その場合、それ以降の動作は手動によ
って再び設定しなければならない。さらに、この手動操
作は、フィルム速度が標準でないフィルム又は可変速度
で走行するフィルムの場合、複雑で煩わしくなる。例え
ば、非常に古い映画は手動カメラで撮影しており、毎秒
24フレームの標準速度から大きくずれることがよくあ
る。本発明がなされる以前は、これら初期の映画をビデ
オテープやディスクに転送し、かつ上記のようにフレー
ム静止モードに適したビデオフレームを識別することは
ほとんど不可能であると考えられていた。
ム静止モードに適した実質的に同一のフィールドから成
るビデオ情報フレームを識別するシステムにおいて、オ
ペレータの介入なしに自動的に動作し、フィルム速度の
変動を自動的に吸収し、かつ/又は煩わしいちらつきを
低減又は解消できる程十分に互いに類似したフィールド
から成るビデオフレームを静止して見ることを可能にす
るシステムを提供することである。本発明のもう一つの
目的は、映画フィルムのような媒体からビデオテープや
ディスクのような異なるフレーム速度を有する別の媒体
に画像情報のフレームを転送するシステムにおいて、単
一の媒体の同一フレーム又は実質的に同一のフレーム
(「クリーン」ビデオフレームと呼ぶ)から取ったフィ
ールドから成る第2の媒体のビデオフレームを自動的に
識別し、それら識別したフレームを、実質的に同一でな
い第一媒体上の複数の隣接フレームから取ったフィール
ドで構成される第二媒体上のビデオフレームから区別す
るシステムを提供することである。本発明のさらにもう
一つの目的は、第一媒体の単一フレーム又は充分に類似
した複数フレーム又はフィールドから取った複数フィー
ルドから成る第二媒体のフレームのみを、再生中にフレ
ーム静止することができるように第二媒体上のそのよう
なフレームを識別するシステムを提供することである。
記述、クレーム及び添付図面から理解されるであろう。
本発明は図2〜4を参照し、主にDRAW又はワームデ
ィスク等のビデオディスクを作製して映画を再生した
り、マスタディスクを作製して、映画(フィルム)の複
製ビデオディスクを大量生産する場合を例にとって説明
する。情報をビデオDRAWディスクおよび/又はビデ
オディスクマスタに記録する方法は良く知られており、
これ自体は本発明には含まれない。又、以下の説明から
も分かる通り、本発明はこの実施例に制約されるもので
はない。
おり、システム30にはエンコーダ32が設けられてい
る。エンコーダ32はビデオテーププレーヤ34からビ
デオ情報を受けてそのビデオ情報と共に、フレーム静止
モードに適したビデオ情報のクリーンフレームを示す情
報を、ビデオテープレコーダ36に転送する。本実施例
において、ビデオ情報又はデータの「クリーン」フレー
ムとは、単一のフィルムフレームから取った2つのフィ
ールドで夫々が構成されるフレーム18、24、26
(図1)を示しており、隣接するフィルムフレームから
取った2つのフィールドで夫々が構成されるビデオフレ
ーム20、22とは異なるものである。図2のシステム
30において、映画は既にビデオテープに転送されてい
ると仮定する。すなわち図1に示す3:2プルダウン転
送手順が従来の方法で既に行なわれていると仮定する。
従って、プレーヤ34内のビデオテープは図1における
18〜26のタイプの連続ビデオフレームで構成されて
いる。ビデオフレームは図1に示す通りでなくても構わ
ない。
ーンフレーム18、24、26を識別して区別すること
であり、そのためにクリーンフレーム識別(CFID)
モジュール38を含んでいる。エンコーダ32にはさら
に、遅延回路40が含まれており、これはプレーヤ34
からビデオ情報を遅延させるものであり、それ以外、ビ
デオ情報に対しては何も行なわない。エンコーダ32
は、プレーヤ34から受け取ったビデオ情報の同一又は
ほぼ同一でしかも遅延された複製から成る第一の出力を
遅延回路40からビデオテープレコーダ36に送る。さ
らにこの第1出力と共に、エンコーダ36は、フレーム
静止モードに適したビデオデータのクリーンフレームを
レコーダ36の未使用オーディオチャンネルに記録させ
るための指示をCFID38からビデオテープレコーダ
36に出す。従って、遅延回路40はほぼ1ビデオフレ
ームの期間の遅延を行なう。遅延回路40を省略して、
ビデオ情報をプレーヤ34から直接にレコーダ36に転
送し、モジュール38で識別されたクリーンフレームを
適当に同期させてもよい。
しく示してある。ビデオ入力はアナログ又はデジタルフ
ォーマットのいずれでもよい。ビデオ入力がアナログフ
ォーマットの場合、入力はローパスフィルター42を介
してA/D変換器44に送られ、そこでアナログデータ
の各走査ラインはデジタルフォーマットの一連の画素信
号すなわちピクセルに変換される。ローパスフィルター
42はカットオフ周波数が約 2.5 MHzで、クリーン
フレーム識別には使われない詳細な画像を表わす高周波
数情報を除去する。アナログ又はデジタルフォーマット
のいずれにおいても、ビデオ入力情報はまたタイミング
回路46に送られ、各ビデオ走査ラインの開始時にライ
ン開始信号LSを、また各ビデオフィールドの始めにフ
ィールド開始信号FSを発生させる。これらタイミング
信号LSとFSはCFID回路の残りの部分を同期させ
るために用いられる。
直接受け取られるか、あるいは変換器44によってアナ
ログからデジタルフォーマットに変換されるかに関わら
ず、デジタルビデオデータは平均化回路48の1つの入
力に送られ、また1ライン遅延回路50を介して平均化
回路48の第2の入力にも送られる。平均化回路48と
遅延回路50の目的は、各フィールド内の連続した一対
の走査ラインに対応するピクセルを平均し、それによっ
てクリーンフレーム識別に使用されない画像の詳細を表
わすビデオデータの高周波数情報をさらに除去すること
である。本実施例の平均化回路48は加算回路を有す
る。この加算回路は、連続した走査ラインからのピクセ
ルを互いに加算して、2つのピクセルに2を乗じて平均
した値を平均化回路48の出力に送り出す。遅延回路5
0の時間遅れは、単一走査ラインの合計時間に等しい。
入力に接続され、かつ1フィールド遅延回路54を介し
て他方の入力にも接続されている。遅延回路54の時間
遅れは、ビデオ情報の連続したフィールドの開始時点の
間隔に等しい。例えば上記のビデオ標準の場合、公称で
1/60秒である。比較器52は従ってその2つの入力
において、連続したフィールドから2つの対応するピク
セルを受け取る。これらのピクセルは各フィールド毎
に、1走査ラインづつシリアルに与えられる。従って、
第1フィールドの第1走査ラインの第1ピクセルは第2
フィールドの第1走査ラインの第1ピクセル(これは実
際はフレームの第2走査ラインの第1ピクセル)と比較
され、以降同様な手順が行なわれる。比較器52は逐次
的に与えられたデジタルバイトを互いに比較し、それら
の間の差を示すシーケンシャルデジタルデータをその出
力に送りだす。
Sによって回路56に送られる。これは各走査ラインの
最初と終わりの比較器出力を遮断又は無効にし、それに
よってビデオフレームの縁に発生する可能性のあるエッ
ジ効果を解消するためである。回路56は、比較器52
での比較を有効なものとするために、例えば各フレーム
の中央90%の窓を規定するものである。回路56の出
力は積分器58に送られる。積分器58は、回路56に
よって有効にされた各ビデオフィールドのその部分に対
して、比較器52が行なった全てのピクセルの比較結果
の合計を効果的に累積する。積分器58の出力は比較器
60に送られる。比較器60は、比較器52からの蓄積
された差信号を調整可能なしきい値、あるいはオペレー
タが設定したしきい値と比較する。このしきい値は、ビ
デオデータのクリーン及び「クリーンでない」フレーム
の両方を見て、両者を区別するのに適切なしきい値を選
ぶという経験的な方法で決定する。上記のフィールド比
較方法は、特に、不用な高周波数信号成分を除去する方
法と組み合わせた場合、クリーン及びクリーンでないビ
デオ情報フレームを容易に区別することができるので、
比較器60にしきい値入力を設定することは必須な要素
ではない。
る。タイマ62はまた新しいビデオフィールドの始まり
を示す信号FSをタイマ46から受け取る。タイマ62
の目的は、VTR36(図2)においてテープに記録さ
れたクリーンフレーム識別情報が対応するビデオフレー
ムに正しく同期するように、クリーンフレーム識別情報
である比較器60の出力信号のビデオテープレコーダ3
6への送出タイミングを、遅延回路40と共に、決める
ことである。タイマ62はロックアウト回路64に接続
されている。ロックアウト回路64はフィールド開始タ
イミング信号FSを受取り、これによって1つおきのビ
デオフィールド毎に、すなわちビデオフレーム毎にクリ
ーンフレーム識別信号を発生させる。ロックアウト回路
64の出力は周波数シフトキーすなわちFSK発生器6
6を制御する。このFSK発生器66はオーディオ信号
を発生し、それを出力増幅段68を介してVTR36
(図2)に送りだす。従って、オーディオ信号は、ビデ
オフレームが遅延回路40(図2)等を介してVTR3
6に記録される前に、ビデオ情報の各「クリーン」フレ
ームを識別するのに最適なタイミングでVTR36のビ
デオテープの空いたオーディオ又はキュートラックに記
録される。従ってVTR36へのビデオ入力はプレーヤ
34からの全てのオーディオ及びビデオ情報を含み、か
つ空いたオーディオ又はキュートラックに記録される適
切に同期したクリーンフレーム識別情報も含む。
プを用いてビデオディスクを作製するシステム70を示
す。ビデオテーププレーヤ72は3つの出力チャンネル
を有し、1つはオーディオ情報を直接にビデオディスク
記録システム74に送るための出力チャンネル、もう1
つはビデオ及びビデオ時間コード情報をビデオフレーム
ナンバーエンコーダ76に送るための出力チャンネル、
さらにもう1つはオーディオ又はキュートラックに記録
されたCFID信号をCFIDデコーダ78に送るため
の出力チャンネルである。プレーヤ72、フレームナン
バーエンコーダ76及びビデオディスク記録システム7
4は従来の適当な構成を有するが、デコーダ78が追加
されたので、エンコーダ76は一対のビデオフィールド
間の垂直帰線消去期間に、クリーンビデオフレームの始
まりを示す適切な情報を配置することができる。そのよ
うな情報は例えば、ビデオフレームナンバーの前あるい
はその中にフラグとして配置してもよい。この情報は、
記録システム74によりビデオディスク上に従来と同じ
方法で記録される。その情報が記録されるフォーマット
は、ビデオディスクプレーヤに接続したモニターやスク
リーン上に静止フレームとして表示されるビデオ情報ク
リーンフレームをビデオディスクプレーヤが識別するの
に適したフォーマットである。
その他の情報(本発明によるクリーンフレーム識別信号
を含む)を各ビデオフレームの開始時にディスクに記録
することによって所謂一定角速度ビデオディスクを作製
する工程に、本発明の装置と方法を適用した例を説明し
てきた。しかし本発明は上記の特定の実施例によって制
限されるものではない。本発明は、ビデオ情報のクリー
ンフレームを識別するいかなるビデオシステムにも利用
できる。例えば、図3に示したクリーンフレーム識別モ
ジュール38をフレームメモリ能力を有する従来のビデ
オディスクプレーヤやビデオテーププレーヤに組み込む
ことによって、クリーンフレームのみをほぼリアルタイ
ムに識別して静止させるようにすることができる。本発
明は、映画をビデオテープやディスクに転送するのにビ
デオ情報の3:2プルダウン手法を使用した実施例で説
明したが、その中で使用されたいかなるフレーム速度に
限定されるものではなく、同様に入力信号の一定フレー
ム速度によっても限定されるものではない。すなわち、
本発明は、手動カメラで記録した初期の映画の場合のよ
うに変動する入力フレーム速度に自動的に対処できる。
ら取ったフィールドで構成される第二媒体上のビデオ情
報のフレームを識別する場合について説明した。もちろ
ん、ビデオ情報が静止画像を表わしているときのよう
に、第一媒体上の連続するフレームの間にほとんど差が
ない場合、第一媒体上の隣り合うフレームから取り出し
たフィールドで構成される第二媒体上のフレームであっ
てもフレーム静止モードで表示してもちらつきのない十
分にクリーンなフレームであり、本発明によるクリーン
フレームとして識別される。すなわち、本発明は、第一
媒体上の単一のフレームあるいはほぼ同一の複数フレー
ムから取り出したフィールドで構成される第二媒体上の
ビデオ情報のフレームを識別するものである。
報を転送する際の上記3:2プルダウン動作を示す概略
図である。
の、本発明の実施例としてのシステムを示す機能ブロッ
ク図である。
ク図である。
発明に従って、ビデオディスク上のクリーンフレームを
識別するシステムを示す機能ブロック図である。
ール) 50 一ライン遅延手段 54 一フィールド遅延手段 52 ビデオデータ比較手段(二フィールド比
較手段) 56 安全領域窓 58 一フィールド積分手段 60 しきい値との比較手段 62 タイマ 64 次フィールドロックアウト 66 FSK発生手段 68 オーディオ出力段
Claims (15)
- 【請求項1】 第一のフレーム速度を有する第一媒体か
ら第一フレーム速度とは異なる第二フレーム速度を有す
るビデオフォーマットの第二媒体にビデオ情報のビデオ
フレームを転送するシステム(30または70)におい
て、前記第一媒体上の単一ビデオフレーム又は実質的に
同一の複数ビデオフレームから取り出したビデオデータ
フィールドで構成される、前記ビデオフォーマットの第
二媒体上の各ビデオフレームを識別するための識別装置
であって、 前記第二媒体上の各ビデオフレーム内のビデオデータフ
ィールドを互いに比較するための比較手段(42〜5
8)と、 該比較手段に応答し、このような比較の関数として、前
記第二媒体上の各ビデオフレームのビデオデータフィー
ルドが、前記第一媒体上の単一ビデオフレームから取り
出されたのか、それとも実質的に同一の複数ビデオフレ
ームから取り出されたのかを示す指示手段(60)と、 前記指示手段に応答して、前記第二媒体上の前記ビデオ
情報とは別に、前記第一媒体上の単一ビデオフレーム又
は実質的に同一の複数ビデオフレーム内から取り出され
たビデオデータフィールドからなる前記第二媒体上のビ
デオフレームを示す付加的情報を記録する手段とを備え
たことを特徴とする前記識別装置。 - 【請求項2】 ビデオデータフィールドを比較する前記
手段が、 各ビデオフレーム毎にビデオデータの連続したフィール
ドを受け取る受信手段(42〜50)と、 前記各フレーム毎に前記連続ビデオデータフィールドの
最初のビデオデータフィールドを1フィールドの走査時
間分遅らせる遅延手段(54)と、 該遅延手段に接続された第一の入力と前記受信手段に接
続された第二の入力を有するビデオデータ比較手段(5
2)とから成ることを特徴とする請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記ビデオデータ比較手段(52)が、
前記第一と第二入力端に連続して受け取ったビデオデー
タの個々のピクセルを互いに比較するための手段と、 前記ピクセル間の差を比較の関数として示す指示手段
(56、58)とから成ることを特徴とする請求項2記
載の装置。 - 【請求項4】 前記指示手段(56、58)が、前記各
ビデオフレーム毎に前記第一と第二入力間での連続的な
ビクセル比較による差を、前記比較手段の動作に応じて
蓄積する手段(58)と、 前記蓄積した値をあらかじめ設定したしきい値と比較す
る手段(60)と、 前記蓄積した値が与えられたビデオフレームにおいて前
記しきい値よりも低い時、前記第二媒体上の前記各フレ
ーム内のビデオデータフィールドが前記第一媒体上の単
一ビデオフレームから取り出したことを表す手段(6
0)とから成ることを特徴とする請求項3記載の装置。 - 【請求項5】 前記受信手段がさらに、前記ビデオ情報
から高周波数ビデオデータをフィルタで除去する手段
(42〜50)を含むことを特徴とする請求項4記載の
装置。 - 【請求項6】 前記フィルター手段が連続するビデオデ
ータ走査ラインを平均する手段(48、50)を含むこ
とを特徴とする請求項5記載の装置。 - 【請求項7】 前記平均化手段が、 ビデオデータの各走査ラインを1ラインの走査時間分遅
らせる手段(50)と前記走査ライン遅延手段に接続し
た第一の入力と前記受信手段に接続した第二の入力を有
するビデオデータ平均化手段(48)とから成ることを
特徴とする請求項6記載の装置。 - 【請求項8】 前記ビデオデータ平均化手段(48)が
該平均化手段の前記第一と第二入力で連続して受け取っ
たビデオデータの個々のピクセルを平均する手段を有す
ることを特徴とする請求項7記載の装置。 - 【請求項9】 前記フィルター手段がさらに、 ビデオ情報をアナログフォーマットで受け取る手段と、 前記アナログビデオ情報を、ビデオデータの前記各ピク
セルに対応するデジタルバイトから成るデジタルフォー
マットに変換する手段(44)とから構成されることを
特徴とする請求項8記載の装置。 - 【請求項10】 前記フィルター手段がさらに、低周波
数アナログビデオデータを前記変換手段に供給するロー
パスフィルター手段(42)を含むことを特徴とする請
求項9記載の装置。 - 【請求項11】 前記ローパスフィルター手段(42)
が2.5MHzより低い通過帯を有することを特徴とす
る請求項10記載の装置。 - 【請求項12】 前記表示手段がさらに、各前記ビデオ
フレームの中央部に対して前記蓄積手段の動作を行なわ
せる手段(56)を含むことを特徴とする請求項4記載
の装置。 - 【請求項13】 前記情報記録手段が、前記情報を前記
第二媒体のオーディオトラック上に記録する手段(6
8)を含むことを特徴とする請求項2記載の装置。 - 【請求項14】 前記情報記録手段が、連続するビデオ
データフィールド間の帰線消去期間に前記情報を記録す
ることを特徴とする請求項1記載の装置。 - 【請求項15】 第一ビデオフレーム走査速度を有する
第一媒体からのビデオ情報の連続したビデオフレームを
該第一ビデオフレーム走査速度とは異なる第二ビデオフ
レーム走査速度を有する第二媒体へ転送する方法にし
て、該転送方法、 (a)前記第一媒体上のビデオ情報の連続したビデオフ
レームを走査して、該第一媒体上に各ビデオフレームが
インターレースされた走査線より構成される少なくとも
2つのビデオデータフィールドを生成し、 (b)前記第二媒体上に、該第二媒体の各ビデオフレー
ムが前記第一媒体上の単一ビデオフレームかまたは該第
一媒体上の隣り合うビデオフレームによるかのいずれか
でビデオフレームを構成すると共に、該第一媒体上のビ
デオ情報のすべてのフィールドを該第二媒体上に記録
し、 (c)該第二媒体上のビデオ情報の連続した各ビデオフ
レームにおいて、一つのデータフィールドを他のデータ
フィールドと比較し、それにより該第二媒体上でどのビ
デオフレームが前記第一媒体上の同一ビデオフレーム若
しくは実質的に同一のビデオフレームから取り出された
ふたつのビデオデータフィールドにより構成され、また
はどれが該第一媒体上の隣り合う非同一の2つのビデオ
データフールドにより構成されたものであるかを決定
し、 (d)前記第二媒体上の前記ビデオ情報とは別に、前記
第二媒体上の単一ビデオフレーム又は実質的に同一の複
数ビデオフレーム内から取り出されたビデオデータフィ
ールドからなる前記第二媒体上のビデオ情報のビデオフ
レームを示す付加的情報を、該ビデオフレームが前記第
二の媒体の再生中に、かつ前記第一の隣接した非同一の
ビデオフレームから取り出されたフィールドからなる第
二媒体上のビデオフレームから区別し得るようにして記
録する、 という段階を有することを特徴とする方法。
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1994
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