(57)【要約】【課題】  コストの増加や処理の増加を招くことなく、簡易的にＰＡＬ方式の映像信号をＮＴＳＣ方式に変換可能とし、単純にフレームを増やして再生した際の不自然さを低減可能な映像再生装置を提供することにある。【解決手段】  映像再生装置は、ＰＡＬ方式の映像信号のフレームレートを変換してＮＴＳＣ方式の映像信号を生成する。映像再生装置は、ＰＡＬ方式の映像信号について５フレーム毎に１フレームの補間フレームを挿入してＮＴＳＣ方式の映像信号へと変換する手段（バッファ２２、補間フレーム生成部２３、合成部２４）を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）方式の映像信号のフレームレートを変換してＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式の映像信号を生成する映像再生装置であって、
前記ＰＡＬ方式の映像信号について５フレーム毎に１フレームの補間フレームを挿入して前記ＮＴＳＣ方式の映像信号へと変換する手段を有することを特徴とする映像再生装置。
【請求項２】
前記ＮＴＳＣ方式の映像信号へと変換する手段は、前記補間フレームの直前のフレームの情報を使用して当該補間フレームの生成を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像再生装置。
【請求項３】
前記補間フレームの生成において、直前のフレーム情報を奇数行フィールド（以下、トップフィールドとする）と偶数行フィールド（以下、ボトムフィールドとする）とに分離し、前記ボトムフィールドを保持し、保持したボトムフィールドを補間フレームのボトムフィールドとし、前記補間フレームのトップフィールドに前記ボトムフィールドを平均化したフィールドを生成することで、補間フレームを生成することを特徴とする請求項２に記載の映像再生装置。
【請求項４】
前記補間フレームのトップフィールドの1行目として、保持しているボトムフィールドの1行目と同じとすることを特徴とする請求項３に記載の映像再生装置。
【請求項５】
ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）方式の映像信号のフレームレートを変換してＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式の映像信号を生成する映像再生装置に用いるフレームレート変換方法であって、
前記映像再生装置が、前記ＰＡＬ方式の映像信号について５フレーム毎に１フレームの補間フレームを挿入して前記ＮＴＳＣ方式の映像信号へと変換する処理を実行することを特徴とするフレームレート変換方法。
【請求項６】
前記映像再生装置が、前記ＮＴＳＣ方式の映像信号へと変換する処理において、前記補間フレームの直前のフレームの情報を使用して当該補間フレームの生成を行うことを特徴とする請求項５に記載のフレームレート変換方法。
【請求項７】
前記補間フレームの生成において、直前のフレーム情報を奇数行フィールド（以下、トップフィールドとする）と偶数行フィールド（以下、ボトムフィールドとする）とに分離し、前記ボトムフィールドを保持し、保持したボトムフィールドを補間フレームのボトムフィールドとし、前記補間フレームのトップフィールドに前記ボトムフィールドを平均化したフィールドを生成することで、補間フレームを生成することを特徴とする請求項６に記載のフレームレート変換方法。
【請求項８】
前記補間フレームのトップフィールドの1行目として、保持しているボトムフィールドの1行目と同じとすることを特徴とする請求項７に記載のフレームレート変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像再生装置及びそれに用いるフレームレート変換方法に関し、特にＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ；位相反転線）方式からＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式への変換に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のＰＡＬ方式の映像フレームレートは２５ｆｐｓであり、ＮＴＳＣ方式の映像フレームレートは２９．９７ｆｐｓである。このため、ＰＡＬ方式からＮＴＳＣ方式への変換を行う場合には、不足分のフレームを入力映像の一部からコピーして生成することにより、容易に変換することができる。
【０００３】
しかしながら、ＰＡＬ方式からＮＴＳＣ方式への変換を行う際の映像フレームレートの変換は、単純にフレームを増やして再生しただけでは、不自然な映像となってしまう。
【０００４】
そこで、この問題を解決するために、下記の特許文献１では、動きベクトルを用いてフレームレート変換をする方法が提案され、特許文献２では、ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式とを相互に変換する際に、フレーム単位で間引くことによりフレーム数の削減を行う方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０１８３７７号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した本発明に関連するＰＡＬ方式からＮＴＳＣ方式への変換を行う方法では、不足分のフレームを入力映像の一部からコピーして生成することにより、容易に変換することができるが、映像フレームレートの変換において、単純にフレームを増やして再生しただけでは不自然な映像となってしまう。
【０００７】
この問題を解決するために、上記の特許文献１に記載の方法では、動きベクトルを用いてフレームレート変換を行っているが、動きベクトルの検出に複雑な作業が必要であることから、コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
また、上記の特許文献２に記載の方法では、ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式とを相互に変換しているため、ＰＡＬ方式からＮＴＳＣ方式への変換を行う際にも、必要のないＮＴＳＣ方式からＰＡＬ方式への変換処理が生じてしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、コストの増加や処理の増加を招くことなく、簡易的にＰＡＬ方式の映像信号をＮＴＳＣ方式に変換することができ、単純にフレームを増やして再生した際の不自然さを低減することができる映像再生装置及びそれに用いるフレームレート変換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による映像再生装置は、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）方式の映像信号のフレームレートを変換してＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式の映像信号を生成する映像再生装置であって、
前記ＰＡＬ方式の映像信号について５フレーム毎に１フレームの補間フレームを挿入して前記ＮＴＳＣ方式の映像信号へと変換する手段を備えている。
【００１１】
本発明によるフレームレート変換方法は、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）方式の映像信号のフレームレートを変換してＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式の映像信号を生成する映像再生装置に用いるフレームレート変換方法であって、
前記映像再生装置が、前記ＰＡＬ方式の映像信号について５フレーム毎に１フレームの補間フレームを挿入して前記ＮＴＳＣ方式の映像信号へと変換する処理を実行している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、コストの増加や処理の増加を招くことなく、簡易的にＰＡＬ方式の映像信号をＮＴＳＣ方式に変換することができ、単純にフレームを増やして再生した際の不自然さを低減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による映像再生装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態によるフレームレート変換処理を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態によるフレームレート変換処理を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による映像再生装置におけるフレームレート変換処理の概要について説明する。
【００１５】
ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ；位相反転線）方式の映像フレームレートは２５ｆｐｓ、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式のフレームレートは２９．９７ｆｐｓである。
【００１６】
本発明による映像再生装置は、復号部と送信部とからなる映像信号復号部と、受信部とバッファと補間フレーム生成部と合成部とからなる映像表示部とによって構成されている。
【００１７】
本発明は、この映像再生装置において、簡易的にＰＡＬ  ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）放送方式の映像データのフレームレートを変換し、ＮＴＳＣ  ＴＶ放送方式の映像を生成することを特徴としている。
【００１８】
本発明では、受信部に入力されたＰＡＬ方式の映像信号について、５フレーム毎に１フレームのフレームを挿入することで、ＮＴＳＣ方式の映像信号へ変換する。挿入するフレームの生成方法は、挿入するフレームの直前のフレームの情報を使用する。
【００１９】
挿入するフレームを作成するフレーム装置では、直前のフレーム情報を奇数行フィールド（トップフィールド）と偶数行フィールド（ボトムフィールド）とに分離し、ボトムフィールドを保持する。保持したボトムフィールドを、補間フレームのボトムフィールドとする。
【００２０】
一方、補間フレームのトップフィールドには、ボトムフィールドを平均化したフィールドを補間フレーム生成部で生成することで、補間フレームを作成する。但し、トップフィールドの1行目は、保持しているボトムフィールドの1行目と同じとする。
【００２１】
本発明では、この補間フレームの生成方法により、簡易的にＰＡＬ方式の映像信号をＮＴＳＣ方式に変換することができ、単純にフレームを増やして再生した際の不自然さを低減することができる。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態による映像再生装置の構成例を示すブロック図であり、図２は本発明の実施の形態によるフレームレート変換処理を示す図であり、図３は本発明の実施の形態によるフレームレート変換処理を詳細に示す図である。
【００２３】
図１において、本実施の形態による映像再生装置は、復号部１１と送信部１２とからなる映像信号復号部１と、受信部２１とバッファ２２と補間フレーム生成部２３と合成部２４とからなる映像表示部２とによって構成されている。
【００２４】
本実施の形態による映像再生装置では、受信部１１に入力されたＰＡＬ方式の映像信号について、５フレーム毎（図２の１〜５，６〜１０）に１フレームのフレーム（図２の＃１，＃２）を挿入することでＮＴＳＣ方式の映像信号へ変換する（図２参照）。
【００２５】
挿入するフレームの生成方法は、挿入するフレームの直前のフレームの情報を使用する。挿入するフレームを作成する際には、直前のフレーム情報（図３の５）を奇数行フィールド（トップフィールド）（図３の５ａ）と、偶数行フィールド（ボトムフィールド）（図３の５ｂ）とに分離し、ボトムフィールドを保持する。
【００２６】
保持したボトムフィールド（図３の５ｂ）を、補間フレームのボトムフィールド［図３の（ｂ）］とする。一方、補間フレームのトップフィールド［図３の（ａ）］には、ボトムフィールドを平均化したフィールドを補間フレーム生成部２３で生成することで、補間フレームを作成する。但し、トップフィールドの1行目は、保持しているボトムフィールドの1行目と同じとする。補間フレームの生成方法について図３に示す。
【００２７】
これら図１〜図３を参照して本実施の形態による映像再生装置におけるフレーム変換方法について説明する。
【００２８】
映像信号復号部１へ入力された圧縮符号化映像信号は、復号部１1で、非圧縮映像信号へと復号化される。非圧縮映像信号は、送信部１２へ入力されることにより、映像表示部２の受信部２１に送られる。
【００２９】
受信部２１では、受信した非圧縮映像信号をフレーム毎に分離し、1フレームずつバッファ２２へ格納する。バッファ２２では、合成部２４へ信号を送る。但し、バッファ２２では、５枚目、１０枚目、１５枚目というような、５の倍数のフレーム数のデータが入力された場合、補間フレーム生成部２３にも信号を送る。バッファ２２は、１枚のフレーム情報のみを保持し、次のフレームが受信部２１から送られてきた場合、フレームデータの上書きを行う。
【００３０】
補間フレーム生成部２３では、入力されたフレームデータを奇数行フィールド（トップフィールド）と、偶数行フィールド（ボトムフィールド）とに分離し、ボトムフィールドのみを保持する。補間フレーム生成部２３は、保持したボトムフィールドを、補間フレームのボトムフィールドとする。
【００３１】
一方、補間フレーム生成部２３では、補間フレームのトップフィールドとして、ボトムフィールドを平均化したフィールドを生成することで、補間フレームを作成する。
【００３２】
平均化の具体的な方法について説明すると、トップフィールドの２行目は、ボトムフィールドの１行目の情報とボトムフィールドの２行目の情報とを足して２で割った値とする。トップフィールドの２行目も同様に、ボトムフィールドの２行目の情報と３行目の情報とを足して２で割った値を挿入する。
【００３３】
補間フレーム生成部２３では、この処理をボトムフィールドの行数分繰り返すことで、補間フレームのトップフィールドを作成する。尚、ボトムフィールドの１行目については、トップフィールドの１行目をそのままコピーした値とする。
【００３４】
補間フレーム（６フレーム目）のボトムフィールドは、１行目から順に、直前のフレーム５ｂの１行目成分ｆ1、直前のフレーム５ｂの２行目成分ｆ2、・・・、直前のフレーム５ｂのｎ−１行目成分ｆn-1、直前のフレーム５ｂのｎ行目成分ｆnとなる［図３の（ｂ）参照］。
【００３５】
また、補間フレーム（６フレーム目）のトップフィールドは、１行目から順に、直前のフレーム５ｂの１行目成分ｆ１、（ｆ１＋ｆ2）／２、（ｆ2＋ｆ3）／２、・・・、（ｆn-2＋ｆn-1）／２、（ｆn-1＋ｆn）／２となる［図３の（ａ）参照］。
【００３６】
補間フレーム生成部２３では、補間フレームが完成したら、その補間フレームを合成部２４へ入力する。ここで、合成部２４には、バッファ２２から送られてきた信号と、補間フレーム生成部２３から送られてきた信号とがある。
【００３７】
合成部２４では、バッファ２２からの信号を５回受信した後に、１回、補間フレーム生成部２３からの信号を受けることとする。合成部２４では、この作業を入力映像信号のフレーム回数分行うことで、ＮＴＳＣ方式の映像信号を生成する。
【００３８】
このように、本実施の形態では、入力されたＰＡＬ方式の映像信号について、５フレーム毎に１フレームのフレームを挿入することで、コストの増加や処理の増加を招くことなく、簡易的にＰＡＬ方式の映像信号をＮＴＳＣ方式に変換することができ、単純にフレームを増やして再生した際の不自然さを低減することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  映像信号復号部
２  映像表示部
１１  復号部
１２  送信部
２１  受信部
２２  バッファ
２３  補間フレーム生成部
２４  合成部
【図１】
2014176038.tif 000003
【図２】
2014176038.tif 000004
【図３】
2014176038.tif 000005