(57)【要約】記録媒体には、ＮＴＳＣおいてＰＡＬの何れの場合でも、２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートのプログレッシブの符号化ビットストリームが記録される。記録媒体からの再生符号化ストリームがデコーダ２０に供給され、２４ｐまたは２３．９７６ｐのビデオへ復号化される。ビデオ変換部２５は、モニタ２６の表示形式に応じて再生されたビデオを表示ビデオへ変換する。ＮＴＳＣ圏では、２９．９７ｉまたは５９．９４ｐの表示形式が可能とされ、ＰＡＬ圏では、２５ｉまたは５０ｐの表示形式が可能とされる。
2004032494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理装置であって、
ＮＴＳＣ圏、およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化手段と、
上記符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録する記録手段と
からなる情報処理装置。
【請求項２】
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理方法において、
ＮＴＳＣ圏、およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化ステップと、
上記符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録するステップと
からなる情報処理方法。
【請求項３】
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理装置のプログラムにおいて、
２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化ステップと、
上記符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録するステップと
からなる情報処理装置のプログラム。
【請求項４】
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートで表示されるビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理装置のプログラムにおいて、
ＮＴＳＣ圏、およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化ステップと、
上記符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録するステップと
からなるコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項５】
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号が、ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームとして記録されている記録媒体。
【請求項６】
ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通の画サイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームが記録されている記録媒体を再生する情報処理装置であって、
記録媒体から符号化ビデオビットストリームを再生する手段と、
再生された上記符号化ビデオビットストリームを復号し、２３．９７６Ｈｚまたは２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオ信号を生成する伸長復号手段と、
上記伸長復号手段の出力を２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートのビデオ信号へ変換するビデオ変換手段と
からなる情報処理装置。
【請求項７】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＮＴＳＣ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを２９．９７Ｈｚのフレームレートで、インターレース方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項８】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＮＴＳＣ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを５９．９４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項９】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＰＡＬ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを２５Ｈｚのフレームレートで、インターレース方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項１０】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＰＡＬ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを５０Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項１１】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＮＴＳＣ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを２９．９７Ｈｚのフレームレートで、インターレース方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項１２】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＮＴＳＣ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを５９．９４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項１３】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＰＡＬ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを２５Ｈｚのフレームレートで、インターレース方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項１４】
請求の範囲第６項において、
上記ビデオ変換手段は、上記表示形式がＰＡＬ圏の場合に、上記伸長復号手段から出力される２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを５０Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオへ変換する情報処理装置。
【請求項１５】
ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通の画サイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームが記録されている記録媒体を再生する情報処理装置のプログラムであって、
記録媒体から符号化ビデオビットストリームを再生するステップと、
再生された上記符号化ビデオビットストリームを復号し、２３．９７６Ｈｚまたは２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオ信号を生成する伸長復号ステップと、
上記伸長復号ステップで得られたビデオ信号を２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートのビデオ信号へ変換するビデオ変換ステップと
からなる情報処理装置のプログラム。
【請求項１６】
ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通の画サイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームが記録されている記録媒体を再生する情報処理装置のプログラムが記録された記録媒体であって、
記録媒体から符号化ビデオビットストリームを再生するステップと、
再生された上記符号化ビデオビットストリームを復号し、２３．９７６Ｈｚまたは２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを生成する伸長復号ステップと、
上記伸長復号ステップで得られたビデオ信号を２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートのビデオ信号へ変換するビデオ変換ステップと
からなるコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、メインのオーディオビデオデータと同期して再生されるサブデータを記録するための情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。
【背景技術】  記録媒体例えば光ディスクに対してＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  Ｐｈａｓｅ  ２）で符号化したビデオデータのトランスポートストリームを記録することが例えば特許文献１（特開２００２−１５８９７２号公報）に記載されている。
第１図は、ＭＰＥＧでビデオを符号化する場合のフレーム構造のピクチャフォーマットを示す。暗い帯で示すのがトップフィールド（ｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ）のラインであり、白帯で示すのがボトムフィールド（ｂｏｔｔｏｍ＿ｆｉｅｌｄ）のラインである。ＮＴＳＣ用のアスペクト比が（４：３）の伝送画像信号のフォーマットでは、１フレームには、トップフィールドとボトムフィールドとがそれぞれ２４０ラインであり、合計４８０ラインが含まれる。水平方向の画素数は、７０４画素である。ピクチャ層のヘッダ情報内の１ビットのフラグｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔによって、トップフィールドとボトムフィールドとのどちらが時間的に先に表示されるかが判定される。ｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔ＝１の場合には、トップフィールドが時間的に先に表示される。
第２図は、ＭＰＥＧ復号画像と伝送用画像フォーマットとの空間的な関係を示す。ここで、伝送用画像フォーマットは、アスペクト比が４：３のＮＴＳＣを対象としている。１フレーム内の有効画素領域（ＭＰＥＧ復号画像の画素領域）は、上述したように、７８０画素×４８０ラインである。伝送用画像フォーマットは、水平ブランキング領域および垂直ブランキング領域の非有効領域を含む。
上述したフラグｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔと共に、別のフラグｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄも伝送される。ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄは、繰り返しフィールドの存在を示すフラグである。映画等のフィルム素材は、毎秒２４コマのデータであり、一方、ビデオ信号例えばＮＴＳＣ方式のビデオ信号は、毎秒３０フォーマットである。したがって、フィルム素材をビデオ信号に変換する場合では、２４コマから３０フレームを生成する処理が必要とされる。このような処理は、所定の変換パターンで２個のフィールドを３個のフィールドに変換する処理を含むことから、一般に２：３プルダウンと称される。すなわち、自動的に５フレームに２回の割合で第１フィールドの繰り返しを発生させることによって、２４コマから３０フレームの変換がなされる。
上述した２：３プルダウン処理により得られたビデオ信号をＭＰＥＧで圧縮する時には、フレーム数を増やすために挿入したフィールド（繰り返しフィールド）の情報が冗長であるため、繰り返しフィールドを除去するように符号化を行い、圧縮の効率を向上するようになされる。このように、２：３プルダウン処理によりフレーム数を毎秒３０フレームに増やした画像データの繰り返しフィールドを検出し、繰り返しフィールドを除去し、再びフレーム数を２４フレームに減らす処理ハードウエア、逆２：３プルダウン処理と呼ばれる。
毎秒２４コマのフィルム素材を毎秒３０フレームのＮＴＳＣ方式のテレビジョン素材に変換する処理、すなわち、２：３プルダウンの処理について第３図を参照して説明する。フィルム素材は、毎秒２コマであり、同一の画像の２フィールド（第１および第２フィールド）の画像を各コマから形成し、毎秒４８フィールドの画像信号を形成する。次に、フィルム素材の４コマ（８フィールド）をビデオ信号例えばＮＴＳＣ方式のビデオ信号の５フレーム（１０フィールド）へ変換する。
そして、第３図において、台形で囲まれた３フィールドの中の時間的に最後のフィールドがフィールド数を増やすために繰り返されたフィールド、すなわち、リピートファーストフィールドである。リピートファーストフィールドは、５フレームに２回の割合で生じる。このように、２：３プルダウン処理がなされたビデオ信号に付随して、ｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔ、ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄの二つのフラグが伝送される。ｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔは、フレームファーストストラクチュアの場合、最初のフィールドがトップかボトムかを示すフラグである。ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄは、繰り返しフィールドの存在を示すフラグである。
上述したように、ＭＰＥＧ２で符号化した場合には、ＮＴＳＣ方式のフレーム周波数が２９．９７Ｈｚの場合では、各ピクチャに対してｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔとｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄの２個のフラグの値をセットし、そして、シーケンスヘッダ内のｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅを２９．９７Ｈｚにセットする。
テレビジョン方式としてＮＴＳＣ方式以外にＰＡＬ方式が知られている。アスペクト比が（４：３）のＰＡＬ方式は、フレーム周波数が２５Ｈｚで、１フレームが７２０（画素）×５７６（ライン）のフォーマットを有している。ＰＡＬ方式の場合では、基本的にｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔ＝１、ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄ＝０とし、シーケンスヘッダ内のｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅを２５Ｈｚにセットする。つまり、映画の１コマからトップフィールドとボトムフィールドとを生成する。その結果、得られたビデオを記録媒体に記録している。したがって、ＰＡＬ方式の場合では、ビデオの再生速度がオリジナルの映画に対して２５／２４倍速いものとなる。
上述したように、標準解像度のフォーマットでは、ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式とは、画サイズ（画枠）とフレームレートとが相違している。しかしながら、例えば高解像度（ＨＤ）フォーマットでは、画サイズが共通であり、フレームレートのみが相違している。したがって、映画ソースを各方式のビデオ信号へ変換するには、フレームレートのみを変換すれば良い。このように、フレームレートが相違し、画サイズが共通の二つの方式をＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏と呼ぶことにする。
従来では、ＮＴＳＣビデオ信号へ変換される元のビデオ信号のフォーマットと、ＰＡＬビデオ信号へ変換される元のビデオ信号のフォーマットとが相違していた。したがって、例えば映画ソースが記録される記録媒体のオーサリングにおいて、両フォーマットへの変換に適した別々のビデオ信号を用意する必要であり、手間がかかる問題があった。
また、最近では、プログレッシブ方式の表示を行う表示モニタが使用されている。従来では、ＮＴＳＣ方式の場合、２９．９７Ｈｚのインターレース動画像を、５９．９４（＝２×３０×（１０００／１００１））Ｈｚプログレッシブ動画像へ変換して表示することが困難であった。これは、２：３プルダウンが不規則に符号化されている場合があるために、ＭＰＥＧ２ビデオストリームのデコード動画像の中からプログレッシブフレームを検出することが容易でなかったためである。
さらに、ＰＡＬ方式では、毎秒２４コマの映画ソースをフレームレートが２５Ｈｚとして速く再生するので、ビデオの再生速度がオリジナルの映画に対して、２５／２４倍速くなり、オーディオのピッチが高くなる問題があった。
したがって、この発明の目的は、ＮＴＳＣ圏とＰＡＬ圏とで共通の符号化が可能であり、また、ＮＴＳＣ圏の場合に５９．９４Ｈｚプログレッシブ動画像へ変換することが容易であり、さらに、ＰＡＬ圏の場合に再生速度がオリジナルに比して２５／２４倍速くなることを防止できる情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体を提供することにある。
【発明の開示】
上述した課題を達成するため、請求の範囲第１項の発明は、
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理装置であって、
ＮＴＳＣ圏、およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化手段と、
符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録する記録手段と
からなる情報処理装置である。
請求の範囲第２項の発明は、
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理方法において、
ＮＴＳＣ圏、およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化ステップと、
符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録するステップと
からなる情報処理方法である。
請求の範囲第３項の発明は、
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理装置のプログラムにおいて、
２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化ステップと、
符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録するステップと
からなる情報処理装置のプログラムである。
請求の範囲第４項の発明は、
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートで表示されるビデオ信号を記録媒体に記録する情報処理装置のプログラムにおいて、
ＮＴＳＣ圏、およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の符号化ビデオビットストリームを生成する圧縮符号化ステップと、
符号化ビデオビットストリームを記録媒体に記録するステップと
からなるコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体である。
請求の範囲第５項の発明は、
フレームレートが２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのすべてのフレームレートで表示が可能なビデオ信号が、ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通のサイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームとして記録されている記録媒体である。
請求の範囲第６項の発明は、
ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通の画サイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームが記録されている記録媒体を再生する情報処理装置であって、
記録媒体から符号化ビデオビットストリームを再生する手段と、
再生された符号化ビデオビットストリームを復号し、２３．９７６Ｈｚまたは２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオ信号を生成する伸長復号手段と、
伸長復号手段の出力を２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートのビデオ信号へ変換するビデオ変換手段と
からなる情報処理装置である。
請求の範囲第１５項の発明は、
ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通の画サイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームが記録されている記録媒体を再生する情報処理装置のプログラムであって、
記録媒体から符号化ビデオビットストリームを再生するステップと、
再生された符号化ビデオビットストリームを復号し、２３．９７６Ｈｚまたは２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオ信号を生成する伸長復号ステップと、
伸長復号ステップで得られたビデオ信号を２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートのビデオ信号へ変換するビデオ変換ステップと
からなる情報処理装置のプログラムである。
請求の範囲第１６項の発明は、
ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏で共通の画サイズで、且つ２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのフレームレートで、且つプログレッシブ方式の圧縮符号化ビデオビットストリームが記録されている記録媒体を再生する情報処理装置のプログラムが記録された記録媒体であって、
記録媒体から符号化ビデオビットストリームを再生するステップと、
再生された符号化ビデオビットストリームを復号し、２３．９７６Ｈｚまたは２４Ｈｚのフレームレートで、プログレッシブ方式のビデオを生成する伸長復号ステップと、
伸長復号ステップで得られたビデオ信号を２９．９７Ｈｚ、５９．９４Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚのいずれかのフレームレートのビデオ信号へ変換するビデオ変換ステップと
からなるコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体である。
【図面の簡単な説明】第１図は、ＭＰＥＧの復号画像フォーマットを説明するための略線図である。
第２図は、ＭＰＥＧ復号画像フォーマットと伝送画像フォーマットの関係を説明するための略線図である。
第３図は、従来の２：３プルダウン処理を説明するための略線図である。
第４図Ａおよび第４図Ｂは、この発明の一実施形態におけるディスク上のフォーマットを説明するための略線図である。
第５図は、この発明の一実施形態におけるエンコーダシステムのブロック図である。
第６図は、この発明の一実施形態におけるデコーダシステムのブロック図である。
第７図は、この発明の一実施形態におけるビデオの表示形式の変換処理を説明するための略線図である。
第８図は、２４ｐから３０ｉへの変換処理、並びに２４ｐから６０ｐへの変換処理を説明するための略線図である。
第９図は、２３．９７６ｐから２９．９７ｉへの変換処理、並びに２３．９７６ｐから５９．９４ｐへの変換処理を説明するための略線図である。
第１０図Ａおよび第１０図Ｂは、２４ｐから２９．９７ｉへの変換処理、並びに２４ｐから５９．９４ｐへの変換処理を説明するための略線図である。
第１１図は、２４ｐから２５ｉへの変換処理、並びに２４ｐから５０ｐへの変換処理を説明するための略線図である。
第１２図Ａおよび第１２図Ｂは、２３．９７６ｐから２５ｉへの変換処理、並びに２３．９７６ｐから５０ｐへの変換処理を説明するための略線図である。
第１３図は、ＮＴＳＣ圏に対して適用される、この発明による再生方法の処理の流れを示すフローチャートである。
第１４図は、ＰＡＬ圏に対して適用される、この発明による再生方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。この発明では、記録媒体に記録するビデオフォーマット（例えばＭＰＥＧ２フォーマット）のビデオ信号のフレームレートを２４Ｈｚ（または２３．９７６Ｈｚ（＝２４×（１０００／１００１）Ｈｚ）のプログレッシブフォーマットとする。一方、第４図Ａに示すように、有効画像領域Ｈ×Ｖが（１９２０×１０８０）で、ＮＴＳＣ圏において２９．９７ｉ（フレームレートが２９．９７Ｈｚのインターレースビデオ信号を意味する）や、ＰＡＬ圏において２５ｉ（フレームレートが２５Ｈｚのインターレースビデオ信号を意味する）のＨＤビデオのテレビジョン方式が規格化されている。
この発明では、第４図Ｂに示すように、ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏共に、２４ｐまたは２３．９７６ｐ（フレームレートが２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのプログレッシブビデオを意味する）のビデオフォーマットで、例えばＭＰＥＧ２ビデオビットストリームで記録媒体上に記録する。なお、ＨＤビデオの他の画サイズである、（１４４０×１０８０）の場合にもこの発明を適用できる。
また、従来では、第４図Ａに示すように、有効画像領域Ｈ×Ｖが（１２８０×７２０）で、ＮＴＳＣ圏において５９．９４ｐ（フレームレートが５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオを意味する）や、ＰＡＬ圏において５０ｐ（フレームレートが５０Ｈｚのプログレッシブビデオを意味する）のＨＤビデオのテレビジョン方式が規格化されている。
この場合も、この発明では、第４図Ｂに示すように、ＮＴＳＣ圏およびＰＡＬ圏共に、２４ｐまたは２３．９７６ｐのビデオフォーマットで、例えばＭＰＥＧ２ビデオビットストリームで記録媒体上に記録する。記録媒体上に記録するビデオフォーマットのフレームレートの２４Ｈｚは、オリジナルの映画ソースの毎秒２４コマと対応しており、フレームレートの２３．９７６Ｈｚは、モニタの表示信号の２９．９７Ｈｚのフレームレートへの変換を容易とするための周波数である。すなわち、（２３．９７６Ｈｚ×（５／４）＝２９．９７Ｈｚ）の関係があるので、２４Ｈｚを３０Ｈｚのフレームレートに変換する２：３プルダウンをそのまま使用することができる。
映画ソースがフレームレートの変換と符号化例えばＭＰＥＧ２符号化の処理を受けて記録された記録媒体を再生するプレーヤ側において、記録媒体上のビデオフォーマットが２４ｐまたは２３．９７６ｐであるかの第１の判定と、表示モニタの表示ビデオフォーマットが２９．９７ｉ或いは５９．９４ｐ（ＮＴＳＣ圏）、または２５ｉ或いは５０ｐ（ＰＡＬ圏）であるかの第２の判定とに基づいて、再生されたビデオをモニタの表示形式に適合したビデオフォーマットへ変換する。
さらに、この発明の一実施形態について説明する。第５図において、参照符号１０がＭＰＥＧ２ビデオエンコーダを示す。入力ビデオ信号としては、フィルムの映画ソースから作成された２４Ｈｚ（または２３．９７６Ｈｚ）のディジタルプログレッシブビデオ信号を用意する。この入力ビデオ信号を作成するためには、２種類の方法がある。
第１の方法は、毎秒２４コマの映画ソースを２４Ｈｚ（または２３．９７６Ｈｚ）のプログレッシブビデオ信号へ変換する方法である。第２の方法は、映画ソースを２：３プルダウンして、３０Ｈｚ（または２９．９７Ｈｚ）のインターレースビデオ信号に変換したものを、逆２：３プルダウンして、２４Ｈｚ（または２３．９７６Ｈｚ）のプログレッシブビデオ信号に戻す方法である。両者を比較すると、第１の方法の方が作業量が少ないので、好ましい。２３．９７６Ｈｚ（＝２４×（１０００／１００１）Ｈｚ）の関係があるので、２４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号において、１００１フレームに１フレームの割合で間引くことによって、２３．９７６Ｈｚのプログレッシブビデオ信号を生成できる。
ＭＰＥＧ２ビデオエンコーダ１０は、入力ビデオ信号を次のようなパラメータのＭＰＥＧ２ビデオビットストリームへ符号化する。
ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ＝２４Ｈｚ（または２３．９７６Ｈｚ）
ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｓｅｑｕｅｎｃｅ＝１
ｔｏｐ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｉｒｓｔ＝０，ｒｅｐｅａｔ＿ｆｉｒｓｔ＿ｆｉｅｌｄ＝０
ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅの値は、入力ビデオ信号のフレームレートと同一（２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚ）である。
第５図に示すように、このＭＰＥＧ２ビデオビットストリーム（Ｖ）がマルチプレクサ１１によってオーディオストリーム（Ａ）およびシステム情報（Ｓ）と多重化され、トランスポートストリームへ変換される。トランスポートストリームがＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）符号化部１２により誤り訂正符号化処理を受け、変調部１３でディジタル変調処理を受けて、書き込み部１４へ供給され、書き込み部１４によって記録媒体、例えば光ディスク１５上に記録される。
第６図は、上述したビデオエンコーダ１０の出力が記録された記録媒体例えば光ディスク１５から再生されたＭＰＥＧ２ビデオビットストリームを復号化するデコーダシステムの一例の構成を示す。光ディスク１５から読み出し部２０により再生されたデータが復調部２１でディジタル復調される。復調部２１の出力がＥＣＣ復号部２２により誤り訂正符号の復号化処理を受け、デマルチプレクサ２３に供給される。デマルチプレクサ２３は、復調部２１の出力をビデオビットストリーム（Ｖ）とオーディオストリーム（Ａ）とシステム情報（Ｓ）とに分離化する。ビデオビットストリーム（Ｖ）が参照符号２４で示すＭＰＥＧ２ビデオデコーダに対して入力される。デコーダ２４は、２４Ｈｚ（または２３．９７６Ｈｚ）のプログレッシブ動画像をビデオ変換部２５へ出力する。フレームレートの値は、ＭＰＥＧ２ビデオビットストリームのｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅと同一である。
ビデオ変換部２５からのビデオ信号がモニタ２６に供給され、モニタ２６によって表示される。ビデオ変換部２５に対して、表示モニタの表示フォーマットを指定する制御信号が供給される。ビデオ変換部２５は、２４Ｈｚ（または２３．９７６Ｈｚ）のプログレッシブ動画像を指定された表示フォーマットのビデオ信号へ変換する。
第７図は、ビデオ変換部２５においてなされる変換処理の一覧を示す。各変換方法について、以下に説明する。
ビデオ変換部２５においてなされる変換処理のために、第８図に示す２４ｐから３０ｉへの変換と、２４ｐから６０ｐへの変換処理がなされ、３０ｉおよび６０ｐの中間信号が生成される。ディスクから再生される信号は、毎秒２４枚の符号化フレームからなるプログレッシブ信号（２４ｐ）である。２４ｐから３０ｉへの変換は、画サイズがＨＤフォーマットにおけるものである点を除くと、第３図を参照して説明した２：３プルダウンの変換処理と同様のものである。すなわち、所定の変換パターンで２個のフィールドを３個のフィールドに変換する処理がなされ、５表示フレームに２回の割合で第１フィールドの繰り返しを発生させることによって、２４ｐから３０ｉへの変換がなされる。２４ｐから６０ｐへの変換は、２４ｐの符号化フレームの２フレーム毎に、最初の１フレームを２回繰り返し、次の１フレームを３回繰り返すことにより、６０ｐのビデオ信号へ変換する。
第９図は、表示形式がＮＴＳＣ圏であり、ディスク上のフォーマットが２３．９７６ｐの場合の変換処理を示す。２３．９７６ｐから２９．９７ｉへの変換は、フレームレート２３．９７６Ｈｚのプログレッシブビデオをフレームレート２９．９７Ｈｚのインターレースビデオ信号へ変換する処理である。２３．９７６ｐから５９．９４ｐへの変換は、フレームレート２３．９７６Ｈｚのプログレッシブビデオ信号をフレームレート５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号へ変換する処理である。
２３．９７６ｐから２９．９７ｉへの変換では、第８図に示す２４ｐから３０ｉへの変換処理と同様に、２３．９７６ｐの符号化フレームを２：３プルダウンしてインターレースビデオ信号へ変換する。２３．９７６ｐから５９．９４ｐへの変換では、第８図に示す２４ｐから６０ｐへの変換処理と同様に、２３．９７６ｐの符号化フレームの２フレーム毎に、最初の１フレームを２回繰り返し、次の１フレームを３回繰り返すことにより、５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号へ変換する。
第１０図は、表示形式がＮＴＳＣ圏であり、ディスク上のフォーマットが２４ｐの場合の変換処理を示す。２４ｐから２９．９７ｉへの変換は、フレームレート２４Ｈｚのプログレッシブビデオをフレームレート２９．９７Ｈｚのインターレースビデオ信号へ変換する処理である。２４ｐから５９．９４ｐへの変換は、フレームレート２４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号をフレームレート５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号へ変換する処理である。
ＮＴＳＣ圏で２４ｐから２９．９７ｉへの変換、並びに２４ｐから５９．９４ｉへの変換処理は、２４ｐから生成された３０ｉ、並びに６０ｐの中間信号としてのビデオにさらなる処理を付加することで行うことができる。２９．９７Ｈｚ（＝３０×（１０００／１００１）Ｈｚ）の関係にあるので、３０ｉの信号の１００１表示フレーム毎に１表示フレームを間引くことによって、２９．９７ｉの信号を生成できる。また、（１／６０）×１００１×（１／１０００）＝（１／５９．９４）で示される関係にあるので、６０ｐの信号の１００１表示フレーム毎に１表示フレームを間引くことによって、５９．９４ｐの信号を生成できる。
間引き処理の具体例について説明する。３０ｉの信号の１分は、１８００表示フレームであるので、１分毎に２フレーム間引き、０，１０，２０，３０，４０，５０分目では、間引きを行わないことによって、実質的に１００１表示フレーム毎に１表示フレームを間引くことができ、２９．９７ｉの信号を生成できる。また、６０ｐの信号の１分は、３６００フレームであるので、１分毎に４フレーム間引き、０，１０，２０，３０，４０，５０分目では、間引きを行わないことによって、実質的に１００１表示フレーム毎に１表示フレームを間引くことができ、５９．９４ｐの信号を生成できる。通常、表示フレームの間引きを行わない処理は、ドロップフレームの処理と呼ばれる。
第１１図は、表示形式がＰＡＬ圏であり、ディスク上のフォーマットが２４ｐの場合の変換処理を示す。２４ｐから２５ｉへの変換は、フレームレート２４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号をフレームレート２５Ｈｚのインターレースビデオ信号へ変換する処理である。２４ｐから５０ｐへの変換は、フレームレート２４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号をフレームレート５０Ｈｚのプログレッシブビデオ信号へ変換する処理である。
２４ｐから２５ｉへの変換では、１２枚の符号化フレーム毎に、最初の１１枚の符号化フレームをそれぞれ２フィールド表示し、最後の１符号化フレームを３フィールド表示することを繰り返すことによって、２５Ｈｚのインターレースビデオ信号が生成される。２４ｐから５０ｐへの変換では、１２枚の符号化フレーム毎に、最初の１１枚の符号化フレームをそれぞれ２フレーム繰り返して表示し、最後の１符号化フレームを３フレーム繰り返して表示することを繰り返すことによって、５０Ｈｚのプログレッシブビデオ信号が生成される。
第１２図は、表示形式がＰＡＬ圏であり、ディスク上のフォーマットが２３．９７６ｐの場合の変換処理を示す。２３．９７６ｐから２５ｉへの変換は、フレームレート２３．９７６Ｈｚのプログレッシブビデオ信号をフレームレート２５Ｈｚのインターレースビデオ信号へ変換する処理である。２３．９７６ｐから５０ｐへの変換は、フレームレート２３．９７６Ｈｚのプログレッシブビデオをフレームレート５０Ｈｚのプログレッシブビデオ信号へ変換する処理である。
２３．９７６ｐから２５ｉへの変換では、１２枚の符号化フレーム毎に、最初の１１枚の符号化フレームをそれぞれ２フィールド表示し、最後の１符号化フレームを３フィールド表示することを繰り返し、さらに、１０００表示フレーム毎に１表示フレームを挿入することによって、２５Ｈｚのインターレースビデオ信号が生成される。２３．９７６ｐから５０ｐへの変換では、１２枚の符号化フレーム毎に、最初の１１枚の符号化フレームをそれぞれ２フレーム繰り返して表示し、最後の１符号化フレームを３フレーム表示することを繰り返し、さらに、２０００表示フレーム毎に２表示フレームを挿入することによって、５０Ｈｚのプログレッシブビデオ信号が生成される。
第１３図は、ＮＴＳＣ圏で、ディスク上のフォーマットが２４ｐまたは２３．９７６ｐの場合の再生方法に適用されるフローチャートである。最初のステップＳ１０１において、ディスクから再生されたＭＰＥＧ２ビデオビットストリーム中のシーケンス層の情報からディスク上のフォーマットのフレームレートが２４Ｈｚおよび２３．９７６Ｈｚの何れであるかが判定される。２４Ｈｚの場合には、ステップＳ１０２に処理が進み、２３．９７６Ｈｚの場合には、ステップＳ１０５に処理が進む。
ステップＳ１０２では、モニタの表示形式が２９．９７ｉと５４．９４ｐの何れであるかが判定される。２９．９７ｉであれば、処理がステップＳ１０３に進み、５４．９４ｐであれば、処理がステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０３では、２４ｐから２９．９７ｉへの変換処理がなされる。すなわち、第８図を参照して説明したように、２符号化フレーム毎に２フィールドおよび３フィールドの表示を繰り返して３０ｉのビデオを形成し、さらに、第１０図を参照して説明したように、３０ｉのビデオの１０００表示フレーム毎に１表示フレームを間引く処理がなされ、２９．９７Ｈｚのインターレースビデオ信号が生成される。
ステップＳ１０４では、２４ｐから５４．９４ｐへの変換処理がなされる。すなわち、第８図を参照して説明したように、２符号化フレーム毎に２フレームおよび３フレームの表示を繰り返して６０ｐのビデオを形成し、さらに、第１０図を参照して説明したように、６０ｐのビデオの１０００表示フレーム毎に１表示フレームを間引く処理がなされ、５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号が生成される。
ステップＳ１０１でディスク上のフォーマットが２３．９７６Ｈｚと判定された場合、ステップＳ１０５において、モニタの表示形式が２９．９７ｉと５４．９４ｐの何れであるかが判定される。２９．９７ｉであれば、処理がステップＳ１０６に進み、５４．９４ｐであれば、処理がステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０６では、２３．９７６ｐから２９．９７ｉへの変換処理がなされる。すなわち、第９図を参照して説明したように、２符号化フレーム毎に２フィールドおよび３フィールドの表示を繰り返す処理がなされ、２９．９７Ｈｚのインターレースビデオ信号が生成される。
ステップＳ１０７では、２３．９７６ｐから５４．９４ｐへの変換処理がなされる。すなわち、第９図を参照して説明したように、２符号化フレーム毎に２フレームおよび３フレームの表示を繰り返す処理がなされ、５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオ信号が生成される。
第１４図は、ＰＡＬ圏で、ディスク上のフォーマットが２４ｐまたは２３．９７６Ｐの場合の再生方法に適用されるフローチャートである。最初のステップＳ２０１において、シーケンス層の情報からディスク上のフォーマットのフレームレートが２４Ｈｚおよび２３．９７６Ｈｚの何れであるかが判定される。２４Ｈｚの場合には、ステップＳ２０２に処理が進み、２３．９７６Ｈｚの場合には、ステップＳ２０５に処理が進む。
ステップＳ２０２では、モニタの表示形式が２５ｉと５０ｐの何れであるかが判定される。２５ｉであれば、処理がステップＳ２０３に進み、５０ｐであれば、処理がステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０３では、２４ｐから２５ｉへの変換処理がなされる。すなわち、第１１図を参照して説明したように、２４ｐの１２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームをそれぞれ２フィールド表示し、最後の１符号化フレームを３フィールド表示することが繰り返され、２５Ｈｚのインターレースビデオ信号が生成される。
ステップＳ２０４では、２４ｐから５０ｐへの変換処理がなされる。すなわち、第１１図を参照して説明したように、１２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームをそれぞれ２フレーム表示し、最後の１符号化フレームを３フレーム表示することが繰り返され、５０Ｈｚのプログレッシブビデオ信号が生成される。
ステップＳ２０１でディスク上のフォーマットが２３．９７６Ｈｚと判定された場合、ステップＳ２０５において、モニタの表示形式が２５ｉと５０ｐの何れであるかが判定される。２５ｉであれば、処理がステップＳ２０６に進み、５０ｐであれば、処理がステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０６では、２３．９７６ｐから２５ｉへの変換処理がなされる。すなわち、１２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームをそれぞれ２フィールド表示し、最後の１符号化フレームを３フィールド表示することが繰り返され、さらに、第１２図を参照して説明したように、１０００表示フレーム毎に１表示フレームが挿入されることで、２５Ｈｚのインターレースビデオ信号が生成される。
ステップＳ２０７では、２３．９７６ｐから５０ｐへの変換処理がなされる。すなわち、１２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームをそれぞれ２フレーム表示し、最後の１符号化フレームを３フレーム表示することが繰り返され、さらに、第１２図を参照して説明したように、１０００表示フレーム毎に１表示フレームが挿入されることで、５０Ｈｚのプログレッシブビデオ信号が生成される。
この発明は、上述した一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えばこの発明では、記録媒体上に記録されているビデオのフレームレートを２４Ｈｚおよび２３．９７６Ｈｚの一方に固定するようにしても良い。また、この発明は、ＭＰＥＧ２以外のビデオフォーマットに映画ソースを変換する場合に対しても適用できる。また、この発明は、ディスク以外の記録媒体例えば半導体メモリにビデオストリームデータを記録する場合に対しても適用できる。また、ビデオ変換部２５の構成は、ハードウェアとして構成する他、マイクロプロセッサとプログラムが記録されたメモリとによりソフトウェアでも実現することができる。
従来では、毎秒２４コマのフィルム素材から得られたビデオ信号（ＮＴＳＣ圏では、２９．９７Ｈｚ、ＰＡＬ圏では、２５Ｈｚ）を符号化する場合に、ＮＴＳＣ圏とＰＡＬ圏で異なる処理を行っていたのを、この発明は、符号化処理を共通とでき、エンコーダシステムを共用できる。
ＮＴＳＣ圏では、従来、２９．９７Ｈｚインターレース動画像を５９．９４Ｈｚプログレッシブ動画像へ変換して表示することが困難であった。この発明では、記録媒体上にプログレッシブ動画像を記録している。したがって、この発明によれば、ＮＴＳＣ圏の場合、２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのプログレッシブ動画像を、２９．９７Ｈｚインターレース動画像または５９．９４Ｈｚプログレッシブ動画像に変換して表示することが容易にできる。また、この発明によれば、ＰＡＬ圏の場合に、２４Ｈｚまたは２３．９７６Ｈｚのプログレッシブ動画像を、２５Ｈｚインターレース動画像または５０Ｈｚプログレッシブ動画像に変換して表示することが容易にできる。
この発明では、ＰＡＬ圏の場合に、ビデオの再生速度がオリジナルの映画に対して、（２５／２４）倍速く再生される問題がなくなり、再生速度がオリジナルと同一とできる。
さらに、映画の撮影において、２４ＨｚのＨＤＴＶビデオカメラで撮影する場合があるが、この発明では、このビデオ素材をそのままＭＰＥＧビデオエンコーダの入力に使うことができるので、便利である。
【符号の説明】
１０      ＭＰＥＧビデオエンコーダ
２４      ＭＰＥＧビデオデコーダ
２５      ビデオ変換部
２６      モニタ
Ｓ１０１、Ｓ２０１  Ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ＝２４  ｏｒ  ２３．９７６？
Ｓ１０２、Ｓ１０５  ２９．９７ｉ  ｏｒ  ５４．９４ｐ？
Ｓ１０３  ２符号化フレーム毎に２フィールド、３フィールドの表示を繰り返し、さらに、１０００表示フレーム毎に１表示フレーム間引く
Ｓ１０４  ２符号化フレーム毎に２フレーム、３フレームの表示を繰り返し、さらに、１０００表示フレーム毎に１表示フレーム間引く
Ｓ１０６  ２符号化フレーム毎に２フィールド、３フィールドの表示を繰り返す
Ｓ１０７  ２符号化フレーム毎に２フレーム、３フレームの表示を繰り返す
Ｓ２０２、Ｓ２０５  ２５ｉ  ｏｒ  ５０ｐ？
Ｓ２０３  １２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームを２フィールド表示、最後の１符号化フレームを３フィールド表示することを繰り返す
Ｓ２０４  １２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームを２フレーム表示、最後の１符号化フレームを３フレーム表示することを繰り返す
Ｓ２０６  １２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームを２フィールド表示、最後の１符号化フレームを３フィールド表示することを繰り返し、さらに、１０００表示フレーム毎に１表示フレーム挿入する
Ｓ２０７  １２符号化フレーム毎に最初の１１符号化フレームを２フィールド表示、最後の１符号化フレームを３フレーム表示することを繰り返し、さらに、１０００表示フレーム毎に１表示フレーム挿入する
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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