(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログレッシブまたは非プログレッシブを指示する記述子を含むビデオ・データを復号するビデオ・データ復号システム内の表示装置上に表示されるフリーズ画像を構築する方法であって、
前記復号化システム内で空間的かつ時間的に再構築されるビデオ・データであって、前記表示装置上に表示される複数のフレーム画像または複数のフィールド画像を含むビデオ・データを受信する受信ステップと、
前記ビデオ・データの基となる素材のタイプを指示する記述子であって前記ビデオ・データの記述子が誤っているかどうかを判定する判定ステップと、
前記記述子がプログレッシブ・ビデオ・データを指示するか、または非プログレッシブ・ビデオ・データを指示するかを判定する判定ステップと、
前記最初の判定ステップにおいて前記記述子が誤っておらず、かつ２番目の判定ステップにおいて前記記述子がプログレッシブを指示するとき、フリーズ画像を構築するために、前記ビデオ・データのうちの一つのフレーム画像を前記表示装置に送出するステップと、
前記最初の判定ステップにおいて前記記述子が誤っているとき、または前記２番目の判定ステップにおいて前記記述子が非プログレッシブを指示するとき、フリーズ画像を構築するために、２つのフィールド、またはフレーム画像から分割されている２つのフィールドから選択された一つのフィールド画像を前記表示装置に送出するステップと
を備え、
前記選択されたフィールド画像は、受信したビデオ・データの一部であり、または受信したビデオ・データから取り出されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ビデオ・データは、ＭＰＥＧ標準に準拠することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記記述子は、プログレッシブまたは非プログレッシブを指示するフラグを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記２番目の判定ステップにおいて、前記記述子が非プログレッシブを指示するとき、前記複数のフィールド画像のうち１つを送出する送出ステップは、
１つの画像を構成する複数のフィールド画像のうち１つを選択する選択ステップと、
前記画像を構成する複数のフィールド画像を表示すべき時間期間中、前記複数のフィールド画像のうち前記選択した１つを送出する送出ステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のフィールド画像は、インターレース表示の２つのフィールド画像であり、該２つのフィールド画像の一方が前記画像の偶数番のラスタ・ラインを備え、また他方が前記画像の奇数番のラスタ・ラインを備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記最初の判定ステップにおいて前記記述子が誤っているとき、複数のフィールド画像のうち１つを送出する送出ステップは、
前記ビデオ・データがプログレッシブ素材を基としているとき、プログレッシブ表示のフレーム画像を、画像を構成する前記複数のフィールドに分割する分割ステップと、
前記複数のフィールドのうち１つを選択する選択ステップと、
前記フレーム画像を表示すべき時間期間中、前記複数のフィールドのうち前記選択した１つを前記表示装置に送出する送出ステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記フレーム画像から分割された前記フィールドは、２つのフィールドであり、一方は前記フレーム画像の偶数番のラスタ・ラインを備え、また他方は前記フレーム画像の奇数番のラスタ・ラインを備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の判定ステップで前記記述子が誤っているとき、前記フィールドのうち前記選択した１つを送出する送出ステップは、
非プログレッシブ表示の画像を構成する複数のフィールドのうち１つを選択する選択ステップと、
前記画像を構成する複数のフィールドを表示すべき時間期間中、前記フィールドのうち前記選択した１つを前記表示装置に送出する送出ステップと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のフィールドは、インターレース表示用の２つのフィールド画像であり、２つのフィールド画像は、一方が前記画像の偶数番のラスタ・ラインを備え、また他方は前記画像の奇数番のラスタ・ラインを備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のフィールドのうち前記選択した１つのビデオ・データにフィルタをかけて、前記フリーズ画像の品質を向上させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ビデオ・データ復号システム内の表示装置上に表示されるフリーズ画像を構築する装置であって、
前記復号化システム内で空間的かつ時間的に再構築されるビデオ・データであって、前記表示装置上に表示される複数のフレーム画像または複数のフィールド画像を含む前記ビデオ・データを受信する手段と、
前記ビデオ・データの基となる素材のタイプを、プログレッシブまたは非プログレッシブとして指示する記述子であって前記ビデオ・データの記述子が誤っているかどうかを判定する手段と、
前記記述子がプログレッシブ・ビデオ・データを指示するか、または非プログレッシブ・ビデオ・データを指示するかを判定する追加の手段と、
前記最初の判定する手段において判定する際に、前記記述子が誤っておらず、かつ判定する追加手段において前記記述子がプログレッシブを指示するとき、フリーズ画像を構築するために、前記ビデオ・データのうちの一つのフレーム画像を前記表示装置に送出する手段と、
前記最初の判定する手段において前記記述子が誤っているとき、または前記判定する追加の手段において前記記述子が非プログレッシブを指示するとき、フリーズ画像を構築するために、２つのフィールド、またはフレーム画像から分割されている２つのフィールドから選択された１つのフィールド画像を前記表示装置に送出する手段と
を備え、
前記選択されたフィールド画像は、受信したビデオ・データの一部であり、または受信したビデオ・データから取り出されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ・データを復号化する方法に関し、より詳細には、プログレッシブ（順次）ビデオ・データまたは非プログレッシブ・ビデオ・データから構築された画像を表示する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ（例えば、テレビジョン・ディスプレイ）では、上から下に、また左から右に数百の水平ラインが走査される。プログレッシブ表示では、各ラインが上から下に順に走査されてフレーム画像が構成される。インターレース表示では、奇数番のラインおよび偶数番のラインが別々に、交互に走査されて別のフィールド画像が構成される。
【０００３】
ＣＲＴディスプレイでは、例えば、プログレッシブ表示のフレーム画像は４８０のラスタ・ラインから成り、表示速度（つまりリフレッシュ速度）は毎秒３０フレームである。これとは対照的に、インターレース表示のフィールド画像は２４０のラスタ・ラインから成り、表示速度は毎秒６０フィールドである。ほとんどのテレビジョンはインターレース表示装置であり、ラスタ・ラインは、２つの相互に織り合わされたラインで、すなわち、奇数番のラインのすべておよび偶数番のラインのすべてで、交互に走査される。
【０００４】
デジタル・テレビジョン放送では、テレビジョン・セットが通信チャネルに対するユーザー・インターフェースとなることを可能にし、またテレビジョン・セットがデジタル・オーディオ／ビジュアル・データを受信して、それを復号化するのを可能にする装置としてデジタル・ビデオ復号器（例えば、セットトップボックス）が使用される。そのようなデジタル・ビデオ復号器には、デジタル・テレビジョン放送において通常の画像とともに、フリーズ画像を表示することも要求される。例えば、テレビジョンの視聴者がチャネルを変更したとき、テレビジョン・セットのデジタル・ビデオ復号器は、初期化を行い、かつ／または定常状態のビデオ復号化／表示に移行するのに必要な条件を満たすまでの間、フリーズ画像を表示するように動作する。
【０００５】
インターレース（または非プログレッシブ（順次））表示では、フリーズ画像は２つのフィールド画像、その一方は偶数番の走査ラインを備え、また他方は奇数番の走査ラインを備えた２つのフィールド画像を交互に表示することによって表示される。このモードにおいて、デジタル・ビデオ復号器は、これら２つのフィールド画像を連続して表示装置（例えば、ＣＲＴディスプレイ）に出力するように動作する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ビデオ・データがフィールド画像として記録されているとき、隣接するフィールド画像の間に１／６０秒の時間的オフセットが存在し、動くオブジェクトに関して、それに対応する空間的オフセットが存在する。フリーズ画像が２つの隣接するフィールド画像で構築されるケースでは、その画像におけるどのような動きも、その画像の２つのフィールドの間で空間的な差をもたらす。というのは、それらのフィールドが、１フィールド表示期間だけ時間的に離れているからである。この結果、フリーズ画像が画像の２つの隣接するフィールドを使用して構築されるとき、表示されたフリーズ画像における動きの領域は、２つのフィールドが交互に表示されるのに合わせて振動するように見えることになる。動きの度合いが高いほど、振動はより目立ち、煩わしくなる。
【０００７】
したがって、プログレッシブ・ディスプレイにおいても非プログレッシブ・ディスプレイにおいても、実質的に振動のないフリーズ画像を構築する方法、またはそれに類する方法の必要性が存在する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様では、ビデオ・データ復号化システム内の表示装置上に表示されるフリーズ画像を構築する方法が提供される。この方法は、復号化システム内で空間的かつ時間的に再構築されるビデオ・データで、その表示装置上に表示される画像を構成するフィールドを含むビデオ・データを受信するステップと、その画像を構成する複数のフィールドのうち１つを選択するステップと、その画像を構成する複数のフィールドを表示している時間期間中に、その表示装置上に複数のフィールドのうちの選択した１つを表示するステップとを含む。ビデオ・データがプログレッシブ素材（source material）を基とするとき、そのビデオ・データを受信するステップは、フレーム画像を、そのフレーム画像を構成する複数のフィールドに分割するステップを含むことが好ましい。ビデオ・データが非プログレッシブ素材を基とするとき、画像を構成する複数のフィールドもまた、非プログレッシブ表示のために交互に表示されるフィールド画像であることが可能であり、またそのフィールド画像のうち１つは、２つのフィールド画像を表示すべき時間期間にわたって表示されることが好ましい。
【０００９】
本発明の別の態様では、フリーズ画像を構築する方法は、復号システム内で空間的かつ時間的に再構築されるビデオ・データを受信するステップと、そのビデオ・データの基となる素材（source material）のタイプを指示する記述子であってそのビデオ・データの記述子、が誤っているかどうかを判定する第１のステップと、その記述子がプログレッシブを指示しているか、または非プログレッシブを指示しているかを判定する第２のステップと、第１の判定するステップにおいて、その記述子が誤っておらず、かつ第２の判定するステップにおいて、その記述子がプログレッシブを指示するとき、そのビデオ・データのフレーム画像を表示してフリーズ画像を構築するステップと、第１の判定するステップにおいてその記述子が誤っているとき、または第２の判定するステップにおいてその記述子が非プログレッシブを指示するとき、そのビデオ・データの複数のフィールド画像のうち１つを表示してフリーズ画像を構築するステップとを含む。
【００１０】
記述子が非プログレッシブを指示するとき、複数のフィールド画像のうち１つを表示するステップは、画像を構成する複数のフィールド画像のうち１つを選択するステップと、画像を構成する複数のフィールド画像を表示すべき時間期間中、複数のフィールド画像のうち選択した１つを表示するステップとを含むことが可能である。第１の判定するステップにおいて、記述子が誤っているとき、複数のフィールド画像のうち１つを表示するステップは、そのビデオ・データがプログレッシブ素材を基とするとき、プログレッシブ表示のフレーム画像を、画像を構成する複数のフィールドに分割するステップと、それらの複数のフィールドのうち１つを選択するステップと、フレーム画像を表示すべき時間期間中、表示装置上で複数のフィールドのうち選択した１つを表示するステップとを含むことが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ビデオ・データの圧縮と圧縮解除では、Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ）によって発展を続ける一組の標準が開発されている。それらは、ＭＰＥＧ標準と呼ばれる。デジタル・テレビジョン放送に関しては、通常のデジタル・ビデオ復号器（例えば、セットトップボックス内に組み込まれる）が、オペレーティング・システムを実行する１つまたは複数のマイクロ・プロセッサの他に、ＭＰＥＧビデオ復号器チップを含んでいる。
【００１２】
図１は、ＭＰＥＧ標準に準拠し、それを介して本発明の原理を実施することができるデジタル・ビデオ復号器を示すブロック図である。デジタル・ビデオ復号器では、符号器によって圧縮されたビデオ・ビットストリームが、可変長復号化、逆量子化、逆離散余弦変換（ＩＤＣＴ）、動き補償、空間的−時間的再構築、およびビデオ出力符号化などの様々なプロセスを介して、アナログ・ビデオ信号に変換される。
【００１３】
圧縮されたビデオ・ビットストリームを復号化する様々なプロセスのなかで、本発明は、空間的−時間的再構築プロセスに関係する。図１のデジタル・ビデオ復号器の可変長復号化、逆量子化、ＩＤＣＴ、動き補償、およびデジタル符号化は、当技術分野では周知であり、したがって、その詳細な説明は省略する。
【００１４】
デジタル・ビデオ・データの空間的−時間的再構築は、本発明の原理によれば、フィールド画像およびフレーム画像に関係する画像情報の処理を含み、また、さらに、垂直および水平のスケーリングとフィルタリングも含むことが可能である。空間的−時間的再構築は、本発明の原理にしたがって、図２ないし図５に関する記述と共により詳細に説明される。
【００１５】
符号化されたビデオ・データは、プログレッシブ表示のためにフレーム画像として、または非プログレッシブ（またはインターレース）表示のためにフィールド画像として復号化することができる。ＭＰＥＧ標準に準拠するビデオ・データのケースでは、ビデオ・データ構文が、「ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ＿ｆｌａｇ」と呼ばれる記述子を提供して、符号化プロセスにおいてどちらの方法（すなわち、プログレッシブまたは非プログレッシブ）が使用されたかを指示する。言い換えれば、ビデオ・データ構文内の記述子は、復号化されるビデオ・データがそこを基とする素材（source material）のタイプを指示するために使用される。
【００１６】
図２を参照すると、本発明の原理によるフリーズ画像を構築する方法を説明する流れ図が提供されている。復号化されるビデオ・データ内の記述子の有効性（validity）（または信頼性（trustworthiness））が知られていると想定して、第１に、その有効性（validity）に基づき、その記述子（例えば、ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ＿ｆｌａｇ）が誤っているかどうかが判定される（ステップ２０１）。
【００１７】
記述子が誤っていないと判定されたとき、次に、記述子が「プログレッシブ」を示しているか、または「非プログレッシブ」を示しているかが判定される（ステップ２０３）。記述子がプログレッシブを指示するか、または非プログレッシブを指示するかの判定は、その記述子が誤っている可能性があるかどうかの判定に先立って行うことができることに留意されたい。
【００１８】
記述子が「プログレッシブ」を指示する（すなわち、符号化されたビデオ・データがプログレッシブ素材を基としている）ケースでは、復号化されるビデオ・データの当面のフレーム画像を使用してフリーズ画像が構築される（ステップ２０５）。フリーズ画像を表示するために、ビデオ復号器は、１フレーム表示期間中、すなわち、プログレッシブ表示であるフレーム画像を表示すべき時間期間中、表示装置にフレーム画像を出力する。
【００１９】
記述子が、ステップ２０３で、「非プログレッシブ」を指示するとき、または記述子が、ステップ２０１で、誤っている可能性があるとき、フリーズ画像を構築する方法を変更する必要がある（ステップ２０７）。このケースでは、フリーズ画像は、非プログレッシブ表示で画像を構成する２つのフィールドのうち１つを使用して再構築される必要がある。
【００２０】
図３は、例えば、インターレース表示時の動くオブジェクトの一連の４つのフィールド画像ｆｄ１、ｆｄ２、ｆｄ３、ｆｄ４を描いている。このケースでは、フリーズ画像が２つの隣接するフィールドを使用して構築された場合、そのオブジェクトは、図４に示すとおり、２つのフィールド位置の間でジャンプするように見えることになる。このことは、フリーズ画像中において振動またはちらつきをもたらす可能性がある。
【００２１】
本発明におけるフリーズ画像を構築する方法によれば、フリーズ画像は、２フィールド表示期間中、すなわち、非プログレッシブ表示で２つのフィールド画像を表示する時間中、１つのフィールド画像を表示することによって構築される。図２および図３を参照すると、フィールド画像ｆｄ１とｆｄ２の両方を表示する時間中、フィールド画像ｆｄ１とｆｄ２のうち１つを繰り返し表示することにより、フリーズ画像が構築される（ステップ２０９）。この方法は、フリーズ画像における振動またはそれに類するものを完全に除去する。
【００２２】
フリーズ画像を構築した後、フリーズ画像のビデオ・データにフィルタをかけて、その画像の表示品質を向上させることができる（ステップ２１１）。このフィルタリングは、垂直に隣接するフィールド画像のビデオ・データに関して重みつき補間を行うことによって実現することができる。
【００２３】
本発明の前述した実施形態では、フリーズ画像を構築することは、記述子が誤っているかどうか、および／または記述子がプログレッシブを指示するか、または非プログレッシブを指示するかの判定を必要とする。ただし、本発明の別の実施形態では、そのような判定なしにフリーズ画像を構築することができる。これを以下に説明する。
【００２４】
図５を参照すると、プログレッシブ表示モードと非プログレッシブ表示モードの両方で、１つのフィールド画像を使用してフリーズ画像が構築される。非プログレッシブ表示では、図２に示した第１の実施形態と同じ方法を使用してフリーズ画像が構築される。インターレース表示の場合、２つのフィールドのうち１つ（図３を参照）が選択され（ステップ４０３）、その選択されたフィールドが、２フィールド表示期間中、繰り返し表示される（ステップ４０４）。
【００２５】
プログレッシブ表示では、フレーム画像から分割された２つのフィールドのうち１つを使用してフリーズ画像が構築される（ステップ４０１）。このケースでは、２つのフィールドのうち１つが選択され（ステップ４０３）、その選択されたフィールドが、フレーム表示期間中、繰り返し表示される（ステップ４０４）。
【００２６】
図６および図７を参照すると、プログレッシブ表示用の１つのフレーム画像が２つのフィールド画像に分割されることが可能である。例えば、フレームＦ１がフィールドｆ１およびｆ２に、フレームＦ２がフィールドｆ３およびｆ４に分割される。
【００２７】
この実施形態では、フレーム表示期間中、または両方の隣接するフィールドを表示する時間期間中、２つの隣接するフィールドのうち１つを繰り返し表示することにより、フリーズ画像が構築される。例えば、フレームＦ１、または両方のフィールドｆ１およびｆ２を表示すべき時間期間中、フィールドｆ１を繰り返し表示することにより、フリーズ画像が構築される。これが可能であるのは、復号化されるべき素材がプログレッシブであるか、または非プログレッシブであるかを無視できるほど十分にフリーズ画像の表示が短く、一時的であるからである。この方法を使用してフリーズ画像を構築することにより、フリーズ画像から振動またはそれに類するものを完全に除去することが可能である。
【００２８】
特定の詳細の実施態様は、単に、選択される各実施形態に関する設計上の選択であり、復号器のアーキテクチャ、実施の費用、信頼性などに応じて異なる可能性がある。したがって、本明細書には明示的に説明または図示していないが、本発明の原理を実現し、本発明の趣旨および範囲のなかに含まれる様々な構成を当分野の技術者は考案できることが理解されよう。さらに、原則として、本明細書に述べたすべての実施形態および条件付き言回しは、明白に、本発明の原理および本発明者が当技術分野を進展させるために寄与した概念を理解する際に読者を助けるという教示の目的だけのものとし、またそのような具体的に述べた実施形態および条件に限定されるものではない、と解釈されるべきものである。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態、ならびに本発明の特定の実施形態を述べる本明細書におけるすべての言明は、本発明と構造的に等価ものと機能的に等価なものをともに包含するものとする。さらに、そのような等価なものには、現在、知られている等価なもの、ならびに将来、開発される等価なものがともに含まれる、すなわち、その構造に関わらず、開発される同じ機能を実行するすべての要素が含まれるものとする。
【００２９】
したがって、例えば、本明細書のブロック図は、本発明の原理を実現する例示的な回路の概念図を表すことが、当分野の技術者には理解されよう。同様に、本明細書に記載するプロセス、処理、およびステップのどれも、コンピュータ可読媒体で実質的に表され、したがって、コンピュータまたはプロセッサによって実行されることが可能な様々なプロセスを表すことも理解されよう。このことは、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかに関わらない。
【００３０】
図１、２、および５に示す様々な要素の機能は、専用ハードウェア、ならびに適切なソフトウェアと関連するソフトウェアを実行することができるハードウェアを介して提供することができる。プロセッサによって提供されるとき、それらの機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共用プロセッサにより、あるいはそのうちの幾つかが共用されていることが可能である複数の個々のプロセッサによって提供されることが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フレーム表示期間中、または両方の隣接するフィールドを表示する時間期間中、２つの隣接するフィールドのうち１つを繰り返し表示することにより、フリーズ画像が構築されるので、フリーズ画像から振動またはそれに類するものを完全に除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をそれを介して実施することができるデジタル・ビデオ復号器を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるフリーズ画像を構築する方法を説明するための流れ図である。
【図３】２つの隣接するフィールドから再構築された一連のフィールド画像を示す図である。
【図４】２つの隣接するフィールドから再構築されたフレーム画像を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるフリーズ画像を構築する方法を説明するための流れ図である。
【図６】プログレッシブ表示用のフレームＦ１とＦ２の例を示す図である。
【図７】インターレース表示用のフィールド画像を示す図である。
【符号の説明】
ｆｄ１、ｆｄ２、ｆｄ３、ｆｄ４    フィールド画像
Ｆ１、Ｆ２    フレーム
ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４    フィールド
【図１】
0004323130.tif 000002
【図２】
0004323130.tif 000003
【図３】
0004323130.tif 000004
【図４】
0004323130.tif 000005
【図５】
0004323130.tif 000006
【図６】
0004323130.tif 000007
【図７】
0004323130.tif 000008