(57)【要約】【課題】  インタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）しか扱えない画像処理部においてもＩ−Ｐ変換部が使用できるシステムを提供する。  カメラ部と画像処理／制御部が分離され無限軌道制御が可能なカメラシステムにおいて、高解像度、高画質が可能になるシステムを提供する。【解決手段】  Ｉ−Ｐ変換したプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）のフレーム数の間引きを行い、インタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）と同等の情報量に変換し、その後にインタレース方式のデジタルビデオ信号に変換することで、インタレース方式のデジタルビデオ信号の入力を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像入力部と、インタレース方式からプログレッシブ方式に変換するインタレース−プログレッシブ変換部と、フレーム数を間引くフレーム間引き部と、プログレッシブからインタレースに変換するプログレッシブ−インタレース変換部とにより構成したことを特徴とする画像変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＥＢ（ World Wide Web ）エンコーダ等の画像変換手段を搭載する画像変換システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＮＴＳＣ（ National TV Standards Committee ）方式のアナログビデオ信号を入力する従来の画像変換システムについて、図４を参照して説明する。図４は、従来の従来のＷＥＢ（ World Wide Web ）エンコーダの構成を示すブロック図である。４０１はＮＴＳＣ方式のアナログビデオ信号を入力する画像入力部、４０２はビデオデコーダ（Ａ／Ｄ）部、４０３はインタレース方式（順次走査方式）のデジタルビデオ信号（６０ｉ）、４０４はインターレース−プログレッシブ変換部（以降、ＩＰ変換部と称する）、４０５はプログレッシブ方式（全画面走査方式）のデジタルビデオ信号（６０ｐ）、４０６はプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号を入力し処理可能な画像処理部、４１１は画像入力部、４１２は画像出力部である。
【０００３】
図４の画像変換システムにおいて、画像入力部４１１に入力されたインタレース方式でＮＴＳＣ方式のアナログビデオ信号４０１は、ビデオデコーダ部４０２に入力する。ビデオデコーダ部４０２は、入力されたアナログビデオ信号４０１をデジタル変換し、変換したインタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）４０３をＩＰ変換部４０４に出力する。
【０００４】
ＩＰ変換部４０４は、入力されたインタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）４０３をインターレース−プログレッシブ変換（以降、ＩＰ変換と称する）し、変換したプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号４０５を、プログレッシブ信号が入力可能な画像処理部４０６に出力する。ＩＰ変換部４０４は、例えば、フレーム補間、フィールド補間などの補間処理を行い、プログレッシブデータを生成し、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）に変換する。
【０００５】
画像処理部４０６は、入力されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号４０５に所定の画像処理を行い、画像出力部４１２を介して送信する。画像処理部４０６は、例えば、画像処理部４０６は、入力されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号４０５について、圧縮等、送信可能な形式に変換して、伝送媒体に画像出力部４１２を介して送信するコーデック処理部を含む。
【０００６】
以上の処理動作を行うことで、インタレース方式でＮＴＳＣ方式のアナログビデオ信号を用いた場合においても、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）４０５を生成することができる。
【０００７】
なお、圧縮方式としては、例えば、ＭＰＥＧ（ Moving Picture Experts Group ）−２、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６４（ MPEG-4 Part10 Advanced Video Coding / ITU-T Rec.H.264 ）、ＪＰＥＧ（ Joint Photgraphic Expert Group ）、ＪＰＥＧ２０００、等がある。
【０００８】
上述のように、従来技術において、インタレース方式でＮＴＳＣ方式のアナログビデオ信号から、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）を生成することができる。
【０００９】
このような構成の画像変換システムは、例えば、次のような信号を対象とする。即ち、入力信号は、ＴＶカメラ等の撮像装置から、撮像した画像をＮＴＳＣ方式でインターレース方式のアナログビデオ信号を対象とする。また出力信号としては、ネットワーク回線を介してクライアント端末等のユーザ側の機器に伝送するため画像データである。即ち、画像変換システムは、例えば、入力信号に画像処理を施し、画像処理された出力信号を、クライアント端末等の受信装置に送信するために、ネットワーク回線に出力する、Ｗｅｂエンコーダである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２９５８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一方、別の従来例としては、特許文献１に記載のような、ＮＴＳＣ方式でインターレース方式のアナログビデオ信号をそのまま入力して変換する画像処理部を備えた画像変換システムがある。このような画像変換システムでは、インターレース方式のままのビデオ信号であるため、１フレームの画像は、２つの異なる時刻に撮像した２フィールドの画像要素が交互に組合されたものとなる。従って、移動している物体は、２フィールド間では横方向にずれた表示となってしまう等、表示される画質に問題があった。そこで、上述の従来技術で述べたような画像処理部を用い、プログレッシブ画像に変換して若しくはプログレッシブカメラを用いて撮像したビデオ信号を画像処理することが望ましい。しかし、そのためには、既存のインターレース方式のアナログビデオ信号を入力して変換する画像処理部から、プログレッシブ方式のビデオ信号を入力して変換する画像処理部に交換する必要がある。この画像変換システムの処理動作、通常、ＤＳＰ（ Digital Signal Processor ）、ＳＯＣ（ System On Chip ）等のＬＳＩ（ Large Scale Integrated Circuit ）等の中にプログラムとして組込まれている。従ってその交換には、開発コストと開発期間がかかる問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、インタレース方式のデジタルビデオ信号しか扱えない画像処理部においてもプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号がを処理することが可能な画像変換システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の画像変換システムは、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号のフレーム数の間引きを行い、インタレ一ス方式のデジタルビデオ信号と同等の情報量に変換し、その後にインタレース方式のデジタルビデオ信号に準拠した信号形式（擬似インタレース方式デジタルビデオ信号）に変換することで、インタレース方式のデジタルビデオ信号の入力を可能にしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インタレース方式のデジタルビデオ信号しか扱えない画像処理部においても、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号が使用できる。これによって、画質が改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図（図４も含む）において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複を避けるため、説明をできるだけ省略する。
【００１６】
本発明における画像変換システムの一実施例を図１によって説明する。図１は、本発明の画像変換システムの一実施例の構成を示すブロック図である。４０１〜４０５、及び、４１１と４１２は、図４と同様である。その他、１００はフレーム間引き部、１０１はプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）、１０２はプログレッシブーインターレース変換部（以降、ＰＩ変換部と称する）、１０３は擬似インタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）、１０４はインタレース入力可能な画像処理部である。
【００１７】
図１の画像変換システムにおいて、画像入力部４１１に入力されたインタレース方式でＮＴＳＣ方式のアナログビデオ信号４０１は、ビデオデコーダ部４０２に入力する。ビデオデコーダ部４０２は、入力されたアナログビデオ信号４０１をデジタル変換し、変換したインタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）４０３をＩＰ変換部４０４に出力する。
【００１８】
ＩＰ変換部４０４は、入力されたインタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）４０３に対して、例えば、フレーム補間、フィールド補間などの補間処理を行い、プログレッシブデータを生成し、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）に変換し（ＩＰ変換し）、ＩＰ変換されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号４０５を、フレーム間引き部１００に出力する。
【００１９】
フレーム間引き部１００は、ＩＰ変換されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号４０５を、横方向（水平方向）の画素列単位に、例えば、奇数列の画素列だけを残して偶数列の画素を間引いた、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１をＰＩ変換部１０２に出力する。このとき、例えば偶数列が間引かれる画素列とすると、間引かれた画素列の集合は、インターレース方式のアナログビデオ信号の偶数フィールドの信号である。即ち、同時刻に撮像された１フィールド分が消され（間引かれ）、別の同時刻に撮像された１フィールド分が残される。
【００２０】
また、奇数フィールドが間引かれることも設定によってはある。
【００２１】
ＰＩ変換部１０２は、入力されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１を、擬似インターレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）１０３に変換してインタレース入力可能な画像処理部１０４に出力する。
【００２２】
画像処理部１０４は、入力された擬似インターレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）１０３について、圧縮等、送信可能な形式に変換して、伝送媒体に画像出力部４１２を介して送信するコーデック処理部を含む。
【００２３】
以上の処理動作を行うことで、インタレース方式でＮＴＳＣ方式のアナログビデオ信号を用いた場合においても、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号に変換してから、インタレース方式のデジタルビデオ信号しか扱えない画像処理部で処理可能でとすることができる。
【００２４】
なお、圧縮方式としては、例えば、ＭＰＥＧ（ Moving Picture Experts Group ）−２、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６４（ MPEG-4 Part10 Advanced Video Coding / ITU-T Rec.H.264 ）、ＪＰＥＧ（ Joint Photgraphic Expert Group ）、ＪＰＥＧ２０００、等がある。
【００２５】
次に、図１のフレーム間引き部１００における処理動作を、図２によって更に説明する。図２は、本発明の間引き処理動作の一実施例を説明するための模式図である。
【００２６】
図２(a) は、間引き変換処理される前の信号（入力されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）４０５）、図２(b) は間引き処理された後の信号（間引きされて出力されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１である。２００は奇数フレームの水平方向の一画素列、２０１は偶数フレームの水平方向の一画素列である。また、それぞれの一画素列を示す枠内の括弧内の数字は、（１）が一列目、（２）が二列目、というように、上からの水平方向の画素列の順番を示す。
【００２７】
図２において、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）４０５は、奇数フレーム（７２０×４８０ピクセル）２００（２００−１、２００−３、‥‥‥、２００−５７、２００−５９）と偶数フレーム（７２０×４８０ピクセル）２０１（２０１−２、２０１−４、‥‥‥、２０１−５８、２０１−６０）とに分離する。そして、この実施例では、奇数フレーム（７２０×４８０ピクセル）２００のみを用いるために残し、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１を生成し出力する。即ち、偶数フレレーム（７２０×４８０ピクセル）２０１を間引く。
【００２８】
次に、図１のＰＩ変換部１０２における処理動作を、図３によって更に説明する。図３は、本発明の間引き処理動作の一実施例を説明するための模式図である。
【００２９】
図３(a) は、間引きされて出力されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１の水平方向の一画素列分のビデオ信号データ２００を示す図である。括弧内の（Ｎ）は、図２の奇数番の水平方向の画素列のうちの任意の１画素列を示す。図３(b) は、図３(a) の任意の１画素列が縦（垂直）方向に２４０個分かれて示され、奇数ラインデータとそれらのコピーである偶数ラインデータを示す図である。また図３(c) は、図３(b) の奇数ラインデータから奇数フィールドデータが生成され、偶数ラインデータから偶数フィールドデータが生成されることを示す図である。２００−１〜２００−Ｎはデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１の１番目〜Ｎ番目のビデオ信号データ、３００−１、３００−２、‥‥‥、３００−２４０は奇数ラインのデータ、３０１−１、３０１−２、‥‥‥、３０１−２４０は偶数ラインのデータ、３０２は奇数フィールドデータ、３０３は偶数フィールドデータである。
【００３０】
図３において、図１のフレーム間引き部１００から出力されたプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１は、ＰＩ変換部１０２において以下に示す処理動作を行う。
【００３１】
即ち、プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）１０１は、フレーム毎に奇数ラインデータ３００と偶数ラインデータ３０１に分離する。分離した各ラインデータ３００と３０１は、ラインデータ毎に奇数フィールドデータ（７２０×２４０ピクセル）３０２と偶数フィールドデータ（７２０×２４０ピクセル）３０３に生成し順次出力することで、擬似インタレース方式デジタルビデオ信号（６０ｉ）１０３が作成され、出力される。
【００３２】
図１のＰＩ変換部１０２から出力された擬似インタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）１０３は、インタレース入力可能な画像処理部１０４に入力され、所定の画像処理を行う。
【００３３】
以上の処理動作を行うことで、インタレース入力可能な画像処理部１０４においてプログレッシブデータの取り扱いが可能となる。
【００３４】
以上述べたように、上記実施例の画像変換システムは、画像入力部と、インタレース方式からプログレッシブ方式に変換するインタレース−プログレッシブ変換部（ＩＰ変換部）と、フレーム数を間引くフレーム間引き部と、プログレッシブからインタレースに変換するプログレッシブ−インタレース変換部（ＰＩ変換部）とにより構成した画像変換システムである。
【００３５】
また、上記画像変換システムのＩＰ変換部において、インタレースデータを画像の動きや状態に合わせてライン補間若しくはフレーム補間を用いてプログレッシブデータに変換するものである。
【００３６】
また、上記上記画像変換システムのフレーム間引き部において、任意のフレーム数のプログレッシブデータを指定のフレーム数に間引き、周期的にフレームを出力するものである。
【００３７】
また、上記画像変換システムのＰＩ変換部において、１フレームのプログレッシブデータから２フィールド分のインタレースデータを生成し、周期的にフィールドデータを出力するものである。
【００３８】
上述の実施例に拠れば、インタレース入力可能な画像処理部においてプログレッシブデータの取り扱いが可能になる。
【００３９】
即ち、Ｉ−Ｐ変換したプログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）のフレーム数の間引きを行い、インタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）と同等の情報量に変換し、その後にインタレース方式のデジタルビデオ信号に変換することで、インタレース方式のデジタルビデオ信号の入力を行う。これによって、カメラ部と画像処理／制御部が分離され無限軌道制御が可能なカメラシステムにおいて、高解像度、高画質が可能になるシステムを実現した。
【００４０】
上述の実施例では、画像処理部から出力されるデータはネットワーク回線を介して、クライアント端末等ユーザ側の機器に伝送されたが、ネットワーク回線に限らず、どのような結合方式でも良い。例えば、直接、ビデオデータをレコーダ等の映像記録装置若しくは映像蓄積サーバ等の機器に接続しても良いことは自明である。
【００４１】
また、上記実施例では、画像処理部で圧縮を行っていたが非圧縮なビデオデータでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の画像変換システムの一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の間引き処理動作の一実施例を説明するための模式図。
【図３】本発明の間引き処理動作の一実施例を説明するための模式図。
【図４】従来のＷＥＢエンコーダの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４３】
１００：フレーム間引き部、  １０１：プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（３０ｐ）、  １０２：ＰＩ変換部、  １０３：擬似インタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）、  １０４：インタレース入力可能な画像処理部、  ２００：奇数フレーム、  ２０１：偶数フレーム、  ２００−Ｎ：Ｎ番目のビデオ信号データ、  ３００−１、３００−２、‥‥‥、３００−２４０：奇数ラインのデータ、  ３０１−１、３０１−２、‥‥‥、３０１−２４０：偶数ラインのデータ、  ３０２：奇数フィールドデータ、  ３０３：偶数フィールドデータ、  ４０１：ＮＴＳＣ方式のアナログビデオ信号、  ４０２はビデオデコーダ（Ａ／Ｄ）部、  ４０３：インタレース方式のデジタルビデオ信号（６０ｉ）、  ４０４：ＩＰ変換部、  ４０５：プログレッシブ方式のデジタルビデオ信号（６０ｐ）、  ４０６：画像処理部、  ４１１：画像入力部、  ４１２：画像出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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