JP3102494B2 - 信号検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、信号検出回路に係り、特に映画フィルム等
から変換されたテレビジョン信号の検出を行う回路に関
する。

［従来の技術］ 現行テレビジョン方式（NTSC方式）では、飛越（イン
タレース）走査により１フレームを２フィールドに分け
て画像を伝送しており、毎秒30フレーム（60フィール
ド）の像数である。これに対し、16mmや35mmなどの標準
フィルムは毎秒24コマである。標準のスクリーン用映写
機をそのままテレビカメラと組み合わせてフィルム送像
すると、映写機のシャッタとテレビの走査の関係から、
映像に上下に動く明瞭な横縞が現れたり激しいちらつき
が出て実用にならないため、一般にテレシネと呼ばれる
映写機によってフィルムの像をテレビジョン信号に変換
する。

テレシネは、フィルムの毎秒24コマとテレビの毎秒60
フィールドを対応させるため、1/12秒を１周期として、
フィルム２コマを５フィールドに変換する。現在よく用
いられている２−３プルダウン方式のテレシネでは、奇
数番目のフィルムについては２フィールド（2/60秒）ご
とにかき落とし、偶数番目のフィルムについては３フィ
ールドごとにかき落とすことにより、フィルム２コマと
５フィールドを対応させている。

（参考文献：たとえば、 １）岩瀬雄一，“ビデオ用語事典,"写真工業出版社,198
9年８月． ２）テレビジョン学会編，“テレビジョン工学ハンドブ
ック,"オーム社,1969年12月．） 上記のような、フィルムからテレビジョン信号に変換
した［テレシネ画像信号］の検出方法として、例えば、
特願平２−45408号記載の手法がある。上述したよう
に、フィルム２コマはテレビジョン信号の５フィールド
に対応している。このとき例えば、第４図に示すように
第１のフィルムから第１および第２のフィールド画像が
作成され、第２のフィルムから第３、第４、第５のフィ
ールド画像が作成されるものとする。この際、第３のフ
ィールド画像と第５のフィールド画像の低周波数成分
（2MHz以下）は全く同じ信号になるため、１フィールド
期間中フレーム差信号を生じない“静止フィールド”に
なり、これが５フィールド周期で繰り返されることを検
出して［テレシネ画像］と判定する。

また、上記“静止フィールド”の位置から現在処理中
のフィールド位相を検出し、フィールドごとに異なった
処理を行う際の基準とする。

上記従来手法をIDTVやEDTVなどのテレビジョン受像機
に用いれば、受像機側だけの信号処理で［テレシネ画
像］と［一般画像］とを判定でき、［テレシネ画像］の
場合にはその性質に適した輝度−色信号分離や順次走査
化を行うことができるため、著しい画質改善効果を得る
ことができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来例では、フレーム差信号の低域周波数成分
と、ある設定値THと画素ごとに比較を行う。フレーム差
の低域成分が１フィールド期間中に１画素でもTHよりも
大きくなった場合に動きフィールドとし、それ以外は静
止フィールドとする。［テレシネ画像］の場合にはこの
静止フィールドが５フィールド中に必ず１回以上出現す
る性質を利用して、［テレシネ画像］と［一般画像］と
の判定を行っている。

しかし、画像自体が長時間静止しているときは、［一
般画像］も［テレシネ画像］と同様に静止フィールドが
連続することになり、本質的に両者を区別することがで
きない。例えば、特願平２−45408号記載の輝度−色信
号分離方式と順次走査化方式では、定常的な静止画につ
いては、［テレシネ画像］も［一般画像］も同一の信号
処理結果となるため、どちらのモードと判定しても問題
はない。しかし、動き始めなどの過渡状態では［一般画
像］をテレシネモードで順次走査化処理を行うと、再生
画像が２重像になるなど、著しい画質劣化が生じる。

動きの過渡状態、すなわち、静止画をはさんだモード
の変化は、以下のような４通りがある。

（変化１）一般画像→静止画→一般画像 （変化２）一般画像→静止画→テレシネ画像 （変化３）テレシネ画像→静止画→一般画像 （変化４）テレシネ画像→静止画→テレシネ画像 上記従来例では、静止画の際に［テレシネ画像］と判
定してしまうため、（変化１）や（変化３）のように
［一般画像］が動き始めても、テレシネ検出を行うため
に必要な５フィールドの間は［テレシネ画像］と誤検出
され、著しい画質劣化が生じる。

また、（変化２）や（変化４）のように［テレシネ画
像］が動き始めた場合にも、静止フィールドが５フィー
ルド中に１回よりも多いときにはフィールド位相の検出
が不可能（不定）であるため、動き始めの５フィールド
は［テレシネモード］による処理ができない。

従って、本発明の目的は、静止画が長時間連続する場
合など、原理的にテレシネ検出不能な画像信号が入力さ
れた場合にも再生画像の劣化が少なくなるような検出結
果を出力する［テレシネ画像検出回路］を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、フレーム間の画像の動きを検出する手段
と、前記動き検出結果の５フィールド周期を検出する手
段と、前記周期検出結果を保持する手段と、前記周期検
出結果に従って同一周期の信号を発生する手段を用いる
ことにより達成される。

［作用］ まず、従来と同様に、フレーム間動き検出を行ったの
ちに、動き検出結果の５フィールド周期を検出し、［テ
レシネ画像］と［一般画像］の判定を行う。この際、フ
レーム間の差が無い“静止フィールド”が５フィールド
周期中にただ１つだけ存在する場合は［テレシネ画像］
とし、“静止フィールド”が１つも存在しない場合は
［一般画像］とし、保持回路にモードを記憶させる。ま
た、“静止フィールド”が複数存在する場合、すなわち
静止画が連続する場合は、静止画状態になる以前のモー
ドを保持回路から読みだして［テレシネ画像］か［一般
画像］かを出力する。さらに、５フィールド中に“静止
フィールド”がただ１つだけ存在し、［テレシネ画像］
が確定しているときに、自走回路にトリガをかけて５フ
ィールド周期の信号を発生させ、フィールド位相が不定
となる静止画の際に自走回路の出力を基準位相として用
いる。

上記の処理を行うことにより、静止画の前後でモード
変化のない（変化１）および（変化４）は完全に救済で
きる。また、（変化２）の静止画から［テレシネ画像］
に変化する過渡期には［一般画像］として処理を行うた
め、画質は若干劣化するものの被害は少なくなる。従っ
て、従来のテレシネ検出方式と同様の結果となるのは
（変化３）の場合だけとなる。

従って、上記手段を用いることにより、静止画が長時
間連続した場合の再生画像を劣化を最小限に抑えること
ができ、上記目的を達成することができる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。また、
以下の説明の中で用いる論理値の“0"および“1"は、そ
れぞれ信号の“Ｌレベル”および“Ｈレベル”を表すも
のとする。

第１図に、本発明の一実施例の具体的な構成例を示
す。同図において、フレーム間動き検出回路100によ
り、入力されたNTSC信号の画素ごとのフレーム間の動き
の有無を検出する。ここで、フレーム間動き検出回路10
0は525H（1Hは１水平走査期間：約63.5μｓ）遅延回路
１、減算回路２、輝度信号の低域（2MHz以下）だけを通
過させるフィルタ３、スレッショルド値を出力するTH設
定回路４、およびフィルタ３の出力と固定値とを比較す
る比較回路５から成っている。上記フレーム間動き検出
回路100の出力をホールド回路６により１フィールド期
間保持し、１フィールドの間に１画素でも動いている場
合には“動きフィールド”、全画素が静止している場合
には“静止フィールド”とする。後述する５フィールド
周期検出回路７を用いて、ホールド回路６の出力の周期
性を検出する。さらに、この周期検出結果を用いて、後
述の保持回路８および自走回路９により［テレシネモー
ド］と［一般モード］の判定、およびフィールド位相の
検出を行う。、これらの回路は、制御回路10により発生
させたフィールド周期のパルスによって制御を行う。

また、このホールド回路６の替わりに積分回路を用
い、画素ごとの動き量を１フィールド期間積分したもの
を出力としてもよい。

第２図を用いて、上述した５フィールド周期検出回路
７、保持回路８、および自走回路９のさらに詳しい構成
について説明する。まず、同図中の５フィールド周期検
出回路７において、ホールド回路６の出力信号を、直列
に接続しフィールドパルスで作動する遅延回路11〜20に
よって遅延させる。この際、NOR回路21を用いて５クロ
ック（５フィールド）遅延ごとの信号の反転論理積をと
る。ここでは、５フィールドごとに“0"（静止フィール
ド）となる周期性が２周期連続することを検出してい
る。ここで、遅延回路11〜20の個数を増やして２周期以
上の検出を行い、検出精度をあげてもよい。さらに遅延
回路22〜26を用いてNOR回路21の出力を遅延させ、ROM27
に入力する。ここでは、後述するテーブルに従って“テ
レシネ／一般モード信号”、“クロックゲート信号”、
“カウンタクリア信号”を発生する。

同図中の保持回路８において、クロックとなるフィー
ルドパルス信号を、AND回路28を用いて、５フィールド
周期検出回路７で発生させたクロックゲート信号でゲー
トする。すなわち、“クロックゲート信号”が“1"のと
きだけ、クロックをＤフリップフロップ29に入力し、５
フィールド周期検出回路７で発生させた“テレシネ／一
般モード信号”を保持する。

同図中の自走回路９において、カウンタ30により“0"
〜“4"で表される５フィールド周期の“フィールド位相
信号”を発生させる。この際、位相基準として５フィー
ルド周期検出回路７で発生させた“カウンタクリア信
号”を用い、この信号でカウンタにリセットをかける。

上記の“テレシネ／一般モード信号”および“フィー
ルド位相信号”を用いて、［テレシネ画像］に適した輝
度−色信号分離処理や順次走査化処理等を行う。

第３図に、５フィールド周期検出回路７で用いるROM2
7のテーブルの一例を示す。入力信号I0〜I4がすべて
“0"の場合、すなわち“静止フィールド”が５フィール
ド中に１つも検出できない場合には、［一般画像］であ
るとし、“クロックゲート信号”として“1"を出力して
保持回路８にクロックをかけ、また、自走カウンタ30の
クリアは行わない。入力信号I0〜I4の中でただ１つだけ
“1"の場合、すなわち“静止フィールド”が５フィール
ド中にだた１つだけ検出された場合には、［テレシネ画
像］であるとし、“クロックゲート信号”として“1"を
出力して保持回路８にクロックをかけ、また、入力信号
I0が“1"の場合だけ自走カウンタ30のクリアを行う。入
力信号I0〜I4の中に“1"が複数存在する場合、すなわ
ち、“静止フィールド”が複数存在してフィールド位相
が不定となる場合には、“クロックゲート信号”を“0"
にし、カウンタのクリアもかけない。このようなテーブ
ルを用いることにより、静止画が連続した場合にも、そ
れ以前のモードとフィールド位相の連続性が保持され
る。

第５図に、本発明の他の実施例の具体的な構成例を示
す。ここでは、［一般画像］を［テレシネ画像］と誤検
出した場合には画質劣化は重大であり、［テレシネ画
像］を［一般画像］と誤検出した場合の画質劣化は軽微
であることに着目し、静止画が連続した場合には［一般
画像］として処理することにする。従って、上述したモ
ード変化、すなわち、 （変化１）一般画像→静止画→一般画像 （変化２）一般画像→静止画→テレシネ画像 （変化３）テレシネ画像→静止画→一般画像 （変化４）テレシネ画像→静止画→テレシネ画像 の中で、（変化１）と（変化３）については劣化がな
く、（変化２）および（変化４）については動き始めの
５フィールドだけ［一般画像］として処理する。同図は
第２図に示した回路構成の変形であり、保持回路８およ
び自走回路９を用いない。同図において、５フィールド
周期検出回路７の基本構成は第２図と同一であり、ROM3
1のテーブルが異なる。また、“テレシネ／一般モード
信号”とともに“フィールド位相信号”もROM31から出
力する。

第６図に、上述したROM31のテーブルの一例を示す。
入力信号I0〜I4がすべて“0"の場合、すなわち“静止フ
ィールド”が５フィールド中に１つも検出できない場合
には、［一般画像］とする。入力信号I0〜I4の中でただ
１つだけ“1"の場合、すなわち“静止フィールド”が５
フィールド中にただ１つだけ検出された場合には、［テ
レシネ画像］であるとし、入力信号I0〜I4に応じて“フ
ィールド位相信号”を出力する。入力信号I0〜I4の中に
“1"が複数存在する場合、すなわち、“静止フィール
ド”が複数存在してモードが不定となる場合には、［一
般画像］とする。このようなテーブルを用いることによ
り、静止画が連続した場合には、動き始め等の過渡状態
で［一般画像］の信号処理が行われ、誤検出による画質
劣化を少なくできる。

また、［テレシネ検出］をより精度よく行うために
は、動きが過渡状態の時はモード判定を待ち、定常的な
動きとなったときに判定を行うことが考えられる。すな
わち、画像信号をフィールドメモリ等により数フィール
ド遅延させ、その間にモードの先行判定（未来のフィー
ルドのモード判定）を行うこともできる。

以上の説明は、現行のNTSC信号を前提に説明を行った
が、これに限定されるものではなく、例えばMUSEなどの
ハイビジョン信号やEDTV信号などのテレビジョン信号の
場合には同様に本発明を適用できる。また、映画フィル
ムに限定されず、伝送信号の毎秒フレーム数が信号源の
コマ数よりも多い場合（意図的に信号源のコマ落としを
した信号も含む）には、本発明を同様に適用することが
できる。

さらに、本発明は、伝送されたテレビジョン信号だけ
でなく、VTRやビデオディスク等に記録された信号に対
しても同様に用いることができる。

［発明の効果］ 本発明を適用することにより、テレビジョン受像機側
だけの信号処理で［テレシネ画像］と［一般画像］との
判定を精度よく行うことができ、［テレシネ画像］の際
にはそれに適した信号処理ができるようになるため、実
施して効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図および第３
図は本発明の一実施例をさらに詳しく説明する図、第４
図は従来のテレシネ検出の原理を説明する図、第５図お
よび第６図は本発明の他の実施例を説明する図である。 符号の説明 1,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,22,23,24,25,26……
遅延回路;2……減算回路;3……フィルタ;4……TH設定回
路;5……比較回路;6……ホールド回路;7……５フィール
ド周期検出回路;8……保持回路;9……自走回路;10……
制御回路;21……NOR回路;27,31……ROM;28……AND回路;
29……フリップフロップ;30……カウンタ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−72966（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−40788（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−250881（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−58677（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−199970（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−502545（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/01 H04N 5/253 H04N 9/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｎコマの画像をｍフレーム（ｍ＞ｎ）の画
   像に変換して得られたテレビジョン信号を検出する信号
   検出回路において、 フレーム間の差信号に基づいて動きを検出する動き検出
   回路と、 該動き検出回路の検出結果を2mフレーム期間以上の期間
   にわたって監視し、当該期間内の上記検出結果における
   連続する２以上の所定の繰り返しパターンを検出する検
   出手段と、 該検出手段の検出結果をｍフレーム期間にわたって監視
   し、当該期間内において上記連続する２以上の所定の繰
   り返しパターンが１回だけ検出された場合に、上記テレ
   ビジョン信号であると判定する判定手段とを有すること
   を特徴とする信号検出回路。
2. 【請求項２】前記テレビジョン信号が、毎秒24コマのう
   ちの２コマの画像を毎秒30フレームのうちの2.5フレー
   ムの画像に変換して得られたNTSC方式のテレビジョン信
   号であり、上記所定の繰り返しパターンが、2.5フレー
   ム（５フィールド）周期の（動き無−動き有−動き有−
   動き有−動き有），（動き有−動き無−動き有−動き有
   −動き有），（動き有−動き有−動き無−動き有−動き
   有），（動き有−動き有−動き有−動き無−動き有）或
   いは（動き有−動き有−動き有−動き有−動き無）の何
   れかの繰り返しパターンであることを特徴とする請求項
   １に記載の信号検出回路。