DE69836470T2

DE69836470T2 - Überträger, empfänger und medium für progressives bildsignal

Info

Publication number: DE69836470T2
Application number: DE1998636470
Authority: DE
Inventors: Toshiroh Hirakata-shi NISHIO
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: EP0933942A4; EP0933942A1; EP0933942B1; US6385240B2; US20020009148A1; WO1999004569A1; JP4208098B2; KR20000068560A; JP2006087142A; KR100546915B1; DE69836470D1; TW376654B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sendevorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal, eine Empfangsvorrichtung für eine Zeilenfolge-Bildsignal und ein Medium, wobei alle einen Bitstrom beispielsweise ein Zeilenfolge-Videosignal (Folgeabtastsignal) verwenden, der durch Codieren auf Basis der MPEG2-Formate erhalten wird.
In den letzten Jahren hat die internationale Standardisierung des MPEG2 (Moving Picures Experts Group, 17. Phase 2) (Registrierung in ISO/IEC 13818-1, 2, 3) zu einer erhöhten Bedeutung eines digitalen Sende-/Empfangssystems geführt, das ein hocheffizientes digitales Codieren anwendet. Die Anwendung des MPEG2-Codierungsschemas hat, basierend auf der Aussicht auf Übertragung zusätzlicher Daten bei gleichzeitiger Übertragung von Signalen mit mehreren Bildqualitäten (Auflösungen) von einem einzigen Sender aus, die Erwartungen hinsichtlich eines Kanal-Multiplexings, einer verbesserten Benutzerschnittstelle und eines vielschichtigen Dienstes erhöht. Im Ergebnis kann beim digitalen Rundsenden ein Folgeabtastsignal mit einer hohen Bildqualität (Zeilenfolge-Signal) gesendet werden.
Im Folgenden erfolgt eine Beschreibung eines herkömmlichen Sende-/Empfangssystemsfür ein Zeilenfolge-Signal.
13 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur des herkömmlichen Sende-/Empfangssystemsfür ein Zeilenfolge-Signal darstellt.
Hierbei ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung eine Bildstruktur unter Verwendung der Zeichen i (Zeilensprung „interlace") und p (Zeilenfolge „progressive") als Abkürzungen dargestellt wird, um zu unterscheiden, ob es sich bei der Bildstruktur um eine Zeilensprung- oder eine Zeilenfolgebildstruktur handelt, und um eine Frame-Rate auf verständliche Weise beschreiben. Mit Hilfe eines Beispiels kann ein Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 24 Frames (Vollbildern) pro Sekunde durch 24p dargestellt werden, und ein Zeilensprungsignal mit einer Rate von 60 Frames pro Sekunde kann durch 60i dargestellt werden.
In 15 bezeichnet ein Bezugszeichen 1301 eine Darstellung, die die Struktur eines mit einer Abtastrate von 24 Frames pro Sekunde aufgezeichneten Videomaterials, welches durch ein Filmmaterial oder Ähnliches repräsentiert wird, schematisch illustriert. Ein Bezugszeichen 1302 bezeichnet eine 24p/60i-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln eines Bildes mit der Rate von 24 Frames/Sekunde in ein normales NTSC-Fernsehsignal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 1303 bezeichnet eine MPEG2-Video-Codiereinrichtung zum Codieren des oben erwähnten Signals mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde in einen Bitstrom gemäß der Beschreibung in ISO 13818-2 (MPEG2-Video). Ein Bezugszeichen 1304 bezeichnet eine MPEG2-Video-Decodiereinrichtung zum Empfangen des oben erwähnten Bitstroms und zum umgekehrten Umwandeln des empfangenen Bitstroms in das 60i-Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 1305 bezeichnet einen Ratenverdopplungsumwandler zum Verdoppeln der horizontalen Abtastrate des 60i-Signals.
Im Folgenden ist eine Beschreibung der Funktionsweise des auf diese Weise strukturierten herkömmlichen Sende-/Empfangssystems für ein Zeilenfolge-Bildsignal gegeben. Da das Filmmaterial mit der Rate von 24 Frames/Sekunde ohne Ausnahme normalerweise eine Spezialwiedergabevorrichtung oder -aufzeichnungsvorrichtung erfordert, wird das Filmmaterial zunächst in das 60i-Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde umgewandelt, wobei es zum Großteil anschließend auf einem D1- oder S-VHS-Band gespeichert und verteilt wird.
Die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 1302 ist eingerichtet, um durch geeignetes Einfügen von Halbbildwiederholungen in das Signal mit der Rate von 24 Frames/Sekunde das Signal mit der Rate von 24 Frames/Sekunde in ein Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde umzuwandeln.
16 ist eine Darstellung, die die Funktionsweise der 24p/60i-Umwandlungseinrichtung illustriert. In 16 wird angenommen, dass ein Zeichen A1 ein Halbbild darstellt, das aus den ungeradzahligen Zeilen (Zeilen 1, 3, 5, ...) eines Frames A, der zu einem Zeitpunkt 0 abgetastet wird, besteht, und dass ein Zeichen A2 ein Halbbild darstellt, das aus den geradzahligen Zeilen (Zeilen 2, 4, 6, ...) desselben Frames A besteht.
Es wird des Weiteren angenommen, dass ein Zeichen B1 ein Halbbild darstellt, das aus den ungeradzahligen Zeilen eines Frames B, der zu einem Zeitpunkt 1 abgetastet wird, besteht, und dass ein Zeichen B2 ein Halbbild darstellt, das aus den geradzahligen Zeilen desselben Frames B besteht.
Die Differenz zwischen den Abtastzeiten 0 und 1 beträgt 1/24 Sekunden in dem Fall des Filmmaterials.
Auf die gleiche Weise stellt ein Zeichen C1 ein Halbbild dar, das aus den ungeradzahligen Zeilen eines Frames C, der zu einem Zeitpunkt 2 abgetastet wird, besteht, und ein Zeichen C2 stellt ein Halbbild dar, das aus den geradzahligen Zeilen desselben Frames C besteht.
Im Gegensatz dazu, stellt ein Zeichen D1 ein Halbbild dar, das aus den ungeradzahligen Zeilen eines Frames D, der zu einem Zeitpunkt 3 abgetastet wird, besteht, und ein Zeichen D2 stellt ein Halbbild dar, das aus den geradzahligen Zeilen desselben Frames D besteht.
Ein Beispiel eines Ausgangs von der 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 1302 ist solch ein Ausgangssignal, wie das in 16 dargestellte. Genauer gesagt, ist die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 1302 eingerichtet, um die Ausgangsbilder (A1, A2), (A1, B2), (B1, C2), (C1, C2) und (D1, D2), die eine 5-Frame-Halbbildstruktur aufweisen, von den Eingangsbildern A, B, C, D zu erhalten, die eine 4-Frame-Halbbildstruktur aufweisen, indem er eine Halbbildwiederholung in jeden der Frames A und C einfügt. Von einem Zeichen (f1, f2) wird angenommen, dass es ein Paar von Halbbildern f1 und f2 angibt, das einen Frame bildet. Ein Zeichen f1 stellt ein Bild dar, dass aus den ungeradzahligen Zeilen des Frames gebildet ist, während ein Zeichen f2 ein Bild darstellt, das aus den geradzahligen Zeilen des Frames gebildet ist. Das Ausgangssignal bildet ein Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde.
Das Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde wird in die MPEG2-Video-Codiereinrichtung eingegeben.
Die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 1303 ist eingerichtet, um das eingegebene Videosignal in einen Bitstrom umzuwandeln, der dem in ISO/IEC 13818-2 beschriebenen Format entspricht, und um den Bitstrom auszugeben. Der ausgegebene Bitstrom wird über ein Sendesystem der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 1304 zugeführt.
Hierbei gibt es Fälle, in denen die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 1303 die gesamten Frames (30 Frames pro Sekunde) des eingegebenen Signals 60i codiert und die codierten Frames ohne jegliche Änderungen ausgibt, und es gibt Fälle, in denen der MPEG2-Video-Codiereinrichtung 1303 eine Halbbildwiederholung auf der Codiererseite erfasst, einen internen Verarbeitungsprozess so durchführt, dass das wiederholte Halbbild nicht gesendet wird und lediglich Daten mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde sendet.
In dem Fall, in dem die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 1303 sämtliche Frames des eingegebenen Signals 60i codiert und die codierten Frames ausgibt, decodiert die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 1304 jeden Frame des in sie eingegebenen Videosignals in einen Bitstrom und gibt den Bitstrom aus.
In dem Fall, in dem die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 1303 die Halbbildwiederholung auf der Codiererseite erfasst, führt sie einen Verarbeitungsprozess dahingehend durch, dass das wiederholte Halbbild nicht gesendet wird und sendet lediglich die Daten mit einer Rate von n 24 Frames pro Sekunde, wobei die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 1303 lediglich Signale sendet, die die 4 Frames von A, B, C und D repräsentieren, jedoch jedes der Signale, die die Frames A und C repräsentieren, in einen Bitstrom einer Form umwandelt, die durch Addieren von 1 zu dem rff- (repeat_first_field) Flagbit gemäß des in ISO/IEC 13818-2 beschriebenen Formates erhalten wird, und den Bitstrom ausgibt.
Die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 1304 empfängt den Bitstrom, der in Übereinstimmung mit der oben erwähnten Vorgehensweise erzeugt wurde und führt eine umgekehrte Operation gemäß der in dem MPEG2-Standard beschriebenen Regeln durch, um das Videosignal von dem Bitstrom zu rekonstruieren.
In dem Fall, in dem die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 1303 die Halbbildwiederholung in dem Eingangssignal erfasst, einen Verarbeitungsprozess durchführt, um das Senden des wiederholten Halbbildes zu unterbinden und lediglich die Daten mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde sendet, funktioniert die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 1304 wie folgt.
In dem Fall, in dem das rff- (repeat_first_field) Flag 1 in dem Eingangsbitstrom ist, wird ein Halbbild des Target-Frames wiederholt ausgegeben. In dem Fall, in dem das rff- (repeat_first_field) Flag 0 ist, wird das Bildsignal ohne das Durchführen einer Halbbildwiederholung ausgegeben.
Demzufolge ist der Ausgang der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 1304 dasselbe Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde in beiden der Fälle, sowohl in dem, in dem die gesamten Frames des Eingangssignals 60i codiert und ausgegeben werden, als auch in dem Fall, in dem die Halbbildwiederholung auf der Codiererseite erfasst wird, ein Verarbeitungsprozess dahingehend durchgeführt wird, dass das Senden des wiederholten Halbbildes unterbunden wird und lediglich die Daten mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde ausgegeben werden, wodurch es zu keinem Unterschied hinsichtlich der Frame-Rate und dem intern konstruierten Bild kommt.
Die Ratenverdopplungseinrichtung 1305 empfängt den Ausgang der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung und wandelt das Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde in ein Signal mit einer Abtastrate um, die das Zweifache der Abtastrate für eine Zeilen-Abtastzeile ist, das heißt, eine Frame-Rate von 60 Frames/Sekunde.
Die 17(a) und 17(b) dienen dem Illustrieren der Eingänge und der Ausgänge der Ratenverdopplungseinrichtung 1305. In den 17(a) und 17(b) wird angenommen, dass die Zeichen A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2, A, B, C und D dieselben Bilder darstellen, wie die, die durch die Zeichen in 16 dargestellt sind. Als ein Verfahren für das Verdoppeln der Rate wird ein Verfahren basierend auf einer Wiederholung in einer Halbbildstruktur und ein Verfahren basierend auf einer Wiederholung in der Framestruktur durchgeführt. 17(a) dient dem Illustrieren des Falls, in dem das Verdoppeln der Rate durch eine Wiederholung in einer Halbbildstruktur umgesetzt wird. 17(b) dient zum Illustrieren des Falls, in dem das Verdoppeln der Rate durch eine Wiederholung in einer Framestruktur umgesetzt wird.
In dem Fall, in dem das Verdoppeln der Rate durch eine Wiederholung in der Halbbildstruktur umgesetzt wird, wird das Halbbild A1, wobei es sich um intrinsische Bilddaten für ein ungerades Halbbild handelt, auch für ein gerades Halbbild verwendet, wodurch der Effekt erzielt wird, dass ein Frame zur Abtastzeit für das Halbbild A1 aus einem Einzelbild gebildet ist, so wie dies in 17(a) dargestellt ist. Dadurch wird es möglich, dass ein Doppelrate-Signal mit der Rate von 60 Frames/Sekunde von einem Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde erhalten wird.
In dem Fall, in dem die Ratenverdopplung durch eine Wiederholung in der Framestruktur erzielt wird, werden das Halbbild A1 und das Halbbild A2, das dem Halbbild A1 unmittelbar folgt, kombiniert, um einen Frame zu bilden, wodurch der Effekt erzielt wird, dass derselbe Frame, wie der, der zu der Abtastzeit für das Halbbild A1 ausgegeben wird, auch zu der Abtastzeit für das Halbbild A2 ausgegeben wird. Dadurch wird es möglich, dass ein Doppelrate-Signal mit der Rate von 60 Frames/Sekunde von einem Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde erhalten wird.
In dem Fall, der in 17(a) dargestellt ist, weist die voranstehend erwähnte herkömmliche Struktur jedoch dahingehend ein Problem auf, dass, obgleich die temporäre Reihenfolge der Anzeige A→B→C→D und richtig ist, die Bildqualität in vertikaler Richtung signifikant schlechter ist, da dieselben Halbbilddaten zweimal in jede der Framestrukturen geschrieben werden.
In dem Fall, der in 17(b) dargestellt ist, weist die herkömmliche Struktur ebenfalls das Problem dahingehend auf, dass die Bildqualität schlechter ist, weil ein Frame, der aus einer Kombination von Halbbildern besteht, die nicht zum gleichen Zeitpunkt abgetastet werden, so wie beispielsweise (A1, B2) oder (B1, C2), sporadisch vorhanden ist und weil eine Differenz zwischen den Halbbildern in einer Szene, die dynamische Bewegung enthält, in Richtung einer Zeitachse besonders groß ist, obgleich die Bildqualität in vertikaler Richtung nicht schlechter ist.
Eine Umwandlung von 2:3 Pulldown-Zeilensprungvideosignalen in progressiv abgetastete Videodaten ist in dem Dokument EP-A-0 782 334 beschrieben. Ein Pulldown-Muster wird durch Vergleichen von zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern mit derselben Parität bestimmt. Auf Basis der bestimmten Pulldown-Phase werden progressiv abgetastete Daten entweder von zwei oder von drei aufeinanderfolgenden Halbbildern gebildet, die von demselben ursprünglichen Filmbild stammen.
Das Dokument „MPEG video compression standard" (Mitchell, Pennbakker, Fogg, Legall; Chapmann and Hall, 1996) beschreibt auf den Seiten 206 bis 210 die Parameter eines MPEG-Videobitstroms. Ein rff- (repeat_first_field) Datenelement zeigt an, ob ein bereits gesendetes Halbbild in einer Zeilensprung-Videosequenz wiederholt wird oder nicht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Codiereinrichtung und eine Decodiereinrichtung zum Vereinfachen einer Umwandlung von Zeilensprung-Videodaten in Zeilenfolge-Videodaten bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die Leistungsmerkmale der unabhängigen Ansprüche erfüllt.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
2 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der Framestruktur-Analysiereinrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der Ratenverdopplungseinrichtung;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
6 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der Flagbit-Analysiereinrichtung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel;
7 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel;
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
9 ist eine Darstellung, die den Sequenz-Header zum Illustrieren der jeweiligen Funktionsweisen der dritten MPEG2-Video-Codiereinrichtung und der Flagbit-Analysiereinrichtung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel repräsentiert;
10 ist eine Darstellung, die die Sequenz-Erweiterung zum Illustrieren der jeweiligen Funktionsweisen der dritten MPEG2-Video-Codiereinrichtung und der Flagbit-Analysiereinrichtung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel repräsentiert;
11 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung in Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel;
12 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der Flagbit-Analysiereinrichtung in Übereinstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel;
13 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der Flagbit-Analysiereinrichtung in Übereinstimmung mit dem fünften Ausführungsbeispiel;
14(a) ist eine Darstellung, die ein 24p-Signal in dem Fall, in dem ein Material 24p ist und ein Ausgangssignal 50p ist, diagrammatisch in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt;
14(b) ist eine Darstellung, die ein 50i-Signal in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel diagrammatisch darstellt;
14(c) ist eine Darstellung, die ein 50p-Signal in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel diagrammatisch darstellt;
15 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal darstellt;
16 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der herkömmlichen Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal;
17(a) ist eine Darstellung zum Illustrieren einer Wiederholungsoperation, die in einer Halbbildstruktur durch die herkömmliche Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal durchgeführt wird; und
17(b) ist eine Darstellung zum Illustrieren einer Wiederholungsoperation, die in einer Framestruktur durch die herkömmliche Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal durchgeführt wird.
BESTE ARTEN UND WEISEN DES AUSFÜHRENS DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden in Bezug auf die Zeichnungen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Ausführungsbeispiele 1 bis 3 dienen lediglich Darstellungszwecken für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung.
(Ausführungsbeispiel 1)
1 ist ein Blockdiagramm, das die jeweiligen Strukturen einer Empfangsvorrichtung und einer Sendevorrichtung als ein Ausführungsbeispiel einer Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt.
Mit Hilfe eines Beispiels im Sinne einer einfacheren Erklärung beschreibt das vorliegende Ausführungsbeispiel den Fall des Erhaltens eines Zeilenfolge-Signals mit einer Rate von 60 Frames pro Sekunde von einem Folgeabtast-Signal (im Folgenden als Zeilenfolge-Signal bezeichnet) mit einer Rate von 24 Frames pro Sekunde.
In 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 101 eine 24p/60i-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des Zeilenfolge-Signals mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde für ein Filmmaterial oder Ähnliches zu einem Zeilensprung-Signal mit einer Halbbildstruktur mit einer Rate von 60 Halbbildern pro Sekunde. Ein Bezugszeichen 102 bezeichnet eine MPEG2-Video-Codiereinrichtung zum Erzeugen eines Bitstroms eines Bildsignals gemäß der Beschreibung in ISO/IEC 13818-2, während ein Bezugszeichen 103 eine MPEG2-Video-Decodiereinrichtung zum Rekonstruieren des Bildsignals mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde von dem Bitstrom bezeichnet. Ein Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Framestruktur-Analysiereinrichtung zum Lesen von Frame-Daten von der oben erwähnten Video-Decodiereinrichtung und zum Berechnen einer Differenz zwischen den Frame-Daten und den Daten in dem vorangehenden Frame zum Bestimmen des Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins der Differenz, während ein Bezugszeichen 105 eine Ratenverdopplungseinrichtung zum Empfangen eines Ausgangs von der oben erwähnten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 103 bezeichnet, die adaptiv ein Ratenverdopplungsverfahren auf Basis eines Ausgangssteuersignals von der Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 auswählt und das Ausgangsbildsignal von der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 103 in ein Signal mit einer zweifachen Abtastrate umwandelt und das Signal ausgibt.
Im Gegensatz dazu ist ein Signal 110 ein 25p-Signal mit einer Frame-Rate von 24 Frames/Sekunde, und ein Signal 111 ist ein 60i-Signal mit einer Frame-Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 112 bezeichnet einen Bitstrom, der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist. Ein Bezugszeichen 113 bezeichnet ein rekonstruiertes 60i-Bildsignal mit einer Frame-Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 114 bezeichnet ein 60p-Bildsignal mit einer verdoppelten Frame-Rate von 60 Frames/Sekunde. Ein Bezugszeichen 115 bezeichnet ein Steuersignal, das die Ratenverdopplungseinrichtung 105 über ein Ratenverdopplungsverfahren benachrichtigt.
Die Ratenverdopplungseinrichtung 105 in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch Verbessern des in 17(b) dargestellten herkömmlichen Ratenverdopplungsumwandlers 1305 mit der Wiederholungsfunktion erhalten. Der Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem herkömmlichen Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter kurzer Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Genauer gesagt, erzeugt die Ratenverdopplungseinrichtung 105 einen Frame Z1 + Z2 unter Verwendung der Halbbilder Z1, Z2 zu dem Zeitpunkt t = –2, und von ihr wird angenommen, dass sie denselben Frame Z1 + Z2 selbst zu dem Zeitpunkt T = –1 wiederholt ausgibt, so wie dies in 3 dargestellt ist.
Unter solchen Umständen unterscheidet sich die Ratenverdopplungseinrichtung 105 in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem herkömmlichen Fall dahingehend, dass sie strukturiert ist, um auf Basis des Steuersignals von der Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 durch Erzeugen eines Frames zu dem Zeitpunkt t = 0 zu bestimmen, ob sie wiederholt denselben Frame Z1 + Z2, so wie dieser zum Zeitpunkt t = –1 erzeugt wird, ausgibt. Eine spezifische Operation der Ratenverdopplungseinrichtung 105 wird im späteren Verlauf der Beschreibung ausführlicher beschrieben.
Der Grund dafür, dass die Ratenverdopplungseinrichtung 105 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung strukturiert ist, um wiederholt dasselbe Frame-Signal zweimal auszugeben und zu beurteilen, ob dasselbe Frame-Signal dreimal ausgegeben werden sollte, lautet wie folgt.
Da das vorliegende Ausführungsbeispiel den Fall beschrieben hat, in dem ein Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 60 Frames pro Sekunde von einem Zeilenfolge-Signal mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde erhalten wird, basiert das vorliegende Ausführungsbeispiel auf der Annahme, dass die Frame-Rate 60/24 = 2,5 ergibt.
Dementsprechend wird in dem Fall, in dem ein Zeilenfolge-Signal mit der Rate von 60 Frames pro Sekunde von einem Zeilenfolge-Signal mit der Rate von m Frames pro Sekunde erhalten wird, beispielsweise das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der ([60/m]+1)-ten Wiederholung des Frame-Signals, das von der Ratenverdopplungs einrichtung 105 in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgegeben wird, beurteilt. Hierbei wird angenommen, dass das Zeichen [n] eine maximale Integerzahl darstellt, die den Wert n nicht übersteigt.
3 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der Ratenverdopplungseinrichtung 105. In 3 stellt die horizontale Achse den Zeitübergang dar, und jede der vertikalen Zeilen stellt ein Bild dar, das aus einem Halbbild gebildet ist. Hierbei entspricht die Differenz eines numerischen Wertes 1 auf der Zeitachse 1/60 Sekunden.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der auf diese Weise strukturierten Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Signal beschrieben. Zunächst erzeugt die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 101 ein Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde von einem Material mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde auf exakt die gleiche Art und Weise, wie dies in der Beschreibung des herkömmlichen Verfahrens der Fall war.
Das heißt, die Beziehung zwischen dem 24p-Signal 110 als ein Eingangssignal und dem erzeugten 60i-Signal 111 mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde ist exakt die gleiche Beziehung wie die Beziehung zwischen dem Eingangsbild und dem Ausgangsbild, die in 16 dargestellt sind.
Das 60i-Signal 111 wird durch die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 102 in einen Bitstrom umgewandelt, der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist. Der Bitstrom 112 wird beliebiger Modulation und Demodulation unterzogen und so gesendet, dass er die Empfangsvorrichtung über einen Übertragungsweg erreicht. An der Empfangsvorrichtung wird der Bitstrom 112 in die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 103 eingegeben.
Die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 103 rekonstruiert ein Bildsignal von dem Bitstrom in Übereinstimmung mit der Beschreibung in ISO/IEC 13818-2.
Um zu beurteilen, ob dasselbe Frame-Signal wiederholt dreimal ausgegeben werden sollte oder nicht, ist die Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 eingerichtet, um für jedes der Halbbilder den absoluten Wert der Differenz zwischen dem Wert eines jeden Pixels in einem Bild, das aktuell durch die Video-Decodiereinrichtung 103 decodiert wird und dem Wert des entsprechenden Pixels in einem Frame, der 1 Frame-Zeit davor an zuzeigen ist, auf denselben horizontalen und vertikalen Positionen zu berechnen und die absoluten berechneten Werte zu addieren, um eine Gesamtsumme bereitzustellen. Kurz gesagt, vergleicht die Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 für jedes der einander entsprechenden Halbbilder den decodierten Frame, der von der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 103 ausgegeben worden ist, mit dem Frame der 1 Frame-Zeit davor anzuzeigen ist, so dass die Halbbildparitäten davon miteinander übereinstimmen, und führt die folgenden Berechnungen durch.
2 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der Framestruktur-Analysiereinrichtung 104.
In 2 bezeichnet ein Bezugszeichen 201 einen Bildframe zu dem Zeitpunkt t = 0. Der Einfachheit halber wird die Beschreibung mit Hilfe eines Beispiels für den Fall gegeben, in dem ein Frame aus 720 horizontalen Pixeln und 480 vertikalen Zeilen gebildet ist.
Ein Bezugszeichen 202 bezeichnet den Wert eines Helligkeitssignals an einem Ort des y-ten Pixels (y ist eine Integerzahl) auf der x-ten horizontalen Zeile (x ist eine Integerzahl). Der Helligkeitswert wird durch ein Zeichen F (x, y) ausgedrückt.
Ein Bezugszeichen 203 bezeichnet einen Bildframe zu dem Zeitpunkt t = 1. Die Differenz zwischen den Zeiten 0 und 1 entspricht einer Zeitdifferenz von 1/30 Sekunden. Der Helligkeitswert an dem Ort x, y in dem Bildframe 203 wird durch G (x, y) dargestellt. Hierbei gilt: (Numerische Gleichung 1)
wobei n = 1, 2 ... 240 und m = 1, 2 ... 720 ist. (Numerische Gleichung 2)
wobei n = 1, 2 ... 240 und m = 1, 2 ... 720 ist.
In der oben erwähnten Numerischen Gleichung 1 entspricht α der Summe der absoluten Werte der Differenzen zwischen den ungeraden Halbbildern. In der oben erwähnten Numerischen Gleichung 2 entspricht β der Summe der absoluten Werte der Differenzen zwischen den geraden Halbbildern.
Es wird angenommen, dass jede von α und β am Anfang eines Halbbildes auf einen Wert 0 eingestellt wird und während der Periode eines Frames als die Summe bewertet wird.
Wenn α oder β kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, wird beurteilt, dass es sich bei dem entsprechenden Halbbild eines Frames, der aktuell decodiert wird, um eine Wiederholung des vorangehenden Halbbildes handelt, und durch das Steuersignal 115 wird die Ratenverdopplungseinrichtung 105 darüber benachrichtigt, dass der entsprechende Frame das wiederholte Halbbild enthält.
Im Folgenden wird in Bezug auf 3 eine noch spezifischere Beschreibung der Funktionsweise der Ratenverdopplungseinrichtung 105 gegeben.
In der Zeichnung stellt jedes von Z1, Z2, A1, A2, B1, B2, C1 und C2 ein Halbbild dar und die Bezeichnung davon ist der ähnlich, die in den 17(a) und 17(b) und in ähnlichen Zeichnungen verwendet werden, die das herkömmliche Ausführungsbeispiel illustrieren.
Für ein leichteres Erkennen des Kontrastes zwischen dem Ausgangsbildsignal von der Ratenverdopplungseinrichtung 105 und dem Ausgangsbildsignal (siehe 17(a) und 17(b)) von dem herkömmlichen Ratenverdopplungsumwandler 1305 (siehe 15) zeigt 3 den Fall, in dem ein in die Ratenverdopplungseinrichtung 105 eingegebenes Eingangssignal, das als das 60i-Bildsignal 113 dargestellt ist, identisch mit dem 60i-Signal ist, bei dem es sich um das Eingangssignals handelt, welches in den 17(a) und 17(b) dargestellt ist. In 3 zeigt ein Abschnitt, der mit dem Bezugszeichen 113 versehen ist, diagrammatisch das 60i-Bildsignal als den Eingang, und ein Abschnitt, der mit dem Bezugszeichen 114 versehen ist, zeigt diagrammatisch das 60p-Signal als den Ausgang.
Wie voranstehend bereits dargelegt wurde, wird angenommen, dass derselbe Frame Z1 + Z2 zu dem Zeitpunkt t = –2 und zu dem Zeitpunkt t = –1 ausgegeben wird.
Im Folgenden wird eine Beschreibung der Funktionsweise der Ratenverdopplungseinrichtung 105 zum Zeitpunkt t = 0 und dem Zeitraum danach gegeben.
Zu dem Zeitpunkt t = 0 berechnet in 3 die Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 die Summe (entsprechend α in der Numerischen Gleichung (1)) der absoluten Werte der Differenzen zwischen dem Halbbild Z1 zu dem Zeitpunkt t = –2 und dem Halbbild A1 zu dem Zeitpunkt t = 0. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert von á größer als der vorgegebene Schwellenwert, so dass die Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 das Steuersignal 115 zu der Ratenverdopplungseinrichtung 105 sendet, welches anweist, dass zu dem Zeitpunkt t = 0 das Ausgeben nicht als ein Ausgabevorgang wiederholt werden soll. Dementsprechend verwendet die Ratenverdopplungseinrichtung 105 das Halbbild A1 zu dem Zeitpunkt t = 0 als das ungerade Halbbild, und sie verwendet das Halbbild A2 zu dem Zeitpunkt t = 1 als das gerade Halbbild, um A1 + A2 als einen Frame zu erzeugen und gibt den Frame aus.
Zu dem Zeitpunkt t = 1 wird derselbe Frame A1 + A2, wie der, der zu dem Zeitpunkt t = 0 ausgegeben wurde, ohne Einschränkung wiederholt ausgegeben.
Zu dem Zeitpunkt t = 2 berechnet die Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 die Summe (entsprechend α in der Numerischen Gleichung (1)) der absoluten Werte der Differenzen zwischen dem Halbbild A1 zu dem Zeitpunkt t = 2 und dem Halbbild A1 zu dem Zeitpunkt t = 0. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert von α kleiner als der vorgegebene Schwellenwert, so dass das Halbbild A1 zu dem Zeitpunkt t = 2 als ein wiederholtes Halbbild des Halbbildes A1 zu dem Zeitpunkt t = 0 beurteilt wird, und das Steuersignal 115 weist an, dass der Frame, der mit dem vorhergehenden Frame identisch ist, wiederholt ausgegeben wird und zu der Ratenverdopplungseinrichtung 105 gesendet wird.
Die Ratenverdopplungseinrichtung 105 akzeptiert das Steuersignal 115 und gibt, genauso wie dieser zu dem Zeitpunkt t = 1 ausgegeben wurde, wiederholt denselben Frame A1 + A2 als einen Doppelrate-Ausgang zu dem Zeitpunkt t = 2 aus. Daraus ergibt sich, dass die Ratenverdopplungseinrichtung 105 schließlich den Frame A1 + A2, der aus den Halbbildern A1 und A2 besteht, dreimal zu den Zeitpunkten t = 0, 1, 2 ausgibt.
Zu dem Zeitpunkt t = 3 wird die Summe (entsprechend β in der Numerischen Gleichung (2)) der absoluten Werte der Differenzen zwischen dem Halbbild B2 zu dem Zeitpunkt t = 3 und dem Halbbild A2 zu dem Zeitpunkt t = 1 berechnet. Zu diesem Zeitpunkt gibt, da β einen Wert hat, der größer ist als der vorgegebene Schwellenwert, die Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 das Steuersignal 115, welches anweist, dass das Ausgeben zu dem Zeitpunkt t = 3 nicht als ein Doppelrate-Ausgang wiederholt werden soll, an die Ratenverdopplungseinrichtung 105 aus. Als Ergebnis verwendet die Ratenverdopplungseinrichtung 105 das Halbbild B1 zu dem Zeitpunkt t = 4 als das ungerade Halbbild, und sie verwendet das Halbbild B2 zu dem Zeitpunkt t = 3 als das gerade Halbbild, um B1 + B2 als einen Frame zu erzeugen und gibt den Frame aus.
Zu dem Zeitpunkt t = 4 gibt die Ratenverdopplungseinrichtung 105 wiederholt denselben Frame aus, wie der Frame B1 + B2, der zu dem Zeitpunkt t = 3 ausgegeben wurde.
Zu dem Zeitpunkt t = 5 wird die Summe (entsprechend β in der Numerischen Gleichung (2)) der absoluten Werte der Differenzen zwischen dem Halbbild B2 zu dem Zeitpunkt t = 3 und dem Halbbild C2 zu dem Zeitpunkt t = 5 berechnet. Da β einen größeren Wert als den vorgegebenen Schwellenwert hat, gibt die Framestruktur-Analysiereinrichtung 104 das Steuersignal 115 aus, das dem ähnelt, das zu dem Zeitpunkt t = 3 zu der Ratenverdopplungseinrichtung 105 ausgegeben wurde. Als Ergebnis erzeugt die Ratenverdopplungseinrichtung 105 C1 + C2 als einen Frame und gibt den Frame aus.
Zu dem Zeitpunkt t = 6 und danach werden α und β auf die oben beschriebene Art und Weise berechnet, und das Verdoppeln der Rate wird mit derselben Vorgehensweise durchgeführt.
Im Allgemeinen gilt, dass, wenn α oder β, die als die Summe der absoluten Werte der Halbbilddifferenzen zu einem Zeitpunkt n berechnet werden (n ist eine Integerzahl), grö ßer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, ein Frame von einem Halbbild zu dem Zeitpunkt n erzeugt wird und ein Halbbild zu dem Zeitpunkt n+1 als ein Doppelrate-Ausgang zu dem Zeitpunkt tn erzeugt wird, und derselbe Frame wird zweimal zu dem Zeitpunkt n und zu dem Zeitpunkt n+1 ausgegeben.
Wenn im Gegensatz dazu α oder β kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert, wird ein Ausgang zu dem unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt (Ausgang zu dem Zeitpunkt (n – 1)) und selbst zu dem Zeitpunkt n wiederholt erzeugt.
In der vorliegenden Struktur wird jeder der Ausgänge zu den Zeitpunkten t = 0, 1, 2 angemessen aus dem Frame gebildet, der aus A1 und A2 besteht, die zum selben Zeitpunkt abgetastet werden, so dass ein Doppelrate-Ausgang ohne Verschlechterung der Bildqualität erhalten wird. Darüber hinaus kann ein jeder der Ausgänge zu den darauffolgenden Zeitpunkten t = 3, 4 auch aus dem Frame gebildet sein, der aus B1 und B2 besteht, die zum selben Zeitpunkt abgetastet werden, so dass auf ähnliche Art und Weise ein Doppelrate-Ausgang ohne Verschlechterung der Bildqualität erzielt wird. Darüber hinaus kann der Ausgang zu dem darauffolgenden Zeitpunkt t = 5 auch aus dem Frame gebildet sein, der aus C1 und C2 besteht, so dass auf ähnliche Art und Weise ein Doppelrate-Ausgang ohne Verschlechterung der Bildqualität erzielt wird.
Demzufolge kann eine Doppelrate-Umwandlung sequenziell hinsichtlich eines gesendeten Bitstroms durchgeführt werden, der aus dem MPEG2-Codieren des 24p-Materials mit dem 60i-Signal erhalten wird, ohne dass dabei eine Verschlechterung der Bildqualität verursacht wird.
Obgleich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeder von x, y in der (Numerischen Gleichung 1) und der (Numerischen Gleichung 2) in dem gesamten Bereich von effektiven Pixeln berechnet wurde, können genau dieselben Effekte erzielt werden, indem stattdessen die Summe der absoluten Werte der Differenzen an einer endlichen Anzahl von Punkten berechnet wird. Um die endliche Anzahl von Punkten zu bestimmen, kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem Punkte zufällig als charakteristische Punkte ausgewählt werden, oder es kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem eine spezifizierte Abtastzeile bestimmt wird.
(Ausführungsbeispiel 2)
Im Folgenden wird in Bezug auf die Zeichnungen ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.
4 ist ein Blockdiagramm, das die jeweiligen Strukturen einer Empfangsvorrichtung und einer Sendevorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Empfangsvorrichtung für eine Zeilenfolge-Bildsignal darstellt.
Der Einfachheit halber wird die Beschreibung für den Fall angeführt, in dem ein Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 60 Frames pro Sekunde von einem Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 24 Frames pro Sekunde erhalten wird, was ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel ist.
In 4 bezeichnet ein Bezugszeichen 401 eine 24p/60i-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln eines Zeilenfolge-Signals mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde für ein Filmmaterial oder Ähnliches in ein 60i-Signal mit einer Halbbildstruktur mit einer Rate von 60 Halbbildern pro Sekunde. Ein Bezugszeichen 402 bezeichnet eine MPEG2-Video-Codiereinrichtung zum Erzeugen eines Bitstroms gemäß der Beschreibung in I-SO/IEC 13818-2. Ein Bezugszeichen 403 bezeichnet eine MPEG2-Video-Decodiereinrichtung zum Rekonstruieren des 60i-Bildsignals mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde von dem vorher erwähnten Bitstrom. Die oben erwähnte Struktur ist dieselbe wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Ein Bezugszeichen 404 bezeichnet eine temporäre Speichereinrichtung zum Empfangen eines Ausgangs von der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 403 und zum Verzögern des aktuellen Frames um eine Frame-Zeit. Ein Bezugszeichen 405 bezeichnet eine Beurteilungseinrichtung zum Durchführen einer Operation zwischen den jeweiligen Signalen, die den aktuellen Frame und den unmittelbar vorhergehenden Frame repräsentieren, auf Basis des Ausgangs der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 403 und eines Ausgangs der temporären Speichereinrichtung 404. Ein Bezugszeichen 406 bezeichnet eine zweite Ratenverdopplungseinrichtung zum Empfangen des Ausgangs der temporären Speichereinrichtung 404 und eines Ausgangs der Beurteilungseinrichtung 405, die adaptiv ein Ratenverdopplungsverfahren für das Ausgangssignal von der temporären Speichereinrichtung 404 auf Basis des Steuersignals von der oben erwähnten Beurteilungseinrichtung 405 auswählt und ein Doppelrate-Signal 416 ausgibt.
Ein Bezugszeichen 410 bezeichnet ein 24p-Signal mit einer Frame-Rate von 24 Frames/Sekunde. Ein Bezugszeichen 411 bezeichnet ein 60i-Signal mit einer Frame-Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 412 bezeichnet einen Bitstrom, der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist. Ein Bezugszeichen 413 bezeichnet ein 60i-Bildsignal mit einer Frame-Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 414 bezeichnet ein verzögertes Bildsignal, das um eine Frame-Zeit verzögert worden ist. Ein Bezugszeichen 415 bezeichnet ein Ausgangssteuersignal für die Beurteilungseinrichtung. Ein Bezugszeichen 416 bezeichnet ein 60p-Bildsignal mit einer verdoppelten Frame-Rate von 60 Frames/Sekunde.
Im Folgenden wird eine Beschreibung der Funktionsweise der auf diese Weise strukturierten Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Signal gegeben.
Zunächst erzeugt die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung das 60i-Signal 411 mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde von dem Material mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde auf exakt die gleiche Weise, wie dies in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, und gibt das 60i-Signal 411 an die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 402 aus. Das 60i-Signal 411 wird durch die MPEG2-Video-Codiereinrichtung 402 in den in I-SO/IEC 13818-2 definierten Bitstrom umgewandelt, der den Bitstrom 412 bildet.
Der Bitstrom 412 wird beliebiger Modulation und Demodulation unterzogen und so gesendet, dass er die Empfangsvorrichtung über einen Übertragungsweg erreicht. An der Empfangsvorrichtung wird der Bitstrom 412 in die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 403 eingegeben.
Die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 403 rekonstruiert ein Bild von dem Bitstrom gemäß der Beschreibung in ISO/IEC 13818-2.
Die temporäre Speichereinrichtung 404 empfängt das Ergebnis des Decodierens von der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 403 und gibt es nach dem Verzögern des Ergebnisses um 1 Frame-Zeit aus.
Die Beurteilungseinrichtung 405 berechnet für jedes der Halbbilder die Summe der absoluten Werte der Differenzen zwischen Pixeln an den entsprechenden Orten von dem aktuellen 60i-Bildsignal 413 und dem verzögerten Bildsignal 414, welches 1 Frame-Zeit vor ihm vorhanden ist. Es wird angenommen, dass die numerischen Gleichungen für die Berechnung dieselben sind, wie die, die in der (Numerischen Gleichung 1) und in der (Numerischen Gleichung 2) dargestellt sind.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Beurteilungseinrichtung 405 die zweite Ratenverdopplungseinrichtung 406 durch das Steuersignal darüber benachrichtigt, ob der betreffende Frame ein Wiederholungshalbbild enthält oder nicht, indem er die Differenz zwischen dem aktuellen Halbbild und dem Halbbild, das eine Frame-Zeit davor vorhanden ist, in Übereinstimmung mit den Numerischen Gleichungen 1 und 2 berechnet und einen Vergleich zwischen der Differenz und einem vorgegebenen Schwellenwert anstellt.
Die zweite Ratenverdopplungseinrichtung 406 funktioniert auf exakt dieselbe Weise wie die Ratenverdopplungseinrichtung 105 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass sie das Steuersignal 415 von der Beurteilungseinrichtung 405 verwendet, um das verzögerte Bildsignal 414 in ein Doppelrate-Signal umzuwandeln und das 60p-Bildsignal 416 auszugeben.
Demzufolge ermöglichen, selbst in dem Fall, in dem die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 403 über die herkömmliche Struktur verfügt, die nicht zum Berechnen der Summe der absoluten Werte der Differenzen in der Lage ist, die temporäre Speichereinrichtung 404 und die Beurteilungseinrichtung 405 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Erhalt eines Doppelrate-Ausgangs, der keine Verschlechterung der Bildqualität in einer Abfolge von Frames bewirkt.
Obwohl das vorliegende zweite Ausführungsbeispiel, gleichermaßen wie das erste Ausführungsbeispiel, die (Numerische Gleichung 1) und die (Numerischen Gleichung 2) zum Berechnen jedes i, j in dem gesamten Bereich effektiver Pixel verwendet hat, können ebenfalls genau dieselben Effekte stattdessen durch das Berechnen der Summe der absoluten Werte der Differenzen an einer endlichen Anzahl von Punkten erzielt werden.
Im Gegensatz dazu ist ein Steuersignal, das einen Wechsel zwischen Frames repräsentiert, als ein Auslöser erforderlich, da die Werte am Anfang des Frames beim Berechnen von α und β, die durch die (Numerische Gleichung 1) und die (Numerische Gleichung 2) dargestellt werden, auf 0 zurück gesetzt werden sollten. Demgegenüber kann der Anfang des Frames, wenn das 60i-Bildsignal 413 in Übereinstimmung mit dem durch CCIR definierten REC656-Format gesendet wird, mit einem in REC656 definierten Code beurteilt werden, so dass es notweniger ist, ein zusätzliches Steuersignal, das den Anfang des Frames kennzeichnet, einzugeben.
(Ausführungsbeispiel 3)
5 ist ein Blockdiagramm, das die jeweiligen Strukturen einer Empfangsvorrichtung und einer Sendevorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal zeigt.
Der Einfachheit halber beschreibt das vorliegende Ausführungsbeispiel exemplarisch den Fall, in dem ein Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 60 Frames pro Sekunde von einem Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 24 Frames pro Sekunde erhalten wird.
In 5 bezeichnet ein Bezugszeichen 501 die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln eines 24p-Signals mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde für ein Filmmaterial oder Ähnliches in ein 60i-Signal mit einer Halbbildstruktur mit einer Rate von 60 Halbbildern pro Sekunde. Ein Bezugszeichen 502 bezeichnet die zweite MPEG2-Video-Codiereinrichtung zum Erzeugen eines Bitstromes eines Videosignals in Übereinstimmung mit der Beschreibung in ISO/IEC 13818-2. Ein Bezugszeichen 503 bezeichnet die Flagbit-Analysiereinrichtung zum Analysieren des Inhaltes eines spezifischen Flagbits in dem Bitstrom. Ein Bezugszeichen 504 bezeichnet die zweite MPEG2-Video-Decodiereinrichtung zum selektiven Schalten des Ratenverdopplungsverfahrens und zum Rekonstruieren des Bildsignals mit einer Rate von 60 Frames/Sekunde von dem Bitstrom auf Basis des Steuersignals von der Flagbit-Analysiereinrichtung 503.
Ein Bezugszeichen 510 bezeichnet ein Zeilenfolge-Signal mit einer Frame-Rate von 24 Frames/Sekunde. Ein Bezugszeichen 511 bezeichnet ein 60i-Signal mit einer Frame- Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 512 bezeichnet einen Bitstrom, der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist. Ein Bezugszeichen 513 bezeichnet ein Steuersignal zum Benachrichtigen der zweiten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 504 über ein Ratenverdopplungsverfahren. Ein Bezugszeichen 514 bezeichnet ein 60p-Bildsignal mit einer Frame-Rate von 60 Frames/Sekunde.
Im Folgenden wird eine Beschreibung der auf diese Weise strukturierten Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Signal gegeben.
Eine 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 501 erzeugt zunächst ein Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde von dem Material mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde auf exakt dieselbe Weise wie in der Beschreibung der herkömmlichen Technik.
Demzufolge ist die Beziehung zwischen dem 24p-Signal 510 als das Eingangssignal und dem erzeugten 60i-Signal 511 mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde exakt dieselbe wie die Beziehung zwischen dem in 16 dargestellten Eingangsbild und dem Ausgangsbild.
Das 60i-Signal 511 wird durch die zweite MPEG2-Video-Codiereinrichtung 502 in einen in ISO/IEC-13818-2 definierten Bitstrom umgewandelt, der den Bitstrom 512 bildet.
6 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Struktur des Bitstromes 512, die die Picture Coding Extension (Bildcodierungserweiterung) zeigt, die in ISO/IEC 13818-2 definiert ist. In 6 entspricht jede der „Zeilen", die als eine Programmfunktion dargestellt ist, einem physischen Bitstring. Es kann auch gesagt werden, dass 6 den Status des Bitstromes in Bezug auf die Hardware zeigt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt die zweite MPEG2-Codiereinrichtung 502 das Eingangs-60i-Signal 511, erfasst ein Halbbild, das innerhalb des Eingangssignals 511 wiederholt wurde und codiert einen Frame, der das wiederholte Halbbild enthält, indem sie annimmt, dass das rff-(repeat_first_field) Bit in der Picture Coding Extension 1 ist. Demzufolge wird das Eingangs-60i-Signal mit der Rate von 30 Frames pro Sekunde in den Bitstring mit der Rate von lediglich 24 Frames pro Sekunde umgewandelt, der als der Bitstrom 512 ausgegeben wird.
Der Bitstrom 512 wird durch beliebige Modulation und Demodulation gesendet, um die Empfangsvorrichtung über einen Übertragungsweg zu erreichen. An der Empfangsvorrichtung wird der Bitstrom 512 in die zweite MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 504 eingegeben. Die zweite MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 504 rekonstruiert das Bild von dem Bitstrom in Übereinstimmung mit der Beschreibung in ISO/IEC 13818-2.
Die Flagbit-Analysiereinrichtung 503 benachrichtigt die zweite MPEG2-Video-Codiereinrichtung 504 durch das Steuersignal 513 darüber, ob der anschließend anzuzeigende Frame, den rff- (repeat_first_field) Flag enthält oder nicht.
7 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der zweiten MPEG2-Decodiereinrichtung 504.
In 7 repräsentieren die Frames A, B, C und D, die jeweils von dem Bitstrom rekonstruiert wurden und mit einem Bezugszeichen 514a versehen sind, die jeweiligen Frame-Daten, die zu den Zeitpunkten t = 0, 1, 2 und 3 in Übereinstimmung mit dem Format in ISO/IEC 13818-2 gesendet werden.
Der Wert 1 oder 0, der mit einem Bezugszeichen 601 versehen ist, repräsentiert den Wert des rff- (repeat_first_field) Flags in dem Bitstrom 512, der mit dem entsprechenden Frame assoziiert ist.
Die zweite MPEG2-Decodiereinrichtung 504 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der MPEG2-Decodiereinrichtung 103 (siehe 1) entsprechend dem vorangehenden Ausführungsbeispiel darin, dass die Einrichtung den Bitstrom 512 empfängt und direkt das 60p-Bildsignal erzeugt, ohne das 60i-Bildsignal zu erzeugen.
Das heißt, die zweite MPEG2-Decodiereinrichtung 503 wird durch das Ausgangs-Steuersignal 513 von der Flagbit-Analysiereinrichtung 503 darüber benachrichtigt, ob das rff- (repeat_first_field) Flag 1 oder 0 ist. Während der Anzeige mit der Rate von 60 Frames/Sekunde gibt, wenn das rff- (repeat_first_field) Flag in einem Frame 1 ist, die zweite MPEG2-Decodiereinrichtung 504 den Frame wiederholt dreimal aus. Wenn das rff- (repeat_first_Field) Flag in einem Frame 0 ist, ist die zweite MPEG2-Decodiereinrichtung 504 eingerichtet, um den Frame wiederholt zweimal auszugeben.
7 zeigt ein Beispiel des Falles, in dem das rff- (repeat_first_field) Flag hinzuaddiert wird. 7 zeigt den Fall, in dem das rff- (repeat_first_field) Flag in jedem der Frames A und C 1 ist und AAABBCCCDD zu diesem Zeitpunkt ausgegeben werden.
Die vorliegende Struktur ermöglicht, dass die zweite MPEG2-Decodiereinrichtung 504 das 60p-Bildsignal mit der Rate von 60 Frames/Sekunde, in dem die Frames in der richtigen zeitlichen Reihenfolge interpoliert sind, von dem Bitstrom erzeugt, der aus dem Material mit der Rate von 24 Frames/Sekunde codiert wurde.
(Ausführungsbeispiel 4)
8 ist ein Blockdiagramm, welches die jeweiligen Strukturen einer Empfangsvorrichtung und einer Sendevorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Einfachheit halber beschreibt das vorliegende Ausführungsbeispiel exemplarisch den Fall, in dem ein Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 60 Frames pro Sekunde von einem Zeilenfolge-Signal mit einer Rate von 24 Frames pro Sekunde erhalten wird.
In 8 bezeichnet ein Bezugszeichen 801 die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des Zeilenfolge-Signals mit einer Rate von 24 Frames pro Sekunde für ein Filmmaterial oder Ähnliches in ein 60i-Signal, das über eine Halbbildstruktur mit einer Rate von 60 Halbbildern pro Sekunde verfügt. Die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 801 funktioniert auf ähnliches Weise wie die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 101 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Bezugszeichen 802 bezeichnet eine dritte MPEG2-Video-Codiereinrichtung zum Erzeugen eines Bitstromes eines Videosignals in Übereinstimmung mit der Beschreibung in ISO/IEC 13818-2. Ein Bezugszeichen 803 bezeichnet eine zweite Flagbit-Analysiereinrichtung zum Analysieren des Inhaltes eines spezifischen Flagbits in dem Bitstrom. Ein Bezugszeichen 804 bezeichnet eine dritte MPEG2-Video-Decodiereinrichtung zum selektiven Schalten des Ratenverdopplungsverfahrens und zum Rekonstruieren des Bildsignals mit der Rate von 60 Fra mes/Sekunde von dem Bitstrom auf Basis des Steuersignals von der zweiten Flagbit-Analysiereinrichtung 803.
Ein Bezugszeichen 810 bezeichnet ein 60p-Signal mit einer Frame-Rate von 24 Frames/Sekunde. Ein Bezugszeichen 811 bezeichnet ein 60i-Signal mit einer Frame-Rate von 60 Halbbildern/Sekunde. Ein Bezugszeichen 812 bezeichnet einen Bitstrom, der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist. Ein Bezugszeichen 813 bezeichnet ein Steuersignal zum Analysieren eines spezifischen Bits in dem Bitstrom und zum Benachrichtigen der dritten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 über ein Ratenverdopplungsverfahren. Ein Bezugszeichen 814 bezeichnet ein 60p-Bildsignal, das eine Frame-Rate von 60 Frames/Sekunde hat.
Im Folgenden wird eine Beschreibung der Funktionsweise der auf diese Weise strukturierten Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Signal gegeben.
Die 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 801 erzeugt zunächst das Signal mit der Rate von 60 Halbbildern/Sekunde von einem Material mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde auf exakt dieselbe Art und Weise wie in dem Abschnitt, in dem der Stand der Technik beschrieben ist, dargelegt wurde.
Anschließend wird ein Ausgang der 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 801 in die dritte MPEG2-Video-Codiereinrichtung 802 eingegeben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt die dritte MPEG2-Video-Codiereinrichtung 802 das Eingangs-60i-Signal 811, erfasst ein Halbbild, das innerhalb des 60i-Signals 811 wiederholt wurde, und überträgt nicht den Abschnitt des 60i-Signals 811, der dem wiederholten Halbbild entspricht.
Die 9 und 10 sind Darstellungen zum Illustrieren der Funktionsweise der dritten MPEG2-Video-Codiereinrichtung 802 und Ähnlichem entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wobei 9 einen in ISO/IEC 13818-2 definierten Sequence Header und 10 eine in ISO/IEC 13818-2 definierte Sequence Extension (Erweiterung) zeigt.
In den 9 und 10 entspricht jede der „Zeilen", die als eine Programmfunktion dargestellt ist, einem physischen Bitstring. Es kann auch gesagt werden, dass sowohl 9 als auch 10 gleichermaßen wie 6 den Status des Bitstroms in Bezug auf die Hardware darstellen.
Die dritte MPEG2-Video-Codiereinrichtung 802 ist eingerichtet, um einen Bitstrom durch Schreiben der Zahl 1 in das Bit frame_rate_code, wie in 9 dargestellt, und durch Schreiben der Zahl 1 in das Zeilenfolge-Folgebit, wie in 10 dargestellt, zu konstruieren.
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel das rff- (repeat_first_field) Flagbit, das in dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird, nicht verwendet, wird ein Signal mit einer Rate von 30 Frames pro Sekunde schließlich mit einer Rate von 24 Frames pro Sekunde gesendet.
Der Bitstrom 812 wird durch beliebige Modulation und Demodulation gesendet, um die Empfangsvorrichtung über einen Übertragungsweg zu erreichen. An der Empfangsvorrichtung wird der Bitstrom in die dritte MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 eingegeben.
Die dritte MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 rekonstruiert ein Bild von dem Bitstrom in Übereinstimmung mit der Beschreibung in ISO/IEC 13818-2.
Wenn das in 10 dargestellte Zeilenfolge-Folge-Flagbit 1 ist, berechnet die zweite Flagbit-Analysiereinrichtung 803 die Frequenz der Frame-Wiederholungen auf Basis eines Verhältnisses zwischen dem Wert, der in frame_rate_code beschrieben wird, sowie einer anzuzeigenden Frame-Rate.
Da das vorliegende Ausführungsbeispiel den Fall berücksichtigt hat, in dem das Material ein 24p-Signal ist, wird angenommen, dass frame_rate_code = 2 ist, der in MPEG2 (I-SO/IEC 13818-2) als ein Wert, der 24 Hz anzeigt, definiert ist, zu dem Bitstrom 812 addiert wurde.
Wenn die Ausgangs-Frame-Rate der Empfangsvorrichtung angenommen 60 Hz beträgt, kann das Verhältnis davon zu 24 Hz auf 2:5 berechnet werden. Wenn folglich eine Frame-Wiederholung durchgeführt wird, um 5 Ausgangs-Frames relativ zu 2 Eingangs-Frames zu konstruieren, ist offensichtlich, dass das Eingangs-/Ausgangs-Verhältnis aufrecht erhalten wird. Infolge dessen benachrichtigt die zweite Flagbit-Analysiereinrichtung 803 die dritte MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 durch das Steuersignal 813 darüber, dass eine Frame-Wiederholung ausgeführt wird, um das Eingangs-/Ausgangs-Frame-Verhältnis aufrecht zu erhalten.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der dritten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 unter Bezugnahme auf 11 ausführlich beschrieben.
11 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Funktionsweise der dritten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804.
Die dritte MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 führt eine Frame-Wiederholung auf Basis des Ausgangssteuersignals 813 von der zweiten Flagbit-Analysiereinrichtung 803, wie in 11 dargestellt, durch, und erzeugt einen Ausgang.
In 11 sind die Frames A, B, C und D, die jeweils von dem Bitstrom rekonstruiert wurden und mit einem Bezugszeichen 814a versehen sind, die jeweiligen 24p-Bildsignale, die beim Rekonstruieren von Bildern von dem Bitstrom 812 erzeugt werden, der zu den Zeitpunkten t = 0, 1, 2, 3 in Übereinstimmung mit dem Format von ISO/IEC 13818-2 innerhalb der Video-Decodiereinrichtung 804 gesendet wurde.
Es ist zu beachten, dass, da die Formate A, B, C und D des Bildsignals 812 innerhalb der dritten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 konstruiert werden, sie nicht direkt aus der dritten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 als externe Signale ausgehen, jedoch die 24p-Bildsignale bilden, wenn Bilder von dem Bildstrom 812 in Übereinstimmung mit ISO/IEC 13818-2 konstruiert werden.
Anhand des Ausgangs der zweiten Flagbit-Analysiereinrichtung 803 wurde ersichtlich, dass die Frequenz der Frame-Wiederholungen angemessen angepasst wird, wenn fünf Ausgangs-Frames im Verhältnis zu zwei Eingangs-Frames erzeugt werden. Als Ergeb nis wiederholt die dritte Video-Decodiereinrichtung 804 jeden der Frames A und C dreimal und jeden der Frames B und D zweimal, um schließlich das 60p-Bildsignal auszugeben, wie durch das Bildsignal mit dem Bezugszeichen 814 in 11 angegeben ist.
Die vorliegende Struktur ermöglicht, dass die dritte MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 804 den 60p-Bildsignalausgang mit der Rate von 60 Frames/Sekunde, in dem die Frames in der richtigen zeitlichen Reihenfolge interpoliert sind, von dem Bitstrom erzeugt, der von dem Material mit der Rate von 24 Frames/Sekunde codiert wird.
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel den Fall beschrieben hat, in dem lediglich die Frames A und C dreimal in der Beschreibung der Funktionsweise der dritten Video-Decodiereinrichtung 804 wiederholt werden, kann ebenfalls ein weiterer Frame wiederholt werden, vorausgesetzt, dass die Frequenz der Wiederholungen bei 2:5 aufrecht erhalten wird. Auch in diesem Fall wird das 60p-Signal in der richtigen Anzeigereihenfolge auf exakt dieselbe Art und Weise erhalten. Es ist kurz gesagt ausreichend, einen Frame so zu wiederholen, dass ein spezifiziertes Verhältnis zwischen der Anzahl der Eingangs-Frames und der Anzahl der Ausgangs-Frames unabhängig von dem zu wiederholenden Frame aufrecht erhalten wird. Demzufolge können exakt dieselben Effekte erzielt werden, wenn ein solches Bildsignal als AABBBCCCDD ausgegeben wird, indem jeder der Frames B und C dreimal wiederholt wird.
Da die vorliegende Erfindung zum Durchführen einer Umwandlung mit doppelter Geschwindigkeit in Bezug auf ein Material dient, bei dem es sich um Zeilenfolge-Material handelt, ohne dessen Bildqualität zu beeinträchtigen, wird lediglich der Bitstrom mit der progressive_sequence = 1 betrachtet, und ein Verfahren, das angewandt wird, wenn das Material eine Halbbildstruktur aufweist (in dem Fall, in dem progressive_sequence = 0 ist), wird hierin nicht erwähnt.
(Ausführungsbeispiel 5)
8 ist ein Blockdiagramm, das die jeweiligen Strukturen einer Empfangsvorrichtung und einer Sendevorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Struktur entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieselbe wie die Struktur entsprechend dem vorangehenden vierten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme der dritten MPEG2-Codiereinrichtung 802. Die dritte MPEG2-Codiereinrichtung 802 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet insbesondere ein Bitfeld für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (0), das in ISO/IEC 13818-2, wie in 9 dargestellt, definiert ist, während die dritte MPEG2-Codiereinrichtung 802 entsprechend dem vorangehenden Ausführungsbeispiel vor dem Senden die Zahl 1 jeweils zu dem Flagbit frame_rate_code und zu dem Flagbit progressive_frame addiert. Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt ebenfalls auf exemplarische Weise den Fall, in dem ein Zeilenfolge-Signal mit der Rate von 60 Frames/Sekunde von einem Zeilenfolge-Signal mit der Rate von 24 Frames, ähnlich dem vorangehenden, erhalten wird.
12 ist eine Darstellung zum Illustrieren eines Verfahrens zum Verwenden der Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (0) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
In 12 entspricht jede der Zeilen, die als eine Programmfunktion dargestellt ist, einem physischen Bitstring. Es kann auch gesagt werden, dass 12, gleichermaßen wie 6, den Status des Bitstromes in Bezug auf die Hardware darstellt.
Da der user_data_start_code (Nutzer-Daten-Start-Code) 0xB2 in hexadezimaler Darstellung, wie in ISO/IEC 13818-2 definiert, ist, bilden Daten, die von 0x000001 B2 angeführt werden, hierin Nutzerdaten.
13 ist eine Darstellung zum Illustrieren der Bedeutung des 4-Bit-Wertes des in 12 dargestellten Frame-Codes.
In 13 entspricht jede der Zeilen, die als eine Programmfunktion dargestellt ist, einem physischen Bitstring. Es kann auch gesagt werden, dass 13, gleichermaßen wie 6, den Status des Bitstromes in Bezug auf die Hardware darstellt.
Wenn der Frame-Code in 13 beispielweise 0000 0001 ist, gibt er explizit an, dass das Material ein Zeilensprungsignal mit der Rate von 24 Frames/Sekunde ist. Gleicher maßen wird angenommen, dass, wenn der Frame-Code 0000 1000 ist, er ein Zeilenfolge-Signal mit der Rate von 23,976 Frames/Sekunde anzeigt.
Wenn das Material ein Zeilenfolge-Signal ist, das eine Frame-Rate von beispielsweise 23,976 Frames/Sekunde hat, wird das Nutzerdatenfeld „0x000001B208".
Der Bitstring, der auf diese Weise durch das Verwenden des Feldes für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (0) codiert wurde, wird, ähnlich dem vierten Ausführungsbeispiel, der erforderlichen Modulation unterzogen und über ein Sendesystem in die dritte MPEG2-Decodiereinrichtung 804 sowie in die zweite Flagbit-Analysiereinrichtung 803 eingegeben.
Die zweite Flagbit-Analysiereinrichtung 803 berechnet das Frame-Rate-Verhältnis nicht unter Verwendung von frame_rate_code und von progressive_sequence, sondern durch Beurteilen anhand des Inhalts der Beschreibung der Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (0). Mit Ausnahme dessen funktioniert die zweite Flagbit-Analysiereinrichtung 803 auf exakt die gleiche Weise wie die in dem vierten Ausführungsbeispiel.
Die dritte MPEG2-Decodiereinrichtung 804 empfängt das Steuersignal 813 von der zweiten Flagbit-Analysiereinrichtung 803 und erzeugt einen Ausgang durch das Durchführen von Frame-Wiederholungen auf dieselbe Weise wie beispielsweise in 11 dargestellt.
Die vorliegende Struktur ermöglicht, dass die dritte MPEG2-Decodiereinrichtung 804 das 60p-Bildsignal, in dem Frames in der richtigen zeitlichen Reihenfolge interpoliert sind, mit einer Rate von 60 Frames/Sekunde von dem Bitstrom erzeugt, der aus dem Material mit einer Rate von 24 Frames/Sekunde codiert wurde.
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel den Fall beschrieben hat, in dem das Bit, das die Frame-Rate des Materials darstellt, in die Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (0) eingefügt wurde, ist es nicht darauf beschränkt. Wenn stattdessen Nutzerdaten, die den Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (1) oder den Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (2) entsprechen, verwendet werden, können exakt dieselben Effekte erzielt werden.
Demzufolge sind die Sende- und die Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal entsprechend den vorangehenden Ausführungsbeispielen so aufgebaut, dass sie die MPEG2-Video-Codiereinrichtung zum Umwandeln eines Eingangs-Bildsignals zu einem Bitstrom, der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist, die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung zum Rekonstruieren des Bildsignals von dem oben genannten Bitstrom, die Framestruktur-Analysiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen Frames von einem Frame-Bild, das in dem Verlauf der Decodieroperation erzeugt wird, die von der oben genannten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung durchgeführt wird, und die Ratenverdopplungseinrichtung, die mit der oben genannten MPEG2-Decodiereinrichtung und der Framestruktur-Analysiereinrichtung verbunden ist, um Ratenverdopplung auf Basis eines Steuersignals durchzuführen, das das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Differenz zwischen Frames angibt, die aus der Framestruktur-Analysiereinrichtung ausgegeben wurde, umfassen.
Alternativ dazu sind die Sende- und die Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal entsprechend den vorangehenden Ausführungsbeispielen so aufgebaut, dass sie die MPEG2-Video-Codiereinrichtung zum Umwandeln eines Eingangs-Bildsignals zu einem Bitstrom, der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist, während gleichzeitig die Framestruktur des Materialbildes und Frame-Rate-Daten an Bitpositionen beschrieben werden, die während des Sendens und Empfangens vorgegeben wurden, die MPEG2-Video-Decodiereinrichtung zum Rekonstruieren des Bildsignals von dem Bitstrom, die Flagbit-Analysiereinrichtung zum Beurteilen, ob der Frame ein zu wiederholender Frame anhand der vorgegebenen Bits in dem MPEG2-Bitstrom ist, und die Ratenverdopplungseinrichtung, die mit der oben genannten MPEG2-Decodiereinrichtung und der Flagbit-Analysiereinrichtung verbunden ist, um die Abtastrate des Ausgangs der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung auf Basis des Steuersignals, das aus der Flagbit-Analysiereinrichtung ausgegeben wurde, zu verdoppeln, umfassen.
Mit derartigen Strukturen wird beurteilt, ob ein spezifizierter Frame, der in der Empfangsvorrichtung decodiert wurde, ein Frame ist, der wiederholt anzuzeigen ist, und der Steuervorgang wird auf Basis der Beurteilung durchgeführt. Dies ermöglicht eine Doppelrate-Anzeige, ohne eine Verschlechterung der Bildqualität zu verursachen.
Es ist des Weiteren möglich, ein Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise eine Magnetplatte oder eine optische Platte herzustellen, auf der ein Programm aufgezeichnet ist, das bewirkt, dass alle Einrichtungen der Signal-Sendevorrichtung oder der Signal-Empfangsvorrichtung oder ein Teil davon entsprechend jedem der vorangehenden Ausführungsbeispiele durch einen Computer implementiert werden und das den Computer veranlasst, die vorangehend beschriebenen Operationen auszuführen. Solch eine Struktur erzielt dieselben Effekte wie die, die oben beschrieben wurden.
Obwohl jedes der vorangehenden Ausführungsbeispiele den Fall beschrieben hat, in dem das Videomaterial die Zeilenfolgestruktur (24p) mit der Rate von 24 Frames pro Sekunde aufweist, das durch einen Film repräsentiert wird, und das Ausgangsbild das Videosignal (60p) des Zeilenfolgetyps mit einer Rate von 60 Frames pro Sekunde ist, sind sie nicht darauf beschränkt. Ähnliche Effekte können durch exakt dieselben Vorgänge in jedem anderen Fall erzielt werden, in dem beispielsweise das Videomaterial 25p, 48p oder 72p und die Ausgangsseite 50p, 750p oder 1080p ist.
In Bezug auf 1 wird eine kurze Beschreibung der jeweiligen Strukturen der Empfangsvorrichtung und der Sendevorrichtung für den Fall gegeben, in dem das Material 24p und die Ausgangsseite 50p ist. In diesem Fall können die Strukturen einfach durch Ersetzen der 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 101 durch die 24p/50i-Umwandlungseinrichtung zum Empfangen eines 24p-Signals, zum Umwandeln des Eingangssignals in ein 50i-Signal und zum Ausgaben des 50i-Signals, und durch Durchführen des Ersetzens der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 103, der Ratenverdopplungseinrichtung 105 und dergleichen mit ähnlichem Zweck, implementiert werden. Nach derartigen Ersetzungen ist aus diesem Grund ein Ausgang der 24p/50i-Umwandlungseinrichtung ein 50i-Signal, ein Ausgang der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung ist ein 50i-Bildsignal, und ein Ausgang der Ratenverdopplungseinrichtung 105 ist ein 50p-Bildsignal. Derartige Strukturen erzielen dieselben Effekte wie diese durch die in 1 dargestellte Struktur erzielt werden.
Die 14(a), 14(b) und 14(c) sind Darstellungen, die diagrammatisch Entsprechungen zwischen dem 24p-Signal, dem 50i-Signal (PAL) und dem 50p-Signal (PAL Doppelrate-Signal) für diesen Fall zeigen. In den Zeichnungen wird jeder der Frames A bis L zweimal wiederholt und der Frame M wird dreimal wiederholt. Anschließend werden die Wiederholungen zweimal und dreimal in denselben Intervallen durchgeführt.
In den Zeichnungen repräsentiert jedes von A1 bis N2 diagrammatisch ein Halbbild und deren Bezeichnung ist dieselbe wie in den Fällen, die in den 16, 17(a), 17(b) und dergleichen gezeigt werden. Beispielsweise ist der Abschnitt, der mit A1 bezeichnet ist, das erste Halbbild (oberes Halbbild, Halbbild mit ungeraden Bildzeilen) des Frames A und der Abschnitt, der mit A2 bezeichnet ist, ist das zweite Halbbild (unteres Halbbild, Halbbild mit geraden Bildzeilen) des Frames A.
Dieselben Ersetzungen, wie oben beschrieben, können auch in 4 durchgeführt werden. In diesem Fall können die Strukturen einfach durch Ersetzen der 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 401 durch die 24p/50i-Umwandlungseinrichtung und durch Durchführen des Ersetzens der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 403, der Ratenverdopplungseinrichtung 405 und dergleichen mit ähnlichem Zweck implementiert werden. Nach derartigen Ersetzungen ist aus diesem Grund ein Ausgang der 24p/50i-Umwandlungseinrichtung ein 50i-Signal, ein Ausgang der MPEG2-Video-Decodiereinrichtung ist ein 50i-Bildsignal, und ein Ausgang der Ratenverdopplungseinrichtung 105 ist ein 50p-Bildsignal. Derartige Strukturen erzielen dieselben Effekte, wie diese durch die in 4 dargestellte Struktur erzielt werden.
Dieselben Ersetzungen, wie oben beschrieben, können darüber hinaus in 5 durchgeführt werden. In diesem Fall können die Strukturen einfach durch Ersetzen der 24p/60i-Umwandlungseinrichtung 501 durch die 24p/50i-Umwandlungseinrichtung und durch Durchführen des Ersetzens der zweiten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung 504 und dergleichen mit ähnlichem Zweck implementiert werden. Nach derartigen Ersetzungen ist aus diesem Grund ein Ausgang der 24p/50i-Umwandlungseinrichtung ein 50i-Signal, und ein Ausgang der zweiten MPEG2-Video-Decodiereinrichtung ist ein 50p-Bildsignal. Derartige Strukturen erzielen dieselben Effekte, wie diese durch die in 5 dargestellte Struktur erzielt werden.
Demzufolge kann entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein wiederholtes Halbbild durch Berechnen der Differenz in dem decodierten Bild erfasst werden, selbst wenn Daten auf dem Material der Sendevorrichtung nicht bereitgestellt werden und eine optimale Ratenverdopplung, wie zuvor spezifiziert, kann durch das Durchführen eines geeigneten Rateverdopplungsverfahrens durchgeführt werden.
Darüber hinaus kann die optimale Ratenverdopplungsurnwandlung durch Beschreiben der Frame-Rate des Materials in der Sendevorrichtung, durch Senden dessen zu der Empfangsvorrichtung und durch Wiederherstellen der Daten in der Empfangsvorrichtung durchgeführt werden.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, weist die vorliegende Erfindung den Vorteil des Erzeugens eines Doppelrate-Signals, das größer ist als das herkömmlich erzeugte Signal, und des Ausrechterhaltens vertikaler Bildauflösung auf, selbst wenn die halbbildübergreifende Bewegung dynamisch ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie vorangehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung die Sendevorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal, die Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal und das Medium bereit, wobei alle in der Lage sind, ein Doppelrate-Signal zu erzeugen, das höher ist als das herkömmlich erzeugte Signal, und die vertikale Bildauflösung beizubehalten, selbst wenn die halbbildübergreifende Bewegung dynamisch ist.

Claims

Sendevorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal zum Senden eines Videomaterials entsprechend einem Bitstrom (812), der in ISO/IEC 13818-2 definiert ist, wobei die Sendevorrichtung eine Frame-Rate des Videomaterials unter Verwendung einer Bitposition beschreibt und die Frame-Rate sendet.
Sendevorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal nach Anspruch 1, wobei, wenn die Bit-Position in dem Nutzerdatenbereich verwendet wird, ein Bitfeld für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (0), ein Bitfeld für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (1) oder ein Bitfeld für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (2) verwendet wird.
Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal, die umfasst: eine Video-Decodiereinrichtung (804) zum Empfangen eines von einer Sendevorrichtung gesendeten Bitstroms (812), zum Rekonstruieren eines Bildes und zum Ausgeben eines Folgeabtastsignals (814) an einen Zeilenfolge-Monitor, gekennzeichnet durch eine zweite Flagbit-Analysiereinrichtung (803) zum Erkennen einer Frame-Rate eines Videomaterials, das mit einem Folgeabtast(Zeilenfolgeabtast)-Verfahren aufgenommen wird, aus Bitdaten an einer bestimmten Bitposition in einem Nutzerdatenbereich in dem Bitstrom (812), die durch Übereinkunft mit der Sendevorrichtung vordefiniert ist; wobei die Video-Decodiereinrichtung (804) des Weiteren einen Ausgang (813) der zweiten Flagbit-Analysiereinrichtung (803) empfängt und die Frequenz von Frame-Wiederholungen auf Basis eines Verhältnisses zwischen dem Ausgang (813) der zweiten Flagbit-Analysiereinrichtung (803) sowie einer auf dem Zeilenfolge-Monitor angezeigten Frame-Rate bestimmt.
Empfangsvorrichtung für das Zeilenfolge-Bildsignal nach Anspruch 3, wobei der gesendete Bitstrom (812) ein in ISO/IEC 13818-2 definierter Bitstrom ist.
Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal nach Anspruch 3, wobei die zweite Flagbit-Analysiereinrichtung (803) die Frame-Rate aus einem Bitfeld für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (0), einem Bitfeld für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (1) oder einem Bitfeld für Erweiterungs-und-Nutzer-Daten (2) in dem Bitstrom (812) erkennt, die in ISO/IEC 13818-2 definiert sind.
Medium, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist, das bewirkt, dass alle Einrichtungen einer Sende- oder Empfangsvorrichtung für ein Zeilenfolge-Bildsignal nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder ein Teil davon durch einen Computer implementiert werden/wird.