JP3957148B2 - フリーズ・フィールド検出方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、ビデオ信号内のエラーのモニタに関し、特に、アナログ・テレビジョン標準に応じてエンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サテライト又はケーブル配信会社の如く、圧縮経路を介してビデオを配信する会社は、欠陥をモニタする必要のあるチャネルが数百にも及ぶ。これらの配信会社は、かかる欠陥をモニタするのに自動的な方法を必要とする。最も一般的なエラーの１つは、フリーズ・フィールド（frozen field）であり、機器の故障により、ビデオの変化が停止するか、又は、ブラックになってしまう凍結フィールドである。かかるエラーを検出するのに用いられている現在の測定機器は、本願出願人の米国オレゴン州ビーバートンのテクトロニクス社が製造しているＰＱＭ３００型ピクチャ・クオリティ・モニタである。かかるピクチャ・クオリティ・モニタは、シングル・エンド測定アルゴリズムを用いている。このアルゴリズムは、例えば１９９８年９月１０日に出願された米国特許出願第０９／１５２４９５号「ブロッキネスを用いた画像品質測定」（特開２０００−１０２０４１号に対応）に記載されているように、処理済みビデオ信号が表すイメージの画像品質をブロッキネスに応じて測定する方法であって、イメージ内のエッジの値を求め、特定ブロック・サイズに対応する空間を有するカーネルに、エッジの値を相関させて複数の相関値を発生させ、この相関値から画像品質の評価値を得ている。なお、ブロッキネスとは、ＭＰＥＧでは、画像イメージを多くのブロックに分けてデコードしているので、ＭＰＥＧ符号化の際に、ブロック化の影響で残ってしまうアーティファクト（信号成分の内、その信号が表す変数とは無関係のもの）をいう。しかし、このシングル・エンド・ブロッキネス測定方法では、検出するブロッキネスが、イメージの許容できないコーデックの歪により生じたのか、又は、ビデオ内に存在するブロッキネスの当然の結果によるのかを判断できない。また、ＤＣＴベースのコーデックにより生じるブロッキネスを検出する方法は、例えば、２０００年３月３日に出願の米国特許出願第０９／５１８４３０号「ＤＣＴベースのコーデックのブロッキネス期間検出」に記載されている。かかる特許出願では、コーデック・ブロッキネス期間を求めるために、入力ビデオ信号内の各イメージにおける最大のブロッキネス期間を求め、これにより、各ブロッキネス期間におけるイメージの数を表すヒストグラムを作成し、このヒストグラムの最大ピークに対応するブロッキネス期間として、コーデック・ブロッキネス期間を識別している。
【０００３】
しかし、ビデオが、ＮＴＳＣ又はＰＡＬの如きアナログ・エンコード標準フォーマットにおける任意の点でフリーズした場合、これら標準フォーマットに固有のクロミナンス変動により、視覚的に同じに見えるフィールドであってもピクセル単位では大きく異なる。類似するが同一ではない２つのフィールドに対して明確な誤り指示を行わないで同一であるとするような場合に、これら２つのフィールド間の差を判断する測定は、その計算処理に対して非常に高価となる。ビデオ・ストリーム（ビデオ信号の流れ）が後でデジタル・フォーマットに変換される場合でも、このクロミナンス変動が残る。例えば、あるフレームのフィールド１を次のフレームのフィールド１と比較すると、これらフィールドが同じでフリーズ状態であっても、アナログ・エンコード処理のアーティファクトにより、これらフィールド間の差が示される。なお、このアーティファクトは、カラー位相クロックによる１８０度の位相ずれである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アナログ・エンコードされたある点におけるビデオ・データのフリーズ・フィールドを検出する手段が望まれている。
【０００５】
したがって、本発明は、アナログ・エンコードされたビデオ信号内に生じたフリーズ・フィールドを検出する方法及び装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アナログ・エンコードされたビデオ信号（ステップ３０）内のフリーズ・フィールドを検出する方法であって；ビデオ信号を取り込んで、デジタル化ビデオ信号を発生し（ステップ３２）；デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有するデジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にし（ステップ３４）；対にしたフィールドを比較して、対にしたフィールドの間の差を求め（ステップ３６）；差が本質的にゼロの場合（ステップ３８でイエス）に、ビデオ信号内にフリーズ・フィールドがあることを指示する（ステップ４０）ことを特徴としている。なお、アナログ・エンコードがＮＴＳＣ又はＰＡＬテレビジョン標準により行われる場合にｎ＝８であり、アナログ・エンコードがＮＴＳＣ、ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭテレビジョン標準により行われる場合にｎ＝２４である。
また、本発明は、アナログ・エンコードされたビデオ信号（ステップ３０）内のフリーズ・フィールドを検出する装置であって；ビデオ信号を取り込んで、デジタル化ビデオ信号を発生する手段（ステップ３２を実施する手段）と；デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有するデジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にする手段（ステップ３４を実施する手段）と；対にしたフィールドを比較して、これら対にしたフィールドの間の差を求める手段（ステップ３６を実施する手段）と；差が本質的にゼロの場合（ステップ３８でイエスの場合）に、ビデオ信号内にフリーズ・フィールドがあることを指示する手段（ステップ４０を実施する手段）とを具えている。なお、アナログ・エンコードがＮＴＳＣ又はＰＡＬテレビジョン標準により行われる場合にｎ＝８であり、アナログ・エンコードがＮＴＳＣ、ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭテレビジョン標準により行われる場合にｎ＝２４である。
さらに、本発明は、アナログ・エンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する装置であって；ビデオ信号を入力として受け、デジタル化ビデオ信号を発生する取込み装置（ステップ３２を実施する装置）と；この取込み装置の出力を受け、デジタル化ビデオ信号の全フィールドを、同じカラー位相を有するデジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にして、デジタル化ビデオ信号の対になったフィールドを出力する選択器（ステップ３４を実施する選択器）と；この選択器の出力を受け、対になったフィールドの間の差を出力する比較器（ステップ３６を実施する比較器）と；この比較器の出力を受け、差が本質的にゼロの場合に、ビデオ信号のフリーズ・フィールドの指示を与える指示器（ステップｗ４０を実施する指示器）とを具えている。なお、アナログ・エンコードがＮＴＳＣ又はＰＡＬテレビジョン標準により行われる場合にｎ＝８であり、アナログ・エンコードがＮＴＳＣ、ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭテレビジョン標準により行われる場合にｎ＝２４である。
【０００７】
本発明は、予めアナログ・エンコードされたビデオ・データに対してフリーズ・フィールドを検出する技術を提供するものであって、各フィールドと、そのｎ番目後のフィールドとの間の差を求めている。なお、アナログ・エンコード標準のカラー位相は、理想的である。つぎに、この差が本質的にゼロのときに、フリーズ・フィールド指示を行い、ビデオ信号内にフリーズ・フィールドがあることを示す。
【０００８】
本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細説明から更に明らかになろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２は、フリーズ・フレームと、このフリーズ・フレームによるアナログ・エンコードの結果を表す図であり、図３は、典型的なビデオ信号伝送経路のブロック図である。これら図２及び図３に示すように、伝送経路に沿ったある点におけるデジタル・ビデオ信号は、既知のテレビジョン標準に応じて、アナログ・エンコード・ビデオ信号に変換される。図２は、既知のテレビジョン標準、この例では、ＮＴＳＣ標準により、処理におけるある点での入力ビデオ・フレームがアナログ・エンコードされた際の入力ビデオ・フレーム１２及びその後のフリーズ・フィールド１４を示す。この受信フレームのフレーム１（Ｆ１）のフィールド１（ｆ１）は、いくらかのアーティファクト１６を有する。これらアーティファクト１６は、単に説明のために、文字「Ｄ」の一側部から延びたラインとして示す。２種類のアーティファクト、即ち、ＭＰＥＧ及びＮＴＳＣデコード・アーティファクトが通常存在するが、フリーズ・フレームでは、ＭＰＥＧアーティファクトは一定である。ＮＴＳＣデコード・アーティファクトは、フレームからフレームにわたって変化するので、フィールド２（ｆ２）のカラー位相のために、これらアーティファクト１６は、「Ｄ」の異なる点に現れ、フィールド３（ｆ３）及びフィールド４（ｆ４）においても同様である。したがって、フィールド１及びフィールド３（即ち、フレーム２のフィールド１）を通常状態として比較すると、アーティファクト１６は、ゼロではない結果となる。すなわち、フリーズ・フィールドが示されない。しかし、フレーム３（Ｆ３）のフィールド１（ｆ１）において、カラー位相がフレーム１のフィールド１と再び同じになるので、これらフィールドの差は、本質的にゼロ値となり、フリーズ・フィールドを示す。
【００１０】
次に、図３を参照する。入力デジタル・ビデオ信号１２がアナログ・エンコーダ１８に入力した後、ＭＰＥＧエンコーダ２０に入力する。このＭＰＥＧエンコーダ２０は、その入力部にアナログ・デコーダ（ＤＥＣ）を具えてもよいし、入力信号をＭＰＥＧエンコーダに直接的に入力してもよい。ＭＰＥＧエンコーダ２０からの出力信号は、ある媒体２２を介してＭＰＥＧデコーダ２４に伝送される。このＭＰＥＧデコーダ２４は、その出力部にアナログ・エンコーダ（ＥＮＣ）を具えているので、ビデオ信号をテレビジョン受信器で観察できる。ＭＰＥＧデコーダ２４の出力端には、画像品質測定機器２６が接続されている。この測定機器２６の入力部には、アナログ・デコーダ（ＤＥＣ）が設けられており、エンコードされたビデオ信号を分析のために元のデジタル・ビデオ信号（デジタル化ビデオ信号）に変換する。図示の如く、元のデジタル・ビデオ信号１２は、伝送経路に沿って、たぶん、少なくとも１回、アナログにエンコードされる。このアナログ・エンコードが２回でなければ、そのアーティファクトは、図２に示すようになる。本発明は、測定機器２６において実施されるフリーズ・フィールドの検出方法及び装置である。
【００１１】
本発明により、予めエンコードされたビデオ信号からフリーズ・フィールドを検出するアルゴリズムを図１に示す。なお、図１に示すアルゴリズムの各ステップは、測定機器２６に設けられたマイクロプロセッサ及びその制御ソフトウェアにより実施してもよいし、各ステップを実行する専用ハードウェアにより実施してもよい。測定機器２６は、先ず、ビデオ信号（ステップ３０）を取込み、このビデオ信号がエンコードされたフォーマットならば、必要に応じてデコードする（ステップ３２）。このステップ３２は、取込み装置によっても実行できる。この結果の取込みデジタル・ビデオ信号をフィールド毎に処理して、現在のフィールドと、その後のｎ番目のフィールドとを選択する（ステップ３４）。このステップ３４は、選択器によっても実行できる。なお、ＮＴＳＣの場合は、ｎ＝４であり、ＰＡＬの場合は、ｎ＝８であり、ＳＥＣＡＭの場合は、ｎ＝１２であり、各テレビジョン標準により適切なｎを選択する。次に、選択したフィールドの隣同士（即ち、あるフィールドと、そこからｎフィールド離れたフィールドと）を比較し、それらの差を求める（ステップ３６）。例えば、ｎ＝４の場合、フィールド１をフィールド５と比較し、フィールド２をフィールド６と比較し、以下同様である。総てのフィールドを測定するので、フリーズ・フィールドのシーケンスが開始した場所の絶対的な識別を行える。複数のテレビジョン標準を処理できる測定機器においては、ｎは、カラー位相フィールド数の整数倍でもよい。例えば、ＮＴＳＣ及びＰＡＬの両方を測定できる測定機器では、ｎ＝８でもよい。また、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ及びＳＥＣＡＭの総てを測定できる測定機器では、ｎ＝２４でもよい。すなわち、複数のテレビジョン標準を測定する場合、各テレビジョン標準のｎ値の最小公倍数（又は、単なる公倍数）を測定機器のｎとして用いればよい。ステップ３６では、更に、連続した選択フィールドの隣同士のフィールドの差を求める。このステップ３６は、比較器によっても実行できる。ステップ３８では、この差が本質的にゼロであるか否かの判断を行う。この差が本質的にゼロ（ステップ３８でイエス）ならば、フリーズ・フィールドを検出し、警告を設定する（ステップ４０）。このステップ４０は、指示器によっても実施できる。この差が本質的にゼロでなければ（ステップ３８でノーならば）、通常ビデオが存在するとして、警告を行わない（ステップ４２）。
【００１２】
上述の如く、本発明は、アナログ・エンコード又はアナログ・デコードされたビデオ信号のフリーズ・フィールドを検出する際に、分析のために、受信したビデオ信号のフィールドをｎ番目のフィールド毎に選択する。ここで、ｎは、カラー・エンコードによるカラー位相の１サイクルに必要なフィールド数の整数倍（１倍を含む）である。選択したフィールドの連続した（隣接した）フィールドの差を求め、この差が本質的にゼロならば、フリーズ・フィールドである旨の指示を行う。
【００１３】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば、アナログ・エンコードされたビデオ信号内からフリーズ・フィールドを簡単且つ確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフリーズ・フィールド検出の方法を説明する流れ図である。
【図２】フリーズ・フレームと、このフリーズ・フレームによるアナログ・エンコードの結果を表す図である。
【図３】典型的なビデオ信号伝送経路のブロック図である。
【符号の説明】
１２ 入力ビデオ・フレーム
１４ フリーズ・フィールド
１８ アナログ・エンコーダ
２０ ＭＰＥＧエンコーダ
２２ 伝送媒体
２４ ＭＰＥＧデコーダ
２６ 測定機器

Claims (6)

1. アナログ・エンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する方法であって、
   上記ビデオ信号を取り込んで、デジタル化ビデオ信号を発生する第１ステップと、
   上記デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有する上記デジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にする第２ステップと、
   上記対にしたフィールドを比較して、上記対にしたフィールドの間の差を求める第３ステップと、
   上記差が本質的にゼロの場合に、上記ビデオ信号内にフリーズ・フィールドがあることを指示する第４ステップとを具え、
   上記アナログ・エンコードがＮＴＳＣ又はＰＡＬテレビジョン標準により行われ、ｎ＝８であることを特徴とするフリーズ・フィールド検出方法。
2. アナログ・エンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する方法であって、
   上記ビデオ信号を取り込んで、デジタル化ビデオ信号を発生する第１ステップと、
   上記デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有する上記デジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にする第２ステップと、
   上記対にしたフィールドを比較して、上記対にしたフィールドの間の差を求める第３ステップと、
   上記差が本質的にゼロの場合に、上記ビデオ信号内にフリーズ・フィールドがあることを指示する第４ステップとを具え、
   上記アナログ・エンコードがＮＴＳＣ、ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭテレビジョン標準により行われ、ｎ＝２４であることを特徴とするフリーズ・フィールド検出方法。
3. アナログ・エンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する装置であって、
   上記ビデオ信号を取り込んで、デジタル化ビデオ信号を発生する第１手段と、
   上記デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有する上記デジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にする第２手段と、
   上記対にしたフィールドを比較して、上記対にしたフィールドの間の差を求める第３手段と、
   上記差が本質的にゼロの場合に、上記ビデオ信号内にフリーズ・フィールドがあることを指示する第４手段とを具え、
   上記アナログ・エンコードがＮＴＳＣ又はＰＡＬテレビジョン標準により行われ、ｎ＝８であることを特徴とするフリーズ・フィールド検出装置。
4. アナログ・エンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する装置であって、
   上記ビデオ信号を取り込んで、デジタル化ビデオ信号を発生する第１手段と、
   上記デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有する上記デジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にする第２手段と、
   上記対にしたフィールドを比較して、上記対にしたフィールドの間の差を求める第３手段と、
   上記差が本質的にゼロの場合に、上記ビデオ信号内にフリーズ・フィールドがあることを指示する第４手段とを具え、
   上記アナログ・エンコードがＮＴＳＣ、ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭテレビジョン標準により行われ、ｎ＝２４であることを特徴とするフリーズ・フィールド検出装置。
5. アナログ・エンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する装置であって、
   上記ビデオ信号を入力として受け、デジタル化ビデオ信号を発生する取込み装置と、
   上記取込み装置の出力を受け、上記デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有する上記デジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にして、上記デジタル化ビデオ信号の対になったフィールドを出力する選択器と、
   該選択器の出力端を受け、上記対になったフィールドの間の差を出力する比較器と、
   上記比較器の出力を受け、上記差が本質的にゼロの場合に、上記ビデオ信号のフリーズ・フィールドの指示を与える指示器とを具え、
   上記アナログ・エンコードがＮＴＳＣ又はＰＡＬテレビジョン標準により行われ、ｎ＝８であることを特徴とするフリーズ・フィールド検出装置。
6. アナログ・エンコードされたビデオ信号内のフリーズ・フィールドを検出する装置であって、
   上記ビデオ信号を入力として受け、デジタル化ビデオ信号を発生する取込み装置と、
   上記取込み装置の出力を受け、上記デジタル化ビデオ信号の各フィールドを、同じカラー位相を有する上記デジタル化ビデオ信号のｎ番目後のフィールドと対にして、上記デジタル化ビデオ信号の対になったフィールドを出力する選択器と、
   該選択器の出力端を受け、上記対になったフィールドの間の差を出力する比較器と、
   上記比較器の出力を受け、上記差が本質的にゼロの場合に、上記ビデオ信号のフリーズ・フィールドの指示を与える指示器とを具え、
   上記アナログ・エンコードがＮＴＳＣ、ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭテレビジョン標準により行われ、ｎ＝２４であることを特徴とするフリーズ・フィールド検出装置。

Images