JP4306810B2 - フィルムソース映像検出 - Google Patents
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Description
技術分野
この発明はテレビジョン信号処理に関する。特に、この発明は、改良された信号処理装置と、テレビジョン信号において動画フィルムソースを検出することとに関する。
背景技術
米国特許第４，８７６，９７６号によると、６０ＨｚのＮＴＳＣテレビジョン信号がそのソースとして２４フレーム／秒の動画フィルムを有すると検出されることが公知である。２４フレーム／秒のフィルムは、３つの映像フィールドが１つのフィルムフレームから生じ、後の２つの映像フィールドが次のフィルムフレームから生じる（たとえば、ＡＡＢＢＢＣＣＤＤＤＥＥ等、ここで「Ａ」、「Ｂ」等は継続するフィルムフレームである）ような３−２フィルムプルダウン比を用いることによって、６０ＨｚのＮＴＳＣ映像に与えられ、それと同期される。隣接する映像フレームにおける同じパリティの映像フィールドが比較される。動きが存在すると、映像ソースがフィルムである場合にのみ特徴的な反復パターンが得られる（すなわち、１１０１１１１０１１等、ここで「１」が動きのあることを示し、「０」が動きがないことを示す）。
米国特許第４，９８２，２８０号は、６０Ｈｚの順次走査される非飛越しテレビジョンシステムにおいて、ビデオカメラまたはフィルムであってもよい、３０Ｈｚの順次走査ソースを検出するための配置を開示している。３０Ｈｚの順次走査された映像イメージシーケンス内にフレームからフレームへの動きが存在する場合に、隣接する映像フィールドの映像シーケンスが比較されると、たとえば０１０１０１のパターンが生じ、３０Ｈｚの順次走査ソースを示す。１１１１１１等のパターンを生むための１秒おきの映像フィールドの比較によって３０Ｈｚの順次走査ソースがさらに確認される。動作するために、この配置は順次走査テレビジョン信号のフィールドの継続した同一対におけるピクセルの空間的な一致に頼る。
公開国際特許出願ＷＯ９４／３０００６は、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、５０ＨｚＮＴＳＣ、５０ＨｚＨＤＴＶおよび５０Ｈｚ白黒テレビジョン信号のような５０Ｈｚテレビジョン信号において毎秒２５フレームの動画フィルムソースを検出するための装置を開示している。この検出方式は一方ではあるフィールドと前のフィールドとの間での動きの差を探し、他方ではその同じフィールドと後のフィールドとの間の動きの差を探す。
テレビジョン信号における動画フィルムソースの検出はさまざまな環境、たとえば、走査線倍増器、テレビジョン標準方式変換器、テレビジョンスローモーション処理装置および映像情報圧縮器において有益である。
周知の「走査線倍増」技術は、走査線の時間的に連続するインターリーブされた２フィールドがフレームを表わす（ＮＴＳＣ、ＰＡＬおよびＳＥＣＡＭシステムにおいて用いられるような）飛越しテレビジョン信号を、フレームにおける全走査線が順次走査される非飛越しまたは順次走査テレビジョン信号に変換することを採用する。ＮＴＳＣの場合の結果として、２６２．５本の走査線ではなく５２５本の走査線が６０分の１秒ごとに提示され、こうして垂直解像度を５２５本の走査線の完全なフレーム解像度まで倍増し得る。典型的に、走査線倍増器は垂直解像度を完全に倍増するフィールド合成またはフィールド間補間を少なくとも一部の時間において採用する。フィールドの対が単一の順次思走査フレームを形成するために組合せられる。このような配置は米国特許第４，８７６，９５６号、第４，９６７，２７１号、第４，９８２，２８０号、第４，９８９，０９０号、第５，１５９，４５１号および第５，２９１，２８０号に説明される。
フィルム合成から生じる問題の１つは飛越しテレビジョン信号においてフィールド間に時間差があるということである。したがって、動く物体がフィールドからフィールドの間で異なる場所に存在することがあり、このような２フィールドが単一のフレームを形成するために組合せられれば水平または斜め方向に動く物体の垂直方向および斜め方向のエッジが滑らかな曲線ではなくギザギザした鋸波として現われる。走査線倍増はこのような遷移に沿って失われる。鋸波効果は再生システムが垂直エンハンスメントを用いる場合に悪化する。鋸波パターンは、異なるフィルムフレームから生じる２フィールドの不適当なインターリーブによって引起されるアーチファクトである。視覚的には、連続した垂直または斜め方向の線であるべきものがエッジ上のジグザグとして見える。
この問題に対する解決法の１つは、動きが起こっているテレビジョン画像ディスプレイの領域においてある種の走査線またはフィールド内補間を用いることである。動きを有する画像の領域においてフィールド内補間を与えるための改良された技術は上述の米国特許第４，９８９，０９０号に記載される。
切換可能フィールド間／フィールド内補間走査線倍増器の起こり得る問題は、動きが常には適切に検出されないかもしれず、上述のギザギザした垂直または斜め方向の遷移のアーチファクトを短時間および断続的に出現させることである。このような配置において、データ圧縮または（たとえばＰＡＬからＮＴＳＣへの）標準方式変換を受けた飛越しテレビジョン信号に対して動作するときに、動作方式を正確に一貫して切換えることは特に困難であるかもしれない。
この問題に対する別の公知の解決法は、いつ飛越しテレビジョン信号のソースが動画フィルムであるかを認識することである。上述のように、米国では、毎秒２４フレームの動画フィルムが「３−２プルダウン比」によって毎秒３０フレームのＮＴＳＣテレビジョン信号に与えられ、したがって、３フィルムフレーム、２フィルムフレーム、３フィルムフレーム等のパターン化されたシーケンスが隣接するテレビジョンフィールドによって運ばれる。同じフィルムフレームを運ぶ飛越しフィールドの対を特定することによって、その対は、各々動画フレームを表わす本質的に完全な走査線倍増された順次走査フレームを発生するよう合成され得る。このような技術は上述の米国特許第４，８７６，５９６号、第４，９８２，２８０号および第５，２９１，２８０号に説明される。
しかしながら、動画フィルム検出配置にも問題がある。たとえば、（フィルム編集ではなく）映像編集が３−２プルダウン比を混乱させ、合成されたテレビジョンフィールドを異なるフィルムフレームから引出させるかもしれない。このように、フィルムプルダウン比検出回路がそれ自体再同期するまで（典型的には入力された飛越しテレビジョン信号の１から４フィールド）、上述のギザギザした鋸波遷移アーチファクトが動く物体のエッジに出現し得る。望ましくない効果は一瞬であるが、これは目に見えるものであり、時にはその他の点ではほぼ完全な走査線倍増配置を混乱させる。
最後に述べる問題も、入力された飛越しテレビジョン信号がフィルムソースから映像ソースへとフェードするときに動画フィルムソース走査線倍増配置において生じる。この場合、たとえば上述の米国特許第４，９８２，２８０号に説明されるようなシステムが、３−２プルダウンパターンの損失を認めて上述の種類のフィールド間／フィールド内補間配列に切換えるまで、数フィールドにわたってその「フィルムモード」で動作し続ける。フィルムモードの動作から転換するまでのこれら数フィールドの間に、フィールド間に動きがあれば同様のギザギザした鋸波アーチファクトが発生し得る。さらに、動画ソースから引出される飛越しテレビジョン信号が不完全にデータ圧縮または標準方式変換されている場合にも問題が起こり得る。
３−２プルダウン比を混乱させる映像編集の問題に対する解決法の１つは上述の米国特許第５，２９１，２８０号に記載される。この解決法はフィールド動き検出器を用い、映像編集のために「先を見越す」ための回路を含む。しかしながら、この発明のさまざまな局面に関して説明するように、上述のような走査線倍増器および他の応用において用いるためのよりよいフィルム動き検出器を提供することがなお必要であるような欠点が上述の５，２９１，２８０特許および他の先行技術に存在する。
発明の開示
この発明は多数の局面を有し、すなわち、低周波遷移を動きとして扱わない改良されたフィールド動き検出器と、動きを副搬送波信号成分から区別する向上した能力を有するフレーム動き検出器と、鋸波アーチファクト検出器と、アーチファクト検出器が、フィルムパターンの中断にしか反応しない場合よりも早くフィルムモードからフィルムパターン検出器を取出すことができるようにフィルムパターン検出器と組合せられた鋸波アーチファクト検出器と、改良されたフィールドベースフィルム検出器と、フィールドの終わりの計算を行なうことによって動作するフィルム検出器およびそれとともに用いられる動き検出器と、フレーム動き検出器がフィールド動き検出器によって検証のために用いられる動き信号を与えるようなフィールド動き検出器およびフレーム動き検出器の組合せと、最小数のＮＴＳＣフィルムパターンシーケンスを必要とする改良されたＮＴＳＣフィルム検出器と、最小の動きしきい値検出器を用いる改良されたＰＡＬフィルム検出器と、これらさまざまな局面の組合せと、１つ以上のこれらのさまざまな局面を組入れる走査線倍増器（飛越し−順次走査変換器）とを有する。
【図面の簡単な説明】
図１は、さまざまな局面を含む、この発明の全体図を示す機能ブロック図である。
図２は、それぞれのフィールド内の相対的なピクセル位置を示す、３つの隣接する飛越し走査テレビジョンフィールドの疑似三次元図である。
図３は、この発明またはその局面が用いられ得る飛越し−走査線倍増順次走査変換器環境を示す機能ブロック図である。
図４は、図１のフィールド動き検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図５Ａ−Ｆは、動きなしで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、先行技術のフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図６Ａ−Ｆは、動きありで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、先行技術のフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図７Ａ−Ｆは、動きなしで低周波（広い）垂直遷移を有する、先行技術のフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図８Ａ−Ｈは、動きなしで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、この発明の局面に従うフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図９Ａ−Ｈは、動きありで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、この発明の局面に従うフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図１０Ａ−Ｈは、動きなしで低周波（広い）垂直遷移を有する、この発明の局面に従うフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図１１は、図１のフレーム動き検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１２は、図１のＮＴＳＣフィルム検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１３は、図１のＰＡＬフィルム検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１４は、図１の鋸波検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１５Ａ−Ｄは、適当にインターリーブされた走査線と不適当にインターリーブされた走査線との理想化された図であり、不適当にインターリーブされた走査線が鋸波アーチファクトを示す。
図１６は、図１の鋸波ベース編集検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
発明を実施するための形態
ここに特に明記しない限り、この発明の実際の実施例はアナログ、（ソフトウェアでのデジタル信号処理を含む）デジタル、またはハイブリッドアナログ／デジタル技術を用いて実現され得る。ほとんどの状況においてアナログ実現例とデジタル実現例とが等価であることは当業者には周知である。
この明細書を通じて、簡略化のために、信号入力および信号出力は単一点として描かれ、信号を搬送する線は単一線として描かれる。実際問題として、２つ以上の入力点または出力点と２つ以上の信号搬送線とが、信号のフォーマットと、この発明の実際の実施例が物理的に構成される態様とに依存して必要とされることが理解される。
別個に示された機能が全体的または部分的に他のものと結合され得ることも理解されるべきである。さらに、当業者は実際問題として、さまざまな図に示すスイッチが機械的ではなく電子的またはソフトウェア的に実現されることを理解するであろう。
この発明またはその局面は、たとえば映像データ圧縮器または標準方式変換器に先行する飛越し−走査線倍増順次走査変換器と関連して有利に用いられ得る。映像圧縮および標準方式変換の両方は、飛越しテレビジョン信号ではなく順次走査テレビジョン信号において動作する際により正確かつより簡単に行なわれる。このような映像圧縮または標準方式変換に先行する順次走査変換器においてこの発明を用いることによって、このプロセスはより最適な信号ソースに対して動作することを確実とされる。
そのさまざまな局面を含む、この発明の全体図を図１に示す。後述する図３は、この発明またはその局面が用いられ得る飛越し−走査線倍増順次走査変換器を示す。
ここで図１を参照すると、信号Ｙinがフィールド・ラインメモリ１０２のアレイに与えられる。信号Ｙinは白黒映像信号であってもよく、コンポーネントカラー映像信号の輝度成分であってもよい。当業者は、コンポーネント映像信号が（輝度およびクロミナンス（色）成分がそこから抽出され得る）ＲＧＢ、Ｙ／Ｉ／Ｑ、Ｙ／Ｕ／Ｖ、Ｙ／Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ、Ｙ／Ｃｒ／Ｃｂ等のようなアナログまたはデジタル成分を含んでもよいことを理解するであろう。さらに、デジタル成分の場合、受信されたデジタルコンポーネント映像信号は多数の圧縮または非圧縮フォーマットのうちのどのようなものであってもよく、このフォーマットはたとえば、ＣＣＩＲ（国際無線通信諮問委員会）（たとえば、ＣＣＩＲ推奨６０１の下でのデジタル映像符号化フォーマットの階層、４：２：２フォーマットがしばしばＣＣＩＲ６０１映像信号と呼ばれる）、ＩＳＯ／ＭＰＥＧ（国際標準化機構のモーション・ピクチャー・エキスパート・グループ）、ＳＭＰＴＥ（映画テレビ技術者協会）、ＥＢＵ（ヨーロッパ放送連合）の推奨、規格または圧縮アルゴリズム、および／または他の業界、政府または準政府組織の推奨または規格に従うデジタルコンポーネント映像フォーマットのさまざまなものを含む。
メモリ１０２のアレイはＹinの時間遅延されたものからなる５つの出力を与え、これはＹin自体とともに入力輝度信号の６つの時間的に間隔をあけられた信号、すなわち、第１のテレビジョンフィールドＦ０における２信号、第２のテレビジョンＦ１における２信号、および第３のテレビジョンフィールドＦ２における２信号を与える。
３つの隣接するフィールドにおけるピクセル（テレビジョン画素）の空間位置に関する６つの信号ストリームの時間間隔は、図２を参照するとよりよく理解されるかもしれない。図２は擬似三次元図であり、縦軸が、走査線に対して垂直な、テレビジョン画像フィールドの垂直方向であり、横軸が、走査線に対して平行な、テレビジョン画像フィールドの水平方向であり、かつ各フィールドの面に対して垂直な方向が各隣接フィールドが別個の時間で示される擬似時間軸であるように、垂直および水平の次元がテレビジョン画像フィールドの面において定められている。テレビジョンフィールドの活性画像情報の間のある任意の時間に、ピクセルがフィールドＦ０において、Ｐ（Ｆ０−１Ｈ）として表わされ得る。このピクセルは水平走査線における点として図２に示される。後の時間に生じる、フィールドＦ０における第２のピクセル、ピクセルＰＦ０は垂直方向にピクセルＰ（Ｆ０ー１Ｈ）の真下にあり、次のより低い水平走査線における点として示される。ピクセルＰ（Ｆ０）の２６２線分（ＮＴＳＣの場合、ＰＡＬでは３１２線）後に生じる、フィールドＦ１における第１のピクセルと、ピクセルＰ（Ｆ０）の２６３線分（ＮＴＳＣの場合、ＰＡＬでは３１３線）後に生じる、フィールドＦ１における第２のピクセルとは、それぞれピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）およびピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）と称される。第１の水平走査線における点として示されるピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）は垂直方向にピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）の真上にあり、ピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）は次のより低い水平走査線における点として示される。フィールドＦ０のピクセルＰ（Ｆ０）がある場所と空間的に対応する、フィールドＦ１における点Ｐ（Ｆ１）は、フィールドからフィールドへの水平走査線の飛越しオフセットのためにピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）とピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）との間の中間点である。このように、ピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）は点Ｐ（Ｆ１）から２分の１線分の時間だけ先行し、ピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）は２分の１線分の時間だけ点Ｐ（Ｆ１）の後にある。Ｆ０およびＦ１に対応するフィールドＦ２の空間点はピクセルＰ（Ｆ０）の５２５線分、ちょうど１フレームまたは２フィールド分後に生じるピクセルＰ（Ｆ２）の場所である。ピクセルＰ（Ｆ２）はフィールドＦ２における水平走査線における点として示される。１水平走査線分だけ時間的に早く生じる、フィールドＦ２における第２のピクセル、Ｐ（Ｆ２−１Ｈ）はピクセルＰ（Ｆ０）を含む走査線の真上の水平走査線における点として示される。
ここで、フィールド・ラインメモリ１０２のアレイの詳細が示される図１を再び参照すると、遅延しない入力輝度信号ストリームＹin自体がＦ０−１Ｈ出力ストリームを与える。入力輝度信号ストリームＹinは第１の１Ｈ（１水平線時間）遅延素子１０４に与えられてＦ０出力ストリームを生じる。遅延素子１０４の出力はまた第１のｎＨ遅延素子１０６（ここで、ｎはＮＴＳＣでは２６２線であり、ＰＡＬでは３１２線である）に与えられてＦ１−１／２Ｈ出力ストリームを生じる。遅延素子１０６の出力はさらなる１Ｈ遅延素子１０８に与えられてＦ１＋１／２Ｈ出力ストリームを生じ、さらなるｎＨ遅延素子１１０（ここで、ｎはＮＴＳＣでは２６２線であり、ＰＡＬでは３１２線である）に与えられてＦ２−１Ｈ出力ストリームを生じる。遅延素子１１０の出力はまたさらなる１Ｈ遅延素子１１２に与えられてＦ２出力ストリームを生じる。これら遅延素子は、当業者には周知のさまざまなハードウェア、ソフトウェアおよびハイブリッドハードウェア／ソフトウェア技術によって実現され得る。遅延素子は直列遅延素子として示されるが、これらは、信号ストリームが１回読込まれ、多数回読出されるマルチポートランダムアクセスメモリ、または他の等価な方法のような他の方法で実現されてもよい。
このように、メモリ１０２のアレイは、隣接する３フィールドの各々に２つというように、６つのピクセル位置に対応する６つの信号出力ストリーム、すなわち、フィールドＦ０における時間位置Ｆ０−１ＨおよびＦ０のピクセルと、フィールドＦ１における時間位置Ｆ１−１／２ＨおよびＦ１＋１／２Ｈのピクセルと、フィールド２における時間位置Ｆ２−１ＨおよびＦ２のピクセルとを与える。
後述のフィールド動き検出器１１４が、１フィールド−２分の１線分、および１フィールド＋２分の１線分だけ時間的に間隔をあけられた信号であるＦ０、Ｆ１−１／２ＨおよびＦ１＋１／２Ｈ信号ストリームを受取る。このような入力をフィールド動き検出器に与えることは公知である。たとえば米国特許第４，９８２，２８０号および第５，２９１，２８０号を参照されたい。フィールド動き検出器の目的は、垂直方向の遷移が起こるときに（たとえば、ある水平線の下の画像部分が黒であり、その線上の画像部分が白であるとき、またはその反対のときに）動きを誤って検出せずに飛越しフィールドから飛越しフィールドへの（たとえば１フィールド当り２分の１線よりも高い速度を有する）動きを検出することである。上述の５，２９１，２８０特許に開示されるタイプのフィールド動き検出器がこの発明の局面で採用され得るが、この発明の一局面をなす後述の改良されたフィールド動き検出器を用いることが好ましい。なぜなら、この改良されたフィールド動き検出器はあるタイプの垂直方向遷移によって引起される誤った検出に対する抵抗がより大きいためである。４，９８２，２８０特許のもののようなフィールド動き検出器がこの発明の局面で用いられ得るが、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器の方が４，９８２，２８０特許のものより好ましく、これはより先の特許が垂直方向の遷移から生じる誤った検出を避けることができないためである。フィールド動き検出器１１４の出力Ｆ０mtnは、各々以下に説明される、ＮＴＳＣフィルム検出器１１８およびＰＡＬフィルム検出器１２０に与えられる。
ここで、下の第２のフィールド動き検出器（図示せず）が、これもまた１フィールド−２分の１線分、および１フィールド＋２分の１線分だけ時間的に間隔をあけられた信号である、Ｆ２、Ｆ１−１／２ＨおよびＦ１＋１／２Ｈ信号を受取ってもよい。このような第２のフィールド動き検出器がさらなる冗長性を与えるためまたは処理精度を高めるために用いられてもよい。
メモリ１０２のＦ０およびＦ２出力はフレーム動き検出器１１４に与えられ、そこでこの２信号はピクセルごとに比較される。フレーム動き検出器の出力「ＭＯＴＩＮ」は後述のＮＴＳＣフィルム検出器１１８、ＰＡＬフィルム検出器１２０および鋸波ベース編集検出器１２６に与えられる。ＭＯＴＩＯＮ信号は図３に示すような飛越し−走査線倍増順次走査変換器の入力としても用いられ得る。Ｆ０およびＦ２信号ストリーム入力を受取るフレーム動き検出器は先行技術において公知である。たとえば、上述の米国特許第４，９８２，２８０号、第４，９６７，２７１号および第５，２９１，２８０号を参照されたい。上述の米国特許第４，９８２，２８０号、第４，９６７，２７１号および第５，２９１，２８０号の特許のものを含むさまざまなフレーム動き検出器がこの発明の局面においてフレーム動き検出器として用いられ得る。しかしながら、この発明の局面をなす後述の改良されたフレーム動き検出器を用いることが好ましい。
Ｆ０−１Ｈ、Ｆ０、Ｆ１−１ＨおよびＦ１＋１Ｈ信号ストリームとＦ２、Ｆ２−１Ｈ、Ｆ１−１ＨおよびＦ１＋１Ｈ信号ストリームとはそれぞれＦ０鋸波検出器１２８およびＦ２鋸波検出器１３０に与えられる。各鋸波検出器は、フィールド１およびフィールド０の不適当なインターリーブまたはフィールド１およびフィールド２の不適当なインターリーブが引起すであろうジグザクアーチファクトを探す。これら２つの検出器の出力Ｆ０sawおよびＦ２sawはそれぞれ鋸波ベース編集検出器１２６に与えられる。鋸波検出器は米国特許第５，６２５，４２１号に開示されている。この発明の局面をなす鋸波検出技術は、この発明の鋸波検出器が飛越し−順次変換の前の代わりに（走査線倍増後の）このような変換の後に動作するという点で上述の第５，６２５，４２１号におけるものとは異なる。
さらに後述するように、ＮＴＳＣフィルム検出器およびＰＡＬフィルム検出器（それぞれ１１８および１２０）はフィールド０とフィールド１との間の累積したフィールド動きを検査してから、フィールド動きフィルムシーケンスパターン（ＮＴＳＣでは「１０１００」のパターン、ＰＡＬでは「１０」のパターン）を探し、マテリアルがフィルムであって映像でないことを判断する。上述の４，９８２，２８０特許では、フィールドの代わりにフレームがフィルム検出器において比較される。４，９８２，２８０特許のフィルム検出器はピクセルの差を累積する代わりに最小サイズ制限を与える。それにもかかわらず、上述の４，９８２，２８０特許におけるようなステートマシンがこの発明のフィルム検出器において用いられ得る。フィルム検出器は「悪い編集」が検出されるときに編集Ｙ／Ｎ（イエス／ノー）信号によってリセットされる。悪い編集とは、２つの完全なフィルムフレームがまだ取除かれていないときにフィルムマテリアル上の映像に行なわれた編集であって３−２プルダウン比が変更してしまうものを意味する。フィルムシーケンスは以下のように見えるかもしれない。
ＡＡＡＢＢＣＣＣＤＤＥＥＥＦＦ
良い編集は以下のように見えるかもしれない。
ＡＡＡＢＢＥＥＥＦＦ
悪い編集は以下のように見えるかもしれない。
ＡＡＡＣＣＣＤＤＥＥＥＦＦ
ここで、Ａ、Ｂ等は特定の動画フレーム（フレームＡ、Ｂ等）から引出された映像フィールドである。
フィルム検出器の出力はフィルムＹ／Ｎ（イエス／ノー）信号およびＦ０／Ｆ２信号の２信号である。フィルムＹ／Ｎは走査線倍増器（図３参照）がその下で機能するモードを選択する。Ｆ０／Ｆ２信号は、マテリアルがフィルムであるときに走査線倍増器（図３参照）がどちらかのフィールド信号ストリームＦ０またはＦ２をＦ１−１／２Ｈでインターリーブする（合成する）かを選択する。フィルムＹ／ＮおよびＦ０／Ｆ２信号は図３に示すような飛越し−走査線倍増順次走査変換器への入力として用いられ得る。
２つのフィルム検出器のうちの１つの出力が２回路２接点スイッチ１３２によって選択される。スイッチは外部から与えられるＮＴＳＣ／ＰＡＬ信号によって制御される。これは、入力された映像フォーマットに依存して活性状態であるべき適切なフィルム検出器を選択する。ＰＡＬフィルム検出器はまたＮＴＳＣ信号における３０フレーム／秒のソースを検出するためにも用いられてもよく、この場合スイッチ１３２はＰＡＬスイッチ位置に配置される。
Ｆ０およびＦ２鋸波検出器（１２８および１３０）の出力Ｆ０sawおよびＦ２sawは、動き信号のフィルムＹ／Ｎ信号およびＦ０／Ｆ２信号とともに、鋸波ベース編集検出器１２６によって組合せられてフィルム検出器１１８および１２０をリセットするために用いられる編集Ｙ／Ｎ信号を生じる。編集Ｙ信号はフィルムＹ／Ｎ信号を直ちにＮにリセットする。
ここで、この発明またはその局面が用いられ得る飛越し−走査線倍増順次走査変換器環境を示す図３を参照すると、入力信号Ｙin（Ｙinの性質については上の説明を参照されたい）が、図１の配置のさまざまな機能を含むブロック３０２に与えられる。ブロック３０２は、Ｆ０タイミングを有する第１の映像ストリームと、Ｆ１−１／２Ｈタイミング（すなわち、Ｆ０ストリームタイミングの公称１フィールド時間後）を有する第２の映像ストリームと、Ｆ２タイミングを有する第３の映像ストリームとを与える（ここで、Ｆ０、Ｆ１−１／２ＨおよびＦ２は図１および２に関連して説明されるとおりである）。Ｆ１−１／２Ｈ映像ストリームが「直接」フィールドＹdirを走査線倍増器対３０４の一方の入力に与える。Ｆ０およびＦ２映像ストリームは非フィルム映像プロセッサ３０６およびフィルム映像プロセッサ３０８に与えられる。ブロック３０２はそのＦ０／Ｆ２出力をフィルム映像プロセッサ３０８に与え、そのフィルムＹ／Ｎ出力を１回路２接点スイッチ３１０の制御入力に与える。スイッチ３１０の出力は「補間された」フィールドＹintを走査線倍増器対３０４の他方の入力に与える。走査線倍増器対３０４からの出力は組合せられて出力信号Ｙoutを与える。
動作において、補間されたフィールドＹintからの走査線が直接フィールドＹdirからの走査線でインターリーブされる。補間されたフィールドの走査線は動画フィルムソースの場合はＦ０またはＦ２映像ストリームから取出され、ソースが動画フィルムでない場合は、フィールド内補間、フィールド間補間、フィールド内補間とフィールド間補間との組合せ、または何らかの他の公知の技術のようなさまざまな公知の技術の任意のものによって構成される。図３の例では、非フィルム映像プロセッサ３０６が、（たとえばＦ０とＦ２とを平均化することによって）動きなしまたは低度の動きの条件に対してはフィールド間補間を用い、中程度から高程度の動きの条件に対してはフィールド内補間を用いるように、与えられた動き信号に応答して適応して動作することを想定する。フィルム映像プロセッサはフィルムソースが検出されるときにＦ０／Ｆ２信号に応答してＦ０映像ストリームまたはＦ２映像ストリームのいずれかを選択し、正しいフィールドが直接フィールドと合成されることを確実とする。
フィールド動き検出器
図１のフィールド動き検出器の詳細を図４に示す。フィールド動き検出器は対向するフィールドパリティ（たとえば、フィールド０およびフィールド１）の一時的に隣接するピクセル情報を比較し、フィールドからフィールドへの動きを垂直方向の画像遷移から区別してフィールド動き信号を与える。
各フィールド動き検出器は３つの減算器（４０２、４０４および４０６）、小絶対値保持器４０８、大小比較器４１０および動き有無スイッチ４１２を含む。減算器４０２はＦ１−１／２Ｈ信号およびＦ０信号を受取る。減算器４０４はｆ０信号およびＦ１＋１／２Ｈ信号を受取る。減算器４０６はＦ１−１／２Ｈ信号およびＦ１＋１／２Ｈ信号を受取る。米国特許第５，２９１，２８０号に説明されるフィールド動き検出器（たとえば図３参照）は上述したのと同じ入力を受取る減算器４０２および４０４と小絶対値保持器４０８とを用いる。この発明のフィールド動き検出器は上述の５，２９１，２８０特許におけるのと同じ小絶対値保持器の配置を用いることができる。
フィールド間減算はフィールド動きを生じるが、また垂直方向の遷移を動きとして誤って検出する。小絶対値保持器は２つのフィールド間減算値のうち小さい方を選択し、それによって高周波垂直遷移を動きから区別する。残念ながら、低周波垂直遷移がなお動きとして検出される。この欠点を克服するために、この発明のフィールド動き検出器は、出力である垂直エネルギの測定値が大小比較器４１０において小絶対値保持器４０８の出力であるフィールド動きの測定値と比較されるシングルライン垂直差分器（第３の減算器４０６）を付加する。シングルライン垂直差分器として機能する減算器４０６はフィールド内の垂直遷移を探す。垂直遷移の大きさがフィールド動きの大きさよりも大きければ、垂直遷移は誤って動きであると判断され、出力スイッチがノー位置になり、動きが検出されなかった。しかしながら、フィールド動きが垂直エネルギよりも大きければ、動きの値イエスが出力される。これはより正確な動き検出を生む。ここで、減算器からの動き情報信号のサインは小絶対値保持器を考慮して無関係である。
この発明の改良されたフィールド動き検出器の性能と比較して先行技術のフィールド動き検出器が低周波垂直遷移と動きとを区別することができないことは、図５−１０を参照することによってよりよく理解できる。図５−１０は、さまざまな信号条件での時間間隔をあけられた映像ストリームにおける、時間に対する（隣接する線での）ピクセル振幅（すなわち、水平ピクセルではなく垂直ピクセル）と、結果として生じるフィールド動き検出器信号出力との理想化された図である。図５−７は（上述のようにこの発明の改良されたフィールド動き検出器の一部をなす）上述の５，２９１，２８０特許に開示されるような先行技術のフィールド動き検出器に関連し、図８−１０はこの発明の改良されたフィールド動き検出器に関連する。図５−１０を参照する際に、飛越し映像フィールドにおけるさまざまなピクセルの相対位置をより十分に認識するには図２を参照するとよい。
ここで図５（先行技術−高周波垂直遷移、動きなし）を参照すると、図５Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図５Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図５Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図５Ｄに示す出力（１ピクセル）を生じ、減算器４０４は図５Ｅに示す出力（０ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図５Ｆに示す出力（０ピクセル）を生じる。この出力、すなわち、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器によって与えられるであろう出力は正しい出力であり、動きがない場合の高周波遷移が各ピクセル位置に対して正しい「動きなし」出力を生む。
ここで図６（先行技術−高周波垂直遷移、動きあり）を参照すると、図６Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図６Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図６Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図６Ｄに示す出力（２ピクセル）を生じ、減算器４０４は図６Ｅに示す出力（３ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器は図６Ｆに示す出力（２ピクセル）を生じる。この出力、すなわち、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器によって与えられるであろう出力は正しい出力であり、動きがある場合の高周波遷移が正しい「動き」出力（相対的なフィールドからフィールドへの動きの振幅を示す、２線におけるピクセル位置での動き信号）を生む。
ここで図７（先行技術−低周波遷移、動きなし）を参照すると、図７Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図７Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）のピクセル振幅を示し、図７Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）のピクセル振幅値を示す。各々が低周波垂直遷移の場合（黒から白へのフェード）で起こるであろうようなゆっくりと増加するピクセル値を示す。減算器４０２は図７Ｄに示す出力（４低レベルピクセル）を生じ、減算器４０４は図７Ｅに示す出力（４低レベルピクセル）を示す。したがって、小絶対値保持器４０８は図７Ｆに示す出力（３低レベルピクセル）を生じる。図７Ｈに示すこの出力、すなわち、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器によって与えられるであろう出力は誤った出力であり、動きのない場合の低周波遷移が誤った「動き」出力（３線におけるピクセル位置での低振幅動き信号）を生む。
ここで図８（この発明−高周波垂直遷移、動きなし）を参照すると、図８Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図８Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像信号の２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図８Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図８Ｄに示す出力（１ピクセル）を生じ、減算器４０４は図８Ｅに示す出力（０ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図８Ｆに示す出力（０ピクセル）を生じる。減算器４０６は図８Ｇに示す出力（１ピクセル）を生じる。垂直エネルギを示す減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも大きいので、大小比較器がスイッチ４１２をそのノーの位置になるようにさせ、出力はなく、動きなしを示す。図８Ｈに示す出力は先行技術と同じである（図５参照）。
ここで図９（この発明−高周波垂直遷移、動きあり）を参照すると、図９Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図９Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図９Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図９Ｄに示す出力（２ピクセル）を生じ、減算器４０４は図９Ｅに示す出力（３ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図９Ｆに示す出力（２ピクセル）を生じる。減算器４０６は図９Ｇに示す出力（１ピクセル）を生じる。垂直エネルギを示す減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも小さいので、大小比較器は２ピクセル分の時間の間スイッチ４１２をそのイエスの位置に移動させ、小絶対値保持出力がフィールド動き検出器の出力として与えられ、２ピクセル位置でこれらの振幅の動きがあることを示す。残りのピクセル位置では、減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも大きいので、大小比較器がスイッチ４１２をそのノーの位置にさせ、出力がなく動きなしを示す。図９Ｈに示す結果は先行技術と同じである（図６参照）。
ここで図１０（この発明−低周波垂直遷移、動きなし）を参照すると、図１０Ａは映像ストリームＦ０におけるピクセル振幅を示し、図１０Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）の隣接する線のピクセル振幅を示し、図１０Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリーム２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図１０Ｄに示す出力（４低レベルピクセル）を生じ、減算器４０４は図１０Ｅに示す出力（これもまた４低レベルピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図１０Ｆに示す出力（４低レベルピクセル）を生じる。減算器４０６は図１０Ｇに示す出力（より高いレベルの４ピクセル）を生じる。垂直エネルギを示す減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも大きいので、大小比較器はスイッチをそのノーの位置に移動させ、出力はなく、動きなしが示される。図１０Ｈに示す出力は正しく、先行技術とは異なる（図８参照）。したがって、この発明の改良されたフィールド動き検出器は、動きから高周波遷移を区別する先行技術の能力を維持しながらも、動きから低周波垂直遷移を区別する能力を加える。
フレーム動き検出器
図１１に詳細に示すフレーム動き検出器１２４（図１）はＦ０映像ストリーム信号とＦ２映像ストリーム信号とをピクセルごとに比較して、フィールドＦ１における対応のピクセルが動きありの可能性があるかどうかを判断する。多くの先行技術のフレーム検出器がこの発明の局面で用いられ得るが、今から説明する改良されたフレーム動きが好ましい。
上述の米国特許第４，９８２，２８０号に説明されるフレーム動き検出器では、高周波動きがフィルタ処理されて取除かれる。この発明の局面を構成するフレーム動き検出器は動きと副搬送波信号成分とをより改良された態様で区別する。
この発明の一部をなす改良されたフレーム動き検出器では、フレーム減算が減算器１１０２においてＦ０とＦ２との間で行なわれる。減算器１１０２の出力は次に低域フィルタ１１０４および減算器１１０６によって生じる相補的な低域フィルタおよび高域フィルタを通る。デジタル実現例では、低域フィルタはカラー副搬送波周波数で０の５タップＦＩＲフィルタであってもよい（ＮＴＳＣおよびＰＡＬの両方で使用するためのフレーム検出器では、フィルタ特性はＮＴＳＣ信号またはＰＡＬ信号のいずれが処理されているかによって切換可能であってもよい）。ライン１１０８上の（ほとんどの動きが存在する）水平低域フィルタ処理される経路は整流器１１１０において整流され、しきい値回路１１１２に与えられ、しきい値回路１１１２は動きＬＰＦノイズしきい値を与えることによってノイズ成分を取除く。デジタル実現例では、しきい値回路１１１２はたとえば信号を（たとえば８ビットから）４ビットに制限できる。ライン１１１４上の水平高域フィルタ処理される経路は、減算器１１１６、加算器１１１８および（ＮＴＳＣに対しては１線分の遅延を、ＰＡＬでは２線分の遅延を与える）遅延素子１１２０によって構成される相補的な垂直低域フィルタおよび高域フィルタに入る。これらの経路、すなわち垂直ＨＰＦ経路１１２２および垂直ＬＰＦ経路１１２４は次に個々にそれぞれの整流器１１２６および１１２８において整流され、それら自体のしきい値回路を有する（それぞれ動きＨＨＰＦ−ＶＨＰＦノイズしきい値および動きＨＨＰＦ−ＶＬＰＦノイズしきい値を与えることによってノイズ成分を取除くしきい値回路１１３０および１１３２）（ここで、ＨＨＰＦは水平高域フィルタ等である）。デジタル実現例では、しきい値回路１１３０および１１３２がそれぞれの信号を４ビットに制限できる。
このように、水平に低域フィルタ処理される（ＨＬＰＦ）経路と、水平に高域フィルタ処理され、垂直に高域フィルタ処理される（ＨＨＰＦ−ＶＨＰＦ）経路と、水平に高域フィルタ処理され、垂直に低域フィルタ処理される（ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ）経路との３つの経路が与えられる。この３つの経路の目的は真の動き情報からカラー副搬送波信号成分を分離することである。ＨＬＰＦ経路出力はＬＰＦ１１０４の水平低域フィルタ処理作用の結果として副搬送波信号成分を実質的に有さない。ＨＬＰＦ経路の補数を有する２つのＨＨＰＦ経路はスペクトルの高周波部分に存在する副搬送波信号成分を低減するために垂直フィルタ処理を必要とする。このような成分は実際のテレビジョンスクリーンに起こり得る垂直線パターンの様相を有する。ＨＨＰＦ−ＶＨＰＦ経路のフィルタ処理作用は低振幅レベル副搬送波信号成分を通す。ＨＨＰＦ−ＶＨＰＦしきい値を十分に高く設定することによって、真の動きが副搬送波成分から区別される。ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ経路のフィルタ処理作用は（線から線で位相が異なっているので垂直成分を有する）副搬送波成分を拒絶するが、動きとして検出されなければならない（「動くマルチバースト」と呼ばれる）線の水平に動くパターンを通す（このようなパターンは他の２つの経路によって拒絶される）。ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ経路はＨＨＰＦ−ＶＨＰＦ経路よりも低いしきい値レベルを有し得る。なぜなら、ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ経路は振幅に基づいて望ましくない信号成分から望ましいものを区別しないためである。ＨＬＰＦしきい値レベルおよびＨＨＰＦ−ＶＬＰＦしきい値レベルはノイズから免れるために選択される。
３つの異なってフィルタ処理された動き経路が次に加算器１１３４において組合せられ、伸長機１１３６において伸長させられる。好ましくは、これらは５ピクセル分水平に、１フィールド分一時的に、かつ１線分垂直に伸長させられる。このような水平、垂直および一時的伸長のための技術は公知である。たとえば、上述の米国特許第５，４８８，４２２号を参照されたい。ブロック１１３６の出力は大値保持器１１３８の第１の入力と２６２Ｈ／３１２Ｈ（ＮＴＳＣでは２６２線、ＰＡＬでは３１２線）遅延素子とに与えられ、その出力は第２の入力としてブロック１１３８に、また１Ｈ（１線）遅延素子１１４２に与えられ、その出力はブロック１１３８に第３の入力として与えられる。ブロック１１３６−１１４２は一時的かつ垂直に伸長された動き信号を与える。一時的かつ垂直に伸長させる目的は、急速に動く物体（たとえば、揺れるペンジュラム）がフレーム間に「ホール」を残す状況を防ぎ、ＮＴＳＣ信号の場合ではフィルムマテリアルがフィルムマテリアルとして検出されないときにシャープな画像とソフトな画像との間でむらが起こる様相を防ぐという２つである。また、伸長はフレーム動き信号がフィルム検出器においてフィルム動き信号を「取囲む」ことを確実とする。
フレーム動き検出器は動きＬＰＦノイズしきい値、動きＨＨＰＦ−ＶＬＰＦノイズしきい値および動きＨＨＰＦ−ＶＨＰＦノイズしきい値との３つの調節可能なパラメータを有する。パラメータは、ノイズおよび副搬送波信号成分によって引起される動きの誤った検出を最小にするよう調節されるべきである。
フィルム検出器
機能上、ＮＴＳＣフィルム検出器１１８はＰＡＬフィルム検出器１２０とは別個に設けられる。実際の実施例では、２つの検出器は回路および／または機能を共有することがありがちである。両方のフィルム検出器がフィルムパターンの開始を判断するという同じ目的を有し、（そのフィルムＹ／Ｎ信号をそのＹ（イエス）条件にすることによって示すように）フィルムモードに入り、フィルムモードに入った後フィルムパターンが崩れると（フィルムＹ／Ｎ信号をそのＮ（ノー）条件にすることによって示すように）フィルムモードから出る。異なるフィルムパターンは（ＮＴＳＣにおける２４フレーム／秒のフィルムソースおよびＰＡＬにおける２５／フレーム秒のフレームソースから生じる）各映像フォーマット（ＮＴＳＣまたはＰＡＬ）に固有のものである。両方のフィルム検出器が動作のある特性および原理を共有する。両方がフィールド動き検出器１１４のＦ０mtn出力と、フレーム動き検出器１２４の動き出力と、鋸波ベース編集検出器１２６からの編集Ｙ／Ｎ信号とを受取る。一次入力はフィールド動き検出器のＦ０mtn信号である。フレーム動き信号はフィールド動き信号の検証を行なうものとして役立つ。編集Ｙ／Ｎ信号は、フィルムパターンが崩れているという、鋸波アーチファクトを引起す信号条件の検出に基づいて初期の指示を与える。
ＮＴＳＣテレビジョン信号において２４フレーム／秒の動画ソースを検出するための先行技術の典型的なフィルム検出器（たとえば上述の４，９８２，２８０および５，２９１，２８０特許を参照）はフィールドベースというよりフレームベースである。しかしながら、ＰＡＬテレビジョン信号において２５フレーム秒の動きを検出するためのフィールドベースフィルム検出器は公開国際特許出願ＷＯ９４／３０００６に開示されている。この発明のＮＴＳＣフィルム検出器およびＰＡＬフィルム検出器は上述の国際出願におけるフィールドベースＰＡＬフィルム検出器を改良したものである。したがって、たとえばＮＴＳＣのためのフレームベースフィルムパターンが０の後に４つの１が続く５フレームシーケンスである（周知のように、このパターンは動画ソースにおける動きの条件に対して生じ、動きなしはその１を０にさせるが、特定の０の位置はフィルムソースを保証するためにあらゆる条件下で０であり続けなければならない）。この発明の改良されたフィールドベース検出技術では、３つの０の位置があらゆるフィルム動き条件の下で５フィールドシーケンスにおいて０を維持しなければならず（２つの１の位置が１または０の条件を想定できる）、こうしてフィルムパターンの崩れをより高速に検出する。
さらに、このフィルム検出器は鋸波ベース編集検出器によって与えられる編集Ｙ／Ｎ信号に応答し、これは、信号がそのＹ状態になると、フィルム検出器が直ちにフィルムモードから出て、検出器のフィルムＹ／Ｎ信号出力が直ちにＮになるように行なわれる。編集Ｙ信号はフィルムシーケンスパターンが崩れているというフィールド内の指示を与え、こうしてフィルムシーケンスパターン検出器（エラーを検出するのに少なくとも１フィールドを必要とするパターン検出器）がこのような判断を行なうことができる前に初期の指示を与える。こうして、編集Ｙ／Ｎ信号はフィルムモードから出るための第２の方法（第１のものはフィルムパターンの中断）を与える。
フィルムベース編集検出では、シーケンスが崩れている（シーケンスＡＡＡＢＢ１２２２３３−「鋸波検出器」の表題の下の説明を参照されたい）ので検出されないあるタイプの編集がある。全編集がフィールドベース検出において悪い編集として検出される（許容可能な１つの「良い」編集を除く−たとえば上の「良い編集」の例を参照されたい）。
ＮＴＳＣフィルム検出器
ＮＴＳＣフィルム検出器１１８（図１）はフィールド動き検出器１１４のＦ０mtn出力と、フレーム動き検出器１２４の動き出力と、鋸波ベース編集検出器からの編集Ｙ／Ｎ信号とを受取る。ＮＴＳＣフィルム検出器１１８はＮＴＳＣテレビジョン信号において２４フレーム／秒のソースを探す。これはフィールド０とフィールド１との間の累積されたフィールド動きを検査してから、フィールド動きフィルムシーケンスパターン「１０１００」を探し、そのマテリアルがフィルムであって映像でないことを判断する。図１２はＮＴＳＣフィルム検出器の詳細を示す。
ＮＴＳＣフィルム検出器への一次入力はフィールド動き検出器１１４（図１）のＦ０mtn出力である。Ｆ０mtn信号は副搬送波残留物を取除くために低域フィルタ１２０２においてフィルタ処理され、整流器１２０４において整流され、フィルム動き帰線消去機１２０６によって帰線消去されて、いかなる画像エッジアーチファクトおよびサブタイトルも動きとして検出されないようにする。整流され、帰線消去された動き信号は次にノイズアーチファクトを低減するためにしきい値回路１２０８に与えられる。しきい値回路は固定されかつ予め規定されたフィルムノイズしきい値によってセットされる。平行経路において、フレーム動き検出器からの動き入力がしきい値回路１２１０によってデジタル形態で１ビット動きイエス／ノー信号にしきい値処理される。このしきい値回路は動きしきい値によってセットされる。１ビットの動きイエス／ノー信号は次に動き有無スイッチ１２１２を制御するために用いられる。フレーム動き指示はフィールド動き指示の検証に役立ち、所与のピクセルでフレーム動きがなければ同じピクセルに対してフィールド動きはあり得ない（フレーム動きは、フレーム動きの帯域がフィールド動きを取囲むことを確実とするように水平および垂直に伸長させられる）、スイッチ１２１２からの１ビットフィールド動き信号は次にフィールドレートアキュムレータ１２１４において全フィールドにわたって累積される。
各フィールドの終わりに、データがラッチされ、動き値が３つの平行な経路１２１６、１２１８および１２２０に渡される。これらは、１）５フィールド最小検出器１２２２（ただし５フィールド最小が安全マージンを満たすために設けられることが好ましく、３フィールド最小は実用的でない）への経路１２１６と、２）３フィールド重み平均計算機１２２４への経路１２１８と、３）フィールドの終わり計算が行なわれる減算器１２２６の一方の側への経路１２２０とである。各フィールドの初めにアキュムレータがリセットされる。
フィールド動きが正確ではないので、動きのないフィールドがそれと関連した非ゼロ値を有するかもしれない。５フィールド最小検出器１２２２は最小の動きを求めて５つの隣接するフィールドを検査する。動きのないフィールドが常にある５つの隣接するフィールドのフィルムでは、したがって最小の動き値がそれに対応する。この出力は、経路１２２０上のアキュムレータ１２１４の出力から動きのないフィールドと関連したベース動き値を取除くために減算器１２２６への他の入力を与える。減算器１２２６の出力は次に、ブロック１２２４の出力、すなわち３つのフィールドの重み平均によってしきい値が決定される可変しきい値回路１２２８に渡される。
動きしきい値は画像情報の動きに依存するので、ほとんど動きのない画像情報は動きの多いマテリアルよりも低いしきい値を有する。最小動き検出器１２２２および重み平均計算機１２２４は小さい動きのあるシーン上でのフィルム検出の感度を大いに高め、ナイキスト基準に反するコンピュータ発生マテリアルをファクタ出力する。動きのあるフィールドでは「１」であり、動きのないフィールドでは「０」である可変しきい値回路１２２８の出力が次に、循環するシーケンス１０１００を探すステートマシン１２３０に与えられる。ステートマシン１２３０は上述の４，９８２，２８０特許に説明されるタイプのものであってもよい。検出されるフィルムシーケンスの数がフィルムシーケンス獲得数に一旦達すれば、フィルムモードが活性化される。フィルムシーケンス獲得数、すなわち、フィルムシーケンスの検出を示すためにパターンが繰返さなくてはならない回数がシステム設計者によって設定される。たとえば、この数はＮＴＳＣでは３であってもよく（ただし１で十分かもしれない）、あまり固有のフィルムパターンを有さないＰＡＬでは５または６であってもよい。
ビデオモードへの遷移は、１）フィルムシーケンスが「１」で置き換えられる「０」によって中断される場合（フィルムモードでは一度動きのないフィールドの場合のように「１」フィールドが「０」フィールドで置き換えられ得るが、動きのないフィールドは動きのあるものへと転換され得ないことに注目されたい）、または２）編集Ｙ／Ｎ信号がハイ（イエス）になる場合の２つの条件のいずれかで起こる。
この発明のＮＴＳＣフィルム検出器がフィールドベースであるので、悪い編集がフィルム検出器をフィルムモードから出させることができる場所は５フィールドシーケンス内に３つある。これに対して、フレーム動きフィルム検出方式ではその場所は１つである−０１１１。上述のように、「０」は「１」になることができないが「１」は「０」となることができ、したがってフィールド動きシーケンスは、フレームベースフィルムシーケンス上の１つの「０」に対して、編集検出器として用いられ得る３つの「０」を有する。これは悪い編集の負の視覚的影響を最小にする効果を有する。
ＮＴＳＣフィルム検出器は、フィルムノイズしきい値と、動きしきい値と、ＮＴＳＣフィルムシーケンス獲得数と、エッジ効果を最小にするためにフィルム動き検出の領域を規定する４つのフィルム帰線消去パラメータとの７つのパラメータを有し、４つのフィルム帰線消去パラメータは、フィルム帰線消去トップラインと、フィルム帰線消去ボトムラインと、フィルム帰線消去右側と、フィルム帰線消去左側とを有する。
ＰＡＬフィルム検出器
ＰＡＬフィルム検出器１２０（図１）はＰＡＬテレビジョン信号において２５フレーム／秒のソースを探し、これはまたＮＴＳＣテレビジョン信号において３０フレーム／秒のソースを探すことができる。これはフィールド０とフィールド１との間の累積されたフィールド動きを検査し、フィールド動きフィルムシーケンスパターン「１０」を探し、その後マテリアルがフィルムであってビデオでないかを判断する。ＰＡＬフィルム検出器の詳細を図１３に示す。
ＰＡＬフィルム検出器は図１２のＮＴＳＣフィルム検出器１１８（図１）と同じＦ０フィルム動き信号Ｆ０mthをその入力で受取り、同じピクセルレート処理を行なう。実際問題として、低域フィルタ１２０２、整流器１２０４、帰線消去回路１２０６、ノイズしきい値回路１２０８、動きしきい値回路１２１０、動き有無スイッチ１２１２およびフィールドレートアキュムレータ１２１４はＮＴＳＣフィルム検出器とＰＡＬフィルム検出器との間で共通である。ＰＡＬフィルム検出器において対応する素子には対応の「１３ｘｘ」の参照番号が割当てられる。図１２のＮＴＳＣフィルム検出器と関連して説明される共通の素子は繰返し説明されない。
ＰＡＬで行なわれるフィールドの終わり計算は、ＮＴＳＣで検出されるシーケンスがＰＡＬで検出されるものと異なるので、ＮＴＳＣとは異なる。ＰＡＬの循環するフィルムシーケンスは「１０」である。このシーケンスは連続して数フレームにわたって映像マテリアル上に起こり得るので、この場合を区別するために注意を払わなくてはならない。まず、フィールドレートアキュムレータ１３１４からの現在のフィールド動き（Ｂ）が、フィールドレートアキュムレータ１３１４の出力を１フィールド遅延素子１３４２において遅延させる（これは垂直同期信号によってフィールドレートでクロックされるフリップフロップとして行なわれ得る）ことによって引出されたすぐ前のフィールド動き（Ａ）と比較器１３４０において大きさを比較されて、比較器１３４０の出力で動きサイン信号を形成する。現在の値が前の動き値よりも大きければ「１」が出力され、逆に現在の値が前の動きよりも小さいかそれと等しければ「０」が出力される。
平行経路で、現在のフィールド動き（Ｂ）とすぐ前のフィールド動き（Ａ）との２つの動きが演算子１３４４によって変更されて割合｜（Ａ−Ｂ）／[（Ａ＋Ｂ）／２]｜を形成する。平均値によって割算される差の絶対値であるこの関数が隣接するフィールドの動き割合に対応し、これは次に、その出力が動きサイン信号でＡＮＤゲート１３４８においてゲーティング処理されるしきい値回路１３４６に渡される。最小の動き制約を導入することが必要とされ、これは動きサイン信号がＡとＢとの間の差が１であるかまたは１０００であるかを考慮しないためである。映像マテリアルでは、１０００、１４１０、１４００および１５１０のような動き値を得ることは稀ではない。これらは動きサイン信号−フィルム状パターンから「０１０１」を生じる。小さい動きフィルムソースは６、１００、５、１１０のような値を有するかもしれない。このように、ＰＡＬ最小動き割合はフィルムと映像とを区別するのに役立つ。代替的であるがあまり望ましくない態様で、フィールドレートアキュムレータ（図１２の１２１４、図１３の１３１４）と、ステートマシン（図１２の１２３０、図１３の１３５０）との間のＮＴＳＣフィルム検出器の配置が用いられてもよい。
最小の動き割合制約が適えられれば、動きサインはＰＡＬフィルムステートマシン１３５０に与えられ、これは上述の４，９８２，２８０特許におけるのと同じタイプのステートマシンであってもよい。制約が適えられなければ０が入力される。ＰＡＬフィルムモードはフィルムシーケンスの数がＰＡＬフィルムシーケンス獲得数に達すると入力される。
ＮＴＳＣの場合のように、映像モードへの遷移は、１）フィルムシーケンスが中断される場合かまたは２）編集Ｙ／Ｎ信号がハイになる場合の２つの条件のうちのいずれかで起こる。ルックアップテーブルがそれぞれの映像規格に対して適切に用いられるならば、単一フィルムステートマシンがＮＴＳＣフィルム検出器およびＰＡＬフィルム検出器のために用いられてもよいことに注意されるべきである。
ＮＴＳＣフィルム検出器と同様、ＰＡＬフィルム検出器は、フィルムノイズしきい値と、動きしきい値と、ＰＡＬフィルムシーケンス獲得数と、ＰＡＬ最小動き割合と、フィルム動き検出の領域を規定する４つのフィルム帰線消去パラメータとの８つの調節可能なパラメータを有し、４つのフィルム帰線消去パラメータは、フィルム帰線消去トップラインと、フィルム帰線消去ボトムラインと、フィルム帰線消去右側と、フィルム帰線消去左側とを有する。
鋸波検出器
鋸波検出器１２８および１３０（図１）はＦ１とｆ０とのまたはＦ１とＦ２との不適当なインターリーブが生じる「鋸波」アーチファクトを探す。鋸波検出器の詳細を図１４に示す。
鋸波は、同様の垂直内容を有する偶数番目の線と同様の垂直内容を有する奇数番目の線とによって特徴付けられ、奇数番目の線は図１５Ａ−１５Ｄに示すように偶数の線から水平にオフセットされている。鋸波アーチファクトについては上述の５，６２５，４２１特許でさらに説明される。図１５Ａは線が適当にインターリーブされた場合の垂直バーの表示された外観を示す。図１５Ｂは線が不適当にインターリーブされた場合の同じ垂直バーを示す。図１５Ｃは線が適当にインターリーブされた場合の斜めのバーを示す。図１５Ｄは線が不適当にインターリーブ場合の斜めのバーを示す。
各鋸波検出器は４つの減算器１４０２、１４０４、１４０６および１４０８のバンクを含む。理解を助けるため、偶数番目の線がフィールド０にあり、奇数番目の線がフィールド１にあると想定する（図２を参照して、ピクセルＰF0-1Hを含む線を線０とし、ピクセルＰF0を含む線を線２とし、ピクセルＰF1-1/2Hを含む線を線１とし、ピクセルＰF1+1/2Hを含む線を線３とする）。
図１４および上の表はＦ０鋸波検出器に存在する信号を示す。Ｆ２鋸波検出器では「Ｆ２−１／２Ｈ」が「Ｆ０−１／２Ｈ」に置き換わり、「Ｆ２」が「Ｆ０」に置き換わる。
減算器１４０２−１４０８の出力は４つの同一の平行経路１４１０−１４１６を通って進み、各々が、副搬送波残留物およびノイズを取除くための低域フィルタ（それぞれ１４１８、１４２０、１４２２および１４２４）と、整流器（それぞれ１４２６、１４２８、１４３０および１４３２）と、画像エッジアーチファクトが鋸波として検出されないようにするための編集帰線消去器（それぞれ１４３４、１４３６、１４３８および１４４０）と、しきい値回路（それぞれ１４４２、１４４４、１４４６および１４４８）との４つの素子を含む。フィールド内減算器１４０２および１４０６のしきい値は同じであり、出力が小さいことを必要としてそれらが垂直に整列することを明らかにする。フィールド間減算器１４０４および１４０８のしきい値は同じであり、出力が大きいことを必要とし、フィールドからフィールドへの遷移の水平のずれがあることを示す。４つのしきい値回路の出力はＡＮＤゲート１４５０に与えられ、しきい値回路１４４２および１４４６の出力は反転入力を介して与えられる。したがって、減算器１４０２および１４０６の出力がしきい値よりも低く、減算器１４０４および１４０８の出力がしきい値よりも高い場合に鋸波が予測されるように４つの信号が組合せられる。ＡＮＤゲート１４５０の出力はＦ０Saw（Ｆ２鋸波検出器からのＦ２Saw）である。
鋸波検出器は、鋸波２Ｈ類似しきい値と、鋸波１Ｈ差分しきい値と、編集動き検出の領域を規定する４つの編集帰線消去パラメータとの６つの調節可能なパラメータを有し、４つの編集帰線消去パラメータは、編集帰線消去トップライン、変種帰線消去ボトムライン、編集帰線消去右側、および編集帰線消去左側を有する。
Ｆ０SawおよびＦ２Saw信号が孤立した鋸波アーチファクト信号条件がいつ起こるかを示すが、悪い編集が起きているかを判断するためにはより多くの情報が必要とされる。鋸波ベース編集検出器１２６の目的はＦ０Saw信号およびＦ２Saw信号を他の情報とともに処理して悪い編集をかなりの信頼性を持って識別することである。
Ｆ０Saw信号およびＦ２Saw信号、Ｆ１−１／２Ｈ信号ならびにフレーム動き信号を受取る鋸波ベース編集検出器１２６（図１）はフィールド１に対してフィールド０およびフィールド２上の予測され得る鋸波アーチファクトを探す。１本の線当りの鋸波の関数が累積され、Ｆ１−１／２Ｈ信号における動く水平遷移の数と比較される。現在表示されているフィールド（Ｆ１）では、動くエッジに対する鋸波の割合が最小の割合を満たし、この割合が予め規定された数の隣接する線にわたって満たされれば、編集が検出される。表示されていないかまたは代替的なフィールド（Ｆ０またはＦ２）上では、動くエッジよりも多くの鋸波があり、現在表示されているフィールド上に検出される鋸波があり、これが予め規定された数の隣接する線にわたって起これば、編集が検出される。鋸波ベース編集検出器の詳細を図１６に示す。
鋸波ベース編集検出器は動きエッジ検出入力部と鋸波検出入力部との２つの別個の入力部を有する。動きエッジ検出器入力部はＦ１−１／２Ｈ信号入力を受取り、それを水平遷移を探す水平差分器１６０２に与える。これは１クロック（１ピクセル）遅延素子１６０４および減算器１６０６によって実施される。差分器１６０２の出力は次に低域フィルタ１６０８によってフィルタ処理され、整流器１６１０によって整流され、編集帰線消去器１６１２によって帰線消去され、Ｈエッジ（水平エッジ）しきい値回路の制御の下でノイズしきい値処理を与えるしきい値回路１６１４に与えられる。平行経路において、フレーム動き信号がまた動きしきい値の制御の下でしきい値１６１６によってしきい値処理されて動きＹ／Ｎ信号を形成し、これは次にＡＮＤゲート１６１８において水平遷移信号と論理積を取られて、動き水平エッジだけを通す。動き水平エッジはＨレート（水平レート）動き水平エッジアキュムレータ１６２０に与えられ、ここで、ピークを検出することによって決定される別個の動きエッジの数が１ラインの間に累積される。
鋸波検出入力部はそれぞれＦ０鋸波検出器およびＦ２鋸波検出器からのＦ０Saw出力およびＦ２Saw出力を受取る。Ｆ０Saw信号およびＦ２Saw信号はそれぞれのＨ最小（水平最小）検出器１６２２および１６２４に与えられる。鋸波が検出されるためにはそれが２ピクセルの最小水平持続期間を有さなくてはならない。各水平線の期間の間に最小２ピクセルよりも大きい持続期間を有する鋸波の例の数がそれぞれのＨレート鋸波例アキュムレータ１６２６および１６２８に累積される。Ｆ０信号およびＦ２信号に対する例の数は、それぞれ現在表示されているフィールドと代替的なフィールドとを表わす２つの平行経路１６３０および１６３２に与えられる。どちらがＦ０でありＦ２であるかの判断は（ＮＴＳＣまたはＰＡＬフィルム検出器によって判断されるように）システム内のＦ０／Ｆ２スイッチの状態次第である。ＮＴＳＣまたはＰＡＬフィルム検出器からのＦ０／Ｆ２信号が、Ｆ０／Ｆ２信号の極性に依存してＦ０Saw信号入力およびＦ２Saw信号入力を逆にする２回路２接点スイッチ１６２９を制御する。
現在表示されている経路１６３０では、現在表示されているフィールド上の鋸波の数が割算器１６３４において動きエッジの数で割算される。商がしきい値回路１６３６によって決定されるような鋸波動きエッジ割合よりも大きければ、カウンタ１６３８がインクリメントされる。次の線が同じ基準に満たなければ、カウンタ１６３８がリセットされる。一旦カウンタがしきい値回路１６４６によって設定される現在のフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値に達すれば、編集が検出される。
ある場合、現在表示されている編集検出器経路１６３０が故障する。これは、異なるシーンのフィールド間の動き検出が起こってほとんどのフィールドが動いているように見えるときである。これは動いているように見える水平遷移の数を大きく増加させ、これは、水平遷移対鋸波の割合を低下させ、編集が検出されないようにする影響を有する。これは主としてインターリーブされた２つのフィールドが同じ情報、一般に編集後情報（以下の例を参照）からのものである場合である。経路１６３２における代替的なフィールド編集検出器がこの問題に対処する。
鋸波ベース編集検出器の代替的なフィールド除去編集検出部は現在表示されていないフィールドからの検出された鋸波の数をその入力として受取る。この数は一般にフィールドが動いていれば大きいはずである。信号は、現在表示されているフィールドにおける鋸波の発生によって制御されるスイッチ１６４２を通過する。発生がなければスイッチは０を出力し、さもなければそれは検出される鋸波の数を出力する。この数は次に比較器１６４４において動きエッジの数と比較される。これが動きエッジの数に等しいかそれよりも大きければ、カウンタ１６４６がインクリメントされる。次の線が同じ基準に満たなければカウンタがリセットされる。一旦カウンタ１６４６がしきい値１６４８によって設定される代替的なフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値回路に達すれば、編集が検出される。２つの処理分岐の出力がＯＲゲート９５０に与えられ、したがって、どちらの分岐が編集を検出しても最終スイッチ１６５２に出力が与えられ、これによって、編集検出器のみがフィルムマテリアル上の編集を検出することが確実となる。
鋸波ベース編集検出器の動作をよりよく理解するために、以下の例を検討する。編集のあるフィルムストリームはＡＡＡＢＢ１２２２３３のように見えるかもしれず、ここで文字は編集前情報を表わし、数は編集後マテリアルを表わす。フィルム検出器が１および２をインターリーブし、これらのフィールド間に動きがあることを想定する。したがって、鋸波は可視である（１本の線当り５つの鋸波があると想定する）。これはまた、線１本当り５つの動きエッジがあることを意味する。フレーム動き経路はＢ−２を減算し、したがって全フィールドが動いているように見える。ここでフィールド１におけるあらゆるエッジが動いているように見える。エッジは２０個あれば、２０個すべてが動いているように見える。鋸波対動きエッジの割合はもはや５／５でなく、しきい値よりも下の５／２０であり、したがって編集は検出されない。代替的なフィールド経路は今やＢと１との間の鋸波を検出している。これはフィールド１における遷移の実際の数よりも一般に大きいかそれに等しいであろう。（これは動きありのフィルムでも同様であろう）。たとえば、３０個の鋸波が線１本当りに検出されると想定する。３０個の鋸波は２０個の動きエッジよりも大きく、現在表示されているフィールドには５つの鋸波があり、したがって編集が検出される。標準的なフィルムでは現在表示されているフィールド上にの鋸波はおそらくなく、編集は検出されないであろう。コンピュータ発生の単一線マテリアルがこれらの要件に適うことができるので、垂直の最小しきい値が与えられる。
鋸波ベース編集検出器は、Ｈエッジしきい値と、動きしきい値と、鋸波動きエッジ割合と、現在のフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値と、代替的なフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値と、編集検出の領域を規定する４つの編集帰線消去パラメータとの９つの調節可能なパラメータを有し、４つの編集帰線消去パラメータは、編集帰線消去トップライン、編集帰線消去ボトムライン、編集帰線消去右側、編集帰線消去左側を有する。
この発明はテレビジョン信号処理に関する。特に、この発明は、改良された信号処理装置と、テレビジョン信号において動画フィルムソースを検出することとに関する。
背景技術
米国特許第４，８７６，９７６号によると、６０ＨｚのＮＴＳＣテレビジョン信号がそのソースとして２４フレーム／秒の動画フィルムを有すると検出されることが公知である。２４フレーム／秒のフィルムは、３つの映像フィールドが１つのフィルムフレームから生じ、後の２つの映像フィールドが次のフィルムフレームから生じる（たとえば、ＡＡＢＢＢＣＣＤＤＤＥＥ等、ここで「Ａ」、「Ｂ」等は継続するフィルムフレームである）ような３−２フィルムプルダウン比を用いることによって、６０ＨｚのＮＴＳＣ映像に与えられ、それと同期される。隣接する映像フレームにおける同じパリティの映像フィールドが比較される。動きが存在すると、映像ソースがフィルムである場合にのみ特徴的な反復パターンが得られる（すなわち、１１０１１１１０１１等、ここで「１」が動きのあることを示し、「０」が動きがないことを示す）。
米国特許第４，９８２，２８０号は、６０Ｈｚの順次走査される非飛越しテレビジョンシステムにおいて、ビデオカメラまたはフィルムであってもよい、３０Ｈｚの順次走査ソースを検出するための配置を開示している。３０Ｈｚの順次走査された映像イメージシーケンス内にフレームからフレームへの動きが存在する場合に、隣接する映像フィールドの映像シーケンスが比較されると、たとえば０１０１０１のパターンが生じ、３０Ｈｚの順次走査ソースを示す。１１１１１１等のパターンを生むための１秒おきの映像フィールドの比較によって３０Ｈｚの順次走査ソースがさらに確認される。動作するために、この配置は順次走査テレビジョン信号のフィールドの継続した同一対におけるピクセルの空間的な一致に頼る。
公開国際特許出願ＷＯ９４／３０００６は、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、５０ＨｚＮＴＳＣ、５０ＨｚＨＤＴＶおよび５０Ｈｚ白黒テレビジョン信号のような５０Ｈｚテレビジョン信号において毎秒２５フレームの動画フィルムソースを検出するための装置を開示している。この検出方式は一方ではあるフィールドと前のフィールドとの間での動きの差を探し、他方ではその同じフィールドと後のフィールドとの間の動きの差を探す。
テレビジョン信号における動画フィルムソースの検出はさまざまな環境、たとえば、走査線倍増器、テレビジョン標準方式変換器、テレビジョンスローモーション処理装置および映像情報圧縮器において有益である。
周知の「走査線倍増」技術は、走査線の時間的に連続するインターリーブされた２フィールドがフレームを表わす（ＮＴＳＣ、ＰＡＬおよびＳＥＣＡＭシステムにおいて用いられるような）飛越しテレビジョン信号を、フレームにおける全走査線が順次走査される非飛越しまたは順次走査テレビジョン信号に変換することを採用する。ＮＴＳＣの場合の結果として、２６２．５本の走査線ではなく５２５本の走査線が６０分の１秒ごとに提示され、こうして垂直解像度を５２５本の走査線の完全なフレーム解像度まで倍増し得る。典型的に、走査線倍増器は垂直解像度を完全に倍増するフィールド合成またはフィールド間補間を少なくとも一部の時間において採用する。フィールドの対が単一の順次思走査フレームを形成するために組合せられる。このような配置は米国特許第４，８７６，９５６号、第４，９６７，２７１号、第４，９８２，２８０号、第４，９８９，０９０号、第５，１５９，４５１号および第５，２９１，２８０号に説明される。
フィルム合成から生じる問題の１つは飛越しテレビジョン信号においてフィールド間に時間差があるということである。したがって、動く物体がフィールドからフィールドの間で異なる場所に存在することがあり、このような２フィールドが単一のフレームを形成するために組合せられれば水平または斜め方向に動く物体の垂直方向および斜め方向のエッジが滑らかな曲線ではなくギザギザした鋸波として現われる。走査線倍増はこのような遷移に沿って失われる。鋸波効果は再生システムが垂直エンハンスメントを用いる場合に悪化する。鋸波パターンは、異なるフィルムフレームから生じる２フィールドの不適当なインターリーブによって引起されるアーチファクトである。視覚的には、連続した垂直または斜め方向の線であるべきものがエッジ上のジグザグとして見える。
この問題に対する解決法の１つは、動きが起こっているテレビジョン画像ディスプレイの領域においてある種の走査線またはフィールド内補間を用いることである。動きを有する画像の領域においてフィールド内補間を与えるための改良された技術は上述の米国特許第４，９８９，０９０号に記載される。
切換可能フィールド間／フィールド内補間走査線倍増器の起こり得る問題は、動きが常には適切に検出されないかもしれず、上述のギザギザした垂直または斜め方向の遷移のアーチファクトを短時間および断続的に出現させることである。このような配置において、データ圧縮または（たとえばＰＡＬからＮＴＳＣへの）標準方式変換を受けた飛越しテレビジョン信号に対して動作するときに、動作方式を正確に一貫して切換えることは特に困難であるかもしれない。
この問題に対する別の公知の解決法は、いつ飛越しテレビジョン信号のソースが動画フィルムであるかを認識することである。上述のように、米国では、毎秒２４フレームの動画フィルムが「３−２プルダウン比」によって毎秒３０フレームのＮＴＳＣテレビジョン信号に与えられ、したがって、３フィルムフレーム、２フィルムフレーム、３フィルムフレーム等のパターン化されたシーケンスが隣接するテレビジョンフィールドによって運ばれる。同じフィルムフレームを運ぶ飛越しフィールドの対を特定することによって、その対は、各々動画フレームを表わす本質的に完全な走査線倍増された順次走査フレームを発生するよう合成され得る。このような技術は上述の米国特許第４，８７６，５９６号、第４，９８２，２８０号および第５，２９１，２８０号に説明される。
しかしながら、動画フィルム検出配置にも問題がある。たとえば、（フィルム編集ではなく）映像編集が３−２プルダウン比を混乱させ、合成されたテレビジョンフィールドを異なるフィルムフレームから引出させるかもしれない。このように、フィルムプルダウン比検出回路がそれ自体再同期するまで（典型的には入力された飛越しテレビジョン信号の１から４フィールド）、上述のギザギザした鋸波遷移アーチファクトが動く物体のエッジに出現し得る。望ましくない効果は一瞬であるが、これは目に見えるものであり、時にはその他の点ではほぼ完全な走査線倍増配置を混乱させる。
最後に述べる問題も、入力された飛越しテレビジョン信号がフィルムソースから映像ソースへとフェードするときに動画フィルムソース走査線倍増配置において生じる。この場合、たとえば上述の米国特許第４，９８２，２８０号に説明されるようなシステムが、３−２プルダウンパターンの損失を認めて上述の種類のフィールド間／フィールド内補間配列に切換えるまで、数フィールドにわたってその「フィルムモード」で動作し続ける。フィルムモードの動作から転換するまでのこれら数フィールドの間に、フィールド間に動きがあれば同様のギザギザした鋸波アーチファクトが発生し得る。さらに、動画ソースから引出される飛越しテレビジョン信号が不完全にデータ圧縮または標準方式変換されている場合にも問題が起こり得る。
３−２プルダウン比を混乱させる映像編集の問題に対する解決法の１つは上述の米国特許第５，２９１，２８０号に記載される。この解決法はフィールド動き検出器を用い、映像編集のために「先を見越す」ための回路を含む。しかしながら、この発明のさまざまな局面に関して説明するように、上述のような走査線倍増器および他の応用において用いるためのよりよいフィルム動き検出器を提供することがなお必要であるような欠点が上述の５，２９１，２８０特許および他の先行技術に存在する。
発明の開示
この発明は多数の局面を有し、すなわち、低周波遷移を動きとして扱わない改良されたフィールド動き検出器と、動きを副搬送波信号成分から区別する向上した能力を有するフレーム動き検出器と、鋸波アーチファクト検出器と、アーチファクト検出器が、フィルムパターンの中断にしか反応しない場合よりも早くフィルムモードからフィルムパターン検出器を取出すことができるようにフィルムパターン検出器と組合せられた鋸波アーチファクト検出器と、改良されたフィールドベースフィルム検出器と、フィールドの終わりの計算を行なうことによって動作するフィルム検出器およびそれとともに用いられる動き検出器と、フレーム動き検出器がフィールド動き検出器によって検証のために用いられる動き信号を与えるようなフィールド動き検出器およびフレーム動き検出器の組合せと、最小数のＮＴＳＣフィルムパターンシーケンスを必要とする改良されたＮＴＳＣフィルム検出器と、最小の動きしきい値検出器を用いる改良されたＰＡＬフィルム検出器と、これらさまざまな局面の組合せと、１つ以上のこれらのさまざまな局面を組入れる走査線倍増器（飛越し−順次走査変換器）とを有する。
【図面の簡単な説明】
図１は、さまざまな局面を含む、この発明の全体図を示す機能ブロック図である。
図２は、それぞれのフィールド内の相対的なピクセル位置を示す、３つの隣接する飛越し走査テレビジョンフィールドの疑似三次元図である。
図３は、この発明またはその局面が用いられ得る飛越し−走査線倍増順次走査変換器環境を示す機能ブロック図である。
図４は、図１のフィールド動き検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図５Ａ−Ｆは、動きなしで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、先行技術のフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図６Ａ−Ｆは、動きありで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、先行技術のフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図７Ａ−Ｆは、動きなしで低周波（広い）垂直遷移を有する、先行技術のフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図８Ａ−Ｈは、動きなしで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、この発明の局面に従うフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図９Ａ−Ｈは、動きありで高周波（鋭い）垂直遷移を有する、この発明の局面に従うフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図１０Ａ−Ｈは、動きなしで低周波（広い）垂直遷移を有する、この発明の局面に従うフィールド動き検出器の場合のための映像ストリームにおけるピクセル振幅を示す一連の理想化された図である。
図１１は、図１のフレーム動き検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１２は、図１のＮＴＳＣフィルム検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１３は、図１のＰＡＬフィルム検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１４は、図１の鋸波検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
図１５Ａ−Ｄは、適当にインターリーブされた走査線と不適当にインターリーブされた走査線との理想化された図であり、不適当にインターリーブされた走査線が鋸波アーチファクトを示す。
図１６は、図１の鋸波ベース編集検出器の詳細を示す機能ブロック図である。
発明を実施するための形態
ここに特に明記しない限り、この発明の実際の実施例はアナログ、（ソフトウェアでのデジタル信号処理を含む）デジタル、またはハイブリッドアナログ／デジタル技術を用いて実現され得る。ほとんどの状況においてアナログ実現例とデジタル実現例とが等価であることは当業者には周知である。
この明細書を通じて、簡略化のために、信号入力および信号出力は単一点として描かれ、信号を搬送する線は単一線として描かれる。実際問題として、２つ以上の入力点または出力点と２つ以上の信号搬送線とが、信号のフォーマットと、この発明の実際の実施例が物理的に構成される態様とに依存して必要とされることが理解される。
別個に示された機能が全体的または部分的に他のものと結合され得ることも理解されるべきである。さらに、当業者は実際問題として、さまざまな図に示すスイッチが機械的ではなく電子的またはソフトウェア的に実現されることを理解するであろう。
この発明またはその局面は、たとえば映像データ圧縮器または標準方式変換器に先行する飛越し−走査線倍増順次走査変換器と関連して有利に用いられ得る。映像圧縮および標準方式変換の両方は、飛越しテレビジョン信号ではなく順次走査テレビジョン信号において動作する際により正確かつより簡単に行なわれる。このような映像圧縮または標準方式変換に先行する順次走査変換器においてこの発明を用いることによって、このプロセスはより最適な信号ソースに対して動作することを確実とされる。
そのさまざまな局面を含む、この発明の全体図を図１に示す。後述する図３は、この発明またはその局面が用いられ得る飛越し−走査線倍増順次走査変換器を示す。
ここで図１を参照すると、信号Ｙinがフィールド・ラインメモリ１０２のアレイに与えられる。信号Ｙinは白黒映像信号であってもよく、コンポーネントカラー映像信号の輝度成分であってもよい。当業者は、コンポーネント映像信号が（輝度およびクロミナンス（色）成分がそこから抽出され得る）ＲＧＢ、Ｙ／Ｉ／Ｑ、Ｙ／Ｕ／Ｖ、Ｙ／Ｒ−Ｙ／Ｂ−Ｙ、Ｙ／Ｃｒ／Ｃｂ等のようなアナログまたはデジタル成分を含んでもよいことを理解するであろう。さらに、デジタル成分の場合、受信されたデジタルコンポーネント映像信号は多数の圧縮または非圧縮フォーマットのうちのどのようなものであってもよく、このフォーマットはたとえば、ＣＣＩＲ（国際無線通信諮問委員会）（たとえば、ＣＣＩＲ推奨６０１の下でのデジタル映像符号化フォーマットの階層、４：２：２フォーマットがしばしばＣＣＩＲ６０１映像信号と呼ばれる）、ＩＳＯ／ＭＰＥＧ（国際標準化機構のモーション・ピクチャー・エキスパート・グループ）、ＳＭＰＴＥ（映画テレビ技術者協会）、ＥＢＵ（ヨーロッパ放送連合）の推奨、規格または圧縮アルゴリズム、および／または他の業界、政府または準政府組織の推奨または規格に従うデジタルコンポーネント映像フォーマットのさまざまなものを含む。
メモリ１０２のアレイはＹinの時間遅延されたものからなる５つの出力を与え、これはＹin自体とともに入力輝度信号の６つの時間的に間隔をあけられた信号、すなわち、第１のテレビジョンフィールドＦ０における２信号、第２のテレビジョンＦ１における２信号、および第３のテレビジョンフィールドＦ２における２信号を与える。
３つの隣接するフィールドにおけるピクセル（テレビジョン画素）の空間位置に関する６つの信号ストリームの時間間隔は、図２を参照するとよりよく理解されるかもしれない。図２は擬似三次元図であり、縦軸が、走査線に対して垂直な、テレビジョン画像フィールドの垂直方向であり、横軸が、走査線に対して平行な、テレビジョン画像フィールドの水平方向であり、かつ各フィールドの面に対して垂直な方向が各隣接フィールドが別個の時間で示される擬似時間軸であるように、垂直および水平の次元がテレビジョン画像フィールドの面において定められている。テレビジョンフィールドの活性画像情報の間のある任意の時間に、ピクセルがフィールドＦ０において、Ｐ（Ｆ０−１Ｈ）として表わされ得る。このピクセルは水平走査線における点として図２に示される。後の時間に生じる、フィールドＦ０における第２のピクセル、ピクセルＰＦ０は垂直方向にピクセルＰ（Ｆ０ー１Ｈ）の真下にあり、次のより低い水平走査線における点として示される。ピクセルＰ（Ｆ０）の２６２線分（ＮＴＳＣの場合、ＰＡＬでは３１２線）後に生じる、フィールドＦ１における第１のピクセルと、ピクセルＰ（Ｆ０）の２６３線分（ＮＴＳＣの場合、ＰＡＬでは３１３線）後に生じる、フィールドＦ１における第２のピクセルとは、それぞれピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）およびピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）と称される。第１の水平走査線における点として示されるピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）は垂直方向にピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）の真上にあり、ピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）は次のより低い水平走査線における点として示される。フィールドＦ０のピクセルＰ（Ｆ０）がある場所と空間的に対応する、フィールドＦ１における点Ｐ（Ｆ１）は、フィールドからフィールドへの水平走査線の飛越しオフセットのためにピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）とピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）との間の中間点である。このように、ピクセルＰ（Ｆ１−１／２Ｈ）は点Ｐ（Ｆ１）から２分の１線分の時間だけ先行し、ピクセルＰ（Ｆ１＋１／２Ｈ）は２分の１線分の時間だけ点Ｐ（Ｆ１）の後にある。Ｆ０およびＦ１に対応するフィールドＦ２の空間点はピクセルＰ（Ｆ０）の５２５線分、ちょうど１フレームまたは２フィールド分後に生じるピクセルＰ（Ｆ２）の場所である。ピクセルＰ（Ｆ２）はフィールドＦ２における水平走査線における点として示される。１水平走査線分だけ時間的に早く生じる、フィールドＦ２における第２のピクセル、Ｐ（Ｆ２−１Ｈ）はピクセルＰ（Ｆ０）を含む走査線の真上の水平走査線における点として示される。
ここで、フィールド・ラインメモリ１０２のアレイの詳細が示される図１を再び参照すると、遅延しない入力輝度信号ストリームＹin自体がＦ０−１Ｈ出力ストリームを与える。入力輝度信号ストリームＹinは第１の１Ｈ（１水平線時間）遅延素子１０４に与えられてＦ０出力ストリームを生じる。遅延素子１０４の出力はまた第１のｎＨ遅延素子１０６（ここで、ｎはＮＴＳＣでは２６２線であり、ＰＡＬでは３１２線である）に与えられてＦ１−１／２Ｈ出力ストリームを生じる。遅延素子１０６の出力はさらなる１Ｈ遅延素子１０８に与えられてＦ１＋１／２Ｈ出力ストリームを生じ、さらなるｎＨ遅延素子１１０（ここで、ｎはＮＴＳＣでは２６２線であり、ＰＡＬでは３１２線である）に与えられてＦ２−１Ｈ出力ストリームを生じる。遅延素子１１０の出力はまたさらなる１Ｈ遅延素子１１２に与えられてＦ２出力ストリームを生じる。これら遅延素子は、当業者には周知のさまざまなハードウェア、ソフトウェアおよびハイブリッドハードウェア／ソフトウェア技術によって実現され得る。遅延素子は直列遅延素子として示されるが、これらは、信号ストリームが１回読込まれ、多数回読出されるマルチポートランダムアクセスメモリ、または他の等価な方法のような他の方法で実現されてもよい。
このように、メモリ１０２のアレイは、隣接する３フィールドの各々に２つというように、６つのピクセル位置に対応する６つの信号出力ストリーム、すなわち、フィールドＦ０における時間位置Ｆ０−１ＨおよびＦ０のピクセルと、フィールドＦ１における時間位置Ｆ１−１／２ＨおよびＦ１＋１／２Ｈのピクセルと、フィールド２における時間位置Ｆ２−１ＨおよびＦ２のピクセルとを与える。
後述のフィールド動き検出器１１４が、１フィールド−２分の１線分、および１フィールド＋２分の１線分だけ時間的に間隔をあけられた信号であるＦ０、Ｆ１−１／２ＨおよびＦ１＋１／２Ｈ信号ストリームを受取る。このような入力をフィールド動き検出器に与えることは公知である。たとえば米国特許第４，９８２，２８０号および第５，２９１，２８０号を参照されたい。フィールド動き検出器の目的は、垂直方向の遷移が起こるときに（たとえば、ある水平線の下の画像部分が黒であり、その線上の画像部分が白であるとき、またはその反対のときに）動きを誤って検出せずに飛越しフィールドから飛越しフィールドへの（たとえば１フィールド当り２分の１線よりも高い速度を有する）動きを検出することである。上述の５，２９１，２８０特許に開示されるタイプのフィールド動き検出器がこの発明の局面で採用され得るが、この発明の一局面をなす後述の改良されたフィールド動き検出器を用いることが好ましい。なぜなら、この改良されたフィールド動き検出器はあるタイプの垂直方向遷移によって引起される誤った検出に対する抵抗がより大きいためである。４，９８２，２８０特許のもののようなフィールド動き検出器がこの発明の局面で用いられ得るが、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器の方が４，９８２，２８０特許のものより好ましく、これはより先の特許が垂直方向の遷移から生じる誤った検出を避けることができないためである。フィールド動き検出器１１４の出力Ｆ０mtnは、各々以下に説明される、ＮＴＳＣフィルム検出器１１８およびＰＡＬフィルム検出器１２０に与えられる。
ここで、下の第２のフィールド動き検出器（図示せず）が、これもまた１フィールド−２分の１線分、および１フィールド＋２分の１線分だけ時間的に間隔をあけられた信号である、Ｆ２、Ｆ１−１／２ＨおよびＦ１＋１／２Ｈ信号を受取ってもよい。このような第２のフィールド動き検出器がさらなる冗長性を与えるためまたは処理精度を高めるために用いられてもよい。
メモリ１０２のＦ０およびＦ２出力はフレーム動き検出器１１４に与えられ、そこでこの２信号はピクセルごとに比較される。フレーム動き検出器の出力「ＭＯＴＩＮ」は後述のＮＴＳＣフィルム検出器１１８、ＰＡＬフィルム検出器１２０および鋸波ベース編集検出器１２６に与えられる。ＭＯＴＩＯＮ信号は図３に示すような飛越し−走査線倍増順次走査変換器の入力としても用いられ得る。Ｆ０およびＦ２信号ストリーム入力を受取るフレーム動き検出器は先行技術において公知である。たとえば、上述の米国特許第４，９８２，２８０号、第４，９６７，２７１号および第５，２９１，２８０号を参照されたい。上述の米国特許第４，９８２，２８０号、第４，９６７，２７１号および第５，２９１，２８０号の特許のものを含むさまざまなフレーム動き検出器がこの発明の局面においてフレーム動き検出器として用いられ得る。しかしながら、この発明の局面をなす後述の改良されたフレーム動き検出器を用いることが好ましい。
Ｆ０−１Ｈ、Ｆ０、Ｆ１−１ＨおよびＦ１＋１Ｈ信号ストリームとＦ２、Ｆ２−１Ｈ、Ｆ１−１ＨおよびＦ１＋１Ｈ信号ストリームとはそれぞれＦ０鋸波検出器１２８およびＦ２鋸波検出器１３０に与えられる。各鋸波検出器は、フィールド１およびフィールド０の不適当なインターリーブまたはフィールド１およびフィールド２の不適当なインターリーブが引起すであろうジグザクアーチファクトを探す。これら２つの検出器の出力Ｆ０sawおよびＦ２sawはそれぞれ鋸波ベース編集検出器１２６に与えられる。鋸波検出器は米国特許第５，６２５，４２１号に開示されている。この発明の局面をなす鋸波検出技術は、この発明の鋸波検出器が飛越し−順次変換の前の代わりに（走査線倍増後の）このような変換の後に動作するという点で上述の第５，６２５，４２１号におけるものとは異なる。
さらに後述するように、ＮＴＳＣフィルム検出器およびＰＡＬフィルム検出器（それぞれ１１８および１２０）はフィールド０とフィールド１との間の累積したフィールド動きを検査してから、フィールド動きフィルムシーケンスパターン（ＮＴＳＣでは「１０１００」のパターン、ＰＡＬでは「１０」のパターン）を探し、マテリアルがフィルムであって映像でないことを判断する。上述の４，９８２，２８０特許では、フィールドの代わりにフレームがフィルム検出器において比較される。４，９８２，２８０特許のフィルム検出器はピクセルの差を累積する代わりに最小サイズ制限を与える。それにもかかわらず、上述の４，９８２，２８０特許におけるようなステートマシンがこの発明のフィルム検出器において用いられ得る。フィルム検出器は「悪い編集」が検出されるときに編集Ｙ／Ｎ（イエス／ノー）信号によってリセットされる。悪い編集とは、２つの完全なフィルムフレームがまだ取除かれていないときにフィルムマテリアル上の映像に行なわれた編集であって３−２プルダウン比が変更してしまうものを意味する。フィルムシーケンスは以下のように見えるかもしれない。
ＡＡＡＢＢＣＣＣＤＤＥＥＥＦＦ
良い編集は以下のように見えるかもしれない。
ＡＡＡＢＢＥＥＥＦＦ
悪い編集は以下のように見えるかもしれない。
ＡＡＡＣＣＣＤＤＥＥＥＦＦ
ここで、Ａ、Ｂ等は特定の動画フレーム（フレームＡ、Ｂ等）から引出された映像フィールドである。
フィルム検出器の出力はフィルムＹ／Ｎ（イエス／ノー）信号およびＦ０／Ｆ２信号の２信号である。フィルムＹ／Ｎは走査線倍増器（図３参照）がその下で機能するモードを選択する。Ｆ０／Ｆ２信号は、マテリアルがフィルムであるときに走査線倍増器（図３参照）がどちらかのフィールド信号ストリームＦ０またはＦ２をＦ１−１／２Ｈでインターリーブする（合成する）かを選択する。フィルムＹ／ＮおよびＦ０／Ｆ２信号は図３に示すような飛越し−走査線倍増順次走査変換器への入力として用いられ得る。
２つのフィルム検出器のうちの１つの出力が２回路２接点スイッチ１３２によって選択される。スイッチは外部から与えられるＮＴＳＣ／ＰＡＬ信号によって制御される。これは、入力された映像フォーマットに依存して活性状態であるべき適切なフィルム検出器を選択する。ＰＡＬフィルム検出器はまたＮＴＳＣ信号における３０フレーム／秒のソースを検出するためにも用いられてもよく、この場合スイッチ１３２はＰＡＬスイッチ位置に配置される。
Ｆ０およびＦ２鋸波検出器（１２８および１３０）の出力Ｆ０sawおよびＦ２sawは、動き信号のフィルムＹ／Ｎ信号およびＦ０／Ｆ２信号とともに、鋸波ベース編集検出器１２６によって組合せられてフィルム検出器１１８および１２０をリセットするために用いられる編集Ｙ／Ｎ信号を生じる。編集Ｙ信号はフィルムＹ／Ｎ信号を直ちにＮにリセットする。
ここで、この発明またはその局面が用いられ得る飛越し−走査線倍増順次走査変換器環境を示す図３を参照すると、入力信号Ｙin（Ｙinの性質については上の説明を参照されたい）が、図１の配置のさまざまな機能を含むブロック３０２に与えられる。ブロック３０２は、Ｆ０タイミングを有する第１の映像ストリームと、Ｆ１−１／２Ｈタイミング（すなわち、Ｆ０ストリームタイミングの公称１フィールド時間後）を有する第２の映像ストリームと、Ｆ２タイミングを有する第３の映像ストリームとを与える（ここで、Ｆ０、Ｆ１−１／２ＨおよびＦ２は図１および２に関連して説明されるとおりである）。Ｆ１−１／２Ｈ映像ストリームが「直接」フィールドＹdirを走査線倍増器対３０４の一方の入力に与える。Ｆ０およびＦ２映像ストリームは非フィルム映像プロセッサ３０６およびフィルム映像プロセッサ３０８に与えられる。ブロック３０２はそのＦ０／Ｆ２出力をフィルム映像プロセッサ３０８に与え、そのフィルムＹ／Ｎ出力を１回路２接点スイッチ３１０の制御入力に与える。スイッチ３１０の出力は「補間された」フィールドＹintを走査線倍増器対３０４の他方の入力に与える。走査線倍増器対３０４からの出力は組合せられて出力信号Ｙoutを与える。
動作において、補間されたフィールドＹintからの走査線が直接フィールドＹdirからの走査線でインターリーブされる。補間されたフィールドの走査線は動画フィルムソースの場合はＦ０またはＦ２映像ストリームから取出され、ソースが動画フィルムでない場合は、フィールド内補間、フィールド間補間、フィールド内補間とフィールド間補間との組合せ、または何らかの他の公知の技術のようなさまざまな公知の技術の任意のものによって構成される。図３の例では、非フィルム映像プロセッサ３０６が、（たとえばＦ０とＦ２とを平均化することによって）動きなしまたは低度の動きの条件に対してはフィールド間補間を用い、中程度から高程度の動きの条件に対してはフィールド内補間を用いるように、与えられた動き信号に応答して適応して動作することを想定する。フィルム映像プロセッサはフィルムソースが検出されるときにＦ０／Ｆ２信号に応答してＦ０映像ストリームまたはＦ２映像ストリームのいずれかを選択し、正しいフィールドが直接フィールドと合成されることを確実とする。
フィールド動き検出器
図１のフィールド動き検出器の詳細を図４に示す。フィールド動き検出器は対向するフィールドパリティ（たとえば、フィールド０およびフィールド１）の一時的に隣接するピクセル情報を比較し、フィールドからフィールドへの動きを垂直方向の画像遷移から区別してフィールド動き信号を与える。
各フィールド動き検出器は３つの減算器（４０２、４０４および４０６）、小絶対値保持器４０８、大小比較器４１０および動き有無スイッチ４１２を含む。減算器４０２はＦ１−１／２Ｈ信号およびＦ０信号を受取る。減算器４０４はｆ０信号およびＦ１＋１／２Ｈ信号を受取る。減算器４０６はＦ１−１／２Ｈ信号およびＦ１＋１／２Ｈ信号を受取る。米国特許第５，２９１，２８０号に説明されるフィールド動き検出器（たとえば図３参照）は上述したのと同じ入力を受取る減算器４０２および４０４と小絶対値保持器４０８とを用いる。この発明のフィールド動き検出器は上述の５，２９１，２８０特許におけるのと同じ小絶対値保持器の配置を用いることができる。
フィールド間減算はフィールド動きを生じるが、また垂直方向の遷移を動きとして誤って検出する。小絶対値保持器は２つのフィールド間減算値のうち小さい方を選択し、それによって高周波垂直遷移を動きから区別する。残念ながら、低周波垂直遷移がなお動きとして検出される。この欠点を克服するために、この発明のフィールド動き検出器は、出力である垂直エネルギの測定値が大小比較器４１０において小絶対値保持器４０８の出力であるフィールド動きの測定値と比較されるシングルライン垂直差分器（第３の減算器４０６）を付加する。シングルライン垂直差分器として機能する減算器４０６はフィールド内の垂直遷移を探す。垂直遷移の大きさがフィールド動きの大きさよりも大きければ、垂直遷移は誤って動きであると判断され、出力スイッチがノー位置になり、動きが検出されなかった。しかしながら、フィールド動きが垂直エネルギよりも大きければ、動きの値イエスが出力される。これはより正確な動き検出を生む。ここで、減算器からの動き情報信号のサインは小絶対値保持器を考慮して無関係である。
この発明の改良されたフィールド動き検出器の性能と比較して先行技術のフィールド動き検出器が低周波垂直遷移と動きとを区別することができないことは、図５−１０を参照することによってよりよく理解できる。図５−１０は、さまざまな信号条件での時間間隔をあけられた映像ストリームにおける、時間に対する（隣接する線での）ピクセル振幅（すなわち、水平ピクセルではなく垂直ピクセル）と、結果として生じるフィールド動き検出器信号出力との理想化された図である。図５−７は（上述のようにこの発明の改良されたフィールド動き検出器の一部をなす）上述の５，２９１，２８０特許に開示されるような先行技術のフィールド動き検出器に関連し、図８−１０はこの発明の改良されたフィールド動き検出器に関連する。図５−１０を参照する際に、飛越し映像フィールドにおけるさまざまなピクセルの相対位置をより十分に認識するには図２を参照するとよい。
ここで図５（先行技術−高周波垂直遷移、動きなし）を参照すると、図５Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図５Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図５Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図５Ｄに示す出力（１ピクセル）を生じ、減算器４０４は図５Ｅに示す出力（０ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図５Ｆに示す出力（０ピクセル）を生じる。この出力、すなわち、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器によって与えられるであろう出力は正しい出力であり、動きがない場合の高周波遷移が各ピクセル位置に対して正しい「動きなし」出力を生む。
ここで図６（先行技術−高周波垂直遷移、動きあり）を参照すると、図６Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図６Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図６Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図６Ｄに示す出力（２ピクセル）を生じ、減算器４０４は図６Ｅに示す出力（３ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器は図６Ｆに示す出力（２ピクセル）を生じる。この出力、すなわち、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器によって与えられるであろう出力は正しい出力であり、動きがある場合の高周波遷移が正しい「動き」出力（相対的なフィールドからフィールドへの動きの振幅を示す、２線におけるピクセル位置での動き信号）を生む。
ここで図７（先行技術−低周波遷移、動きなし）を参照すると、図７Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図７Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）のピクセル振幅を示し、図７Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）のピクセル振幅値を示す。各々が低周波垂直遷移の場合（黒から白へのフェード）で起こるであろうようなゆっくりと増加するピクセル値を示す。減算器４０２は図７Ｄに示す出力（４低レベルピクセル）を生じ、減算器４０４は図７Ｅに示す出力（４低レベルピクセル）を示す。したがって、小絶対値保持器４０８は図７Ｆに示す出力（３低レベルピクセル）を生じる。図７Ｈに示すこの出力、すなわち、上述の５，２９１，２８０特許のフィールド動き検出器によって与えられるであろう出力は誤った出力であり、動きのない場合の低周波遷移が誤った「動き」出力（３線におけるピクセル位置での低振幅動き信号）を生む。
ここで図８（この発明−高周波垂直遷移、動きなし）を参照すると、図８Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図８Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像信号の２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図８Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図８Ｄに示す出力（１ピクセル）を生じ、減算器４０４は図８Ｅに示す出力（０ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図８Ｆに示す出力（０ピクセル）を生じる。減算器４０６は図８Ｇに示す出力（１ピクセル）を生じる。垂直エネルギを示す減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも大きいので、大小比較器がスイッチ４１２をそのノーの位置になるようにさせ、出力はなく、動きなしを示す。図８Ｈに示す出力は先行技術と同じである（図５参照）。
ここで図９（この発明−高周波垂直遷移、動きあり）を参照すると、図９Ａは映像ストリームＦ０における隣接する線のピクセル振幅を示し、図９Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）におけるピクセル振幅を示し、図９Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図９Ｄに示す出力（２ピクセル）を生じ、減算器４０４は図９Ｅに示す出力（３ピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図９Ｆに示す出力（２ピクセル）を生じる。減算器４０６は図９Ｇに示す出力（１ピクセル）を生じる。垂直エネルギを示す減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも小さいので、大小比較器は２ピクセル分の時間の間スイッチ４１２をそのイエスの位置に移動させ、小絶対値保持出力がフィールド動き検出器の出力として与えられ、２ピクセル位置でこれらの振幅の動きがあることを示す。残りのピクセル位置では、減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも大きいので、大小比較器がスイッチ４１２をそのノーの位置にさせ、出力がなく動きなしを示す。図９Ｈに示す結果は先行技術と同じである（図６参照）。
ここで図１０（この発明−低周波垂直遷移、動きなし）を参照すると、図１０Ａは映像ストリームＦ０におけるピクセル振幅を示し、図１０Ｂは映像ストリームＦ１−１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリームの２６２線分後）の隣接する線のピクセル振幅を示し、図１０Ｃは映像ストリームＦ１＋１／２Ｈ（時間的にＦ０映像ストリーム２６３線分後）におけるピクセル振幅値を示す。減算器４０２は図１０Ｄに示す出力（４低レベルピクセル）を生じ、減算器４０４は図１０Ｅに示す出力（これもまた４低レベルピクセル）を生じる。したがって、小絶対値保持器４０８は図１０Ｆに示す出力（４低レベルピクセル）を生じる。減算器４０６は図１０Ｇに示す出力（より高いレベルの４ピクセル）を生じる。垂直エネルギを示す減算器４０６の出力が小絶対値保持器４０８の出力よりも大きいので、大小比較器はスイッチをそのノーの位置に移動させ、出力はなく、動きなしが示される。図１０Ｈに示す出力は正しく、先行技術とは異なる（図８参照）。したがって、この発明の改良されたフィールド動き検出器は、動きから高周波遷移を区別する先行技術の能力を維持しながらも、動きから低周波垂直遷移を区別する能力を加える。
フレーム動き検出器
図１１に詳細に示すフレーム動き検出器１２４（図１）はＦ０映像ストリーム信号とＦ２映像ストリーム信号とをピクセルごとに比較して、フィールドＦ１における対応のピクセルが動きありの可能性があるかどうかを判断する。多くの先行技術のフレーム検出器がこの発明の局面で用いられ得るが、今から説明する改良されたフレーム動きが好ましい。
上述の米国特許第４，９８２，２８０号に説明されるフレーム動き検出器では、高周波動きがフィルタ処理されて取除かれる。この発明の局面を構成するフレーム動き検出器は動きと副搬送波信号成分とをより改良された態様で区別する。
この発明の一部をなす改良されたフレーム動き検出器では、フレーム減算が減算器１１０２においてＦ０とＦ２との間で行なわれる。減算器１１０２の出力は次に低域フィルタ１１０４および減算器１１０６によって生じる相補的な低域フィルタおよび高域フィルタを通る。デジタル実現例では、低域フィルタはカラー副搬送波周波数で０の５タップＦＩＲフィルタであってもよい（ＮＴＳＣおよびＰＡＬの両方で使用するためのフレーム検出器では、フィルタ特性はＮＴＳＣ信号またはＰＡＬ信号のいずれが処理されているかによって切換可能であってもよい）。ライン１１０８上の（ほとんどの動きが存在する）水平低域フィルタ処理される経路は整流器１１１０において整流され、しきい値回路１１１２に与えられ、しきい値回路１１１２は動きＬＰＦノイズしきい値を与えることによってノイズ成分を取除く。デジタル実現例では、しきい値回路１１１２はたとえば信号を（たとえば８ビットから）４ビットに制限できる。ライン１１１４上の水平高域フィルタ処理される経路は、減算器１１１６、加算器１１１８および（ＮＴＳＣに対しては１線分の遅延を、ＰＡＬでは２線分の遅延を与える）遅延素子１１２０によって構成される相補的な垂直低域フィルタおよび高域フィルタに入る。これらの経路、すなわち垂直ＨＰＦ経路１１２２および垂直ＬＰＦ経路１１２４は次に個々にそれぞれの整流器１１２６および１１２８において整流され、それら自体のしきい値回路を有する（それぞれ動きＨＨＰＦ−ＶＨＰＦノイズしきい値および動きＨＨＰＦ−ＶＬＰＦノイズしきい値を与えることによってノイズ成分を取除くしきい値回路１１３０および１１３２）（ここで、ＨＨＰＦは水平高域フィルタ等である）。デジタル実現例では、しきい値回路１１３０および１１３２がそれぞれの信号を４ビットに制限できる。
このように、水平に低域フィルタ処理される（ＨＬＰＦ）経路と、水平に高域フィルタ処理され、垂直に高域フィルタ処理される（ＨＨＰＦ−ＶＨＰＦ）経路と、水平に高域フィルタ処理され、垂直に低域フィルタ処理される（ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ）経路との３つの経路が与えられる。この３つの経路の目的は真の動き情報からカラー副搬送波信号成分を分離することである。ＨＬＰＦ経路出力はＬＰＦ１１０４の水平低域フィルタ処理作用の結果として副搬送波信号成分を実質的に有さない。ＨＬＰＦ経路の補数を有する２つのＨＨＰＦ経路はスペクトルの高周波部分に存在する副搬送波信号成分を低減するために垂直フィルタ処理を必要とする。このような成分は実際のテレビジョンスクリーンに起こり得る垂直線パターンの様相を有する。ＨＨＰＦ−ＶＨＰＦ経路のフィルタ処理作用は低振幅レベル副搬送波信号成分を通す。ＨＨＰＦ−ＶＨＰＦしきい値を十分に高く設定することによって、真の動きが副搬送波成分から区別される。ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ経路のフィルタ処理作用は（線から線で位相が異なっているので垂直成分を有する）副搬送波成分を拒絶するが、動きとして検出されなければならない（「動くマルチバースト」と呼ばれる）線の水平に動くパターンを通す（このようなパターンは他の２つの経路によって拒絶される）。ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ経路はＨＨＰＦ−ＶＨＰＦ経路よりも低いしきい値レベルを有し得る。なぜなら、ＨＨＰＦ−ＶＬＰＦ経路は振幅に基づいて望ましくない信号成分から望ましいものを区別しないためである。ＨＬＰＦしきい値レベルおよびＨＨＰＦ−ＶＬＰＦしきい値レベルはノイズから免れるために選択される。
３つの異なってフィルタ処理された動き経路が次に加算器１１３４において組合せられ、伸長機１１３６において伸長させられる。好ましくは、これらは５ピクセル分水平に、１フィールド分一時的に、かつ１線分垂直に伸長させられる。このような水平、垂直および一時的伸長のための技術は公知である。たとえば、上述の米国特許第５，４８８，４２２号を参照されたい。ブロック１１３６の出力は大値保持器１１３８の第１の入力と２６２Ｈ／３１２Ｈ（ＮＴＳＣでは２６２線、ＰＡＬでは３１２線）遅延素子とに与えられ、その出力は第２の入力としてブロック１１３８に、また１Ｈ（１線）遅延素子１１４２に与えられ、その出力はブロック１１３８に第３の入力として与えられる。ブロック１１３６−１１４２は一時的かつ垂直に伸長された動き信号を与える。一時的かつ垂直に伸長させる目的は、急速に動く物体（たとえば、揺れるペンジュラム）がフレーム間に「ホール」を残す状況を防ぎ、ＮＴＳＣ信号の場合ではフィルムマテリアルがフィルムマテリアルとして検出されないときにシャープな画像とソフトな画像との間でむらが起こる様相を防ぐという２つである。また、伸長はフレーム動き信号がフィルム検出器においてフィルム動き信号を「取囲む」ことを確実とする。
フレーム動き検出器は動きＬＰＦノイズしきい値、動きＨＨＰＦ−ＶＬＰＦノイズしきい値および動きＨＨＰＦ−ＶＨＰＦノイズしきい値との３つの調節可能なパラメータを有する。パラメータは、ノイズおよび副搬送波信号成分によって引起される動きの誤った検出を最小にするよう調節されるべきである。
フィルム検出器
機能上、ＮＴＳＣフィルム検出器１１８はＰＡＬフィルム検出器１２０とは別個に設けられる。実際の実施例では、２つの検出器は回路および／または機能を共有することがありがちである。両方のフィルム検出器がフィルムパターンの開始を判断するという同じ目的を有し、（そのフィルムＹ／Ｎ信号をそのＹ（イエス）条件にすることによって示すように）フィルムモードに入り、フィルムモードに入った後フィルムパターンが崩れると（フィルムＹ／Ｎ信号をそのＮ（ノー）条件にすることによって示すように）フィルムモードから出る。異なるフィルムパターンは（ＮＴＳＣにおける２４フレーム／秒のフィルムソースおよびＰＡＬにおける２５／フレーム秒のフレームソースから生じる）各映像フォーマット（ＮＴＳＣまたはＰＡＬ）に固有のものである。両方のフィルム検出器が動作のある特性および原理を共有する。両方がフィールド動き検出器１１４のＦ０mtn出力と、フレーム動き検出器１２４の動き出力と、鋸波ベース編集検出器１２６からの編集Ｙ／Ｎ信号とを受取る。一次入力はフィールド動き検出器のＦ０mtn信号である。フレーム動き信号はフィールド動き信号の検証を行なうものとして役立つ。編集Ｙ／Ｎ信号は、フィルムパターンが崩れているという、鋸波アーチファクトを引起す信号条件の検出に基づいて初期の指示を与える。
ＮＴＳＣテレビジョン信号において２４フレーム／秒の動画ソースを検出するための先行技術の典型的なフィルム検出器（たとえば上述の４，９８２，２８０および５，２９１，２８０特許を参照）はフィールドベースというよりフレームベースである。しかしながら、ＰＡＬテレビジョン信号において２５フレーム秒の動きを検出するためのフィールドベースフィルム検出器は公開国際特許出願ＷＯ９４／３０００６に開示されている。この発明のＮＴＳＣフィルム検出器およびＰＡＬフィルム検出器は上述の国際出願におけるフィールドベースＰＡＬフィルム検出器を改良したものである。したがって、たとえばＮＴＳＣのためのフレームベースフィルムパターンが０の後に４つの１が続く５フレームシーケンスである（周知のように、このパターンは動画ソースにおける動きの条件に対して生じ、動きなしはその１を０にさせるが、特定の０の位置はフィルムソースを保証するためにあらゆる条件下で０であり続けなければならない）。この発明の改良されたフィールドベース検出技術では、３つの０の位置があらゆるフィルム動き条件の下で５フィールドシーケンスにおいて０を維持しなければならず（２つの１の位置が１または０の条件を想定できる）、こうしてフィルムパターンの崩れをより高速に検出する。
さらに、このフィルム検出器は鋸波ベース編集検出器によって与えられる編集Ｙ／Ｎ信号に応答し、これは、信号がそのＹ状態になると、フィルム検出器が直ちにフィルムモードから出て、検出器のフィルムＹ／Ｎ信号出力が直ちにＮになるように行なわれる。編集Ｙ信号はフィルムシーケンスパターンが崩れているというフィールド内の指示を与え、こうしてフィルムシーケンスパターン検出器（エラーを検出するのに少なくとも１フィールドを必要とするパターン検出器）がこのような判断を行なうことができる前に初期の指示を与える。こうして、編集Ｙ／Ｎ信号はフィルムモードから出るための第２の方法（第１のものはフィルムパターンの中断）を与える。
フィルムベース編集検出では、シーケンスが崩れている（シーケンスＡＡＡＢＢ１２２２３３−「鋸波検出器」の表題の下の説明を参照されたい）ので検出されないあるタイプの編集がある。全編集がフィールドベース検出において悪い編集として検出される（許容可能な１つの「良い」編集を除く−たとえば上の「良い編集」の例を参照されたい）。
ＮＴＳＣフィルム検出器
ＮＴＳＣフィルム検出器１１８（図１）はフィールド動き検出器１１４のＦ０mtn出力と、フレーム動き検出器１２４の動き出力と、鋸波ベース編集検出器からの編集Ｙ／Ｎ信号とを受取る。ＮＴＳＣフィルム検出器１１８はＮＴＳＣテレビジョン信号において２４フレーム／秒のソースを探す。これはフィールド０とフィールド１との間の累積されたフィールド動きを検査してから、フィールド動きフィルムシーケンスパターン「１０１００」を探し、そのマテリアルがフィルムであって映像でないことを判断する。図１２はＮＴＳＣフィルム検出器の詳細を示す。
ＮＴＳＣフィルム検出器への一次入力はフィールド動き検出器１１４（図１）のＦ０mtn出力である。Ｆ０mtn信号は副搬送波残留物を取除くために低域フィルタ１２０２においてフィルタ処理され、整流器１２０４において整流され、フィルム動き帰線消去機１２０６によって帰線消去されて、いかなる画像エッジアーチファクトおよびサブタイトルも動きとして検出されないようにする。整流され、帰線消去された動き信号は次にノイズアーチファクトを低減するためにしきい値回路１２０８に与えられる。しきい値回路は固定されかつ予め規定されたフィルムノイズしきい値によってセットされる。平行経路において、フレーム動き検出器からの動き入力がしきい値回路１２１０によってデジタル形態で１ビット動きイエス／ノー信号にしきい値処理される。このしきい値回路は動きしきい値によってセットされる。１ビットの動きイエス／ノー信号は次に動き有無スイッチ１２１２を制御するために用いられる。フレーム動き指示はフィールド動き指示の検証に役立ち、所与のピクセルでフレーム動きがなければ同じピクセルに対してフィールド動きはあり得ない（フレーム動きは、フレーム動きの帯域がフィールド動きを取囲むことを確実とするように水平および垂直に伸長させられる）、スイッチ１２１２からの１ビットフィールド動き信号は次にフィールドレートアキュムレータ１２１４において全フィールドにわたって累積される。
各フィールドの終わりに、データがラッチされ、動き値が３つの平行な経路１２１６、１２１８および１２２０に渡される。これらは、１）５フィールド最小検出器１２２２（ただし５フィールド最小が安全マージンを満たすために設けられることが好ましく、３フィールド最小は実用的でない）への経路１２１６と、２）３フィールド重み平均計算機１２２４への経路１２１８と、３）フィールドの終わり計算が行なわれる減算器１２２６の一方の側への経路１２２０とである。各フィールドの初めにアキュムレータがリセットされる。
フィールド動きが正確ではないので、動きのないフィールドがそれと関連した非ゼロ値を有するかもしれない。５フィールド最小検出器１２２２は最小の動きを求めて５つの隣接するフィールドを検査する。動きのないフィールドが常にある５つの隣接するフィールドのフィルムでは、したがって最小の動き値がそれに対応する。この出力は、経路１２２０上のアキュムレータ１２１４の出力から動きのないフィールドと関連したベース動き値を取除くために減算器１２２６への他の入力を与える。減算器１２２６の出力は次に、ブロック１２２４の出力、すなわち３つのフィールドの重み平均によってしきい値が決定される可変しきい値回路１２２８に渡される。
動きしきい値は画像情報の動きに依存するので、ほとんど動きのない画像情報は動きの多いマテリアルよりも低いしきい値を有する。最小動き検出器１２２２および重み平均計算機１２２４は小さい動きのあるシーン上でのフィルム検出の感度を大いに高め、ナイキスト基準に反するコンピュータ発生マテリアルをファクタ出力する。動きのあるフィールドでは「１」であり、動きのないフィールドでは「０」である可変しきい値回路１２２８の出力が次に、循環するシーケンス１０１００を探すステートマシン１２３０に与えられる。ステートマシン１２３０は上述の４，９８２，２８０特許に説明されるタイプのものであってもよい。検出されるフィルムシーケンスの数がフィルムシーケンス獲得数に一旦達すれば、フィルムモードが活性化される。フィルムシーケンス獲得数、すなわち、フィルムシーケンスの検出を示すためにパターンが繰返さなくてはならない回数がシステム設計者によって設定される。たとえば、この数はＮＴＳＣでは３であってもよく（ただし１で十分かもしれない）、あまり固有のフィルムパターンを有さないＰＡＬでは５または６であってもよい。
ビデオモードへの遷移は、１）フィルムシーケンスが「１」で置き換えられる「０」によって中断される場合（フィルムモードでは一度動きのないフィールドの場合のように「１」フィールドが「０」フィールドで置き換えられ得るが、動きのないフィールドは動きのあるものへと転換され得ないことに注目されたい）、または２）編集Ｙ／Ｎ信号がハイ（イエス）になる場合の２つの条件のいずれかで起こる。
この発明のＮＴＳＣフィルム検出器がフィールドベースであるので、悪い編集がフィルム検出器をフィルムモードから出させることができる場所は５フィールドシーケンス内に３つある。これに対して、フレーム動きフィルム検出方式ではその場所は１つである−０１１１。上述のように、「０」は「１」になることができないが「１」は「０」となることができ、したがってフィールド動きシーケンスは、フレームベースフィルムシーケンス上の１つの「０」に対して、編集検出器として用いられ得る３つの「０」を有する。これは悪い編集の負の視覚的影響を最小にする効果を有する。
ＮＴＳＣフィルム検出器は、フィルムノイズしきい値と、動きしきい値と、ＮＴＳＣフィルムシーケンス獲得数と、エッジ効果を最小にするためにフィルム動き検出の領域を規定する４つのフィルム帰線消去パラメータとの７つのパラメータを有し、４つのフィルム帰線消去パラメータは、フィルム帰線消去トップラインと、フィルム帰線消去ボトムラインと、フィルム帰線消去右側と、フィルム帰線消去左側とを有する。
ＰＡＬフィルム検出器
ＰＡＬフィルム検出器１２０（図１）はＰＡＬテレビジョン信号において２５フレーム／秒のソースを探し、これはまたＮＴＳＣテレビジョン信号において３０フレーム／秒のソースを探すことができる。これはフィールド０とフィールド１との間の累積されたフィールド動きを検査し、フィールド動きフィルムシーケンスパターン「１０」を探し、その後マテリアルがフィルムであってビデオでないかを判断する。ＰＡＬフィルム検出器の詳細を図１３に示す。
ＰＡＬフィルム検出器は図１２のＮＴＳＣフィルム検出器１１８（図１）と同じＦ０フィルム動き信号Ｆ０mthをその入力で受取り、同じピクセルレート処理を行なう。実際問題として、低域フィルタ１２０２、整流器１２０４、帰線消去回路１２０６、ノイズしきい値回路１２０８、動きしきい値回路１２１０、動き有無スイッチ１２１２およびフィールドレートアキュムレータ１２１４はＮＴＳＣフィルム検出器とＰＡＬフィルム検出器との間で共通である。ＰＡＬフィルム検出器において対応する素子には対応の「１３ｘｘ」の参照番号が割当てられる。図１２のＮＴＳＣフィルム検出器と関連して説明される共通の素子は繰返し説明されない。
ＰＡＬで行なわれるフィールドの終わり計算は、ＮＴＳＣで検出されるシーケンスがＰＡＬで検出されるものと異なるので、ＮＴＳＣとは異なる。ＰＡＬの循環するフィルムシーケンスは「１０」である。このシーケンスは連続して数フレームにわたって映像マテリアル上に起こり得るので、この場合を区別するために注意を払わなくてはならない。まず、フィールドレートアキュムレータ１３１４からの現在のフィールド動き（Ｂ）が、フィールドレートアキュムレータ１３１４の出力を１フィールド遅延素子１３４２において遅延させる（これは垂直同期信号によってフィールドレートでクロックされるフリップフロップとして行なわれ得る）ことによって引出されたすぐ前のフィールド動き（Ａ）と比較器１３４０において大きさを比較されて、比較器１３４０の出力で動きサイン信号を形成する。現在の値が前の動き値よりも大きければ「１」が出力され、逆に現在の値が前の動きよりも小さいかそれと等しければ「０」が出力される。
平行経路で、現在のフィールド動き（Ｂ）とすぐ前のフィールド動き（Ａ）との２つの動きが演算子１３４４によって変更されて割合｜（Ａ−Ｂ）／[（Ａ＋Ｂ）／２]｜を形成する。平均値によって割算される差の絶対値であるこの関数が隣接するフィールドの動き割合に対応し、これは次に、その出力が動きサイン信号でＡＮＤゲート１３４８においてゲーティング処理されるしきい値回路１３４６に渡される。最小の動き制約を導入することが必要とされ、これは動きサイン信号がＡとＢとの間の差が１であるかまたは１０００であるかを考慮しないためである。映像マテリアルでは、１０００、１４１０、１４００および１５１０のような動き値を得ることは稀ではない。これらは動きサイン信号−フィルム状パターンから「０１０１」を生じる。小さい動きフィルムソースは６、１００、５、１１０のような値を有するかもしれない。このように、ＰＡＬ最小動き割合はフィルムと映像とを区別するのに役立つ。代替的であるがあまり望ましくない態様で、フィールドレートアキュムレータ（図１２の１２１４、図１３の１３１４）と、ステートマシン（図１２の１２３０、図１３の１３５０）との間のＮＴＳＣフィルム検出器の配置が用いられてもよい。
最小の動き割合制約が適えられれば、動きサインはＰＡＬフィルムステートマシン１３５０に与えられ、これは上述の４，９８２，２８０特許におけるのと同じタイプのステートマシンであってもよい。制約が適えられなければ０が入力される。ＰＡＬフィルムモードはフィルムシーケンスの数がＰＡＬフィルムシーケンス獲得数に達すると入力される。
ＮＴＳＣの場合のように、映像モードへの遷移は、１）フィルムシーケンスが中断される場合かまたは２）編集Ｙ／Ｎ信号がハイになる場合の２つの条件のうちのいずれかで起こる。ルックアップテーブルがそれぞれの映像規格に対して適切に用いられるならば、単一フィルムステートマシンがＮＴＳＣフィルム検出器およびＰＡＬフィルム検出器のために用いられてもよいことに注意されるべきである。
ＮＴＳＣフィルム検出器と同様、ＰＡＬフィルム検出器は、フィルムノイズしきい値と、動きしきい値と、ＰＡＬフィルムシーケンス獲得数と、ＰＡＬ最小動き割合と、フィルム動き検出の領域を規定する４つのフィルム帰線消去パラメータとの８つの調節可能なパラメータを有し、４つのフィルム帰線消去パラメータは、フィルム帰線消去トップラインと、フィルム帰線消去ボトムラインと、フィルム帰線消去右側と、フィルム帰線消去左側とを有する。
鋸波検出器
鋸波検出器１２８および１３０（図１）はＦ１とｆ０とのまたはＦ１とＦ２との不適当なインターリーブが生じる「鋸波」アーチファクトを探す。鋸波検出器の詳細を図１４に示す。
鋸波は、同様の垂直内容を有する偶数番目の線と同様の垂直内容を有する奇数番目の線とによって特徴付けられ、奇数番目の線は図１５Ａ−１５Ｄに示すように偶数の線から水平にオフセットされている。鋸波アーチファクトについては上述の５，６２５，４２１特許でさらに説明される。図１５Ａは線が適当にインターリーブされた場合の垂直バーの表示された外観を示す。図１５Ｂは線が不適当にインターリーブされた場合の同じ垂直バーを示す。図１５Ｃは線が適当にインターリーブされた場合の斜めのバーを示す。図１５Ｄは線が不適当にインターリーブ場合の斜めのバーを示す。
各鋸波検出器は４つの減算器１４０２、１４０４、１４０６および１４０８のバンクを含む。理解を助けるため、偶数番目の線がフィールド０にあり、奇数番目の線がフィールド１にあると想定する（図２を参照して、ピクセルＰF0-1Hを含む線を線０とし、ピクセルＰF0を含む線を線２とし、ピクセルＰF1-1/2Hを含む線を線１とし、ピクセルＰF1+1/2Hを含む線を線３とする）。
減算器１４０２−１４０８の出力は４つの同一の平行経路１４１０−１４１６を通って進み、各々が、副搬送波残留物およびノイズを取除くための低域フィルタ（それぞれ１４１８、１４２０、１４２２および１４２４）と、整流器（それぞれ１４２６、１４２８、１４３０および１４３２）と、画像エッジアーチファクトが鋸波として検出されないようにするための編集帰線消去器（それぞれ１４３４、１４３６、１４３８および１４４０）と、しきい値回路（それぞれ１４４２、１４４４、１４４６および１４４８）との４つの素子を含む。フィールド内減算器１４０２および１４０６のしきい値は同じであり、出力が小さいことを必要としてそれらが垂直に整列することを明らかにする。フィールド間減算器１４０４および１４０８のしきい値は同じであり、出力が大きいことを必要とし、フィールドからフィールドへの遷移の水平のずれがあることを示す。４つのしきい値回路の出力はＡＮＤゲート１４５０に与えられ、しきい値回路１４４２および１４４６の出力は反転入力を介して与えられる。したがって、減算器１４０２および１４０６の出力がしきい値よりも低く、減算器１４０４および１４０８の出力がしきい値よりも高い場合に鋸波が予測されるように４つの信号が組合せられる。ＡＮＤゲート１４５０の出力はＦ０Saw（Ｆ２鋸波検出器からのＦ２Saw）である。
鋸波検出器は、鋸波２Ｈ類似しきい値と、鋸波１Ｈ差分しきい値と、編集動き検出の領域を規定する４つの編集帰線消去パラメータとの６つの調節可能なパラメータを有し、４つの編集帰線消去パラメータは、編集帰線消去トップライン、変種帰線消去ボトムライン、編集帰線消去右側、および編集帰線消去左側を有する。
Ｆ０SawおよびＦ２Saw信号が孤立した鋸波アーチファクト信号条件がいつ起こるかを示すが、悪い編集が起きているかを判断するためにはより多くの情報が必要とされる。鋸波ベース編集検出器１２６の目的はＦ０Saw信号およびＦ２Saw信号を他の情報とともに処理して悪い編集をかなりの信頼性を持って識別することである。
Ｆ０Saw信号およびＦ２Saw信号、Ｆ１−１／２Ｈ信号ならびにフレーム動き信号を受取る鋸波ベース編集検出器１２６（図１）はフィールド１に対してフィールド０およびフィールド２上の予測され得る鋸波アーチファクトを探す。１本の線当りの鋸波の関数が累積され、Ｆ１−１／２Ｈ信号における動く水平遷移の数と比較される。現在表示されているフィールド（Ｆ１）では、動くエッジに対する鋸波の割合が最小の割合を満たし、この割合が予め規定された数の隣接する線にわたって満たされれば、編集が検出される。表示されていないかまたは代替的なフィールド（Ｆ０またはＦ２）上では、動くエッジよりも多くの鋸波があり、現在表示されているフィールド上に検出される鋸波があり、これが予め規定された数の隣接する線にわたって起これば、編集が検出される。鋸波ベース編集検出器の詳細を図１６に示す。
鋸波ベース編集検出器は動きエッジ検出入力部と鋸波検出入力部との２つの別個の入力部を有する。動きエッジ検出器入力部はＦ１−１／２Ｈ信号入力を受取り、それを水平遷移を探す水平差分器１６０２に与える。これは１クロック（１ピクセル）遅延素子１６０４および減算器１６０６によって実施される。差分器１６０２の出力は次に低域フィルタ１６０８によってフィルタ処理され、整流器１６１０によって整流され、編集帰線消去器１６１２によって帰線消去され、Ｈエッジ（水平エッジ）しきい値回路の制御の下でノイズしきい値処理を与えるしきい値回路１６１４に与えられる。平行経路において、フレーム動き信号がまた動きしきい値の制御の下でしきい値１６１６によってしきい値処理されて動きＹ／Ｎ信号を形成し、これは次にＡＮＤゲート１６１８において水平遷移信号と論理積を取られて、動き水平エッジだけを通す。動き水平エッジはＨレート（水平レート）動き水平エッジアキュムレータ１６２０に与えられ、ここで、ピークを検出することによって決定される別個の動きエッジの数が１ラインの間に累積される。
鋸波検出入力部はそれぞれＦ０鋸波検出器およびＦ２鋸波検出器からのＦ０Saw出力およびＦ２Saw出力を受取る。Ｆ０Saw信号およびＦ２Saw信号はそれぞれのＨ最小（水平最小）検出器１６２２および１６２４に与えられる。鋸波が検出されるためにはそれが２ピクセルの最小水平持続期間を有さなくてはならない。各水平線の期間の間に最小２ピクセルよりも大きい持続期間を有する鋸波の例の数がそれぞれのＨレート鋸波例アキュムレータ１６２６および１６２８に累積される。Ｆ０信号およびＦ２信号に対する例の数は、それぞれ現在表示されているフィールドと代替的なフィールドとを表わす２つの平行経路１６３０および１６３２に与えられる。どちらがＦ０でありＦ２であるかの判断は（ＮＴＳＣまたはＰＡＬフィルム検出器によって判断されるように）システム内のＦ０／Ｆ２スイッチの状態次第である。ＮＴＳＣまたはＰＡＬフィルム検出器からのＦ０／Ｆ２信号が、Ｆ０／Ｆ２信号の極性に依存してＦ０Saw信号入力およびＦ２Saw信号入力を逆にする２回路２接点スイッチ１６２９を制御する。
現在表示されている経路１６３０では、現在表示されているフィールド上の鋸波の数が割算器１６３４において動きエッジの数で割算される。商がしきい値回路１６３６によって決定されるような鋸波動きエッジ割合よりも大きければ、カウンタ１６３８がインクリメントされる。次の線が同じ基準に満たなければ、カウンタ１６３８がリセットされる。一旦カウンタがしきい値回路１６４６によって設定される現在のフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値に達すれば、編集が検出される。
ある場合、現在表示されている編集検出器経路１６３０が故障する。これは、異なるシーンのフィールド間の動き検出が起こってほとんどのフィールドが動いているように見えるときである。これは動いているように見える水平遷移の数を大きく増加させ、これは、水平遷移対鋸波の割合を低下させ、編集が検出されないようにする影響を有する。これは主としてインターリーブされた２つのフィールドが同じ情報、一般に編集後情報（以下の例を参照）からのものである場合である。経路１６３２における代替的なフィールド編集検出器がこの問題に対処する。
鋸波ベース編集検出器の代替的なフィールド除去編集検出部は現在表示されていないフィールドからの検出された鋸波の数をその入力として受取る。この数は一般にフィールドが動いていれば大きいはずである。信号は、現在表示されているフィールドにおける鋸波の発生によって制御されるスイッチ１６４２を通過する。発生がなければスイッチは０を出力し、さもなければそれは検出される鋸波の数を出力する。この数は次に比較器１６４４において動きエッジの数と比較される。これが動きエッジの数に等しいかそれよりも大きければ、カウンタ１６４６がインクリメントされる。次の線が同じ基準に満たなければカウンタがリセットされる。一旦カウンタ１６４６がしきい値１６４８によって設定される代替的なフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値回路に達すれば、編集が検出される。２つの処理分岐の出力がＯＲゲート９５０に与えられ、したがって、どちらの分岐が編集を検出しても最終スイッチ１６５２に出力が与えられ、これによって、編集検出器のみがフィルムマテリアル上の編集を検出することが確実となる。
鋸波ベース編集検出器の動作をよりよく理解するために、以下の例を検討する。編集のあるフィルムストリームはＡＡＡＢＢ１２２２３３のように見えるかもしれず、ここで文字は編集前情報を表わし、数は編集後マテリアルを表わす。フィルム検出器が１および２をインターリーブし、これらのフィールド間に動きがあることを想定する。したがって、鋸波は可視である（１本の線当り５つの鋸波があると想定する）。これはまた、線１本当り５つの動きエッジがあることを意味する。フレーム動き経路はＢ−２を減算し、したがって全フィールドが動いているように見える。ここでフィールド１におけるあらゆるエッジが動いているように見える。エッジは２０個あれば、２０個すべてが動いているように見える。鋸波対動きエッジの割合はもはや５／５でなく、しきい値よりも下の５／２０であり、したがって編集は検出されない。代替的なフィールド経路は今やＢと１との間の鋸波を検出している。これはフィールド１における遷移の実際の数よりも一般に大きいかそれに等しいであろう。（これは動きありのフィルムでも同様であろう）。たとえば、３０個の鋸波が線１本当りに検出されると想定する。３０個の鋸波は２０個の動きエッジよりも大きく、現在表示されているフィールドには５つの鋸波があり、したがって編集が検出される。標準的なフィルムでは現在表示されているフィールド上にの鋸波はおそらくなく、編集は検出されないであろう。コンピュータ発生の単一線マテリアルがこれらの要件に適うことができるので、垂直の最小しきい値が与えられる。
鋸波ベース編集検出器は、Ｈエッジしきい値と、動きしきい値と、鋸波動きエッジ割合と、現在のフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値と、代替的なフィールドの鋸波Ｖ最小しきい値と、編集検出の領域を規定する４つの編集帰線消去パラメータとの９つの調節可能なパラメータを有し、４つの編集帰線消去パラメータは、編集帰線消去トップライン、編集帰線消去ボトムライン、編集帰線消去右側、編集帰線消去左側を有する。
Claims (20)
- ソースから映像信号（Ｆ０）を受取る入力と、入力における映像信号を１フィールド期間から１走査線の２分の１期間を減じた分だけ遅延させ、第１の遅延出力（Ｆ１−１／２Ｈ）を与える第１の遅延素子（１０６）と、入力における映像信号を１フィールド期間に１走査線の２分の１期間を加えた分だけ遅延させ、第２の遅延出力（Ｆ１＋１／２Ｈ）を与える第２の遅延素子（１０６および１０８）と、映像信号から第１の遅延出力を減算して第１の差を与える第１の減算器と、映像信号から第２の遅延出力を減算して第２の差を与える第２の減算器と、第１の差および第２の差のうちの小さいものをフィールド動きの出力標識、すなわちフィールド動きの大きさとして選択し、与える小絶対値保持比較器とを有する、２−１飛越し方式映像信号の反対のパリティのフィールドに含まれる情報からフィールド動き検出信号を発生するためのフィールド動き検出器であって、改良点は、
フィールド内の垂直遷移に応答して垂直エネルギを示す出力を与えるシングルライン垂直差分器（４０６）を備え、垂直エネルギは第１の遅延出力と第２の遅延出力との差分から検出され、検出器はさらに、
前記小絶対値保持比較器からのフィールド動きの大きさを前記シングルライン垂直差分器からの垂直エネルギと比較する比較器（４１０）と、
検出器が、フィールド動きの大きさが前記垂直エネルギの大きさよりも大きいときはフィールド動きの指示、すなわち、前記小絶対値保持比較器の出力から取出されるフィールド動きの大きさをその出力として与え、かつ、垂直エネルギの大きさがフィールド動きの大きさよりも大きいときはフィールド動きなしの指示をその出力として与えるように、前記比較器によって制御されるスイッチ（４１２）とによって特徴付けられる、検出器。 - 前記シングルライン垂直差分器は、第２の遅延出力から第１の遅延出力を減算して第３の差を与える第３の減算器を含み、前記第３の差は垂直エネルギを示す出力を構成する、請求項１に記載のフィールド動き検出器。
- フィールド動き信号を生成する方法であって、
フィールドからフィールドへの動き値を生成するステップと、
内部フィールド垂直画像遷移値を生成するステップと、
フィールドからフィールドへの動き値および内部フィールド垂直画像遷移値を比較することによってフィールド動き信号を生成するステップとを備え、内部フィールド垂直画像遷移値がフィールドからフィールドへの動き値より大きいとき、フィールド動き信号はフィールドからフィールドへの動きを示さない、方法。 - 内部フィールド垂直画像遷移値がフィールドからフィールドへの動き値より小さいとき、フィールド動き信号はフィールドからフィールドへの動きを示す、請求項３に記載の方法。
- フィールドからフィールドへの動き値を生成するステップは、一時的に隣接する反対のフィールドパリティのピクセル情報を比較するステップを含む、請求項３に記載の方法。
- 内部フィールド垂直画像遷移値を生成するステップは、単一フィールド内の空間的に隣接するピクセル情報を比較するステップを含む、請求項３に記載の方法。
- 飛越し映像信号（Ｆ０）を受け取るステップと、
映像信号を１フィールド期間から１走査線の２分の１期間を減じた分だけ遅延させ、第１の遅延出力信号（Ｆ１−１／２Ｈ）を与えるステップと、
映像信号を１フィールド期間に１走査線の２分の１期間を加えた分だけ遅延させ、第２の遅延出力信号（Ｆ１＋１／２Ｈ）を与えるステップと、
映像信号から第１の遅延出力を減算して第１の差を与えるステップと、
映像信号から第２の遅延出力を減算して第２の差を与えるステップとをさらに備える、請求項３に記載の方法。 - フィールドからフィールドへの動き値を生成するステップは、前記第１の差および第２の差を比較して絶対値を生成するステップと、最も小さい絶対値をフィールドからフィールドへの動き値として選択するステップとを含む、請求項７に記載の方法。
- 飛越しビデオフィールド間の真の動きを検出するためのフィールド動き検出器であって、
反対のパリティのビデオフィールド間の動きを示す、フィールドからフィールドへの動き値を生成するように配置された、フィールドからフィールドへの動き値生成器と、
単一フィールド内の動きを示す内部フィールド垂直画像遷移値を生成するように配置された内部フィールド垂直画像遷移値生成器と、
フィールドからフィールドへの動き値生成器および内部フィールド垂直画像遷移値生成器に結合され、フィールドからフィールドへの動き値および内部フィールド垂直画像遷移値を比較するように配置された比較器と、
フィールドからフィールドへの動き値および内部フィールド垂直画像遷移値の比較に基づいて真の内部フィールド動きを示すフィールド動き信号を生成するように配置されたフィールド動き信号生成器とを備える、検出器。 - 内部フィールド垂直画像遷移値がフィールドからフィールドへの動き値より大きいとき、対応するフィールド動き信号はフィールドからフィールドへの動きを示さない、請求項９に記載の検出器。
- 内部フィールド垂直画像遷移値がフィールドからフィールドへの動き値より小さいとき、対応するフィールド動き信号は真のフィールドからフィールドへの動きを示す、請求項９に記載の検出器。
- フィールドからフィールドへの動き値生成器は、一時的に隣接する反対のフィールドパリティのピクセルのピクセル情報を比較するように配置される比較器を含む、請求項９に記載の検出器。
- 内部フィールド垂直画像遷移値生成器は、単一フィールド内の空間的に隣接するピクセルのピクセル情報を比較するように配置される比較器を含む、請求項９に記載の検出器。
- フィールド動き信号を与えるためのコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
フィールドからフィールドへの動き値を生成するステップと、
内部フィールド垂直画像遷移値を生成するステップと、
フィールドからフィールドへの動き値および内部フィールド垂直画像遷移値を比較することによってフィールド動き信号を生成するステップとをコンピュータに実行させ、内部フィールド垂直画像遷移値がフィールドからフィールドへの動き値より大きいとき、フィールド動き信号はフィールドからフィールドへの動きを示さない、記録媒体。 - 内部フィールド垂直画像遷移値がフィールドからフィールドへの動き値より小さいとき、フィールド動き信号はフィールドからフィールドへの動きを示す、請求項１４に記載の記録媒体。
- フィールドからフィールドへの動き値を生成するステップは、一時的に隣接する反対のフィールドパリティのピクセル情報を比較するステップを含む、請求項１４に記載の記録媒体。
- 内部フィールド垂直画像遷移値を生成するステップは、単一フィールド内の空間的に隣接するピクセル情報を比較するステップを含む、請求項１４に記載の記録媒体。
- 飛越し映像信号（Ｆ０）を受け取るステップと、
映像信号を１フィールド期間から１走査線の２分の１期間を減じた分だけ遅延させ、第１の遅延出力信号（Ｆ１−１／２Ｈ）を与えるステップと、
映像信号を１フィールド期間に１走査線の２分の１期間を加えた分だけ遅延させ、第２の遅延出力信号（Ｆ１＋１／２Ｈ）を与えるステップと、
映像信号から第１の遅延出力を減算して第１の差を与えるステップと、
映像信号から第２の遅延出力を減算して第２の差を与えるステップとをさらにコンピュータに実行させる、請求項１４に記載の記録媒体。 - フィールドからフィールドへの動き値を生成するステップは、前記第１の差および第２の差を比較して絶対値を生成するステップと、最も小さい絶対値をフィールドからフィールドへの動き値として選択するステップとを含む、請求項１８に記載の記録媒体。
- フィールド動き信号を与えるための装置であって、
フィールドからフィールドへの動き値を生成するための手段と、
内部フィールド垂直画像遷移値を生成するための手段と、
フィールドからフィールドへの動き値および内部フィールド垂直画像遷移値を比較することによってフィールド動き信号を生成するための手段とを備え、内部フィールド垂直画像遷移値がフィールドからフィールドへの動き値より大きいとき、フィールド動き信号はフィールドからフィールドへの動きを示さない、装置。
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