JPH11202848A - ディジタル動画像の転送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示速度にデータ転送速度が追い付かないよ
うな場合でも、１枚のフィールド画面内での画像の途中
切れやフィールドの組み合わせの誤りを防止し、破綻の
無い滑らかな表示が可能なディジタル動画像の転送方式
の提供を課題とする。 【解決手段】 ２対１インターレース方式で動画像を表
示する表示手段に対して、表示すべきディジタル動画像
データを転送するディジタル動画像の転送方式で、前回
転送の第２フィールドの表示開始のタイミングで今回の
第１フィールドの転送を開始し、前回転送の第２フィー
ルドの表示終了のタイミングまでに今回の第１フィール
ド転送が終了しなかった場合は今回の第１フィールド転
送終了に続けて今回の第２フィールドの転送を開始し、
今回の第２フィールドの転送終了後の最初の第２フィー
ルドの表示開始のタイミングで次回の第１フィールドの
転送を開始することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル動画像
の転送方式に関し、特にインターレスデジタル動画像の
滞らかな表示が可能な転送方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターレスのデジタル動画像の表示を
行なう場合、データ・ストレージデバイス（メモリやハ
ードディスクなど）からデータを表示用メモリに転送す
る際に、データ転送が間に合わなかったときにもその処
理方法を通常の手順と変えないとすると、次のような問
題点が発生することがあった。表示に使用する画像と転
送しようとする画像がメモリ内でアドレスとして追い越
してしまい、その結果実際に目にみえる画像が途中で切
れてしまう。これは、インターレス画像の基本単位であ
る１枚のフィールド画面内で、上半分は新しい画像、下
半分は古い画像というような内容になってしまった場合
に起こる。

【０００３】奇数、偶数フィールドで追い越しを起こさ
ないようにするために、転送タイミングを待つという処
理を行なうと、ペアとなっているフィールドの表示順番
が変わってしまい、１フィールド古いペアの相手と同時
に表示されてしまうため、時間軸として片側のフィール
ドだけ先に進んでしまうことになり、動きの激しい物体
が表示されているときに、そのぶれが大きくなってしま
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、インタ
ーレスのデジタル動画像の表示手段の表示速度にデータ
転送速度が追い付かないような場合、画像が途中で切れ
てしまったり、フィールドの組み合わせが変わってぶれ
が発生してしまう等の不都合が生まれる。

【０００５】本発明はこの点を解決して、比較的簡単な
方法で、１枚のフィールド画面内での画像の途中切れや
フィールドの組み合わせの誤りを防止し、破綻の無い滑
らかな表示が可能なディジタル動画像の転送方式の提供
を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、２対１インターレース方式で動画像を表
示する表示手段に対して、表示すべきディジタル動画像
データを転送するディジタル動画像の転送方式におい
て、前回転送の第２フィールドの表示開始のタイミング
で今回の第１フィールドの転送を開始し、前回転送の第
２フィールドの表示終了のタイミングまでに今回の第１
フィールド転送が終了しなかった場合は今回の第１フィ
ールド転送終了に続けて今回の第２フィールドの転送を
開始し、今回の第２フィールドの転送終了後の最初の第
２フィールドの表示開始のタイミングで次回の第１フィ
ールドの転送を開始することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるディジタル
動画像の転送方式を添付図面を参照にして詳細に説明す
る。図１のように、インターレス動画像のデジタルデー
タをメモリやハードディスクから表示用のフレームメモ
リにリアルタイムに転送し動画として表示する場合を考
える。

【０００８】図１は、この場合の構成を示すブロック図
で、１はＣＰＵ、２はメモリ、３はハードディスクなど
の補助記憶装置、４は画像処理を行うグラフィックチッ
プ、５は画像表示用のフレームメモリであるグラフィッ
クメモリ、６は表示を行うモニタ装置、７はシステムバ
スである。動画像のデータを十分に転送出来るだけのス
ピードがメモリ２、ＣＰＵ１、ハードディスク３および
バス７にそれぞれにあれば、図２のようなタイミングで
転送を行い、表示を行なうことが可能である。この図
で、粗い網掛けの領域は、１ｓｔ（第１）フィールドの
画像、細かい網掛けの部分は２ｎｄ（第２）フィールド
の画像を表している。表示用のメモリはシングルバッフ
ァ（表示に必要な１画面分のデータを格納できるだけの
量を持っている）とする。

【０００９】インターレス画像では、１ｓｔフィール
ド、２ｎｄフィールドの２画面、２回の走査で１画面を
構成する方式である。この描画方式では、転送されてく
るデータと描画に用いるデータとをアクセスするアドレ
スができるだけ表示メモリ５内で一致しないように、追
い越さないようにする必要がある。表示に使用している
アドレス付近に転送し書き込みを行なうと、そのアドレ
スの前後でモニタ装置６に表示される画像が切れてしま
うからである。

【００１０】これを防止するため、多くの場合、１ｓｔ
フィールドの画像の転送は、２ｎｄフィールドが表示さ
れている間に行なうようにし、２ｎｄフィールドの画像
の転送は１ｓｔフィールドを表示しているときに行なう
というように、転送と表示をそれぞれ逆の時間に処理さ
せ、転送の操作がモニタテレビ上には見えないように工
夫している。

【００１１】図２は、この転送処理の様子を示すタイム
チャートである。Ｖ同期信号（ａ）に対して、図２の
（ｄ）に示すように１ｓｔ、２ｎｄのフィールドが交互
に表示される。この表示タイミングの逆の時間帯は図２
の（ｃ）に示すようにストレージデバイスからデジタル
データの転送が行われている。すなわち２ｎｄフィール
ドの表示開始タイミングで１ｓｔフィールドの転送を開
始する。従って、転送したデータが実際に表示されるの
は、１フィールド後の時刻になる。図２では、転送の時
間の方が表示に対して十分に速いため、各フィールドの
転送タイミングは、それぞれ逆のフィールドの表示スタ
ートを待って順に行なうことができている。

【００１２】ここで、図３のように転送するデータ量が
多く、１フィールド分の転送が１フィールドの時間を越
えてしまうような場合を考える。このような場合に、図
２と同じように、転送するタイミングを逆のフィールド
の表示を待って行なうとすると、図３（ｄ）のようにな
ってしまう。このとき、ペアになっている１ｓｔ、２ｎ
ｄの画像がメモリ内に格納され終わるまで、図３（ｄ）
で（Ｂ）で示した部分に１フィールド古い画像が残って
しまい、結果としてペアが崩れる。インターレス画像の
場合、動きが激しい画像だとこのような状態をモニタで
見ると、大きくぶれた画像になってしまう。これは、本
来時間的に進んだ位置であるにもかかわらず、古い画像
が表示されてしまうためである。

【００１３】そこで、本発明では、図４に示すような転
送方式を開発した。なお、以下の議論は、画像データ１
フィールドの転送にかかる時間が１フィールドの走査時
間長（フィールド期間）より長く、かつ最大でも１フィ
ールドの走査時間長の１５０％に収まるような場合に有
効である。この方式では、１ｓｔフィールドの画像を転
送し終わった直後、表示のフィールドタイミングを読み
取る。読み取ったタイミングを調べることで、フィール
ド内で転送ができたかどうかを知ることができる。

【００１４】図４の場合、１ｓｔフィールドの画像を転
送し終わった直後の図４（ｃ）の（Ｃ）時点では、すで
に図４（ｂ）で奇数（１ｓｔ）の表示タイミングになっ
ていて転送が間に合わなかったため、次のフィールドま
で食い込んでしまったことがわかる。そこで、間に合わ
なかったと判断したときは、次のフィールドの開始を待
たず、ペアとなる２ｎｄフィールドの転送をすぐに開始
する。こうすることで、図３のように古い画像が表示さ
れることがなくなるため、正しいペアでフィールドが連
続されることになる。このときに、転送するフィールド
と、表示するフィールドが一致してしまうことになる
が、描画を行なっている時間と、転送を行なうポイント
がずれているため、追い越しなどの問題は起こらないよ
うにすることができる。

【００１５】図４のポイントＡにおけるタイミングの詳
細を図５に示す。画面上のポイントＡという時間の走査
のタイミングに対して、既に新しい画像は書き込まれて
しまっているので、古い画像が出てしまうという追い越
しの問題は生じない。転送する画像データは、２ｎｄフ
ィールドが表示され終わる前にすべて転送が完了してい
るため、表示タイミングに追い付かれることはなく、常
に新しい２ｎｄフイールドの画像がモニタに表示される
ことがわかる。

【００１６】このような方法を採用した場合、ストレー
ジデバイス（メモリやハードディスク等）からのデータ
の転送順序を考慮することで、２つの描画方式が考えら
れる。画像データが図６（ａ）のように格納されていた
とする。図４のように転送が間に合わなかったときに、
図６（ｂ）のように格納されているデータを１フレーム
（２フィールド）おきに飛ばす方法を採ると、用意され
た画像は飛び飛びになるが、記録されたときと同じ時間
で画像が再生されることになる。一方、図６（ｃ）のよ
うに格納されたデータの順序にすべてのデータを転送す
るとすると、記録された時間の２倍の時間がかかって１
／２のスピードで表示されることになる。

【００１７】このどちらの方式を採用するかは、画像の
性質によってユーザーが選択できるようするべきであろ
う。たとえば、音声などのデータが付随している場合
は、その同期をとるため、図６（ｂ）の方式を採用した
方がよい。また、画像を用いて研究、解析などを行なう
用途では、すべてのデータが表示される図６（ｃ）の方
式で描画を行なう方が好ましいと考えられる。

【００１８】このような方法は、特にコンピュータグラ
フィックス（ＣＧ）において、フレームレンダリングさ
れた作品を描画する際に有効である。フレームレンダリ
ングされた画像は、フレーム内では動きは固定されてお
り、１ｓｔフィールドと２ｎｄフィールドの画像で位置
のずれがないため、静止画にしたときにもインターレス
画像特有のぶれがない奇麗な表示が可能である。このレ
ンダリング方式を採用したＣＧアニメーションを転送速
度が遅いバス、デバイスで接続したときに本方式を採用
することで、コマ落ちはするが、実用に耐える品位の動
画アニメーションを表示することが可能になる。

【００１９】また、図６（ｃ）のようにして１／２のス
ピードで表示したＣＧ動画像をＶＴＲに記録し、ＤＴ
（ダイナミックトラッキング）機能を持つＶＴＲで２倍
のスピードで再生することで、目的の時間で表示するこ
とも可能である。

【００２０】現在、ハードディスクに格納されたフルサ
イズのアニメーション、動画像を高画質で再生するため
には、使用されるハードディスク、転送バス、ＣＰＵ、
メモリなどに高い転送スペックが要求されている。しか
し、本発明の手法を用いると、低い性能の処理装置で
も、高品位な映像を得ることが可能になると考えられ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明は、２対１インターレース方式で動画像を表示する
表示手段に対して、表示すべきディジタル動画像データ
を転送するディジタル動画像の転送方式において、前回
転送の第２フィールドの表示開始のタイミングで今回の
第１フィールドの転送を開始し、前回転送の第２フィー
ルドの表示終了のタイミングまでに今回の第１フィール
ド転送が終了しなかった場合は今回の第１フィールド転
送終了に続けて今回の第２フィールドの転送を開始し、
今回の第２フィールドの転送終了後の最初の第２フィー
ルドの表示開始のタイミングで次回の第１フィールドの
転送を開始することを特徴とする。これにより、転送が
間に合うときは、各フィールド単位で描画と転送のフィ
ールドをお互いが影響を受けないタイミングで処理さ
れ、転送が間に合わない場合でも、古い画像が表示され
ることがなく、正しいペアでフィールドが連続され、表
示されるためフィールドの不連続や時間の逆行を生じる
ことがなく、破綻の無い滑らかな表示が可能になる。

【００２２】本発明の請求項２の発明は、１フィールド
のディジタル動画像データの転送速度が、表示手段の１
フィールドの表示速度よりも遅く、表示手段の１フィー
ルドの表示速度の１．５倍よりも速い転送手段に用いら
れる。これにより、この条件の範囲では請求項１に示し
た効果を確実に実現することができる。

【００２３】本発明の請求項３の発明は、１フィールド
のディジタル動画像データの転送速度が前記表示手段の
１フィールドの表示速度よりも遅い場合に、ディジタル
動画像データの転送を１フレームおきに行うことを特徴
とする。これにより、ディジタル動画像データの転送速
度が、表示速度よりも遅いときに画像データは飛び飛び
になるが、記録されたときと同じ時間で画像を再生する
ことができる。

【００２４】本発明の請求項４の発明は、１フィールド
のディジタル動画像データの転送速度が表示手段の１フ
ィールドの表示速度よりも遅い場合に、ディジタル動画
像データの転送をデータ損失なしに表示時間の２倍の時
間で行うことを特徴とする。これにより、ディジタル動
画像データの転送速度が、表示速度よりも遅いときに表
示速度は半分になるが、記録された画像データをロスな
しに表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インターレス動画像のデジタルデータを転送し
て表示する際の構成を示すブロック図。

【図２】転送系に動画像のデータを十分に転送できる速
度がある場合の転送のタイムチャート。

【図３】転送系に動画像のデータを十分に転送できる速
度がなく不具合が発生する場合の転送のタイムチャー
ト。

【図４】本発明の一実施の形態の転送のタイムチャー
ト。

【図５】図４の実施の形態での走査位置と転送位置の関
係を示す説明図。

【図６】本発明での蓄積データと表示データの関係を示
す説明図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…メモリ、３…補助記憶装置、４…グラ
フィックチップ、５…グラフィックメモリ、６…モニタ
装置、７…システムバス。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２対１インターレース方式で動画像を表
   示する表示手段に対して、表示すべきディジタル動画像
   データを転送するディジタル動画像の転送方式におい
   て、 前回転送の第２フィールドの表示開始のタイミングで今
   回の第１フィールドの転送を開始し、 前回転送の第２フィールドの表示終了のタイミングまで
   に今回の第１フィールド転送が終了しなかった場合は今
   回の第１フィールド転送終了に続けて今回の第２フィー
   ルドの転送を開始し、 今回の第２フィールドの転送終了後の最初の第２フィー
   ルドの表示開始のタイミングで次回の第１フィールドの
   転送を開始することを特徴とするディジタル動画像の転
   送方式。
2. 【請求項２】 １フィールドのディジタル動画像データ
   の転送速度が、前記表示手段の１フィールドの表示速度
   よりも遅く、前記表示手段の１フィールドの表示速度の
   １．５倍よりも速い転送手段に用いられることを特徴と
   する請求項１に記載のディジタル動画像の転送方式。
3. 【請求項３】 １フィールドのディジタル動画像データ
   の転送速度が前記表示手段の１フィールドの表示速度よ
   りも遅い場合に、ディジタル動画像データの転送を１フ
   レームおきに行うことを特徴とする請求項１または請求
   項２に記載のディジタル動画像の転送方式。
4. 【請求項４】 １フィールドのディジタル動画像データ
   の転送速度が前記表示手段の１フィールドの表示速度よ
   りも遅い場合に、ディジタル動画像データの転送をデー
   タ損失なしに表示時間の２倍の時間で行うことを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載のディジタル動画像
   の転送方式。