インターレース解除
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上がインターレース解除前、下が解除後

インターレース解除(インターレースかいじょ)は、一般的なアナログテレビ信号または1080iフォーマットのHDTV信号などのインターレース映像を非インターレース形式に変換するプロセスのことである。デインターレース(deinterlace)ともいう。

インターレース映像では1枚のフレームは撮像素子の奇数ラインと偶数ラインで交互に走査された各フィールドから成り、それは少ない送信帯域幅においてプログレッシブ走査と同等のフレームレートの認識効果を与えるため、アナログテレビジョンではこの方法が採用されていた。CRTディスプレイでは、その完全なアナログ性質のために正しくインターレースビデオを表示することができたが、近年のディスプレイ装置は多数のピクセルによって画面が構成されており、インターレース方式は再現されない。結果的にインターレースの奇数フィールドと偶数フィールドは、インターレース解除によって1枚のフレームに変換する必要があり、その技術は何十年も研究され、複雑な解除アルゴリズムが採用されているが、一貫性のある結果を達成するのは非常に困難である[1][2]
背景インターレース走査のイメージ

フィルムによる映画では連続した静止画像として記録されるが、テレビジョンシステムでは撮像素子が水平方向に1行飛ばしで走査することで映像を記録する。アナログテレビでは各フレームは奇数フィールドと偶数フィールドによって構成され、フィールドは公称フレームレートの2倍のレートで記録されている。NTSC方式においては29.97フレーム/秒すなわち59.94フィールド/秒、PALおよびSECAMでは25フレーム/秒、50フィールド/秒で記録される。このようにフレームレートの2倍の速度で解像度を半分に分割して順次走査することをインターレースという。

インターレース信号は奇数と偶数のフィールドが短時間の間に交互に表示されるので、視聴者は錯覚を起こしフリッカーをさほど意識することなく1枚の絵として認識する。プログレッシブ映像と比較して同じ帯域で2倍の時間分解能(高いほど動きが滑らかになる)を持つことになる。しかし、インターレース信号は奇数・偶数のフィールドを順次走査する専用のディスプレイを必要とする。伝統的なCRTベースのテレビジョン受像器がまさにそれである。

LCDDLPプラズマといった最近のディスプレイ装置はプログレッシブ走査しかサポートしておらず、インターレース信号をネイティブに表示することは出来ない。これらのディスプレイ装置でインターレース信号を取り扱うためには2本のインターレースフィールドをインターレース解除によって1枚のプログレッシブ・フレームに変換する必要がある。しかし、奇数・偶数フィールドの撮像には時間差があるため、単純に2つを貼りあわせて1枚のフレームを再現すると、動きのあるシーンでコーミングと呼ばれるノイズが発生してしまう。優秀なインターレース解除アルゴリズムでは画質を損なうことなくコーミング発生を防止する処理が行われる。欠落している画像情報を復元する技術があり、それらは複雑なアルゴリズムと高度な処理能力を必要とする。

インターレース解除には複雑な処理が必要となるため、映像の表示に遅延が発生することがある。一般的に意識されることは少ないが、昔のテレビゲームをプレイする時などにコントローラ入力との間にタイムラグを生じさせることがある。多くのテレビでは画質を犠牲にして表示速度を最大にする「ゲームモード」が準備されている。インターレース解除処理はそのようなタイムラグの要因の一つではあるが、「スケーリング」(解像度変換)もまた複雑なアルゴリズムとミリ秒単位の処理時間を要する。
プログレッシブ・ソース素材詳細は「テレシネ」を参照

インターレースで記録された映像の中にはプログレッシブ・ソースを含むものがあり、インターレース解除時にはこれも考慮されなければならない。

標準的な24フレーム/秒のフィルム素材が「テレシネ」を使用してインターレース映像に変換されるとき、フィルムの1コマは2つのフィールドに分割される。各フィールドは全く同じプログレッシブフレームの一部であり、インターレース解除に複雑なアルゴリズムは必要とされない。しかし50フィールド/秒のPAL/SECAMシステム、あるいは59.94/60フィールド/秒のNTSCシステムに適合させるためには様々な「プルダウン」技術を利用してフレームレート変換が行わなければならない。最先端のテレビシステムでは「逆テレシネ」処理を使用してオリジナルの24フレーム/秒信号を復元することが出来る。別の手法としては24フレーム/秒のフィルムを4%スピードアップしてPAL/SECAMに変換することであり、これはいまだにPAL市場圏ではSDとHDのテレビ放送と同様にDVDでも使われている。

DVDでは以上のような手法を用いて映画など24フレーム/秒のプログレッシブ映像をエンコードし、インターレース映像として記録する。あるいはオリジナルの24フレーム/秒の映像として記録して、DVDプレイヤーがインターレース映像に変換するよう指示を与える。そのとき、MPEG-2デコーダータグが利用される。Blu-ray Discでは殆どの映画ソフトでオリジナルの24フレーム/秒のフレームレートで記録されており、出力はプログレッシブ1080p 24fpsで直接行われるようになっており、特別な変換は不要である。

HDVビデオカメラの中には24フレーム/秒または25フレーム/秒のPsF (Progressive segmented frame)モードの機能を備えているものがある。TVプロダクションも25または30フレームで動作する特殊なフィルムカメラを使用することがあり、そういった素材では放送時のフォーマット変換の必要は無い。
インターレース解除手法左からプログレッシブ/インターレース/インターレース(アンチエイリアシング)/インターレース解除(フィールド補間)


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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)
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