地デジTVのコンポジット入力のフレームレート

質問

地デジ対応のTVは(倍速駆動でなくとも)、30fpsの放送を60fpsで表示していると聞きます。
しかし、それを試してみようとコンポジット映像信号を入力して見てみたところ、点滅するはずの部分が縞になっており、30fpsで表示されているように見えます。
これはコンポジット入力だけなのでしょうか、それともTV放送も30fpsなのでしょうか。
また、フレームレートは製品によるのでしょうか。
私のTVの型番はLC20DZ3で、関係無いとは思いますが入れた映像はファミコン(互換機)のものです。

回答No.5

hs001120

>ということは、ゲーム機からの入力を60fps化したとしても、フィールドごとの点滅はフレーム間で静止した縞模様と区別がつかず、静止した縞模様が60fpsで表示されてしまうのでしょうか。

処理説明に書いてある以外にゲーム機からの入力対応用のロジックがあれば話は別ですが

そうなってしまうように思います。

回答No.4

hs001120

>結局のところ、処理システムが30fpsであると考えられるということでしょうか。

やはり、ほんの少し誤解があるような感じがしてなりません。

そもそも、普通の液晶テレビのコンポジット入力は、
インターレースの30(フレーム/秒)=60(フィールド/秒)を入力する前提です。

>地デジ対応のTVは(倍速駆動でなくとも)、30fpsの放送を60fpsで表示していると聞きます。
についていえば

ゲーム機の出力を入力して、こう見えるから・・・というアプローチそのものが
確認方法として適当ではないという事でしょう。

>私のTVの型番はLC20DZ3で
ですから、SHARP AQUOSの処理説明をみます。
http://www.sharp.co.jp/corporate/rd/journal-85/pdf/85-11.pdf
LC37BD5用の説明ですから細部はことなるかも知れませんが
インターレース・プログレッシブ変換(IP変換)処理は　
・ポイント1
　図1のブロック図のように、アナログ入力・ディジタル入力の別に関わらず経由する
・ポイント2
動き適応処理を行っている
つまり、変換処理時に受け取った奇数(偶数)フィールドの情報だけではなく、
1/60秒前の偶数(奇数)フィールドの情報も元にして補間演算を行っている事になります。

ゲーム機の出力が奇数フィールドしか無い場合、この機能は正常に本来期待された通りに
性能を発揮しようがありません。

お礼

回答ありがとうございます。
わかった気がします。
>現在の映像信号と１フレーム前の映像信号との差分から動き検出を行い，動きのある画素については上下のラインの映像から信号を補間し，動きのない画素については１フィールド前の映像信号をそのまま表示する
ということは、ゲーム機からの入力を60fps化したとしても、フィールドごとの点滅はフレーム間で静止した縞模様と区別がつかず、静止した縞模様が60fpsで表示されてしまうのでしょうか。

>ゲーム機の出力を入力して、こう見えるから・・・というアプローチそのものが
>確認方法として適当ではないという事でしょう。
いえ、「ゲーム機の出力が60fpsで表示されるか」も確認したいことでしたので。

回答No.3

hs001120

>ということであるならファミコン互換機は60fpsになりそうなものですが。

その通りです。

問題は観測する側にあります。

60fpsモードの場合、奇数ラインで構成されるフィールドだけが
繰り返し出力されている事になります。
偶数ラインで構成されるフィールドは存在していないのです。

同じ話の繰り返しますが、
アナログテレビは、入力信号の通りに描画するだけですから
奇数ラインで構成されるフィールドだけを1/60秒毎に表示するだけです。

例えば、
60fpsの1画面目が全面「白１色」、60fpsの2画面目が全面「黒１色」なら
1/60秒「白１色」を表示した後に、1/60秒「黒１色」を表示です。

デジタルテレビに限らずデジタルレコーダの場合
多くの場合、正規のNTSC信号用に製品が調整されていますから
「奇数ラインで構成されるフィールドの次は
偶数ラインで構成されるフィールドである"はず"である」
という決め打ちで動作しています。

30fps単位の処理システムで観測するとどうなるかは製品にも依存しますが
・奇数フィールドのデータしか無いので、偶数フィールド用のメモリーには
データが蓄積されない
・2つ目のフィールドは偶数フィールドである"はず"という前提で、
偶数フィールド用のメモリーに書き込まれてしまう。
ということになります。
どちらの場合でも30fps単位の処理システムで観測すれば
>点滅するはずの部分が縞になっており
となります

お礼

回答ありがとうございます。
理解に時間がかかり返答が遅れてすみません。
結局のところ、処理システムが30fpsであると考えられるということでしょうか。

回答No.2

tama80ji

コンポジットやS端子がカバーしているのはインターレースです。
インターレースとは人間の視覚の残像効果を応用して1フレームを二分割して、1フィールドで走査線の奇数列、もう1フィールドで偶数列を表示し、これで1フレームを形成する方式です。
一種のアナログの圧縮方式です。
NTSCは29.97fps(正確には30fpsではありません)ですが、2フィールドで1フレームを形成している方式です。
コンポジットやS端子や日本やアメリカなどの従来NTSC方式の信号を入出力します。
プログレッシブ(ノンインターレース)信号には非対応です。入出力は可能は可能ですが、画面がかなりチラツキます。またブラウン管時代はプログレッシブ対応のTV自体も少なかったために実用性が伴いませんでした。
ビデオ素材のものはトップフィールドからの走査、フィルム素材のものはボトムフィールドからの走査が基本です。

液晶やプラズマの表示は基本はノンインターレース処理です。
これはフィールド分割していない映像表示方法です。
基本は29.97fps表示です。ただ1フレームが2フィールドで構成されているオリジナルの信号の、2フィールドを内部処理で合成して1フレームとして表示しているに過ぎません。
1フィールドから1フレームを生成しているわけではありません。
2フィールドから1フレームを構成するところまでは同じですが、走査線表示ではないので2フィールドを合成して1枚絵として1フレーム表示とします。
ところがインターレース解除をして合成しないとコーミングノイズ(櫛ですいたようなノイズ)が発生します。
つまり1枚絵の合成に失敗していると言うことです。

60fpsや120fps、240fpsと言うのは、内部処理のフレーム補間で高速表示しているもので、専用の処理回路と対応したパネルが必要です。
これらの機種では1フィールドから1フレームを生成したり、更に予測変換で中間の動作のフレームを自動生成して補間して表示します。つまりオリジナルには存在しないフレームも存在することとなります。
まだまだパネルも処理回路も高価ですので、搭載機種は中級機以上で、しかもノイズが目立ちやすい大画面TVが中心です。価格も跳ね上がります。
LC20DZ3は小型液晶TVですし専用回路もありませんし、パネルも高速表示タイプのものではないので30fps表示です。

地デジもBS・CSデジタルにしても送り出しはインターレースです。これはNTSCからの互換と、基本技術開発はアナログ時代であることに起因しています。
ただし映画専門チャンネルなどでは、元々プログレッシブ表示である映画に最適な24fps(映画フィルムは元々1秒間24コマ)で送信している場合もあります。

＞入れた映像はファミコン(互換機)のものです。

PS2より前のゲーム機は低価格化のために正規のNTSC信号への復調回路を搭載しておらず、コンポジット、S端子から出力されるのは擬似NTSC信号です。TV側の補正回路で補正表示する仕組みです。
そのために合成に失敗している可能性もあります。通常のTV放送ではおそらく目立たないコーミングノイズだと思われます。

お礼

回答ありがとうございます。

>基本は29.97fps表示です。
>60fpsや120fps、240fpsと言うのは～専用の処理回路と対応したパネルが必要です。
そうなのですか。これが一番気になります。
以前見かけた情報で地デジTVは基本60fps、倍速というのは120fpsのこと、といったことが書かれていたのですが、これは誤りなのでしょうか。

>インターレース解除をして合成しないとコーミングノイズが発生します。
映したのが60fpsで点滅してる場面ですので、30fpsではどうやっても表示できません。
インターレース解除の有無は関係ないでしょう。

>PS2より前のゲーム機は～擬似NTSC信号です。
大体理解しているつもりです。
表示が30fpsか60fpsかが知りたかったので、コーミングノイズの有無は関係ないと思います。

回答No.1

hs001120

それは、よくある勘違いに嵌っていると思います。

少なくとも質問文を読ませていただいた限りでは
ファミコン(互換機)もテレビも、仕様通りの正しい動作をしていて
SortaNerdさんが、根本的な部分について勘違いをされているので、
おかしくない動作をおかしいと感じてしまっているように読み取れます。

旧来のアナログ(NTSC)は、1/60秒に一回画面全体を書き換える動作です。
有効領域で縦約240本分を書き換えています。
有効領域で縦約480本分を書き換えたい場合は、240*2で2回分の時間
(1/60)*2=(1/30)　が掛かってしまう。
ということに過ぎません。

文章だけだと、解り難いはずですから、次のようなサイトの図説を
見てみることをお勧めします。
http://oh-me.com/sub3_a004.html
http://www.axiscom.co.jp/prod/camsrv/doc/progressive_scan.htm

そもそも基本的に、現実世界の風景が左上から順序よく変わっていく
なんてことはありません。
SortaNerdさんの肉眼ならびに神経系も、何か風景を見て
左上から順序よく認識処理を行う。なんてことはありません

単位時間内に送出される情報量が同じなら、
まず荒く1本飛ばしでもよいから速く画面全体を書き換え、次に間を書き換え。
としたほうが人の目には自然に感じられやすいと言われています。

ただ、単位時間内の情報量が同じという縛りが無いのなら、
処理能力の違いに物を言わせて、2倍以上の処理をすれば良いという
選択もアリです。

>関係無いとは思いますが入れた映像はファミコン(互換機)のものです。
いいえ、とても重要です。

上記のような書き換え動作の指示を誰がしているかというと、その映像信号を
送りだしている側の機器です。
テレビ側はあくまでも受身です
旧来のアナログテレビでは、入力された信号どおりに処理を行っている
ただそれだけです
今時の地デジテレビでは、処理能力にものを言わせた補間処理等を
行うことも可能ですが、基本的に受身である事には違いはありません。

先に、
>まず荒く1本飛ばしでもよいから速く画面全体を書き換え、次に間を書き換え。
と書きましたが、「次に間を書き換え。」なんてことを意図的にせず
常に1本飛ばしで速く画面全体を書き換え続ける。という選択肢もあります。
ファミコン(互換機)などのゲーム機ではそれがアリです。
というか、ある一本のゲームでアニメシーンとアクションゲームシーンで
モードが違うなんてことは別に珍しくありません。

お礼

回答ありがとうございます。

インターレースの仕組みについては存じております。

>上記のような書き換え動作の指示を誰がしているかというと、その映像信号を送りだしている側の機器です。
では入力によってフレームレートが変わるということでしょうか。
であれば、
>常に1本飛ばしで速く画面全体を書き換え続ける。という選択肢もあります。
>ファミコン(互換機)などのゲーム機ではそれがアリです。
ということであるならファミコン互換機は60fpsになりそうなものですが。

結局、地デジテレビでは放送や外部入力をどう扱っているのでしょうか。