KR940002936B1 - Moving picture detecting circuit for ntsc tv system - Google Patents

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Abstract

The circuit comprises a frame delayer which delays input video signal by 1 frame, two brightness/color signal separators which separate brightness and color signals out of both the input signals and 1 frame delayed signals, a subtractor which subtracts the brightness signals separated by the separators, an adder which adds the color signals separated, a filter which produces the motion data by filtering the brightness and color signal coming out of the subtractor and adder, a detector which detects the remaining brightness signal out of the color signals separated by the separator, and finally another detector which selects one from the two motion data coming from the filter and counts the motions.

Description

NTSC 영상신호의 움직임 검출회로NTSC video signal motion detection circuit

제1도는 종래의 휘도신호 움직임 검출회로도.1 is a conventional luminance signal motion detection circuit diagram.

제2도는 종래의 색신호 움직임 검출회로도.2 is a conventional color signal motion detection circuit diagram.

제3도는 본 발명의 움직임 검출회로를 나타내는 블럭구성도.3 is a block diagram showing a motion detection circuit of the present invention.

제4도는 제3도의 잔류휘도신호 검출부의 상세 구성도.4 is a detailed configuration diagram of the residual luminance signal detector of FIG.

제5도는 제3도의 움직임 검출부의 상세 구성도이다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the motion detector of FIG. 3.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

50,81 : 감산기 70 : 필터부50,81: subtractor 70: filter unit

80 : 잔류휘도신호 검출부 82,84 : 절대값 검출부80: residual luminance signal detector 82,84: absolute value detector

85,91 : 비교기 90 : 움직임 검출부85, 91: comparator 90: motion detector

92 : 스위칭부92: switching unit

본 발명은 영상신호의 움직임(Motion)을 검출하여 휘도/색신호 분리 또는 부호화 등을 수행하도록 된 디지탈 TV나 VCR과 같은 시스템에 있어서, 크로마(Chroma)신호의 움직임 검출시 휘도신호의 잔여성분에 의해 에러가 발생하여 검출특성이 저하되는 것을 막을수 있도록 한 NTSC 영상신호의 움직임 검출회로에 관한 것이다.According to the present invention, in a system such as a digital TV or a VCR, which detects motion of a video signal and performs luminance / color signal separation or encoding, the residual component of the luminance signal is detected when the chroma signal is detected. The present invention relates to a motion detection circuit of an NTSC video signal which can prevent an error from occurring and deterioration of detection characteristics.

일반적으로 디지탈 TV나 VCR과 같은 시스템에서는 1프레임간의 픽셀(Pixel)차에 의한 움직임량을 계산하여 입력되는 영상이 정지화상인지 동화상인지를 판별하는데, 종래의 NTSC방식 영상신호의 움직임 검출회로는 제1도 및 제2도에서와 같이 구성되어 있었다.In general, a system such as a digital TV or a VCR calculates an amount of motion based on a pixel difference between frames to determine whether an input image is a still image or a moving image. It was constructed as in FIG. 1 and FIG.

휘도신호의 움직임을 검출할 경우에는 제1도에 도시된 바와 같이, 입력되는 복합영상신호를 1프레임 지연시키는 525H 지연기(1)를 사용하여 이전 프레임의 신호를 기억시킨 뒤, 감산기(2)에서, 현재 프레임과 이전 프레임의 신호를 감산하여 픽셀의 차신호를 구비하고, 차단주파수가 2㎒인 저역통과필터(3)를 거침으로써 상기 차신호에 포함되어 있는 크로마신호를 제거하게 된다.When detecting the movement of the luminance signal, as shown in FIG. 1, the signal of the previous frame is stored using the 525H delayer 1 which delays the input composite video signal by one frame, and then the subtractor 2 In the present invention, the signal of the current frame and the previous frame is subtracted to provide a pixel difference signal, and the chroma signal included in the difference signal is removed by passing through the low pass filter 3 having a cutoff frequency of 2 MHz.

절대값 검출부(4)에서는 상기 필터링된 신호의 절대값을 취하고, 비교기(5)에서 이 값을 설정된 값과 비교하여 설정값 이상이면 움직임이 있는 것으로, 설정값 이하이면 움직임이 없는 것으로 판단하게 된다.The absolute value detection unit 4 takes the absolute value of the filtered signal and compares this value with the set value in the comparator 5 to determine that there is motion if it is above the set value and that there is no motion if it is below the set value. .

한편, 크로마신호는 프레임간에 180°의 위상차를 가지고 있으므로 정지화상일 경우 프레임간 픽셀을 더하게되면 크로마신호는 제거된다.On the other hand, since the chroma signal has a phase difference of 180 ° between frames, when the still picture is added, the chroma signal is removed when the pixels between the frames are added.

이러한 점을 이용하여 색신호의 움직임 검출시에는 제2도에 도시된 바와 같이, 1H 지연기(11)와 524H지연기(12)에 의해 구해진 이전 프레임의 픽셀신호와 현재 프레임의 픽셀신호를 가산기(13)에서 더하게되고, 상기 합신호는 고역통과필터(14)를 거침으로써 고역의 휘도신호를 제외한 휘도신호가 제거되고 색신호움직임 성분만이 존재하게 된다.When the motion of the color signal is detected using this point, as shown in FIG. 2, the pixel signal of the previous frame and the pixel signal of the current frame, which are obtained by the 1H delay unit 11 and the 524H delay unit 12, are added. 13), the sum signal passes through the high pass filter 14 so that the luminance signal except the luminance signal of the high range is eliminated and only the color signal movement component is present.

다음에, 움직임 성분(M1)과 움직임 성분(M2)에서는 크로마신호가 라인간에 180°의 위상차를 가지고 있는 특성을 이용하여 고역의 휘도신호를 제거하게 되는데, 움직임 성분(M1)에서는 픽셀(+)은 그대로 두고픽셀만 반전시켜 9개의 픽셀을 모두 더하게되고, 이때 고역의 휘도신호는 라인간 상관관계가 강할 경우에 제거된다.The pixel Next, the motion component (M 1) and a motion component (M 2) in the there is utilized by removing the luminance signal of the high-frequency characteristics that the chroma signal has a phase difference of 180 ° between the lines, the motion component (M 1) Leave (+) Only nine pixels are added by inverting the pixels, and the high-frequency luminance signal is removed when the correlation between lines is strong.

움직임 성분(M2)에서는 동일한 방법으로 현재 라인과 다음 라인간의 픽셀을 처리하여 고역의 휘도신호를 제거하게 되고, 절대값 검출부(15)(16)에서는 움직임 성분(M1)과 움직임 성분(M2)에 의해 구해진 값의 절대값을 취하게되며, 이 값을 비교기(17)(18)에 설정된 값과 비교하여 두 값이 모두 설정값 이상일 경우에만 색신호의 움직임이 있는 것으로 판단하게 된다.In the motion component M 2 , the pixel between the current line and the next line is processed in the same manner to remove the high-frequency luminance signal. The absolute value detectors 15 and 16 perform the motion component M 1 and the motion component M. The absolute value of the value obtained by 2 ) is taken, and this value is compared with the value set in the comparators 17 and 18 to determine that there is a movement of the color signal only when both values are greater than or equal to the set value.

그러나, 이러한 방식은 휘도신호의 움지임을 검출할때 단순히 프레임간 픽셀의 차신호를 필터링하여 움직임을 검출함으로 크로마신호를 제거하기 위한 필터의 특성이 극히 우수해야 하는 문제점이 있었고, 색신호 움직임 검출시 라인간의 상관관계가 양호하지 않으면 고역의 휘도신호가 제거되지 않으므로 정지화상인 경우에도 휘도신호의 잔여성분에 의해 동화로 판단처리하게 되어 실용성이 저하되는 문제점이 있었다.However, this method has a problem in that the characteristics of a filter for removing chroma signals have to be extremely excellent when the motion of the luminance signal is detected by simply filtering the difference signal between pixels between frames. If the correlation is not good, the high-frequency luminance signal is not removed, so even in the case of a still image, the determination process as a moving image is performed by the residual component of the luminance signal, which causes a problem of deterioration in practicality.

따라서, 본 발명의 목적은 크로마신호의 움직임을 검출할때 휘도신호의 잔여성분에 의해 정지화상이 동화상으로 처리되는 오동작을 방지할 수 있도록 하는 NTSC 영상신호의 움직임 검출회로를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a motion detection circuit of an NTSC video signal that can prevent a malfunction in which a still picture is processed as a moving picture by the residual component of the luminance signal when detecting the motion of the chroma signal.

본 발명의 다른 목적은 실제로 사용할때 오동작이 작고 움직임 검출특성이 양호하여 실용성이 우수한 NTSC 영상신호의 움직임 검출회로를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a motion detection circuit of an NTSC video signal having a low malfunction and good motion detection characteristics in practical use.

이와 같은 목직을 가지는 본 발명은 입력되는 NTSC 영상신호의 현재의 프레임과 이전의 프레임에서 각각 휘도신호와 색신호를 분리한 후, 분리된 휘도신호간의 차 및 분리된 색신호간의 합을 구하여 이들을 각기 필터링 (Filtering)하고, 상기 휘도신호 움직임 데이타와 색신호 움직임 데이타중에서 큰 값을 이용하여 움직임 계수를 산출하게 된다.According to the present invention having such a vertical separation, the luminance signal and the color signal are separated from the current frame and the previous frame of the input NTSC video signal, respectively, and the difference between the separated luminance signals and the sum of the separated color signals are respectively filtered. And a motion coefficient is calculated using a larger value among the luminance signal motion data and the color signal motion data.

그리고, 현재 및 이전의 프레임에서 분리된 색신호에 휘도신호의 잔여성분이 포함되어 있는지를 검출하고, 휘도신호에 의한 에러일 경우에는 휘도신호 움직임 데이타를 이용하여 움직임 계수를 정하도록 하게된다.Then, it is detected whether the residual signal of the luminance signal is included in the color signal separated in the current and previous frames, and in the case of an error caused by the luminance signal, the motion coefficient is determined by using the luminance signal motion data.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명의 움직임 검출회로를 나타내는 블럭 구성도이다.3 is a block diagram showing a motion detection circuit of the present invention.

여기서, 부호 20은 입력된 복합영상신호를 1프레임 지연시키는 프레임 지연부로서, 2개의 1프레임 메모리와 스위치로 구성되어 스위치 접속상태에 따라 하나의 메모리가 기록상태이면 다른 메모리는 판독상태가 되고, 순차적으로 1프레임 지연된 신호, 즉 이전 프레임의 복합영상신호를 출력하게 된다.Here, reference numeral 20 denotes a frame delay unit for delaying the input composite video signal by one frame. The frame delay unit is composed of two 1-frame memories and a switch. A signal delayed by one frame, that is, a composite video signal of the previous frame is sequentially output.

부호 30은 현재 입력되는 복합영상신호에서 취도신호(Ym1)와 색신호(Cm1)를 불리하는 제1휘도/색신호 분리회로이고, 부호 40은 이전 프레임의 복합영상신호에서 휘도신호(Ym2)와 색신호(Cm2)를 분리하는 제2휘도/색신호 분리회로도로서, 1차 또는 2차 라인 콤필터(Line comb Filter)를 사용하거나 적응형(Adaptive) 라인 콤필터를 사용하여 현재와 1프레임 전에서의 휘도신호와 색신호를 분리하게 된다.Reference numeral 30 denotes a first luminance / color signal separation circuit for disadvantageous signal Y m1 and color signal C m1 in the currently input composite video signal, and reference numeral 40 denotes a luminance signal Y m2 in the composite video signal of the previous frame. A second luminance / color signal separation circuit diagram that separates the color signal (C m2 ) from the current and one frame using a primary or secondary line comb filter or an adaptive line comb filter. The luminance signal and the color signal are separated.

감산기(50)에서는 현재 프레임과 이전 프레임에서 각기 분리되어진 휘도신호(Ym1)(Ym2)를 감산하여 차신호를 만들게 되고, 상기 휘도신호간의 차신호는 필터부( 70)의 저역통과필터(Low Pass Filter ; 71)를 거침으로써 필터링된 후 움직임 검출부 (90)로 인가되어 휘도신호 움직임 데이타(My)로 사용되어진다.The subtractor 50 subtracts the luminance signals Y m1 (Y m2 ) separated from the current frame and the previous frame to form a difference signal, and the difference signal between the luminance signals is a low pass filter of the filter unit 70. After passing through the Low Pass Filter 71, it is filtered to the motion detector 90 and used as the luminance signal motion data My.

가산기(60)에서는 현재 프레임과 이전 프레임에서 각기 분리되어진 색신호(Cm1)(Cm2)를 합하여 합신호를 만들게 되고, 상기 색신호간의 합신호는 필터부(70)의 대역통과필터(Band Pass Filter ; 72)를 거침으로써 필터링된 후 움직임 검출부(90)로 인가되어 색신호 움직임 데이타(Mc)로 사용되어진다.In the adder 60, a sum signal is generated by adding the color signals C m1 (C m2 ) separated from the current frame and the previous frame, and the sum signal between the color signals is a band pass filter of the filter unit 70. 72 is filtered through the motion detection unit 90 to be used as the color signal motion data Mc.

부호 80은 현재 프레임과 이전 프레임에서 각각 분리되어진 색신호(Cm1)(Cm2)에 휘도신호의 잔여성분이 포함되어 있는지를 겸출하는 잔류휘도신호 검출부로서, 흑백 영상인 경우 정지화상일 경우에도 색신호 움직임이 있는 것으로 판단되어 동화처리되는 오동작을 방지하기 위한 것으로, 그 상세회로 구성을 제4도에 나타내었다.Reference numeral 80 denotes a residual luminance signal detector which combines whether the residual components of the luminance signal are included in the color signals C m1 and C m2 separated from the current frame and the previous frame. FIG. 4 shows a detailed circuit configuration for preventing malfunctions that are judged to have color signal movements and which are assimilated.

이에 도시된 바와 같이, 잔류휘도신호 검출부(80)는 입력된 색신호(Cm1)(Cm2)를 감산하는 감산기(81)와, 감산기(81)의 출력으로부터 절대값을 취하는 절대값 검출부(82)와, 입력된 색신호(Cm1)를 1/2배하는 승산기(83)와, 승산기(83)의 출력에서 절대값을 취하는 절대값 검출부(84)와, 절대값 검출부(82)(84)의 출력신호를 비교하는 비교기(85)로 구성되어 있다.As shown therein, the residual luminance signal detector 80 subtracts an input color signal C m1 (C m2 ), and an absolute value detector 82 that takes an absolute value from the output of the subtractor 81. ), A multiplier 83 for doubling the input color signal C m1 , an absolute value detector 84 that takes an absolute value from the output of the multiplier 83, and an absolute value detector 82, 84. Is composed of a comparator 85 for comparing the output signals.

그 동작을 보면, 색신호는 프레임간에 180°의 휘상차를 가지고 있으므로 색신호일 경우 그 차신호의 절대값은 원신호의 2배로 증가되고, 색신호가 없을 경우에는 차신호의 절대값이 대단히 작아지게 된다.In the operation, since the color signal has a 180 ° difference between frames, the absolute value of the difference signal increases by twice the original signal in the case of the color signal, and the absolute value of the difference signal becomes very small in the absence of the color signal. .

그러므로 ｜Cm1-Cm2｜과 1/2 ｜Cm1｜의 두 값을 비교할 경우 ｜Cm1-Cm2｜의 값(K1)이 1/2 ｜Cm1｜의 값(K2)보다 크면 분리된 신호(Cm1)(Cm2)가 색신호인 것으로 판별하여 고전위의 제어신호(YD)를 출력하게 되고, 이와 반대로 ｜Cm1-Cm2｜의 값(K1)이 1/2 ｜Cm1｜의 값(K2)보다 작으면 분리된 신호(Cm1)(Cm2)가 휘도신호인 것으로 판별하여 저전위의 제어신호(YD)를 출력하게 된다.Therefore | than the value of (K 2) | C -C m1 m2 | 1/2 and | C m1 | when comparing two values of | C -C m1 m2 | value of (K 1) is 1/2 | C m1 larger separation signal (C m1) (m2 C) is to determine that the color signal and outputs the control signal (Y D) of the high potential, on the other hand | C -C m1 m2 | value of (K 1) is 1 / If it is smaller than the value K 2 of 2 | C m1 |, it is determined that the separated signal C m1 (C m2 ) is a luminance signal and outputs a low potential control signal Y D.

부호 90은 잔류휘도신호 검출부(80)의 제어신호(YD)에 따라 필터부(70)로부터 입력된 휘도신호 및 색신호 움직임 데이타중에서 하나를 선택하여 움직임 계수(K)를 산출하는 움직임 검출부로서, 그 상세회로 구성을 제5도에 나타내었다.Reference numeral 90 denotes a motion detection unit that calculates a motion coefficient K by selecting one of a luminance signal and color signal motion data input from the filter unit 70 according to the control signal Y D of the residual luminance signal detection unit 80. The detailed circuit configuration is shown in FIG.

이에 도시된 바와 같이, 움직임 17출부(90)는 필터부(70)로부터 입력된 휘도신호 및 색신호 움직임 데이타(My)(Mc)중에서 큰 값을 선택하여 출력하는 비교기(91)와, 잔류휘도신호 검출부(80)의 제어신호(YD)에 따라 비교기(91)의 출력값과 휘도신호 움직임 데이타(My)를 선택적으로 출력시키는 스위칭부(92)와, 스위칭부(92)의 출력값을 이용해 움직임 계수(K)를 산출하는 움직임 계수 검출부(93)로 구성되어 있다.As shown therein, the motion 17 output unit 90 selects and outputs a large value from the luminance signal and the color signal motion data My (Mc) input from the filter unit 70, and the residual luminance signal. The switching unit 92 selectively outputs the output value of the comparator 91 and the luminance signal motion data My according to the control signal Y D of the detection unit 80, and the motion coefficient using the output value of the switching unit 92. It consists of the motion coefficient detection part 93 which calculates (K).

그 동작을 보면, 비교기(91)에서는 저역통과필터(71)를 거친 휘도신호 움직임 데이타(My)와 대역통과필터(72)를 거친 색신호 움직임 데이타(Mc)를 비교하여 큰 값을 움직임 데이타로 출력하게 된다.In operation, the comparator 91 compares the luminance signal motion data My through the low pass filter 71 and the color signal motion data Mc through the band pass filter 72 and outputs a large value as the motion data. Done.

스위칭부(92)에서는 고전위의 제어신호(YD)가 인가되면 색신호 움직임 데이타가 색신호 움직임에 의한 것으로 판단하여 비교기(91)의 출력값을 선택하게 되고, 저전위의 제어신호(YD)가 인가되면 휘도신호의 잔여성분에 의한 에러인 것으로 판단하여 저역통과필터(71)를 거친 휘도신호 움직임 데이타(My)를 선택하여 출력하게 되며, 움직임 계수 검출부(93)에서는 입력된 움직임 데이타를 이용해 룩업테이블(Look-up Table)에 따른 움직임 계수(K)를 정하게 된다.In the switching unit 92 when the control signal (Y D) of the high potential applied to the color signal motion data is to choose the output value of the comparator 91 is determined to be due to the color signal motion, the control signal of low potential (Y D) is When applied, it is determined that the error is caused by the residual component of the luminance signal, and the luminance signal motion data My passed through the low pass filter 71 is selected and output. The motion coefficient detector 93 looks up using the input motion data. The motion coefficient K according to the look-up table is determined.

이상에서와 같이 본 발명은 움직임 검출 특성이 양호하고, 색신호의 움직임 검출시 휘도신호의 잔여성분에 의해 정지화상이 동화상으로 처리되는 오동작을 방지할 수 있으므로 실용성이 우수하여 실제로 많이 적용될 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has good motion detection characteristics, and can prevent malfunctions in which still images are processed as moving images by the residual components of luminance signals when detecting motion of color signals. have.

Claims (3)

입력되는 복합영상신호를 1프레임 지연시키는 프레임 지연부(20)와, 현재 입력되는 복합영상신호에서 휘도신호와 색신호를 분리하는 제1휘도/색신호 분리회로(30)와, 1프레임 지연된 복합영상신호에서 휘도신호와 색신호를 분리하는 제2휘도/색신호 분리회로(40)와, 현재 프레임과 이전 프레임에서 각기 분리되어진 휘도신호를 감산하는 감산기(57)와, 현재 프레임과 이전 프레임에서 각기 분리되어진 색신호를 합하는 가산기(60)와, 상기 휘도신호간의 차와 색신호간의 합을 각각 필터링하여 휘도신호 및 색신호 움직임 데이타로 출력하는 필터부(70)와, 상기 제1 및 제2휘도/색신호 분리회로(30)(40)에서 출력된 색신호에 휘도신호의 잔여성분이 포함되어 있는지를 검출하는 잔류휘도신호 검출부(80)와, 잔류휘도신호 검출부(87)의 제어신호에 따라 필터부(70)로부터 입력된 휘도신호 및 색신호 움직임 데이타중에서 하나를 선택하여 움직임 계수를 산출하는 움직임 검출부(90)를 구비한 것을 특징으로 하는 NTSC 영상신호의 움직임 검출회로.A frame delay unit 20 for delaying the input composite video signal by one frame, a first luminance / color signal separation circuit 30 for separating the luminance signal and the color signal from the currently input composite video signal, and the composite video signal delayed by one frame A second luminance / color signal separation circuit 40 for separating the luminance signal and the color signal from An adder 60 for summation, a filter unit 70 for filtering the difference between the luminance signal and the sum of the color signals, respectively, and outputting the luminance signal and the color signal motion data, and the first and second luminance / color signal separation circuits 30 Residual luminance signal detection unit 80 for detecting whether the residual component of the luminance signal is included in the color signal output from the (40) and the filter unit 70 in accordance with the control signal of the residual luminance signal detection unit 87 Emitter input luminance signal and the color signal motion data in that it includes a motion detector (90) for calculating motion coefficients by selecting one of the NTSC video signal motion detection circuit as claimed in. 제1항에 있어서, 상기 잔류휘도신호 검출부(80)는, 입력된 색신호를 감산하는 감산기(81)와, 감산기(18)의 출력으로부터 절대값을 취하는 절대값 검출부(82)와, 제1휘도/색신호 분리회로(30)에서 출력된 색신호를 1/2배하는 승산기(83)와, 승산기(83)의 출력에 절대값 취하는 절대값 검출부(84)와, 절대값 검출부(82)(84)의 출력신호를 비교하는 비교기(85)로 구성하는 것을 특징으로 하는 NTSC 영상신호의 움직임 검출회로.2. The residual luminance signal detection unit (80) according to claim 1, wherein the residual luminance signal detection unit (80) includes a subtractor (81) for subtracting the input color signal, an absolute value detection unit (82) for taking an absolute value from the output of the subtractor (18), and a first luminance. And a multiplier 83 for doubling the color signal output from the color signal separation circuit 30, an absolute value detector 84 taking an absolute value at the output of the multiplier 83, and an absolute value detector 82, 84. And a comparator (85) for comparing the output signals of the NTSC video signals. 제1항에 있어서, 상기 움직임 검출부(90)는, 필터부(70)로부터 입력된 휘도신호 및 색신호 움직임 데이타중에서 큰 값을 선택하여 출력하는 비교기(91)와, 잔류휘도신호 검출부(80)의 제어신호에 따라 비교기(91)의 출력값과 휘도신호 움직임 데이타를 선택적으로 출력시키는 스위칭부(92)와, 스위칭부(92)의 출력값을 이용해 움직임 계수를 산출하는 움직임 계수 검출부(93)로 구성하는 것을 특징으로 하는 NTSC 영상신호의 움직임 검출회로.The comparator 91 of claim 1, wherein the motion detector 90 selects and outputs a large value from the luminance signal and the color signal motion data input from the filter unit 70, and the residual luminance signal detector 80. And a switching unit 92 for selectively outputting the output value of the comparator 91 and the luminance signal motion data according to the control signal, and a motion coefficient detecting unit 93 for calculating the motion coefficient using the output value of the switching unit 92. Motion detection circuit of the NTSC video signal, characterized in that.
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