JP2510879B2 - Television standard converter - Google Patents

Television standard converter

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JP2510879B2
JP2510879B2 JP63139531A JP13953188A JP2510879B2 JP 2510879 B2 JP2510879 B2 JP 2510879B2 JP 63139531 A JP63139531 A JP 63139531A JP 13953188 A JP13953188 A JP 13953188A JP 2510879 B2 JP2510879 B2 JP 2510879B2
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徳人 大内
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Kokusai Denshin Denwa KK
Oki Electric Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は異なる走査形式を有する2つのテレビジョン
方式における一方のテレビジョン信号を他方のテレビジ
ョン信号に変換するテレビジョン標準方式変換装置に関
し、特に動きベクトルを用いてフィールド内挿を行うも
のに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a television standard conversion device for converting one television signal into another television signal in two television systems having different scanning formats, In particular, it relates to a field interpolation using a motion vector.

(従来の技術) テレビジョン標準方式変換では、走査線数の変換、フ
ィールド数の変換が必要であり、一般にこれらの変換は
テレビジョン信号をディジタル化し、2フィールド以上
の容量を持つメモリに記憶し、読出し時にアドレスカウ
ンタを制御することで行なっている。
(Prior Art) Television standard conversion requires conversion of the number of scanning lines and conversion of the number of fields. Generally, these conversions digitize a television signal and store it in a memory having a capacity of two or more fields. , The address counter is controlled at the time of reading.

第16図はディジタル化されたコンポーネント信号、即
ち輝度信号Y及び色差信号R-Y,B-Yを入力とするテレビ
ジョン標準方式変換装置(以下、TV方式変換装置とい
う)の構成例を示すブロック図である。同図のTV方式変
換装置は、多重回路21、メモリ22a,22b、ライン内挿回
路23a〜23d、及びフィールド内挿回路24a,24bから構成
される。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a television standard conversion device (hereinafter referred to as a TV conversion device) which receives a digitized component signal, that is, a luminance signal Y and color difference signals RY and BY. The TV format conversion apparatus shown in the figure comprises a multiplexing circuit 21, memories 22a and 22b, line interpolation circuits 23a to 23d, and field interpolation circuits 24a and 24b.

ディジタル化されたY信号は2フィールドの容量を持
つメモリ22aに入力され、色差信号R-Y,B-Yは多重回路21
に入力される。多重回路21は、R-Y,B-Yを時分割多重す
るものでその出力は2フィールドの容量を持つメモリ22
bに順次書き込まれる。以下、この多重化された色差信
号をC信号と記す。メモリ22aでは同時に2フィールド
の信号が読み出される。このメモリ22aの読み出し時に
アドレスカウンタ(図示せず)を制御して走査線数の増
減を行なっている。メモリ22aの出力信号はライン内挿
回路23a,23bにそれぞれ入力される。ここでは走査線数
の増減で生じる画像の歪みを同一のフィールド内の隣接
する数ラインの信号を用いて補正している。その後、フ
ィールド内挿回路24aにてフィールド数の増減によって
生じる動画の不連続性を、フィールド間の直線内挿によ
り補正している。C信号に対してはY信号とほぼ同じ動
作となる。ライン内挿回路23a〜23dにおけるライン内挿
処理方法は同一フィールド内の隣接した2ラインの信号
を用いて直線内挿で行なう方法と、同一フィールド内の
隣接した数ラインの信号を用いて、ディジタルフィルタ
手法によるものとがある。解像度の劣化はディジタルフ
ィルタを用いた方が少ないが、さらに解像度の劣化を少
なくする方法として、フィールド間の隣接した信号を用
いる方法がある。しかし、フィールド間の信号を用いた
場合、静止画像に対しては、フィールド内の信号の相関
とフィールド間の信号の相関ではフィールド間の相関が
大きいため、良好な補正を行なえるが、動画像に対して
は、フィールド間の信号相関は小さくなり、フィールド
間の信号を用いて内挿処理を行なうと画像に歪みを生じ
る。よって、フィールド間のライン内挿処理を用いる場
合、これを静止画時のみ適用し、動画ではフィールド内
のライン内挿処理を行なうことが必要となる。そのため
に新たに動き検出機能が必要となる。
The digitized Y signal is input to the memory 22a having a capacity of 2 fields, and the color difference signals RY and BY are multiplexed by the multiplexing circuit 21.
Is input to The multiplexing circuit 21 time-division-multiplexes RY and BY, and its output is a memory 22 having a capacity of 2 fields.
Sequentially written to b. Hereinafter, this multiplexed color difference signal will be referred to as a C signal. In the memory 22a, signals of two fields are read at the same time. At the time of reading the memory 22a, an address counter (not shown) is controlled to increase or decrease the number of scanning lines. The output signal of the memory 22a is input to the line interpolation circuits 23a and 23b, respectively. Here, image distortion caused by an increase or decrease in the number of scanning lines is corrected by using signals of several adjacent lines in the same field. Thereafter, the field interpolation circuit 24a corrects the discontinuity of the moving image caused by the increase or decrease in the number of fields by the linear interpolation between the fields. The operation for the C signal is almost the same as that for the Y signal. The line interpolation processing methods in the line interpolation circuits 23a to 23d are digital interpolation using a method of performing linear interpolation using signals of two adjacent lines in the same field and digital signals using signals of several adjacent lines in the same field. There is a filter method. Although the deterioration of resolution is less when using a digital filter, there is a method of using adjacent signals between fields as a method of further reducing the deterioration of resolution. However, when a signal between fields is used, a good correction can be performed for a still image because the correlation between signals in the field and the correlation between signals in the field are large. On the other hand, the signal correlation between fields becomes small, and when the interpolation processing is performed using the signals between fields, the image is distorted. Therefore, when the line interpolation processing between fields is used, it is necessary to apply this only for a still image and perform the line interpolation processing within a field for a moving image. Therefore, a new motion detection function is needed.

第17図は、この動き検出回路をもち、ライン内挿方法
をフィールド間/フィールド内適応形にしたTV方式変換
装置の構成例を示すブロック図である。同図において、
第16図と同一の参照符号は同一性のある構成要素を示
し、第16図の装置に対し、遅延回路25,27a,27b、動き検
出回路26、メモリ29、ライン内挿回路30a,30b、遅延回
路31a,31b、及び切替回路32a,32bが付加される。動き検
出はY信号を用いて行なう。遅延回路25は動き検出のた
めの1フレーム容量のFIFOメモリまたは通常のメモリを
用いて構成される。動き検出回路26は遅延回路25の入力
及び出力で得られる1フレーム間離れた信号を用いて動
き検出を行うものであり、例えば画素ごとに1フレーム
間の差分を演算した後、2次元ローパスフィルタでノイ
ズ成分を除去し、このローパスフィルタでの出力レベル
が閾値より大きければ動き有りとする。このようにして
検出された動きの有無を示す動き検出信号1ビットを2
フィールド容量のメモリ29に記憶させる。一方、Y信号
と、C信号は遅延回路27a,27bにより、動き検出に要す
る時間だけ遅延させた後メモリ22a,22bにそれぞれ記憶
させる。メモリ22a,22bの出力は、同図に示すように、
同一フィールド内のライン内挿回路23a〜23dと、フィー
ルド間のライン内挿処理を行うライン内挿回路30a,30b
に入力され、ライン内挿回路23a〜23dでフィールド内の
ライン内挿処理された信号はフィールド内挿回路24a,24
bでそれぞれ動画の補正(フィールド内挿処理)が行な
われた後、切替回路32a,32bに入力される。ライン内挿
回路30a,30bでフィールド間ライン内挿処理された信号
は、静止画時のみ用いられるので、動き補正の必要がな
い。このため、フィールド内挿回路24a,24bは通らず遅
延回路31a,31bを径て切替回路32a,32bに入力される。メ
モリ29より並行して読出された各フィールドの動き検出
信号はOR回路31で論理和が取られた後に切替回路32a,32
bに入力される。この結果、いずれかのフィールドの動
き検出信号が動き有り(“1")を示す場合(動画時)に
は、切替回路32a,32bによりフィールド内挿回路24a,24b
の出力信号が選択されて出力される。一方、いずれのフ
ィールドの動き検出信号も動き無し(“0")を示す場合
(静止画時)には、遅延回路31a,31bの出力信号(即
ち、フィールド間のライン内挿処理された信号)が切替
回路32a,32bにより選択されて出力される。
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of a TV system converter having the motion detection circuit and adopting the interline / intrafield adaptive type line interpolation method. In the figure,
The same reference numerals as those in FIG. 16 denote the same components, and with respect to the device of FIG. 16, delay circuits 25, 27a and 27b, a motion detection circuit 26, a memory 29, line interpolation circuits 30a and 30b, Delay circuits 31a and 31b and switching circuits 32a and 32b are added. Motion detection is performed using the Y signal. The delay circuit 25 is configured by using a 1-frame capacity FIFO memory or a normal memory for motion detection. The motion detection circuit 26 detects a motion using signals separated by one frame obtained at the input and output of the delay circuit 25. For example, after calculating the difference between one frame for each pixel, a two-dimensional low-pass filter. The noise component is removed with, and if the output level of this low-pass filter is larger than the threshold value, it is determined that there is motion. 1 bit of the motion detection signal indicating the presence / absence of motion detected in this way is set to 2
It is stored in the field capacity memory 29. On the other hand, the Y signal and the C signal are delayed by the delay circuits 27a and 27b by the time required for motion detection and then stored in the memories 22a and 22b, respectively. The outputs of the memories 22a and 22b are, as shown in FIG.
Line interpolation circuits 23a to 23d in the same field and line interpolation circuits 30a and 30b for performing line interpolation processing between fields
To the field interpolation circuits 24a and 24d.
After the moving image is corrected (field interpolation processing) at b, it is input to the switching circuits 32a and 32b. The signals interline-field interpolated by the line interpolating circuits 30a and 30b are used only for a still image, so that there is no need for motion correction. Therefore, the field interpolating circuits 24a and 24b do not pass through and the delay circuits 31a and 31b are input to the switching circuits 32a and 32b. The OR circuit 31 ORs the motion detection signals of the respective fields read in parallel from the memory 29, and then the switching circuits 32a, 32
Entered in b. As a result, when the motion detection signal of one of the fields indicates that there is motion (“1”) (during a moving image), the switching circuits 32a and 32b cause the field interpolation circuits 24a and 24b.
Output signal is selected and output. On the other hand, when the motion detection signal of any field indicates no motion (“0”) (at the time of still image), the output signals of the delay circuits 31a and 31b (that is, the signals interline-interpolated between the fields) Are selected and output by the switching circuits 32a and 32b.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、前記構成のTV方式変換装置では、走査
線数の増減で生じる画像の歪みは解像度の劣化が少な
く、ほぼ補正できるが、フィールド数の増減による動画
の不連続性は、フィールド間の信号を用いた直線内挿処
理では補正しきれず、特に並行移動する画像や、動画領
域の広い信号に対しては、この動きの滑らかさの欠損が
顕著に現われるという問題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the TV system conversion device having the above-described configuration, image distortion caused by an increase or decrease in the number of scanning lines can be corrected almost without deterioration of resolution, but a moving image may not be displayed due to an increase or decrease in the number of fields. Continuity cannot be completely corrected by linear interpolation processing using signals between fields, and especially in parallel moving images or signals with a wide moving image area, this lack of smoothness of movement appears prominently. There is a point.

本発明は以上述べた問題点を解決し、並行移動する画
像や動画領域の広い画像の場合にも滑らかに補正するこ
とが可能なTV方式変換装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a TV system conversion device capable of smoothly correcting even a parallel moving image or an image having a wide moving image area.

(課題を解決するための手段) 本発明は前記問題点を解決するために、2フィールド
以上の容量を持ち、ディジタル化された輝度信号を格納
する第1のメモリと、2フィールド以上の容量を持ち、
ディジタル化され多量化された色差信号を格納する第2
のメモリと、第1のメモリの入力信号及び出力信号のう
ち一方から各画素のフレーム間差から動きの有無を検出
する第1の検出手段と、第1のメモリの出力信号に対し
て同一フィールド内のライン情報を用いてライン内挿を
行う第1のライン内挿手段と、第1のメモリの出力信号
に対してインターレースされた2つのフィールド間のラ
イン情報を用いてライン内挿を行う第2のライン内挿手
段と、第2のメモリの出力信号に対して同一フィールド
内のライン情報を用いてライン内挿を行う第3のライン
内挿手段と、第2のメモリの出力信号に対してインター
レースされた2つのフィールド間のライン情報を用いて
ライン内挿を行う第4のライン内挿手段と、第1の検出
手段の検出結果に基づいて第1及び第2のライン内挿手
段の出力信号のうち一方を選択する第1の選択手段と、
前記検出結果に基づいて第3及び第4のライン内挿手段
の出力信号のうち一方を選択する第2の選択手段とを備
えたテレビジョン標準方式変換装置において、前記第1
の選択手段の1フィールド間離れた出力信号をm画素×
nライン(m,n;整数)のブロックに分割し、該ブロック
毎に動きベクトルを検出する第2の検出手段と、前記第
2の検出手段で検出された動きベクトルの有効,無効を
判定し、有効判定時に当該動きベクトルを出力する判定
手段と、前記判定手段の出力信号を走査線に対応する動
きベクトルに変換する変換手段と、前記第1の選択手段
の出力信号を各フィールドに対応して格納する2個のl
(n以上)ラインの容量を持つ第3及び第4のメモリ
と、前記第2の選択手段の出力信号を各フィールドに対
応して格納する2個のl(n以上)ラインの容量を持つ
第5及び第6のメモリと、前記変換手段からの動きベク
トルとフィールド内挿比との積の値だけ読出しアドレス
を変化させて第3乃至第6のメモリの内容を出力させる
補正手段と、前記第3及び第4のメモリの出力信号にフ
ィール内挿を行う第1のフィールド内挿手段と、前記第
5及び第6のメモリの出力信号にフィールド内挿を行う
第2のフィールド内挿手段とを設けたものである。
(Means for Solving the Problem) In order to solve the above problems, the present invention provides a first memory having a capacity of 2 fields or more and storing a digitized luminance signal, and a capacity of 2 fields or more. Have,
Second, storing digitized and quantized color difference signals
Memory, first detection means for detecting the presence or absence of motion from the inter-frame difference of each pixel from one of the input signal and the output signal of the first memory, and the same field for the output signal of the first memory. A first line interpolating means for performing line interpolation using the line information in the first and second line interpolating means using line information between two fields interlaced with the output signal of the first memory. 2 line interpolation means, 3rd line interpolation means for performing line interpolation on the output signal of the 2nd memory using line information in the same field, and for the output signal of the 2nd memory Of the first and second line interpolating means based on the detection result of the first detecting means and the fourth line interpolating means for performing line interpolation by using the line information between the two fields interlaced with each other. Output signal First selection means for selecting one,
A television standard conversion apparatus comprising: a second selection unit that selects one of the output signals of the third and fourth line interpolation units based on the detection result.
The output signal of the selection means of 1 field separated by m pixels
It is divided into n line (m, n; integer) blocks, and second detection means for detecting a motion vector for each block, and validity / invalidity of the motion vector detected by the second detection means are determined. , Determining means for outputting the motion vector at the time of validity determination, converting means for converting the output signal of the determining means into a motion vector corresponding to the scanning line, and the output signal of the first selecting means for each field. Two l to store
Third and fourth memories having a capacity of (n or more) lines, and a second memory having a capacity of two l (n or more) lines for storing the output signal of the second selecting means corresponding to each field. Fifth and sixth memories, correction means for changing the read address by the value of the product of the motion vector from the conversion means and the field interpolation ratio, and outputting the contents of the third to sixth memories; First field interpolation means for performing field interpolation on the output signals of the third and fourth memories, and second field interpolation means for performing field interpolation on the output signals of the fifth and sixth memories. It is provided.

(作用) 本発明は次のように作用する。輝度信号(Y信号)側
の第1の選択手段(例えば後述する切替回路)は第1の
検出手段(例えば動き検出回路他)の検出結果に基づい
て第1及び第2のライン内挿手段の出力信号の一方を適
応的に選択して出力するように働き、多重化された色差
信号(C信号)側の第2の選択手段も同様にして第3及
び第4のライン内挿手段の出力信号の一方を適応的に選
択して出力するように働く。第2の検出手段(例えば後
述する動きベクトル検出回路)は第1の選択手段の1フ
ィールド間離れた出力信号をm×nのブロック毎に動き
ベクトルを検出するように働き、判定手段(例えば後述
する動きベクトル判定回路)は検出された動きベクトル
の有効、無効を判定し、有効判定時のみ当該動きベクト
ルを出力するように働く。変換手段(例えば後述するメ
モリ)は判定されたブロック毎の動きベクトルを走査線
(ライン)に対応する動きベクトルに変換するように働
く。補正手段(例えば後述するフィールド内挿回路内の
補正回路)はライン変換された動きベクトルとフィール
ド内挿比との積の値だけ読出しアドレスを変化させてY
信号側の第3及び第4のメモリの内容と、C信号側の第
5及び第6のメモリの内容とを出力させるように働く。
この結果、第1及び第2の選択手段からの信号(動画
線)に対して位置補正が行われ、これらに対し、従来と
同様の第1及び第2のフィールド内挿手段(例えば後述
する演算回路)によりフィールド内挿が行われて所望の
走査形成の出力コンポーネント信号(Y信号,C信号)が
得られる。このように、検出された動きベクトルに応じ
て動画像に対して位置補正を行うので前記従来技術の問
題点を解決できるのである。
(Operation) The present invention operates as follows. The first selection means (for example, a switching circuit to be described later) on the side of the luminance signal (Y signal) is based on the detection result of the first detection means (for example, the motion detection circuit or the like), and the first and second line interpolation means The second selection means on the side of the multiplexed color difference signals (C signals) works similarly to adaptively select and output one of the output signals, and similarly outputs the third and fourth line interpolation means. It works to adaptively select and output one of the signals. The second detection means (for example, a motion vector detection circuit described later) works to detect the motion vector for each m × n block of the output signal of the first selection means separated by one field, and the determination means (for example, described later). The motion vector determining circuit) determines whether the detected motion vector is valid or invalid, and outputs the motion vector only when it is valid. The conversion means (for example, a memory described later) works to convert the determined motion vector for each block into a motion vector corresponding to a scanning line (line). The correction means (for example, a correction circuit in a field interpolation circuit described later) changes the read address by the value of the product of the line-converted motion vector and the field interpolation ratio, and Y
It serves to output the contents of the third and fourth memories on the signal side and the contents of the fifth and sixth memories on the C signal side.
As a result, position correction is performed on the signals (moving image lines) from the first and second selecting means, and for these, the same first and second field interpolating means (for example, a calculation to be described later) similar to the conventional one is performed. Field interpolation is performed by the circuit) to obtain the desired scan forming output component signals (Y signal, C signal). As described above, since the position correction is performed on the moving image according to the detected motion vector, the problem of the above-mentioned conventional technique can be solved.

(実施例) 第1図は本発明の第1の実施例を示すTV方式変換装置
の構成図である。同図において、1a,1b,1cは入力コンポ
ーネント信号を入力する入力端子、2a,2bは変換された
出力コンポーネント信号を出力する出力端子、3は入力
端子1aからの入力信号(Y信号)を1フレーム分遅延す
る遅延回路、4は遅延回路3の入出力信号を用いて動き
検出を行う検出回路(前述の第1の検出手段に相当)、
5a,5bは動き検出時間だけ入力信号を遅延する遅延回
路、6は入力端子1b,1cからの色差信号R-Y,B-Yを時分割
多重化する多重回路、7は2フィールドの容量を持ち、
動きの有無を示す動き検出信号を格納するメモリ、8a,8
bは2フィールドの容量を持ち、それぞれY信号,多重
化された色差信号Cを格納するメモリ(前述の第1及び
第2のメモリに相当)、9はメモリ7の各フィールドの
出力信号の論理和を取るOR回路、10a乃至10dはメモリ8
a,8bの出力信号に対して一フィールド内のライン情報を
用いて任意のライン内挿比にてライン内挿を行うライン
内挿回路(前述の第1及び第3のライン内挿手段に相
当)、11a,11bはメモリ8a,8bの出力信号に対してインタ
ーレースされた2つのフィールド間のライン情報を用い
て任意のライン内挿比にてライン内挿を行うライン内挿
回路(前述の第2及び第4のライン内挿手段に相当)、
12a,12bはOR回路9の出力信号に基づいてライン内挿回
路10a,10b及びライン内挿回路11aの出力信号のうち一方
を選択して出力する切替回路(前述の第1の選択手段に
相当)、12c,12dはOR回路9の出力信号に基づいてライ
ン内挿10c,10d及びライン内挿回路11bの出力信号のうち
一方を選択して出力する切替回路(前述の第2の選択手
段に相当)、12eは切替信号に基づいて時間的に早い順
にフィールド単位で入力信号を並び変える切替回路、13
は切替回路12eの出力信号からm画素×nラインのブロ
ック単位(m,nは整数)に動きベクトルを検出する動き
ベクトル検出回路、14は検出された動きベクトルを平均
化する動きベクトル平均化回路、15は切替回路12eの出
力信号に基づいて平均化された動きベクトルの有効、無
効を判定し、有効判定時に当該動きベクトル、無効判定
時に“0"を出力する動きベクトル判定回路、16はブロッ
ク単位の動きベクトルを走査線に対応する動きベクトル
に変換するメモリ(前述の変換手段に相当)、17aはメ
モリ16の出力信号に基づいて切替回路12a,12bの出力信
号に対して位置補正とフィールド内挿を行うフィールド
内挿回路、17bはメモリ16の出力信号に基づいて切替回
路12c,12dの出力信号に対して位置補正とフィールド内
挿を行うフィールド内挿回路である。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of a TV system conversion apparatus showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 1a, 1b and 1c are input terminals for inputting an input component signal, 2a and 2b are output terminals for outputting a converted output component signal, and 3 is an input signal (Y signal) from the input terminal 1a. A delay circuit for delaying by a frame, 4 is a detection circuit (corresponding to the above-mentioned first detection means) for detecting motion using the input / output signals of the delay circuit 3,
5a and 5b are delay circuits that delay the input signal by the motion detection time, 6 is a multiplexing circuit that time-division multiplexes the color difference signals RY and BY from the input terminals 1b and 1c, and 7 has a capacity of 2 fields,
Memory for storing motion detection signals indicating the presence or absence of motion, 8a, 8
b is a memory having a capacity of 2 fields and storing a Y signal and a multiplexed color difference signal C (corresponding to the above-mentioned first and second memories), and 9 is a logic of an output signal of each field of the memory 7. OR circuit for summing, memory 10a to 10d is memory 8
A line interpolation circuit (corresponding to the above-mentioned first and third line interpolation means) which performs line interpolation at an arbitrary line interpolation ratio using line information in one field for the output signals of a and 8b. ), 11a and 11b are line interpolation circuits that perform line interpolation at an arbitrary line interpolation ratio using line information between two fields interlaced with the output signals of the memories 8a and 8b (the above-mentioned first 2 and fourth line interpolating means),
Switching circuits (corresponding to the above-mentioned first selecting means) 12a and 12b select and output one of the output signals of the line interpolation circuits 10a and 10b and the line interpolation circuit 11a based on the output signal of the OR circuit 9. ), 12c, 12d are switching circuits for selecting and outputting one of the output signals of the line interpolation circuits 10c, 10d and the line interpolation circuit 11b based on the output signal of the OR circuit 9 (in the second selection means described above). Equivalent), 12e is a switching circuit that rearranges input signals in field units in order of earliest time based on the switching signal, 13e
Is a motion vector detection circuit that detects a motion vector from the output signal of the switching circuit 12e in block units of m pixels × n lines (m and n are integers), and 14 is a motion vector averaging circuit that averages the detected motion vectors. , 15 is a motion vector determination circuit that determines whether the motion vector averaged based on the output signal of the switching circuit 12e is valid or invalid, and outputs the motion vector when valid, and "0" when invalid, 16 is a block A memory (corresponding to the above-mentioned conversion means) for converting a unit motion vector into a motion vector corresponding to a scanning line, 17a is based on the output signal of the memory 16 and is used for position correction and field correction for the output signals of the switching circuits 12a, 12b. A field interpolation circuit 17b performs interpolation, and a field interpolation circuit 17b performs position correction and field interpolation on the output signals of the switching circuits 12c and 12d based on the output signal of the memory 16.

なお、本実施例では、メモリ7,8a,8b,16等の制御手段
は説明を簡単にするため省略している。また、切替回路
12e等に対する切替信号は装置全体を制御する制御部
(図示せず)により与えられるものとする。
In the present embodiment, the control means such as the memories 7, 8a, 8b, 16 are omitted for simplicity of explanation. Also, the switching circuit
The switching signal for 12e etc. shall be given by the control part (not shown) which controls the whole apparatus.

以上のように構成されたTV方式変化装置の動作を説明
する。
The operation of the TV system changing apparatus configured as described above will be described.

ディジタル化されたコンポーネント信号Y,R-Y,B-Yの
うち、入力端子1b,1cより入力された色差信号R-Y,B-Yは
多重回路6で時分割多重される。Y信号と色差信号のサ
ンプリング周波数が2:1の場合、この多重回路6ではY
信号を基準とした画素ごとにR-Y,B-Y,R-Yとなる。この
多重された色差信号(C信号)と、入力端子1aより入力
されたY信号はそれぞれ遅延回路5a,5bを介してメモリ8
a,8bに記憶される。これらのメモリ8a,8bの読み出し時
に走査線数の変換とフィールド数の変換を当該メモリの
読み出しアドレスをアドレスカウンタ(図示せず)によ
り制御することで行っている。即ち、走査線数の変換は
走査線(ライン)の間引き及び繰返し挿入により行わ
れ、フィールド数の変換もフィールドの間引き及び繰返
し挿入により行われる。但し、フィールド数の変換は実
際にはフィールド内挿回路のフィールド内挿比の制御に
より行われる。
Of the digitized component signals Y, RY, BY, the color difference signals RY, BY input from the input terminals 1b, 1c are time-division multiplexed by the multiplexing circuit 6. If the sampling frequency of the Y signal and the color difference signal is 2: 1
RY, BY, RY for each pixel based on the signal. The multiplexed color difference signal (C signal) and the Y signal input from the input terminal 1a are stored in the memory 8 via delay circuits 5a and 5b, respectively.
It is stored in a and 8b. When reading these memories 8a and 8b, the conversion of the number of scanning lines and the conversion of the number of fields are performed by controlling the read address of the memory by an address counter (not shown). That is, conversion of the number of scanning lines is performed by thinning out and repetitive insertion of scanning lines (lines), and conversion of the number of fields is also performed by thinning out and repetitive insertion of fields. However, the conversion of the number of fields is actually performed by controlling the field interpolation ratio of the field interpolation circuit.

一方、入力端子1aより入力されたY信号は動き検出回
路4に直接入力されると共に、遅延回路3により1フレ
ーム分遅延されて入力される。動き検出回路4では、例
えば、画素毎にフレーム差分を算出し、その値を二次元
ローパスフィルタにてノイズ成分を除去し、フィルター
の出力値が閾値αを越えた画素数が閾値α以上にな
れば、その画差を中心とする周辺のα画素領域を動き
有りとする。但し、α12は設定可変を固定値と
し、画像信号により最適値を決める。ただし、ライン内
挿の歪みを小さくするため、動画に対し敏感に検出する
ようにしている。
On the other hand, the Y signal input from the input terminal 1a is directly input to the motion detection circuit 4 and also delayed by one frame by the delay circuit 3 and input. In the motion detection circuit 4, for example, the frame difference is calculated for each pixel, the noise component is removed from the value by a two-dimensional low-pass filter, and the number of pixels whose output value of the filter exceeds the threshold α 1 is the threshold α 2 or more. If so, the peripheral α 3 pixel area centering on the image difference is determined to be in motion. However, for α 1 , α 2 , and α 3, the variable settings are fixed values, and the optimum values are determined by the image signal. However, in order to reduce the distortion of the line interpolation, the moving image is detected sensitively.

動きの有無を示す動き検出信号はメモリ9に書き込ま
れる。このメモリ9の書き込み、読み出し制御はフィー
ルド変換用メモリ8a,8bと全く同じである。メモリ9の
各フィールド毎の出力信号はOR回路10に入力されて論理
和が取られる。
A motion detection signal indicating the presence or absence of motion is written in the memory 9. The writing / reading control of the memory 9 is exactly the same as that of the field converting memories 8a and 8b. The output signal for each field of the memory 9 is input to the OR circuit 10 and logically ORed.

この結果、いずれか一方のフィールドの動き検出信号
が動き有り(“1")を示す場合には動画を意味する“1"
が出力され、両フィールドの動き検出信号が動き無し
(“0")を示す場合には静止画を示す“0"が出力され
る。
As a result, if the motion detection signal of one of the fields indicates that there is motion (“1”), it means a moving image “1”.
Is output, and when the motion detection signals of both fields indicate no motion (“0”), “0” indicating a still image is output.

メモリ8a,8bからは同時に2フィールドの信号が読出
される。メモリ8aから読出された各フィールドのY信号
はライン内挿回路10a,10bに入力されてフィールド内の
ライン内挿処理されると共に、ライン内挿回路11aに入
力されてフィールド間のライン内挿処理をされる。また
メモリ8bから読出された各フィールドのC信号も同様に
してライン内挿回路10c,10dでフィールド内のライン内
挿処理されると共に、ライン内挿回路11bでフィールド
間のライン内挿処理される。ライン内挿回路10a〜10cの
ライン内挿処理は、前述したように、同一フィールド内
の隣接する2ラインの信号を用いて直線内挿を行う方法
と同一フィールド内の隣接する数ラインの信号を用い
て、ディジタルフィルタ手法により内挿信号を得る方法
とがあるが、いずれの内挿方式を用いても、ここではさ
らにインターレース内挿処理機能が必要となる。
The signals of two fields are simultaneously read from the memories 8a and 8b. The Y signal of each field read from the memory 8a is input to the line interpolating circuits 10a and 10b for line interpolating processing within the field, and also input to the line interpolating circuit 11a for interline interpolating processing between fields. To be Similarly, the C signal of each field read from the memory 8b is also subjected to line interpolation processing within the field by the line interpolation circuits 10c and 10d, and line interpolation processing between fields by the line interpolation circuit 11b. . As described above, the line interpolation processing of the line interpolation circuits 10a to 10c uses the method of performing linear interpolation using the signals of two adjacent lines in the same field, and the signals of several adjacent lines in the same field. There is a method of obtaining an interpolated signal by using a digital filter method. However, whichever interpolating method is used, an interlace interpolation processing function is further required here.

TV方式変換装置は、元来、入力側と変換出力側の周期
方式は独立同期方式であり、テレビジョン信号はインタ
ーレース信号であるので、2フィールドの容量を持つメ
モリを用い、フィールド単位で変換を行う変換装置のフ
ィールド変換は、奇数フィールド(1st)→奇数フィ
ールド(1st)、偶数フィールド(2nd)→偶数フィー
ルド(2nd)、奇数フィールド(1st)→偶数フィール
ド(2nd)、偶数フィールド(2nd)→奇数フィールド
(1st)の4つの場合がある。通常、同種フィールド変
換の場合(,の場合)では変換前後の画像の重心は
変らないが、異種変換の場合(,の場合)では変換
前後の画像の重心は1ライン上下する。例えば、60フィ
ールドから50フィールド(又はその逆)の変換の場合、
6フィールドから5フィールド(又はその逆)の変換を
行うので、重心の移動は6フィールドごと(又は5フィ
ールドごと)に生じる。インターレース内挿処理はこの
重心の移動を異種フィールド変換ではフィールド内の信
号を1ライン進めたり、遅延させたりし、また同時にフ
ィールド内の信号を用いて、補正するものである。した
がって、ライン内挿回路10a〜10d出力信号は、ライン内
挿処理だけでなくインターレース内挿処理された信号と
なり、2つのライン内挿回路出力信号21,22の画像の重
心は一致するように補正される(詳細は例えば実公昭60
-25190号公報に開示される)。このインターレース内挿
処理を含むフィールド間のライン内挿処理の一例を第2
図及び第3図に示す。第2図は原信号で斜線パターンの
拡大図である。同図において、白丸印は奇数フィールド
(1st)、白四角印は偶数フィールド(2nd)の信号であ
る。第3図は525→625方式時の出力側が偶数フィールド
時のライン数の変換とライン内挿処理を示すものであ
る。同図において、白丸印は上記のの場合(1st→1s
t)、白四角印はの場合(2nd→1st)を示し、黒丸及
び黒四角印はそれぞれそれらを1ライン(1H)遅延信号
を示す。また同図のライン内挿比(128=100%)はライ
ン番号に対応して示し、OHは当該信号のライン内挿比、
1Hは1ライン遅延した信号のライン内挿比を示す。同図
の破線はメモリ8a,8bの読出し時にライン変換された信
号であり、実線がライン内挿によって得られる信号とな
る。この場合、ライン変換で5ライン毎に1ライン同じ
ラインの信号が繰り返し挿入され、繰り返し挿入される
ラインの位置は、この不連続部分の歪みを低減させるた
めと、インターレース内挿のためにフィールド毎に3ラ
インづつ変化させている。同図では説明が容易な隣接し
た2ラインを用いた内挿方式を示したがディジタルフィ
ルタを用いた場合も基本的には同じとなる。
The TV system converter is originally an independent synchronization system for the input side and the conversion output side, and the television signal is an interlaced signal. Therefore, a memory having a capacity of 2 fields is used to perform conversion on a field-by-field basis. The field conversion performed by the converter is odd field (1st) → odd field (1st), even field (2nd) → even field (2nd), odd field (1st) → even field (2nd), even field (2nd) → There are four cases of odd fields (1st). Normally, in the case of the same kind field conversion (in the case of,), the center of gravity of the image before and after the conversion does not change, but in the case of different kind of conversion (in the case of the case), the center of gravity of the images before and after the conversion moves up and down by one line. For example, for conversion from 60 fields to 50 fields (or vice versa),
Since the conversion from 6 fields to 5 fields (or vice versa) is performed, the movement of the center of gravity occurs every 6 fields (or every 5 fields). The interlaced interpolation process corrects the movement of the center of gravity by advancing or delaying the signal in the field by one line in the heterogeneous field conversion and simultaneously using the signal in the field. Therefore, the output signals of the line interpolation circuits 10a to 10d are not only line-interpolated signals but also interlaced-interpolated signals, and are corrected so that the centroids of the images of the two line interpolator output signals 21 and 22 match. (For details, see, for example
-25190). A second example of line interpolation processing between fields including this interlaced interpolation processing
Shown in Figures and 3. FIG. 2 is an enlarged view of the diagonal line pattern of the original signal. In the figure, white circles represent odd field (1st) signals, and white squares represent even field (2nd) signals. FIG. 3 shows conversion of the number of lines and line interpolation processing when the output side in the 525 → 625 system is an even field. In the figure, white circles indicate the above case (1st → 1s
t), the white square mark indicates the case of (2nd → 1st), and the black circle and the black square mark respectively indicate one line (1H) delay signal. Also, the line interpolation ratio (128 = 100%) in the figure is shown corresponding to the line number, and OH is the line interpolation ratio of the signal,
1H represents the line interpolation ratio of the signal delayed by one line. The broken line in the figure is a signal which has been line-converted when the memories 8a and 8b are read out, and the solid line is a signal obtained by line interpolation. In this case, the signal of the same line is repeatedly inserted every 5 lines by the line conversion, and the position of the repeatedly inserted line is set for each field for the purpose of reducing the distortion of this discontinuous portion and for interlaced interpolation. Is changed every 3 lines. In the figure, an interpolation method using two adjacent lines, which is easy to explain, is shown, but basically the same applies when a digital filter is used.

ライン内挿回路11a,11bのフィールド間のライン内挿
処理は、フィールド間の隣接する2ラインを用いて内挿
を行うもので、この場合の一例を第4図に示す。同図に
示すように、フィールド間のライン内挿の場合も、イン
ターレース内挿を考慮したライン内挿処理している。ま
た、フィールド内のライン内挿とフィールド間ライン内
挿の画像の重心も第3図,第4図からわかるように、同
一となるように補正される。
In the line interpolation processing between fields of the line interpolation circuits 11a and 11b, interpolation is performed using two adjacent lines between fields. An example of this case is shown in FIG. As shown in the figure, also in the case of the line interpolation between fields, the line interpolation processing considering interlaced interpolation is performed. Further, the center of gravity of the image of the line interpolation in the field and the center of gravity of the image of the interline line interpolation are also corrected so as to be the same, as can be seen from FIGS.

このようにして、ライン内挿回路10a,10bでフィール
ド内のライン内挿処理されたY信号と、ライン内挿回路
11aでフィールド間のライン内挿処理されたY信号は第
1図に示すように、切替回路12a,12bに入力される。C
信号側も同様にライン内挿回路10c,10dの出力信号とラ
イン内挿回路11bの出力信号が切替回路12c,12dに入力さ
れる。なお、本実施例では第17図の場合と異なり、第1
図に示すように、フィールド間のライン内挿処理を行う
ライン内挿回路11a,11bの出力信号を切替回路12a〜12d
を介してフィールド内挿回路17a,17bに出力している
が、各フィールド内挿回路に対して同一信号を入力して
いるので、結果的にフィールド内挿処理をしない場合と
同一となる。
In this way, the line interpolation circuit 10a, 10b performs the line interpolation processing on the Y signal in the field and the line interpolation circuit
The Y signal line-interpolated between the fields in 11a is input to the switching circuits 12a and 12b as shown in FIG. C
Similarly, on the signal side, the output signals of the line interpolating circuits 10c and 10d and the output signal of the line interpolating circuit 11b are input to the switching circuits 12c and 12d. In this embodiment, unlike the case of FIG. 17, the first
As shown in the figure, the output signals of the line interpolating circuits 11a and 11b for performing the line interpolating processing between fields are switched to the switching circuits 12a to 12d.
However, since the same signal is input to each field interpolation circuit, the result is the same as when no field interpolation processing is performed.

切替回路12a〜12dではOR回路9の出力信号が動画を示
す場合(“1")にはライン内挿回路10a〜10dの出力信号
を選択して出力し、静止画を示す場合(“0")にはライ
ン内挿回路11a,11bの出力信号を選択して出力する。
In the switching circuits 12a to 12d, when the output signal of the OR circuit 9 indicates a moving image (“1”), the output signals of the line interpolation circuits 10a to 10d are selected and output, and when a still image is displayed (“0”). ) Selects and outputs the output signals of the line interpolation circuits 11a and 11b.

このようにして、OR回路9の出力信号に基づき、フィ
ールド内又はフィールド間のライン内挿回路の出力信号
が適応的に切替回路により切替られ、Y信号側の切替回
路12a,12bの出力信号はフィールド内挿回路17aと切替回
路12eに入力され、C信号側の切替回路12c,12dの出力信
号はフィールド内挿回路17bに入力される。
In this way, based on the output signal of the OR circuit 9, the output signal of the line interpolating circuit in the field or between the fields is adaptively switched by the switching circuit, and the output signals of the switching circuits 12a, 12b on the Y signal side are The signals are input to the field interpolation circuit 17a and the switching circuit 12e, and the output signals of the switching circuits 12c and 12d on the C signal side are input to the field interpolation circuit 17b.

切替回路12eでは、切替回路12a,12bからの入力信号を
制御部(図示せず)からの切替信号に基づいて時間的に
早いフィールド順に並び換え、時間的に早い信号を現フ
ィールド信号とし、それより1フィールド前の信号を前
フィールド信号とする。この切替回路12eの出力信号は
動きベクトル検出回路13と動きベクトル判定回路15に入
力される。
In the switching circuit 12e, the input signals from the switching circuits 12a and 12b are rearranged in order of the earliest time field based on the switching signal from the control unit (not shown), and the earliest time signal is set as the current field signal. The signal one field before is taken as the previous field signal. The output signal of the switching circuit 12e is input to the motion vector detection circuit 13 and the motion vector determination circuit 15.

動きベクトル検出回路13では切替回路12eからの1フ
ィールド間離れた2フィールドの信号を用いて、m画素
×nライン(m,n:整数)のブロック毎に動きベクトルを
検出する。ここではm=n=8の8画素×8ラインのブ
ロックを基準ブロックとし、このブロックごとに動きベ
クトルを画面全域にわたって検出する。実時間で演算処
理可能な動きベクトルの検出方法にはブロックマッチン
グ法と反復勾配法とがよく知られているが、フィールド
内挿方式を用いる方式変換装置では特に動きを正確に検
出する必要があり、また回路規模も小さい方が望ましい
ので反復勾配法を用いている。なお、この詳細は特開昭
60-158786号公報に開示されている。
The motion vector detection circuit 13 detects a motion vector for each block of m pixels × n lines (m, n: integer) using the signals of the two fields separated by one field from the switching circuit 12e. Here, a block of 8 pixels × 8 lines with m = n = 8 is used as a reference block, and a motion vector is detected for each block over the entire screen. The block matching method and the iterative gradient method are well known as a method of detecting a motion vector that can be arithmetically processed in real time, but a method conversion device using a field interpolation method requires particularly accurate detection of motion. Also, the iterative gradient method is used because it is desirable that the circuit scale is small. For details, see
No. 60-158786.

第5図は反復勾配法を用いた動きベクトル検出回路13
の構成例を示すブロック図である。同図において、51は
検出された動きベクトルを記憶するメモリ、52は動きベ
クトルから初期偏位ベクトルとしての動きベクトルを選
択する選択回路、53は初期偏位ベクトル分位置を偏位し
たフィールド間の信号を用いて勾配法の演算を行う演算
回路、54は演算回路53の演算結果と選択回路52の出力の
初期偏位ベクトルとを加える加算器、55は加算器54の出
力の値だけ偏位したフィールド間の信号を用いて勾配法
の演算を行う演算回路、56は演算回路55の演算結果と前
記の偏位分とを加算して動きベクトルを出力する加算器
である。
FIG. 5 shows a motion vector detection circuit 13 using the iterative gradient method.
3 is a block diagram showing a configuration example of FIG. In the figure, 51 is a memory that stores the detected motion vector, 52 is a selection circuit that selects a motion vector as an initial displacement vector from the motion vector, and 53 is between the fields whose positions are displaced by the initial displacement vector. An arithmetic circuit that performs the gradient method using a signal, 54 is an adder that adds the arithmetic result of the arithmetic circuit 53 and the initial displacement vector of the output of the selection circuit 52, and 55 is the displacement of the value of the output of the adder 54 An arithmetic circuit for performing the gradient method arithmetic operation using the signals between the fields, and an adder 56 for adding the arithmetic result of the arithmetic circuit 55 and the deviation amount to output a motion vector.

動きベクトルは8画素×8ラインを1ブロックとして
検出するが、反復勾配法の演算はそれより広いブロック
の方が演算精度が向上するので20画素×16ラインのブロ
ック内の信号を用いる。ただしこの場合、20画素×16ラ
イン中の全画素を用いると演算回路が大きくなるので、
1画素おき、1ラインおきの総画素数80画素(10画素×
8ライン)を反復勾配法の演算に使用している。
A motion vector detects 8 pixels × 8 lines as one block, but in the calculation by the iterative gradient method, the calculation accuracy is improved in a wider block, so a signal within a block of 20 pixels × 16 lines is used. However, in this case, if all the pixels in 20 pixels x 16 lines are used, the arithmetic circuit becomes large, so
Every other pixel Total number of pixels on every other line 80 pixels (10 pixels x
8 lines) are used for the calculation of the iterative gradient method.

第6図(a)に、動きベクトルの検出ブロックサイズ
と反復勾配法の演算ブロックとの位置関係を示し、第6
図(b)に初期偏位ベクトルの候補ベクトルを示す。
FIG. 6A shows the positional relationship between the motion vector detection block size and the iterative gradient method operation block.
A candidate vector of the initial displacement vector is shown in FIG.

メモリ51は、すでに検出された動きベクトルを記憶
し、選択回路52は、この記憶した動きベクトルから初期
偏位ベクトルを選択する。初期偏位ベクトルの候補ベク
トルは次に示すような6種の動きベクトルとしている。
第6図(b)では動きベクトルの被検出ブロックを斜線
部分で示し、このブロックで検出される動きベクトルを
Bo=(Vx(o),Vy(o))と示し、またこのブロックを基準
とした周辺ブロックの既に検出されている動きベクトル
をC1〜C19で示した。6種の動きベクトルは、 現フィールドの被検出ブロック直上のブロックの動き
ベクトル:C1 現フィールドの被検出ブロック直上左のブロックの動
きベクトル:C2 現フィールドの被検出ブロック左ブロックの動きベク
トル:C3 被検出ブロック直下の前フィールドで検出された動き
ベクトル:C11 前フィールドの平均ベクトル: 前フィールドの加速度ベクトル: とした。従ってメモリメモリ51の容量は、これらの動き
ベクトルがメモリから読み出すことのできる容量を有す
る。
The memory 51 stores the already detected motion vector, and the selection circuit 52 selects the initial displacement vector from the stored motion vector. The candidate vectors for the initial displacement vector are the following six types of motion vectors.
In FIG. 6 (b), the block to be detected of the motion vector is shown by the hatched portion, and the motion vector detected by this block
Bo = indicated as (Vx (o), Vy ( o)), also showed already motion vectors that are detected in the peripheral blocks on the basis of this block in C 1 -C 19. The six motion vectors are: the motion vector of the block immediately above the detected block of the current field: C 1 the motion vector of the block immediately above the detected block of the current field: C 2 the motion vector of the left block of the detected block of the current field: C 3 Motion vector detected in the previous field immediately below the detected block: C 11 Average vector of the previous field: Previous field acceleration vector: And Therefore, the memory memory 51 has a capacity such that these motion vectors can be read from the memory.

選択回路52は上記の6種類の動きベクトルから、真の
動きに最も近い動きベクトルを初期偏位ベクトルとして
選択する。選択の方法は、前フィールドの信号で、それ
ぞれの動きベクトル分だけブロック座標を偏位したブロ
ックと、現フィールドの被検出ブロックとの信号間で、
画素ごとのフィールド差分値を算出し、その絶対値の総
和が最小となる時のブロックを検出し、そのブロックを
与える動きベクトルを初期偏位ベクトルとする。
The selection circuit 52 selects the motion vector closest to the true motion as the initial displacement vector from the above six types of motion vectors. The selection method is the signal of the previous field, between the signal of the block whose block coordinates are displaced by the amount of each motion vector and the detected block of the current field,
The field difference value for each pixel is calculated, the block at which the sum of the absolute values becomes the minimum is detected, and the motion vector that gives that block is set as the initial displacement vector.

第7図は選択回路52の内部構成例を示すブロック図、
同図の選択回路52は、現フィールドの信号を格納するメ
モリ521、前フィールド信号を6種の動きベクトルに対
応して格納する6個のメモリ522a〜522f、6個の減算器
523a〜523f、6個の絶対値回路524a〜524f、6個の累算
器525a〜525f、5個の比較器526a〜526e、4個の切替回
路527a〜527d、及び動きベクトル選択回路528から構成
される。
FIG. 7 is a block diagram showing an internal configuration example of the selection circuit 52,
The selection circuit 52 in the figure includes a memory 521 for storing a current field signal, six memories 522a to 522f for storing a previous field signal in correspondence with six types of motion vectors, and six subtractors.
523a to 523f, 6 absolute value circuits 524a to 524f, 6 accumulators 525a to 525f, 5 comparators 526a to 526e, 4 switching circuits 527a to 527d, and a motion vector selection circuit 528 To be done.

切替回路12eの出力信号のうち、現フィールドの信号
はメモリ521に入力される。このメモリ521は、切替回路
12eの走査線毎の信号をブロック単位の信号として取り
出すものであり、その記憶容量としては演算ブロックサ
イズが20画素×16ラインの場合には16ライン以上の容量
が必要となる。1ライン当りq画素でpラインの入力信
号の場合に8画素×8ラインのブロックに変換する場合
のメモリ521の動作説明図を第8図に示す。反復勾配法
の演算ブロックは1画素おき、1ラインおきの10画素×
8ラインとなるので、この場合はメモリ151の出力は1
画素おき、1ラインおきの信号となる。
Of the output signals of the switching circuit 12e, the signal of the current field is input to the memory 521. This memory 521 is a switching circuit
The signal for each scanning line of 12e is taken out as a signal for each block, and the storage capacity of the calculation block size of 20 pixels × 16 lines requires a capacity of 16 lines or more. FIG. 8 shows an operation explanatory diagram of the memory 521 in the case of converting into a block of 8 pixels × 8 lines in the case of an input signal of q lines with q pixels per line. The calculation block of the iterative gradient method is every other pixel, every other line 10 pixels ×
Since there are 8 lines, the output of the memory 151 is 1 in this case.
The signal is every other pixel and every other line.

切替回路12eから前フィールドの信号は6個メモリ522
a〜522fに入力される。これらのメモリ522a〜522fの他
方の入力には、第7図に示すようにメモリ51から読出さ
れた6種類の動きベクトル(候補ベクトル)C1,C2,C3,C
4,,′がそれぞれ入力される。これらのメモリ522a
〜522fの機能は基本的にはメモリ521と同じであるが、
その他に読出し時に、入力動きベクトル分だけ読出しア
ドレスを偏位させる機能を持つ。従って、各メモリ(52
2a〜522f)から入力動きベクトル分だけ偏位されたブロ
ック毎の信号が対応する6個の減算回路523a〜523fに入
力される。各減算回路(523a〜523f)では、ブロック毎
にメモリ521から80個の画素とメモリ522a〜522fからの8
0画素との差分(この場合フィールド差分)を演算す
る。これらの減算回路523a〜523fの出力は対応する絶対
値回路524a〜524fで絶対値に変換された後、対応する累
算器525a〜525fに入力されて80画素差分の累算が行われ
る。累算器525a,525bの累算結果は比較回路526aに入力
されると共に、切替回路527aに入力される。比較回路52
6aの比較結果を示す出力信号は切替回路527aの制御信号
として累算器525a,525bの出力信号のうち、累算結果の
小さい方を選択させると共に動きベクトル選択回路528
へ出力される。選択された切替回路527aの出力信号は、
比較器526bに入力され、ここで累算器525cの出力信号と
比較される。この比較結果に従って、小さい方の累算結
果が切替回路527bにより選択されて比較器526cに入力さ
れる。このようにして累算器525d,525e,525fの出力信号
が比較回路526c及び切替回路527c、比較器526d及び切替
回路527d、比較器526eで順次比較される。動きベクトル
選択回路528には、6種類の動きベクトルC1,C2,C3,C4,
,′と5個の比較回路526a〜526eの出力信号が入力
され、6個の累算回路525a〜525fでの累算結果が最も小
さい時の動きベクトルを選択する。この選択された信号
が初期偏位ベクトルとなり、これは演算回路53及び加算
器54に入力される。
Six signals from the switching circuit 12e in the previous field are stored in the memory 522.
Input to a to 522f. To the other inputs of these memories 522a to 522f, six kinds of motion vectors (candidate vectors) C 1 , C 2 , C 3 , C read from the memory 51 as shown in FIG.
4 , and ′ are input respectively. These memories 522a
The function of ~ 522f is basically the same as the memory 521,
In addition, it has a function to shift the read address by the input motion vector when reading. Therefore, each memory (52
2a to 522f), signals for each block deviated by the input motion vector are input to the corresponding six subtraction circuits 523a to 523f. Each subtraction circuit (523a to 523f) has 80 pixels from the memory 521 and 8 pixels from the memories 522a to 522f for each block.
The difference from 0 pixels (field difference in this case) is calculated. The outputs of these subtraction circuits 523a to 523f are converted into absolute values by the corresponding absolute value circuits 524a to 524f, and then input to the corresponding accumulators 525a to 525f to accumulate 80 pixel differences. The accumulation results of the accumulators 525a and 525b are input to the comparison circuit 526a and the switching circuit 527a. Comparison circuit 52
The output signal indicating the comparison result of 6a is selected as the control signal of the switching circuit 527a from the output signals of the accumulators 525a and 525b, whichever has the smaller accumulation result and the motion vector selection circuit 528.
Output to The output signal of the selected switching circuit 527a is
It is input to the comparator 526b, where it is compared with the output signal of the accumulator 525c. According to this comparison result, the smaller accumulation result is selected by the switching circuit 527b and input to the comparator 526c. In this way, the output signals of the accumulators 525d, 525e, 525f are sequentially compared by the comparison circuit 526c and the switching circuit 527c, the comparator 526d and the switching circuit 527d, and the comparator 526e. The motion vector selection circuit 528 has six types of motion vectors C 1 , C 2 , C 3 , C 4 ,
, 'And the output signals of the five comparison circuits 526a to 526e are input, and the motion vector when the accumulation result in the six accumulation circuits 525a to 525f is the smallest is selected. This selected signal becomes the initial displacement vector, which is input to the arithmetic circuit 53 and the adder 54.

勾配法の演算回路53は下記の(1)から(4)式によ
り偏位ベクトルVx(1),Vy(1)を求める。
The gradient method arithmetic circuit 53 obtains the displacement vectors Vx (1) and Vy (1) by the following equations (1) to (4).

但し、SGNΔxはΔxの符号、SGNΔyはΔyの符号、
DFDはフィールド間差分値、a,b,c,dは基準画素eの現フ
ィールド内の隣接画素である。これらの位置関係を第9
図(a)に示す。
However, SGNΔx is the sign of Δx, SGNΔy is the sign of Δy,
DFD is a difference value between fields, and a, b, c, d are adjacent pixels in the current field of the reference pixel e. The positional relationship between these is
It is shown in FIG.

第10図は演算回路53(55)の内部構成例を示すブロッ
ク図である。同図の演算回路53はシフト回路531,532、
3個の減算回路533a,533b,533c、4個のメモリ534a〜53
4d、2個の絶対値回路535a,535b、4個の累算回路536a
〜536d、2個の符号演算回路537a,537b、2個の分数回
路538a,538b、及び2個の乗算回路539a,539bから構成さ
れる。切替回路12eの出力信号のうち、現フィールドの
信号は2ビット遅延のシフト回路531、減算回路533a、
2ライン遅延のシフト回路532、減算回路532b、メモリ5
34eにそれぞれ入力される。一方、前フィールドの信号
はメモリ534dに入力される。減算回路533aは現フィール
ドの入力信号からシフト回路531の出力信号を減算する
ことにより前記(3)式のΔxとSGNΔxを求めるもの
であり、減算回路533bは現フィールドの入力信号からシ
フト回路532の出力信号を減算することにより前記
(4)式のΔyとSGNΔyを求めるものである。これら
の減算回路533a,533bの出力信号はそれぞれメモリ534a,
534bに入力される。メモリ534a〜534cの動作は選択回路
52のメモリ521と同じ動作である。メモリ534a,534bのブ
ロック単位出力信号は絶対値回路535a,535bで絶対値に
変換された後、累算回路536a,536bでブロック毎に80画
素の累算が行われる。メモリ534dは選択回路52のメモリ
522a〜522fと同様な動き、即ち動きベクトル分(この場
合、初期偏位ベクトル)だけ読み出しアドレスが偏位さ
れる。メモリ534cとメモリ534dの出力信号は減算回路53
3cに入力されて減算され、その出力は符号演算回路537
a,537bでSGNΔx・DFD,SGNΔy・DFDの演算が行われ
る。符号演算回路537a,537bの出力は累算回路536c,536d
に入力され、ここでブロック毎に80画素の累算が行われ
る。これらの累算回路536c,536dの出力信号は前記
(1),(2)式のうちΣSGNΔx・DFD,ΣSGNΔy・DF
Dとなり、累算回路536a,536bの出力信号はそれぞれΣ|
Δx|,Σ|Δy|となる。これらの累算回路536a,536bの出
力信号に対して対応する分数回路538a,538bで1/Σ|Δx
|と1/Σ|Δy|の演算を行った後、乗算回路539a,539bで
分数回路538a及び累算回路536cの出力信号、分数回路53
8b及び累算回路536dの出力信号をそれぞれ乗算すること
により偏位ベクトルVx(1),Vy(1)を算出して出力する。
FIG. 10 is a block diagram showing an internal configuration example of the arithmetic circuit 53 (55). The arithmetic circuit 53 in the figure includes shift circuits 531 and 532,
Three subtraction circuits 533a, 533b, 533c, four memories 534a to 53
4d, 2 absolute value circuits 535a, 535b, 4 accumulation circuits 536a
˜536d, two code operation circuits 537a and 537b, two fractional circuits 538a and 538b, and two multiplication circuits 539a and 539b. Of the output signals of the switching circuit 12e, the current field signal is a 2-bit delay shift circuit 531, a subtraction circuit 533a,
2-line delay shift circuit 532, subtraction circuit 532b, memory 5
Input to 34e respectively. On the other hand, the signal of the previous field is input to the memory 534d. The subtraction circuit 533a is for obtaining Δx and SGNΔx in the equation (3) by subtracting the output signal of the shift circuit 531 from the input signal of the current field, and the subtraction circuit 533b is for the shift signal of the shift circuit 532 from the input signal of the current field. By subtracting the output signal, Δy and SGNΔy in the equation (4) are obtained. The output signals of these subtraction circuits 533a and 533b are stored in memories 534a and 534a, respectively.
Input to 534b. The operation of memories 534a-534c is a selection circuit
This is the same operation as the memory 521 of 52. The block unit output signals of the memories 534a and 534b are converted into absolute values by the absolute value circuits 535a and 535b, and then the accumulation circuits 536a and 536b perform accumulation of 80 pixels for each block. The memory 534d is the memory of the selection circuit 52.
The same movement as 522a to 522f, that is, the read address is displaced by the amount of the motion vector (in this case, the initial displacement vector). The subtraction circuit 53 outputs the output signals of the memories 534c and 534d.
3c is input and subtracted, and the output is the sign operation circuit 537.
The calculation of SGNΔx · DFD and SGNΔy · DFD is performed at a and 537b. The outputs of the sign arithmetic circuits 537a and 537b are accumulation circuits 536c and 536d.
, Where 80 pixels are accumulated for each block. The output signals of these accumulator circuits 536c and 536d are ΣSGNΔx · DFD, ΣSGNΔy · DF in the above equations (1) and (2).
D, and the output signals of the accumulator circuits 536a and 536b are Σ |
Δx |, Σ | Δy |. 1 / Σ | Δx in the fractional circuits 538a and 538b corresponding to the output signals of these accumulator circuits 536a and 536b.
After calculating | and 1 / Σ | Δy |, the multiplication circuits 539a and 539b output the output signals of the fractional circuit 538a and the accumulation circuit 536c, and the fractional circuit 53.
The displacement vectors Vx (1) and Vy (1) are calculated and output by multiplying the output signals of 8b and the accumulator circuit 536d, respectively.

このようにして、演算回路53で算出された偏位ベクト
ルに加算器54で初期偏位ベクトルを加え、それを初期偏
位ベクトルとして次の勾配法の演算回路55で偏位ベクト
ルVx(2),Vy(2)を演算回路53と同様な演算回路55の演算
により求める。勾配法の演算回路55は、基本動作は演算
回路53と同じであり、第10図のメモリ534dに初期偏位ベ
クトルのかわりにV0.1=(Vx(0)+Vx(1),Vy(0)+V
y(1))を入力する。その他は演算回路53と同じである。
この演算回路55で求めた偏位ベクトルVx(2),Vy(2)と初
期偏位ベクトルBo=(Vx(0),Vy(0))及び偏位ベクトルV
x(1),Vy(1)が加算器56で加算されて動きベクトルVX,VY
となる。即ち、動きベクトルVX,VYは、 VX=Vx(0)+Vx(1)+Vx(2) ……(5) VY=Vy(0)+Vy(1)+Vy(2) ……(6) である。このようにして得られた動きベクトルVX,VY
メモリ51に記憶させると同時に次の動きベクトル平均化
回路14へ出力する。
In this way, the adder 54 adds an initial displacement vector to the displacement vector calculated by the arithmetic circuit 53, and the displacement vector Vx (2) is added by the arithmetic circuit 55 of the next gradient method using the initial displacement vector as the initial displacement vector. , Vy (2) is calculated by an arithmetic circuit 55 similar to the arithmetic circuit 53. The operation method 55 of the gradient method has the same basic operation as the operation circuit 53, and V 0.1 = (Vx (0) + Vx (1) , Vy (0) instead of the initial displacement vector in the memory 534d of FIG. + V
Enter y (1) ). Others are the same as the arithmetic circuit 53.
The displacement vectors Vx (2) , Vy (2) and the initial displacement vector Bo = (Vx (0) , Vy (0) ) and the displacement vector V obtained by the arithmetic circuit 55
x (1) , Vy (1) are added by the adder 56 to obtain motion vectors V X , V Y
Becomes That is, the motion vectors V X and V Y are V X = Vx (0) + Vx (1) + Vx (2) …… (5) V Y = Vy (0) + Vy (1) + Vy (2) …… (6 ) Is. The motion vectors V X and V Y thus obtained are stored in the memory 51 and, at the same time, output to the next motion vector averaging circuit 14.

なお、切替回路12eの出力と演算回路52,54との間に、
ノイズによる勾配法の演算エラーを少なくするために、
スムージングを行うスムージング回路を挿入してもよ
い。このスムージング回路は、基準画素a0に隣接する画
素a1〜a4に対して、下式の演算を行って、スムージング
出力A0を出力するものである。画素a0,a1〜a4の位置関
係第9図(b)に示す。
In addition, between the output of the switching circuit 12e and the arithmetic circuits 52, 54,
In order to reduce the calculation error of the gradient method due to noise,
A smoothing circuit for smoothing may be inserted. The smoothing circuit performs a calculation of the following formula for the pixels a 1 to a 4 adjacent to the reference pixel a 0 and outputs the smoothing output A 0 . The positional relationship of the pixels a 0 , a 1 to a 4 is shown in FIG. 9 (b).

また、このスムージング回路の代りに、タップ数の多い
二次元ローパスフィルタを用いてもよい。
Also, instead of this smoothing circuit, a two-dimensional low-pass filter with a large number of taps may be used.

動きベクトル平均化回路14では、動きベクトルのエラ
ーをなくすために、動き検出回路13からの動きベクトル
の平均化を行う。平均化の一例としては、動きベクトル
を現ブロックを中心に横方向の数ブロックと縦方向の数
ブロックを用い、それの平均化したベクトルを動きベク
トルとして動きのベクトル判定回路15へ出力する。
The motion vector averaging circuit 14 averages the motion vectors from the motion detecting circuit 13 in order to eliminate motion vector errors. As an example of averaging, several horizontal blocks and several vertical blocks centering on the current block are used as the motion vector, and the averaged vector is output to the motion vector determination circuit 15 as the motion vector.

動きベクトル判定回路15では、動きベクトル検出回路
13から動きベクトル平均化回路14を介して得られた動き
ベクトルの判定を行う。この判定の1例としては検出さ
れた動きベクトル分位置補正したフィールド間の信号の
差分の絶対値を算出し、それを8画素×4ラインの32画
素で累算した値(γとする)と、動き補正をしないフ
ィールド間差分の絶対値を算出し、それを上記と同様に
32画素累算した値(γとする)とを比較し、γ>γ
の場合には動きベクトルは無効とし、“0"を出力す
る。また、γ<γの場合には動きベクトルは有効と
し、当該動きベクトルを出力する。
In the motion vector determination circuit 15, the motion vector detection circuit
The motion vector obtained from 13 through the motion vector averaging circuit 14 is determined. As an example of this determination, the absolute value of the signal difference between the fields, which has been position-corrected by the detected motion vector, is calculated, and the value is accumulated by 32 pixels of 8 pixels × 4 lines (denoted as γ 1 ). And calculate the absolute value of the difference between the fields without motion compensation, and use it in the same way as above.
Compared with the value obtained by accumulating 32 pixels (assumed to be γ 2 ) and γ 1 > γ
In the case of 2, the motion vector is invalid and "0" is output. If γ 12 , the motion vector is valid and the motion vector is output.

第11図は動きベクトル判定回路15の内部構成例を示す
ブロック図である。同図の動きベクトル判定回路15は、
3個のメモリ151a〜151c、2個の減算回路152a,152b、
補正回路153、絶対値回路154、2個の累算回路155a,155
b、比較回路156及び選択回路157から構成される。切替
回路12eの出力信号のうち、現フィールドの信号は、メ
モリ151aと減算回路152bに入力され、前フィールドの信
号はメモリ151bと減算回路152bに入力される。メモリ15
1a,151bの動作は第7図メモリ522a〜522fと同様な動作
となる。ただし、ここでは他方の入力は動きベクトルそ
のものでなく、第12図に示すように動きベクトルの補正
回路153にて、フィールド内挿比をかけた値の動きベク
トルとなる。この動きベクトル補正の様子を第12図に示
す。同図において、β,1−βはフィールド内挿比、121
は内挿フィールド上の被ブロック(基準ブロック)、12
2は前フィールド上の動き“0"のブロック、123は現フィ
ールド上の動き“0"のブロック、124は前フィールド上
の動き補正ブロック、125は現フィールド上の動き補正
ブロック、126は検出された動きベクトル(B)、127は
現フィールドのフィールド内挿補正動きベクトル(B+
−(1−β)B)、128は前フィールドのフィールド内
挿補正動きベクトル(B-=βB)である。減算回路152b
では、現フィールドと前フィールドの画素でそのフィー
ルド差分を算出し、その出力をメモリ151cに入力する。
このメモリの動作は第7図のメモリ521と同様な動作で
ある。メモリ151a,151bの出力信号は減算回路152aで動
き補正された現フィールドの信号と動き補正された前フ
ィールドとの差分を算出し、その出力は絶対値回路154
で絶対値に変換される。その後絶対値に変換された信号
は累算回路155で32画素の累算を行った後比較回路156に
入力される。またメモリ151cの出力信号は累算回路155b
にて32画素の累算が行われ、その結果が比較回路156に
入力される。比較回路156では動き補正されたフィール
ド間差分の絶対値の総和と、動き補正なしのフィールド
間差分の絶対値の総和の大きさを比較するもので動きな
しのフィールド間差分の方が小さければ、動きベクトル
の選択回路157の出力の動きベクトルを“0"とする。一
方、動き補正されたフィールド間差分の方が小さければ
選択回路157は動きベクトルを出力する。
FIG. 11 is a block diagram showing an internal configuration example of the motion vector determination circuit 15. The motion vector determination circuit 15 in FIG.
Three memories 151a to 151c, two subtraction circuits 152a and 152b,
Correction circuit 153, absolute value circuit 154, two accumulation circuits 155a and 155
b, composed of a comparison circuit 156 and a selection circuit 157. Among the output signals of the switching circuit 12e, the current field signal is input to the memory 151a and the subtraction circuit 152b, and the previous field signal is input to the memory 151b and the subtraction circuit 152b. Memory 15
The operations of 1a and 151b are similar to those of the memories 522a to 522f in FIG. However, the other input here is not the motion vector itself, but a motion vector having a value obtained by applying a field interpolation ratio in the motion vector correction circuit 153 as shown in FIG. The state of this motion vector correction is shown in FIG. In the figure, β, 1-β is the field interpolation ratio, 121
Is the block (reference block) on the interpolation field, 12
2 is a block of motion “0” on the previous field, 123 is a block of motion “0” on the current field, 124 is a motion compensation block on the previous field, 125 is a motion compensation block on the current field, and 126 is detected. Motion vector (B), 127 is a field interpolation corrected motion vector (B + =
-(1-β) B), 128 is a field interpolation correction motion vector (B = βB) of the previous field. Subtraction circuit 152b
Then, the field difference is calculated for the pixels of the current field and the previous field, and the output is input to the memory 151c.
The operation of this memory is similar to that of the memory 521 shown in FIG. The output signals of the memories 151a and 151b calculate the difference between the signal of the current field whose motion has been corrected by the subtraction circuit 152a and the previous field whose motion has been corrected, and the output thereof is the absolute value circuit 154.
Is converted to an absolute value. Thereafter, the signal converted into the absolute value is input to the comparison circuit 156 after the accumulation circuit 155 has accumulated 32 pixels. The output signal of the memory 151c is the accumulator circuit 155b.
At 32, accumulation of 32 pixels is performed, and the result is input to the comparison circuit 156. The comparison circuit 156 compares the sum of the absolute values of the inter-field differences that have been motion-compensated, and the magnitude of the sum of the absolute values of the inter-field differences that have not been motion-corrected. The motion vector output from the motion vector selection circuit 157 is set to "0". On the other hand, if the motion-corrected inter-field difference is smaller, the selection circuit 157 outputs the motion vector.

このようにして判定された動きベクトルはブロック単
位なので、これを走査線に対応させることが必要であ
る。メモリ16は、この変換機能を持つもので、第7図の
選択回路52におけるメモリ521とは逆の動作を行う。即
ち、動きベクトル判定回路15からのブロック毎の信号
を、メモリアドレスを制御することで走査線毎の信号に
変換するものであり、第13図はこれを図で示したもので
ある。検出された動きベクトルはブロック毎に出力され
るものであるから、これをB1,B2,B3とすると、B1の時間
的長さは8画素×4ライン(32画素)以上となる(動き
ベクトル検出は8画素×8ラインだが、動きベクトル判
定のブロックが8画素×4ラインなので、フィールド内
挿時の動きベクトルは8画素×4ラインとなる)。メモ
リ16はこれを配列変換し、第13図に示すように1走査線
毎にブロックB1(8画素)、ブロックB2(8画素)とい
うように出力する。
Since the motion vector determined in this way is a block unit, it is necessary to make this correspond to the scanning line. The memory 16 has this conversion function, and performs an operation opposite to that of the memory 521 in the selection circuit 52 shown in FIG. That is, the signal for each block from the motion vector determination circuit 15 is converted into a signal for each scanning line by controlling the memory address, and FIG. 13 shows this in the figure. Since the detected motion vector is output for each block, if these are B 1 , B 2 , and B 3 , the temporal length of B 1 is 8 pixels × 4 lines (32 pixels) or more. (Motion vector detection is 8 pixels × 8 lines, but since the block for motion vector determination is 8 pixels × 4 lines, the motion vector during field interpolation is 8 pixels × 4 lines). The memory 16 converts the arrangement and outputs it as a block B 1 (8 pixels) and a block B 2 (8 pixels) for each scanning line as shown in FIG.

第14図はフィールド内挿回路17a,17bの内部構成例を
示すブロック図である。同図のフィールド内挿回路17a,
17bはl(n以上)ラインの容量を持つ2個のメモリ171
a,171b、動きベクトルの補正を行う補正回路172、及び
フィールド内挿の演算を行う演算回路173から構成され
る。メモリ171a,171bは動きベクトルの検出に要した時
間分だけライン内挿回路の出力信号を遅延させる機能
と、補正回路172で動きベクトルにフィールド内挿比を
掛けて補正した動きベクトルに応じて読み出しアドレス
を制御することにより、読み出される信号の位置を移動
させる機能がある。動きベクトルの補正回路172は入力
された動きベクトルにフィールド内挿比を掛けるもので
あり、この補正された動きベクトルの関係は第12図で示
すB+,B-と同じである。ただし、第14図においてメモリ1
71a,171bの入力信号は第1図の切替回路12a,12b又は12
c,12dの出力信号であり、切替回路12eの出力信号でな
い。よって、メモリ171a,171bの入力信号では、現フィ
ールド、前フィールドとの区別はない。このため、メモ
リ171a,171bの他方入力のフィールド内挿比で補正され
た動きベクトルは、どちらの信号が時間的に早いかによ
ってその符号もコントロールされる。即ち、同図では、
切替回路12eに入力される切替信号と同じものによりフ
ィールド内挿比β,1−βを切替え、現フィールドの信号
を格納しているメモリ171a(又は171b)にβで補正され
た動きベクトルを読出アドレスを制御するために送り、
前フィールドの信号を格納しているメモリ171b(又は17
1a)に1−βで補正された動きベクトルを読出しアドレ
ス制御するために送る。演算回路173は、2個の乗算器
と、これらの出力を加算する加算器から構成され、従来
のTV方式変換装置で用いられている直線内挿による補正
を行うものである。従って、Y信号側の切替回路12a,12
bからフィールド内挿回路17aの対応するメモリ171a,171
bにY信号が格納され、これらの信号は、補正回路172か
らの補正された動きベクトルだけ読出アドレスを変化さ
せて読出されることにより位置補正された後、演算回路
173でフィールド内挿が行われて出力される。C信号側
も同様にして、切替回路12c,12dからフィールド内挿回
路17bの対応するメモリ171a,171bにC信号が格納された
後、これらの信号の読出し時に位置補正がなされ、その
後、演算回路173でフィールド内挿が行われて出力され
る。
FIG. 14 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the field interpolation circuits 17a and 17b. The field interpolation circuit 17a in FIG.
17b is two memories 171 having a capacity of 1 (n or more) lines.
a, 171b, a correction circuit 172 that corrects a motion vector, and a calculation circuit 173 that performs a field interpolation calculation. The memories 171a and 171b have a function of delaying the output signal of the line interpolation circuit by the time required for detecting the motion vector, and read according to the motion vector corrected by multiplying the motion vector by the field interpolation ratio in the correction circuit 172. There is a function of moving the position of the signal to be read by controlling the address. The motion vector correction circuit 172 multiplies the input motion vector by the field interpolation ratio, and the relationship between the corrected motion vectors is the same as B + and B shown in FIG. However, in FIG. 14, memory 1
The input signal of 71a, 171b is the switching circuit 12a, 12b or 12 of FIG.
These are output signals of c and 12d, and are not output signals of the switching circuit 12e. Therefore, in the input signals of the memories 171a and 171b, there is no distinction between the current field and the previous field. Therefore, the sign of the motion vector corrected by the field interpolation ratio of the other input of the memories 171a and 171b is also controlled depending on which signal is earlier in time. That is, in the figure,
The field interpolation ratio β, 1-β is switched by the same signal as the switching signal input to the switching circuit 12e, and the motion vector corrected by β is read to the memory 171a (or 171b) storing the current field signal. Send to control the address,
The memory 171b (or 17 that stores the signal of the previous field
The motion vector corrected by 1-β is sent to 1a) for read address control. The arithmetic circuit 173 is composed of two multipliers and an adder for adding these outputs, and performs correction by linear interpolation used in the conventional TV system converter. Therefore, the switching circuits 12a, 12 on the Y signal side
From b to the corresponding memories 171a and 171 of the field interpolation circuit 17a
The Y signals are stored in b, and these signals are position-corrected by changing the read address by the corrected motion vector from the correction circuit 172 and read, and then the arithmetic circuit.
Field interpolation is performed at 173 and output. Similarly, on the C signal side, after the C signals are stored in the corresponding memories 171a and 171b of the field interpolating circuit 17b from the switching circuits 12c and 12d, position correction is performed at the time of reading these signals, and then the arithmetic circuit. Field interpolation is performed at 173 and output.

以上のようにして入力コンポーネント信号Y,R-Y,B-Y
が出力コンポーネント信号Y,Cに変換されたことにな
る。
As described above, input component signals Y, RY, BY
Is converted into the output component signals Y and C.

なお、フィールド内挿後の信号はディジタルエンコー
ダを用いた場合、ディジタル信号のままディジタルエン
コーダ回路に入力されるが、アナログエンコーダを用い
た場合、D/A変換回路でアナログ信号にもどしてからエ
ンコーダに入力する。エンコーダはNTSC,PAL,SECAM,PAL
M等があり、それぞれ出力側の方式に応じたエンコーダ
が選択される。
When a digital encoder is used, the signal after field interpolation is input to the digital encoder circuit as it is, but when an analog encoder is used, it is converted to an analog signal by the D / A conversion circuit and then sent to the encoder. input. Encoder is NTSC, PAL, SECAM, PAL
There are M etc., and an encoder is selected according to the output side method.

第15図は第2の実施例を示すTV方式変換装置の構成図
である。第1の実施例との相違点は同図に示すように、
走査線数変換用のメモリを3フィールド容量のメモリ18
とし、このメモリ18から並行して読出される各フィール
ドの信号を時間的に早い順に並び換える切換器19を設
け、この切換器19の1フレーム離れた信号から動き検出
を行うよう動き検出回路4を設けた点である。このため
第1図の入力側の遅延回路5a,5bは不要になる。
FIG. 15 is a block diagram of a TV system converter showing a second embodiment. The difference from the first embodiment is as shown in FIG.
The memory for converting the number of scanning lines is a memory of 3 field capacity.
A switch 19 is provided for rearranging the signals of the fields read in parallel from the memory 18 in order of earliest time, and the motion detecting circuit 4 is arranged to detect the motion from the signal of the switch 19 one frame away. That is the point. Therefore, the delay circuits 5a and 5b on the input side in FIG. 1 are unnecessary.

以上述べた実施例ではY信号とC信号の内挿処理は全
く同じ処理方式を構成しているがY信号と比較してC信
号の処理は少し簡略化しても、画質的にその差は少な
い、装置の小型化、ローコスト化を考えるとC信号系の
処理を簡略化した方が望ましい。
In the above-described embodiment, the interpolation processing of the Y signal and the C signal constitutes exactly the same processing method, but the processing of the C signal is slightly simplified as compared with the Y signal, but the difference in image quality is small. In consideration of downsizing and cost reduction of the device, it is desirable to simplify the processing of the C signal system.

この一例として、(1)ライン内挿処理方式でY信号
はディジタルフィルタを用いたフィールド内ライン内挿
とし、C信号はフィールド間の隣接した2ライン間の直
接内挿とする方法、(2)Y信号系のみ動き適応型ライ
ン内挿方式とし、C信号系はフィールド内の隣接する2
ライン間の直線内挿のみとする、などが考えられる。
As an example of this, (1) a method of performing line interpolation using a digital filter for the Y signal and direct interpolation of two adjacent lines between the fields for the C signal in the line interpolation processing method, (2) Only the Y signal system uses the motion adaptive line interpolation method, and the C signal system has two adjacent fields in the field.
It is conceivable to use only linear interpolation between lines.

また、動きベクトル平均化回路14を削除してもよい。 Further, the motion vector averaging circuit 14 may be deleted.

更に、本実施例ではフィールド内挿回路17a,17bの内
部にそれぞれ補正回路172を設けていたがメモリ16の出
力に共通の補正回路として設け、この補正回路よりフィ
ールド内挿比で補正された動きベクトルをY信号側、C
信号側のフィールド内挿回路のメモリに送るようにして
もよい。
Further, in the present embodiment, the correction circuits 172 are provided inside the field interpolation circuits 17a and 17b, respectively, but they are provided as a correction circuit common to the output of the memory 16, and the movements corrected by the field interpolation ratio by this correction circuit are provided. Vector is Y signal side, C
It may be sent to the memory of the field interpolation circuit on the signal side.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、輝度信
号側で動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに
応じて、輝度信号及び色差信号の動画像に対して位置補
正を行った後にフィールド内挿を行うように構成したの
で、平行移動する画像が動画領域の広い画像に対しても
滑らかに補正することができる。
(Effect of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, a motion vector is detected on the luminance signal side, and position correction is performed on a moving image of a luminance signal and a color difference signal according to the detected motion vector. Since the field interpolation is performed after performing the above, it is possible to smoothly correct even an image in which a parallel moving image has a wide moving image area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例を示すTV方式変換装置の
構成図、第2図は斜線パターンの拡大図、第3図はフィ
ールド内のライン内挿の説明図、第4図はフィールド間
のライン内挿の説明図、第5図は動きベクトル検出回路
の要部構成図、第6図(a),(b)はブロック及び候
補ベクトルの説明図、第7図は選択回路の内部構成図、
第8図はメモリの動作説明図、第9図(a),(b)は
基準画素と隣接画素の位置関係図、第10図は演算回路の
内部構成図、第11図は動きベクトル判定回路の内部構成
図、第12図は動きベクトルの補正の説明図、第13図はラ
イン変換用のメモリの動作説明図、第14図はフィールド
内挿回路の内部構成図、第15図は本発明の第2の実施例
を示すTV方式変換装置の構成図、第16図は従来のTV方式
変換装置の構成図、第17図は従来の動き検出回路を持つ
TV方式変換装置の構成図である。 1a,1b,1c……入力端子、2a,2b……出力端子、3,5a,5b…
…遅延回路、4……動き検出回路、6……多重回路、7,
8a,8b,16,18,51,151a〜151c,171a,171b,521,522a〜522
f,534a〜534d……メモリ、9……OR回路、10a〜10d,11
a,11b……ライン内挿回路、12a〜12e,527a〜527d……切
換回路、13……動きベクトル検出回路、14……動きベク
トル平均化回路、15……動きベクトル判定回路、17a,17
b……フィールド内挿回路、19……切替器、52,157……
選択回路、53,55,173……演算回路、54,56……加算器、
152a,152b,523a〜523f,533a〜533c……減算器、154,524
a〜524f,535a,535b……絶対値回路、155a,155b,525a〜5
25f,536a〜536d……累算回路、156,526a〜526e……比較
回路、537a,537b……符号演算回路、538a,538b……分数
回路、539a,539b……乗算回路、153,172……補正回路。
FIG. 1 is a block diagram of a TV system converter showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a diagonal pattern, FIG. 3 is an explanatory view of line interpolation in a field, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of line interpolation between fields, FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of a motion vector detection circuit, FIGS. 6 (a) and 6 (b) are explanatory diagrams of blocks and candidate vectors, and FIG. 7 is a selection circuit. Internal configuration diagram,
FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the memory, FIGS. 9A and 9B are positional relationship diagrams of the reference pixel and the adjacent pixel, FIG. 10 is an internal configuration diagram of the arithmetic circuit, and FIG. 11 is a motion vector determination circuit. Internal configuration diagram of FIG. 12, FIG. 12 is an explanatory diagram of motion vector correction, FIG. 13 is an explanatory diagram of operation of a memory for line conversion, FIG. 14 is an internal configuration diagram of a field interpolation circuit, and FIG. 15 is the present invention. FIG. 16 is a block diagram of a TV system converter showing a second embodiment of the present invention, FIG. 16 is a block diagram of a conventional TV system converter, and FIG. 17 is a conventional motion detection circuit.
It is a block diagram of a TV system converter. 1a, 1b, 1c …… input terminal, 2a, 2b …… output terminal, 3,5a, 5b…
... delay circuit, 4 ... motion detection circuit, 6 ... multiplex circuit, 7,
8a, 8b, 16,18,51,151a to 151c, 171a, 171b, 521,522a to 522
f, 534a to 534d ... Memory, 9 ... OR circuit, 10a to 10d, 11
a, 11b ... Line interpolation circuit, 12a-12e, 527a-527d ... Switching circuit, 13 ... Motion vector detection circuit, 14 ... Motion vector averaging circuit, 15 ... Motion vector determination circuit, 17a, 17
b …… Field interpolation circuit, 19 …… Switch, 52,157 ……
Selector circuit, 53,55,173 ... Operation circuit, 54,56 ... Adder,
152a, 152b, 523a to 523f, 533a to 533c ... Subtractor, 154,524
a to 524f, 535a, 535b ... Absolute value circuit, 155a, 155b, 525a to 5
25f, 536a to 536d ... accumulation circuit, 156,526a to 526e ... comparison circuit, 537a, 537b ... sign arithmetic circuit, 538a, 538b ... fractional circuit, 539a, 539b ... multiplication circuit, 153,172 ... correction circuit .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 博久 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国 際電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−32681(JP,A) 特開 昭60−158786(JP,A) 特公 昭60−25190(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hirohisa Yamaguchi 2-3-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo International Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-61-32681 (JP, A) Special Features Kai 60-158786 (JP, A) JP 60-25190 (JP, B2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】2フィールド以上の容量を持ち、ディジタ
ル化された輝度信号を格納する第1のメモリと、2フィ
ールド以上の容量を持ち、ディジタル化され多量化され
た色差信号を格納する第2のメモリと、第1のメモリの
入力信号及び出力信号のうち一方から各画素のフレーム
間差から動きの有無を検出する第1の検出手段と、第1
のメモリの出力信号に対して同一フィールド内のライン
情報を用いてライン内挿を行う第1のライン内挿手段
と、第1のメモリの出力信号に対してインターレースさ
れた2つのフィールド間のライン情報を用いてライン内
挿を行う第2のライン内挿手段と、第2のメモリの出力
信号に対して同一フィールド内のライン情報を用いてラ
イン内挿を行う第3のライン内挿手段と、第2のメモリ
の出力信号に対してインターレースされた2つのフィー
ルド間のライン情報を用いてライン内挿を行う第4のラ
イン内挿手段と、第1の検出手段の検出結果に基づいて
第1及び第2のライン内挿手段の出力信号のうち一方を
選択する第1の選択手段と、前記検出結果に基づいて第
3及び第4のライン内挿手段の出力信号のうち一方を選
択する第2の選択手段とを備えたテレビジョン標準方式
変換装置において、 前記第1の選択手段の1フィールド間離れた出力信号を
m画素×nライン(m,n;整数)のブロックに分割し、該
ブロック毎に動きベクトルを検出する第2の検出手段
と、 前記第2の検出手段で検出された動きベクトルの有効,
無効を判定し、有効判定時に当該動きベクトルを出力す
る判定手段と、 前記判定手段の出力信号を走査線に対応する動きベクト
ルに変換する変換手段と、 前記第1の選択手段の出力信号を各フィールドに対応し
て格納する2個のl(n以上)ラインの容量を持つ第3
及び第4のメモリと、 前記第2の選択手段の出力信号を各フィールドに対応し
て格納する2個のl(n以上)ラインの容量を持つ第5
及び第6のメモリと、 前記変換手段からの動きベクトルとフィールド内挿比と
の積の値だけ読出しアドレスを変化させて第3乃至第6
のメモリの内容を出力させる補正手段と、 前記第3及び第4のメモリの出力信号にフィール内挿を
行う第1のフィールド内挿手段と、 前記第5及び第6のメモリの出力信号にフィールド内挿
を行う第2のフィールド内挿手段とを設けたことを特徴
とするテレビジョン標準方式変換装置。
1. A first memory having a capacity of 2 fields or more and storing a digitized luminance signal, and a second memory having a capacity of 2 fields or more and storing a digitized and quantified color difference signal. Memory, first detection means for detecting the presence or absence of motion from one of the input signal and the output signal of the first memory based on the inter-frame difference of each pixel, and the first detection means.
Line interpolating means for performing line interpolation on the output signal of the first memory using the line information in the same field, and a line between two fields interlaced with the output signal of the first memory Second line interpolation means for performing line interpolation using information, and third line interpolation means for performing line interpolation using line information in the same field for the output signal of the second memory , A fourth line interpolation means for performing line interpolation using line information between two fields interlaced with the output signal of the second memory, and a first line detection means based on the detection result of the first detection means. First selection means for selecting one of the output signals of the first and second line interpolation means, and one of the output signals of the third and fourth line interpolation means based on the detection result. Second choice In a television standard conversion device including :, the output signal of the first selecting means, which is separated by one field, is divided into blocks of m pixels × n lines (m, n; integer), and each block is moved. A second detecting means for detecting a vector, and a valid motion vector detected by the second detecting means,
A determination unit that determines invalidity and outputs the motion vector at the time of validity determination, a conversion unit that converts the output signal of the determination unit into a motion vector corresponding to the scanning line, and an output signal of the first selection unit. The third with the capacity of two l (n or more) lines to be stored corresponding to the field
And a fourth memory, and a fifth memory having a capacity of two l (n or more) lines for storing the output signal of the second selecting means corresponding to each field.
And a sixth memory, and the read address is changed by the value of the product of the motion vector from the conversion means and the field interpolation ratio, and the third to sixth memories are changed.
Correction means for outputting the contents of the memory, first field interpolation means for performing field interpolation on the output signals of the third and fourth memories, and field output signals of the fifth and sixth memories. A television standard conversion apparatus, comprising a second field interpolation means for performing interpolation.
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