JP2638948B2 - 動き検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディジタルTV受像機またはディジタルVTRに
関し、特にフレーム間またはフィールド間の３次元処理
をおこなうときに必要となる動き検出回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、NTSC映像信号より輝度信号と色信号を完全に分
離する装置として、画像のフレーム間又はフィールド間
相関関係を利用した高画質TV（IDTV）と呼ばれるものが
あった。このものはNTSC信号がフレーム間でカラー位相
が反転して送られているということを利用しており、静
止画においてはフレーム間の相関を利用して完全なYC分
離を実現し、動画においてはフレーム間の相関がないと
いうことでフィールド内でYC分離をおこなっていた。こ
の切替は、フレーム間の輝度信号の差分を検出して、値
が一定レベル以上になると動画モードに、一定レベル以
下では静止画モードという動き検出回路によりおこなっ
ていた。

第３図は動き検出回路の従来例のブロック図である。
入力ビデオ信号をA/D変換によりディジタル化した入力
信号31はフレームメモリ32により１フレーム遅延され
る。NTSC信号は２フィールド、すなわち１フレーム走査
線525本の完全な１枚の画を構成している。このため１
フレーム遅延すると静止画においては入力信号と同じ輝
度信号をえることができる。フレーム差分検出回路33は
この入力信号31とフレームメモリ32より１フレーム遅延
した信号の輝度信号の差分を検出する回路であり、これ
よりの出力はフレーム間の動き信号として出力される。
この動き信号は比較回路35において、あらかじめ設定さ
れた比較レベル34と比較され、検出出力36として２値化
されて出力される。

第３図の回路は、色副搬送波と水平同期信号との間に
相関関係がある標準信号としてNTSC方式のビデオ信号に
適用されるものであるが、第４図はこの動き検出回路を
色副搬送波と水平同期信号との間に相関関係のないビデ
オ信号である非標準信号にも対応できるようにした従来
例のブロック図である。この例は入力信号41が標準信号
か、非標準信号かの判別を、いつもきまって出力される
同期信号部分のフレーム差分出力でおこなおうというも
のである。フレームメモリ42とフレーム差分検出回路43
とは第３図の同様の動作をする。標準信号であれば同期
信号部分のフレーム差分はいつも“0"となり出力されな
い。他方非標準信号であればフレーム間で位相は一定と
していないために同期信号部分にフレーム差分が発生す
ることに着目し、同期信号検出回路44とスイッチ回路45
と積分回路46とにより、この出力を一定期間積分しこの
積分値に応じて動き信号の比較レベル47をコントロール
して比較回路48で比較して検出出力49を得る。

〔発明が解決しようとする課題〕

第３図に示した従来の動き検出路は、正規のNTSC信号
以外の信号が入力されるとフレーム間の輝度信号との間
の相関関係がなくなるために常に動きモードになると思
われる。しかし、実際には正規のNTSC信号とそれ以外の
ビデオ信号（VTR信号，パソコン信号など）とは必ずし
もフレーム間の輝度信号との間の相関関係が大幅には異
なっていない場合が多く、動画モードになったり、静止
画モードになったりと極めてあいまいな動作を生じてし
まう。

また第４図のように、同期信号の部分のみのフレーム
差分信号を検出して、この量に応じて動き検出信号の比
較レベルを変化するものでは、TV放送の電界の弱い地
域、すなわち弱電界地域においては、同期信号のフレー
ム差分出力にノイズが発生しわずかな電界強度の劣化で
すぐに非標準信号と認識してしまい、動画のモードにし
てしまうため、本IDTVシステムの効果が薄かった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の動き検出回路は、映像信号をデイジタル信号
に変換した入力信号をその１フレーム分だけ遅延するフ
レームメモリと、前記入力信号と前記フレームメモリの
出力との輝度信号の差分を動き信号として出力するフレ
ーム差分検出回路と、前記入力信号から、その同期信号
が変化する前後のエッジ信号部分の第１タイミング信
号、および、その同期信号が変化しない無信号部分の第
２タイミング信号を出力する同期信号検出回路と、前記
第１タイミング信号により前記動き信号を抜き取り積分
する同期部積分手段と、前記第２タイミング信号により
前記動き信号を抜き取り積分する無信号部積分手段と、
前記動き信号を前記同期部積分手段の出力を比較レベル
として比較し、前記無信号部積分手段の出力により前記
比較レベルを制御して２値の検出出力を出力する比較回
路とを具備することを特徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の動き検出回路の一実施例のブロック
図である。本発明は第３図の従来の回路に、同期信号を
検出する同期信号検出回路104と、スイッチ回路105,107
と、同期部積分回路106,無信号部検出回路108とを設
け、比較レベルをジッタ量に応じて可変するものであ
る。

入力ビデオ信号をA/D変換によりディジタル化した入
力信号101はフレームメモリ102により１フレーム遅延さ
れる。フレーム差分検出回路103はこの入力信号101とフ
レームメモリよりの１フレーム遅延した信号の輝度信号
の差分を検出する回路であり、これよりの出力はフレー
ム間の動き信号として出力される。一方、入力信号101
より同期信号部分のみを検出する同期信号検出回路104
により、水平または垂直の同期信号の期間中、同期信号
か変化する前後のタイミングであるエッジ信号部分のタ
イミング信号と水平または垂直の同期信号の期間中であ
りながら、同期信号が変化しない部分すなわち無信号部
分のタイミング信号を作る。

先ず、エッジ信号部分のタイミング信号により、フレ
ーム差分検出回路103の出力信号をスイッチ回路105によ
り抜き取り、同期部積分回路106により同期信号のエッ
ジ部分の動き信号すなわち、同期信号のフレーム間のず
れを数フィールドにわたって積分する。NTSC信号のよう
に正規なビデオ信号においては、動きのある画面におい
ても静止画面においても同期信号の部分には映像情報は
含まれないために、フレーム間の信号は常に一致し、フ
レーム差分検出回路103よりの出力の値は“0"となる。
しかしVTR信号のように、輝度信号が時間とともに変動
するしないにかかわらずジッタを含んだ信号においては
１フレーム遅延した出力は同期信号においても必ずしも
一致しなくなる。これは、ここに使用した１フレームと
いう時間遅れを水晶制御による極めて精度の高いクロッ
ク源において作っているからであり、例えばクロック源
をカラーサブキャリア信号の４倍に選んだときは、この
クロックは14.31818MHzとなり、このクロックを用いて4
77750クロックだけ遅延した出力が１フレーム遅延した
出力となる。

しかし、VTR等の信号はこのようなクロックを用いて
出力位相をコントロールしていないために“ジッタ”と
いうかたちで１フレームの時間がいつも変動する。この
ように非標準信号においては同期信号のエッジ部分の動
き信号を検出することにより判別できるが、このままで
は若干のノイズ等で値が変動してしまうため、積分回路
106により、数フレーム〜数十フレームにわたって積分
をおこなう。

一方、上記回路102〜104,106,111では、標準NTSC信号
すなわち、TV放送信号の弱電界入力時に、出てはいけな
い同期信号のエッジ部に動き信号が出力される。しか
し、弱電界においても静止画は静止画として処理するの
が好ましく、弱電界だから、非標準信号としてみなし
て、動画と同じ処理フィールド内処理）をするのは好ま
しいことではない。なぜなら、弱電界においても画面上
の画質は強電界のときと何らかわらないからである。こ
のため、以下に説明するような、弱電界を検出するため
の回路を付加した。

同期信号検出回路104より同期信号の無信号部分のタ
イミング信号により、フレーム差分検出回路103の出力
信号をスイッチ回路107により抜き取り、無信号部積分
回路108により同期信号の無信号部を積分し、比較抑制
レベル入力とした。

このように、フレーム差分検出回路よりの動き出力
と、前記同期部積分回路106の出力である比較レベル109
を比較回路111により比較し、２値化するとき、無信号
部積分回路108よりの出力である比較制御入力110により
比較レベルを抑制したものを検出出力112とする。これ
により、VTR信号のように時間変動のある信号に対して
は比較レベル入力109を“0"に近づけて動き方向になり
やすいようにする。一方、正規なNTSC信号入力ても弱電
界でノイズのある信号に対してはこれを検出し、入力11
0により比較レベル109を上げるように制御し、誤まって
動きのある信号と判別しないようにする。

第２図は本発明の動き検出回路を用いた、IDTVに用い
られる適応型YC分離装置のブロック図である。本発明の
動き検出回路208を用いて入力のコンポジットビデオ信
号よりＹ信号（輝度信号）とＣ信号（色信号）とを分離
する回路の例である。

この回路は、A/D変換器202と、YC分離回路203,206
と、ラインメモリ204,205と、フレームメモリ207と、動
き検出回路208と、切替回路209と、Ｙ信号処理回路210
と、Ｃ信号処理回路211と、D/A変換器212,214とで構成
されている。

動きのある信号の場合には動き検出回路208により検
出し、ラインメモリ204,205を用いたYC分離回路203によ
って、フィールド内処理したYC分離出力を切替回路209
で選択する。静止画部分の信号ではフレームメモリ207
を用いたYC分離回路206によってレーム処理したYC分離
出力を切替回路209で選択する。切替回路209から出力さ
れたＹ信号はＹ信号処理回路210,D/A変換器212を経てＹ
信号213となり、Ｃ信号はＣ信号処理回路211,D/A変換器
214を経てＣ信号215となる。

VTR信号のようにジッタのある信号に対しては動き検
出回路208の出力は同期信号部分のずれを検出し、ライ
ンメモリによるフィールド内YC分離を選択しやすくする
が、弱電界のノイズのある標準NTSC信号入力において
は、あくまでも標準信号であると判別し、強電界のノイ
ズのない入力信号と同様なYC分離の選択を実現できる利
点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、フレームメモリを用い
たフレーム差分検出信号の比較に、同期信号のジッタ量
を検出してこのレベルに応じて比較レベルを変えると同
時に、同期信号の無信号部の動きのノイズ成分を検出し
て、このレベルにより比較レベルを抑制することによ
り、従来、弱電界でTV信号を動きと判断してしまう欠点
をなくし、極めて自然な動き信号として出力できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動き検出回路の一実施例のブロック
図、第２図は本発明の動き検出回路を用いた適応型YC分
離装置のブロック図、第３図，第４図は動き検出回路の
従来例の回路図である。 101……入力信号、102……フレームメモリ、103……フ
レーム差分検出回路、104……同期信号検出回路、105…
…スイッチ回路、106……同期部積分回路、107……スイ
ッチ回路、108……無信号検出回路、109……比較レベ
ル、110……比較制御入力、111……比較回路、112……
検出出力、201……入力信号、202……A/D変換器、203,2
06……YC分離回路、204,205……ラインメモリ、207……
フレームメモリ、208……動き検出回路、209……切替回
路、210……Ｙ信号処理回路、211……Ｃ信号処理回路、
212,214……D/A変換器、213……Ｙ信号、215……Ｃ信
号。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号をディジタル信号に変換した入力
   信号をその１フレーム分だけ遅延するフレームメモリ
   と、前記入力信号と前記フレームメモリの出力との輝度
   信号の差分を動き信号として出力するフレーム差分検出
   回路と、前記入力信号から、その同期信号が変化する前
   後のエッジ信号部分の第１タイミング信号、および、そ
   の同期信号が変化しない無信号部分の第２タイミング信
   号を出力する同期信号検出回路と、前記第１タイミング
   信号により前記動き信号を抜き取り積分する同期部積分
   手段と、前記第２タイミング信号により前記動き信号を
   抜き取り積分する無信号部積分手段と、前記動き信号を
   前記同期部積分手段の出力を比較レベルとして比較し、
   前記無信号部積分手段の出力により前記比較レベルを制
   御して２値の検出出力を出力する比較回路とを具備する
   ことを特徴とする動き検出回路。