JP2642846B2 - フィールド間の動き検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インターレース方式の
映像信号の順次のフィールド間での動きを検出する装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビジョン受像機、ビデオカメ
ラ、ビデオデッキ、ディジタル画像効果装置（Digital
Video Effecter) などのディジタル映像処理装置におい
ては、フィールド間の動きを検出する回路が設けられて
いる。従来のフィールド間動き検出回路は、図１に示す
ように、入力端子１に供給されるインターレース方式の
映像信号をフィールドメモリ２に供給し、このフィール
ドメモリから出力される映像信号と、入力端子１に与え
られる１フィールド後の映像信号との差を減算器３で求
め、この減算器の出力信号を絶対値回路４に通した後、
出力端子５にフィールド間動き信号として出力するよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のフィ
ールド間の動き検出回路においては、フレーム間で動き
がない映像信号が数フレームに亘って続いた場合、すな
わち静止画像が数フレームに亘って続いた場合にも、フ
ィールド間動き信号が出力されてしまう欠点がある。そ
の理由はインターレース方式の映像信号においては、１
フィールド毎に走査線を１本置きに飛び越して走査して
いるためであるが、このことを以下詳細に説明する。

【０００４】例えば、図２に示すような静止している被
写体をインターレース方式で撮像した場合、第１フィー
ルドでは図３に示すような映像信号が得られ、第２フィ
ールドにおいては図４に示すような映像信号が得られる
ことになる。第１フィールドの走査線と第２フィールド
の走査線とはインターレースの関係にあるので、第１フ
ィールドの映像信号と第２フィールドの映像信号とは全
く同じ画像を表すものとはならず、それぞれのフィール
ドは画像を１本置きに取り出した映像となる。したがっ
て、第１フィールドの映像信号と第２フィールドの映像
信号との差の絶対値としてフィールド間の動き信号を求
めると、図５に示すようなフィールド間動き信号が得ら
れることになる。図５Ａは１フレームの映像を示し、こ
のフレームを構成する連続する２フィールド、すなわち
奇数フィールドおよび偶数フィールドの映像は図５Ｂお
よびＣに示すようなものとなる。図５Ｃに示す偶数フィ
ールドの信号を256H遅延させて得られる信号から図５Ｂ
に示す奇数フィールドの信号を引き算して絶対値を取っ
た信号は図５Ｄに示すようなものになる。

【０００５】上述したように、従来のフィールド間の動
き検出回路においては、処理すべき入力映像信号が静止
画像である場合にも、フィールド間動き信号が誤って検
出されてしまうことになる。このように、静止画像にお
いてもフィールド間動き信号が検出されてしまうこと
は、例えばインターレース方式の映像信号をノンインタ
ーレースの映像に変換するような用途に対しては甚だ不
都合となる。このようにインターレース方式の映像信号
をノンインターレース方式の映像信号に変換する場合に
は、走査線の補間すなわち内挿を行うが、静止画像の場
合には隣接するフィールドの走査線を内挿した方が高画
質が得られるが、上述したように静止画像に対してもフ
ィールド間動き信号が出力されてしまうと、フィールド
間での内挿が行われず、同じフィールド内の隣接する走
査線の信号を平均化したもので内挿が行われることにな
り、画質がそれだけ劣化することになる。このようにイ
ンターレース方式の映像信号をノンインターレース方式
の映像信号に変換するときだけでなく、フィールド間の
動きを検出し、それに適した画像処理を行うような用途
においては静止画像に対してもフィールド間の動きが検
出されてしまうことは欠点となる。

【０００６】本発明の目的は、上述した従来の欠点を除
去し、静止画像のようにフレーム間で動きが検出されな
い場合にはフィールド間動き検出信号を出力しないよう
にしたフィールド間の動き検出装置を提供しようとする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、インターレー
ス方式の映像信号の順次のフィールド間での動きを検出
する装置において、順次のフィールド間の動きを連続す
る２枚のフィールドで構成する１枚のフレームの垂直方
向の動きを高周波成分として検出するフィールド間動き
検出手段と、順次のフィールドによって構成されるフレ
ーム間での動きを検出してフレーム間動き検出信号を出
力するフレーム間動き検出手段と、前記フィールド間動
き検出手段から出力される高周波成分およびフレーム間
動き検出手段から出力されるフレーム間動き信号に基づ
いて、フレーム間で動きが検出されない場合には、フィ
ールド間の動き検出信号を出力させない制御手段とを具
えることを特徴とするものである。本発明によるフィー
ルド間の動き検出装置の好適実施例においては、前記制
御手段を、前記フィールド間動き検出手段から出力され
る高周波成分の絶対値と、前記フレーム間動き検出手段
から出力されるフレーム間動き検出信号との積を求め、
この積をフィールド間動き検出信号として出力するよう
に構成する。

【０００８】

【作用】このような本発明によるフィールド間の動き検
出装置においては、フィールド間の動きを検出するとと
もにフレーム間の動きをも検出し、フレーム間での動き
が検出されない場合には、フィールド間で動きが検出さ
れても、それをフィールド間動き検出信号として出力し
ないようにしたため、静止画像のようにフレーム間での
動きが検出されないような映像信号に対しては、インタ
ーレースのためにたとえフィールド間で動きが検出され
たとしてもこれがフィールド間動き検出信号として出力
されるようなことはなくなる。また、好適実施例のよう
に順次のフィールドによって構成されるフレーム内の垂
直方向の高周波成分の絶対値と、フレーム間動き検出信
号との積を求め、これをフィールド間動き信号として出
力する場合には、回路構成を簡単とすることができる。

【０００９】

【実施例】図６は本発明によるフィールド間の動き検出
装置の一実施例の基本的構成を示すブロック図である。
入力端子11に与えられるインターレース方式の映像信号
をフレームメモリ12、このフレームメモリの出力信号と
入力映像信号との差を求める減算器13及び絶対値回路14
を有するフレーム間動き検出回路15に供給する。このフ
レーム間動き検出回路15は 順次のフレームの対応する
画素の輝度の差を求めることによってフレーム間の動き
を検出するものである。入力映像信号はさらに、フィー
ルドメモリ16、このフィールドメモリの出力信号と入力
映像信号との差を求める減算器17及び絶対値回路18を有
するフィールド間動き検出回路19にも供給し、入力映像
信号の順次のフィールド間の対応する画素の輝度信号の
差を取り出す。このフィールド間動き検出回路19は図１
に示した従来のフィールド間の動き検出回路と同じもの
であり、その出力信号は、現フィールドとその直前のフ
ィールドとで構成されるフレーム内の垂直方向の高周波
成分である。すなわち、順次のフィールド間で動きがあ
ると、垂直方向の高周波成分として検出されることにな
る。図７Ａのように静止している映像が、図７Ｂに示す
ように連続する２枚のフィールド間で動いた場合を考え
る。図７Ｂに示す２枚のフィールドを画像を１枚のフレ
ームとして重ねたものが図７Ｃに示すようになる。この
図７Ｃにおいて、ｘの位置における垂直方向の周波数成
分は、１ライン毎に白黒の信号となり、高周波成分が増
加する。ｙの位置における垂直方向の周波数成分も同様
である。このように動きがある場合には、動きがない場
合に比べて高周波成分が増大することになる。なお、こ
の高周波成分は交流であるので積分しても零となるた
め、高周波成分を取る場合にはその絶対値を取ったり、
ピーク・ツー・ピークを取るなどの工夫が必要となる。

【００１０】上述したフレーム間動き検出回路15から出
力されるフレーム間動き検出信号と、フィールド間動き
検出回路19から出力される高周波成分とを制御回路20に
供給し、フレーム間動き検出回路15からフレーム間動き
信号が供給されない場合には、フィールド間動き検出回
路19から高周波成分が出力されても、これを動き検出信
号の出力端子21に供給しないようにする。この制御回路
20は、後述する実施例のように乗算器を以て構成し、高
周波成分とフレーム間動き検出信号との積を演算して出
力端子21に供給するように構成することができる。

【００１１】本発明によれば、このように順次のフレー
ム間で動きが検出されないときは、順次のフィールド間
の動きが検出されても、これをフィールド間動き検出信
号として出力しないようにしたため、上述した従来のフ
ィールド間動き検出回路のようにインターレースによる
フィールド間の動きを誤ってフィールド間の動きとして
出力するようなことがなくなり、したがってこのフィー
ルド間の動き信号に基づいて行われる画像処理を正確に
行うことができる。

【００１２】図８は本発明によるフィールド間動き検出
装置の一実施例の構成を示すブロック図である。入力端
子31には処理すべきインターレース方式の映像信号が供
給される。ここで、説明を簡単とするためにこのインタ
ーレース方式の映像信号は走査線数が525 本のモノクロ
ームテレビジョン信号であるとする。この映像信号は26
2H(Hは１走査線の長さ) に相当する長さの時間に亘って
映像信号を格納できる第１のフィールドメモリ32、263H
の時間に亘って格納する第２のフィールドメモリ33およ
び262Hの時間に亘って格納する第３のフィールドメモリ
34とに順次に供給する。すなわち、これら第１〜第３の
フィールドメモリ32〜34はそれぞれ262H, 263Hおよび26
2Hの遅延時間を有する遅延回路として作用することにな
る。これらのメモリによる遅延時間は正確には１フィー
ルド(262.5H)になっていないが、ほぼこれに等しいので
フィールドメモリと称することにする。第１〜第３のフ
ィールドメモリ32〜34による遅延時間を上述したように
設定することによって第２のフィールドメモリ33からの
出力信号と、入力端子31に供給される映像信号とは丁度
１フレームに相当する期間だけずれたものとなり、同様
に第３のフィールドメモリ34の出力信号と、第２のフィ
ールドメモリ33の出力信号との間も丁度１フレームだけ
時間がずれたものとなる。

【００１３】入力端子31に与えられる入力映像信号はさ
らに第１の1H(1ライン) 遅延線35を介して加算器36に供
給するとともに直接この加算器に供給する。また、第２
のフィールドメモリ33の出力信号を第２の1H遅延線37を
介して第２の加算器38に供給するとともに直接これに供
給する。これら第１および第２の加算器36および38の出
力信号はそれぞれ第１および第２の平均化回路39および
40に供給してそれぞれの出力のレベルを1/2 とする。入
力映像信号はインターレース方式となっているので、第
１および第２の1H遅延線35および37に通した信号は、こ
れを通さない信号に対して画面上で垂直方向に２ライン
だけ上方に離れたものとなる。したがって、第１および
第２の平均化回路39および40の出力信号はこれら２ライ
ンの中間の位置にあるラインの映像信号を表すものとな
る。平均化回路39及び40の出力は、入力端子31の入力信
号、及び、フィールドメモリ33の出力に対しそれぞれ１
ライン上の映像となる。更に、第１及び第３のフィール
ドメモリ32、34の出力は入力端子31の入力信号及びフィ
ールドメモリ33の出力信号の１ライン上の映像である。
このようにして、第１および第２の平均化回路39および
40の出力側に現れる映像信号のラインと、第１および第
３のフィールドメモリ32および34の出力映像信号のライ
ンとは、画面上で同じ位置に現れるものとなる。

【００１４】本例では、第２のフィールドメモリ33から
出力される映像信号を現フィールドの映像信号とし、こ
れと第３のフィールドメモリ34から出力される前フィー
ルドの映像信号とからフィールド間の動きを検出するも
のである。このために、第３のフィールドメモリ34の出
力映像信号と、第２の平均化回路40の出力映像信号とを
第１の減算器41に供給してこれらの差を求める。上述し
たように第３のフィールドメモリ34の出力映像信号と、
第２の平均化回路40の出力映像信号とは互いに１フィー
ルドだけ時間がずれているが、画面上では同一のライン
の信号であるので、これらの差を求めることによってフ
ィールド間の動きを表す信号を取り出すことができる。
この差信号は連続する２枚のフィールドで構成するフレ
ームの垂直方向の成分でもある。このようにして求めた
差信号を絶対値回路42に供給する。この絶対値回路42の
出力信号は順次のフィールド間の差を表すものであり、
これら順次のフィールドで構成されるフレーム内での垂
直方向の高周波成分f _h である。

【００１５】さらに、フレーム間の動きを検出するため
に、第１および第２のフィールドメモリ32および34の出
力信号を第１の減算器43に供給し、第１および第２の平
均化回路39および40の出力信号を第２の減算器44に供給
する。これら第１および第２の減算器43および44の出力
信号をそれぞれ第１および第２の絶対値回路45および46
に供給してこれらの信号の絶対値を検出する。さらにこ
れらの絶対値を比較器47に供給するとともに切換器48に
も供給する。比較器47では第１および第２の絶対値回路
45および46から供給される絶対値を比較し、その内の大
きい方の絶対値が切換器48によって選択されてフレーム
間動き検出信号ｆ_r として出力されるように構成する。

【００１６】このように、２つのフレーム間動き検出信
号を取り出し、その内の大きいものを取り出すことによ
ってフレーム間の動きを一層正確に検出することができ
る。これは、高周波成分f _h を検出する信号は、フィー
ルドメモリ34の出力と平均化回路40の出力より作るが、
この２つの信号のどちらか一方がフレーム間で動いてい
れば高周波成分f _h を動き検出信号として出力しないよ
うなフレーム間動き信号が必要なので２つのフレーム間
動き検出を行い、その内の大きい方をフレーム間動き検
出信号として出力すれば、正確な動き検出を行うことが
できる。

【００１７】フィールド間動き検出回路の絶対値回路42
から出力される高周波成分ｆ_h と、フレーム間動き検出
回路の切換器48から出力されるフレーム間動き検出信号
ｆ_rとを乗算器49に供給してこれらの信号を乗算し、そ
の積を出力端子50にフィールド間動き検出信号ｓとして
出力する。すなわち、ｓ＝ｆ_h ×ｆ_r となる。したがっ
て、静止画像のようにフレーム間で動きがない映像信号
が入力される場合には、インターレースのためにたとえ
ｆ_h が検出されてもｆ_r ＝0 となるので、フィールド間
動き検出信号ｓ＝0 となり、高周波成分ｆ_h が誤って出
力されるようなことはない。

【００１８】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例ではフィールド間の動きを検出する
ために、1H遅延線37で遅延した信号と、遅延しない信号
との平均をとるようにしたが、必ずしもこのようにする
必要はなく、遅延時間が262Hのフィールドメモリを用
い、遅延した信号と遅延しない信号との差を求めるよう
にしても良い。しかし、上述したした実施例のように構
成すると、高周波成分を正確に検出することができるの
で好適である。また、上述した実施例では、フィールド
間の差として高周波成分と、フレーム間動き検出信号と
の積をフィールド間の動き検出信号として出力するよう
にしたが、フレーム間動き検出信号のレベルを検出し、
これが所定のレベル以下のときには高周波成分を出力し
ないように構成しても良い。さらに、図７に示す実施例
においては、現フィールドと前フィールドとの差として
高周波成分の絶対値を求めたが、現フィールドと後フィ
ールドとの差として取り出すこともできる。この場合に
は、第１の平均化回路39の出力映像信号と、第１のフィ
ールドメモリ32の出力映像信号とを減算器41に供給すれ
ば良い。上述した実施例においては、高周波成分を取り
出すために、第３のフィールドメモリ34の出力から第２
のフィールドメモリ33の出力の２ラインの平均値を減算
しているが、更に多くのラインを適当に重みづけして平
均値を求めたもので減算してもよい。

【００１９】

【発明の効果】上述した本発明によるフィールド間の動
き検出装置においては、単に順次のフィールドの映像信
号の差としてフィールド間の動き検出信号を取り出すの
ではなく、順次の２つのフィールドで構成されるフレー
ムの垂直方向の高周波成分をフィールド間動き検出信号
とし、フレーム間の動きをも検出し、フレーム間に動き
がない場合には、フィールド間動き検出信号を出力しな
いようにしたので、静止画像を表すインターレース方式
の映像信号の場合には、フィールド間動き検出信号が誤
って出力されることがなく、したがってフィールド間動
き検出信号を使用する画像処理を正確に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来のフィールド間動き検出回路の構
成を示す回路図である。

【図２】図２は、インターレース方式の１フレームの映
像信号を示す線図である。

【図３】図３は、同じくその第１フィールドの映像信号
を示す線図である。

【図４】図４は、同じくその第２フィールドの映像信号
を示す線図である。

【図５】図５は、従来のフィールド間動き検出信号が誤
って出力される様子を示す線図である。

【図６】図６は、本発明によるフィールド間の動き検出
装置の基本的構成を示すブロック図である。

【図７】図７は、フィールド間の動きによって垂直方向
の高周波成分が増大する様子を示す線図である。

【図８】図８は、本発明によるフィールド間動き検出装
置の一実施例の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

11 入力端子 12 フレームメモリ 13 減算器 14, 18 絶対値回路 15 フレーム間動き検出回路 16 フィールドメモリ 17 減算器 19 フィールド間動き検出回路 20 制御回路 21 出力端子 31 入力端子 32 262Hフィールドメモリ 33 263Hフィールドメモリ 34 262Hフィールドメモリ 35, 37 1H遅延線 36, 38 加算器 39, 40 平均化回路 41, 43, 44 減算器 42, 45, 46 絶対値回路 47 比較器 48 切換器 49 乗算器 50 出力端子

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インターレース方式の映像信号の順次の
   フィールド間での動きを検出する装置において、順次の
   フィールド間の動きを連続する２枚のフィールドで構成
   する１枚のフレームの垂直方向の高周波成分として検出
   するフィールド間動き検出手段と、順次のフィールドの
   フレーム間での動きを検出してフレーム間動き検出信号
   を出力するフレーム間動き検出手段と、前記フィールド
   間動き検出手段から出力される高周波成分およびフレー
   ム間動き検出手段から出力されるフレーム間動き信号に
   基づいて、フレーム間で動きが検出されない場合には、
   フィールド間の動き検出信号を出力させない制御手段と
   を具えることを特徴とするフィールド間の動き検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御手段を、前記フィールド間動き
   検出手段から出力される高周波成分の絶対値と、前記フ
   レーム間動き検出手段から出力されるフレーム間動き検
   出信号との積を求め、この積をフィールド間動き検出信
   号として出力するように構成したことを特徴とする請求
   項１記載のフィールド間の動き検出装置。