JP3022977B2 - Television signal interpolation method - Google Patents

Television signal interpolation method

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JP3022977B2 JP11770090A JP11770090A JP3022977B2 JP 3022977 B2 JP3022977 B2 JP 3022977B2 JP 11770090 A JP11770090 A JP 11770090A JP 11770090 A JP11770090 A JP 11770090A JP 3022977 B2 JP3022977 B2 JP 3022977B2
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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、動きベクトルを用いた動き補正処理を伴う
テレビジョン信号内挿方式に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a television signal interpolation method that involves a motion correction process using a motion vector.

[従来の技術] 動きベクトルを用いて動き補正を行なう技術は、テレ
ビジョン信号の高能率符号化におけるフレーム間符号化
効率を向上させる際や、テレビジョン方式変換における
フィールド数の変換による動きの不連続性を軽減する際
に用いられている。
[Prior Art] The technique of performing motion compensation using a motion vector is used to improve the inter-frame coding efficiency in high-efficiency coding of a television signal, or to perform motion compensation by changing the number of fields in television format conversion. Used to reduce continuity.

動きベクトルの検出は、テレビジョン信号をm画素×
nライン(m、nは整数)のブロックに細分して行なわ
れており、検出方法としてはパターンマッチング法(特
開昭55−162683、162684号公報)と反復勾配法(特開昭
60−158786号公報)が良く知られている。
The detection of the motion vector is performed by converting the television signal into m pixels ×
It is divided into blocks of n lines (m and n are integers), and the detection method is a pattern matching method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-162683 and 162684) and a repetitive gradient method (Japanese Patent Application Laid-Open
No. 60-158786) is well known.

次に、動きベクトルを用いた内挿処理の例として、テ
レビジョン方式を変換する場合について説明する。
Next, as an example of an interpolation process using a motion vector, a case where a television system is converted will be described.

例えば、PAL方式及びNTSC方式間のテレビジョン方式
変換では、60フィールド及び50フィールド間の相互変換
が必要となり、この変換処理は、フィールドメモリを用
いて6フィールド及び5フィールド間の変換を単位と
し、フィールドを増加させる変換では一部のフィールド
テレビジョン信号(以下、単にフィールド信号と呼ぶ)
の繰返しで、また、フィールドを減少させる変換ではフ
ィールド信号の一部飛越しで行なっている。このため、
繰返しや飛越し点でフィールドの不連続が生じ、これが
動画の不連続となる。これを補正するために、一般には
変換前の2フィールドの信号に対して荷重加算(線形内
挿)処理を行なって変換後のフィールド信号を形成して
いる。
For example, in the television system conversion between the PAL system and the NTSC system, mutual conversion between 60 fields and 50 fields is required, and this conversion process is performed using a field memory in units of conversion between 6 fields and 5 fields. In the conversion for increasing the field, some field television signals (hereinafter simply referred to as field signals)
In the conversion for reducing the field, a part of the field signal is skipped. For this reason,
Field discontinuity occurs at repetitions and jump points, which results in discontinuity of the moving image. In order to correct this, a signal of two fields before conversion is generally subjected to a weight addition (linear interpolation) process to form a field signal after conversion.

第2図は、線形内挿処理を示したものである。1フィ
ールド間離れた信号ca、cbにフィールド内挿比α、
(1−α)を荷重後加算して内挿信号ccを得ている。
ここで、フィールド内挿比αは変換前信号ca、cbと変
換後信号ccの時間軸上の位置関係から決定される定数
である。
FIG. 2 shows a linear interpolation process. The signals ca and CB separated by one field are added to the field interpolation ratio α,
(1-α) is added after the load to obtain an interpolation signal cc.
Here, the field interpolation ratio α is a constant determined from the positional relationship on the time axis between the pre-conversion signals ca and cb and the post-conversion signal cc.

しかし、この線形内挿処理は動画について問題を有す
るものである。第3図は線形内挿を動画(円の移動)に
ついて示したものであり、同様に1フィールド間離れた
変換前信号PA、PBから内挿信号PCを得る場合を示してい
る。なお、第2図が画素について示しているのに対し、
第3図は1フィールド画像全体について示している。
However, this linear interpolation process has a problem with moving images. FIG. 3 shows linear interpolation for a moving image (movement of a circle), and similarly shows a case where an interpolation signal PC is obtained from pre-conversion signals PA and PB separated by one field. In addition, while FIG. 2 shows a pixel,
FIG. 3 shows an entire one-field image.

内挿信号PCにおける斜線部分の領域は対応していない
背景部分と動画像部分とが荷重加算されて得られてお
り、フィールド内挿比でレベルが変化しており、この部
分がジャーキネスの原因となっている。
The shaded area in the interpolation signal PC is obtained by weight addition of the uncorresponding background part and the moving image part, and the level is changed by the field interpolation ratio, and this part is the cause of jerkiness. Has become.

動きベクトルを用いた内挿方式は、このジャーキネス
の発生を軽減するためのものであり、第3図に対応した
第4図に基本的な考え方を示している。各変換前信号P
A、PBを用いて、動物体である円の動きベクトルを検出
し、この動きベクトルVにフィールド内挿比αをかけた
値αVを用いて動物体に対する動き補正を行なって内挿
信号PDを得ている。
The interpolation method using a motion vector is for reducing the occurrence of this jerkiness, and FIG. 4 corresponding to FIG. 3 shows the basic concept. Before conversion P
A and PB are used to detect a motion vector of a circle as a moving object, and a motion correction for the moving object is performed by using a value αV obtained by multiplying the motion vector V by a field interpolation ratio α to generate an interpolation signal PD. It has gained.

しかし、検出された動きベクトルが全ての動画の動き
を100%正確にとらえることは困難であり、場合によっ
てはエラーも発生することがあり、また、一般に動きベ
クトルを用いた補正は画素以下、ライン以下は行なわな
い場合がある。そのため、値αVによる動き補正を通じ
ての内挿処理では両信号が完全には重ならず、実用の動
き内挿処理では、動き補正された信号に対してさらにフ
ィールド内挿比を用いた荷重加算処理を施している。
However, it is difficult for the detected motion vector to capture 100% of the motion of all the moving images accurately, and in some cases, an error may occur. The following may not be performed. Therefore, in the interpolation processing through the motion correction using the value αV, the two signals do not completely overlap, and in the practical motion interpolation processing, the weight addition processing using the field interpolation ratio is further performed on the motion-corrected signal. Has been given.

第5図は、各フィールド信号に動き補正を行なった後
さらに線形内挿処理を行なう、従来のテレビジョン方式
変換装置における動き内挿部の構成を示している(1989
年テレビジョン学会全国大会、予稿集20−5「TV方式変
換装置の動きベクトル検出と動き内挿方式」及び特開平
1−309597号公報)。
FIG. 5 shows a configuration of a motion interpolation section in a conventional television system conversion apparatus which performs a linear interpolation process after performing motion correction on each field signal (1989).
Proceedings 20-5, "Motion vector detection and motion interpolation method of TV system converter", Japanese Patent Laid-Open No. 1-309597.

第5図において、現フィールド信号S1及び前フィール
ド信号S2は動きベクトル検出回路1に与えられる。動き
ベクトル検出回路1はこれら信号S1及びS2を用いて1フ
ィールドを複数に分割したブロック毎に動きベクトルを
検出する。動きベクトルS3(V)は、動きベクトル補正
回路2及び適応動き内挿切替制御回路3へ入力される。
In FIG. 5, a current field signal S1 and a previous field signal S2 are supplied to a motion vector detection circuit 1. The motion vector detection circuit 1 uses these signals S1 and S2 to detect a motion vector for each block obtained by dividing one field into a plurality. The motion vector S3 (V) is input to the motion vector correction circuit 2 and the adaptive motion interpolation switching control circuit 3.

動きベクトル補正回路2は、動きベクトルVをフィー
ルド内挿比αで補正するものであり、その補正動きベク
トルS4(αV)、S5{(1−α)V}をそれぞれ対応す
る動き補正用メモリ4、5に与える。
The motion vector correction circuit 2 corrects the motion vector V with the field interpolation ratio α, and stores the corrected motion vectors S4 (αV) and S5 {(1-α) V} in the corresponding motion correction memories 4 Give 5

各動き補正用メモリ4、5は、補正動きベクトルα
V、(1−α)V分だけ、前フィールド信号S2又は現フ
ィールド信号S1の対象ブロックの座標を偏位した信号S
6、S7を形成して出力する。これら信号S6、S7間の差分
が画素毎に減算回路6によって得られ、この差分が絶対
値変換・累算回路7によって絶対値に変換された後内挿
ブロック毎に累積されて、内挿ブロック毎の動き補正フ
ィールド間差分信号S8として上述した適応動き内挿切替
制御回路3に与えられる。
Each of the motion correction memories 4 and 5 stores a correction motion vector α
V, the signal S obtained by shifting the coordinates of the target block of the previous field signal S2 or the current field signal S1 by (1-α) V.
6. Form and output S7. The difference between these signals S6 and S7 is obtained by a subtraction circuit 6 for each pixel, and the difference is converted into an absolute value by an absolute value conversion / accumulation circuit 7 and then accumulated for each interpolation block to obtain an interpolation block. It is provided to the above-described adaptive motion interpolation switching control circuit 3 as a motion correction inter-field difference signal S8 for each motion.

また、各メモリ4、5からの出力信号S6、S7は対応す
る乗算回路8、9に与えられ、各乗算回路8、9によっ
てフィールド内挿比α、(1−α)が荷重された後、加
算回路10によって加算されて動き補正フィールド内挿信
号S9となる。この動き補正フィールド内挿信号S9は乗算
回路11に与えられる。
The output signals S6 and S7 from the memories 4 and 5 are given to the corresponding multiplication circuits 8 and 9, and after the multiplication circuits 8 and 9 load the field interpolation ratio α and (1−α), The addition is performed by the addition circuit 10 to obtain a motion compensation field interpolation signal S9. The motion compensation field interpolation signal S9 is provided to the multiplication circuit 11.

現フィールド信号S1及び前フィールド信号S2は減算回
路12にも与えられる。これらフィールド信号S1及びS2間
の画素毎の差分が減算回路12によって得られ、この差分
が絶対値変換・累算回路13によって絶対値に変換された
後内挿ブロック毎に累積されて、内挿ブロック毎の補正
なしフィールド間差分信号S10として上述した適応動き
内挿切替制御回路3に与えられる。
The current field signal S1 and the previous field signal S2 are also provided to the subtraction circuit 12. A difference for each pixel between the field signals S1 and S2 is obtained by a subtraction circuit 12, and the difference is converted to an absolute value by an absolute value conversion / accumulation circuit 13, and then accumulated for each interpolation block to perform interpolation. It is provided to the above-described adaptive motion interpolation switching control circuit 3 as an uncorrected inter-field difference signal S10 for each block.

また、前フィールド信号S2及び現フィールド信号S1は
対応する乗算回路14、15に与えられ、各乗算回路14、15
によってフィールド内挿比α、(1−α)が荷重された
後、加算回路16によって加算されて線形内挿信号S11と
なる。この線形内挿信号S11は乗算回路17に与えられ
る。
Further, the previous field signal S2 and the current field signal S1 are supplied to the corresponding multiplication circuits 14 and 15, and the respective multiplication circuits 14 and 15
After that, the field interpolation ratio α, (1−α) is weighted, and then added by the addition circuit 16 to form a linear interpolation signal S11. The linear interpolation signal S11 is provided to the multiplication circuit 17.

適応動き内挿切替制御回路3は、動き内挿信号とし
て、動き補正フィールド内挿信号S9又は線形内挿信号S1
1を出力させるか、又は両者の荷重加算信号を出力する
かを判定する回路であり、動きベクトルVの大きさ、動
き補正フィールド間差分信号S8、補正なしフィールド間
差分信号S10をパラメータとして判定し、内挿ブロック
単位に適応内挿切替信号S12(β)、S13(1−β)を対
応する乗算回路11、17に出力する。
The adaptive motion interpolation switching control circuit 3 outputs a motion compensation field interpolation signal S9 or a linear interpolation signal S1 as a motion interpolation signal.
This is a circuit for determining whether to output 1 or to output both weighted addition signals, and determines the magnitude of the motion vector V, the motion-compensated inter-field difference signal S8, and the uncorrected inter-field difference signal S10 as parameters. , And outputs adaptive interpolation switching signals S12 (β) and S13 (1−β) to the corresponding multiplication circuits 11 and 17 for each interpolation block.

かくして、乗算回路11から動き補正フィールド内挿信
号S9をβ倍した信号が出力され、乗算回路17から線形内
挿信号S11を(1−β)倍した信号が出力され、これら
信号が加算回路18において加算されて最終的な動き内挿
信号S12となる。
Thus, the multiplication circuit 11 outputs a signal obtained by multiplying the motion compensation field interpolation signal S9 by β, the multiplication circuit 17 outputs a signal obtained by multiplying the linear interpolation signal S11 by (1−β), and these signals are added to the addition circuit 18 Are added to form a final motion interpolation signal S12.

次に、動きベクトル検出回路1の詳細を、従来技術の
課題とも関係するので詳述する。
Next, the details of the motion vector detection circuit 1 will be described in detail, because they relate to the problems of the prior art.

動きベクトルを検出するためのブロックサイズは、第
6図に示すように8画素×8ラインを基準とし、後述す
る初期偏位ベクトルの選択、反復勾配法の演算に係るブ
ロックサイズをそれより大きい20画素×16ライン(但し
1画素おき、1ラインおきの80画素が対象)としてい
る。
The block size for detecting the motion vector is based on 8 pixels × 8 lines as shown in FIG. 6, and the block size for the selection of the initial displacement vector, which will be described later, and the calculation of the iterative gradient method is larger than that. Pixels x 16 lines (however, every other pixel, 80 pixels every other line are targeted).

第7図は動きベクトル検出回路1のブロック図であ
る。現フィールド信号S1及び前フィールド信号S2は対応
する2次元ローパスフィルタ20、21に与えられ、ノイズ
成分が除去され、また、高域成分が低減される。フィル
タリングされた現フィールド信号及び前フィールド信号
の組信号は、初期偏位ベクトル選択回路22、第1の勾配
法演算回路23及び第2の勾配法演算回路24に与えられ、
各回路の内蔵メモリに記憶される。
FIG. 7 is a block diagram of the motion vector detection circuit 1. The current field signal S1 and the previous field signal S2 are supplied to the corresponding two-dimensional low-pass filters 20, 21, where noise components are removed and high-frequency components are reduced. The filtered set signal of the current field signal and the previous field signal is supplied to an initial displacement vector selection circuit 22, a first gradient method operation circuit 23, and a second gradient method operation circuit 24,
It is stored in the internal memory of each circuit.

初期偏位ベクトル選択回路22は、動きベクトルメモリ
25に格納されている既検出の動きベクトルや、それらを
適宜演算した動きベクトルから初期偏位ベクトルを選択
する。
The initial displacement vector selection circuit 22 includes a motion vector memory.
An initial deviation vector is selected from the detected motion vectors stored in the storage unit 25 and the motion vectors obtained by appropriately calculating them.

第8図は初期偏位ベクトル選択回路22の選択に供する
候補ベクトルの説明図である。現フィールドについて
は、被検出ブロックに垂直方向に隣接するブロックA
と、ブロックAより水平方向に1ブロック進んだブロッ
クBと、被検出ブロックより2ブロック前のブロックC
の動きベクトルが候補ベクトルとされている。また、1
フィールド前については、被検出ブロックに対応する位
置のブロックJより垂直及び水平方向に1ブロックずつ
進んだブロックNの動きベクトルと、ブロックJを中心
とした9ブロックF〜Nの平均動きベクトルが候補ベク
トルとされている。さらに、前フィールドの9ブロック
F〜Nの平均動きベクトルの2倍から、被検出ブロック
に対応する前々フィールドのブロックTを中心とした9
ブロックP〜Xの平均動きベクトルを引いたベクトル
(加速度ベクトル)が候補ベクトルとされている。
FIG. 8 is an explanatory diagram of candidate vectors used for selection by the initial deviation vector selection circuit 22. For the current field, block A which is vertically adjacent to the detected block
, A block B that is one block ahead of the block A in the horizontal direction, and a block C that is two blocks before the detected block.
Are set as candidate vectors. Also, 1
Before the field, the motion vector of the block N which is advanced by one block in the vertical and horizontal directions from the block J at the position corresponding to the detected block and the average motion vector of 9 blocks F to N centered on the block J are candidates. Vector. Further, from twice the average motion vector of the 9 blocks F to N of the previous field, the center of the block T of the 2nd preceding field corresponding to the detected block is set to 9
A vector (acceleration vector) obtained by subtracting the average motion vector of the blocks PX is set as a candidate vector.

初期偏位ベクトル選択回路22は、例えば前フィールド
信号を候補ベクトル分だけ偏位した後、両フィールドの
ブロック間での画素差分値を算出し、さらに差分値の絶
対値累計を求める。かかる演算を全ての候補ベクトルに
対して行ない、絶対値累計が最小の候補ベクトルを初期
偏位ベクトルとする。
The initial displacement vector selection circuit 22 calculates a pixel difference value between blocks in both fields, for example, after displacing the previous field signal by a candidate vector, and further calculates a total absolute value of the difference values. This operation is performed on all candidate vectors, and the candidate vector having the smallest absolute value total is set as the initial displacement vector.

第1の勾配法演算回路23は、現フィールドの被検出ブ
ロックの信号と、初期偏位ベクトル(V0)分座標を偏位
した前フィールドのブロック信号に対して下記(1)式
〜(4)式の演算を行ない、勾配法を1回適用したベク
トルVp(Vxp,Vyp)を求める。
The first gradient method operation circuit 23 applies the following equations (1) to (4) to the signal of the detected block of the current field and the block signal of the previous field whose coordinates have been shifted by the initial deflection vector (V0). An equation is calculated to find a vector Vp (Vxp, Vyp) to which the gradient method has been applied once.

Vxp=ΣSGNΔX・DFD/Σ|ΔX| …(1) Vyp=ΣSGNΔY・DFD/Σ|ΔY| …(2) ΔX=(An+1,m−An−1,m)/2 …(3) ΔY=(An,m+1−An,m−1)/2 …(4) (但し、An,mはmラインのn画素目の座標の信号、DFD
はフィールド間の画素差分値、SGNは符号を表してい
る) 初期偏位ベクトルV0と、勾配法が1回適用されて得ら
れたベクトルVpとは、加算回路26で加算されて第2の勾
配法演算回路24及び加算回路27に与えられる。
Vxp = ΣSGNΔX · DFD / Σ | ΔX | (1) Vyp = ΣSGNΔY · DFD / Σ | ΔY | (2) ΔX = (An + 1, m−An−1, m) / 2 (3) ΔY = ( An, m + 1−An, m−1) / 2 (4) (where, An, m is the signal of the coordinate of the nth pixel of the m line, DFD
Is the pixel difference value between fields, and SGN represents the sign.) The initial deviation vector V0 and the vector Vp obtained by applying the gradient method once are added by the adding circuit 26 to obtain the second gradient It is provided to the modulating circuit 24 and the adding circuit 27.

第2の勾配法演算回路24は、入力ベクトルV0+Vpを用
いて、第1の勾配法演算回路23と同様な演算を行ない、
得られたベクトルVqを加算回路27に与える。かくして、
加算回路27で被検出ブロックの動きベクトルV(V0+Vp
+Vq)が得られ、これが出力されると共に、動きベクト
ルメモリ25に与えられる。
The second gradient method operation circuit 24 performs the same operation as the first gradient method operation circuit 23 using the input vector V0 + Vp,
The obtained vector Vq is provided to the adding circuit 27. Thus,
The motion vector V (V0 + Vp
+ Vq), which is output and provided to the motion vector memory 25.

[発明が解決しようとする課題] ところで、反復勾配法を用いた動きベクトル検出方式
では、動きベクトルの検出精度を向上させるためには検
出のブロックサイズが大きい方が良いが、ブロックサイ
ズを大きくすると検出感度が劣化することが知られてい
る。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the motion vector detection method using the iterative gradient method, it is better to use a large detection block size in order to improve the detection accuracy of the motion vector. It is known that the detection sensitivity is deteriorated.

そのため、ブロックサイズを種々のコンピュータシュ
ミレーションに基づいて定めており、決定されたブロッ
クサイズは上述したブロックサイズである。
Therefore, the block size is determined based on various computer simulations, and the determined block size is the above-described block size.

通常のテレビジョン画像についてはこのブロックサイ
ズでほとんど問題はない。しかし、コンピュータグラフ
ィックからの信号や、高速度シャッタを有したCCDテレ
ビジョンカメラからの信号については、時間方向のフィ
ルタリングが少ないので動画像が鮮明で、フィールド相
関も小さくなっていることから問題が生じている。
For ordinary television images, there is almost no problem with this block size. However, signals from computer graphics and signals from CCD television cameras with high-speed shutters have problems because the moving images are clear and the field correlation is small because there is little temporal filtering. ing.

動物体の大きさが動き検出ブロックサイズに比べて小
さく、動きが動き検出ブロックサイズに比べて大きい場
合、動きベクトルの検出は困難となる場合がある。背景
の静止画レベルが平坦な画像であればまだ動きベクトル
の検出は可能となるが、背景の静止画レベルが平坦でな
い場合、動きベクトルは面積比の大きい背景静止画を取
るので動きベクトルは0となる。
If the size of the moving object is smaller than the motion detection block size and the motion is larger than the motion detection block size, it may be difficult to detect the motion vector. If the level of the background still image is flat, it is still possible to detect the motion vector. However, if the level of the background still image is not flat, the motion vector is a background still image having a large area ratio. Becomes

動物体が画像全体から見て小さければ、この動きの歪
みは視覚上気にならない。しかし、第9図(A)から
(B)へのように、細い縦線が速度Vで、静止画レベル
が平坦な背景領域BAから静止画レベルが平坦でない背景
領域BBに移動した場合、領域BAを背景とする縦線部分の
動きベクトルはVとなるのに対して、領域BBを背景とす
る縦線の動きベクトルは0となるため、動き内挿画像
は、領域BAでは動きベクトルVで補正された画像とな
り、領域BBでは動き0なので線形内挿画像となり、第10
図に示すような画像歪みを生じる。
If the moving object is small in view of the whole image, this motion distortion is not visually noticeable. However, as shown in FIGS. 9 (A) to 9 (B), when a thin vertical line moves at a speed V from a background area BA having a flat still image level to a background area BB having a still image level which is not flat, The motion vector of the vertical line portion with the background BA is V, whereas the motion vector of the vertical line with the region BB as the background is 0. The image becomes a corrected image, and since there is no motion in the area BB, the image becomes a linear interpolation image.
An image distortion as shown in the figure occurs.

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、動物
体の大きさが動きベクトルの検出ブロックサイズと比較
して小さいときに生じていた、内挿画像の歪みを軽減す
ることができるテレビジョン信号内挿方式を提供しよう
とするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and can reduce distortion of an interpolated image that has occurred when the size of a moving object is small compared to the detection block size of a motion vector. It is intended to provide a television signal interpolation system.

[課題を解決するための手段] かかる課題を解決するため、本発明では、デジタル化
したテレビジョン信号をm画素×nラインのブロックに
細分化し、ブロック毎に1フィールド以上離れた信号間
で動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを用い
て動き補正したフィールド(又はフレーム)内挿信号
と、補正なしのフィールド(又はフレーム)内挿信号と
を、動きべクトルを検出するためのブロックサイズ以下
の大きさを有する内挿フロック単位又は画素単位で、適
応的に、切り替え又は荷重加算処理を行なうテレビジョ
ン信号内挿方式において、下記の各手段を新たに設け
た。
[Means for Solving the Problem] In order to solve the problem, according to the present invention, a digitized television signal is subdivided into blocks of m pixels × n lines, and a motion between signals separated by one field or more for each block is performed. A field (or frame) interpolation signal whose motion has been corrected using the detected motion vector and a field (or frame) interpolation signal without correction are converted to a block size or less for detecting a motion vector. The following means are newly provided in a television signal interpolation system in which switching or weight addition processing is adaptively performed in units of interpolation flocks or pixels having a size of

すなわち、被内挿ブロック又は被内挿画素周辺の動き
ベクトルの大きさが閾値以上の動きベクトルを平均化
し、この被内挿ブロック又は被内挿画素の仮の動きベク
トルを得る仮ベクトル形成手段と、この仮の動きベクト
ル分位置を補正したフィールド間差分値と、ブロック毎
に検出された動きベクトル分位置を補正したフィールド
間差分値の大小を比較し、この差分値が小さい動きベク
トルを選択する判定手段と、判定手段によって選択され
た、仮の動きベクトルあるいはブロック毎に検出された
動きベクトルの何れか一方を用いて形成されたフィール
ド(又はフレーム)内挿信号を、後段の適応内挿処理部
に与えるフィールド内挿信号選択手段とを設けた。
That is, a temporary vector forming means for averaging the motion vectors whose magnitude of the motion vector around the interpolated block or the interpolated pixel is equal to or larger than the threshold value and obtaining a temporary motion vector of the interpolated block or the interpolated pixel. The magnitude of the inter-field difference value corrected for the provisional motion vector position and the inter-field difference value corrected for the motion vector position detected for each block are compared, and a motion vector having a small difference value is selected. A determination unit and a field (or frame) interpolation signal formed by using either the provisional motion vector or the motion vector detected for each block selected by the determination unit, and a subsequent adaptive interpolation process And means for selecting a field interpolation signal to be applied to the section.

[作用] 本発明は、動きベクトルを用いたテレビジョン信号内
挿方式において、動きベクトルの検出をブロック毎に行
なうため、このブロックサイズに比べて領域の小さい動
物体は動きベクトル検出が不可能となり、それにより動
き内挿画像に歪みを生じるのを軽減させる方式として、
動きベクトルが検出できない動画像の周囲の動きベクト
ルの平均値を、この動画像の動きベクトルとして仮設定
し、この仮の動きベクトルを用いて動き補正を行なうこ
とで画像歪みを軽減させるものである。
[Operation] In the present invention, in a television signal interpolation method using a motion vector, a motion vector is detected for each block, so that a moving object having an area smaller than the block size cannot detect the motion vector. As a method to reduce the occurrence of distortion in the motion-interpolated image,
The average value of motion vectors around a moving image for which a motion vector cannot be detected is provisionally set as a motion vector of the moving image, and image distortion is reduced by performing motion correction using the provisional motion vector. .

すなわち、仮ベクトル形成手段は、被内挿ブロック又
は被内挿画素周辺の動きベクトルの大きさが閾値以上の
動きベクトルを平均化し、この被内挿ブロック又は被内
挿画素の仮の動きベクトルを得て判定手段に与える。判
定手段は、この仮の動きベクトルと、動きベクトル検出
回路によるブロック毎の検出動きベクトルとの良否判定
を、両方の動き補正結果に基づいて行なう。フィールド
内挿信号選択手段は、良好と判定された仮の動きベクト
ル又はブロック毎の検出動きベクトルを用いて形成され
たフィールド(又はフレーム)内挿信号を、後段の適応
内挿処理部に与える。
That is, the provisional vector forming means averages the motion vectors in which the magnitude of the motion vector around the interpolated block or the interpolated pixel is equal to or larger than the threshold, and calculates the provisional motion vector of the interpolated block or the interpolated pixel. Obtained and given to the judgment means. The judging means judges pass / fail of the temporary motion vector and the motion vector detected for each block by the motion vector detection circuit based on both motion correction results. The field interpolation signal selection means supplies a field (or frame) interpolation signal formed using a temporary motion vector determined to be good or a detected motion vector for each block to a subsequent adaptive interpolation processing unit.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、この実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this embodiment.

第1図において、現フィールド信号S21及び前フィー
ルド信号S22は動きベクトル検出回路31に与えられる。
動きベクトル検出回路31はこれら現フィールド信号S21
及び前フィールド信号S22を用いて1フィールドを所定
の大きさに分割したブロック毎に動きベクトルを検出す
る。動きベクトルの検出は、例えば従来と同様である初
期偏位ベクトルを選択した後、反復勾配演算を2回適用
する方法により行なう。検出された動きベクトルS23
(V)は、平均動きベクトル演算回路32、適応動き内挿
切替制御回路33及び第2の動き補正処理部60の動きベク
トル補正回路61へ入力される。
In FIG. 1, a current field signal S21 and a previous field signal S22 are provided to a motion vector detection circuit 31.
The motion vector detection circuit 31 detects the current field signal S21
Then, a motion vector is detected for each block obtained by dividing one field into a predetermined size using the previous field signal S22. The detection of the motion vector is performed by, for example, selecting an initial displacement vector as in the related art, and then applying a repetitive gradient operation twice. Detected motion vector S23
(V) is input to the average motion vector calculation circuit 32, the adaptive motion interpolation switching control circuit 33, and the motion vector correction circuit 61 of the second motion correction processing unit 60.

平均動きベクトル演算回路32は、動きベクトル検出ブ
ロックより十分に大きい領域における平均動きベクトル
S24(V1)を求める。この大きい領域としては、例え
ば、1フィールド画像全体や、1フィールド画像を縦横
に4分割した各領域とすることができ、この大きい領域
に属するブロックの動きベクトルを平均することで大き
い領域での動きベクトルを得ている。なお、後者の場合
には、平均動きベクトル演算回路32は、内挿処理単位で
ある被内挿ブロック(動きベクトル検出ブロックとは異
なる)が属する分割領域の平均動きベクトルを出力す
る。
The average motion vector calculation circuit 32 calculates the average motion vector in an area sufficiently larger than the motion vector detection block.
Find S24 (V1). The large area can be, for example, an entire one-field image or an area obtained by dividing the one-field image vertically and horizontally into four parts. By averaging the motion vectors of the blocks belonging to the large area, the motion in the large area is calculated. Vector is getting. In the latter case, the average motion vector calculation circuit 32 outputs the average motion vector of the divided area to which the interpolated block (different from the motion vector detection block), which is the interpolation processing unit, belongs.

平均動きベクトル演算回路32は、ベクトルの大きさが
閾値THB以上の動きベクトルを所定数THD以上用いて平均
動きベクトルを求める。なお、値THBは例えば0を含む
整数固定値であり、値THDは例えば0を含まない整数固
定値である。このようにして得られた平均動きベクトル
V1は、適応動き内挿切替制御回路33及び第1の動き補正
処理部50の動きベクトル補正回路51へ入力される。
The average motion vector calculation circuit 32 obtains an average motion vector using a predetermined number THD or more of motion vectors whose vector size is equal to or larger than the threshold value THB. The value THB is a fixed integer value including 0, for example, and the value THD is a fixed integer value not including 0, for example. The average motion vector obtained in this way
V1 is input to the adaptive motion interpolation switching control circuit 33 and the motion vector correction circuit 51 of the first motion correction processing unit 50.

ここで、平均化に用いる動きベクトルの最小限レベル
を閾値THBで規定するようにしたのは、ノイズによる誤
検出の動きベクトルを平均化に用いないようにするため
である。また、平均化に供する個数を所定数THDを用い
て規定したのは、平均動きベクトルに含まれる誤検出動
きベクトルの影響を小さく押えるためである。
Here, the minimum level of the motion vector used for averaging is defined by the threshold value THB in order not to use a motion vector that is erroneously detected due to noise for averaging. The reason why the number to be averaged is specified using the predetermined number THD is to suppress the influence of the erroneously detected motion vector included in the average motion vector.

動きベクトル補正回路51は、入力された平均動きベク
トルV1を、外部より入力されたフィールド内挿比αを用
いて補正して補正動きベクトルS25(αV1)及びS26
{(1−α)V1}をそれぞれ対応する動き補正用メモリ
52、53に与える。
The motion vector correction circuit 51 corrects the input average motion vector V1 using an externally input field interpolation ratio α, and corrects the corrected motion vectors S25 (αV1) and S26.
{(1-α) V1} is a motion compensation memory corresponding to each
Give to 52,53.

動き補正メモリ52は、フィールド内挿比で補正された
動きベクトルαV1だけアドレスを偏位した前フィールド
信号S27を出力し、他方の動き補正メモリ53は、フィー
ルド内挿比で補正された動きベクトル(1−α)V1だけ
アドレスを偏位した現フィールド信号S28を出力する。
The motion compensation memory 52 outputs the previous field signal S27 whose address is deviated by the motion vector αV1 corrected by the field interpolation ratio, and the other motion compensation memory 53 outputs the motion vector corrected by the field interpolation ratio ( 1-α) Output the current field signal S28 whose address is shifted by V1.

減算回路54は、平均動きベクトルV1を用いて動き補正
処理された前フィールド信号S27及び現フィールド信号S
28の画素間の差分を得て絶対値変換・累算回路55に与
え、絶対値変換・累算回路55は、その差分を絶対値に変
換した後累積し、その累積値を内挿ブロック毎の第1の
動き補正フィールド間差分信号S29として比較回路34に
与える。
The subtraction circuit 54 includes a previous field signal S27 and a current field signal S27 that have been motion-corrected using the average motion vector V1.
The difference between the 28 pixels is obtained and given to an absolute value conversion / accumulation circuit 55. The absolute value conversion / accumulation circuit 55 converts the difference into an absolute value, accumulates the difference, and accumulates the accumulated value for each interpolation block. To the comparison circuit 34 as the first motion compensation inter-field difference signal S29.

第2の動き内挿補正部60における処理構成は、第1の
動き補正処理部50における処理構成と同様である。
The processing configuration in the second motion interpolation correction unit 60 is the same as the processing configuration in the first motion correction processing unit 50.

すなわち、動きベクトル補正回路61は、入力された各
ブロック毎の動きベクトルVを外部より入力されたフィ
ールド内挿比αで補正して補正動きベクトルS30(α
V)及びS31{(1−α)V}をそれぞれ対応する動き
補正用メモリ62、63に与える。
That is, the motion vector correction circuit 61 corrects the input motion vector V for each block with the externally input field interpolation ratio α, and outputs a corrected motion vector S30 (α
V) and S31 {(1−α) V} to the corresponding motion correction memories 62 and 63, respectively.

動き補正メモリ62は、フィールド内挿比で補正された
動きベクトルαVだけアドレスを偏位した前フィールド
信号S32を出力し、動き補正メモリ63は、フィールド内
挿比で補正された動きベクトル(1−α)Vだけアドレ
スを偏位した現フィールド信号S33を出力する。
The motion correction memory 62 outputs the previous field signal S32 whose address is shifted by the motion vector αV corrected by the field interpolation ratio, and the motion correction memory 63 outputs the motion vector (1- α) Outputs the current field signal S33 whose address is shifted by V.

減算回路64は、このように動き補正処理された前フィ
ールド信号S32及び現フィールド信号S33の画素間の差分
を得て絶対値変換・累算回路65に与え、絶対値変換・累
算回路65は差分を絶対値に変換した後内挿ブロック毎に
累積して、内挿ブロック毎の第2の動き補正フィールド
間差分信号S34として比較回路34に与える。
The subtraction circuit 64 obtains the difference between the pixels of the previous field signal S32 and the current field signal S33 subjected to the motion correction processing as described above and supplies the difference to the absolute value conversion / accumulation circuit 65. After the difference is converted to an absolute value, the difference is accumulated for each interpolation block, and is provided to the comparison circuit 34 as a second motion compensation field difference signal S34 for each interpolation block.

ここで、内挿処理に供する内挿ブロックの大きさは例
えば4画素×2ラインであり、動きベクトルの検出処理
にかかる基本的なブロックサイズ8画素×8ラインより
小さく選定されている。これは、内挿ブロックを大きく
とると、そのブロックに動物体と背景部分とが混在する
ことが生じ、内挿精度が低下する恐れがあるためであ
る。これに対して、動きベクトルの検出にかかるブロッ
クサイズを大きくしているのは、このサイズを小さくし
た場合には、動きベクトルを適切に検出できないことが
多く生じるためである。
Here, the size of the interpolation block used for the interpolation processing is, for example, 4 pixels × 2 lines, and is selected to be smaller than the basic block size of 8 pixels × 8 lines for the motion vector detection processing. This is because if the interpolation block is large, a moving object and a background portion may be mixed in the block, and the interpolation accuracy may be reduced. On the other hand, the reason why the block size required for detecting a motion vector is increased is that when this size is reduced, it often occurs that a motion vector cannot be appropriately detected.

比較回路34は、第1及び第2の動き補正フィールド間
差分信号S29及びS34の大小を内挿ブロック毎に比較し、
第1の動き補正フィールド間差分信号S29が小さい内挿
ブロックに対しては、第1の動き補正処理部50からの動
き補正処理された前フィールド信号S27及び現フィール
ド信号S28を選択させ、第2の動き補正フィールド間差
分信号S34が小さい内挿ブロックに対しては、第2の動
き補正処理部60からの動き補正処理された前フィールド
信号S32及び現フィールド信号S33を選択させる選択制御
信号S35を形成して連動して切換動作する2入力1出力
構成のスイッチ回路35及び36に与える。
The comparison circuit 34 compares the magnitudes of the first and second motion compensation field difference signals S29 and S34 for each interpolation block,
For the interpolation block in which the first motion compensation inter-field difference signal S29 is small, the previous motion signal S27 and the current field signal S28 subjected to the motion compensation processing from the first motion compensation processing unit 50 are selected, and the second For the interpolation block in which the motion-compensated inter-field difference signal S34 is small, the selection control signal S35 for selecting the motion-compensated previous field signal S32 and current field signal S33 from the second motion compensation processor 60. It is provided to switch circuits 35 and 36 having a two-input one-output configuration, which are formed and operated in conjunction with each other.

スイッチ回路35には、第1の動き補正処理部50からの
動き補正された前フィールド信号S27及び第2の動き補
正処理部60からの動き補正された前フィールド信号S32
が与えられており、比較回路34からの選択制御信号S35
に応じて内挿ブロック毎に選択動作する。他方のスイッ
チ回路36には、第1の動き補正処理部50からの動き補正
された現フィールド信号S28及び第2の動き補正処理部6
0からの動き補正された現フィールド信号S33が与えられ
ており、同様に比較回路34からの選択制御信号S35に応
じて内挿ブロック毎に選択動作する。
The switch circuit 35 includes a motion-corrected previous field signal S27 from the first motion correction processor 50 and a motion-corrected previous field signal S32 from the second motion correction processor 60.
And the selection control signal S35 from the comparison circuit 34
, The selection operation is performed for each interpolation block. The other switch circuit 36 has the current field signal S28 subjected to motion compensation from the first motion compensation processor 50 and the second motion compensation processor 6
The current field signal S33 that has been motion-compensated from 0 is given, and similarly performs a selection operation for each interpolation block according to the selection control signal S35 from the comparison circuit.

各スイッチ回路35、36で選択された信号S36、S37は対
応する乗算回路37、38に与えられ、各乗算回路37、38に
よってそれぞれフィールド内挿比で荷重され、荷重信号
S38(α・S36)、S39{(1−α)S37}が加算回路39に
与えられる。かくして、加算回路39から動き内挿された
動き補正フィールド内挿信号S40が出力される。
The signals S36 and S37 selected by the respective switch circuits 35 and 36 are supplied to the corresponding multiplication circuits 37 and 38, and are weighted by the respective multiplication circuits 37 and 38 at the field interpolation ratios respectively.
S38 (α · S36) and S39 {(1−α) S37} are supplied to the adding circuit 39. Thus, the motion compensation field interpolation signal S40 interpolated by the motion is output from the addition circuit 39.

上述した現フィールド信号S21及び前フィールド信号S
22は減算回路40にも与えられる。これら各フィールド信
号S21及びS22間の画素毎の差分が減算回路40によって得
られ、この差分が絶対値変換・累算回路41によって絶対
値に変換された後内挿ブロック毎に累積されて、内挿ブ
ロック毎の補正なしフィールド間差分信号S41として上
述した適応動き内挿切替制御回路33に与えられる。
The above-described current field signal S21 and previous field signal S
22 is also provided to the subtraction circuit 40. A difference for each pixel between these field signals S21 and S22 is obtained by a subtraction circuit 40, and the difference is converted to an absolute value by an absolute value conversion / accumulation circuit 41, and then accumulated for each interpolation block. The signal is supplied to the above-described adaptive motion interpolation switching control circuit 33 as an uncorrected inter-field difference signal S41 for each insertion block.

また、前フィールド信号S22及び現フィールド信号S21
は対応する乗算回路42、43に与えられ、各乗算回路42、
43によってフィールド内挿比α、(1−α)が荷重さ
れ、その後、加算回路44によって加算されて線形内挿信
号(補正なしフィールド内挿信号)S42となる。
Also, the previous field signal S22 and the current field signal S21
Is supplied to the corresponding multiplication circuits 42 and 43, and each multiplication circuit 42
The field interpolation ratio α, (1−α) is weighted by 43 and then added by the addition circuit 44 to become a linear interpolation signal (field interpolation signal without correction) S42.

加算回路39からの動き補正フィールド内挿信号S40は
乗算回路45に与えられ、加算回路44からの線形内挿信号
S42は乗算回路46に与えられる。各乗算回路45、46には
それぞれ、適応動き内挿切替制御回路33から適応内挿切
替信号S43(β)、S44(1−β)が与えられており、各
乗算回路45、46は入力されたフィールド内挿信号S40、S
42を適応内挿切替信号β、(1−β)で荷重して加算回
路47に与える。加算回路47は、荷重された両内挿信号S4
5及びS46を加算して加算信号を最終的な動き内挿信号S4
7として出力する。
The motion-compensated field interpolation signal S40 from the addition circuit 39 is given to the multiplication circuit 45, and the linear interpolation signal from the addition circuit 44.
S42 is provided to the multiplication circuit 46. The adaptive interpolation switching signals S43 (β) and S44 (1-β) are given from the adaptive motion interpolation switching control circuit 33 to the multiplication circuits 45 and 46, respectively, and the multiplication circuits 45 and 46 are input thereto. Field interpolation signal S40, S
42 is applied to the addition circuit 47 by weighting with the adaptive interpolation switching signal β, (1−β). The adder circuit 47 outputs the weighted interpolation signal S4.
5 and S46 are added to obtain the added signal as the final motion interpolation signal S4.
Output as 7.

適応動き内挿切替制御回路33には、上述したブロック
毎の動きベクトルS23、平均動きベクトルS24及び補正な
しフィールド間差分信号S41に加えて、比較回路34から
第1及び第2の動き補正フィールド間差分信号の小さい
方の信号S48が、どちらの差分信号であるかを明らかに
されて与えられる。
In addition to the above-described motion vector S23 for each block, the average motion vector S24, and the uncorrected inter-field difference signal S41, the adaptive motion interpolation switching control circuit 33 also receives a signal from the comparison circuit 34 between the first and second motion correction fields. It is given which signal S48 of the smaller difference signal is the difference signal.

適応動き内挿切替制御回路33は、これら信号に基づい
て、動き内挿信号として、動き補正フィールド内挿信号
を出力させるか、又は線形内挿信号を出力させるか、又
は両者の荷重加算信号を出力するかを内挿ブロック毎に
判定し、その判定結果に応じた適応内挿切替信号S43
(β)、S44(1−β)を、上述したように乗算回路4
5、46に与える。
Based on these signals, the adaptive motion interpolation switching control circuit 33 outputs, as a motion interpolation signal, a motion compensation field interpolation signal, or a linear interpolation signal, or a weighted addition signal of both. It is determined for each interpolation block whether to output, and an adaptive interpolation switching signal S43 according to the determination result
(Β) and S44 (1−β) are multiplied by the multiplication circuit 4 as described above.
Give to 5, 46.

例えば、補正なしフィールド間差分信号S41が、出力
が選択された動き補正処理部に係る動き補正フィールド
間差分信号S48より格段的に小さい場合には、線形内挿
信号S42を出力させるように判定する。逆に、補正なし
フィールド間差分信号S41が、出力が選択された動き補
正処理部に係る動き補正フィールド間差分信号S48より
格段的に大きい場合には、動き補正フィールド内挿信号
S40を出力させるように判定する。また、補正なしフィ
ールド間差分信号S41と動き補正フィールド間差分信号S
48との差が小さい場合には、その差分に応じた割合で両
信号を荷重加算させるように判定する。
For example, if the uncorrected inter-field difference signal S41 is significantly smaller than the motion-corrected inter-field difference signal S48 of the selected motion correction processing unit, the output is determined to output the linear interpolation signal S42. . Conversely, if the uncorrected inter-field difference signal S41 is significantly larger than the inter-motion-compensation-field difference signal S48 according to the selected motion-compensation processing unit, the motion-compensated-field interpolation signal
It is determined to output S40. In addition, the uncorrected inter-field difference signal S41 and the motion-compensated inter-field difference signal S
When the difference from 48 is small, it is determined that both signals are weighted and added at a rate corresponding to the difference.

この判定の際、動きベクトルや平均動きベクトルの大
きさをも考慮して、これらの大きさを閾値と比較して制
御内容を決定する。
At the time of this determination, the magnitude of the motion vector and the average motion vector are also taken into account, and these magnitudes are compared with a threshold to determine the control content.

従って、上述の実施例によれば、従来動きベクトルの
検出が不可能な動画領域においても、第1の動き補正処
理部50によって平均動きベクトルを用いた動き補正が適
用できるので、画像歪みの軽減された内挿画像を得るこ
とができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the motion compensation using the average motion vector can be applied by the first motion compensation processing unit 50 even in the moving image region where the conventional motion vector cannot be detected. The obtained interpolated image can be obtained.

なお、上述では、テレビジョン方式変換装置に適用す
ることを述べたが、動きベクトルを用いた内挿処理を行
なう他の装置にも充分適用可能である。
In the above description, the present invention is applied to a television system conversion apparatus. However, the present invention is sufficiently applicable to other apparatuses that perform an interpolation process using a motion vector.

例えば、高能率符号化方式として、送信側でフィール
ドの間引きを行ない、受信側で動きベクトルを用いて間
引かれたフィールドを再生する場合にも適用できる。ま
た、近年急速に進歩している高品位テレビジョン(ハイ
ビジョン)方式の中にも動きベクトル検出と動き内挿を
行なっている方式があり、これにも適用できる。
For example, the present invention can also be applied to a case where fields are thinned out on the transmission side and fields thinned out using a motion vector are reproduced on the reception side as a highly efficient coding method. In addition, among high-definition television (hi-vision) systems that have been rapidly advanced in recent years, there is a system that performs motion vector detection and motion interpolation, and the present invention can be applied to this.

また、上述の実施例においては、内挿を内挿ブロック
毎(4画素×2ライン)に行なうものを示したが、これ
を画素毎に処理しても同様な効果が期待できる。画素毎
に内挿処理を行なう場合には、ノイズによる内挿エラー
等を新たに考慮する必要がある。
In the above-described embodiment, the interpolation is performed for each interpolation block (4 pixels × 2 lines). However, the same effect can be expected by processing the interpolation for each pixel. When performing the interpolation process for each pixel, it is necessary to newly consider an interpolation error or the like due to noise.

さらにまた、内挿はフィールド内挿としたが、これを
フレーム内挿と置きかえても良い。
Furthermore, although the interpolation is the field interpolation, this may be replaced with the frame interpolation.

また、平均化処理を行なう動きベクトルに対する条件
を規定する値THB、THDは実施例のように固定値でも良い
が、他のパラメータ、例えば、1フィールド中の動画像
の領域数をパラメータとして可変しても良い。
Further, the values THB and THD defining the condition for the motion vector for performing the averaging process may be fixed values as in the embodiment, but may be changed using other parameters, for example, the number of areas of the moving image in one field as a parameter. May be.

比較回路34が、第1及び第2の動き補正フィールド間
差分信号によって、動きベクトルと平均動きベクトルと
の良否を判定しているが、動きベクトルの大きさをパラ
メータのひとつとして用いれば判定精度は向上する。例
えば、ブロック毎の動きベクトルが閾値以上に大きい場
合にはそれを有効としたり、また、各動き補正フィール
ド間差分信号を各ベクトルで重み付けて大小比較するよ
うにしても良い。
The comparison circuit 34 determines the quality of the motion vector and the average motion vector based on the first and second motion correction field difference signals. However, if the magnitude of the motion vector is used as one of the parameters, the determination accuracy is improved. improves. For example, when the motion vector for each block is larger than the threshold value, the motion vector may be made valid, or each motion compensation field difference signal may be weighted by each vector and compared in magnitude.

また、比較回路34の後段にエリアフィルタを設けて、
内挿切替が単発で行われることを防止するようにして良
い。
Also, an area filter is provided at a stage subsequent to the comparison circuit 34,
Interpolation switching may be prevented from being performed in a single shot.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、仮の動きベクトル
(平均動きベクトル)を用いた動き補正フィールド内挿
信号を適宜用いるようにしたので、動物体の大きさが動
きベクトルの検出ブロックサイズと比較して小さいとき
に生じていた動き内挿画像の歪みを低減することができ
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a motion compensation field interpolation signal using a temporary motion vector (average motion vector) is appropriately used, so that the size of a moving object is Can reduce the distortion of the motion-interpolated image generated when the size is smaller than the detected block size.

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

第1図は本発明によるテレビジョン方式内挿方式の一実
施例を示すブロック図、第2図及び第3図は線形内挿方
式の説明図、第4図は動き補正を伴う動き内挿方式の説
明図、第5図は従来のテレビジョン信号内挿方式のブロ
ック図、第6図〜第8図はその動きベクトル検出回路1
の説明図、第9図及び第10図は従来方式の欠点の説明図
である。 31……動きベクトル検出回路、32……平均動きベクトル
演算回路、33……適応動き内挿切替制御回路、34……比
較回路、35、36……スイッチ回路、37、38、42、43、4
5、46……乗算回路、39、44、47……加算回路、40、5
4、64……減算回路、41、55、65……絶対値変換・累算
回路、50……第1の動き補正処理部、51、61……動きベ
クトル補正回路、52、53、62、63……動き補正用メモ
リ、60……第2の動き補正処理部。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a television interpolation system according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams of a linear interpolation system, and FIG. 4 is a motion interpolation system with motion compensation. FIG. 5 is a block diagram of a conventional television signal interpolation system, and FIGS. 6 to 8 are motion vector detecting circuits 1 thereof.
FIG. 9 and FIG. 10 are explanatory diagrams of disadvantages of the conventional system. 31 ... motion vector detection circuit, 32 ... average motion vector calculation circuit, 33 ... adaptive motion interpolation switching control circuit, 34 ... comparison circuit, 35, 36 ... switch circuit, 37, 38, 42, 43, Four
5, 46: Multiplication circuit, 39, 44, 47 ... Addition circuit, 40, 5
4, 64 subtraction circuits, 41, 55, 65 absolute value conversion / accumulation circuits, 50 first motion correction processing units, 51, 61 motion vector correction circuits, 52, 53, 62, 63: memory for motion compensation, 60: second motion compensation processing unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】デジタル化したテレビジョン信号をm画素
×nラインのブロックに細分化し、ブロック毎に1フィ
ールド以上離れた信号間で動きベクトルを検出し、検出
した動きベクトルを用いて動き補正したフィールド(又
はフレーム)内挿信号と、補正なしのフィールド(又は
フレーム)内挿信号とを、動きベクトルを検出するため
のブロックサイズ以下の大きさを有する内挿ブロック単
位又は画素単位で、適応的に、切り替え又は荷重加算処
理を行なうテレビジョン信号内挿方式において、 被内挿ブロック又は被内挿画素周辺の動きベクトルの大
きさが閾値以上の動きベクトルを平均化し、この被内挿
ブロック又は被内挿画素の仮の動きベクトルを得る仮ベ
クトル形成手段と、 前記仮の動きベクトル分位置を補正したフィールド間差
分値と、前記ブロック毎に検出された動きベクトル分位
置を補正したフィールド間差分値の大小を比較し、この
差分値が小さい動きベクトルを選択する判定手段と、 前記判定手段によって選択された、前記仮の動きベクト
ルあるいは前記ブロック毎に検出された動きベクトルの
何れか一方を用いて形成されたフィールド(又はフレー
ム)内挿信号を、後段の適応内挿処理部に与えるフィー
ルド内挿信号選択手段とを設けたことを特徴とするテレ
ビジョン信号内挿方式。
A digital television signal is subdivided into blocks of m pixels × n lines, a motion vector is detected between signals separated by at least one field for each block, and motion is corrected using the detected motion vector. A field (or frame) interpolation signal and an uncorrected field (or frame) interpolation signal are adaptively adjusted in an interpolation block unit or a pixel unit having a size equal to or smaller than a block size for detecting a motion vector. In addition, in the television signal interpolation method for performing switching or weight addition processing, the motion vector whose magnitude of the motion vector around the interpolation target block or the pixel to be interpolated is equal to or larger than the threshold value is averaged, and Temporary vector forming means for obtaining a temporary motion vector of the interpolated pixel; and an inter-field difference value obtained by correcting the position of the temporary motion vector. And comparing the magnitude of the inter-field difference value obtained by correcting the position corresponding to the motion vector detected for each block, and selecting a motion vector having a small difference value. And a field interpolation signal selecting means for providing a field (or frame) interpolation signal formed by using one of the motion vector or the motion vector detected for each block to a subsequent adaptive interpolation processing unit. A television signal interpolation method, which is provided.
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