JP3366059B2 - Video signal processing device - Google Patents

Video signal processing device

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JP3366059B2
JP3366059B2 JP16706093A JP16706093A JP3366059B2 JP 3366059 B2 JP3366059 B2 JP 3366059B2 JP 16706093 A JP16706093 A JP 16706093A JP 16706093 A JP16706093 A JP 16706093A JP 3366059 B2 JP3366059 B2 JP 3366059B2
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image
video signal
output
temporally
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イアン サーンダース ニコラス
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Sony United Kingdom Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/01Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0135Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
    • H04N7/014Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes involving the use of motion vectors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号処理に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to video signal processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビジョン標準変換やビデオからフィ
ルムへの変換等のビデオ処理応用に、動き補償ビデオ信
号処理が使われる。
Motion compensated video signal processing is used in video processing applications such as television standard conversion and video to film conversion.

【0003】以前に提案された動き補償ビデオ処理装置
は英国公告特許出願GB−A−2231749号に説明
されており、そこでは、入力デジタルビデオ信号の時間
的に隣接する画像(フィールド又はフレーム)の対が対
応する組の動きベクトルを発生するように処理される。
A previously proposed motion-compensated video processing device is described in British Published Patent Application GB-A-2231749, in which temporally adjacent pictures (fields or frames) of an input digital video signal are described. The pairs are processed to generate a corresponding set of motion vectors.

【0004】この処理はその画像の不連続ブロックにつ
いて行われるので、各動きのベクトルは関係するブロッ
クの内容の画像相互間の動きを表している。
Since this process is performed on discontinuous blocks of the image, each motion vector represents the inter-image motion of the contents of the associated block.

【0005】さらに処理を行った後、その組の動きベク
トルが動き補償内挿器に供給され、入力画像間の動きを
考慮に入れて、入力画像の対から出力画像を内挿する。
After further processing, the set of motion vectors is provided to a motion compensation interpolator, which interpolates the output image from the pair of input images, taking into account the motion between the input images.

【0006】上述の装置において、動きベクトルは次の
ようにして発生される。第1段は、要求される出力画像
に時間的に先行する入力画像内の個々のサーチブロック
が、時間的にその出力画像に続く入力画像のサーチエリ
アの複数のその種のブロックと比較されることである。
In the above device, the motion vector is generated as follows. The first stage compares each search block in the input image that temporally precedes the requested output image with a plurality of such blocks in the search area of the input image that temporally follows the output image. That is.

【0007】そのような比較の各々に対して、時間的に
先行もしくは後続する入力画像におけるそれぞれのブロ
ックの対応する位置のピクセル間の絶対的輝度差を計算
することを含む相関テストが行われる。
For each such comparison, a correlation test is performed which involves calculating the absolute intensity difference between pixels at corresponding positions of the respective blocks in the input image which precede or follow in time.

【0008】これらの絶対的輝度差は総計されて、比較
されている2つのブロック間の相関を表わす相関値を発
生する。
These absolute luminance differences are summed together to produce a correlation value representing the correlation between the two blocks being compared.

【0009】相関値が最低の時間的に後続する画像のサ
ーチエリアのブロックが取り出されて、時間的に先行す
る画像のサーチブロックと相関付けされ、そのサーチブ
ロックからサーチエリアにおけるそのブロックへの画像
の動きを表わす動きベクトルが発生される。
The block in the search area of the temporally succeeding image having the lowest correlation value is retrieved and correlated with the search block of the temporally preceding image, and the image from that search block to that block in the search area is extracted. A motion vector is generated that represents the motion of the.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】添付図面の図1は、出
力画像(例えば出力フィールド)が、先行入力画像に対
するよりも後続入力画像(入力フレーム)に対して時間
的に一層接近している場合に生じる可能性のある問題を
示している。
FIG. 1 of the accompanying drawings shows that an output image (eg an output field) is closer in time to a subsequent input image (input frame) than to a preceding input image. Indicates possible problems with the.

【0011】図1において、出力フィールド1は、入力
ビデオ信号(時間的に先行するフレーム)のフレームn
に対するよりも入力ビデオ信号(時間的に後続するフレ
ーム)のフレームn+1に時間的により接近している。
In FIG. 1, the output field 1 is a frame n of the input video signal (frame preceding in time).
Is closer in time to frame n + 1 of the input video signal (the one that follows in time).

【0012】フレームnのサーチブロック2と関連する
動きベクトルを発生するために、サーチブロック2がフ
レームn+1のサーチエリア内の複数のブロック5,
6,7‥‥と比較される相関テストが行われる。
In order to generate the motion vector associated with the search block 2 of frame n, the search block 2 has a plurality of blocks 5, 5 in the search area of frame n + 1.
A correlation test is performed which is compared with 6, 7 ,.

【0013】フレームn+1のブロック5は、フレーム
nのサーチブロック2と最良の相関を持つことがわかる
ので、サーチブロック2からブロック5への画像の動き
を表わす動きベクトル9が発生される。
Since it can be seen that block 5 of frame n + 1 has the best correlation with search block 2 of frame n, a motion vector 9 representing the motion of the image from search block 2 to block 5 is generated.

【0014】この動きベクトル9は、サーチブロック2
と同じ位置にある出力フィールドのブロック3の内挿に
おいて使うサーチブロック2と関連付けされている。
This motion vector 9 is used in the search block 2
Associated with search block 2 used in the interpolation of block 3 of the output field co-located with.

【0015】しかしながら、動きベクトル9で表された
画像の動きは、フレームnのサーチブロック2から、出
力画像のブロック4のその位置を通って、フレームn+
1のブロック5への画像の動きの一部と関係している。
However, the motion of the image, represented by motion vector 9, passes from search block 2 of frame n, through its position in block 4 of the output image, to frame n +.
It is associated with part of the movement of the image to block 5 of 1.

【0016】従って、ベクトル9は、出力フィールドの
ブロック3よりも出力フィールドのブロック4に一層関
係している。
Therefore, the vector 9 is more related to the output field block 4 than to the output field block 3.

【0017】この問題(発生された動きベクトルが内挿
対象とするブロック3よりもブロック4に一層関係する
問題)に対する以前に提案された1つの解答は、予め規
定した順序の優先度に従って、多数の動きベクトル候補
の中から、出力画像の1ブロックの内挿に使う動きベク
トルを選択することである。
One previously proposed solution to this problem (where the generated motion vector is more related to block 4 than to block 3 to be interpolated) is a large number of solutions according to a predefined order of priority. Is to select a motion vector to be used for interpolation of one block of the output image from among the motion vector candidates of.

【0018】この動きベクトル候補は;(a)時間的に
先行する入力フレームで内挿ブロックに対応する位置の
ブロックの動きを表わす動きベクトル;(b)時間的に
先行する入力フレームで内挿ブロックに対応する位置の
周辺ブロックから発生される動きベクトル;及び(c)
時間的に先行する入力フレームの複数ブロックから発生
された共通動きベクトルの3種類を含む。
The motion vector candidates are: (a) a motion vector representing the motion of a block at a position corresponding to an interpolation block in an input frame preceding in time; (b) an interpolation block in an input frame preceding in time. (C) a motion vector generated from a peripheral block at a position corresponding to
It includes three types of common motion vectors generated from blocks of an input frame that are temporally preceding.

【0019】この処理は動きベクトルの選択として言及
されてきた。そして、この処理は、その出力画像のブロ
ックにもっとふさわしい動きベクトルを他のブロックか
ら「借りる」ことを許容するものである。
This process has been referred to as motion vector selection. The process then allows "borrowing" a motion vector more suitable for a block of the output image from another block.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段及び作用】しかしながら、
改良されたシステムによって、出力画像の各ブロックに
対し直接に発生される最も適切な動きベクトルの確率を
増すであろう。
[Means and Actions for Solving the Problems] However,
The improved system will increase the probability of the most appropriate motion vector being generated directly for each block of the output image.

【0021】本発明は、入力ビデオ信号の時間的に隣接
する入力画像の対応する対から出力ビデオ信号の出力画
像を内挿するビデオ信号処理装置を提供し、該ビデオ信
号処理装置は、時間的に隣接する1対の入力画像の中の
どちらの入力画像が出力画像に時間的に一層近いかを検
出する手段と;出力画像に時間的に一層近い、時間的に
隣接する一対の入力画像の中の1つ内にあるサーチブロ
ックを各々が時間的に隣接する一対の入力画像の他のも
のの中に複数のブロックを含むそれぞれのサーチエリア
と比較することによって時間的に隣接する1対の入力画
像の間の動きを表わす1組の動きベクトルを発生する動
きベクトル発生器と;この動きベクトルの組を使って時
間的に隣接する1対の入力画像から出力画像を内挿する
ための動き補償内挿器とを含む。
The present invention provides a video signal processing apparatus for interpolating an output image of an output video signal from a corresponding pair of temporally adjacent input images of an input video signal, the video signal processing apparatus comprising: Means for detecting which input image in the pair of input images adjacent to each other is temporally closer to the output image; A pair of temporally adjacent inputs by comparing a search block within one of them with respective search areas that each include a plurality of blocks within another of a pair of temporally adjacent input images. A motion vector generator for generating a set of motion vectors representing motion between images; motion compensation for interpolating an output image from a pair of temporally adjacent input images using the set of motion vectors Within And a vessel.

【0022】本発明において、動きベクトルを導出する
のに使われるサーチブロックは、入力画像から取られ、
入力画像の予め定められたものからよりも、むしろ要求
される出力画像に時間的に一層近い入力画像から取られ
る。
In the present invention, the search block used to derive the motion vector is taken from the input image,
It is taken from an input image that is closer in time to the required output image, rather than from a predetermined one of the input images.

【0023】出力画像の対応するブロックの内挿のため
の動きベクトルを発生するため、一層接近した入力画像
におけるサーチブロックを使うことによって、結果とし
て得られる動きベクトルは、出力画像のそれらブロック
の画像の動きにもっと関係していると考えられる。
By using the search blocks in the closer input image to generate motion vectors for interpolation of the corresponding blocks in the output image, the resulting motion vector is the image of those blocks in the output image. Is considered to be more related to the movement of.

【0024】1対の時間的に隣接した入力画像(そこか
ら出力画像が内挿される)は、時間的に出力画像に先行
する入力画像と、時間的に出力画像に後続する入力画像
を含むのが好ましい。
The pair of temporally adjacent input images from which the output image is interpolated includes an input image that temporally precedes the output image and an input image that temporally follows the output image. Is preferred.

【0025】好ましい実施例においては、本装置は、入
力ビデオ信号の各入力画像の出力周期を与えるクロック
パルスを含む第1クロック信号と、出力ビデオ信号の各
出力画像の出力周期を与えるクロックパルスを含む第2
クロック信号を受信する手段を備え、前記検出手段が、
第1クロック信号のクロックパルスが受信されるとき予
め定められたレートで計数を開始し、第2クロック信号
のクロックパルスが受信されるとき計数を停止するよう
に動作するカウンタと、各出力画像がその出力画像に対
して時間的に先行もしくは時間的に後続する入力画像に
近いか否かを決定するためカウンタの計数値を予め定め
られた閾値と比較する手段を含む。進歩した簡単な実施
例においては、この装置は、第1クロック信号のクロッ
クパルスと同期して入力ビデオ信号の入力画像を受信す
る手段を含み、カウンタが入力ビデオ信号の受信した入
力画像のビデオラインを計数できる。
In the preferred embodiment, the apparatus provides a first clock signal including a clock pulse providing the output period of each input image of the input video signal and a clock pulse providing the output period of each output image of the output video signal. Second including
A means for receiving a clock signal, the detecting means comprising:
A counter that operates to start counting at a predetermined rate when the clock pulse of the first clock signal is received and to stop counting when the clock pulse of the second clock signal is received; It includes means for comparing the count value of the counter with a predetermined threshold value to determine whether or not the output image is close to the input image temporally preceding or temporally following. In an improved and simple embodiment, the device comprises means for receiving the input image of the input video signal in synchronism with the clock pulses of the first clock signal, the counter including a video line of the received input image of the input video signal. Can be counted.

【0026】好ましい実施例においては、この装置は、
入力ビデオ信号の入力画像を蓄積するための複数の画像
蓄積器と、出力画像の内挿に用いるための複数の画像蓄
積器から時間的に隣接した入力画像の対を読み出す制御
のため、2つの読み出し選択制御信号を発生する手段と
を含む。
In the preferred embodiment, the device comprises:
In order to control the reading of pairs of input images that are temporally adjacent to each other from the plurality of image storages for storing the input image of the input video signal and the plurality of image storages used for interpolation of the output image, Means for generating a read selection control signal.

【0027】動きベクトル発生器がその第1入力に供給
される入力画像内部のサーチブロックを、その第2入力
に供給される入力画像において、各々が複数のブロック
を含むそれぞれのサーチエリアと比較するための手段を
備えた実施例において、この装置は動きベクトル発生器
の第1及び第2入力に供給される入力画像を選択的に変
換するスイッチを含むのが好ましい。
The motion vector generator compares a search block within the input image supplied to its first input with a respective search area, which in the input image supplied to its second input, each includes a plurality of blocks. In an embodiment with means for this, the device preferably comprises a switch for selectively transforming the input image supplied to the first and second inputs of the motion vector generator.

【0028】この方法で、動きベクトル発生の方向を変
えるために動きベクトル発生器自体は変える必要がな
い。動きベクトル発生器に供給する入力画像のみを変換
すればよい。
In this way, the motion vector generator itself does not have to change to change the direction of motion vector generation. Only the input image supplied to the motion vector generator needs to be transformed.

【0029】画像蓄積器から動きベクトル発生器へ供給
される実際の画像データを変換するためにスイッチを使
うことができる。
Switches can be used to transform the actual image data supplied from the image store to the motion vector generator.

【0030】しかしながら、比較的高い周波数のデータ
信号よりもむしろ、比較的低い周波数の制御信号で切り
換えるスイッチ(例えば、機械的又は電子的スイッチ)
を作って用いるのが好都合である。
However, a switch (eg, a mechanical or electronic switch) that switches with a relatively low frequency control signal rather than a relatively high frequency data signal.
It is convenient to make and use.

【0031】従って好ましい実施例においては、動き補
償内挿器が時間的に出力画像に一層近い時間的に隣接す
る1対の入力画像の中の1つ及び出力画像の時間的分離
に応答し(何故ならば、内挿器の同じ入力にはいつも一
層近い入力画像が供給されるから)、スイッチが、時間
的に隣接する入力画像対の中のどちらの入力画像が出力
画像に時間的に一層近いかを検出したことに応じて、読
み取り選択制御信号を交換するように動作する。
Thus, in the preferred embodiment, the motion compensated interpolator is responsive to the temporal separation of the output image and one of the pair of temporally adjacent input images that are closer in time to the output image ( (Because the same input of the interpolator is always supplied with the closer input image), the switch causes either input image in the temporally adjacent input image pair to become more temporally related to the output image. In response to detecting the closeness, the read selection control signal is operated to be exchanged.

【0032】[0032]

【0033】[0033]

【0034】[0034]

【0035】内挿器は、その動きベクトルの組が時間的
に順方向に発生されたか反対方向に発生されたかによっ
て異なった動作をするように配列することができたが、
その組の動きベクトルを発生するのに使われた入力画像
の順序での変化に応じて内挿器の動作を変える必要をな
くした方が都合がよい。
The interpolator could be arranged to behave differently depending on whether its set of motion vectors was generated in the forward direction or in the opposite direction in time,
It would be advantageous to eliminate the need to change the behavior of the interpolator in response to changes in the order of the input images used to generate the set of motion vectors.

【0036】従って、動きベクトル発生器に供給される
入力画像が交換される他の好ましい実施例においては、
この装置は、時間的に隣接する入力画像対のうちいずれ
の入力画像が時間的に出力画像に一層接近しているかを
検出すると、それに応じてその組の動きベクトルを選択
的に反転する手段を含む。
Therefore, in another preferred embodiment in which the input images supplied to the motion vector generator are exchanged,
This apparatus provides means for selectively inverting the motion vector of the set in response to detecting which one of the temporally adjacent input images is closer to the output image in time. Including.

【0037】換言すると、時間的に後続する入力画像の
サーチエリアと時間的に先行する入力画像のサーチブロ
ックとを比較することによって発生された動きベクトル
を受信するように内挿器が設定されていれば、反対方向
に発生された(即ち、時間的に後続する入力画像のサー
チブロックと時間的に先行する入力画像のサーチエリア
とを比較することによって発生された)いかなる動きベ
クトルも反転される。
In other words, the interpolator is set up to receive the motion vector generated by comparing the search area of the temporally succeeding input image with the search block of the temporally preceding input image. Then any motion vector generated in the opposite direction (ie generated by comparing the search block of the temporally subsequent input image with the search area of the temporally preceding input image) is inverted. .

【0038】本発明は種々の入力及び出力ビデオ標準に
使うのに適しているが、好ましい実施例においては、入
力ビデオ信号がプログレッシブに走査された60Hzビ
デオ信号を含み、出力ビデオ信号がインタレースされた
50Hzビデオ信号を含む。
Although the present invention is suitable for use with various input and output video standards, in the preferred embodiment the input video signal comprises a progressively scanned 60 Hz video signal and the output video signal is interlaced. 50 Hz video signal.

【0039】第2の観点からみると、本発明は、入力ビ
デオ信号の時間的に隣接する入力画像の対応する対から
出力ビデオ信号の出力画像を内挿するために用いる動き
ベクトルを発生する方法であって、時間的に隣接する一
対の入力画像の中のどちらの入力画像が出力画像に時間
的に一層近いかを検出するステップと、出力画像に時間
的に一層近い、時間的に隣接する一対の入力画像の中の
1つ内にあるサーチブロックを、各々が時間的に隣接す
る一対の入力画像の他のものの中に複数のブロックを含
むそれぞれのサーチエリアと比較するステップとを含む
動きベクトル発生方法を提供する。
Viewed from a second aspect, the present invention provides a method for generating a motion vector used to interpolate an output image of an output video signal from a corresponding pair of temporally adjacent input images of an input video signal. And a step of detecting which one of a pair of input images temporally adjacent to each other is temporally closer to the output image, and a step temporally closer to or closer to the output image. Comparing a search block within one of the pair of input images with a respective search area including a plurality of blocks within another of the pair of temporally adjacent input images. Provide a vector generation method.

【0040】[0040]

【実施例】まず、図2を参照して、1フレーム1125
ライン、1秒間60フィールドを持つ入力インタレース
高品位ビデオ信号(HDVS)を1フレーム625ライ
ン、1秒間50フィールドを持つ出力インタレース・ビ
デオ信号40に変換する、以前に提案された動き補償テ
レビジョン標準変換装置の説明をする。
First, referring to FIG. 2, one frame 1125
A previously proposed motion-compensated television for converting an input interlaced high definition video signal (HDVS) having 60 fields per line per second into an output interlaced video signal 40 having 625 lines per frame and 50 fields per second. The standard conversion device will be described.

【0041】入力ビデオ信号10は、まず、プログレッ
シブ走査コンバータ11に供給され、そこでこの入力ビ
デオフィールドが入力ビデオフィールドと同じレート
(60Hz)のビデオフレームに変換される。
The input video signal 10 is first supplied to a progressive scan converter 11, where the input video field is converted into a video frame at the same rate (60 Hz) as the input video field.

【0042】これらのフレームは、ダウンコンバータ1
2に供給され各フレームのライン数を625に減らし、
出力ビデオ信号40のフレームのライン数にする。
These frames correspond to the down converter 1
The number of lines in each frame is reduced to 625
The number of lines in the frame of the output video signal 40 is set.

【0043】ダウンコンバートされた入力フレームは時
間基準変更器14に送られ、同様にして、入力信号とし
て入力ビデオ信号10のフィールド周波数にロックされ
た60Hzクロック信号32、及び出力ビデオ信号40
の要求されたフィールド周波数にロックされた50Hz
のロック信号34を受信する。
The down-converted input frame is sent to the time base modifier 14, and in the same manner, a 60 Hz clock signal 32 locked to the field frequency of the input video signal 10 as an input signal and an output video signal 40.
50Hz locked to the required field frequency of
The lock signal 34 is received.

【0044】時間基準変更器14は出力ビデオ信号の各
フィールドの時間的位置を決定し、出力ビデオ信号のそ
のフィールドを内挿する際に使う入力ビデオ信号10の
ダウンコンバートされたフレームの中の2つを選ぶ。
The time base modifier 14 determines the temporal position of each field of the output video signal and uses two of the downconverted frames of the input video signal 10 to interpolate that field of the output video signal. Choose one.

【0045】時間基準変更器によって選択されたこのダ
ウンコンバートされた入力フレームは、2つの(要求さ
れる出力フィールドに時間的に先行するフレームに対す
る)出力16及び(要求される出力フィールドに時間的
に続くフレームに対する)出力17上に供給される。
This down-converted input frame selected by the time base changer has two outputs 16 (for frames temporally preceding the required output field) and one temporally (for the required output field). On output 17 (for subsequent frames).

【0046】時間基準変換器の第3出力18は、2つの
選択された入力フレームに関して出力フィールドの時間
的位置を含む制御情報を運ぶ。
The third output 18 of the time base converter carries control information including the temporal position of the output field with respect to the two selected input frames.

【0047】時間基準変更器14によって選択された2
つのダウンコンバートされた入力フレームに対応するビ
デオ信号は、動き処理器20のそれぞれの入力に供給さ
れる。
2 selected by the time base changer 14
Video signals corresponding to the two down-converted input frames are provided to respective inputs of motion processor 20.

【0048】動き処理器は、2つの実質的に同じ処理セ
クションを含む。1つは偶数出力フィールド用であり、
他の1つは奇数出力フィールド用である。
The motion processor comprises two substantially identical processing sections. One for the even output field,
The other one is for odd output fields.

【0049】時間基準変換器14によって選ばれたこの
2つのダウンコンバートされた入力フレームは、50H
zクロック信号34から導出された信号(図示せず)の
制御の下に切り換えスイッチ21の手段によって適正な
ものとして偶数フィールド又は奇数フィールド処理セク
ションに向けられる。
The two down-converted input frames selected by the time base converter 14 are 50H
Under control of a signal (not shown) derived from the z clock signal 34, it is directed to the even field or odd field processing section as appropriate by the means of the changeover switch 21.

【0050】動き処理器20の適正セクション(偶又は
奇)において、ダウンコンバートされた入力フレームは
第1に直接ブロック突き合わせ器22に供給され、2つ
のフレームのブロックの間の空間的相関を表わす相関面
を計算する。
In the proper section (even or odd) of the motion processor 20, the down-converted input frame is first fed directly to the block matcher 22 and the correlation representing the spatial correlation between the blocks of the two frames. Calculate the face.

【0051】これらの相関面は動きベクトル推定器24
に送られ、相関面を計算して、1組の動きベクトルを発
生し、動きベクトル削減器26に供給される。
These correlation surfaces are the motion vector estimator 24.
To generate a set of motion vectors, which are supplied to the motion vector reducer 26.

【0052】この動きベクトル推定器は、各発生された
動きベクトルについて確認テストを行って、その動きベ
クトルが一般のノイズレベルよりも著しく上にあるかど
うかを設定し、その確認テストの結果を表わす各動きベ
クトルと確認フラッグを関連付ける。
The motion vector estimator performs a confirmation test on each generated motion vector to set if the motion vector is significantly above a typical noise level and represents the result of the confirmation test. Associate a confirmation flag with each motion vector.

【0053】この確認テスト自体は「閾値テスト」と
「リングス・テスト」を含み、図2に示した装置の他の
特徴とともに、英国公告特許出願GB−A−22317
49号に詳しく説明されている。
This verification test itself includes a "threshold test" and a "Rings test", together with other features of the device shown in FIG. 2 and British published patent application GB-A-22317.
No. 49 describes in detail.

【0054】動きベクトル削減器26は、動きベクトル
が動きベクトル選択器28に供給される前に、各ブロッ
クにおける各ピクセルに対する可能な動きベクトルの選
択を削減するように動作する。
The motion vector reducer 26 operates to reduce the possible motion vector selection for each pixel in each block before the motion vector is provided to the motion vector selector 28.

【0055】その機能の一部として、動きベクトル削減
器26は、それらの動きベクトルを得るのに使われる入
力画像のブロックの位置を考慮しないで、「良い」動き
ベクトル(即ち、確認テストを通った動きベクトル)そ
れぞれについての出現頻度を計数する。
As part of its function, the motion vector reducer 26 does not consider the position of the blocks of the input image used to obtain those motion vectors, but passes the "good" motion vectors (ie, the validation test). The appearance frequency of each motion vector) is counted.

【0056】その良い動きベクトルは出現頻度を減らす
順序でランク付けされる。お互いに著しく異なった3つ
の最も普通の「良い」動きベクトルは、「グローバル動
きベクトル」としてクラス分けされる。
The good motion vectors are ranked in order of decreasing frequency of occurrence. The three most common "good" motion vectors that differ significantly from each other are classified as "global motion vectors".

【0057】確認テストを通った3つの動きベクトル
は、各ブロックに対して選択され、ゼロ動きベクトルと
一緒に、さらなる処理のために動きベクトル選択器28
に供給される。
The three motion vectors that pass the verification test are selected for each block and together with the zero motion vector, the motion vector selector 28 for further processing.
Is supplied to.

【0058】これらの3つの動きベクトルは、予め定め
た優先順位に従って、そのブロックから発生された動き
ベクトル、周辺ブロックから発生されたベクトル、グロ
ーバル動きベクトルの中から選ばれる。
These three motion vectors are selected from the motion vector generated from the block, the vector generated from the peripheral blocks, and the global motion vector in accordance with a predetermined priority order.

【0059】動きベクトル選択器28は、その入力とし
て、時間基準変更器14によって選択された2つのダウ
ンコンバートされた入力フレームも受信する。これらの
入力フレームは、動きベクトル推定器24が動きベクト
ルを計算するのに使われたものと同じであり、システム
遅延補償器30によって遅延されたものである。動きベ
クトル選択器28は、入力された2つの入力フレームを
用い、出力フィールドの1ピクセルにつき1つの動きベ
クトルを割り当てるように機能する。
The motion vector selector 28 also receives as its input the two down-converted input frames selected by the time base modifier 14. These input frames are the same as those used by the motion vector estimator 24 to calculate the motion vector and have been delayed by the system delay compensator 30. The motion vector selector 28 operates using the two input frames input and assigning one motion vector per pixel in the output field.

【0060】この割り当てられる動きベクトルは、動き
ベクトル削減器26から供給されたそのブロックに対す
る4つの動きベクトル(確認テストを通った3つの動き
ベクトルとゼロ動きベクトル)の中から選ばれる。
The assigned motion vector is selected from among the four motion vectors supplied from the motion vector reducer 26 for the block (three motion vectors passing the confirmation test and zero motion vector).

【0061】動きベクトル選択器28によって動きベク
トルを選択する際の不規則性は、動きベクトル後処理器
36によって取り除かれる。動きベクトル選択器28と
動きベクトル後処理器36については、英国公告特許出
願GB? A? 2231749号に詳しく説明されてい
る。
The irregularity in selecting a motion vector by the motion vector selector 28 is eliminated by the motion vector post-processor 36. The motion vector selector 28 and motion vector post-processor 36 are described in detail in British Published Patent Application GB? A? 2231749.

【0062】処理された動きベクトルは内挿器38に供
給され、この内挿器は時間基準変更器(再び、システム
遅延補償器30によって適正に遅延される)によって選
択された適正な偶又は奇対のダウンコンバートされた入
力フレームも受信する。
The processed motion vector is fed to an interpolator 38, which interpolator 38 selects the proper even or odd number selected by the time base modifier (again properly delayed by the system delay compensator 30). A pair of down-converted input frames is also received.

【0063】動きベクトルの制御の下に、内挿器38
は、2つのフレームの間のいかなる画像の動きも考慮に
入れて、時間基準変更器によって選択された2つのダウ
ンコンバートされた入力フレームから出力フィールドを
内挿する。
Under control of the motion vector, the interpolator 38
Interpolates the output fields from the two downconverted input frames selected by the time base modifier, taking into account any image motion between the two frames.

【0064】内挿器38の出力40は、1フレーム62
5ライン、1秒間50フィールドを有するインタレース
されたビデオ信号である。
The output 40 of the interpolator 38 is one frame 62.
It is an interlaced video signal having 5 lines and 50 fields per second.

【0065】図3は、入力ビデオ信号10の時間的に隣
接したダウンコンバートされたフレームの対が、出力ビ
デオ信号40の対応する奇又は偶フィールドに使うため
時間基準変更器14によって選択される様子を表してい
る。
FIG. 3 illustrates how a pair of temporally adjacent downconverted frames of the input video signal 10 are selected by the time base modifier 14 for use in the corresponding odd or even fields of the output video signal 40. Is represented.

【0066】図3の上方の行は、入力ビデオ信号10の
ダウンコンバートされたフレームを表している。上述の
とおり、入力ビデオ信号は60Hzのフィールドレート
を持ち、プログレッシブ走査変換器11の出力は入力ビ
デオ信号のフィールド周波数と同じ周波数の一連のビデ
オフレームである。
The upper row of FIG. 3 represents a downconverted frame of the input video signal 10. As mentioned above, the input video signal has a field rate of 60 Hz and the output of the progressive scan converter 11 is a series of video frames of the same frequency as the field frequency of the input video signal.

【0067】図3を明らかにするため、従って各出力フ
ィールドを内挿するのに使うダウンコンバートされた入
力フレームが同定できるために、各ダウンコンバートさ
れた入力フレームは対応する入力フィールドに関係する
数によって表されている。
To clarify FIG. 3, and thus to identify the down-converted input frame used to interpolate each output field, each down-converted input frame is associated with a corresponding number of input fields. Represented by.

【0068】例えば、ダウンコンバートされた入力フレ
ーム42は番号「2+ 」で表されていて、入力ビデオ信
号10(プログレッシブ走査変換前)の第2フレーム奇
数フィールドを起源とすることを表している。
For example, the down-converted input frame 42 is represented by the number "2+", which means that it originates from the second frame odd field of the input video signal 10 (before progressive scan conversion).

【0069】同様にして、他のダウンコンバートされた
入力フレーム43は番号「4」で表されていて、入力ビ
デオ信号の4番目のフレームの偶数フィールドを起源と
することを示している。
Similarly, another down-converted input frame 43 is represented by the number "4", indicating that it originates from the even field of the fourth frame of the input video signal.

【0070】出力ビデオ信号はフィールド周波数50H
zを持っているので出力ビデオ信号の隣接フィールドの
時間的分離は、入力ビデオ信号の隣接のダウンコンバー
トされた入力フレームの時間的分離よりも大きい。
The output video signal has a field frequency of 50H.
Having z, the temporal separation of adjacent fields of the output video signal is greater than the temporal separation of adjacent down-converted input frames of the input video signal.

【0071】時間基準変換器14は、出力フィールドを
内挿する際に使われる出力フィールドの時間的位置に最
も近い2つのダウンコンバートされた入力フレームを選
ぶように動作する。
The time base converter 14 operates to select the two downconverted input frames that are closest to the temporal position of the output field used in interpolating the output field.

【0072】例えば、(偶数)出力フィールド44は、
当該出力フィールドに時間的に最も近いダウンコンバー
トされた2つのフレーム(番号1+及び2で表されたも
の)間の動きを表わす動きベクトルを使用して、これら
2つのフレーム(番号1+及び2で表されたもの)から
内挿される。
For example, the (even) output field 44 is
A motion vector representing the motion between the two down-converted frames (represented by numbers 1+ and 2) closest in time to the output field is used to represent these two frames (represented by numbers 1+ and 2). Interpolated from the

【0073】図3の最下ラインの数値は、各出力フィー
ルドに対する内挿位置を示している。この内挿位置は、
出力フィールドのスタート位置(図3の中央セクション
の各ブロックの左手端で表されている)と、時間的に先
行する入力フレームのスタート位置の間の時間的分離を
1入力フレームの長さの比率として表している。
The numerical value on the bottom line of FIG. 3 indicates the interpolation position for each output field. This interpolation position is
The ratio of the length of one input frame to the time separation between the start position of the output field (represented by the left-hand end of each block in the central section of FIG. 3) and the start position of the input frame preceding in time. It is expressed as.

【0074】例えば、出力フィールド44の開始は、入
力フレーム1+ の開始後、1入力フレーム期間の6/1
0起こる。出力フィールド44は、それ故、0.6の内
挿位置を持つ。
For example, the start of the output field 44 is 6/1 of one input frame period after the start of the input frame 1 +.
0 happens. The output field 44 therefore has an interpolation position of 0.6.

【0075】図2を参照して上に説明した従来の動き補
償テレビジョン標準変換装置において、動きベクトル推
定は、出力フィールドに時間的に後続する入力フレーム
の複数のブロックを含むサーチエリアと要求される出力
フィールドに時間的に先行する入力フレームのサーチブ
ロックを比較することによって行われる。
In the conventional motion-compensated television standard conversion apparatus described above with reference to FIG. 2, motion vector estimation is required to be a search area containing blocks of the input frame that temporally follow the output field. This is done by comparing the search blocks of the input frame that precede the output field in time.

【0076】本実施例においては、要求される出力フィ
ールドが時間的に後続する入力フレームに時間的に一層
近いとき反転され、従って、時間的に後続する入力フレ
ームのサーチブロックが時間的に先行する入力フレーム
の複数のブロックを含むサーチエリアと比較される。
In this embodiment, the required output field is inverted when it is closer in time to the temporally subsequent input frame, so that the search block of the temporally subsequent input frame is temporally earlier. The search area is compared with a plurality of blocks of the input frame.

【0077】このことは、図2の装置に3つの特徴を付
加することによって達成できる。 (a)出力フィールドが先行又は後続入力フレームに時
間的に一層近いかどうかを検出する手段、 (b)動きベクトル推定に使う入力フレームの順序を変
える手段、 (c)出力フィールドの内挿に使われる前に「反対方向
に」計算された動きベクトルを反転する手段。
This can be accomplished by adding three features to the device of FIG. (A) means for detecting whether or not the output field is closer in time to the preceding or succeeding input frame, (b) means for changing the order of the input frames used for motion vector estimation, (c) used for interpolation of the output field A means of inverting the calculated motion vector "in the opposite direction" before being exposed.

【0078】出力フィールドが先行又は後続入力フレー
ムに時間的に一層近いかどうかを検出する手段を図4を
参照して説明する。
Means for detecting whether the output field is closer in time to the preceding or following input frame will be described with reference to FIG.

【0079】図4は、時間基準変更器14′のブロック
図であり、図2の時間基準変更器14の代りに使うこと
ができる。
FIG. 4 is a block diagram of the time reference modifier 14 ', which can be used in place of the time reference modifier 14 of FIG.

【0080】時間基準変更器14′は7個のフィールド
蓄積器(FS)50を含み、その中に、蓄積器書き込み
選択信号の制御の下にダウンコンバートされた60Hz
ビデオフレームが書き込まれ、その中から、それぞれの
蓄積読み出し選択信号の制御の下に出力フィールドの内
挿に使う2つの選択フレームが読み出される。
The time base modifier 14 'includes seven field accumulators (FS) 50 in which 60 Hz downconverted under control of the accumulator write select signal.
A video frame is written, from which two selection frames used for interpolation of the output field are read out under the control of the respective storage read selection signals.

【0081】その蓄積器書き込み選択信号はモジュロ7
・フレームカウンタ52によって発生され、このカウン
タは60Hzクロック信号32によってクロックされ
る。
The accumulator write selection signal is modulo 7
Generated by the frame counter 52, which is clocked by the 60 Hz clock signal 32.

【0082】その度毎に、モジュロ7・フレームカウン
タ52は60Hzクロック信号32のクロックパルスを
受信し、その出力は、シーケンス0,1,2,3,4,
5,6,0,1,2,‥‥で進歩する。
Each time, the modulo 7 frame counter 52 receives the clock pulse of the 60 Hz clock signal 32 and its output is the sequence 0, 1, 2, 3, 4,
Progress in 5, 6, 0, 1, 2, ....

【0083】モジュロ7・フレームカウンタ52の出力
は蓄積器書き込み選択信号として使われ、連続して受信
される60Hzビデオフレームが周期的シーケンスに従
ってフィールド蓄積器50の対応する蓄積器に書き込ま
れる。
The output of the modulo 7 frame counter 52 is used as a store write select signal so that continuously received 60 Hz video frames are written to the corresponding store of field store 50 according to a periodic sequence.

【0084】蓄積器書込み選択信号は、50Hzサンプ
リング回路54でサンプリングされる。このサンプリン
グ回路は50Hzの出力フィールドクロック信号34で
クロックされている。
The accumulator write selection signal is sampled by the 50 Hz sampling circuit 54. The sampling circuit is clocked with a 50 Hz output field clock signal 34.

【0085】50Hz出力フィールドクロック信号34
の各クロックパルスが50Hzサンプリング化54によ
って受信されるとき、蓄積器書き込み選択信号の現在値
がサンプリングされ、2フィールド遅延ユニット56に
送られる。
50 Hz output field clock signal 34
When each clock pulse in the is received by the 50 Hz sampling 54, the current value of the store write select signal is sampled and sent to the two field delay unit 56.

【0086】モジュロ7・フレームカウンタ52のサン
プリングされた出力は、そのサンプリング時の最も最近
の入力フレームを表している。
The sampled output of modulo 7 frame counter 52 represents the most recent input frame at the time of the sampling.

【0087】2フィールド遅延ユニット56は、2フィ
ールド期間の出力ビデオ信号40(即ち、50Hz出力
フィールドクロック信号34の2つのクロックパルス)
によって50Hzサンプリング回路54の出力を遅延す
る。
The two field delay unit 56 outputs the output video signal 40 for two field periods (ie, two clock pulses of the 50 Hz output field clock signal 34).
Delays the output of the 50 Hz sampling circuit 54.

【0088】2フィールド遅延が用いられるので、フィ
ールド蓄積器50の同じものが読み取りと書き込みのた
めに同時にアクセスされることはない。
Since a two field delay is used, the same field store 50 will not be accessed simultaneously for reading and writing.

【0089】2フィールド遅延ユニット56の出力は、
要求された出力フィールドに時間的に先行する入力フレ
ームの同定を行なう。1つは加算器58によって(モジ
ュロ7演算で)出力に加えれらて時間的に後続する入力
の同定信号を発生する。
The output of the 2-field delay unit 56 is
Identify the input frame that temporally precedes the requested output field. One is added to the output (in a modulo 7 operation) by adder 58 to generate an identification signal for the input that follows in time.

【0090】2フィールド遅延ユニット56の出力と加
算器58の出力は一緒となって蓄積器読み出し選択信号
を形成する。
The output of the 2-field delay unit 56 and the output of the adder 58 together form the accumulator read select signal.

【0091】内挿位置を発生するためには、モジュロ6
25ラインカウンタ60が受信したダウンコンバートさ
れた60Hzビデオフレームのビデオラインを計数す
る。
To generate the interpolated position, the modulo 6
The 25 line counter 60 counts the video lines of the received down-converted 60 Hz video frame.

【0092】モジュロ625ラインカウンタ60の出力
は、50Hzサンプリング回路54による蓄積器書き込
み選択信号のサンプリングと同期して50Hzサンプリ
ング回路62によってサンプリングされる。
The output of the modulo 625 line counter 60 is sampled by the 50 Hz sampling circuit 62 in synchronization with the sampling of the storage device write selection signal by the 50 Hz sampling circuit 54.

【0093】50Hzサンプリング回路62からのサン
プリングされた出力は、2フィールド遅延ユニット64
によって遅延されてから、マッピングプログラム可能な
読み出し専用メモリ(PROM)66に供給される。
The sampled output from the 50 Hz sampling circuit 62 is a 2-field delay unit 64.
And then provided to a mapping programmable read only memory (PROM) 66.

【0094】マッピングPROM66の出力は、0から
1のレンジ内に納まるように正規化された、内挿位置信
号を与える。
The output of the mapping PROM 66 provides an interpolated position signal, normalized to fit within the 0 to 1 range.

【0095】内挿位置信号によって示された内挿位置が
時間的に先行及び後続する入力フレームの間の半分の道
のりに等しいか否かをテストする比較器68によって内
挿位置信号から反転サーチ信号が発生される。
An inverted search signal is generated from the interpolated position signal by a comparator 68 which tests whether the interpolated position indicated by the interpolated position signal is equal in time to the half way between the preceding and succeeding input frames. Is generated.

【0096】もし内挿位置が、2入力フレーム間のハー
フウェイに等しいかそれよりも大きければ(即ち、内挿
位置>=0.5)、比較器68はその入力フレームの対
に対して動きベクトル探索の方向を反転すべきことを表
わす出力を発生する。
If the interpolated position is greater than or equal to the halfway between the two input frames (ie, interpolated position> = 0.5), then the comparator 68 moves for that input frame pair. Generate an output that indicates that the direction of the vector search should be reversed.

【0097】動きベクトル推定に使われる入力フレーム
の順序を変えるのに、図4の比較器68によって発生さ
れた反転サーチ信号が使える、いくつかの可能な方法が
ある。
There are several possible ways in which the inverted search signal generated by the comparator 68 of FIG. 4 can be used to reorder the input frames used for motion vector estimation.

【0098】第1の技法は図5に示すスイッチ70のよ
うな切り換えスイッチを使うことである。
The first technique is to use a changeover switch, such as the switch 70 shown in FIG.

【0099】スイッチ70は電子的又は機械的スイッチ
でよく、1対の入力72と1対の出力74を備えてい
る。
The switch 70 may be an electronic or mechanical switch and has a pair of inputs 72 and a pair of outputs 74.

【0100】比較器68からの反転サーチ信号の制御の
下に、スイッチ70は2つの位置の間の切り換えを行な
い、その1位置において出力は入力に関して反転され
る。
Under the control of the inverted search signal from the comparator 68, the switch 70 switches between two positions, in which one position the output is inverted with respect to the input.

【0101】動きベクトル発生に使うべき2つの選択さ
れた入力フレームを表わすビデオ信号を供給する図2の
接続16と17を反転するのにそのようなスイッチが使
える。
Such a switch can be used to invert the connections 16 and 17 of FIG. 2 which supply the video signals representing the two selected input frames to be used for motion vector generation.

【0102】しかし、ビデオ信号に基づいて動作するよ
りも制御信号に基づいて動作するスイッチを作る方がも
っと直接的である。従って、進歩した代替手段として、
2フィールド遅延ユニット56と加算器58からフィー
ルド蓄積器50へ供給される蓄積器読み出し選択信号を
反転するのにスイッチ70を使うことができる。
However, it is more straightforward to make a switch that operates based on a control signal rather than a video signal. Therefore, as an advanced alternative,
A switch 70 can be used to invert the store read select signal provided to the field store 50 from the two field delay unit 56 and the adder 58.

【0103】この場合(反転サーチ信号がセットされて
いる場合)、標準コンバータを構成する全ての部分で受
信される入力フレームは反転されることになる。即ち、
動きベクトルの反転は不要であるが、動きベクトル選択
器28及び内挿器38へ内挿位置の補数を供給する必要
がある。
In this case (when the inverted search signal is set), the input frame received by all the parts forming the standard converter is inverted. That is,
It is not necessary to invert the motion vector, but it is necessary to supply the complement of the interpolation position to the motion vector selector 28 and the interpolator 38.

【0104】この配列は、内挿器が同じ入力端子の時間
的に一層接近したフレームをいつも受信し、0〜0.5
のレンジの内挿位置をいつも受信することを意味する。
This arrangement is such that the interpolator always receives frames that are closer together in time on the same input terminal, and is between 0 and 0.5.
It means to always receive the interpolated position of the range.

【0105】この方法で、内挿器38は先行入力フレー
ムに関する出力フィールドの時間的位置よりもむしろ、
出力フィールドに時間的に一層近い入力フレームの対の
1つと出力フィールドの時間的分離に応答するようにな
っている。
In this way, the interpolator 38 causes the interpolator 38, rather than the temporal position of the output field with respect to the previous input frame, to
It is responsive to one of the pairs of input frames that are closer in time to the output field and the temporal separation of the output field.

【0106】内挿位置の補数は内挿位置をマッピングP
ROM(図示せず)に供給すること又は内挿位置の値を
1から減算する(0〜1のレンジにあるように正規化さ
れた)減算器(図示せず)を用いることによって発生す
ることができる。
The complement of the interpolation position maps the interpolation position to P
Generated by feeding into a ROM (not shown) or by using a subtractor (not shown) that subtracts the value of the interpolated position from 1 (normalized to be in the range 0-1) You can

【0107】直接ブロック突き合わせ器に供給されたフ
レームのみが交換される他の配列は図6に示されてい
る。
Another arrangement in which only the frames fed to the direct block matcher are exchanged is shown in FIG.

【0108】図6は、図2の偶/奇スイッチ21を置き
換える切り換えスイッチ21′を示す。
FIG. 6 shows a changeover switch 21 'which replaces the even / odd switch 21 of FIG.

【0109】この切り換えスイッチ21′は、切り換え
スイッチ21と同じ方法で50Hzクロック信号34か
ら導出された信号の制御の下に動き処理器20の奇処理
セクションと偶処理セクションの間で切り換えできる
が、比較器68によって発生された反転サーチ信号の制
御の下に接続16と17が反転できるような付加の組の
接続を持っている。
This changeover switch 21 'can be switched between the odd and even processing sections of the motion processor 20 under the control of the signal derived from the 50 Hz clock signal 34 in the same manner as the changeover switch 21. Connections 16 and 17 have an additional set of connections that can be inverted under the control of the inverted search signal generated by comparator 68.

【0110】図7は、反転サーチによる動きベクトルの
発生を示す図である。出力フィールド78は、時間的に
先行する入力フレームnに対するよりも、時間的に後続
する入力フレームn+1に時間的に一層接近して置かれ
ている。
FIG. 7 is a diagram showing generation of a motion vector by reverse search. The output field 78 is located closer in time to the temporally subsequent input frame n + 1 than to the temporally preceding input frame n.

【0111】この点で、状況は図1に示されたものと同
じである。
In this respect, the situation is the same as that shown in FIG.

【0112】出力フィールド78の内挿位置は0.75
に等しく、これは出力フィールドがフレームnとフレー
ムn+1の間の3/4に位置していることを示してい
る。
The interpolation position of the output field 78 is 0.75.
, Which indicates that the output field is located 3/4 between frame n and frame n + 1.

【0113】比較器68は、出力フィールドの内挿位置
が0.5より大きいことを検出し、上記説明のとおり、
動きベクトル発生のサーチの順序を反転する効果を持
ち、従って、時間的に後続の入力フレーム(フレームn
+1)のサーチブロックがそれぞれ時間的に先行する入
力フレーム(フレームn)の複数のブロックを含むサー
チエリアと比較されるようにする反転サーチ信号を付勢
する。
The comparator 68 detects that the interpolated position of the output field is larger than 0.5, and as described above,
It has the effect of reversing the order of the search for motion vector generation, and thus the temporally subsequent input frame (frame n
Energizing the inversion search signal that causes the +1) search block to be compared with a search area containing a plurality of blocks of the input frame (frame n) each preceding in time.

【0114】図7に示された例において、フレームn+
1のサーチブロック80はフレームnの複数のブロック
83,84,85‥‥と比較される。
In the example shown in FIG. 7, frame n +
One search block 80 is compared with a plurality of blocks 83, 84, 85 ... Of frame n.

【0115】ブロック80と、フレームnのサーチエリ
アのサーチブロック85との間に最良の相関が見つか
り、そこで動きベクトル90が発生される。
The best correlation is found between block 80 and the search block 85 in the search area of frame n, where the motion vector 90 is generated.

【0116】動きベクトル90は、ブロック94(図1
の出力フィールド1のブロック3と等価)と関連するよ
りもむしろ、出力フィールド78のブロック92と関連
を持っている。
The motion vector 90 is stored in the block 94 (FIG. 1).
(Equivalent to block 3 of output field 1) of output field 78).

【0117】動きベクトル90は、図1の動きベクトル
9と定位が同じである。すなわち、このベクトルは反対
方向を指している。
The motion vector 90 has the same localization as the motion vector 9 of FIG. That is, this vector points in the opposite direction.

【0118】直接ブロック突き合わせ器に供給されるフ
レームのみが反転サーチ信号に応じて交換されていると
仮定して、動きベクトルの方向は、比較器68によって
発生された反転サーチ信号を、動きベクトル推定器24
のどれか1つ、動きベクトル削減器26、及び図2の動
きベクトル選択器28に印加することによって修正さ
れ、それによって、比較器68が0.5よりも大きい内
挿位置を検出するとき、結果として得られる動きベクト
ル(数値によってその処理の間に表される)が反転され
る。
Assuming that only the frames supplied to the direct block matcher have been exchanged in response to the inverted search signal, the direction of the motion vector is the motion vector estimated from the inverted search signal generated by the comparator 68. Bowl 24
, The motion vector reducer 26, and the motion vector selector 28 of FIG. 2, so that when the comparator 68 detects an interpolation position greater than 0.5, The resulting motion vector (represented numerically during the process) is inverted.

【0119】動きベクトルを表わす数値の反転は、動き
ベクトルの数値と関連するサインビットを論理排他的O
Rゲートの1入力に、他の入力を形成する反転サーチ信
号とともに印加することによって行なうことができる。
The inversion of the numerical value representing the motion vector is the logical exclusive O of the sign bit associated with the numerical value of the motion vector.
This can be done by applying to one input of the R-gate together with an inverted search signal forming the other input.

【0120】反転サーチ信号に対する値“1”が、内挿
位置が0.5に等しいかそれより大きいことを示し、従
って、動きベクトル発生のサーチの方向が反転されたと
仮定して、排他的論理ORゲートの出力は下記のとおり
である。
The value "1" for the inverted search signal indicates that the interpolated position is greater than or equal to 0.5, and thus the direction of the search for motion vector generation is inverted, and the exclusive logic The output of the OR gate is as follows.

【0121】[0121]

【表1】 [Table 1]

【0122】上記表は排他的ORゲートの1入力に反転
サーチ信号“1”を印加することによって、排他的OR
ゲートの他の入力に印加される値が反転されることを表
している。
The above table shows that by applying the inverted search signal "1" to one input of the exclusive OR gate, the exclusive OR gate is applied.
It represents that the value applied to the other input of the gate is inverted.

【0123】この処理は、各動きベクトルの数値に関連
するサインビットを反転するために実行される。
This process is performed to invert the sign bit associated with the numerical value of each motion vector.

【0124】[0124]

【発明の効果】本発明によれば入力画像の中から出力画
像に最も近い画像を選んで動きベクトルを作るので内挿
の精度が良い。
According to the present invention, since the motion vector is created by selecting the image closest to the output image from the input images, the accuracy of interpolation is good.

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

【図1】動きベクトルの発生を示す図表である。FIG. 1 is a chart showing the generation of motion vectors.

【図2】従来の動き補償テレビジョン標準変換装置のブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a conventional motion compensation television standard conversion apparatus.

【図3】図2の装置の動作を示す図表である。FIG. 3 is a chart showing the operation of the apparatus of FIG.

【図4】時間基準変換器のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a time base converter.

【図5】切り換えスイッチの概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a changeover switch.

【図6】切り換えスイッチの概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a changeover switch.

【図7】反転サーチによる動きベクトルの発生を示す図
表である。
FIG. 7 is a chart showing generation of a motion vector by reverse search.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

78 出力フィールド 80 サーチブロック 83,84,85 比較されるブロック 90 動きベクトル 92,94 出力フィールドのブロック 78 output fields 80 search blocks 83,84,85 Blocks to be compared 90 motion vector 92,94 Output field block

フロントページの続き (72)発明者 スティーブン マーク キーティング イギリス国 RG6 3AB,バークシ ャー,レディング,ローワー アーリ ー,ハンティングトン クロース 28 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/00 - 7/015 Front Page Continuation (72) Inventor Steven Mark Keating UK RG6 3AB, Berkshire, Reading, Lower Early, Huntington Close 28 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7 / 00-7/015

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力ビデオ信号の時間的に隣接する入力
画像の対応する対から出力ビデオ信号の出力画像を内挿
するためのビデオ信号処理装置であって、時間的に隣接
する1対の入力画像の中のどちらの入力画像が出力画像
に時間的に一層近いかを検出する手段と、出力画像に時
間的に一層近い、時間的に隣接する一対の入力画像の中
の1つ内にあるサーチブロックを各々が時間的に隣接す
る一対の入力画像の他のものの中に複数のブロックを含
むそれぞれのサーチエリアと比較することによって時間
的に隣接する1対の入力画像の間の動きを表わす1組の
動きベクトルを発生する動きベクトル発生器と、この動
きベクトルの組を使って時間的に隣接する入力画像の対
から出力画像を内挿するための動き補償内挿器と、を含
むビデオ信号処理装置。
1. A video signal processing apparatus for interpolating an output image of an output video signal from a corresponding pair of temporally adjacent input images of an input video signal, the pair of temporally adjacent inputs. Means for detecting which of the input images in the image is closer in time to the output image, and in one of a pair of temporally adjacent input images that are closer in time to the output image. Representing motion between a pair of temporally adjacent input images by comparing the search block with respective search areas that each include a plurality of blocks within another of the pair of temporally adjacent input images. Video including a motion vector generator for generating a set of motion vectors and a motion compensation interpolator for interpolating an output image from a pair of temporally adjacent input images using the set of motion vectors Signal processing equipment Place
【請求項2】 請求項1に記載の装置において1対の時
間的隣接入力画像が時間的に先行する出力画像と時間的
にその出力画像に後続する入力画像を含むビデオ信号処
理装置。
2. A video signal processing apparatus as claimed in claim 1, wherein a pair of temporally adjacent input images comprises an output image temporally preceding and an input image temporally following the output image.
【請求項3】 請求項2に記載の装置において、入力ビ
デオ信号の各入力画像の出力周期を与えるクロックパル
スを含む第1クロック信号と、出力ビデオ信号の各出力
画像の出力周期を与えるクロックパルスを含む第2クロ
ック信号を受信する手段と、 前記検出手段が、第1クロック信号のクロックパルスが
受信されるとき予め定められたレートで計数を開始し、
第2クロック信号のクロックパルスが受信されるとき計
数を停止するように動作するカウンタと、 各出力画像が、その出力画像に対して時間的に先行する
入力画像と時間的に後続する入力画像のどちらに一層近
いかを決定するためカウンタの計数値を予め定められた
閾値と比較する手段を含むビデオ信号処理装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein the first clock signal includes a clock pulse which gives an output cycle of each input image of the input video signal, and the clock pulse which gives an output cycle of each output image of the output video signal. Means for receiving a second clock signal including, and the detecting means starts counting at a predetermined rate when a clock pulse of the first clock signal is received,
A counter operative to stop counting when a clock pulse of the second clock signal is received, each output image of an input image temporally preceding and subsequent to that output image. A video signal processing device including means for comparing a count value of a counter with a predetermined threshold value to determine which one is closer.
【請求項4】 請求項3記載の装置において、第1クロ
ック信号のクロックパルスと同期して入力ビデオ信号の
入力画像を受信する手段を含み、カウンタが入力ビデオ
信号の受信した入力画像のビデオラインを計数できるビ
デオ信号処理装置。
4. The apparatus of claim 3, including means for receiving the input image of the input video signal in synchronization with the clock pulses of the first clock signal, the counter including a video line of the received input image of the input video signal. Video signal processing device capable of counting.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1つに記載の装
置において、入力ビデオ信号の入力画像を蓄積するため
の複数の画像蓄積器と、出力画像の内挿に用いるための
複数の画像蓄積器から時間的に隣接した入力画像の対を
読み出す制御のため、2つの読み出し選択制御信号を発
生する手段と、を含むビデオ信号処理装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein a plurality of image accumulators for accumulating an input image of an input video signal and a plurality of image accumulators for use in interpolation of an output image. Means for generating two read selection control signals for controlling the reading of pairs of input images that are temporally adjacent to each other from the image storage device.
【請求項6】 請求項5に記載の装置において、動きベ
クトル発生器がその第1入力に供給される入力画像内部
のサーチブロックを、その第2入力に供給される入力画
像において、各々が複数のブロックを含むそれぞれのサ
ーチエリアと比較するための手段と、動きベクトル発生
器の第1及び第2入力に供給される入力画像を選択的に
交換するスイッチを含むビデオ信号処理装置。
6. The apparatus according to claim 5, wherein the motion vector generator has a plurality of search blocks inside the input image supplied to its first input, each search block in the input image supplied to its second input. A video signal processing device comprising means for comparing with respective search areas including blocks of the blocks and switches for selectively exchanging input images supplied to the first and second inputs of the motion vector generator.
【請求項7】 請求項6に記載の装置において、動き補
償内挿器が、時間的に出力画像に一層近い時間的に隣接
する入力画像対の中の1つ及び出力画像の時間的分離に
応答し、スイッチが、時間的に隣接する入力画像対の中
のどの入力画像を検出したかに応じて、読み取り選択制
御信号を交換するように動作するビデオ信号処理装置。
7. The apparatus of claim 6, wherein a motion compensated interpolator is provided for temporal separation of the output image and one of the temporally adjacent input image pairs that is closer in time to the output image. A video signal processing device responsive to which the switch operates to exchange read selection control signals in response to which input image in the temporally adjacent input image pair is detected.
【請求項8】 請求項6に記載の装置において、時間的
に隣接する入力画像対の中のどちらの入力画像が時間的
に出力画像に近いか否かの検出結果に応じて1組の動き
ベクトルを選択的に反転する手段を含むビデオ信号処理
装置。
8. The apparatus according to claim 6, wherein a set of motions is detected according to a detection result of which input image in the temporally adjacent input image pair is temporally closer to the output image. A video signal processing apparatus including means for selectively inverting a vector.
【請求項9】 入力ビデオ信号の時間的に隣接する入力
画像の対応する対から出力ビデオ信号の出力画像を内挿
するために用いる動きベクトルを発生する方法であっ
て、時間的に隣接する一対の入力画像の中のどちらの入
力画像が出力画像に時間的に一層近いかを検出するステ
ップと、出力画像に時間的に一層近い、時間的に隣接す
る一対の入力画像の中の1つ内にあるサーチブロック
を、各々が時間的に隣接する一対の入力画像の他のもの
の中に複数のブロックを含むそれぞれのサーチエリアと
比較するステップとを含む動きベクトル発生方法。
9. A method of generating a motion vector used to interpolate an output image of an output video signal from a corresponding pair of temporally adjacent input images of an input video signal, the pair being temporally adjacent. Detecting which of the input images of the input images is temporally closer to the output image, and within one of a pair of temporally adjacent input images that are temporally closer to the output image. And a search block in each of which is included in the other of a pair of temporally adjacent input images, each search area including a plurality of blocks.
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