JP3833076B2 - Video signal processing apparatus, video signal processing method, and video signal processing method program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号処理装置、映像信号の処理方法及び映像信号の処理方法のプログラムに関し、例えば2−3プルダウン方式により作成された映像信号より2−3プルダウン方式のフィールドシーケンスを検出する場合に適用することができる。本発明は、動きベクトルの大きさを基準にした繰り返しに係る同一フィールドの検出と、フィールド間における動きベクトル差分値を基準にした同一フィールドの直前フィールドの検出とに基づいて、例えば2−3プルダウン方式における繰り返しに係る同一フィールドを判定することにより、従来に比して一段と精度良くフィールドシーケンスを検出することができるようにする。
【0002】
【従来の技術】
従来、テレシネ装置は、2−3プルダウン方式により24〔コマ/秒〕の映画フィルムより60〔フィールド/秒〕の映像信号を生成するようになされている。
【0003】
すなわちこの2−3プルダウン方式においては、図4に示すように、映画フィルムによる2コマより5フィールドの映像信号VSを生成する処理を繰り返すことにより、フィールド数を変換してNTSC方式による映像信号VSを生成する。このためテレシネ装置では、映画フィルムの2コマ毎に、同一コマの撮像を繰り返して撮像結果を処理することにより、5フィールド毎に、1フィールドだけ間を開けて、同一のフィールドが繰り返されてなるように映像信号VSを生成するようになされている。なおこの図4において、この繰り返しに係る同一フィールドをハッチングにより示す。
【0004】
これによりこのようにして作成された映像信号VSにおいては、連続するフィールドで動きが不連続となる欠点があり、例えば特開平5−183884号公報、特開平8−237694号公報においては、このような2−3プルダウン方式におけるフィールドシーケンスを検出して不連続な動きを補正するようになされている。
【0005】
図5は、この特開平5−183884号公報に開示のフィールドシーケンス検出回路を示すブロック図である。このフィールドシーケンス検出回路1において、フレームメモリ(FM)2は、映像信号VSを一時保持して出力することにより、映像信号VSを1フレーム分だけ遅延させて出力する。
【0006】
減算回路3は、フレームメモリ2の入出力信号を順次減算し、絶対値化回路4は、この減算回路3の出力信号を絶対値化して出力する。積算回路5は、フィールド周期のフィールドクロックFCKを基準にして絶対値化回路4の出力値を各フィールド毎に累積加算し、累積加算結果を出力する。比較回路(COM)6は、この積算回路5より出力される累積加算結果を所定の比較基準値により判定し、これにより繰り返しに係る同一フィールドで論理0に立ち下がる判定結果を出力する。これによりフィールドシーケンス検出回路1は、対応するフィールド間で各画素の差分値を検出して繰り返しに係る同一フィールドを検出するようになされている。
【0007】
レジスタ(R)7A〜7Eは、フィールドクロックFCKを基準にしてこの判定結果を順次転送し、オア回路8は、これらレジスタ7A〜7Eの出力の論理和を出力する。インバーター9は、最終段のレジスタ7Eの出力を受け、論理値を反転して出力する。アンド回路10は、レジスタ7A〜7Eの出力、オア回路8の出力、インバーター9の出力を受け、これら出力の論理積をフィールドシーケンス検出結果S1として出力する。これによりフィールドシーケンス検出回路1においては、繰り返しに係る同一フィールドが5フィールド毎に繰り返される2−3プルダウン方式の規則性を有効に利用して誤検出を防止するようになされている。
【0008】
これに対して図6は、特開平8−237694号公報に開示のフィールドシーケンス検出回路であり、このフィールドシーケンス検出回路11では、動きベクトルを基準にしてフィールドシーケンスを検出する。すなわちこのフィールドシーケンス検出回路11において、前置フィルタ13は、映像信号VSを構成する輝度信号VSYが選択的に入力され、動きベクトル検出時におけるエラーを低減するために、この輝度信号VSYを帯域制限して出力する。
【0009】
フレームメモリ(FM)14は、この輝度信号VSYを一次保持して出力することにより、輝度信号VSYを1フレーム分だけ遅延させて出力する。動きベクトル検出回路15は、このフレームメモリ14より出力される輝度信号VSYを基準にして前置フィルタ13から出力される輝度信号VSYの動きベクトル(Vx,Vy)を検出する。なお動きベクトル検出回路15は、例えばマクロブロック単位で輝度信号VSYの動きベクトル(Vx,Vy)を検出する。
【0010】
比較回路(COM)16は、動きベクトル(Vx,Vy)に対応する2次元の動き判定基準値(α、β)により、動きベクトル(Vx,Vy)の大きさを判定し、動き判定基準値(α、β)より動きベクトル(Vx,Vy)が小さい場合に、入力された動きベクトル(Vx,Vy)をそのまま出力する。
【0011】
多数決回路17は、比較回路16より出力される動きベクトル(Vx,Vy)をフィールド単位で集計することにより、各フィールドで最も検出回数の多い動きベクトル(Vx,Vy)の個数を検出し、この個数が所定値以上か否か判断する。これにより多数決回路17は、動きベクトルが値0近傍に集中するフィールドの検出により繰り返しに係る同一フィールドを検出する。
【0012】
遅延回路(DL)18は、この多数決回路17の判定結果を5フィールド分遅延して出力し、判定回路19は、この遅延回路18の入出力を比較し、比較結果をフィールドシーケンス検出結果S1により出力する。これによりこのフィールドシーケンス検出回路11においても、繰り返しに係る同一フィールドが5フィールド毎に繰り返される2−3プルダウン方式の規則性を有効に利用して誤検出を有効に回避するようになされている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところで特開平5−183884号公報に開示のフィールドシーケンス検出回路1においては、対応するフィールド間で各画素の差分値を検出して繰り返しに係る同一フィールドを検出することにより、このようにして繰り返されるフィールド間に動きがあると、フィールドシーケンスを正しく検出できなくなる。
【0014】
これに対してこのような映像信号VSを生成するテレシネ装置においては、同一コマの撮像を繰り返してこの繰り返しに係る同一フィールドを作成し、また映画フィルムのコマ送り時に、モータの回転むら、ギヤ等の機械的要因により、ぶれが発生する場合があり、これによりこのような繰り返しに係る同一フィールドで動きが発生する場合がある。
【0015】
これにより特開平5−183884号公報に開示のフィールドシーケンス検出回路1においては、ぶれによりフィールドシーケンスを正しく検出できなくなる問題があった。
【0016】
これに対して特開平8−237694号公報に開示のフィールドシーケンス検出回路11においては、比較回路16における動き判定基準値(α、β)の設定により、このようなぶれによるフィールドシーケンスの誤検出を防止することができる。すなわちコマ送り時のぶれにおいては、小さなものであることにより、動き判定基準値(α、β)の設定により、ぶれ程度の値の小さな動きベクトルだけを選択的に処理するようにして、ぶれによる誤検出を防止することができる。またこのようなぶれにあっては、コマの連続する方向(すなわち表示画像の縦方向である)に発生することによっても、動き判定基準値(α、β)において、横方向の判定基準値αを小さく設定して、ぶれによる誤検出を防止することができる。
【0017】
しかしながらこのように設定すると、却ってぶれに対して敏感になり、これより却ってフィールドシーケンスを誤検出する問題がある。また連続するフィールドで動き速度が低速度の場合には、繰り返しに係る同一フィールドを誤検出し、これによりフィールドシーケンスを誤検出する問題がある。さらに動きベクトルを誤検出した場合にも、同様に、フィールドシーケンスを誤検出する問題がある。
【0018】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して一段と精度良くフィールドシーケンスを検出することができる映像信号処理装置及び映像信号の処理方法を提案しようとするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項1の発明においては、映像信号の連続するフィールドより、フィールド数変換処理における繰り返しに係る同一フィールドを検出する映像信号処理装置に適用して、画素単位で又は所定のブロック単位で、映像信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルより、フィールド単位で、動き判定基準値以下の動きベクトルの個数を計算し、該個数が第1の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第1のフィールド検出手段と、連続するフィールド間で、動きベクトル検出手段で検出された動きベクトル間の差分値を検出する差分値検出手段と、フィールド単位で、差分値判定基準値以上の差分値の個数を計算し、該個数が第2の個数判定基準値以下のフィールドを検出する第2のフィールド検出手段と、第2のフィールド検出手段で該当するフィールドが検出された後、続くフィールドが第1のフィールド検出手段により該当するフィールドと検出された場合に、第1のフィールド検出手段により検出されたフィールドを繰り返しに係る同一フィールドと判定する判定手段とを備えるようにする。
【0021】
また請求項2の発明においては、映像信号の連続するフィールドより、フィールド数変換処理における繰り返しに係る同一フィールドを検出する映像信号の処理方法に適用して、画素単位で又は所定のブロック単位で、映像信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出のステップと、動きベクトル検出のステップで検出された動きベクトルより、フィールド単位で、動き判定基準値以下の動きベクトルの個数を計算し、該個数が第1の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第1のフィールド検出のステップと、連続するフィールド間で、動きベクトル検出のステップで検出された動きベクトル間の差分値を検出する差分値検出のステップと、フィールド単位で、差分値判定基準値以下の差分値の個数を計算し、該個数が第2の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第2のフィールド検出のステップと、第2のフィールド検出のステップで該当するフィールドが検出された後、続くフィールドが第1のフィールド検出のステップにより該当するフィールドと検出された場合に、第1のフィールド検出のステップにより検出されたフィールドを繰り返しに係る同一フィールドと判定する判定のステップとを有するようにする。
【0022】
また請求項3の発明においては、映像信号の処理方法のプログラムに適用して、請求項3に記載の映像信号の処理方法によるプログラムであるようにする。
【0023】
請求項1の構成によれば、映像信号の連続するフィールドより、フィールド数変換処理における繰り返しに係る同一フィールドを検出する映像信号処理装置に適用して、画素単位で又は所定のブロック単位で、映像信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルより、フィールド単位で、動き判定基準値以下の動きベクトルの個数を計算し、該個数が第1の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第1のフィールド検出手段とを有することにより、この第1のフィールド検出手段によって、本来、動きの無い繰り返し係る同一フィールドを検出することができる。また連続するフィールド間で、動きベクトル検出手段で検出された動きベクトル間の差分値を検出する差分値検出手段と、フィールド単位で、差分値判定基準値以下の差分値の個数を計算し、該個数が第2の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第2のフィールド検出手段とを備えることにより、この第2のフィールド検出手段により、本来、動きベクトルの差分値が0である繰り返しに係る同一フィールドの直前フィールドを検出することができる。これにより第2のフィールド検出手段で該当するフィールドが検出された後、続くフィールドが第1のフィールド検出手段により該当するフィールドと検出された場合に、第1のフィールド検出手段により検出されたフィールドを繰り返しに係る同一フィールドと判定する判定手段を備えることにより、その分、従来に比して検出精度を向上することができる。すなわち第2のフィールド検出手段で検出される直前のフィールドにおいては、同一のコマより取得されるフィールド間で検出される動きベクトルの差分値であることにより、コマ送りがぶれた場合でも、ほぼ値0となり、これにより第1のフィールド検出手段における動き判定基準値を緩やかにする等して、ぶれに対する感度を低くすることができる。また動きが遅い場合に、第1のフィールド検出手段において誤検出した場合でも、第2のフィールド検出手段においては、正しく検出することができる。また動きベクトル検出において誤りが発生した場合でも、1フィールド後においてはエラーによる偏位量が少ないことにより、従来に比して検出精度を向上することができる。
【0025】
これにより請求項2又は請求項3の構成によれば、従来に比して一段と精度良くフィールドシーケンスを検出することができる映像信号の処理装置、映像信号の処理方法又は映像信号の処理方法のプログラムを提供することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【0027】
(1)第1の実施の形態
(1−1)第1の実施の形態の構成
図1は、本発明の実施の形態に係るフィールドシーケンス検出回路を示すブロック図である。このフィールドシーケンス検出回路21において、図6について説明したフィールドシーケンス検出回路11と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【0028】
このフィールドシーケンス検出回路21において、動きベクトル検出回路15は、8画素×8ラインのマクロブロックを単位にして、例えばブロックマッチングの手法により動きベクトル(Vx,Vy)を検出する。これにより動きベクトル検出回路15は、1フィールドで、2700個の動きベクトル(Vx,Vy)を検出する。また比較回路16においては、動き判定基準値(α、β)を(±l画素、±2ライン)とした。これらによりこのフィールドシーケンス検出回路21においては、動き判定基準値(α、β)以下の動きベクトル(Vx,Vy)を順次検出するようになされている。
【0029】
累算比較回路22は、このようにして検出される動き判定基準値(α、β)以下の動きベクトル(Vx,Vy)の個数γをフィールド単位で計算し、この個数γが所定の判定基準値γ1以上か否か判定して判定結果を出力する。ここでこの判定基準値γ1は、1フィールドのブロック数2700個に対して、2000とした。これによりフィールドシーケンス検出回路21においては、繰り返しに係る同一フィールドと判断されるフィールドを動きベクトルの大きさを基準にして検出するようになされている。
【0030】
遅延回路23は、動きベクトル検出回路15で検出される動きベクトル(Vx,Vy)を1フィールド遅延させて出力する。差分回路24は、この遅延回路23の入出力間で差分値を計算することにより、連続して検出される動きベクトル(Vx,Vy)について、フィールド間の差分値を計算する。これによりフィールドシーケンス検出回路21は、動きベクトル(Vx,Vy)の時間軸方向の偏位量Δ(Vx,Vy)を計算する。
【0031】
比較選択回路25は、差分回路24の出力値Δ(Vx,Vy)と、この出力値に対応する所定の差分値判定基準値(α2、β2)と比較し、この差分値判定基準値(α2、β2)以下の出力値Δ(Vx,Vy)を選択出力する。累算比較回路26は、比較選択回路25より出力される出力値Δ(Vx,Vy)の個数をフィールド単位で計算し、この個数βが所定の判定基準値β1以上か否か判定して判定結果を出力する。これにより比較選択回路25は、動きベクトル(Vx,Vy)の生成基準のコマを等しくしてなるフィールドの連続を検出するようになされている。
【0032】
すなわち図2に示すように、2−3プルダウン方式によるフィールド間において、繰り返しに係る同一フィールド(ハッチングにより示す)の直前の2フィールドにおいては、同一コマによる撮像結果が動きベクトルの検出基準に設定され、さらに同一のコマの撮像結果より生成されることにより、それぞれ値0以外の動きベクトルa及びbが計算される場合であっても、これら動きベクトルa及びbの差分値Δ(a−b)においては、殆ど値0となる。またこのような差分値Δ(a−b)においては、コマ送りにぶれが発生している場合でも、極めて0に近い値となり、むろん画像自体の動きが小さな場合でも、極めて0に近い値となる。
【0033】
これによりこのような差分値Δ(a−b)が殆ど0となるようなフィールドに続くフィールド2ODD、4EVENにおいては、繰り返しに係る同一フィールドと判断することができる。
【0034】
これによりこの実施の形態では、上述した累算比較回路22における判定結果と併せて、この判定方法を採用し、フィールドシーケンスを検出する。このようにすれば、その分、従来に比して、動き速度が低速度の場合でも、繰り返しに係る同一フィールドの誤検出を防止することができる。また比較回路16における判定基準(α、β)をその分緩やかに設定して、ぶれに対する感度を低減することができる。また動きベクトルの検出に誤りが発生した場合でも、1フィールド後のエラー偏位量は少ないことにより、図6について説明したように、1つのフィールドを判定対象に設定して動きベクトルcだけで繰り返しに係る同一フィールドを検出する場合に比して、動きベクトルの誤検出による繰り返しに係る同一フィールドの誤検出も有効に回避することができる。
【0035】
これにより判定回路27は、累算比較回路22及び26の出力を判定し、直前のフィールドで、判定基準値(α2、β2)以下である動きベクトル(Vx,Vy)の差分値Δ(Vx,Vy)が個数βが所定値β1以上の場合であって、かつ判定基準(α、β)以下の動きベクトル(Vx,Vy)の個数γが所定個数γ1以上であるフィールドを検出し、このフィールドを繰り返しに係る同一フィールドと判定してフィールドシーケンス検出結果S1を出力する。
【0036】
(1−2)第1の実施の形態の動作
以上の構成において、このフィールドシーケンス検出回路21においては、2−3プルダウン方式により生成された映像信号のうち、輝度信号VSYが前置フィルタ13に入力され、ここで動きベクトル検出時に誤りが発生しないように、帯域制限される。この輝度信号VSYは、続くフレームメモリ14において、1フレーム分遅延され、これによりこのフレームメモリ14に入力される輝度信号VSYの偶数フィールド及び奇数フィールドに対して、それぞれ対応する直前の偶数フィールド及び奇数フィールドが生成される。これら対応する1組の輝度信号VSYは、動きベクトル検出回路15に入力され、ここで8×8画素毎に、動きベクトル(Vx、Vy)が検出される。
【0037】
このようにして検出される動きベクトル(Vx、Vy)は、比較回路16で所定の動き判定基準値(α、β)以下の、0近傍のものが選択され、累算比較回路22で各フィールド毎に、この動き判定基準値(α、β)以下の動きベクトルの個数が計算され、この計算された個数γが所定の判定基準値以上のフィールドで、判定結果が立ち上げられる。これによりフィールドシーケンス検出回路21では、本来動きが0である2−3プルダウン方式の繰り返しに係る同一フィールドが動きベクトルの大きさを基準にして検出される。
【0038】
このようにして検出される繰り返しに係る同一フィールドにおいては、動きベクトルの大きさを基準にして検出されることにより、輝度信号VSYで動きが少ない場合には、他のフィールドが誤って検出されることになる。またこのような誤検出を防止するために、動き判定基準値(α、β)を小さくすると、コマ送りによるぶれによって本来検出されるべきフィールドが検出されなくなり、これによりぶれに対して敏感になる。また動きベクトルの誤検出によっても、影響を受けることになる。
【0039】
フィールドシーケンス検出回路21では、このような動きベクトルの大きさを基準にしたフィールドの判定に加えて、動きベクトル検出回路15より出力される動きベクトルが遅延回路23で1フィールド分遅延され、続く差分回路24でこの遅延された動きベクトルと元の動きベクトルとの間で差分値が検出される。この差分値は、続く比較選択回路25において、差分値判定基準値(α2、β2)と比較され、この差分値判定基準値(α2、β2)以下の差分値が累算比較回路26で各フィールド毎に計算される。さらにこの計算された個数βが判定基準値β1以上場合に、2−3プルダウン方式の繰り返しに係る同一フィールドの直前フィールドと判定される。これによりフィールドシーケンス検出回路21では、動きベクトルの差分値を基準にして、繰り返しに係る同一フィールドの直前フィールドが検出される。
【0040】
このようにして検出される直前フィールドに係る動きベクトルの差分値においては、同一コマより作成されたフィールド間で計算されることにより、コマ送りにぶれがある場合でも、また元の映画フィルム上で動きがある場合でも、ほぼ値0となる。これによりこの実施の形態では、確実に繰り返しに係る同一フィールドの直前フィールドを検出することができる。
【0041】
フィールドシーケンス検出回路21では、このようにして異なる手法による検出結果が判定回路27で判定され、これにより繰り返しに係る同一フィールドが検出される。従ってこの検出結果においては、2系統により検出した分、従来に比して高い精度によりフィールドシーケンスを検出することができる。すなわち動きベクトルの差分値によりフィールドを判定する分、動き判定基準値を緩やかに設定してぶれに対する感度を低くすることができる。また動きが遅い場合に、動きベクトル側で誤検出した場合でも、差分値側においては、正しく同一フィールドを検出することができ、その検出精度を向上することができる。また動きベクトル検出において誤りが発生した場合でも、1フィールド後においてはエラーによる偏位量が少ないことにより、従来に比して検出精度を向上することができる。
【0042】
(1−3)第1の実施の形態の効果
以上の構成によれば、動きベクトルの大きさを基準にした繰り返しに係る同一フィールドの検出と、フィールド間における動きベクトル差分値を基準にした同一フィールドの直前フィールドの検出とに基づいて、2−3プルダウン方式における繰り返しに係る同一フィールドを判定することにより、従来に比して一段と精度良くフィールドシーケンスを検出することができる。
【0043】
(2)第2の実施の形態
図3は、勾配法による動きベクトル検出回路を示すブロック図である。この動きベクトル検出回路41は、例えば動きベクトルを用いた動き内挿により映像信号における動きの不連続性を補正する装置(例えば特開平1−30957号公報、特開平3−280681号方向)に適用される。
【0044】
この動きベクトル検出回路41において、初期偏位ベクトル選択回路43は、動きベクトルメモリ42に記録された既に検出済の動きベクトルより、初期偏位ベクトルV0を選択して出力する。ここで初期偏位ベクトルV0は、処理対象のフィールドの動きベクトルを計算する際に使用される初期値である。初期偏位ベクトル選択回路43は、動きベクトルメモリ42に記録された既に検出済の動きベクトルをこの初期偏位ベクトルV0の候補として受け、これらの候補より初期偏位ベクトルV0を選択して出力する。ここでこの候補としては、処理対象のフィールドにおいて、動きベクトル検出対象のブロックに対して、既に動きベクトルを検出してなる隣接ブロックの動きベクトル(例えばラスタ走査において処理対象のブロックに比して速い時点で走査されるブロックの動きベクトル)、前フィールドにおける動きベクトルの平均値等が適用される。初期偏位ベクトル選択回路43は、これら各候補の動きベクトルのうちで最も予測誤差の小さなものを選択して初期偏位ベクトルV0に設定する。
【0045】
勾配法演算回路44は、このようにして計算される初期偏位ベクトルを用いて前フィールド及び対象フィールドの画像データを演算処理することにより、初期偏位ベクトルV0に対して、処理対象フィールドにおける動きベクトルの偏位ベクトルVaを計算する。加算回路45は、この偏位ベクトルVaを初期偏位ベクトルV0と加算し、これにより処理対象フィールドの動きベクトルV0+Vaを計算する。
【0046】
メモリ書き込み制御回路46は、このようにして計算される動きベクトルにより動きベクトルメモリ42の記録を更新すると共に、図示しない内挿回路等に動きベクトルを出力する。この処理においてメモリ書き込み制御回路46は、フィールドシーケンス検出回路21で検出されるフィールドシーケンスに従って、2−3プルダウン方式の繰り返しに係る同一フィールドについては、動きベクトルメモリ42の更新を中止する。
【0047】
すなわち図2を用いて説明したように、2−3プルダウン方式の繰り返しに係る同一フィールドにおいては、本来、値0の動きベクトル(動きベクトル(c)及び(h))が検出される。これに対して勾配法による動きベクトルの検出においては、それまでのフィールド等で検出されている動きベクトルを基準にして動きベクトルを検出することにより、この同一フィールドに続くフィールドにおいては、値0の動きベクトルを基準にして動きベクトルを検出することになる。これによりこのような繰り返しに係る同一フィールドの動きベクトルを、他のフィールドで検出される動きベクトルと同様に処理して動きベクトルを検出したのでは、動きが大きい場合に、検出精度が著しく劣化することになる。
【0048】
しかしながらこの実施の形態のように、動きベクトルメモリ42の更新を中止して、繰り返しに係る同一フィールドで検出される動きベクトルを処理対象から除外すれば、結局、直前のフィールドを基準にして、同一フィールドに続くフィールドの動きベクトルを検出することができ、検出精度の劣化を防止することができる。
【0049】
図3に示す構成によれば、勾配法により動きベクトルを検出して処理する際に、繰り返しに係る同一フィールドの動きベクトルを処理対象より除外することにより、動きベクトルの検出精度の低下を防止することができる。
【0050】
(3)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、単に2系統によるフィールド判定結果によりフィールドシーケンスを検出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各系統によるフィールド判定結果に、図5及び図6について説明したような5フィールド周期で同一のシーケンスが繰り返される2−3プルダウン方式の規則性を利用した誤検出防止の機構を設けるようにしてもよい。
【0051】
また上述の第1の実施の形態においては、輝度信号を処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コンポジットビデオ信号を処理する場合等にも広く適用することができる。
【0052】
また上述の第1の実施の形態においては、前置フィルタによる帯域制限して輝度信号を処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて省略するようにしてもよい。
【0053】
また上述の実施の形態においては、テレシネ装置で2−3プルダウン方式により生成された60〔フィールド/秒〕の映像信号を処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要はフィールド数を変換して生成された各種映像信号の処理に広く適用することができる。
【0054】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、動きベクトルの大きさを基準にした繰り返しに係る同一フィールドの検出と、フィールド間における動きベクトル差分値を基準にした同一フィールドの直前フィールドの検出とに基づいて、例えば2−3プルダウン方式における繰り返しに係る同一フィールドを判定することにより、従来に比して一段と精度良くフィールドシーケンスを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るフィールドシーケンス検出回路を示すブロック図である。
【図2】図1のフィールドシーケンス検出回路の動作の説明に供する略線図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る動きベクトル検出回路を示すブロック図である。
【図4】2−3プルダウン方式の説明に供する略線図である。
【図5】従来のフィールドシーケンス検出回路を示すブロック図である。
【図6】従来の他の例に係るフィールドシーケンス検出回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、11、21……フィールドシーケンス回路、2、14……フレームメモリ、15、41……動きベクトル検出回路、6、16……比較回路、22、26……累算比較回路、24……差分回路、25……比較選択回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a video signal processing device, a video signal processing method, and a video signal processing method program. For example, when a 2-3 pulldown field sequence is detected from a video signal created by a 2-3 pulldown system. Can be applied. The present invention provides, for example, 2-3 pulldown based on the detection of the same field related to repetition based on the magnitude of the motion vector and the detection of the previous field of the same field based on the motion vector difference value between fields. By determining the same field related to the repetition in the system, the field sequence can be detected with higher accuracy than in the past.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the telecine apparatus generates a video signal of 60 [field / second] from a movie film of 24 [frame / second] by a 2-3 pull-down method.
[0003]
That is, in this 2-3 pull-down method, as shown in FIG. 4, by repeating the process of generating a video signal VS of 5 fields from 2 frames by a movie film, the number of fields is converted and the video signal VS by the NTSC method is used. Is generated. For this reason, in the telecine device, the same field is repeated every five frames by opening the same frame for every five frames and processing the imaging result. Thus, the video signal VS is generated. In FIG. 4, the same field related to this repetition is indicated by hatching.
[0004]
As a result, the video signal VS created in this way has a drawback that the motion becomes discontinuous in a continuous field. The field sequence in the 2-3 pull down method is detected to correct discontinuous motion.
[0005]
FIG. 5 is a block diagram showing a field sequence detection circuit disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-183884. In the field
[0006]
The
[0007]
The registers (R) 7A to 7E sequentially transfer the determination results based on the field clock FCK, and the OR circuit 8 outputs a logical sum of the outputs of the
[0008]
On the other hand, FIG. 6 shows a field sequence detection circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-237694. The field sequence detection circuit 11 detects a field sequence based on a motion vector. That is, in the field sequence detection circuit 11, the pre-filter 13 selectively receives the luminance signal VSY constituting the video signal VS, and band-limits the luminance signal VSY in order to reduce errors at the time of motion vector detection. And output.
[0009]
The frame memory (FM) 14 temporarily holds the luminance signal VSY and outputs it, thereby delaying the luminance signal VSY by one frame and outputting it. The motion
[0010]
The comparison circuit (COM) 16 determines the magnitude of the motion vector (Vx, Vy) based on the two-dimensional motion determination reference value (α, β) corresponding to the motion vector (Vx, Vy), and the motion determination reference value When the motion vector (Vx, Vy) is smaller than (α, β), the input motion vector (Vx, Vy) is output as it is.
[0011]
The
[0012]
The delay circuit (DL) 18 delays and outputs the determination result of the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the field
[0014]
On the other hand, in a telecine device that generates such a video signal VS, the same frame is repeatedly imaged to create the same field related to this repetition, and the motor rotation unevenness, gears, etc., during movie frame advance In some cases, blurring may occur due to mechanical factors, and movement may occur in the same field related to such repetition.
[0015]
As a result, the field
[0016]
On the other hand, in the field sequence detection circuit 11 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-237694, by setting the motion determination reference value (α, β) in the
[0017]
However, if the setting is made in this way, it becomes more sensitive to shaking, and there is a problem that the field sequence is erroneously detected. Further, when the motion speed is low in continuous fields, there is a problem that the same field related to repetition is erroneously detected, and thereby the field sequence is erroneously detected. Further, when a motion vector is erroneously detected, there is a problem that a field sequence is erroneously detected.
[0018]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to propose a video signal processing apparatus and a video signal processing method capable of detecting a field sequence more accurately than in the past.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the invention of
[0021]
And claims 2 In the invention, the motion of the video signal is applied in units of pixels or in units of predetermined blocks by applying to the video signal processing method for detecting the same field related to repetition in the field number conversion process from the continuous fields of the video signal. From the motion vector detection step for detecting the vector and the motion vector detected in the motion vector detection step, the number of motion vectors equal to or less than the motion determination reference value is calculated for each field, and the number is determined as the first number determination. A first field detection step for detecting a field equal to or greater than a reference value; a difference value detection step for detecting a difference value between motion vectors detected in the motion vector detection step between consecutive fields; and a field unit The number of difference values less than or equal to the difference value determination reference value is calculated, and the number is equal to or less than the second number determination reference value. When a corresponding field is detected in the second field detecting step and the second field detecting step detects the next field, and the subsequent field is detected as the corresponding field in the first field detecting step. And a step of determining that the field detected in the first field detecting step is the same field related to the repetition.
[0022]
And claims 3 In the present invention, the present invention is applied to a program for a video signal processing method so as to be a program by a video signal processing method according to
[0023]
According to the configuration of the first aspect, the present invention is applied to a video signal processing device that detects the same field related to repetition in the field number conversion process from consecutive fields of the video signal, and the video is processed in units of pixels or in units of predetermined blocks From the motion vector detection means for detecting the motion vector of the signal and the motion vector detected by the motion vector detection means, the number of motion vectors equal to or less than the motion determination reference value is calculated in field units, and the number is the first number. By including the first field detection means for detecting a field that is equal to or greater than the determination reference value, the first field detection means can detect the same field that is inherently repeated without motion. Further, a difference value detecting means for detecting a difference value between motion vectors detected by the motion vector detecting means between consecutive fields, and the number of difference values equal to or less than the difference value determination reference value for each field are calculated, And a second field detecting means for detecting a field whose number is equal to or greater than the second number determination reference value, and the second field detecting means is used for the repetition of the motion vector difference value that is essentially zero. The field immediately before the same field can be detected. Thus, after the corresponding field is detected by the second field detecting means, and the subsequent field is detected as the corresponding field by the first field detecting means, the field detected by the first field detecting means is By providing the determination means for determining the same field related to repetition, the detection accuracy can be improved as compared with the related art. In other words, in the field immediately before being detected by the second field detecting means, it is a difference value of motion vectors detected between fields acquired from the same frame, so that even if the frame advance is blurred, it is almost the same value. As a result, the sensitivity to blurring can be lowered, for example, by loosening the motion determination reference value in the first field detection means. In addition, even when the first field detection unit detects an error when the movement is slow, the second field detection unit can correctly detect the movement. Even when an error occurs in motion vector detection, the amount of deviation due to the error is small after one field, so that the detection accuracy can be improved as compared with the conventional case.
[0025]
This makes the
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[0027]
(1) First embodiment
(1-1) Configuration of the first embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a field sequence detection circuit according to an embodiment of the present invention. In this field
[0028]
In this field
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The comparison /
[0032]
That is, as shown in FIG. 2, between two fields using the 2-3 pull-down method, in the two fields immediately before the same field related to repetition (indicated by hatching), the imaging result of the same frame is set as a motion vector detection reference. Further, even if motion vectors a and b other than 0 are respectively calculated by being generated from the imaging results of the same frame, the difference value Δ (a−b) between the motion vectors a and b is calculated. In, the value is almost 0. Further, such a difference value Δ (a−b) is very close to 0 even when the frame advance is blurred, and of course, close to 0 even when the movement of the image itself is small. Become.
[0033]
As a result, in the fields 2ODD and 4EVEN following the field in which the difference value Δ (a−b) is almost 0, it can be determined that the same field is related to repetition.
[0034]
As a result, in this embodiment, this determination method is adopted together with the determination result in the above-described
[0035]
Thereby, the
[0036]
(1-2) Operation of the first embodiment
In the above configuration, in the field
[0037]
The motion vectors (Vx, Vy) detected in this way are selected in the vicinity of 0 below the predetermined motion determination reference values (α, β) by the
[0038]
In the same field related to the repetition detected in this way, by detecting based on the magnitude of the motion vector, when there is little motion in the luminance signal VSY, another field is erroneously detected. It will be. In addition, if the motion determination reference values (α, β) are reduced in order to prevent such erroneous detection, the field that should be detected due to the blur due to frame advance is not detected, and this makes the camera more sensitive to the blur. . It is also affected by erroneous detection of motion vectors.
[0039]
In the field
[0040]
The motion vector difference value for the immediately preceding field detected in this way is calculated between fields created from the same frame, so that even if there is a blur in frame advance, Even when there is movement, the value is almost zero. Thereby, in this embodiment, it is possible to reliably detect a field immediately before the same field related to repetition.
[0041]
In the field
[0042]
(1-3) Effects of the first embodiment
According to the above configuration, based on the detection of the same field related to the repetition based on the magnitude of the motion vector and the detection of the immediately preceding field of the same field based on the motion vector difference value between the fields, 2- By determining the same field related to repetition in the 3 pull-down method, the field sequence can be detected with higher accuracy than in the past.
[0043]
(2) Second embodiment
FIG. 3 is a block diagram showing a motion vector detection circuit based on the gradient method. The motion vector detection circuit 41 is applied to a device that corrects motion discontinuity in a video signal by, for example, motion interpolation using a motion vector (for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 1-30957 and 3-280681). Is done.
[0044]
In this motion vector detection circuit 41, the initial deviation
[0045]
The gradient
[0046]
The memory
[0047]
That is, as described with reference to FIG. 2, in the same field related to repetition of the 2-3 pull-down method, a motion vector having a value of 0 (motion vectors (c) and (h)) is originally detected. On the other hand, in the detection of a motion vector by the gradient method, a motion vector is detected on the basis of the motion vector detected in the field or the like so far. The motion vector is detected based on the motion vector. As a result, if the motion vector is detected by processing the motion vector of the same field related to such repetition in the same manner as the motion vector detected in the other field, the detection accuracy is significantly deteriorated when the motion is large. It will be.
[0048]
However, if the update of the
[0049]
According to the configuration shown in FIG. 3, when detecting and processing a motion vector by the gradient method, the motion vector of the same field related to repetition is excluded from the processing target, thereby preventing a decrease in the detection accuracy of the motion vector. be able to.
[0050]
(3) Other embodiments
In the above-described embodiment, the case where the field sequence is detected based on the field determination results of only two systems has been described. However, the present invention is not limited to this, and the field determination results of each system are shown in FIGS. A mechanism for preventing erroneous detection may be provided using the 2-3 pull-down method regularity in which the same sequence is repeated in a 5-field cycle as described.
[0051]
In the first embodiment described above, the case of processing a luminance signal has been described. However, the present invention is not limited to this and can be widely applied to the case of processing a composite video signal.
[0052]
In the first embodiment described above, the case where the luminance signal is processed with the band limited by the prefilter has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be omitted as necessary. .
[0053]
In the above-described embodiment, the case of processing a 60 [field / second] video signal generated by the 2-3 pull-down method in the telecine apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the field is important. The present invention can be widely applied to the processing of various video signals generated by converting the number.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, based on the detection of the same field related to the repetition based on the magnitude of the motion vector and the detection of the previous field of the same field based on the motion vector difference value between the fields. For example, by determining the same field related to the repetition in the 2-3 pull-down method, the field sequence can be detected with higher accuracy than in the past.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a field sequence detection circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the field sequence detection circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing a motion vector detection circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a 2-3 pull-down method;
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional field sequence detection circuit.
FIG. 6 is a block diagram showing a field sequence detection circuit according to another conventional example.
[Explanation of symbols]
1, 11, 21: Field sequence circuit, 2, 14: Frame memory, 15, 41: Motion vector detection circuit, 6, 16: Comparison circuit, 22, 26: Accumulation comparison circuit, 24: Difference circuit, 25 ... comparison and selection circuit
Claims (3)
画素単位で又は所定のブロック単位で、前記映像信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルより、フィールド単位で、動き判定基準値以下の動きベクトルの個数を計算し、該個数が第1の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第1のフィールド検出手段と、
連続するフィールド間で、前記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトル間の差分値を検出する差分値検出手段と、
フィールド単位で、差分値判定基準値以下の前記差分値の個数を計算し、該個数が第2の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第2のフィールド検出手段と、
前記第2のフィールド検出手段で該当するフィールドが検出された後、続くフィールドが前記第1のフィールド検出手段により該当するフィールドと検出された場合に、前記第1のフィールド検出手段により検出されたフィールドを前記繰り返しに係る同一フィールドと判定する判定手段と
を備えることを特徴とする映像信号処理装置。In the video signal processing apparatus for detecting the same field related to repetition in the field number conversion process from the continuous field of the video signal,
Motion vector detection means for detecting a motion vector of the video signal in units of pixels or in units of predetermined blocks;
The number of motion vectors less than or equal to a motion determination reference value is calculated in field units from the motion vectors detected by the motion vector detection means, and a field in which the number is greater than or equal to the first number determination reference value is detected. Field detection means;
A difference value detecting means for detecting a difference value between motion vectors detected by the motion vector detecting means between successive fields;
Second field detection means for calculating the number of difference values equal to or less than a difference value determination reference value in field units, and detecting a field having the number equal to or greater than a second number determination reference value;
After the corresponding field is detected by the second field detecting means, the field detected by the first field detecting means when the subsequent field is detected as the corresponding field by the first field detecting means. A video signal processing apparatus comprising: a determination unit that determines that the same field is related to the repetition.
画素単位で又は所定のブロック単位で、前記映像信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出のステップと、
前記動きベクトル検出のステップで検出された動きベクトルより、フィールド単位で、動き判定基準値以下の動きベクトルの個数を計算し、該個数が第1の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第1のフィールド検出のステップと、
連続するフィールド間で、前記動きベクトル検出のステップで検出された動きベクトル間の差分値を検出する差分値検出のステップと、
フィールド単位で、差分値判定基準値以下の前記差分値の個数を計算し、該個数が第2の個数判定基準値以上のフィールドを検出する第2のフィールド検出のステップと、
前記第2のフィールド検出のステップで該当するフィールドが検出された後、続くフィールドが前記第1のフィールド検出のステップにより該当するフィールドと検出された場合に、前記第1のフィールド検出のステップにより検出されたフィールドを前記繰り返しに係る同一フィールドと判定する判定のステップと
を有することを特徴とする映像信号の処理方法。In the video signal processing method for detecting the same field related to repetition in the field number conversion process from the continuous field of the video signal,
A motion vector detection step of detecting a motion vector of the video signal in pixel units or in predetermined block units;
First, the number of motion vectors equal to or less than the motion determination reference value is calculated for each field from the motion vectors detected in the motion vector detection step, and a field having the number equal to or greater than the first number determination reference value is detected. Field detection steps,
A difference value detection step for detecting a difference value between motion vectors detected in the motion vector detection step between successive fields;
Calculating a number of difference values equal to or less than a difference value determination reference value in field units, and detecting a field having the number equal to or greater than a second number determination reference value;
After the corresponding field is detected in the second field detection step, the subsequent field is detected by the first field detection step when the subsequent field is detected as the corresponding field by the first field detection step. And a determination step of determining the determined field as the same field related to the repetition.
ことを特徴とする映像信号の処理方法のプログラム。A program according to a video signal processing method according to claim 2 , wherein the program is a video signal processing method.
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