JPH01143480A

JPH01143480A - 画像の垂直エッジ検出回路

Info

Publication number: JPH01143480A
Application number: JP62299883A
Authority: JP
Inventors: Taishirou Kurita; 泰市郎栗田; Yutaka Tanaka; 豊田中; Daiji Nishizawa; 台次西澤
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JP2567879B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はテレビジョン画像の垂直エツジ検出回路に係
り、特にインターレース走査テレビジョン信号の動き検
出回路で使用される垂直エツジ検出回路に関するもので
ある。

（発明の概要）この発明はインターレース走査テレビジョン信号から画
像の垂直エツジを検出する回路に関するもので、前記画像の静止画の垂直方向の高域成分を垂直エツジ信
号として正確に捕捉し、動画の垂直方向の低域成分を垂
直エツジ信号として検出しないよう回路構成して、画像の垂直エツジの検出精度を向上させた。

（従来の技術）従来インターレース走査テレビジョン信号の動き検出回
路においては、その精度を上げるため画像の垂直エツジ
検出回路が使用されてきたが、この垂直エツジ検出回路
では、従来、後述の第４図（ａ）　、　（ｃ）図示の構
成で説明されるように、単純に現信号と１フイールドお
よび士乙水平走査期間前の信号との間差信号または現信
号と１水平走査期間前の信号との間差信号が使用されて
いた。この垂直エツジ検出信号を使用した動き検出につ
いては、例えば本願人の出願になる特開昭５９−４５７
７０号“適応型時空間補間フィルタ゛°を参照されたい
。

（発明が解決しようとする問題点）後に詳細に説明する第４図（ａ）図示の従来例回路では
、垂直エツジ検出に必要な静止画の垂直高域成分の他に
動画の垂直低域成分が誤検出されるという欠点があった
。また−力筒４図（ｃ）図示の従来例回路では、前述の
誤検出はないが、これは画像の垂直の中域成分を検出し
ているため、垂直の高域成分が検出されず垂直エツジ検
出精度が落ちるという欠点があった。

そこで本発明の目的は上述した従来の問題点を解決し、
垂直エツジ検出に必要な静止画の垂直高域成分のみを捕
捉できる画像の垂直エツジ検出回路を提供しようとする
ものである。

（問題点を解決するための手段）この目的を達成するため本発明画像の垂直エツジ検出回
路は、インターレース走査テレビジョン信号の垂直エツ
ジ検出回路において、すくなくとも現信号と所定期間前
の信号との間差信号の絶対値を生成する回路と、生成さ
れた前記間差信号の絶対値とそれをフレーム単位で遅延
させたすくなくとも１つの信号との間の最小値を出力す
る回路とを具備し、この出力された最小値を垂直エツジ
信号として使用するようにしたことを特徴とするもので
ある。

（実施例）以下添付図面を参照し実施例により本発明の詳細な説明
する。

第１図に本発明垂直エツジ検出回路実施例の構成ブロッ
ク線図を示す。

入力信号の一方は図示のごとく１フィールド−これは例
えば入力信号が５２５本２：１インタ一レース信号なら
ば、２６２１（（２６２ライン）遅延回路となる。ｆ−
−Ｈ遅延回路１と減算器３および絶対値回路（八ＢＳ）
　４により、ＡＢＳ　４の出力は入力信号の現ラインと
画面上で１本下のラインとの差分絶対価信号となり、同
様にｆ−−Ｈ遅延回路１に１ライン（ＩＩ）遅延回路２
と減算器５および絶対値回路（ＡＢＳ）　６により、Ａ
ＢＳ　６の出力は現ラインと画面上で１本上のラインと
の差分絶対値信号となる。

ＡＢＳ　４の出力とＡＢＳ　６の出力は最大値回路（Ｍ
ＡＸ）７で比較され絶対値の大きい方がにＡＸ７の出力
となる。この比較は画素ごとに実施される。ＭＡＸ　７
は入力信号の現ラインと画面上上下ラインとの差分絶対
値の大きい方を垂直エツジ量とするためのもので、実施
例によりこれが省略されるものもある。ＭＡＸ　７が省
略された実施例では、ＡＢＳ　４の出力のみかＡＢＳ　
６の出力のみが利用されこれが後段の回路に入力される
。

ＭＡＸ　７の出力は１フレーム（Ｆ）遅延回路８と最小
値回路（ＭＩＮ）　１０の入力となる。ＭＩＮ　１０で
はＭＡＸ７の出力である現時点の垂直エツジ量とＦ８の
出力である前フレームでの垂直エツジ量とを比較し、画
素ごとにより小さい値を出力する。Ｆ８の出力は必要に
応じ図示の追加Ｆ９および点線のようにカスケードに遅
延でき、Ｆ９その他の各フレーム遅延回路の出力はそれ
ぞれＭＩＮ　１０に入力される。

ＭＩＮ　１０の出力が本発明検出回路の垂直エツジ信号
となる。

第２図に本発明垂直エツジ検出回路を組込んだ動き検出
回路の１例を示す。

第２図において入力信号はフレーム差回路１１において
そのフレーム差が求められ、ノイズ抑圧のための低域通
過フィルタ（ＬＰＦ）１３を介して絶対値回路（ＡＢＳ
）１４によりフレーム差の絶対値信号Ｘが求められる。

次に除算回路１５において信号Ｘは本発明の垂直エツジ
検出回路１２により求められた垂直エツジ信号ｙで除算
される。除算回路（ｘ／ｙ）１５の出力は判定回路１６
において回路固有のしきい値などに基づいて画像の動、
静の判定がなされ動き信号が出力される。そしてこの動
き信号が各種の動き適応型信号処理回路の動作を制御す
ることになる。

第２図示構成において除算回路（ｘ／ｙ）　１５の必要
な事は第３図を使用して説明できる。第３図（ａ）。

（ｂ）にレベル差の異なる２種類の動きステップ信号を
用意した。第３図（ａ）では実線２１は現フレームのス
テップ信号、破線２２は動きのある前フレームのステッ
プ信号である。しかして間隔２３はこの場合のフレーム
差、間隔２４は１サンプル間隔である。このフレーム差
２３が例えば動きと判定されるためには、動き判定回路
のしきい値が間隔２３以下の値である必要がある。−力
筒３図（ｂ）では実線２５を現フレームのステップ信号
、破線２６を動きのある前フレームのステップ信号、−
点鎖線２７をカメラなどが若干の位相ジッタを有してい
る場合の静止画で生じるジッタのステップ信号としてい
るが、動き判定回路のしきい値がジッタによるフレーム
差２９より大きく動きによるフレーム差２８より小さけ
ればよいが、第３図（ａ）図示のフレーム差２３より小
さいしきい値が第３図（ｂ）に持ちこまれると、ジッタ
によるフレーム差２９がしきい値以上となり画像のこの
部分が動き部分と判定されてしまう。このことは動き適
応型信号処理回路において画質劣化を生じる。

そこで水平エツジであれば１サンプル間の差分を水平エ
ツジ量として求め、垂直エツジであれば１ライン間の差
分を垂直エツジ量として求めて、このエツジ量でフレー
ム差を除算してから動き判定を行なえば、同一のしきい
値で第３図（ａ）　、　（ｂ）両者の判定を正しく処理
できる。この場合第３図（ａ）　、　（ｂ）の垂直エツ
ジ量はそれぞれフレーム差２３゜２８である。これらの
さらに詳細は前記特開昭５９−４５７７０号明細書を参
照されたい。さらにまた走査線数変換器やインターレー
スの順次走査信号への変換器のように動きに適応して垂
直空間周波数の通過帯域を制御する装置では、この垂直
エツジによる除算が画質上重要な影響をおよぼすことが
明らかである。

第４図（ａ）　、　（ｃ）に従来の垂直エツジ検出回路
の構成例を示す。第４図（ａ）図示構成例の動作は第１
図示構成のｆ−−Ｈ遅延回路１と減算器３および＾ＢＳ
４の動作と同じであり、第４図（ｃ）図示構■ 成例の動作はｆ−−Ｈ間差の代りに１ライン間差を求め
ることを除けば第４図（ａ）図示構成例と同様である。

第４図（ａ）　、　（ｃ）図示構成例の検出領域すなわ
ちエツジ量として検出される成分は、時間−垂直（ｆ−
ν）領域において各々同図（ｂ）　、　（ｄ）に示され
る。同図では入力信号は５２５本、６０Ｈｚ、２：１イ
ンタ一レース信号としている。エツジ量を求めることは
差分を求めることになるので空間周波数の高域成分を求
めることとほり等価であるが、第４図（ｂ）においては
ν軸上の高域成分が検出領域となっておりこれにより垂
直エツジを検出できる。しかし扱っている信号がインタ
ーレース信号であると、インターレース走査の原理上ｆ
＝１５Ｈｚの垂直低域成分にも検出領域を生じ、動き信
号の垂直低域成分を垂直エツジ信号として誤検出すると
いう問題が生じていた。

一方第４図（ｄ）では第４図（ｃ）図示構成の回路がフ
ィールド内信号処理であるため、時間方向には一定の特
性を持ち第４図（ｂ）のような誤検出の問題はないが、
垂直の中域成分を垂直エツジ量として検出している。一
般の画像では空間周波数スペクトルが自然な広がりを持
っているため、第４図（ｃ）図示構成の回路でも実用上
十分な場合が多いが、カメラなどの信号源が極めて高解
像度を有する場合や電子的に発生した画像に対して垂直
工ッジが検出されに（く画質劣化を生じる場合があった
。

これに対し本発明検出回路に係る第１図示構成回路では
、垂直エツジ検出手段として第４図（ａ）図示構成例と
同じ手段を使用しているため、垂直方向の高域成分を検
出することができ検出もれを防ぐことができる。さらに
またエツジを持つ画像が動いている場合、ある特定の画
素に着目すれば、現フレームでは大きい値のエツジ信号
が発生しても、過去のフレームではエツジは画面上の別
の位置に存在するためエツジ信号の値は小さい。従って
第１図示構成のように複数フレームのエツジ信号の最小
値を求めれば、静止画部分の垂直エツジ信号のみが求め
られ誤検出を防ぐことができる。

このことをさらに詳細に第５図を用いて説明する。第５
図に第１図示構成回路における出力波形の１例を示す。

同図では横軸が画面上の垂直の位置であり、縦軸はその
位置における波形のレベルを示している。同図はまた垂
直のエツジ画像が縦方向の一定方向に等速度で動いてい
る波形を示している。この場合、フレーム零における垂
直エツジ信号ｅ、（第１図示構成のＭＡＸ　７の出力）
とフレーム（−１）における垂直エツジ信号ｅ−＋（第
１図示構成のＦ８の出力）とは第５図示のように画面上
の別の位置にでてくるため、信号ｅ０と信号ｅ−＋の最
小値を求めると同図のように垂直エツジ信号は現われな
くなる。すなわち前述の垂直エツジの誤検出は発生せず
、第２図示構成の動き検出回路において動画を静止画と
誤判定することが避けられる。静止画の場合は信号が多
少の位相ジッタを有していても信号ｅ０と６−＋は画面
上で重なる位置に現われるため、その最小値をとっても
第４図（ａ）図示の回路と同様な信号が得られる。

次に第６図に本発明を利用した５２５本インターレース
走査から順次走査への変換器の構成ブロック線図を示す
。図の２６３Ｈ４１，２６２１（４２はそれぞれ２６３
ライン遅延回路、２６２ライン遅延回路であり、ｘ＋Ａ
４５は％係数器である。２６３Ｈ４１からＸ′Ａ４５ま
でにより現フィールド信号Ｕ１前後フィールド信号の平
均値Ｖ、フレーム差信号Ｗを求め他の回路の入力信号と
する。動画用フィルタ４６は信号Ｕがら動画用補間信号
Ｍを作る。また静止画用フィルタ４７は信号ＵとＶとか
ら静止画用補間信号Ｓを作る。信号ＳとＭは動き信号２
によりスイッチ４８で動きに適応して画素ごとに切換え
られ、信号Ｕと合わせて時間軸変換回路４９により５２
５本順次走査信号に変換される。ＬＰＦ　５０がら判定
回路５３までは動き検出回路であり、動作は第２図示構
成のそれと同様である。また１ライン（）り遅延回路５
４がら最小値回路（ＭＩＮ）　６１までは本発明による
垂直エツジ検出回路であり、動作は第１図示構成のぞれ
と同様である。

本発明検出回路は第６図示構成回路以外にも例えば１１
２５本→５２５本走査線変換器など他の動き適応型信号
処理回路の動き検出回路にも利用できる。

また動き検出に限らず例えば垂直エンハンサなど他のテ
レビジョン信号処理回路にも利用できる。

（発明の効果）以上述べてきたように、本発明垂直エツジ検出回路を使
用すれば、インターレース走査テレビジョン信号から垂
直エツジ信号を精度よく求めることができ、従来この垂
直エツジ検出に必要であった静止画の垂直高域成分の他
に動画の垂直低域成分が誤検出されることや、画像の垂
直の中域成分が検出されて検出の精度が落ちるという欠
点が排除された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明垂直エツジ検出回路実施例の構成ブロ
ック線図を示し、第２図は、本発明検出回路を組込んだ動き検出回路の１
例を示し、第３図（ａ）　、　（ｂ）は動き検出の対象となる信号
の波形例を示し、第４図（ａ）〜（ｄ）は、従来の垂直エツジ検出回路の
構成例と動作説明のための図を示し、第５図は、第１図
示回路における信号波形の例を示し、第６図は、本発明を利用した５２５本順次走査変換器の
１構成例を示す。２、３５．５４・・・１ライン（Ｈ）遅延回路３．　５
．３２．３６．４３．５５．５６・・・減算器４、　６
．１４．３３．３７．５１．５７．５８・・・絶対値回
路（ＡＢＳ）７．５９・・・最大値回路（ＭＡＸ）８．９．６０・・・フレーム（Ｆ）遅延回路１０、６１
・・・最小値回路ＣＭＩＮ）１１・・・フレーム差回路
　　１２・・・垂直エツジ検出回路１３、５０・・・低
域通過フィルタ（ＬＰＦ）１５・・・除算回路（ｘ／ｙ
）　　　１６．５３・・・判定回路４１・・・２６３ラ
イン（Ｈ）遅延回路４２・・・２６２ライン（Ｉ＋）遅
延回路４４・・・加算器　　　　　　４５・・・２係数
器４６・・・動画用フィルタ　　４７・・・静止画用フ
ィルタ４８・・・スイッチ　　　　　４９・・・時間軸
変換回路第５図第１図示ｉ路の信引皮形例ｆ）貝、ハ五直

Claims

【特許請求の範囲】１、インターレース走査テレビジョン信号の垂直エッジ
検出回路において、すくなくとも現信号と所定期間前の信号との間差信号の絶対値を生成する回路と、生成された前記
間差信号の絶対値とそれをフレーム単位で遅延させたす
くなくとも１つの信号との間の最小値を出力する回路と
を具備し、この出力された最小値を垂直エッジ信号として使用するようにしたことを特徴とする画像の垂直エ
ッジ検出回路。２、特許請求の範囲第１項記載の検出回路において、前
記所定期間が１フィールド期間および１／２水平走査期
間の和の期間であることを特徴とする画像の垂直エッジ
検出回路。３、特許請求の範囲第１項記載の検出回路において、前
記所定期間が１フィールド期間および１／２水平走査期
間の差の期間であることを特徴とする画像の垂直エッジ
検出回路。４、特許請求の範囲第１項記載の検出回路において、前
記生成された前記間差信号の絶対値を、現ラインの信号
と１フィールド期間および１／２水平走査期間の和の期
間前の信号との間差信号の絶対値と、現ラインの信号と
１フィールド期間および１／２水平走査期間の差の期間
前の信号との間差信号の絶対値とのうち、より大きい絶
対値とすることを特徴とする画像の垂直エッジ検出回路
。