JPH0123995B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、NTSC方式等の飛越走査による映像
信号を順次走査方式の映像信号へ変換する際、映
像信号による画像の動き情報検出する方式に関す
る。

背景技術 標準テレビジヨン方式（NTSC方式、SECAM
方式、PAL方式等）においては、輝度信号と色
信号が周波数軸上で重なり合つた複合信号である
ため、従来の周波数分離方式やくし型波分離方
式ではクロスカラーを生じたり、輝度信号の解像
度が水平垂直方向で低下し、良好な画質が得られ
ない。また、これらの方式では飛越走査が採用さ
れており、これに基づき、ラインフリツカ妨害、
ペアリング妨害および、走査線が分離して目視さ
れること等により、映像の画質が劣化する現象を
生じている。

この対策としては、フレーム間および走査線間
の相関関係に基づき輝度信号と色信号を分離し、
ライン内挿、フノールド内挿により補間信号を求
め、飛越走査の１フイールド期間において、補間
信号を補填のうえ飛越走査の１フレーム分に相当
する順次走査を行なうことが提案され、飛越走査
の映像信号を順次走査方式の映像信号へ変換する
順次走査変換装置が関発されるに至つており、こ
れには、画像の動きを検出する目的上、動き検出
器が用いられるものとなつている。

しかし、従来の動き検出器は、「テレビジヨン
学会技術報告」（TEBS83―４、昭和57年９月27
日発表、P19〜P24）に開示されているとおり、
コアリング回路、孤立点除去回路、差信号補間回
路等により構成されており、構成の複雑化により
高価となる欠点を生じている。

発明の開示 本発明は、従来のかかる欠点に鑑みてなされた
ものであり、簡単かつ安価な構成であると共に、
雑音除去作用を有する画像の動き情報検出方式を
提供する目的のものである。

この目的を達成するため、本発明においては、
飛越走査方式の映像信号におけるフレーム間の差
を示す信号を用い、走査線上の互に隣接する複数
のサンプリング点における各差信号値を加算し、
この加算値により画像の動き情報を検出するもの
としている。

また、本発明においては、前記各差信号値と、
前記走査線の前位および後位に位置する各走査線
上における前記サンプリング点中の中央に位置す
るものと対応する部位の各サンプリング点におけ
る各差信号値とを加算し、この加算値により画像
の動きを検出するものとしている。

したがつて、本発明よれば、簡単かつ安価な構
成により、雑音除去作用を有する動き情報検出手
段が実現されるため、順次走査変換に用いる画像
の動き情報検出において顕著な効果が得られる。

発明を実施するための最良の形態 以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を
説明する。

第１図は、本発明を適用した動き情報検出器の
具体例を示すブロツク図であり、飛越走査の複合
映像信号より、フレーム間の相関関係に基づきフ
イールドから分離した輝度信号Y_Fと、これと同
一のフイールドにおける走査線から走査線間の相
関関係に基づいて分離した輝度信号Y_Lとが与え
られており、これらは、各々が遅延素子１，２に
より位相調整を受けてから、係数器３，４により
係数K_F，K_Lが乗ぜられたうえ、加算器５におい
て加算され、順次走査用の輝度信号Y_Rとして送
出される。

一方、フレーム間の差を示す輝度差信号ΔYが
動き検出器６へ与えられており、同検出器６が輝
度差信号ΔYの変化を検出する検出々力を生じ、
これを係数発生器７へ与えるため、同発生器７が
相補的に変化する係数K_F，K_Lを示す信号を送出
し、これによつて、係数器３，４により乗ずる係
数を制御する。

したがつて、映像信号によつて表示される画像
が静止画のとき係数K_Fを大とし、画像が動画の
とき係数K_Lを大にすると共に、画像が中間状態
のときには、これに応じて両係数K_F，K_Lの比率
を選定することにより、輝度信号Y_Rの輝度信号
Y_FとY_Lとに対する依存度が定められる。

すなわち、静止画のときはフレーム毎の輝度に
変化がないので輝度信号Y_Fを輝度信号Y_Rとして
用いればよいが、動画のときにはフレーム毎の輝
度が変化しており、輝度信号Y_Fを用いると不正
確な結果となるため、輝度信号Y_Lを輝度信号と
して用いねばならず、静止画と動画との中間状態
では、動きの程度に応じて輝度信号Y_FとY_Lとを
好適な比率により混合することが要求され、これ
らの操作を第１図の構成により実現している。

ところで、雑音除去を目的とする手段として再
帰型フイルタとトランスバーサル型フイルタがあ
るが、ここでは第２図に再帰型フイルタの実施例
を、第３図および第４図にトランスバーサル型フ
イルタの実例を示す。また、第４図は２次元フイ
ルタの実施例を示し以下に説明する。

なお、係数発生器７には、複数段階のスレシホ
ールドレベルを有し、動き検出器６の検出出力レ
ベルを判別のうえ、これに応じた係数K_F，K_Lを
示す信号を送出するものが用いられる。

また、補間輝度信号は、輝度信号Y_F，Y_Lと同
等の信号に基づき、別途の回路により求められ、
輝度信号Y_Rと共にメモリ等により一旦蓄積され
たうえ、飛越走査に対し２倍の走査速度により送
出され、順次走査方式の輝度信号となる。

たゞし、動き検出器６および係数発生器７は、
輝度信号Y_Rを求める回路の制御のみならず、補
間輝度信号を求める回路、順次走査用の色信号を
求める回路等の制御にも用いることができる。

第２図は動き情報検出回路の一実施例のブロツ
ク図であり、サンプリングクロツクパルスに応じ
てデイジタル化されたフレーム間の差を示す輝度
差信号ΔYdは、係数l₁の重み付け係数器２０と加
算器２１を介して１段のレジスタ２２へ与えら
れ、サンプリングクロツクパルスと同一周期数の
クロツクパルスCLKに応じ、レジスタ２２へ蓄
積されてから次段のレジスタ２３へ送出されたう
え、再び係数l₂の重み付け係数器２４を経て加算
器２１において輝度差信号ΔYdと加算され、こ
の動作を反復するものとなつており、レジスタ２
２の出力には、異なるフレームに属しかつ互に対
応するフイールドの、対応する両走査線上の互に
隣接する複数のサンプリング点における各輝度信
号のフイールド間差を加算した値が得られ、これ
が画像の動き情報を示すものとなる。

レジスタ２２の出力は、飛越走査の水平走査周
期と同期したもしくは水平走査周期より短い期間
毎に発生するクリアパルスCLRに応じ、レジス
タ２３へ蓄積され、これが検出出力DOとして送
出されると共に、クリアパルスCLRに応じてレ
ジスタ２２がクリアされ、クリアパルスCLRの
消滅にしたがつて前述の動作を再開する。

なお、レジスタ２２の出力は、輝度差信号
ΔYd累算値であり、積分状態となつているため、
輝度差信号ΔYd中の雑音成分が軽減され、突発
的な雑音による誤検出が阻止される。

第３図は、第２図と同等の機能を遅延素子によ
り実現した場合のブロツク図であり、各々がサン
プリングクロツクパルスの１周期分に相当する時
間差により、データの蓄積および送出を行なう複
数のレジスタ３１ａ〜３１ｄを直列に接続のう
え、これらの入力側へ輝度差信号ΔYdを与えて
おり、レジスタ３１ａ〜３１ｄの入出力間には、
サンプリングの１周期分に相当する遅延を生じて
いるため、レジスタ３１ａの入力およびレジスタ
３１ａ〜３１ｄの各出力にそれぞれ係数h₁〜h₅を
かける重み付け係数器３３１〜３３５を経て加算
器３２によつて加算すれば、第２図で、クリアパ
ルスを５サンプル毎に発生させた例と同様の結果
となり、加算出力から検出出力DOを得ることが
できる。

第４図は、第５図に示すようなサンプルイメー
ジから動き情報を検出する実施例のブロツク図で
あり、サンプリングクロツクパルスの１周期分に
相当する遅延を与えるレジスタ４１ａ，４１ｂを
直列に接続し、これらの入力側へ輝度差信号
ΔYdを与えると共に、飛越走査の走査線１本分
の期間（以下、Ｈ）に相当する遅延を与えるメモ
リ４３を介し、直列に接続されたレジスタ４１
ａ，４１ｂと同様のレジスタ４４ａ，４４ｂへ輝
度差信号ΔYdを与えており、メモリ４３の出力
からは、メモリ４３と同様のメモリ４５およびレ
ジスタ４１ａ，４１ｂと同様のレジスタ４６ａ〜
４６ｄからなる直列回路へ1H分遅延した輝度差
信号ΔYdを与え、更に、レジスタ６ｂの出力を
メモリ４３と同様のメモリ４７ａ，４７ｂからな
る直列回路へ与えたうえ、レジスタ４１ｂ，４４
ｂ，４６ｂ、メモリ４７ａ，４７ｂの各出力はそ
れぞれ係数k₁〜k₅をかける重み付け係数器５１〜
５５を経て加算器４８により加算し、かつ、メモ
リ４５、レジスタ４６ａ，４６ｃ，４６ｄの各出
力はそれぞれ係数k₆〜k₉をかける重み付け係数器
５６〜５９を経て加算器４９により加算する。さ
らにこの各加算出力は加算器５０により加算さ
れ、この加算出力を検出出力DOとして送出す
る。

このため、メモリ４３，４５，４７ａ，４７ｂ
の各入出力間には1H分の時間差を生じ、レジス
タ４１ａ，４１ｂ，４４ａ，４４ｂ，４６ａ〜４
６ｄの各入出力間には、サンプリングの１周期分
に相当する時間差を生じ、加算器４８，４９によ
り加算される各出力P₁〜P₉とすれば、走査線を
示す第５図の各サンプリング点P₁〜P₉と対応す
るものとなり、かつ、レジスタ４１ａとメモリ４
３との入力が第５図の基準点P₀と対応するもの
となる。

したがつて、加算器５０の出力には、走査線S₃
上の互に隣接する複数のサンプリング点P₃〜P₇
における各輝度差信号値と、走査線S₃の前位およ
び後位に位置する各走査線S₁，S₂，S₄，S₅上にお
ける、サンプリング点P₃〜P₇中の中央に位置す
るP₅と対応する部位のサンプリング点P₁，P₂，
P₈，P₉における各輝度差信号値とを加算した値
が得られ、これが画像の動きを示すものとなる。

なお、第２図および第３図と同様に累算がなさ
れ、雑音成分の除去による誤検出の阻止が行なわ
れるが、第２図および第３図のものは、視覚上鋭
敏な水平方向の動きのみを検出するのに対し、第
４図のものは水平方向に加え、垂直方向の動きも
検出しているため、検出状況がより正確となる。

たゞし、第２図においては、レジスタの代りに
メモリ等を用いてもよく、第３図および第４図に
おいては、レジスタおよびメモリの代りに超音波
遅延線、CCD等の遅延素子を用いても同様であ
り、各サンプリング点の数および位置は、画面の
最大動領域に応じて定めればよいと共に、輝度差
信号としてアナログ信号を用い、全体をアナログ
回路により構成してもよく、輝度差信号の代りに
フレーム間の色差信号を用いることもできる等、
種々の変形が可能である。

また、各サンプル点に対応するフレーム間差信
号に関連する信号の合成に関しては、フレーム間
差信号に一部信号処理が施こされた信号をも含
む。そして合成は、これら信号の単純な総和の場
合、動き情報として必要な帯域を取り出し、それ
以上の不要な帯域（ノイズなど）を効果的に除去
する低域ろ波特性を実現するための加重合成の場
合、直線位相とするための対称加重合成の例があ
る。例えば、第３図および第４図における各係数
器３３１〜３３５と５１〜５９はその係数をそれ
ぞれh₁＝h₂＝……h₅＝１，k₁＝k₂＝……k₉＝１と
したときには単純な総和の場合の処理となり、第
３図の例でh₁＝h₅，h₂＝h₄とし、第４図の例でk₁
＝k₅，k₂＝k₄，k₆＝k₉，k₇＝k₈としたときには位
相直線型のフイルタを形成した処理となる。

加えて、入力信号は所要の動き情報をその低域
成分に含むフレーム間差信号であればよく、フレ
ーム間輝度差信号は動き情報としての特性や信号
処理上最も好適であるが、フレーム間複合差信号
を入力信号としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適応例を示すブロツク図、第
２図および第３図は本発明の要部実施例のブロツ
ク図、第４図は本発明の他の実施例要部のブロツ
ク図、第５図は走査線上のサンプリング点を第４
図と対応して示す図である。 ２１，３２，４８，４９，５０……加算器、２
２，２３，３１ａ〜３１ｄ，４１ａ，４１ｂ，４
４ａ，４４ｂ，４６ａ〜４６ｄ……遅延器（レジ
スタ）、４３，４５，４７ａ，４７ｂ……メモリ、
ΔYd……輝度差信号、P₁〜P₉……サンプリング
点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレーム間および走査線間の相関関係に基づ
   き、飛越走査方式の映像信号を順次走査方式の映
   像信号に変換する装置において、フレーム間差信
   号を入力とし、画面上における現時点のサンプリ
   ング点と、該サンプリング点に対称かつ近接する
   複数個のサンプリング点におけるフレーム間差信
   号に関連する信号を、サンプリング点の時間差に
   応じた複数個の遅延器によりそれぞれ引き出して
   合成することにより現時点のサンプリング点に対
   応する映像信号の動き情報を生成することを特徴
   とした画像の動き情報検出方式。 ２ 前記各サンプル点におけるフレーム間差信号
   に関連する信号を、現時点のサンプル点に関して
   直線位相でかつ所定の周波数特性の低域波器を
   形成するようにそれぞれ加重合成することを特徴
   とした特許請求の範囲第１項記載の画像の動き情
   報検出方式。