JPH01277094A - 動き検出回路 - Google Patents

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１ この発明は色信号を輝度信号の高域周波数領域に周波数
多用した複合テレビジョン信号（以ド。 「■信号」という）から輝度信号（以下、「Ｙ信号」ま
たはｒＹＪという）および色信号（以）゛、ＦＣ信号」
または単に「Ｃ」という）を分離するだめの動き適応Ｙ
Ｃ分離装置６において、画素信号′−ミノ、 ・の動き量を検出する動き検出回路に関する。 〔従来の技術１ 従来の動き検出回路を用いた動き適応ＹＣ分離装置は、
画像が静！Ｌ画像であるか動画像であるかを局所的に判
別し、その各部の画素信号に適した。 ＹＣ分離を行うものである。 現行のｉ′ｒＳＣ方式では、Ｃ１３号をＹ４：、号の高
域周波数領域に周波数各市した複合（３号となっている
。このため、受像機ではＹＣ分離が必要であり、その分
離の不完全さはクロスカラーやドツトクロールなどの画
質劣化を生じさせる。 このため、近年の大容量のディジタルメモリの発達に伴
い、テレビジョン信号の取直走査周波数に簀しいか、そ
れ以りの起延時間を有する脛延回路（以Ｆ、［′Ｈ，延
回路］という）を利用した動き適応ＹＣ分離装置が画質
改丹のための信号処理装置として種々提案されている。 第１０図は従来の動き適応ＹＣ分離装置の一例を示すブ
ロック回路図である。図において、入力端ｆ’＋１１　
にはＮＴｓｃ方式のｖ信号（１月）が人力され、フィー
ルド内ＹＣ分離回路（４）、フレーム間ＹＣＣ分離回路
５）　、　Ｙ信号動き検出回路（６）及びＣ信号動き検
出回路（７）の入力端にそれぞれ与えられる。フィール
ド内ＹＣ分離回路（４）にて図示していないフィールド
内フィルタによってＹＣ分離されたフィールド内ＹＣ分
離Ｙ　Ｃｔ号Ｙ　ｆ　（１０２）と、フィールド内ＹＣ
分Ｉ！ＩＣ信号Ｃｆ　（＋０３）は、それぞれＹ信号混
合回路（９）の第１の入力端と、Ｃ信号混合回路（１Ｇ
）の第１の入力端に人力される。また、フレーム間ＹＣ
分離回路（５）　にて図示していないフレーム間フィル
タによってＹＣ分離されたフレーム間ＹＣ分離Ｙ信号Ｙ
　Ｆ　（１０４１と、フレーム間ＹＣ分ｌ！ＩＣ信号Ｃ
Ｆ　（＋０５１　は、それぞれＹ信号混合回路（９）の
第２の入力端と、Ｃ信号混合回路（ｌＯ）の第２の入力
端に入力される。他方、Ｙ信号動き検出［Ｉ′＋１路（
５）にて検出されたＹ信号動きｒｉｌＴ１０６１　は、
合成回路（８）の一方の入力端に人力され、また、Ｃ信
号動き検出回路（７）にて検出されたＣ信号動き１ａ（
１０７１は１合成回路（８）の他方の入力端に入力され
る０合成回路（８）にて合成された動きｆｉｌ検出信ぢ
ｋ　（１０８＋は、Ｙイ１１号混合回路（１０）の第３
の入力端及びＣ４ｊ　”Ｊ゛混合回路（１０）の第：３
の入力端にそれぞれ人力され、Ｙ信号動き検出回路（６
１、（１，を号動き検出回路（７）および合成回路（８
）で、動きＭ検出回路（２０）を構成している。 Ｙ　（：？　Ｓｊ混合回路（９）の出力である動き適応
Ｙ　Ｃ／ｌ）離Ｙ信号（１０９＋は、出力端（２）より
送出され、また、Ｃ信号）混合回路（１０）の出力であ
る動き適応ＹＣ分離０信号＋１０９３は出力端（３）よ
り送出される。 次に、この従来例の動作について説明する。 動き検出回路（２８）は、■信号（１０１）をＹＣ分離
するに当たり、Ｙ信号動き検出回路（６）及びＣ信号動
き検出回路（７）の出力を合成回路（８）で合成して、
Ｖ（、を号（ｌｏｔ）が静止している画像を表す信号か
、動きを表す信号かを判別する。Ｙ信号動き検出回路（
６）は、例えば第１１図のように、１フレーム遅延回路
（６３）および減算器（６４）を用いてＹ　（；ｉ号の
１フレーム差分を求め、低域通過フィルタ（以ド、［［
、ＰＦＪという）　（６５）を通したのち絶対値回路（
６６）でその絶対値を求め、この絶対値を非線形変換回
路（６７）でＹ信号の低域成分の動きｌを示す信号＋１
０６）に変換する。また、Ｃ信号動き検出回路（７）は
１例えば第１２図のように。 ２フレ一ム遅延回路（７３）および減算２：ｆ（７４）
を用いて２フレ一ム差分を求め、帯域通過フィルタ（以
下、ｒＢＰＦＪという）を通したのち、絶対値回路（７
６）でその絶対値を求め、この、絶対値を非線形変換回
路（７７）でＣ信号の動き量を示す信号（＋０７１に変
換する０合成回路（８）は、例えばＹ信号動き噛信号＋
１０６）とＣ（３号動き開信号ｆ１０７１のりも。 大きい方の値を選択して出力するように構成されている
。 この結果は、動き係数ｋ（０≦に≦１）という形で表さ
れ１例えば画像の完全なる静ＩＬ画像と判別した場合に
はに＝０．また１画像を完全なる動画像と判別した場合
にはに＝１というように。 Ｙ（、Ｍ号混合回路（９）　とＣ信号混合回路（１０）
に制御信号（１（Ｈｌｌ　としてあたえられる。 一般に、画像が静ｌ−画像である場合には、フレーム間
相関を利用したフレーム間ＹＣ分離を行って　Ｙ　Ｌ８
ＳｊとＣ信号を分離する。フレーム間ＹＣ分離回路（５
）は例えば第＋３図のようにｌフレーム遅延回路（５２
）と加算器（５３）とを用いて、１フレーム和を求めて
Ｙ　Ｆ信号＋１０４１を抽出し、減算器（５４）で人力
からＹＦ倍信号１（＋４１を減することによりＣ＋−“
信号（ＩＯＦＩ）を抽出している。 また、一般に画像が動画像である場合には、フィールド
内相関を利用したフィールド内ＹＣ分雌を行ってＹ　Ｃ
ｔ号とＣ伝号を分離する。フィールド内Ｙ　Ｃ分離回路
（４）　は例えば第１４図のように１ライン遅延回路（
４２）と加算器（４３１とを用いて、１ライン和を求め
てＹ「信号（＋０２＞を抽出し、減算器（４４）で人力
からＹｆｌＲ号（１０２）を減することにより（二［信
号（１０３）を抽出している。 動き適応ＹＣ分離装置では、このようなフレーム間Ｙ　
Ｃ分離回路（５）　とフィールド内Ｙｅ分雌回路（４）
とを並置し１合成回路（８）にて合成された動°き係数
ｋを表ずｆ、ＩＩ御信号（＋０８）により、Ｙ信号混合
回路（９）に以Ｆのような演算を行なわせて動き適応Ｙ
Ｃ分離Ｙ４：１号゛１Ｉ０９）を出力する。 Ｙ＝に−Ｙｆ＋　（１−ｋ）ＹＩ’ ここで、 Ｙｆ：フィールド内ＹＣ分離Ｙ　４．？　％５出力１１
０２）Ｙド：フレーム間ＹＣ分ｌ！ｉｌＹ信号出力（１
０４）である。同様に、制御信号（１０８＞により、Ｃ
信号−混合回路（１０）に以下のような演算を行なわせ
て動き適応ＹＣ分ｌ１ｉｌＣ信号（１１Ｇ）を出力する
。 Ｃ＝に−Ｃｆ＋　（１−ｋ）ＣＦ ここで。 Ｃｆ；フィールド内ＹＣ分１ｌｉｌＣ仏号出力（１０３
１Ｃ１７：フレーム間ＹＣ分離０イエ号出力（１０５１
である。 動き適応Ｙ（５吋（１０９）　と動き適応Ｃ（３号（１
１０１は、それぞれ出力端子（２）及び出力端ｒ（３）
より送出される。 〔発明が解決しようとする課題］ 従来の動き検出回路は、Ｙ信号動き検出回路およびＣ信
号動き検出回路によりそれぞれ検出された動きＭにもと
づいて、フィールド内ＹＣ分離によるＹ　ｒ　（，７号
とＣ！パ信号、およびフレーム内Ｙ　Ｃ分離によるＹＣ
分離によるＹｌ・′信号とＣＦ”　（、ｉ５；をそれぞ
れ混合するように構成され高域周波数成分及び２：）め
高域周波数成分をもつ画像が微小に動いた場合（例えば
、カメラの振動などで微小に画像が揺れた場合など）に
は、■信号の高域周波数成分が０１言り動き検出回路（
７）によって動き＋ｊｌが検出されると同時にＹ　ｉ、
’、号動き検出回路（６）によつ−Ｃも動き１１ｔが検
出されるので、動き係数ｋが大きな埴となる。このため
、フィールド内ＹＣ分離の市みが必要以−にに増大する
ため、解像度が低トし、しかもクロスカラー等の画質劣
化を生じるという問題点があった。 この発明は、計、記のような問題点を解消するためにな
されたてもので、微小に揺れる斜め周波数の高い画像で
も、解像度が高く、かつ、クロスカラー等の画質劣化の
少ない画像を両生することのできる動き検出回路を得る
ことをｎ的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明に係る動き検出回路は、注目画素のフレーム間
の動き潰を検出する手段と、Ｙｌ、７号の斜め高域周波
数成分を検出する手段と、この検出したＹ信号斜め高域
周波数成分にもとづいて」−記フレーム間動きＭ検出手
段の検出感度を制御手段とを備えた点を特徴とする。

【作用】

この発明におけるＹ信号斜め高域周波数検出手段は、隣
り合うフレームの和信号と、その和信号を１ライン遅延
した信号との差分を検出してＢ　Ｐ　Ｆを通：Ｊ−こと
により、Ｙ信号の静止画部斜め高域周波数成分を検出す
る。 今、画面の水平方向をＸ軸、画面の垂直方向をｙ軸、Ｘ
軸とｙ軸で構成される平面に垂直な方向に時間軸である
Ｌ軸をとると、Ｘ軸、ｙ軸及びＬ軸で構成できる３次元
時空間を考えることができる。また、Ｘ軸、ｙ軸及びＬ
軸に対応した周波数軸として、水・Ｖ周波数軸であるμ
軸、畢直周波数軸であるν軸及び時間周波数であるμ軸
を考え、互いに直交するμ軸、ν軸、μ軸で構成できる
３次元周波敗空間を考えることができる。 第２図（ａｔはこの；３次元周波数空間を１軸の正の方
向から見た図、第２図（ｂ）はμ軸の正の方向から見た
図で１図中の斜線を施した領域は、」−記のような処理
により検出できるＹｌ３号の静止画部斜め高域周波数成
分のスペクトルが存在する領域である。検出感度制御手
段は、この領域に入る周波数成分をもった画像が微小に
動いた時、この周波数成分の量が大きいほどフレーム間
動き検出手段の動き検出感度が低くなるように動き量判
定基へ−を変化させる。この結果１画像が微小な動きの
場合には静＋に画像と判定して、フレーム間ＹＣ分離を
行うので画質劣化が大幅に軽減できる。また１画像が大
振幅信号であって太き（動いた場合には、大きなフレー
ム差分が生じるので、Ｙ信号の静１１−画部分の斜め高
域周波数成分が小さくても動き検出感度が低くならず、
誤って静Ｉに画像として判定されることはない。他方１
画像が小振幅の場合には、Ｙｌ、’、号の０１１２画部
分の斜め高域周波数成分が大きいと判断され、動き検出
感度が高くなるので、小振幅信号・が大きく動いた場合
でも動き雀を検出することがｉｉＪ能になる。 ［発明の実施例］ 以ド、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図はこの実施例のブロック回路図である。 図において、筒型０図と同一・符号はそれぞれ同一、ま
たは相当部分を示しており、（１１）はＹ信号の静止画
部分の斜め高域周波数、成分を検出するＹ信号斜め高域
周波数成分回路で、第３図はそのブロック回路図である
。 また、第４図はＹ信号動き検出回１１８　（６１のブロ
ック回路図、第５図はＣ信号動き検出回路（７）のブロ
ック回路図で、第１１図および第１２図で示した従来の
動き検出回路と相違する点は、非線形変換回路（６８）
および（７８）にそれぞれＹ信号斜め高域周波数成分氾
の入力端ｆを設け、Ｙ信号斜め高域周波数成分ぶによっ
て動き変換感度を制御する構成した点である。 以下、この実施例の動作を、従来例と異なる点について
説明する。 フィールド内ｉ１ｉ　１＋’ｉ相関検出回路（！１）は
、第３図に示すように、入力端ｆ’　（２１１からＶ信
号（１０１１が人力され、１フレーム遅延１す１路（２
３）および加算器（２４）の一方の入力端にそれぞれ与
えられる。１フレーム遅延回路（２３）で１フレーム遅
延されたＶ信号は、加算器（２４）の他方の入力端に与
えられて加算される。加算器（２４）にて得られたＶ信
号のフレーム和信号は、Ｉライン遅延回路（２５）およ
び減９器（２６）の一方の入力端にそれぞれ与えられる
。 １ライン遅延回路（２５）にて１ライン遅延されたＶ信
すは減算器（２６）の他方の入力端に与えられて減算さ
れる。絶対値回路（２７）は、減算器（２６）にて得ら
れたＶ信５−）の１ライン差分信号の絶対値をとり、１
３１フＦ１２１］）を通して係数器（２９）に与える。 係数器（２９）は人力された絶対値に対応したＹ信号斜
め高域周波数成分ε（ｌ　ｌ　１１を出力端子（２２）
より送出する。 このように構成されたＹ信号斜め高域周波数成分検出回
路（Ｉ　１）は、第２図に示す周波数字ｌｌｌ上で斜線
を施した領域にスペクトルが存在する周波数成分すなわ
ちＹ信号のうち５時間的に変化の少ない画像の斜め高域
周波数成分を検出する。 Ｙ（；を号斜め高域周波数成分β（ｌ　ｌ　１＞は、ｙ
　（，７号動き検出回路（６）の入力端子（６３）およ
びＣ４３号動き検出回路（７）の入力端子（７３）から
人力され、非線形変換回路（６８）および（７８）の人
出力特性を制御する。この２つの非線形変換回路（６８
）および（７８）の入出力特性は、例えば第６図のよう
な可変特性に構成されている。すなわち、特性ａは、Ｙ
信号斜め高域周波数成分１　（Ｉｌｌ）が最小の時の特
性を示しており、絶対値回路（６６）、　（６７）から
の人力レベルがへの値になるまでは動きＭ検出信号（目
２）。 （＋１３１の出力レベルは０（すなわち、フレーム相関
が高く、動き場は零）となり、八より大きくなるにつれ
て、徐々に出力レベルが増加（すなわち、フレーム間相
関が徐々に低くなり、動き晴が徐々に多くなる）して最
終的に飽和する特性であって、Ｙ信号斜め高域周波数成
分氾（１１１１のレベルが大きくなるにつれて特性す、
ｃ、ｄのように出力開始点へが右方に移行し、絶対値回
路（６６）、　（７６）から大きな人力がないと動きが
あると判別されないように調節される。 Ｙ信−ン−動き検出Ｉｊｉｌ路（６）は第６図に示す人
出力特性でもってＶ信号（ｌｕｌｌからＹ信号の動き駿
を検出してＹ信号動き量検出信号（＋１２７を出力し、
同様に、Ｃ信号動き驕検出回路（７）は、Ｃ信号の動き
：１１検出信号（＋１３１を出力する。 合成回路（８）は人力されたＹ信号動きＭ検出信号＋１
１２１およびＣ信号動き量検出信号＋１１３）のうち、
値の大きい方を選択して動き係数ｋｉｌの制御５．１号
（＋１４１　として出力する。 Ｙ信号混合【ｔす路（９）およびＣ信号混合回路（１０
）はこの制御（ｉｔ号（＋１４１をうけてＹ＝ｋＪ２−
Ｙ　ｆ＋　（１−ｋｌ　ＹＦＣ＝ｋＩ２・ＣＦ＋　（＋
−に悲）Ｃ１７の演算を行い、画像の微小な動きにとも
なう解像度の低ドのない動き適応ＹＣ分離Ｙ１３号（１
１５）　、およびクロスカラー等の画質の劣化のない゛
動き適応ＹＣ分＠Ｃ１ｌ信号（＋１６）を出力端子（２
）および（３）からそれぞれ出力する。 なお、に記実施例において、重置高域周波数成分をもっ
た画像のクロスカラー等の画像劣化を許容しても、二ｉ
Ｑ像などによる解像度の低ドな極力防止したい場合は、
Ｙ信号斜め高域周波数成分検出回路（Ｉｌｌ内の係数器
（２９）の人出力特性を、第７図中に示す特性ｅのよう
に利得を低く設定すればよく、また逆に二重像を許容し
てもクロスカラー等による画質の劣化を極力防止したい
場合には、第７図中に示す入出力持性「のように利得を
高く設定すればよい。 なお、係数′ｒ５（２９１の人出力特性を一定とし、Ｙ
信号動き検出回路（６）内の非線形変換回路（６８）の
人出力特性、およびＣ信号動き検出回路（７）内の非線
形変換回路（７Ｂ）の人出力特性を、第８図中の入出力
持性ｇ、またはｈのように変えることにより、係数器（
２９）の特性を変だのと同等の効果を得ることができる
。なお、第８図に示した入出力持性ｇ、ｈは必ずしもこ
の例のように立ち−Ｌがり点ＢおよびＣ１傾斜、飽和レ
ベルの全てを変える必要はなく、そのいずれか一つ、ま
たは二つを変えた組合せとしてもよいことはいうまでも
ない。 また１画素位置により急激にＹ信号動き検出回路（６）
およびＣ信シ）動き検出回路（７）内の非線形変換回路
（６８）、　（７１１）の人出力特性が変化しないよう
に、非線形変換回路（６８）および（７８）の後に第９
図に示すような緩衝回路（１２）を挿入してもよい。 この緩衝回路（１２）は１例えば入力端子（３１）から
入力されたＹ信号動き検出信号（１１２）をＬ　Ｐ　Ｆ
等で構成された゛ト滑回路（３３）を通して滑らかな信
号に変え、さらに必要であればビット数を減するための
クリップ回路（３４）にてビット数を低減して出力端１
’　（３２１から合成回路（８）　に人力するように構
成したものであって、ノイズ等による誤動作を軽減する
ことができる。 第１５図はＹ信号斜め高域周波数成分検出回路（１１）
の他の実施例を示すブロック図である。 図において、入力端子（旧）からＶ信号（＋０１）が人
力され、ｌライン遅延回路（８３）、および減算器（８
４）の・＝〜方の入力端にそれぞれ与えられる。１ライ
ン遅延回路（８３）にて麿ライン遅延されたＶ信号は減
募器（８４）の他方の入力端に与えられて減算される。 絶対値回路（８５）は、減算２７Ｉ（８４）の出力信シ
）の絶対値をとり、ＢＰＦ（＋１６）に人力する。 Ｂ　Ｐ　Ｆ　（８６）の出力は係数器（８７）にて利得
を変化されて、Ｙ信号斜め高域周波数成分ｇ　（１１１
１として、出力端子（８２）より送出される。 第１５図に示したＹ信号斜め高域周波数成分検出回路（
１１）は、第１６図に示す周波数空間上で斜線を施した
領域にスペクトルが存在する周波数成分を検出する。た
だし第１６図は、第２図と同様に周波数空間を表現した
ものである。第１６図に示すように、このＹ信号斜め高
域周波数成分検出回路（１１）は、Ｃ信号を含んだＶ信
号の斜め高域周波数成分λを検出し、その検出結果によ
って動き検出感度を制御する。 第１５図における係数器（８７）の人出力特性は、第８
図と同様に防止したい画像劣化により設定を変えればよ
い。 なお、上記実施例では、Ｙ信号検出回路（６）でＹ信号
の１フレ一ム間の動き！４を検出し、Ｃ信号動き検出回
路（７）でＣ信号の２フレ一ム間の動き；ｉ）を検出し
１合成回路（８）で動き量検出信号の大きい方を選択し
て制御信号しＱ　（１１４）として出力する構成とした
が、目的に応じて何れか一方の動き検出回路のみを設け
、他方の動き検出回路および合成回路（８）を省略して
もよい。 また、上記実施例では、Ｙ信号斜め高域周波数成分検出
回路（１１）を１ライン前のＹ信号の斜め高域周波数成
分を検出する構成としたが、必ずしも！ライン１１；Ｉ
に限られるものではなく、２ラインもしくはそれ以」−
萌のラインのＹ信号の斜め高域周波数成分を検出する構
成としてもよい。 Ｃ発明の効果」 以りのように、この発明によれば、Ｙ信号斜め高域周波
数成分が小さい時に動き検出感度を低くするように構成
したので１画像の微小な動きにともなう解像度の低下、
およびクロスカラー等の画質劣化が少ない動き適応ＹＣ
分離等を行うことのできる動き検出回路が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック回路図、第２図
はこの実施例のＹ信号斜め高域周波数成分検出回路で検
出される周波数領域を表す図、第３図はこの実施例のＹ
信号斜め高域周波数成分検出回路のブロック回路図、第
４図はこの実施例のＹ信号動き検出回路のブロック回路
図、第５図はこの実施例のＣ信号動き検出回路のブロッ
ク回路図、第６図はこの実施例の非線１［ニ変換回路の
特性例を示す図、第７図はこの実施例のＹ信号斜め高域
周波数成分検出回路を構成する係数器の人出力特性例を
示す図、第８図はこの実施例の非線形変換回路の他の特
性例を示す図、第９図はこの実施例の緩衝回路のブロッ
ク回路図、第１０図は従来の動き検出回路を用いた動き
適応ＹＣ分離装置のブロック回路図、第１１図はこの従
来例のＹ信号動き検出回路のブロック回路図、第１２図
はこの従来例のＣ信号動き検出回路のブロック回路図、
第１３図はこの従来例および第１図に示したこの発明の
一実施例のフレーム間ＹＣ分離回路のブロック回路図、
第１４図は同じくフィールド内Ｙ　Ｃ分離回路のブロッ
ク回路図、第１５図はこの発明の実施例のＹ信号斜め高
域周波数成分検出回路の他の実施例のブロック回路図、
第１６図はこの実施例の回路で検出される周波数領域を
示す図である。 （６１・Ｙ信号動き検出回路、（７１−Ｃ信号動き検出
回路、（８）・・・合成回路、（＋　１１−Ｙ信号斜め
高域周波数成分検出回路、（２０）・・・動き検出回路
。 （２３）　、　＋２５）　、　（８３１・１ライン遅延
回路、（２４１・・・加算器、＋２６１　、　（６４）
　、　（７４１、（８４１・・・減算器、（２７１、（
６６１。 ＋７６１　、　＋８５１−・・絶対値回路、（２９１，
（８？）　・・・係数器。 ＋２３３．　＋６３）−・・璽フレーム遅延回路、（６
５）・・・１、Ｉ’　Ｉ？、（６ａ）　、　（ｙａ）・
・・非線形変換回路、　＋２８）、＋７５１　、　（８
６）　・１３　Ｐ　Ｆ　。 なお、各図中、同一符号はそれぞれ同一、または相当部
分を示す。 代理人　　大　　岩　　増　　雄 第１図 第２図 第６図 第７図 第８図 第１０図 第１１図　　、６ 第１２図　７７ 第１６図 手続補装置（自発） １、事件の表示　　　特願昭６３−１０８１５２号２、
発明の名称 動き検出回路 ３、補正をする者 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ６、補正の内容 （１）　　明細書をつぎのとおり訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インターレス走査を行うテレビジョン信号の注目
   画素のフレーム間の動き量を検出する手段と、上記注目
   画素の近傍の位置にある画素の輝度信号の斜め高域周波
   数成分を検出する手段と、この検出した輝度信号斜め高
   域周波数成分にもとづいて上記フレーム間動き検出手段
   の動き量検出感度を制御する手段とを備えた動き検出回
   路。