JPH02100496A - 画像信号処理回路 - 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〕 本発明は、帯域圧縮された高品位テレビジョン信号を元
の広帯域なテレビジョン信号にデコードするテレビジョ
ン受像機に係り、特に、このテレビジョン受像機に好適
な動き補正機能を有した信号処理回路に関する。

〔従来の技術〕

広帯域な高品位テレビジョン信号を伝送可能な実用レベ
ルの帯域に圧縮して伝送する方式の一例として、ＮＨＫ
技研月報、第２７巻、第７号、１９８４年７月における
二宮による「高品位テレビの新しい伝送方式（ＭＵＳＥ
）Ｊと題する文献に論じられているミューズ（ＭＵＳＥ
　；Ｍｕ　Ｌ　ｔ　１ｐｌｅ　　５ｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓ
ｔ　　Ｓαｍｐｌｉｎｇ　　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）方式が
ある。

この方式は、この文献に延べられているように、広帯域
な高品位テレビジョン信号に４フィールドで一巡するサ
ブナイキストサンプリングを施し、これによりテレビジ
ョン信号を原理的に約１／４に帯域圧縮する方式である
。

このミューズ方式により帯域圧縮された高品位テレビジ
ョン信号（以下、ミューズ信号と記す。）を元の広帯域
な高品位テレビジョン信号に戻すためには、画像が止っ
た静止画の場合には到来してくる現画像信号、１フィー
ルド前、２フィールド前、および３フィールド前の画像
信号から成る４フィールドの画像データを内挿し、画像
が動いている動画の場合には到来してくる現画像信号の
みの１フィールドの画像データ内で内挿を行なうという
動き適応処理を施し、元の高品位テレビジョン信号を得
る。また、ミューズ方式には動き補正処理導入されてお
り、例えばカメラがパニングした場合、画面が平行移動
し動画となるが、平行移動した分だけ前の画像をずらし
て現在の画像に内挿することで、画面のほどんどの部分
で静止画として扱えることを利用して画質の劣化を軽減
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、動画用の信号としては現ミューズ信号だ
けでフィールド内々挿された信号が用いられ、静止画用
の信号として現ミューズ信号から４フイ一ルド分、即ち
、現〜３フィールド前ミューズ信号でフィールド間内挿
された信号が用いられる。

従って、動画の画像時間重心は現フィールド、静止画の
画像時間重心は１．５フィールド前となり、動き適応処
理した場合の動画と静止画の時間重心に１．５フイ一ル
ド分の時間差を生じるという問題があった。特に、ミュ
ーズ方式のように、ドツト毎に動き適応処理するシステ
ムでは、同一画面内に、１．５フィールドの時間ずれを
もつ画像データが混在するため、例えば、動いている物
体の平坦部は静止画処理され、エツジ部は動画処理され
、物体の動きが不自然となる。

本発明の目的は、ミューズ信号のように帯域圧縮された
テレビジョン信号を元の広帯域なテレビジョン信号に戻
すデコーダにおいて、画像の自然な動きが得られる信号
処理回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、例えばノイズリダクション回路からフレー
ム間内挿回路へ導く間に、動きベクトルとは逆方向に動
き補正を施す第２の可変遅延回路を設け、かつノイズリ
ダクション回路からの信号を２フレーム遅延する遅延回
路から動き量検出回路へ導く２フレーム遅延した信号に
動き逆補正を施す第３の可変遅延回路を設け、かつ上記
２フレーム遅延する遅延回路で動き補正された２フレー
ム遅延信号を得るために、動きベクトルを１フレーム遅
延させる回路と、この１フレーム遅延した動きベクトル
と現動きベクトルを加算する加算器を設け、２フレーム
遅延する遅延回路として、少なくともこの２フレーム分
の動きベクトルで動き補正を施す第１の可変遅延回路を
設けることにより、達成される。

〔作用〕

ノイズリダクション回路後段に設けられた第１の可変遅
延回路によって、現ミューズ信号は動きベクトルとは逆
方向に動き補正が施され、１フレーム前の位置に戻され
た現ミューズ信号としてフレーム間内挿回路へ導かれる
。これにより、１フレーム前ミユーズ信号とのフレーム
間内挿を行なうことができる。

また、現動きベクトルと１フレーム遅延回路で遅延した
動きベクトルを加算器で加算し、２フレーム分の動きベ
クトルとして、２フレーム遅延回路の内の第１の可変遅
延回路で１フレーム前ミユーズ信号を１フレーム遅延す
るとともに２フレーム分の動き補正を施す。これをノイ
ズリダクション回路へ返すことにより、現ミューズ信号
との相関性を保ち、ノイズリデュースを施す。

さらに、２フレーム分の動き補正を施した２フレーム前
ミユーズ信号に第３の可変遅延回路で。

現動きベクトルによって動き逆補正を施す。この信号と
１フレーム前ミユーズ信号、および１フレーム前の画像
位置へ動き逆補正した現ミューズ信号とから動き量検出
回路で、現ミューズ信号の動き址を検出する。

上記のように、１フレーム前ミユーズ信号を中心とする
ように動き補正および動き逆補正を施して静止画として
取り扱うことで、動画としては１フレーム前ミユーズ信
号を用いてフィールド内々挿処理することができるので
、静止画像の時間重心を１．５フィールド前、動画像の
時間重心を２フィールド前として、画像の時間重心差を
０．５フィールドとし、動きの不自然さを軽減すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、１はミューズ信号入力端子、２．３．
４は動きベクトル入力端子、５は復調ビデオ信号出力端
子、６は動きベクトル出力端子、７はＡ／Ｄコンバータ
、８は同期検出回路、９はデイ・エンファシス回路、１
０はノイズリダクション回路、１１は１フレーム＋αだ
け遅延する第１の遅延回路、１２は１フレーム−３αか
ら１フレーム＋αまでの遅延量可変の第１の可変遅延回
路、１３は１フレームだけ遅延するフレーム遅延回路、
１４．１５は０から２αまでの遅延量可変な第１．第４
の可変遅延回路、１６は動き量検出回路、１７はフレー
ム間内挿回路、１８はフィールド間内挿回路、１９は１
フィールドだけ遅延する第２の遅延回路、２０はフィー
ルド内々挿回路、２１はミックス回路、２２はＤ／Ａコ
ンバータ、２３は加算器である。

端子１から入力されたミューズ信号は、Ａ／Ｄコンバー
タ７でディジタル信号に変換され、同期検出回路８、デ
イ・エンファシス回路９へ導かれる。同期検出回路８は
水平、および垂直同期信号等を分離するとともに、現画
像と１フレーム前の画像とのずれを示す動きベクトルを
検出し、端子６から出力する。この動きベクトルは端子
２，３゜４へ導かれる。デイ・エンファシス回路９は、
ディジタルに変換されたミューズ信号にデイ・エンファ
シス処理を施ス。このデイ・エンファシス処理されたデ
ジタルのミューズ信号（以下、現ミューズ信号と記す。

）は、ノイズリダクション回路１０へ導かれる。ノイズ
リダクション回路１０では、上記現ミューズ信号と、（
１フレーム＋α）の第１の可変遅延回路１２からの２フ
レーム分の動き補正が施された２フレーム前ミユーズ信
号とから、相関性を用いてノイズリデュースし、このノ
イズリデュースした現ミューズ信号を、（１フレーム＋
α）の第１の遅延回路１１，２αの第２の可変遅延回路
１４へ導く。第１の遅延回路１１は現ミューズ信号を１
フレーム＋αだけ遅延し、１フレーム前ミユーズ信号と
して、第２の可変遅延回路１２、動き量検出回路１６、
フレーム間内挿回路１７、および、フィールド内々挿回
路２０へ導く。第１の可変遅延回路１２へ導かれた１フ
レーム前ミユーズ信号は、端子３から入力された現動き
ベクトルと、それを１フレーム遅延回路１３で遅延した
１フレーム前動きベクトルとを加算器２３で加算された
２フレーム間の動きベクトルにより、現ミューズ信号の
画像位置と一致するように２フレームの動き補正が施さ
れ、２フレーム前ミユーズ信号として、２αの第４の可
変遅延回路１５とノイズリダクション回路１０へ導かれ
る。ノイズリダクション回路１０では前記説明のように
してノイズリデュースが施される。第４の可変遅延回路
１５に導かれた２フレーム分の動き補正が施された２フ
レーム前ミユーズ信号は、端子４から入力される現動き
ベクトルで、そのベクトルとは逆方向に動き補正が施さ
れる。即ち、１フレーム前ミユーズ信号の画像位置に一
致するように動き逆補正が施される。この動き逆補正が
施された２フレーム前ミユーズ信号は動き量検出回路１
６へ導かれる。第２の可変遅延回路１４は、ノイズリダ
クション回路１０から導かれた現ミューズ信号に、端子
２から入力された現動きベクトルでそのベクトルとは逆
方向に動き補正を施す。

即ち、現ミューズ信号を１フレーム前ミユーズ信号の画
像位置と一致するように、動き逆補正を施す。この動き
逆補正が施された現ミューズ信号は。

動き量検出回路１６、およびフレーム間内挿回路１７に
導かれる。フレーム間内挿１７では、上記動き逆補正さ
れた現ミューズ信号と、前記第１の遅延回路１１からの
１フレーム前ミユーズ信号トをフレーム間内挿し、フィ
ールド間内挿回路１８と１フィールドの第２の遅延回路
１９へ導く。第２の遅延回路１９は、現と１フレーム前
のミューズ信号がフレーム間内挿された信号を１フィー
ルド遅延し、フィールド間内挿回路１８へ導く。フィー
ルド間内挿回路１８は、上記現と１フレーム前ミユーズ
信号のフレーム間内挿された信号を１フィールド遅延し
た信号、即ち、１フィールド前と３フイ一ルド前ミユー
ズ信号をフレーム間内挿した信号と、前記フレーム間内
挿回路１７から導かれる現と１フレーム前ミユーズ信号
をフレーム間内挿した信号、即ち、現と２フイ一ルド前
ミユーズ信号をフレーム間内挿した信号とをフィールド
間内挿する。これにより、現、１フィールド前、２フィ
ールド前、３フィールド前のミューズ信号が内挿される
。この信号を静止画像信号としてミックス回路２１へ導
く。フィールド内々内挿回路２０は第１の遅延回路１１
からの１フレーム前ミユーズ信号をフィールド内々挿し
、動画像信号としてミックス回路２１へ導く。ミックス
回路２１では、動き量検出回路１６で１フレーム前ミユ
ーズ信号の画像位置に一致するように動き逆補正が施さ
れた現および２フレーム前ミユーズ信号と、１フレーム
前ミユーズ信号とから検出された動き量が導かれ、前記
静止画像信号と動画像信号とを、その動き量に応じて混
合する。この混合された信号は、Ｄ／Ａコンバータ２２
でアナログ信号に交換され、復調ビデオ信号として端子
５から出力する。

本−実施例において、１フレーム前ミユーズ信号を動画
像信号として用いるために、静止画像信号として１フレ
ーム前ミユーズ信号に画像位置を一致させる動き逆補正
について第２図を用いて説明する。第２図において、先
は時間軸を表し、Ｃ０は２フレーム前画像信号、ｂｏは
１フレーム前画像信号、Ｃ０は現画像信号、ｂｖは２フ
レーム前画像信号から１フレーム前画像信号までの動き
ベクトル、Ｃｖは１フレーム前画像信号から現画像信号
までの動きベクトルであり、画像が右上から左下へ動く
場合の例を示す。また、Ｃ２は２フレーム分の動きベク
トルｂ　ｖ　＋　Ｃｖで現画像信号の画像位置に一致す
るように動き補正が施された場合の画像信号α、は、２
フレーム分の動きベクトルｂｖ＋Ｃｖで動き補正された
画像信号α、を動きベクトルＣｖでＣｖとは逆方向に動
き補正した、即ち、−Ｃｖの動き逆補正を施した場合の
画像信号で１フレーム前の画像位置に一致された２フレ
ーム前画像信号、Ｃ−１は動きベクトルＣｖとは逆方向
に動き補正した、即ち動き逆補正を施し１フレーム前画
像信号の画像位置に一致させた現画像信号である。

第１図の実施例において、例えば、動きベクトルとして
水平動きベクトルが４ｂ；ｔ、垂直動きベクトルが３ｂ
；ｔのデータがミューズ信号として送られるとすると、
第２の可変遅延回路１４の遅延容量２αは６Ｈ＋１４ｃ
ｋ　（Ｈは１水平開期々間、ｃｋはクロックを表す。）
であればよい。

また第２図の動きベクトルｂｖ、Ｃｖを共に例えば左方
向にｌｃｋ、下方向にＩＨの動きとする。上記例の場合
、画像が静止画であれば、第１の″可変遅延回路１４の
遅延量は３Ｈ＋７ｃｋとし、第１の遅延回路１１からの
ミューズ信号の遅延量は（１フレーム＋３Ｈ＋７ｃｋ）
となり、第２の可変遅延回路１４からの遅延量（３Ｈ＋
７ｃｋ）の現ミューズ信号とでフレーム間内挿が行なわ
れる。

第２図の例のような動きがある場合、第２の可変遅延回
路１４は動きベクトルＣｖ＝　（１ｃｋ、ＩＨ）（但し
、画像の動きは右方向、及び下方向を正とする。）によ
って逆補正されるので遅延量を３Ｈ＋７ｃｋ　　ｌｃ：
ｖｌ　＝２Ｈ＋８ｃｋに変える。これにより、得られる
画像はＣ−１の位置となり、１フレーム前画像信号ｂＱ
とフレーム間内挿を行なうことができる。また、加算器
２３で現動きベクトルｂｖが加算され、ＣＶ＋ｂＶｌｃ
Ｚフレーム分の動きベクトルで（１フレーム＋α）の第
１の可変遅延回路１２において動き補正が行なわれる。

即ち、第１の可変遅延回路１２の遅延量を１フレーム−
３Ｈ−７ｃｋ（静止画の場合の遅延量）から１フレーム
−３Ｈ−７ｃｋ＋ｃｖ＋ｂｙ＝１フレーム−ＩＨ−９ｃ
ｋとすることで画像の位置を０２とする。これを第４の
可変遅延回路１５で遅延量を３Ｈ＋７ｃｋ（静止画の場
合）から動きベクトルＣｖで動き逆補正することで、３
Ｈ＋７　ｃ　ｋ−Ｃｖ＝２Ｈ＋８　ｃ　ｋに変える。こ
れにより得られる画像はα、の位置となる。これで画像
αｉｔ　ｂｏ、　Ｃ’　　ｔを用いて動き量検出回路１
６で動き量の検出を行なうことができる。

以上のように、１フレーム前ミユーズ信号を動画像とし
て用いるために、１フレーム前ミユーズ信号はそのまま
で、現ミューズ信号にその動きベクトルとは逆方向に動
き補正を施す、即ち動き逆補正を施し、１フレーム前ミ
ユーズ信号に画像位置一致させ、フレーム間内挿して静
止画像処理を行なうようにした。これにより動画像の時
間重心は１フレーム前、即ち２フィールド前となり、静
止画像の時間重心は、現ミューズ信号と１フレーム前ミ
ユーズ信号のフレーム間内挿された信号と、フレーム間
内挿された信号を１フィールド遅延した信号、即ち１フ
ィールド前と３フイ一ルド前ミユーズ信号がフレーム間
内挿された信号をフィールド間内挿するので現ミューズ
信号、１フイ一ルド前ミユーズ信号、１フレーム前、即
ち２フイ一ルド前ミユーズ信号、３フイ一ルド前ミユー
ズ信号が内挿されたものであるから１．５フィールド前
となる。従って、動画と静止画の画像の時間重心の差は
０．５フィールドとなり、不自然な画像の動きを軽減で
きる。

第３図に本発明の他の一実施例を示す。本−実施例が第
１図の一実施例と異なるのは、第１図の実施例において
第１の可変遅延回路１２、第４の可変遅延回路１５、加
算器２３の代わりに（１）レームーα）の第２の可変遅
延回路２５．遅延量２αの第３の遅延回路２６．可変遅
延量２αの第３の可変遅延回路２７を用いて、ノイズリ
ダクション用の２フレーム分の動き補正が施された２フ
レーム前ミユーズ信号と、１フレーム分の動き補正が施
された２フレーム前ミユーズ信号を得ている点である。

その他は第１図の実施例と同じである。以下、２フレー
ム前ミユーズ信号を得る動作について説明する。

静止画像の場合には第２の可変遅延回路２５はその遅延
量が１フレーム−２αに設定され、第３の可変遅延回路
２７はその遅延量がαに設定される。これにより、動き
量検出回路１６へ導かれる２フレーム前ミユーズ信号は
、第３の遅延回路２６による遅延と合わせて、（１フレ
ーム＋α）＋（１フレーム−２α）＋２α＝２フレーム
＋αの遅延量となり、また、ノイズリダクション回路１
０へ導かれる２フレーム前ミユーズ信号は（１フレーム
＋α）＋（１フレーム−２α）＋α＝２フレームの遅延
量となる。これにより、静止画の場合の動き量検出およ
びノイズリダクションが正常に行なえる。

動画像として第２の例を考える。この場合箱２の可変遅
延回路２５において、端子３より入力され、１フレーム
遅延回路１３で遅延された動きベクトルｂｖにより、２
フレーム前画像信号α０は動き補正が施され、この信号
を第３の遅延回路２６で遅延することで第２図のα□の
画像を得る。また、第２の可変遅延回路２５で１フレー
ム分の動き補正を施した２フレーム前ミユーズ信号は、
第３の可変回路２７で端子からの動きベクトルＣｖによ
り動き補正が施され、第２図の０２の画像を得る。

本実施例によれば、加算器２３を省くことができ回路規
模の縮小が図れる。

第４図に本発明の他の一実施例を示す。本実施例が第１
図のそれと異なるのは、フィールド間内挿回路１８から
導かれる静止画像信号とフィールド内々挿回路２０から
導かれる動画像信号とをミックス回路２１で混合した信
号からハイ・パス・フィルタ３０で高域成分を取り出す
とともに、第１の遅延回路１１から導かれる１フレーム
前ミユーズ信号からロー・パス・フィルタ３１により低
域成分を取り出し、前記ハイ・パス・フィルタ３０から
の高域成分だけを持つ信号と、前記ロー・パス・フィル
タ３１からの低域成分だけを持つ信号とをミックス回路
３２で混合し、Ｄ／Ａコンバータ２２へ導いている点で
ある。

本実施例によれば、ロー・パス・フィルタ３１へ導く信
号も１フレーム前ミユーズ信号を用いることができるの
で、１画面内に存在する画像データの時間は１．５フィ
ールド前と、２フィールド前だけであり、画像の時間重
心は差は０．５フィールドとすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、動画像の画像信号として１フレーム前
ミユーズ信号を用いることができるので、静止画像との
画像の時間重心差を０．５フィールドと減らすことがで
き、より自然な動きの画像を、得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例を示すブロック図、第２
図は画像の動きとその動き補正および動き逆補正を示す
模式図、第３図は本発明による他の一実施例を示すブロ
ック図、第４図は本発明による他の一実施例を示すブロ
ック図である。 １・・・ミューズ信号入力端子、２・・・動きベクトル
入力端子、３・・・動きベクトル入力端子、４・・・動
きベクトル入力端子、５・・・復調テレビ信号出力端子
、６・・・動きベクトル出力端子、８・・・同量検出回
路、１０・・・ノイズリダクション回路、１１・・・（
フレーム＋α）遅延回路、１２・・・（１フレーム＋α
）可変回路、１３・・・１フレーム遅延回路、１４・・
・２α可変遅延回路、１５・・・２α可変遅延回路、１
６・・動き量検出回路、２３・・・加算器、２５・・・
（１フレーム−α）可変遅延回路、２６・・・２α遅延
回路、２７・・・２α可変遅延回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、４フィールドで一巡するサブサンプリングにより帯
   域圧縮され、かつ動き補正用の動きベクトルを含むテレ
   ビジョン信号が入力され、帯域圧縮されていない広帯域
   のテレビジョン信号に復調するデコーダを備えた画像信
   号処理回路において、上記入力されたテレビジョン信号
   から水平および垂直周期信号とともに、該動きベクトル
   を検出する検出回路と、該入力されたテレビジョン信号
   と入力されたテレビジョン信号よりも、２フレーム周期
   前のテレビジョン信号との相関性を利用してノイズリデ
   ュースするノイズリデュース回路と、上記ノイズリデュ
   ースされたテレビジョン信号を１フレームよりも長い時
   間Ｔ＿１（Ｔ＿１＝Ｔ＿ｆ＋Ｔ＿■Ｔ＿ｆ：１フレーム
   周期、ｔ＞０）だけ遅延する遅延回路と、遅延されたテ
   レビジョン信号を１フレーム周期よりも短い時間Ｔ＿２
   （Ｔ＿２＝Ｔ＿ｆ−ｔ）だけ遅延するとともに該動きベ
   クトルと同方向にテレビジョン信号の動き補正を行なう
   第１の可変遅延回路と、上記第１の可変遅延回路で動き
   補正された２フレーム前の信号を該ノイズリデュース回
   路へ上記２フレーム前のテレビジョン信号として導き、
   該ノイズリデュース回路の出力信号を該動きベクトルと
   は逆方向に動き補正するための第２の可変遅延回路と、
   前記第２の可変遅延回路の出力信号と第１の遅延回路の
   出力信号とをフレーム間内挿するフレーム間内挿回路と
   、前記フレーム間内挿された信号を１フィールド遅延す
   る第２の遅延回路と、前記第２の遅延回路の出力信号と
   該フレーム間内挿回路の出力信号とでフィールド間内挿
   するフィールド間内挿回路と、該第１の遅延回路の出力
   信号をフィールド内内挿するフィールド内内挿回路と、
   第１の可変遅延回路の出力信号を時間２ｔだけ遅延する
   第３の遅延回路と、前記第３の遅延回路の出力信号と該
   第１の遅延回路の出力信号と、該第２の可変遅延回路の
   出力信号とから画像の動き量を検出する動き検出回路と
   、前記動き検出回路において検出された動き量により該
   フィールド間内挿回路の出力信号と該フィールド内々挿
   回路の出力信号とを混合する混合回路とを具備すること
   を特徴とする画像信号処理回路。 ２、該動き補正を行なう第１の可変遅延回路と該ノイズ
   リデューサ回路と、の間に動きベクトルと同方向に動き
   補正する第３の可変遅延回路を具備するとともに、該動
   きベクトルを１フレーム遅延するフレーム遅延回路を具
   備し、第１の可変遅延回路で該フレーム遅延回路で１フ
   レーム遅延された動きベクトルと同方向に動き補正を行
   ない、該第３の可変遅延回路において該フレーム遅延回
   路で１フレーム遅延される前の動きベクトルと同方向に
   動き補正を行なうことを特徴とする請求項１記載の画像
   信号処理回路。 ３、該動きベクトルを１フレーム遅延するフレーム遅延
   回路と、前記フレーム遅延回路でフレーム遅延された動
   きベクトルと該動きベクトルとを加算する加算器を具備
   し、前記加算器で加算された動きベクトルにより該動き
   補正を行なう第１の可変遅延回路で動きベクトルと同方
   向に動き補正を行ない、かつ該第３の遅延回路を可変と
   し、該フレーム遅延回路で１フレーム遅延される前の動
   きベクトルで該第３の遅延回路により動きベクトルと逆
   方向に動き逆補正を行なうことを特徴とする請求項１記
   載の画像信号処理回路。