JPH02215291A - 動き適応処理装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はテレビジョン画像の動き部分、静止部分を検
出し、その検出結果に応じてテレビジョン信号の処理を
制御する動き適応処理装置に関する。

（従来の技術） ここ数年来、テレビジョン画像の高品質・高精細化を図
るため、全く新しい方式の高品位テレビ（ＨＤＴＶ）の
研究開発と並行して、現行方式においてもディジタル信
号処理技術を用いた画質改善の研究開発が盛んに行われ
ている。そのうち、代表−的なものとして、順次走査（
ノンインターレース）変換方式、適応形Ｙ／Ｃ分離方式
があるが、いずれの方式も画像の動き部分、静止部分を
検出する動き検出回路を必要とし、この動き検出回路の
出力に応じて処理方法の切換を行なう。

以下ではノンインターレース変換方式を例にとって説明
するが、適応形Ｙ／Ｃ分離方式においても同様の手法に
よって画質の改善が可能である。

ノンインターレース変換方式は、インターレース（飛越
し走査）で伝送されてきたテレビジョン信号をノンイン
ターレース（順次走査）に変換することで、現行方式の
問題となっていたラインフリッカ、ラインクローリング
等の妨害を除去する方式である。具体的に第４図を参照
して説明すると、ＮＴＳＣ方式において、画像メモリを
用いて５２５本のインターレース画像を、５２５本のノ
ンインターレース画像に変換する原理は以下のようにな
る。

まず静止画像については、現在のフィールドをｒＯＪと
し、１フイールド前のフィールド「−１」のデータを画
像メモリに記憶させておき、第４図中矢印ａに示すよう
に、現在のフィールド「０」のデータと１フイールド前
のフィールド「−１」のデータとを同時に出力する。す
なわち、時間軸方向ｔのみの演算を施したフィールド間
内挿を行なう。動画像については、現在のフィールド「
０」のデータのみを用い、第４図中矢印すに示すように
、データのないラインにその上下のラインのデータを用
いて補間する。すなわち、垂直軸方向νの演算を施した
ライン間内挿を行なう。これによって、静止画像、動画
像とも、５２５本のインターレース画像を５２５本のノ
ンインターレース画像に変換することができ、ラインフ
リッカや大画面フリッカ等のインターレース障害を除去
することができる。

ここで第５図は、上記のような原理に基づいて構成した
従来の動き適応ノンインターレース変換装置を示すもの
で、入力端子１１にはインターレース方式のテレビジョ
ン信号のうちの輝度信号Ｙ。

が供給される。この輝度信号Ｙｏは第１のフィールドメ
モリ１２によって１フイ一ルド分遅延された後、第２の
フィールドメモリ１３によってさらに１フイ一ルド分（
合計２フィールド−１フレーム）遅延される。

入力端子１１に供給された輝度信号Ｙｏ及びフィールド
メモリ１２．１３から出力される各輝度信号Ｙ１．Ｙ２
はそれぞれ動き検出回路１４に供給され、１フレ一ム間
差を取ることによる動き検出信号の生成に供される。ま
た、第１及び第２のフィールドメモリ１２．１３から出
力される輝度信号Ｙ１゜Ｙ２は共にフィールド間補間信
号生成回路１５に供給され、フィールド間補間信号の生
成に供される。

さらに、第１のフィールドメモリ１２から出力される輝
度信号Ｙ１はライン間補間信号生成回路１Ｂに供給され
て、ライン間補間信号の生成に供される。

上記フィールド間補間信号及びライン間補間信号は共に
混合回路１７に供給され、動き検出信号に応じた比率で
混合される。この混合回路１７の出力はノンインターレ
ース変換回路１８に供給され、第１のフィールドメモリ
１２から出力される輝度信号Ｙｌに基づいてノンインタ
ーレース信号に変換され、出力端子１９から取り出され
る。

ここでノンインターレース変換を画像の動きに適応させ
るため、動き検出回路１４によって１７レ一ム間差を取
って動き検出信号を生成する。しかし、単に１フレ一ム
間差をとっても動きを検出できるとは限らない。

今、第６図において、横軸を画像の水平位置とし、縦軸
をレベルとすると、単に１フレ一ム間差（「Ｏ」フィー
ルドと「−２」フィールドとの間差）を取った動き検出
信号は、αとγの部分で動きを検出したものとなってい
るものの、βの部分（ｒ−ＩＪフィールドに対応）は動
きがあるにもかかかわらず検出していないことになる。

この場合、動き検出信号のβの部分は動きがない、つま
り静止画像として処理され、画面上２線ぼけという障害
が発生する。

そこで従来では、動き検出回路１４と混合回路１７との
間にフィールドメモリ２０及び最大値選択回路２１より
なる制御回路２２を介在させ、現在の動き検出信号と１
フイールド前の動き検出信号とでレベルの高い方を出力
するようにしている。このようにすれば、第６図に示す
ように動き検出信号をテンポラルに引き伸ばすことがで
き、βの部分の欠落を保護することができる。

但し、上記のように動きの検出感度を高めると、静止画
像の画柄のエツジ部ではノイズ等による動画判定により
ちらつきが生じるため、一般には画柄のエツジ部におい
て動きの検出感度を低くする。

このような画柄のエツジ部とそうでない平坦部との動き
検出感度の切換はテンポラルに引き伸ばした動き検出信
号に対して行うのが効果的である。

このよ、うなことから、従来では、動き検出回路１４に
おいて検出した動き検出信号をエツジ部用の動き検出感
度及び平坦部用の動き検出感度でそれぞれ判定する。そ
して、エツジ部用の動き検出感度で判定した動き検出信
号をフィールドメモリ２０及び最大値選択回路２１より
なる第１の制御回路２２によってテンポラルに引１き伸
ばすと共に、平坦部用の動き検出感度で判定した動き検
出信号をフィールドメモリ２３及び最大値選択回路２４
よりなる第２の制御回路２５によってテンポラルに引き
伸ばす。

同時に、エツジ検出回路２６によって入力輝度信号ＹＯ
から画柄のエツジを検出してエツジ判定信号を生成して
おき、このエツジ判定信号に従って選択回路２７で第１
及び第２の制御回路２２．２５から出力される動き検出
信号のいずれかを選択し、これによって最適な動き検出
信号を得るようにしている。

ここで、第７図（ａ）は平坦部用の動き検出感度特性を
示したものであり、動き検出信号を３ビツトで表わした
場合の例である。フレーム間差が「０」に近い時は動き
検出信号も「０」となり、完全静画と判定する。フレー
ム間差が増大するにつれて動き検出信号も大きくなり、
フレーム間差が一定値を超えると動き検出信号は「７」
となり、完全動画と判定する。第７図（ｂ）はエツジ部
用の動き検出感度特性を示したもので、動画判定に対す
る感度が低くなっている。

しかしながら、上記のようにエツジ部用と平坦部用の２
つの動き検出信号を生成する構成では、動き検出信号の
欠落を保護するためのフィールドメモリが２倍必要とな
り、回路の大形化や経済的な不利を招くという問題が生
じる。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来の動き適応処理装置では、エツジ部
用と平坦部用の２つの動き検出信号を生成するため、動
き検出信号の欠落を保護するためのフィールドメモリを
多数設ける必要があり、回路の大形化や経済的な不利を
招くという問題を有している。

この発明は上記事情を考慮してなされたもので、簡単な
構成にして正確な動き検出を行うことができ、経済的に
も有利な動き適応処理装置を提供することを目的とする
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明は、エツジ部用動き
検出感度特性と平坦部用動き検出感度特性を合成したー
゛つの非線形特性によって一つの動き検出信号を生成す
るようにし、信号数を減らしてフィールド遅延させた後
、合成した非線形特性による動き検出信号をエツジ部用
動き検出感度特性、平坦部用動き検出感度特性による動
き検出信号に変換するように構成したものである。

（作用） 上記のような構成によれば、動き検出信号の数が減少す
るのでフィールド遅延用のメモリも少なくてすみ、しか
も精度を損うことなく正確な動き検出が行うことができ
、経済的にも有利なものとすることができる。

（実施例） 以下、第１図乃至第３図を参照してこの発明の一実施例
を詳細に説明する。但し、第１図において第５図と同一
部分には同一符号を付して示し、その説明を省略する。

第１図は動き適応ノンインターレース変換回路にこの発
明を適用した場合の構成を示すもので、動き検出回路２
８はエツジ部用の動き検出感度特性と平坦部用の動き検
出感度特性とを合成した１つの非線形動き検出感度特性
を有し、この感度特性で前記輝度信号ｙｏｌＹ１＊　Ｙ
２から順次テレビジョン信号フレーム間差の動き検出信
号を得る。

この動き検出信号は感度特性を合成した分だけどット数
が多くなっており、対応するビット数で構成されるフィ
ールドメモリ２９及び最大値選択回路３０からなる制御
回路３１に送られ、テンポラルに引き伸ばされて変換回
路３２に送られる。この変換回路３２は前記エツジ検出
回路２６からのエツジ判定信号に従って、エツジ部では
エツジ部用の動き検出感度特性の動き検出信号に、平坦
部では平坦部用の動き検出感度特性の動き検出信号に変
換するもので、ここで変換された動き検出信号は前記混
合回路１７に供給されるようになっている。

さらに、具体的に説明すると、まず動き検出回路２８の
非線形動き検出感度特性は、動き検出信号を３ビツトで
表わすとすれば、第２図に示すように、第７図（ａ）に
示した平坦部用の動き検出感度特性と同図（ｂ）に示し
たエツジ部用の動き検出感度特性とを加算合成したもの
となる。すなわち、動き検出信号が「０」から「７」ま
では平坦部用、「８」から「１５」まではエツジ部用の
感度特性であり、両者はＭＳＢビットの値を見ることに
よって判別可能である。

この感度特性によって得られた動き検出信号は制御回路
３１に供給され、テンポラルに引き伸ばされる。これに
よって動き検出の欠落は保護される。

この制御回路３１は従来の制御回路２２と構成は同じで
あるが、動き検出信号のビット増加分だけ回路規模が太
き（なっている。この制御回路３１から出力される動き
検出信号は変換回路３２に供給される。

この変換回路３２は第３図に示すように構成することが
できる。但し、エツジ検出回路２Ｂから出力されるエツ
ジ判定信号は、エツジ部検出のとき「１」、それ以外の
とき「０」であるものとする。

第３図において、ＡＮＤゲート回路Ｇｌ−Ｇ、はそれぞ
れ動き検出信号の下位３ビツトを各別に入力し、共通ゲ
ート信号が「１」のとき入力したビット信号をそのまま
出力し、共通ゲート信号が「０」のとき入力したビット
信号を遮断してその出力を全て「０」とする。共通ゲー
ト信号はエツジ判定信号を反転ゲート回路Ｇ７で反転し
た信号と動き検出信号のＭＳＢビット信号とをＯＲゲー
ト回路Ｇ８に人力し、論理和をとって生成する。

すなわち、ＯＲゲート回路Ｇ８から出力されるゲート信
号は、動き検出信号が「７」以下（ＭＳＢ−０）でエツ
ジ判定信号が「０」のとき「１」となって、ＡＮＤゲー
ト回路０１〜Ｇ３から動き検出信号の下位３ビツトを出
力させる。ここでエツジが検出され、エツジ判定信号が
「１」になると共通ゲート信号は「０」となり、ＡＮＤ
ゲート回路０１〜Ｇ３の出力を強制的に「０」とする。

また、動き検出信号が「８」以上（ＭＳＢ−１）でエツ
ジ判定信号がｒＯＪのときｒｌＪとなって、ＡＮＤゲー
ト回路Ｇ、−ｃｙ３から動き検出信号の下位３ビツトを
出力させる。ここでエツジが検出され、エツジ判定信号
が「１」になっても共通ゲート信号は「１」のままであ
り、ＡＮＤゲート回路６１〜Ｇ３の出力は変わらない。

一方、ＯＲゲート回路０４〜Ｇ６はそれぞれＡＮＤゲー
ト回路６１〜Ｇ３から出力されるビット信号を各別に入
力し、共通ゲート信号が「０」のとき入力したビット信
号をそのまま出力し、共通ゲート信号が「１」のときそ
の出力を全て「１」とする。共通ゲート信号はエツジ判
定信号を反転ゲート回路Ｇ７で反転した信号と動き検出
信号のＭＳＢビット信号とをＡＮＤゲート回路Ｇ９に入
力し、論理積をとって生成する。

すなわち、ＡＮＤゲート回路Ｇ９から出力されるシート
信号は、動き検出信号が「７」以下（ＭＳＢ−０）でエ
ツジ判定信号が「０」のとき「０」となって、ＡＮＤゲ
ート回路０１〜Ｇ３からの各ビット信号をそのまま出力
させる。ここでエツジが検出され、エツジ判定信号が「
１」になっても共通ゲート信号は「０」のままであり、
ＡＮＤゲート回路０１〜Ｇ３の出力をそのままＯＲゲー
ト回路０４〜Ｇ６から導出させる。また、動き検出信号
が「８」以上（ＭＳＢ−１）でエツジ判定信号が「０」
のとき共通ゲート信号は「１」となり、ＯＲゲート回路
６４〜Ｇ６の出力を全て「１」とする。ここでエツジが
検出され、エツジ判定信号が「１」になると共通ゲート
信号は「０」となり、ＡＮＤゲート回路０１〜Ｇ３の出
力をそのままＯＲゲート回路０４〜Ｇ６から導出させる
。

以上のことかられかるように、変換回路３２はエツジ検
出回路２Ｂから出力されるエツジ判定信号により、第２
図の特性をもつテンポラルに引き伸ばされた動き検出信
号を、エツジ部では第７図（ｂ）の特性に、平坦部では
第７図（ａ）の特性に変換して最終の動き検出信号とし
て混合回路Ｉ７に供給している。

したがって、上記実施例の構成によれば、エツジ部と平
坦部での特性を同時にもたせた動き検出信号を生成して
いるので、従来のように２つの動き検出信号に対して遅
延用のフィールドメモリを２系統設ける必要がなくなっ
て小型になり、単に動き検出信号のビット増加に対応さ
せるだけで正確な動き検出が行なうことができるので、
経済的にも有利とすることができる。

尚、上記実施例ではノンインターレース変換方式の場合
について説明したが、Ｙ／Ｃ分離方式についても同様に
実施可能であり、この外その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、簡単な構成にし
て正確な動き検出を行うことができ、経済的にも有利な
動き適応処理装置を提供するこ第１図はこの発明に係る
動き適応処理装置としての動き適応ノンインターレース
変換装置の一実施例を示すブロック構成図、第２図は同
実施例の動き検出手段による動き検出感度特性を示す特
性図、第３図は同実施例の動き検出信号の検出感度特性
を切換える切換回路の具体的な構成を示す回路図、第４
図はインターレースされたテレビジョン信号をノンイン
ターレースに変換する原理を示す図、第５図は従来の動
き適応ノンインターレース変換装置を示すブロック構成
図、第６図及び第７図はそれぞれ従来の動き適応ノンイ
ンターレース変換装蓋の問題点を説明するための図であ
る。

］１・・・輝度信号入力端子、１２．１３・・・フィー
ルドメモリ、１４・・・動き検出回路、１５・・・フィ
ールド間補間信号生成回路、１６・・・ライン間補間信
号生成回路、１７・・・混合回路、１８・・・ノンイン
ターレース変換回路、１９・・・出力端子、２０．２３
・・・フィールドメモリ、２１．２４・・・最大値選択
回路、２２．２５・・・制御回路、２Ｂ・・・エツジ検
出回路、２７・・・選択回路、２８・・・動き検出回路
、２９・・・フィールドメモリ、３０・・・最大値選択
回路、３２・・・変換回路。

出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 ｒ−一−１−一一） 第 図 第６図 （ａ） （ｂ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テレビジョン信号をｎフレーム（ｎは整数）分記憶して
   遅延出力する第１の記憶手段と、この第１の記憶手段に
   入力されるテレビジョン信号と当該記憶手段から出力さ
   れるテレビジョン信号との差分信号を取出すと共に、入
   力されたテレビジョン信号から画柄のエッジ部での動き
   検出感度特性及び画柄の平坦部での動き検出感度特性を
   加算合成した非線形特性を備え、この非線形特性に基づ
   いて前記差分信号を動き検出信号に変換する動き検出手
   段と、前記テレビジョン信号の画柄の変化点を検出しエ
   ッジ検出信号として出力するエッジ検出手段と、前記動
   き検出信号をｍフィールド（ｍは整数）分記憶して遅延
   出力する第２の記憶手段と、この第２の記憶手段から出
   力される動き検出信号を前記エッジ検出信号に対応した
   動き検出感度特性の信号に変換する変換回路と、この変
   換回路から出力される動き検出信号に基いて前記テレビ
   ジョン信号の処理を制御する信号処理部とを具備したこ
   とを特徴とする動き適応処理装置。