JPH02217083A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、テレビジョン受信機等における再生画像の
動き量の検出やＶＴＲ等における録画画像・再生画像の
動き量の検出に用いられる動き検出回路に関する。

（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なわ
れている。そのうち、代表的なものとして、順次走査（
ノンインクレース）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
出して、処理方法を切り換える動き検出回路を必要とす
る。

以下では順次走査変換方式を例にとって説明を行なうが
、適応形Ｙ／Ｃ分離方式においても画質の改善が可能で
ある。

順次走査変換方式は、インクレース（飛越走査）で伝送
されてきたテレビの映像信号をノンインタレース（順次
走査）に変換することで、現行方式の問題点となってい
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。具体的には、インクレース伝送されて
きた現信号から、ラインメモリやフィールドメモリを用
いて補間信号を生成し、現信号と補間信号を順次に走査
することで実現している。

ところで、従来はこの補間信号を現信号に合成する際、
静止画像は対しては、時間軸方向のみの演算を施したフ
ィールド間内挿を行ない、動画像に対しては垂直軸方向
の演算を施したライン間内挿を行なう、動き適応型順次
走査変換が広く採用されている。この回路を第６図に示
し、動作原理を以下に説明する。

第６図において、入力端子１１に入力されたＮＴＳＣ方
式テレビジョン信号の輝度信号（以下、Ｙ信号と称する
）は、フィールド（２６２Ｈ）遅延回路１２１でフィー
ルド遅延さ、れて混合回路１３に入力され、時間軸方向
のフィールド間内挿信号として処理される。すなわち、
この信号は静止画像の補間データである。第７図（ａ）
に時間軸方向のフィールド間内挿の形態を示す。また、
入力端子１１に入力されたＹ信号は、上下ライン間和フ
ィルタ（以下、ラインＩＰＦと称する）１４で１ライン
前の信号と平均化処理され、垂直軸方向のライン間内挿
信号として混合回路１３に入力される。すなわち、この
信号は動画像の補間データである。

第７図（ｂ）に垂直軸方向のライン間内挿の形態を示す
。

ここで、上記混合回路１３は、前記静止画像の補間信号
と動画像の補間信号を画像の動き量に適応させて混合す
る。この動き量は以下のようにして検出される。

まず、前記フィールド（２６２Ｈ）遅延回路１２で１フ
イールド遅延されたＹ信号はさらにフィールド（２６３
Ｈ）遅延回路１５て１フイールド遅延され、減算回路１
６で入力端子１１からのＹ信号が減算される。すなわち
、減算回路１６の出力はフレーム間差信号となる。この
信号はノン・リニア回路１７に供給される。

このノン・リニア回路１７は第８図に示す動き検出感度
特性を持ち、入力信号の大きさεが所定値Ａより小さい
場合には動きの量を表す出力ｆ　（ε）をｒＯＪとし、
εが所定値Ａより大きく所定値Ｂより小さい場合にはｆ
（ε）＝Ｋ・εを出力し、εが所定値Ｂよりも大きい場
合にはその出力ｆ（ε）を最大値ｍａｘに固定する。こ
のノン・リニア回路１７で感度特性に基づいて変換され
たフレーム間差信号は最大値検出回路１８に直接供給さ
れると共に、フィールド（２６２Ｈ）遅延回路１９で１
フイールド遅延されて最大値検出回路１８に供給される
。

この最大値検出回路■８は、第９図に示すように、フレ
ーム間差信号とこの信号を１フイールド遅延させた信号
とを比較し、その差分値の最大値を出力するものである
。すなわち、この最大値が動き検出信号である。この動
き検出信号は上記混合回路１３に供給され、前記静止画
像の補間信号と前記動画像の補間信号とを適切に混合す
るために用いられる。

この混合回路１３から出力される補間信号は入力端子１
１に入力された現インタレースＹ信号と共に倍速変換回
路２０に供給される。この倍速変換回路２０は１ライン
毎に入力Ｙ信号と補間信号とを交互に切換導出し、倍の
速度で読出し出力するものである。これによって、入力
されたインタレースＹ信号は補間処理されてノンインタ
レースＹ信号となり、出力端子２１から出力されること
になる。

しかしながら、上記構成において、実際には原信号のＹ
信号の動き検出で誤りが発生しやすい。

これは、ノン・リニア回路１７の動き検出感度特性（第
８図）が一定されているため、 （１）動画像では動きが激しいと検出が追従できない。

（２）静止画像ではノイズによる影響を受ける。

といった検出誤りの原因のどちらにも対処した設定が不
可能であった。そのため、二重像障害、文字のちらつき
等の画質劣化を同時に減少させることが困難であった。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来の動き検出回路では、動画像ある
いは静止画像で発生する検出誤りのどちらをも減少させ
ることは困難であった。

この発明は上記の課題を解決するためになされたちので
、動画像及び静止画像の双方における原信号の動き検出
誤りを減少させ、これによってテレビジョン画質の改善
を図ることのできる動き検出回路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） この発明は、動き検出信号を積分する積分手段と、この
積・分手段の出力に応じて動き検出感度特性を変化させ
る感度制御手段とを具備して構成したことを特徴とする
。

（作用） 上記構成において、動き検出信号は積分手段により指定
された画面全体に渡る積分が施され、その指定画面全体
の動き量として出力される。こ合が大きいときに動きに
敏感な感度に設定変更することで、次画面の画像の動き
の変化が大きくても動き検出を追従させることができる
。また、逆に動画像の占める割合が小さいときに動きに
鈍感な感度に設定変更することで、静止画像におけるノ
イズの影響を抑えることができる。さらに、全体的に動
きの激しい画像に対して感度を高く制御することにより
、たとえ静止画像を動画像として取り誤ったとしても画
面上では目立たないので、両画像の境界部での異和感を
なくすことができる。

（実施例） 以下、第１図乃至第５図を参照してこの発明の一実施例
を説明する。

第１図はその基本構成を示すもので、入力端子３１に入
力されたＹ信号はフレーム遅延部３２で１フレ一ム分遅
延された後、減算回路３３に供給され、ここで入力Ｙ信
号が減算されてフレーム間差信号が得られる。このフレ
ーム間差信号はノン・リニア回路３４に供給され、動き
検出感度特性に応じて適宜変換される。このノン・リニ
ア回路３４で変換されたフレーム間差信号は最大値検出
回路３５に直接供給されると共に、フィールド（２６２
Ｈ）遅延回路３６で１フイールド遅延されて最大値検出
回路３５に供給され、ここでフレーム間差信号とこの信
号を１フイールド遅延させた信号との差分値の最大値が
検出され、動き検出信号として出力端子３７から出力さ
れる。

以上までの構成は従来と同じであるが、ここでは最大値
検出回路３５で得られた動き検出信号を積分回路３８に
供給するようにしている。この積分回路３８は動き検出
信号を一画面全体に渡って積分し、その積分結果を一画
面全体の動き量として出力するものである。ここで、積
分結果の値を見れば、一画面全体に対して動画像の占め
る割合を識別することかできる。そこで、積分回路３８
の出力をリン・リニア回路３４に帰還し、その動き検出
感度特性を積分値に応じて制御する。すなわち、一画面
全体に対して動画像の占める割合が大きいときには動き
に敏感な感度に設定変更する。これによって、次画面の
画像の動きの変化が大きくても動き検出を追従させるこ
とができる。また、逆に動画像の占める割合が小さいと
きには、動きに鈍感なに設定変更する。これによって静
止画像におけるノイズの影響を抑えることができる。さ
らに、全体的に動きの激しい画像に対しては感度を高く
制御する。これによって、たとえ静止画像を動画像とし
て取り誤ったとしても画面上では日立たたないので、両
画像の境界部での異和感をなくすことができる。

第２図に上記構成の動き検出回路の応用例として動き適
応順次走査変換回路を取り上げ、さらに第３図乃至第５
図を参照して説明する。但し、第２図において第１図及
び第６図と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
は異なる部分について詳述する。

第２図において、入力端子１１に入力されたＮＴＳＣ方
式のＹ信号は、第６図の従来回路と同じく、フィールド
（２６２Ｈ）遅延回路１２を経て混合回路１３に供給さ
れ、動き適応静止画像処理としての時間軸方向フィール
ド間内挿に供される。

また、動き適応動画像処理についても同様に、上下ライ
ン間和フィルタ１４を経て混合回路１３に供給され、垂
直軸方向ライン間内挿に供給される。

一方、Ｙ信号入力は、フィールド（２６２Ｈ）遅延回路
１２とフィールド（，２６３Ｈ）遅延回路１５を経て１
フレ一ム分遅延される。フィールド遅延回路１２．１５
は第１図のフレーム遅延部３２に相当し、その遅延信号
はもとのＹ信号と共に減算回路３８に供給され、ここで
その差成分が演算される。これによって、フレーム間差
信号が生成される。このフレーム間差信号は、通常第６
図の従来回路と同じ動き検出感度特性を有するノン・リ
ニア回路３４によって変化を受け、動き量に応じた係数
が割り当てられて最大値検出回路３５に直接供給される
と共に、フィールド（２６２Ｈ）遅延回路３６で１フイ
ールド遅延されて最大値検出回路３５に供給される。

この最大値検出回路３５に入力されたフレーム間差信号
はフィールド遅延信号と比較され、その差分値の最大値
が演算されて動き検出信号となる。

この最大値検出回路３５から出力される動き検出信号は
、第６図の従来回路と同様に混合回路１３に供給される
と共に積分回路３８に供給される。

この積分回路３８は、例えば具体的には第３図に示すよ
うに構成される。すなわち、この積分回路３８は入力端
子ＩＮに供給された動き検出信号を抵抗Ｒ１、コンデン
サＣ及びオペアンプＯＰＩからなるＣＲ形フィルタ回路
に入力し、Ｒ１及びＣによって決まる時定数でその直流
分を取出す。そして、この直流分を抵抗Ｒ２，Ｒ３及び
オペアンプＯＰ２からなる帰還形増幅回路で増幅し、出
力端子ＯＵＴから導出するようにしたものである。さら
に、上記コンデンサＣには並列にスイッチＳＷが接続さ
れており、このスイッチＳＷを閉じることによってリセ
ットをかけることができるようになっている。

ここで、上記時定数は１／６０秒とし、スイッチＳＷは
１　＝０て閉じられており、１／６０秒（１フイールド
のスキャン時間）毎に垂直ブランキングでリセットを行
なうものとする。つまり、このような回路では、−画面
中の動画像の場所に依らず正確に一画面全体の積分値が
得られるが、１画面毎にリセットをかけるリセット回路
を別に必要とする。

上記積分回路３８の出力は、第１図に示したように直接
ノン・リニア回路３４に供給して感度制御に供するよう
にしてもよいが、第２図に示すようにＣＰＵ　（演算処
理装置）３９によって目的に応じた感度制御信号に置換
えるようにすると効果的である。

ノン・リニア回路３４では、仮に最大値（５ｖ）に対す
る積分値の８０％をしぎい値Ｖとすると、積分値出力が
しきい値７以上の時には、第４図に示すように、差成分
εの所定値Ａの絶対値を小さくし、動き検出感度を動き
に敏感に反応するよう設定変更する。また、逆に、積分
値出力がしきい値Ｖ以下の時には、所定値Ａの絶対値を
大きくして動き検出感度を動きに対して鈍く反応させる
よう設定変更する。このようにすることで、現画面と相
関が高い、次画面の動き検出を適切に行なうことができ
る。

上記ＣＰＵ３９による動き検出感度の制御の一例を第５
図に示して説明する。まず、積分回路３８から出力され
るアナログ積分値をＣＰＵの内部レジスタに取り込む（
ステップａ）。そして、レジスタの内容判定を行なって
そのレベルがしきい値（例えば、最大レベルの８０％と
設定）■を越えていれば「１」、越えていなければｒＯ
Ｊとする。

さらに、その判定結果に応じて画像全体を判定しくステ
ップＣ）、レジスタの内容判定が「１」なら、ば「動画
」と判定して内部レジスタにｍ（例えば「６」）を入力
しくステップｄ）、レジスタの内容判定が「０」ならば
「静画」と判定して、内部レジスタにｎ（例えば「２」
）を入力する（ステップｅ）。この内部レジスタの値を
出力ポートを通じてノン・リニア回路３４に送り（ステ
ップｆ）、ノン・リニア回路３４の動き検出感度の設定
切換を行なう。

尚、出力ポートからのデータビットは通常３〜４ビツト
であるが、この例の制御では１ビツトでよい。また、動
き検出感度の切換は８段階で行なうことができ、その設
定の選択は任意にできるものとしておく。このようにし
て、積分回路３８の出力をノン・リニア回路３４に帰還
させる。

上記の動き検出回路によって得られた動き検出信号が混
合回路１３に供給されると、この混合回路Ｉ３はその動
き検出信号に応じて定まる比率で静画像の補間信号と動
画像の補間信号とを混合する。

このようにして生成された補間信号は入力端子Ｉｔに入
力された元のＹ信号と同時に倍速変換回路２゜に入力さ
れ、ここでインクレース伝送入力された原信号と補間信
号とによって順次走査変換が行なわれる。

したがって、動き適応順次走査変換回路にこの発明に係
る動き検出回路を適用すれば、動き検出感度を１画面の
動き量に応じて最適な感度に調整できるので、動きが激
しい動画像であっても動き検出を追従させることができ
、静止画像であってもノイズによる影響を低減すること
ができ、自然な順次走査変換が可能となる。

尚、この発明の実施例では、積分手段として一画面全体
に渡る積分を行なう場合について説明したが、画面の一
部分もしくは複数の画面に渡って積分を行なうようにし
ても良い。また、この発明の実施例として順次走査変換
を取り上げたが、適応形Ｙ／Ｃ分離方式においても同様
に適用可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、動き検出信号の積
分値によって動き検出感度特性を制御することにより、
原信号入力の動き検出誤りを減少させることができ、動
きの激しい画像における二重像障害の減少、ノイズによ
る静止画像のエツジ部分（特に、文字など）のちらつき
などを改善することが可能となり、これによってテレビ
ジョン画質の改善を図ることのできる動き検出回路を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の基本構成を示す動き検出
回路のブロック回路図、第２図は第１図の動き検出回路
を適用した順次走査変換回路の構成を示すブロック回路
図、第３図は同実施例の積分回路の具体的な構成を示す
回路図、第４図は同実施例のノン・リニア回路における
動き検出感度特性の制御を説明するための特性図、第５
図は同実施例のＣＰＵによる積分回路出力の制御フロ−
を示すフローチャート、第１図は従来の動き検出回路を
用いた順次走査変換回路の構成を示すブロック回路図、
第７図（ａ）は時間軸方向のフィールド間内挿、同図（
ｂ）は垂直軸方向のライン間内挿を説明するための図、
第８図は従来のノン・リニア回路のもつ動き検出感度特
性を示す特性図、第９図は動き検出の原理を説明するだ
めの図である。 １１・・・入力端子、１２・・・フィールド遅延回路、
１３・・・混合回路、１４・・・上下ライン間和フィル
タ、１５・・・フィールド遅延回路、１８．３３・・・
減算回路、１７．３４・・・ノン・リニア回路、１８．
３５・・・最大値検出回路、１９゜３６・・・フィール
ド遅延回路、２０・・・倍速変換回路、２１・・・出力
端子、３２・・・フレーム遅延部、３８・・・積分回路
、３９・・・ＣＰＵ、Ｙ・・・輝度信号。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦（ａ） 第 図 第 図 を 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 テレビジョン信号と同信号をフレーム遅延した信号との
   差成分を取出し、この差成分に動き検出感度特性を与え
   て動き検出信号を生成 する動き検出回路において、前記動き検出信号を積分す
   る積分手段と、この積分手段の出力に応じて前記動き検
   出感度特性を変化させる感度制御手段とを具備すること
   を特徴とする動き検出回路。