JPH02246691A

JPH02246691A - 動き検出回路およびそれを用いた画像処理回路

Info

Publication number: JPH02246691A
Application number: JP6820889A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Nishigori; 義久錦織
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-02
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2600368B2

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、映像信号が動画であるか静止画であるかを判
定する動き検出回路およびこの動き検出回路を用いる画
像処理回路に関する。

従来の技術第５図は従来の動き検出回路の構成図である。

第５図において、６０は低域輝度信号を用いる動き検出
回路（低域検出）、５９は高域輝度信号と色信号からな
る高域映像信号を用いる動き検出（高域検出）、８１．
８２は乗算回路、θ４はエツジ検出回路、６３は加算器
、６５は閾値回路である。上記のように構成された動き
検出回路の端子１より、復号映像信号が入力されると高
域検出５９と低域検出６０に入力される。

高域検出５９の具体的構成を示すのが第３図Ａある。第
３図Ａにおいて３７はハイ・バス・フィルタ（ＨＰＦ）
、３８．３９は１フレームデイレイ（ＦＭ）、４０は減
算器である。

上記のように構成された高域検出回路に復号映像信号が
入力されると、ＨＰＦ３７で高域成分のみ・が取り出さ
れふたつのＦＭ３８．３９によって２フレーム期間遅延
される。色信号の位相は１フレーム毎に反転するので、
２フレーム期間離れた信号では同相である。そこで減算
器４０の出力は２フレーム期間離れた信号の差値であり
静止画ではゼロであり、動画では有意の値となる。

また第５図の低域検出６０の具体的構成を示すのが第３
図Ｂである。第３図Ｂにおいて、４３はロー・バス・フ
ィルタ（ＬＰＦ）、４４は１フレーム・デイレイ（ＦＭ
）、４５は減算器である。

上記のように構成された低域検出回路に復号映像信号が
入力されると、ＬＰＦ４３によって低域輝度信号のみが
取り出される。低域輝度信号は変調されていないので、
減算器４４の出力の１フレーム期間離れた信号の差値は
静止画ではゼロとなり、動画では有意の値となる。

低域検出は１フレーム間の差値を動き信号とし、高域検
出は２フレーム間の差値を動き信号とするので、速い動
きに対する応答は低域検出の方が良い。しかし、動き検
出の誤りのめだつエツジ部分では低域検出の感度は落ち
るので、高域検出を用いる必要がある。

例えば、第８図Ａ−ａに示す用に画面の中央で輝度信号
が白から黒に変わっている場合、この信号の低域輝度信
号は第８図Ａ−ｂに示すように白から黒への変化はなだ
らかとなって低域検出６０の出力のレベルは低い。これ
に対して第８図ａの信号の高域成分は第８図Ａ−ｃに示
すように低域輝度信号に比べて急峻になり高域検出５９
の出力は低域検出６１の出力より大きくなる。

そこで、エツジ検出回路６４で画像のエツジ部を検出し
て、エツジ部では高域検出の感度を上げるように、乗算
器６１の係数を増やし、乗算器６２の係数を減らす。ま
たエツジ部以外では低域検出の感度を上げてるように、
乗算器６１の係数を減らし、乗算器６２の係数を増やす
。

このエツジ検出回路の具体的構成を示すのが第６図であ
る。第６図Ａにおいて８８．６９は１ラインデイレイ（
ＩＨ＠ＤＥＬ）、７１．７２は１クロツクデイレイ（Ｌ
Ｄ）、７０、？４は減算器、７３は加算器、７５は閾値
回路である。

上記のように構成された、エツジ検出回路は！１１搬送
の４倍のサンプリング・クロックをもつ装置に用いられ
るもので、端子６７より復号映像信号が入力されるとふ
たつのＩＨ＠ＤＥＬＥ１８．８９とＩＤ７１．７２に入
力される。

ＮＴＳＣ信号では２ライン離れた信号と４倍の副搬送は
周波数のクロックの２クロク離れた信号の色信号の位相
は同相であるので、減算器７０．７４によって垂直方向
と水平方向の信号の変化分が得られる。そして、加算器
７３でふたつの変化分を加算して閾値回路７６に入力し
、閾値よりも変化分が大きいときにはエツジがあると判
定する。

また、第６図Ｂは副搬送周波数の整数倍でないサンプリ
ング・クロックをもつ装置に用いられるもので、７８．
７９はＩＨ・ＤＥＬ、８１はＬＰＦ１８２．８３はＩＤ
、８０１８４は減算器、８５は加算器、８６閾値回路で
ある。

上記のように構成された、第２のエツジ検出回路に復号
映像信号が入力されると、ふたつのＩＨ・ＤＥＬ７８．
７９と減算器８０によって第１のエツジ検出回路と同様
に垂直方向の変化分が求められる。また復号映像信号の
一つはＬＰＦ８１に入力され低域輝度成分が取り出され
、ふたつのＩＤ８２．８３に入力され、減算器８４で水
平方向の変化分が取り出される。ふたつの変化分は加算
器８５で加算され閾値回路８６で閾値と比較され、閾値
よりも小さいときには静止画であると判定される。水平
方向の変化分を求めるのに低域輝度信号を用いるのは、
サンプリング・クロックが副搬送波の整数倍でなので色
信号の同相点が得られ無いためである。また、ふたつの
ＩＤを一つにしても良い。

また、エツジ検出には第８図に示した１次微分の他にラ
プラシアン回路などが用いられる。

１次微分の波形は第８図Ａ−ｃに示す。このように適応
的に重みづけられた動き信号は加算器６３で加算され、
閾値回路６５に入力され、ある閾値よりも小さいときに
は静止画であり、大きいときには動画であると判定され
る。

第７図は上記の従来の動き検出回路を用いた従来の輝度
信号色信号分離回路の構成図である。第７図において、
９１は着目する画素と１フレーム期間離れた画素を用い
て色信号を分離するフレーム・フィルタ、９３は着目す
る画素点同一フィールド内の希望の画素を用いて色信号
を分離する２Ｄ・フィルタ、９４は従来の動き検出回路
、９２は切替回路、９５はハイ・パス・フィルタ（ＨＰ
Ｆ）、９６は減算器である。

上記のように構成された、輝度信号色信号分離回路にお
いて端子９１より映像信号が入力されるとフレーム・フ
ィルタ９２で色信号Ｃ１，２Ｄ・フィルタ９３色信号Ｃ
２がそれぞれ分離される。

Ｃ１は静止画では完全に分離されたものだが、動画では
偽輪郭等の新たな劣化をふくむ、これに対してＣ２は静
止画、動画に関わらず完全に分離された信号ではないが
、新たな劣化は含まない。

それ故、従来の動き検出回路９７の出力により切替回路
９５において、静止画ではＣ１を選択し、動画ではＣ２
を選択することで、最も劣化少ない色信号を選択する。

切替回路９４で選択された色信号はＨＰＦ９５で高域の
みに帯域制限され、減算器９６で元信号より引かれて輝
度信号を得る。

発明が解決しようとする課題しかしながら、第８図Ｂに示すように低域輝度信号のレ
ベルが低くほとんど変化せずに色信号が画面の中央で変
化するような場合、低域輝度信号は第８図Ｂ−ｂに示す
ようになり、微分波形は色信号の帯域が狭いために第８
図Ｂ−ｃに示すようになだらかになる。そのため、エツ
ジが検出されなくなる。その結果、変化のほとんど無い
低域輝度信号が動き検出に用いられ、動きがあっても静
止画であると誤判定される。

上記のように、第５図に示す従来の動き検出回路では第
８図Ｂ−ａに示すような動画が入力された場合、静止画
と誤判定されるという問題点を有していた。

また、この従来の動き検出回路を用いた輝度信号色信号
分離回路でも第８図Ｂ−ａに示す信号が入力されると、
動画であるにも関わらずフレーム・フィルタ画用いられ
、ドツト妨害や偽輪郭などの劣化を生じると言う問題点
を有していた。

課題を解決するための手段本発明は着目する画素周辺の低域成分と高域成分の比率
を判定する回路と、この比率に応じて低域輝度信号によ
る動き検出と高域映像信号による動き検出の重みづけを
切り替える回路を備えたことを特徴とする動き検・出回
路である。また、この動き検出回路を有する輝度信号色
信号分離回路である。

作用本発明は前記のように構成することにより、従来の動き
検出回路では動画を静止画と誤判定する場合でも正しく
判定することができる。

また、この動き検出回路を輝度信号色信号分離回路に応
用することで誤りの無い分離ができる。

実施例第１図Ａは本発明の第１の実施例の構成図である。第１
図Ａにおいて２は高域検出回路、３は低域検出回路、４
．５は乗算器、６は加算器、７は低域信号と高域信号の
比率を判定する低域・高域比率判定回路、８は閾値回路
である。

上記のように構成された動き検出回路に復号映像信号が
入力されると、高域検出回路２と低域検出回路３に入力
される。高域検出回路２と低域検出回路３は従来の動き
検出回路で説明した第３図Ａ、　　Ｈに示すものである
。

入力信号の一つは低域舎高域比率判定回路７に入力され
る。この低域φ高域比率判定回路７の構成を示したのが
第４図である。第４図において、４８はハイ・パス・フ
ィルタ（ＨＰＦ）、４９．５２は絶対値回路、５０．５
１はロー・パス・フィルタ（ＬＰＦ）、５３は除算ＲＯ
Ｍ１５４は平滑化回路である。

上記のように構成された低域Ｏ高域比率判定回路に復号
映像信号が入力されると、ＨＰＦ４８、絶対値回路４９
．ＬＰＦ５０によって高域成分の振幅の局所平均値が得
られる。また、ＬＰＦ５１゜絶対値回路５２によって、
低域成分の振幅かえられる。そして、除算ＲＯＭ５３で
高域成分と低域成分の比率が求められ、平滑化回路５４
を通って係数発生回路５５に入力される。係数発生回路
５５では高域酸の比率が大きいときには乗算器４の係数
を大きクシ、低域成分の比率が大きいときには乗算器５
の係数を大きくする。

各乗算器で重みづけられた動き信号は加算器８で加算さ
れ、閾値回路８で閾値と比較され、閾値よりも小さいと
きには静止画であると判定される。

第１図Ｂは本発明の第２の実施例の構成図である。第１
図Ｂは第１図Ａとほぼ同じ構成で、異なるのは第１図Ａ
の閾値回路８が無いことである。

第１図Ｂの動き検出回路では高域検出１１、低域検出１
２、低域・高域比率判定１６、乗算器１３．１４、加算
器１５により、第１図Ａの動き検出回路と同様に動き量
が演算され、その動き量を出力する。

上記のように、低域輝度信号のレベルが低く色信号のみ
があるような場合でも低域・高域比率判定回路で検出し
高域信号による動き検出の重みづけを増やすので誤りが
なくなる。

第２図Ａは本発明の第３の実施例である輝度信号色信号
分離回路である。第２図Ａにおいて、１９は着目する画
素と１フレーム期間離れた画素を用いて色信号を分離す
るフレームＯフィルタ、２１は着目する画素と同一フィ
ールド内の希望の画素を用いて色信号を分離する２Ｄ・
フィルタ、２４は第１図Ａの動き検出回路、２０は切替
回路、２２はハイ・パス・フィルタ（ＨＰＦ）、２３４
を減算器である。

上記のように構成された、輝度信号色信号分離回路にお
いて端子１８より映像信号が入力されるとフレーム・フ
ィルタ１９で色信号Ｃ１，２Ｄ＋１フィルタ２１色信号
Ｃ２がそれぞれ分離される。

それ故、動き検出回路２４の出力により切替回路２０に
おいて、静止画ではＣ１を選択し、動画ではＣ２を選択
することで、最も劣化少ない色信号を選択する。切替回
路２０で選択された色信号は）ＩＰＦ２２で高域のみに
帯域制限され、減算器２３で元信号より引かれて輝度信
号を得る。

第２図Ｂは本発明の第３の実施例である輝度信号色信号
分離回路である。第２図Ｂの構成は第２図Ａとほぼ同じ
で２８のフレームφフィルタ、２１の２Ｄφフイルタ、
３２のＨＰＦ、３３は減算器は第２図Ａと同じものある
。３１は第１図Ｂの動き検出回路で、動き量を出力し、
２９の混合回路ではこの動き量に応じてＣ１と０２の混
合比率を変化させて、常に最適な分離信号が得られるよ
うにする。

このように、第１の実施例の動き検出回路を用いて動き
検出を行なうので誤りがなく、従って動画であるにも関
わらずフレーム・フィルタを用いて偽輪郭やドツト妨害
などの劣化を生じることがない。

発明の効果以上のように本発明によれば、動画であるにも関わらず
、従来の動き検出方法では静止画と判定される場合でも
、着目するサンプル点近傍の高域成分と低域成分の比率
を検出し、その比率に応じて高域検出と低域検出の重み
づけを切り替えることにより誤判定を防ぐことができ、
またこの動き検出回路を用いてフレーム・フィルタと２
Ｄフイルタを切り替えるので、最適なフィルタを用いる
ことができその実用的動果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の動き検出回路の構成図
、第２図は本発明の第２の実施例の動き検出回路の構成
図、第３図は第１図における高域検出回路と低域検出回
路の構成図、第４図は第１図における低域φ高域比率判
定回路の構成図、第５図は従来の動き検出回路の構成図
、第６図は第５図のエツジ検出回路の構成図、第７図は
従来の輝度信号色信号分離回路の構成図、第８図は動き
検出回路の動作の説明図である。１．１０，１８．２７・・入力端子、２，１１・・高域
検出、３．１２・・低域検出、４．５，１３．１４・・
乗算器、６．１５・・加算器、８・・閾値回路、１９．
２８・・フレーム争フィルり、２１．３０・・２Ｄフィ
ルり、２４．３１・・動き検出回路、２０・・切替回路
、２９・・混合回路、・・減算器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）離散化されたＮＴＳＣ信号を入力信号とし、着目
する画素の近傍の低域信号と高域信号の比率を求める比
率判定回路と、低域輝度信号を用いて画像の動きに応じ
た第１の動き量を出力する第１の動き検出回路と、高域
映像信号を用いて画像の動きに応じた第２の動き量を出
力する第２の動き検出回路と、前記比率判定回路の出力
に応じて前記第１の動き量と第２の動き量の重みづけを
変える回路と、この重みづけされた第１の動き量と第２
の動き量を加算する加算回路とを有することを特徴とす
る動き検出回路。
（２）加算回路の出力をある値と比較する閾値回路を有
することを特徴とする請求項１記載の動き検出回路。
（３）離散化されたＮＴＳＣ信号を入力信号とし、着目
する画素と１フレーム期間離れた信号を用いて輝度信号
色信号分離を行なうフレーム・フィルタと、着目する画
素と同一フィールド内の近傍の画素を用いて輝度信号色
信号分離を行なう２次元フィルタと、請求項１記載の動
き検出回路と、前記動き検出回路の判定結果により前記
フレーム・フィルタと前記２次元フィルタの出力を切り
替える切替回路を有することを特徴とする画像処理回路
。
（４）離散化されたＮＴＳＣ信号を入力信号とし、着目
する画素と１フレーム期間離れた信号を用いて輝度信号
色信号分離を行なうフレーム・フィルタと、着目する画
素と同一フィールド内の近傍の画素を用いて輝度信号色
信号分離を行なう２次元フィルタと、請求項２記載の動
き検出回路と、前記動き検出回路の出力に応じて前記フ
レーム・フィルタと前記２次元フィルタの出力を混合す
る混合回路を有することを特徴とする画像処理回路。