JPH02290381A - 動き補正付きテレビジョン信号方式変換器 - 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］ この発明は、動き適応型のビデオ信号処理に関し、より
詳しくはそのような信号処理を使用する動き補正付きテ
レビジョン信号方式変換器に関する。

［発明の概要］ この発明は、動き適応型のビデオ信号処理に関し、より
詳しくはそのような信号処理を使用する動き補正付きテ
レビジョン信号方式変換器において、最初のフィールド
またはフレームのブロックと次のフィールドまたはフレ
ームのブロックとの間の関連する内容の動きを表す複数
の動きベクトルを導出するために、はじめにビデオ信号
の最初のフィールドまたはフレームにおける複数のブロ
ックと次のフィールドまたはフレームの複数のブロック
七を、それぞれ比較する動き補正付きテレビジョン信号
方式変換器であって、はじめの比較によって得られたブ
ロックのそれぞれに対応する複数の動きベクトルを導出
する手段と、関連する複数の動きベクトルによって指示
され、前のおよび後に続く人力フィールドまたはフレー
ムにおける複数の画素を用いて入力フィールドまたはフ
レームにおけるそれぞれの画素の輝度整合を行い、その
輝度整合結果に基づき入力フィールドまたはフレームの
それぞれについての前記ブロックのそれぞれにおけるそ
れぞれの画素に対して、関連する動きベクトルを上記の
手段から導出される複数の動きベクトルから導出する第
１の手段と、出力フィールドまたはフレームに一時的に
最もよく似た二つの入力フィールドまたはフレームから
引き出された複数の動きベクトルを比較することによっ
て、出力フィールドまたはフレームのそれぞれについて
の前記ブロックのそれぞれにおけるそれぞれの画素に対
して、関連する動きベクトルを導出する第２の手段とを
設けることにより、出力フィールドまたはフレームを構
成するそれぞれの画素に適切な複数の動きベクトルを元
の複数の動きベクトルから生成するようにしたものであ
る。

［従来の技術］ テレビジョン信号方式（ビデオ信号の標準方式）の変換
器は、例えばビデオ信号を５０フィールド／秒且つ６２
５ライン／フレームの標準方弐から６０フィールド／秒
且つ５２５ライン／フレームの標準方式に変換する如く
、ビデオ信号を一の標準方式から他の標準方式へ変換す
る装置として周知である。

ビデオ信号に付随する時間方向及び垂直方向の折り返し
歪により、単純な線形補間技術を使用するだけでは高画
質のビデオ信号の標準方式の変換は達成されない。この
ため、単純な線形補間を行ったのでは処理結果としての
画像に不要な人工的なノイズが混入し、特にその画像は
垂直方向にボヶると共に時間方向に振動する。

これらの問題を解決するため、ビデオ信号の標準方式の
変換装置に入力ビデオ信号により表される画像の動きの
程度に応じて線形補間回路のパラメータを切り換える適
応制御技術を用いることが提案されている。

また、例えばビデオ信号処理におけるデータ圧縮のため
、ブロック整合技術により入力されるビデオ信号から動
きベクトルを生成することも提案されている。このブロ
ック整合技術においては、或るフィールド又はフレーム
のサーチブロックの内容がそれに続くフィールド又はフ
レームのサーチエリア内の複数のサーチブロックの夫々
の内容と比較され、そのように比較される内容の間の最
小偏差ひいては（仮に存在するならば）その原サーチブ
ロックの内容の動きの方向及び距離が決定される。

［発明が解決しようとする課題コ 本発明は出力フィールドまたはフレームを構成するそれ
ぞれの画素に適切な複数の動きベクトルを生成するため
に元の複数の動きベクトルから選別するという課題に関
連するものである。

かかる点に鑑み、この発明の目的は、動きベクトルを選
別するための改良された手段を有する動き補正付きテレ
ビジョン信号方式変換器を提供するにある。

この発明の他の目的は、動きベクトルを選別するために
二つのステージを有する動き補正付きテレビジョン信号
方式変換器を提供するにある。

この発明の他の目的は、動きベクトルを選別するために
、入力フィールドまたはフレームに対する動きベクトル
に関連するステージと出力フィールドまたはフレームに
対する動きベクトルに関連するステージとの二つのステ
ージを有する動き補正付きテレビジョン信号方式変換器
を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、最初のフィールドまたはフレームのプロソ
クと次のフィールドまたはフレームのブロックとの間の
関連する内容の動きを表す複数の動きヘクトルを導出す
るために、はじめにビデオ信号の最初のフィールドまた
はフレームにおける複数のブロックと次のフィールドま
たはフレームの複数のブロックとを、それぞれ比較する
動き補正付きテレビジョン信号方式変換器において、前
記はじめの比較によって得られた前記ブロックのそれぞ
れに対応する複数の動きベクトルを導出する手段と、関
連する複数の動きベクトルによって指示され、前のおよ
び後に続く入力フィールドまたはフレームにおける複数
の画素を用いて入力フィールドまたはフレームにおける
それぞれの画素の輝度整合を行い、輝度整合結果に基づ
き入カフィールドまたはフレームのそれぞれについての
前記ブロックのそれぞれにおけるそれぞれの画素に対し
て、関連する動きベクトルを前記の手段から導出される
複数の動きベクトルから導出する第１の手段と、出力フ
ィールドまたはフレームに一時的に最もよく似た二つの
入力フィールドまたはフレームから引き出された複数の
動きヘクトルを比較することによって、出力フィールド
またはフレームのそれぞれについての前記ブロックのそ
れぞれにおけるそれぞれの画素に対して、関連する動き
ベクトルを導出する第２の手段とを有する動き補正付き
テレビジョン信号方式変換器である。

［作用］ この発明によれば、出力フィールドまたはフレームを構
成するそれぞれの画素に適切な複数の動きベクトルを元
の複数の動きベクトルから生成することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明しよ
う。本例は、６０フィールド／秒且つｌ１２５ライン／
フレームの高品位ビデオ信号（ＨＤＶＳ）を２４フレー
ム／秒の３５ｍｍフィルム用のビデオ信号に変換するビ
デオ信号の標準方式の変換装置に本発明を適用したもの
である。しかしながら、本発明はこれに限定されず容易
に他の標準方式間の変換装置にも適用することができる
。

第１図は本例の標準方弐の変換装置のブロック図であり
、この第１図において、入力端子（１）に入力ビデオ信
号を供給する。その入力端子（１）を順次走査変換手段
（２）に接続し、この手段で入力ビデオフィールドをビ
デオフレームに変換し、このビデオフレームを相関面を
生成するための直接ブロック整合手段（３）に供給する
。動きベクトル評価手段（４）がこれらの相関面を解析
して生成した動きベクトルを動きベクトル減少千段（５
）に供給し、この動きベクトル減少手段（５）が個々の
画素の動きベクトルの数を減少させた後に、これら動き
ベクトル及び順次走査変換手段（２）の出力を動きベク
トル選別手段（６）に供給する。その動きベクトル選別
手段（６）による動きベクトルの選別において発見され
た如何なる不規則性も動きヘクトル後処理手段（７）に
より除去され、この動きベクトル後処理手段（７）は処
理後の動きベクトルを補間手段（８）に供給すると共に
この補間手段（８）を制御し、この補間手段（８）には
順次走査変換手段（２）の出力をも供給する。標準方式
が変換され且つ動き補償のなされたビデオ信号である補
間手段（８）の出力を出力端子（９）に供給する。本例
の標準方式の変換装置の各構成部及びそれらの動作につ
き以下で詳細に説明する。

順次走査変換手段（２）は入力フィールドと同じ周波数
で出力フレームを生成する。従って、一連の連続したフ
ィールドにおける一連の連続したライン（水平走査ライ
ン）を図示する第２図において、入力フィールドに存在
するライン（水平走査ライン）を十字形で示し補関され
たラインを正方形で示すように、個々の出力フレームは
入力フィールドのラインの２倍の数のラインを含み、そ
れらのラインは人力ビデオ信号のラインと下記の方法の
内の何れかの方法により補閲されたラインとが互い違い
になっている。それら補間されたラインは入力フィール
ドに対して同じ時間軸上の且つ逆極性の補間フィールド
と考えることができる。

順次走査変換を実行するのは主に２つの理由による。第
１に、それに続く直接ブロック整合処理を容易にするた
めであり、第２に最終的に出力されるビデオ信号のフォ
ーマットを考慮したものである。これら２つの理由をよ
り詳細に説明する。

直接ブロック整合処理は次に詳細に述べるように、２つ
の連続するビデオフィールド間の水平方向及び垂直方向
の動きの正確な評価を行うために用いられる。しかしな
がら、直接ブロック整合が施されるビデオ信号のインタ
ーレース構造により、問題が生じ得る。

第３図により表される画像につき考えるに、この第３図
は一連の連続するフィールドにおける一連の連続するラ
インにおいて、白レベルの画素を白い正方形で、黒レベ
ルの画素を黒い正方形で、更にグレイレベルの画素を斜
線が施された正方形で表す。この場合は垂直方向の周波
数がＨＤＶＳ方式では１１２５／３　ｃｐｈ　（ｃｙｃ
ｌｅｓ　ｐｅｒ　ｐｉｃｔｕｒｅ　ｈｅｉｇｈｔ，ザイ
クル／像高）に相当する垂直方向の構造が微細な静止画
が表示されている。この画像を通常のインターレース走
査処理でサンプルすると、個々のフィールドは第４図に
示す如く何れも垂直方向の周波数が１１２５／６　ｃｐ
ｈの静止している輝度成分Ｙを含んでいる如く見える。

しかしながら、個々のフィールドの周波数成分の位相は
逆相である。これらのフィールド間で直接ブロック整合
を実施すると、垂直方向の動き成分として多数の不正確
な且つ異なった値が得られる。この状態が第５図に示さ
れ、この第５図において短縮語のＬＰＦはライン／フィ
ールド（ｌｉｎｅｓ　ｐｅｒ　ｆｉｅｌｄ）を意味する
。

第４図例の動き成分の値は実際には０であるべきである
が、第５図によれば、直接ブロック整合はその垂直方向
の動き成分について正確な答えを与えないことが明かで
ある。このことは、その直接ブロック整合は実際には現
実の動きではなくそのビデオ信号の異なる成分を追跡し
ていることに起因する。

第３図と同様な静止画を表示する第６図について考える
に、この場合各入力フィールドは順次走査に変換されて
フレームを形成し、三角形が補間された画素を表す。こ
の例では各フレームは原人力フィールドと同じ静止状態
の垂直方向の周波数成分、即ち周波数１１２５／３　ｃ
ｐｈの成分を含む。従って、本例では２個の連続するフ
レーム間の直接ブロック整合により垂直方向の動きに対
する正確な値即ち０が得られ、垂直方向の異なる位置の
値を比較することが回避される。更に、順次走査に変換
されたフレームに直接ブロック整合処理を施すと、その
直接ブロック整合処理が２倍のラインを有するフレーム
に施されることになるため、より正確に垂直方向の動き
の評価ができるようになることが重要である。

この実施例において最終的に得られるビデオ信号のフォ
ーマットを考慮すると、この変換されたビデオ信号はテ
ープを介して電子ビーム式の記録装置に供給されるので
、２４フレーム／秒の動画フィルム用の周波数のフレー
ムから構成する必要がある。このため、順次走査に変換
されたフレームの生成が必要であり、更に、例えば動き
の状態が多様すぎて満足に解析できない場合のように動
き補償のなされた標準方式の変換が受け入れられない結
果を生じる虞がある場合にも、その順次走査に変換され
たフレームは極めて有効に使用される。

この場合には、必要とされる出力フレームとしてほとん
ど順次走査に変換されたフレームを使用すると充分に受
け入れられる結果が得られる。

順次走査への変換は多くの方法で実行でき、その方法に
は例えば前フィールドによる置換、３本の空間的に連続
するライン（これら３本のラインは時間的には２個の連
続するフィールドに属する）のメジアンを求めるメジア
ンフィルター又は多段階の動き検出に続いて多方向の線
形補間を行う動き補償のなされた技術がある。しかし、
この実施例には第７図に各ステップが示されている動き
適応型の順次走査変換が好適である。この変換では、完
全な静止画領域では垂直方向の情報をできるだけ保つた
めにフィールド間補間を使用し、動きが大きいときには
フィールド内袖間を使用する。これにより更に動きが滑
らかに表現される。動きの程度がこれら両極端の間であ
るときには、その画像の中に存在する局所的な動きの評
価がなされ、この評価結果によりフィールド間補間とフ
ィールド内袖間とが夫々異なる割合で混合される。

更に詳しく述べるに、第８図に示す如く、前フィールド
と次フィールドとのフレーム差の係数が先ず生成される
。必要とされる評価量を生成するためには、前フィール
ド及び次フィールドからの次式により定義されるフレー
ム間の差分係数配列が各点毎に生成される。

ΔＵ　（画素，現ライン，現フィールド）一Ｙ（画素，
現ライン，次フィールド） Ｙ（画素，現ライン，前フィールド） この式において、Δ０は正規化されていない差分係数配
列、Ｙは３次元画像に対応する輝度配列である。

その差分係数はその後低輝度領域の変化の大きさを調整
するために次のように正規化される。

Δ．（画素，現ライン，現フィールド）＝Ｆ　（Ｙ　（
画素，現ライン））＊ ΔＵ　（画素，現ライン，現フィールド）この式におい
て、Δ９は正規化された差分係数配列、■はフレーム間
の平均輝度レベルであり、Ｙ（画素，現ライン）＝ （Ｙ（画素．現ライン，前フィールド）＋Ｙ（画素，現
ライン，次フィールド））／２が成立し、Ｆ（￥）（正
規化関数）はＶに対して第９図に示すような関数となる
。

その差分配列Δにはその次のフィールドの差分配列と共
に３タップフィルタ（タップ係数が例えば１／４．　１
／２．　１／４又は０，　１．　０）により垂直方向の
フィルタリングが施され、垂直方向の折り返し歪が減少
されると共に、特に時間方向の折り返し歪が最小になさ
れる。従って、 Δｒ　（画素，現ライン，現フィールド）＝ΔＮ　（画
素，現ライン−１，前フィールド）＊Ｃｌ＋ΔＮ　（画
素，現ライン，現フィールド）＊Ｃ２＋ΔＮ　（画素，
現ライン＋１，前フィールド）＊Ｃ１ が成立し、この式において、Δ，はフィルタ通過後の正
規化された差分配列、Ｃ１及びｃ２はフィルタ係数であ
り、直流ゲイン力月に維持されるように２Ｃ１＋Ｃ２＝
１に設定される。

その後５タップ×１５タップ程度までの垂直方向及び水
平方向のフィールド内フィルタにより現フィールド内の
差分値が平滑化される。実際には、３タップ×３タップ
のフィルタで充分である。最後に、実際の動きの評価を
行うために、次式で定義される動き評価量（ＭＥ）を表
す関数を使用して非線形関数が適用される。

ＭＥ（画素．現ライン）＝ γ（空間周波数領域でフィルタがかけられたΔＦ　（画
素，現ライン）） その非線形関数γは第１０図に示す如く導出され、静止
画に対してはＭＥＯ値は０、完全な動画に対してはＭＥ
Ｏ値はｌ、中間領域の画像に対してはＭＥの値は過渡的
な値となる。

補関された画素を生成するために、第１１図に示す如く
、周辺のラインの加重平均をとることによりその欠けて
いる（未完成）のラインの画素が生成される。それから
動き評価量ＭＥがフレーム内で補間された値（２，４．
６又は好ましくは８タップフィルタにより生成される）
に適用され、評価量（１−ＭＥ）がフィールド間の平均
値（又はより複雑な補間値）に適用され、これらの結果
が加算されて次式で定義される順次走査の画素の評価量
が導出される。

Ｙｏｕｔ　（画素．現ライン）＝ ＭＥ（画素，現ライン）＊ ルド）＋Ｙｉｎ（画素．現ライン＋１＋２ｎ，現フィー
ルド））＊Ｃｎ）　＋　（１−ＭＥ）（画素，現ライン
）＊（Ｙｉｎ（画素，現ライン，前フィールド）十Ｙｉ
ｎ（画素，現ライン，次フィールド））／２ここに、Ｃ
Ｏ，Ｃｌ，Ｃ２及びＣ３はフレーム内のフィルタ係数で
あり、直流ゲインを１に維持するために２　（ＣＯ＋Ｃ
１＋Ｃ２＋Ｃ３）　−１に設定される。

この順次走査変換の方法によれば入力フィールドより高
品質のフレームが生成されるが、これは主に動体が分離
されて静止している背景とは異なる方法で補間されるこ
とによる。

第１図に戻り、順次走査変換手段（２）により導出され
たビデオ信号のフレームを動きベクトルを導出するため
に使用する。動きベクトルの評価は２つのステップより
構成される。第１に、連続するフレームから選ばれたサ
ーチブロックの相関を取ることにより相関面が生成され
る。これら相関面が得られた後に、これらは相関が最も
良好な１個又は複数の位置を決定するために検査される
。

相関面を得る方法には数種類の方法があるが、その内の
主な２個の方法は位相相関法及び直接ブロック整合法で
ある。しかしながら、位相相関法の使用には多くの問題
があり、これらの問題は手短かに言うと変換メカニズム
．ウィンドゥ関数，ブロックの大きさ及び生成される相
関面の輪郭の変動し易い性質に関連する。そのため、こ
の実施例では直接ブロック整合法を使用する。

本発明が特に関係する（但し関係するのはこれだけでは
ない）直接ブロック整合手段（３）は次のように動作す
る。この場合、順次走査に変換されたビデオ信号の連続
するフレームの画素の矩形の配列よりなる２個のブロッ
クの相関をとることにより、相関面が生成され、この相
関面より動きベクトルが導出される。

第１２図に示す如く、先ず１フレームより３２画素×２
３ラインの大きさのサーチブロックと称する小さなブロ
ックを取り出す。それから、その次のフレームより　１
２８画素×６９ラインの大きさのサーチエリアと称する
より大きなブロックを取り出す。

そのサーチブロック（ＳＢ）を第１３図に示す如くサー
チエリア（ＳＡ）中の可能な位置（全部で９６×４６の
位置がある）の夫々に配し、夫々の位置でそれら２個の
ブロック間の画素の輝度レベルの差分の絶対値の和を計
算する。この計算結果がこの結果が導出された位置にお
ける相関面の高さとして使用される。この計算結果をサ
ーチエリア内のサーチブロックの可能な位置の夫々につ
いて導出された結果と共に使用することにより、第１４
図に一例を示すような相関面が得られる。理解を容易に
するためその相関面は反転して示してあり、実際に必要
とされるのは最小値であるため、第１４図において必要
とされる点は最も大きなピークである。

サーチブロックの大きさは動き補償が必要とされる物体
の最小の大きさを調べることにより選択される。６２５
ライン／フレーム且っ５ｏフィールド／秒のＰＡＬ方式
の信号に対しては、１６画素×８ラインのサーチブロッ
クが小さな物体の追跡に適していることが分かっており
、この場合にはその物体の中には存在しないがそのサー
チブロックの中には存在する如何なる周囲の情報もその
物体の追跡を妨害することがない。このため、本例では
その方法が採用されたが、ＨＤＶＳ方式では６２５／５
０のＰＡＬ方式に比べて有効画素数／ライン，有効ライ
ン数／フレーム及びアスペクト比が異なることに鑑みて
修正が加えられている。ＨＤＶＳ方式の場合を最初にし
て両者の値を示すと、有効画素数／ラインは１９２０　
（７２０）　．有効ライン数／フレームは１０３５（５
７５）及びアスベクト比は３：５．３３（３：４）とな
る。

第１図の直接ブロック整合手段（３）につき第１５図〜
第１７図を参照して詳細に説明する。一般にその手段は
一連のゲートアレイより構成する。第１５図は１個の画
素蓄積回路を示し、複数（３２個）のその画素蓄積回路
が第１６図に示す１個のライン蓄積回路に組み込まれ、
複数（２３個）のそのライン蓄積回路が第１７図に示す
直接ブロック整合手段（３）（第１図）の一部に組み込
まれている。完全なライン蓄積回路は容易に１個のゲー
トアレイ方式の集積回路で形成することができる。全体
の回路構成に繰り返し部分が多いのでゲートアレイの設
計を単純化することができる。

第１５図の画素蓄積回路は減算回路（２０）、排他的オ
ア回路（２１）、加算回路（２２）、ラッチ回路（２３
）．（２４）、遅延回路（２５），　（２６）及び水平
方向バス（２７）を図示の如く接続して構成され、次の
ように動作する。先ず、基準データはサーチブロックが
位置するフレームである現フレームの連続的な画素デー
タよりなる。従って、そのデータは輝度信号のデジタル
のサンプル値が或る適当なクロック周波数で繰り返した
ものとなる。サーチデータはサーチエリアが存在するフ
レームである次フレームの連続的な画素データよりなる
。減算回路（２０）及び排他的オア回路（２１）は共に
サーチブロソクとサーチエリアとの間で１対の画素毎に
画素の輝度レベルの差分の絶対値（即ち係数）を導出す
る。加算回路（２２）、ラッチ回路（２３）　，　（２
４）及び遅延回路（２５）は１ブロック幅（クロックレ
ートが１／３２）の同期信号により制御されるアキュム
レータを形成し、このアキュムレータは連続的な加算に
より３２個の画素の輝度の差分の絶対値を積算して和を
求め、この和をラッチ回路（２４）のロード端子ＬＤに
供給されるブロック同期信号に同期してそのラッチ回路
（２４）にロードした後、所定の遅延時間が経過して遅
延回路（２５）がラッチ回路（２４）の出力イネーブル
端子ＯＥに信号を供給したときにその和を水平方向バス
（２７）上に供給する。その基準データを遅延回路（２
６）にも直接供給し、以下に説明するように１画素分の
遅延時間を与えてその次の画素比較アレイに供給する。

第１６図のライン蓄積回路は夫々第１５図に示す３２個
の画素蓄積回路Ｐ１〜Ｐ３２、ラッチ回路（３０）　，
　（３１）、加算回路（３２）、アンド回路（３３）、
遅延回路（３４）及び出力バス（３５）を図示のように
接続して形成し、次のように動作する。画素蓄積回路Ｐ
１〜Ｐ３２は個々の出力を多重的に水平方向バス（２７
）に供給し、加算回路（３２）及びラッチ回路（３１）
はアキュムレー夕を構成してサーチブロックの垂直方向
の高さ、即ち２３ラインに亘りそれら画素蓄積回路の出
力のグループを積算する。ラッチ回路（３】）の出力イ
ネーブル端子ＯＥに垂直方向の初期化信号が供給される
と、その積算された出力が出力バス（３５）上に供給さ
れる。アンド回路（３３）から１ライン分の遅延時間を
有する遅延回路（３４）へ更にランチ回路（３０）を介
して加算回路（３２）に供給される信号によりそのアキ
ュムレー夕はクリアされる。

直接ブロック整合手段（３）（第１図）は第１７図に示
す如く、２３個の夫々第１６図の破線内に示すライン蓄
積回路ＬＬ−Ｌ２３、サーチレンジ（２３ライン＋４８
画素）分の遅延時間を有する遅延回路（４０ａ）　、グ
ループ遅延回路（４０ｂ）及び２３個のライン遅延回路
（４１）を図示の如く接続して形成され、次のように動
作する。即ち、図示のように供給される基準データ及び
サーチデータを遅延回路（４０ａ）及び（４０ｂ）を介
して夫々ライン蓄積回路Ｌｌに供給する。その基準デー
タは同様に１ライン分づつ次第に増大する遅延時間で連
続するライン蓄積回路Ｌ２〜Ｌ２３に供給し、一方、そ
のサーチデータは（遅延回路（４０ｂ）による）同一の
遅延時間でライン蓄積回路し１〜Ｌ２３に夫々供給する
。このようにして、出力バス（３５）上には３２　Ｘ　
２３個の画素の輝度信号の差分の絶対値よりなる１グル
ープ分のデータが多重化して出力される。そのようなグ
ループが６個集まって１個のサーチブロックに対する相
関面を形成し、出力バス（３５）が６個集まってこの情
報を出力する。それら６個のグループの間の構成上の唯
一の相違は遅延回路（４０ａ）及び（４０ｂ）における
遅延時間である。Ｌが１ライン分の遅延時間，Ｐが１画
素分の遅延時間，／が加算を意味するとした場合、それ
ら遅延時間の値は以下の通りである。

グループ１　　遅延回路（４０ａ）　：　２３Ｌ／４８
Ｐ遅延回路（４０ｂ）　：　２３Ｌ／６４Ｐグループ２
　　遅延回路（４０ａ）　：　２３Ｌ／４８Ｐ遅延回路
（４０ｂ）　：　２３Ｌ／３２Ｐグループ３　　遅延回
路（４０ａ）　：　２３Ｌ／４８Ｐ遅延回路（４０ｂ）
　：　２３Ｌ グループ４　　遅延回路（４０ａ）　：　２３Ｌ／４８
Ｐ遅延回路（４０ｂ）　：　６４Ｐ グループ５　　遅延回路（４０ａ）　：　２３Ｌ／４８
Ｐ遅延回路（４０ｂ）　：　３２Ｐ グループ６　　遅延回路（４０ａ）　：　２３Ｌ／４８
Ｐ遅延回路（４０ｂ）　：　０ より大きな物体を追跡するために、より大きなサーチブ
ロックを使用する方法もある。一方、大きな物体又は背
景の効果により小さな物体が覆い隠されてしまうことを
防ぐため、より小さなサーチブロックを使用する方法も
考えられる。しかしながら、小さなサーチブロックを使
用した場合には、個々のサーチブロックについて１個を
超える動きベクトルを導出する必要がないという利点が
ある。１個の動きベクトルを導出するのはそれを超える
数の動きベクトルを導出するよりも極めて容易であるた
め、本例では上述の小さなサーチブロックを先ず使用し
、満足な結果が得られなかった場合にそのサーチブロッ
クをより大きなサーチブロックに成長させる。これによ
り小さなサーチブロック及び大きなサーチブロックの両
方の利点を享受できる。満足な結果か否かの判定条件は
次に詳細に説明する動きベクトル評価手段（４）（第１
図）により設定され、この動きベクトル評価手段（４）
が与えられた相関面より動きベクトルを決定する。

サーチブロックを次第に大きくする技術はより大きな物
体を追跡するためにのみ有効であるのではない。それに
よれば周期的な規則的パターンの形状を有する物体の動
きの追跡にも役立つ。従って、第１８図に示す如く、サ
ーチブロックＡがサーチェリアＢに対して位置Ｖｌ，　
Ｖ２及びｖ３で整合し、夫々の位置で一見正確な動き量
が得られる場合を考慮する。しかしながら、この場合実
際に相関面を解析するプロセスである動きベクトルの評
価により、同一直線上に存在する３箇所の位置で相関が
良好になることが分かる。従って、そのサーチブロック
は水平方向に元の幅の３倍の長さになるまで成長させら
れ、この方向はこの例で多重の良好な相関が発生した方
向である。サーチエリアもそれに対応して水平方向に拡
大される。第１９図に示す如く、その拡大したサーチブ
ロック（３Ａ）を使用すれば、相関が良好な点は１点の
みとなり、それによりその物体の動きが正確に検出され
る。

この特別な場合には、多重相関の方向が水平方向である
ため、サーチブロック及びサーチエリアの両方を水平方
向に成長させる必要がある。しかしながら相関面の状態
によっては、サーチブロック及びサーチエリアを垂直方
向に成長させなければならない場合もあり、実際に水平
方向及び垂直方向の両方に成長させなければならない場
合もある。

境界領域にはサーチエリアを切り出す充分な余地がない
ため、ブロック整合は必ずしもそのフレーム中の全ての
サーチブロックに適用できるとは限らない。従って、ブ
ロック整合はそのフレームの第２０図に斜線で示す境界
領域では実行することができない。この問題点は以下に
説明する動きベクトル減少手段（５）（第１図）により
処理され、この動きベクトル減少手段（５）はその斜線
を施した領域のサーチブロックに適当な動きベクトルを
供給する。

■フレーム中の個々のサーチブロックに対して生成され
る相関面（第１４図）より、動きベクトル評価手段（４
）（第１図）はそのサーチブロックとそれに対応するサ
ーチエリアとの間のフレーム間の動きらしき量を推定す
る。再度述べるに、理解を容易にするため相関面の全て
の図は反転して示され、最小値がピークとして示されて
いる。

動きベクトル評価手段（４）（第１図）は動きベクトル
の評価アルゴリズムを使用して各相関面上の最小値の点
（相関が最大の点）を検出する。この点がサーチブロッ
クとサーチエリアとの間の相関が最大となる点を示し、
ひいてはこの点により略それらブロック間の動きと認め
られる量が示される。その相関面上の原点（本例ではそ
の面の中央に存在する）に対するこの最小値の変位が、
画素／フレームを単位とするその動きの直接的な測定値
になる。その相関面が唯一の孤立した最小値を有すると
いう最も単純な場合には、その相関面上の最小値の点を
検出するだけでサーチブロックとサーチエリアとの間の
動き量を正確に決定することができる。前に述べた如く
、小さなサーチブロックを使用すれば動き検出及び動き
評価の精度を改善することができるが、小さな１個のサ
ーチブロックでは次に述べる多《の場合に動きを検出す
ることができない。

動きベクトルを（水平方向の画素単位の動き，垂直方向
の画素単位の動き）で表した場合、第２１図は動きベク
トル（５．０）を有し或るフレーム（１）内でサーチブ
ロック（ＩＡ），　（２＾）及び（３Ａ）にまたがる物
体を示す。サーチブロック（ＩＡ）及び（３＾）とその
次のフレーム（ｔ＋１）の対応するサーチエリア（（Ｉ
Ｂ）及び（３Ｂ））との相関をとると、第２２図に示す
相関面には（５．０）の位置に最小値（図面上では反転
）が現れる。（但し、ビデオソースにノイズは含まれて
いないと仮定している。）しかしながら、サーチブロッ
ク（２Ａ）とそれに対応するサーチエリア（２Ｂ）との
相関をとると、第２３図に示す相関面が生成され、この
相関面においてサーチブロ・ンク（２Ａ）とサーチエリ
ア（２Ｂ）とはｙ方向の全ての点で相関が高くなる。従
って、その相関面には唯一の最小値の点は存在せず、そ
のサーチブロ・ノク（２＾）とサーチエリア（２Ｂ）と
の間の動きを決定することができない。

しかしながら、サーチブロック（２Ａ）が成長して元の
サーチブロック（ＩＡ），　（２Ａ）及び（３Ａ）を覆
う場合を考えてみる。その成長後のサーチブロ・ンク（
２Ａ）と元のサーチエリア（ＩＢ），　（２Ｂ）及び（
３Ｂ）を覆うサーチエリアとの相関をとることにより、
第２４図に示すような相関面が得られる。これにより位
置（５．０）に元のサーチブロック（２Ａ）の正確な動
きを示す唯一の最小点が存在することが分かる。この例
により、正確に動きを検出するためにはソースビデオ信
号に何らかの特徴がなければならないことが分かる。即
ち、サーチブロック（ＬＡ）及び（３八）には垂直方向
及び水平方向にその物体の工・ノジが存在するという特
徴があるため、動きが検出できる。それに対して、サー
チブロック（２Ａ）には垂直方向に特徴的な形態が存在
しても水平方向には特徴がないため、水平方向の動きを
検出することができない。しかしながら、そのサーチブ
ロックを水平方向及び垂直方向の両方向に特徴を有する
ようになるまで成長させることにより、そのサーチブロ
ックの完全な動きが決定できるようになる。更に、ソー
スビデオ信号中のノイズを考慮するとそのサーチブロッ
クを成長させることには別の利点がある。

第２５図を参照して他の例について検討する。この例は
動きベクトルが（５．３）であるサーチブロックに対す
る相関面を示す。しかしながら、そのサ一チブロツタと
そのサーチエリアとの間の他の多くの相関が良好な点に
より、真の動きが検出し難くなっている。そのような相
関面を生成するソースビデオ信号の例は例えば風で揺れ
ている低コントラストの木であろう。これからそのサー
チブロック及びサーチエリアが成長するものと仮定する
。

その成長は先の例のように水平方向に生じてもよく、又
は垂直方向に生じてもよく、又は両方向に生じてもよい
。隣合うサーチブロックが同じ動きをする場合には、そ
の結果生じる相関面に対する平均的な効果により他の相
関が良好なピークの大きさに比べて位置（５．３）の最
小ピークの大きさがずっと大きな割合で増加する。この
状態を第２６図に示し、これにより正確な動きベクトル
をより容易に検出できることが分かる。サーチブロック
が成長する状態について第２１図を参照して更に検討す
る。本例ではサーチブロック（２Ａ）の領域・を成長さ
せてサーチブロックＣＩＡ）及び（３Ａ）の領域を覆い
、それに対応する相関面を生成することが必要である。

実際に、対応する相関面はサーチブロック（ＩＡ）．　
（２Ａ）及び（３Ａ）に対応する３個の相関面の個々の
要素を加算することにより直接生成される。

実際には、各相関面を複数の点の値のマトリ・ンクスで
あると考えると、その拡大されたサーチブロック（２Ａ
）の相関面は元のサーチブロック（ＩＡ）　，（２Ａ）
及び（３八）の相関面のマトリックスの加算に相当する
。

そのサーチブロック（２Ａ）の領域は上下のサーチブロ
ックの相関面を加算することにより垂直方向にも成長さ
せることができる。一方、そのサーチブロック（２Ａ）
を水平方向及び垂直方向の両方向に成長させるには、４
個の対角線方向の相関面をも同様に加算しなければなら
ない。このことより或るサーチブロックを隣りのサーチ
ブロックを覆うように成長させる実際のプロセスは比較
的容易であることが分かるが、より困難なプロセスはい
っその成長を起こせるかを決定すること及び近傍のどの
サーチブロックまでその成長を行わせるかを決定するこ
とである。基本的には、その答えは良好な最小値即ち良
好な動きベクトルが検出されるまでそのサーチブロック
の領域を成長させなければならないということである。

従って、或る動きベクトルが良好なベクトルとして検出
されたときを特定することが必要となり、これは実際に
上述の例より推定することができる。

第２１図〜第２４図を参照して述べた例においては、そ
の物体の水平方向の唯一の特徴を捉えて唯一の最小値を
得るためにそのサーチブロックを水平方向に成長させる
必要があった。この状況は第２３図の相関面上には同一
の最小値の列が存在すること及び第２４図の相関面上に
は唯一の最小値のみが存在することによって理解するこ
とができる。このことより良好な最小値の判定条件が得
られ、それら良好な最小値の点とはその相関面上の最も
値が小さい点であり、その点の値とその次に最も値が小
さい点の値との差が或る与えられた値を超えるというこ
とである。この或る与えられた値は闇値として知られ、
この判定条件を充足するか否かの検査をここでは闇値テ
ストと言う。

その次に最も値が小さい点は、以下に述べるリングテス
トと称される別のテストにおいては生じることがない点
に注意すべきである。３個のリング（輪）を使用するリ
ングテストの場合には、最良の最小値の点の候補として
の３個の画素の中にはその次に最も値が小さい点は存在
しない。第２１図〜第２４図の例では、第２３図の相関
面の良好な最小値は闇値テストでは特定することができ
ない。

従って、サーチエリア（２Ａ）は成長させられ、或る適
当な闇値の下で第２４図の相関面の良好な最小値が闇値
テストにより特定される。

その闇値テストは、第２５図及び第２６図を参照して上
述した例において領域を成長させる場合にも使用するこ
とができる。サーチブロックを成長させる前には、周囲
に同程度の値の点が存在するため正確な最小値を検出す
ることができない。従って、或る適当な闇値が与えられ
ても、その相関面は闇値テストをクリアすることができ
ないので、そのサーチブロックは成長することになる。

その結果として、他の見せかけの最小点の中から真の最
小値の点を検出することが可能になる。

闇値の使用は主観的なテストであると思われるかもしれ
ないが、検査対象の相関面の内部における値の変動範囲
の一部に収まるようにその闇値を正規化することにより
、その相関面の正確な閾値を選択することができる。こ
れにより例えばビデオソースのコントラストの影響を軽
減することができる。

上述のリングテストは主観的な傾向はずっと少なく、以
下その内容を詳細に説明する。そのリングテストの前提
は、良好な最小値（又は最大値）の点にはその点を囲む
次第に大きさが滅少する（又は増大する）複数の点が存
在するということである。この前提を図示する第２７図
において、原点（０．０）の最小値を囲むように夫々平
均の大きさが次第に減少する複数の点よりなる３個のリ
ングがある。これは第２８図に示す相関面とは異なって
おり、この第２８図例では複数のリング、特に中心から
２番目のリングの平均の大きさが次第に減少してはいな
い。

この場合、そのリングテストにより定義される良好な最
小値を得るための判断条件は、平均の傾きが単調である
ことである。従って、問題となっている最小値を囲む点
の予め定められた数のリングに対して、内側から外側に
向かう個々のリングの平均の大きさは前のリングの大き
さよりも大きくなければならない（図面上では小さくな
る）。

第２１図〜第２４図を参照して述べた例に再び戻り、第
２３図及び第２４図より第２３図の相関面はそのリング
テストをクリアすることができない（最小値が特定でき
ない）が、第２４図の相関面はそのリングテストをクリ
アできることが分かる。そのリングテストは絶対値では
なく平均値を比較するため、閾値テストに比べてずっと
主観的ではなく、実際にそのリングテストにおける唯一
の変数は考慮すべきリングの数である。

サーチブロックを成長させるメカニズムについて述べた
後は、相関面の形状の検査によって如何にそのサーチブ
ロックを成長させる最も効果的な方向を決定することが
できるかを検討することが必要である。

第２３図に戻り、その相関面には垂直方向には唯一の特
徴部があるが水平方向には何等特徴部がない。これは、
水平方向に相関の良好な部分が多く存在するために、そ
の相関面にはその相関面を水平方向に横切るように一列
の最小点が存在することに反映されている。この事実よ
りそのサーチブロックは水平方向に成長させるべきこと
が推定できる。逆に垂直方向に相関の良好な一列の点が
存在する場合には、そのサーチブロックは垂直方向に成
長させる必要があることを示し、一方、相関の良好な点
が円周状に存在するときにはそのサーチブロックは水平
方向及び垂直方向の両方向に成長させる必要があること
を示す。

この判断条件を使用することにより、そのサーチブロッ
クを成長させる方向を決定するためにその相関面の形状
の定量的な測定値が必要となる。

この測定値は次のように決定される。先ず、闇値が決定
される。それからその闇値より小さいその相関面上の如
何なる点も考慮される。この闇値は闇値テストで使用さ
れたものと同様に、その相関面内の値の変動範囲に収ま
るように正規化される。

この闇値を使用してその相関面上の各点が順番に４段階
のシーケンスに従って検査される。各シーケンスにおい
て、その相関面の値がその闇値より小さくなる点が注目
される。第２９図を参照してこれら４段階のシーケンス
につき説明するに、この第２９図において、上端部，下
端部，左端部及び右端部に夫々存在する数値１，２．３
及び４はそれら４段階のシーケンスを示し、斜線を施し
た領域がその闇値よりも値が小さな点を示す。各シーケ
ンスの動作は以下のとおりである。

シーケンス１ その相関面の上端部から下方に向かって値がその闇値よ
りも小さくなる点Ａを捜す。

シーケンス２ その相関面の下端部から上方に向かって値がその闇値よ
りも小さくなる点Ｃを捜す。

シーケンス３ その相関面の左端部から右方向に向かって値がその闇値
よりも小さくなる点Ｄを捜す。

シーケンス４ その相関面の右端部から左方向に向かって値がその闇値
よりも小さくなる点Ｂを捜す。

その結果生じる４点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤは第２９図に示す
２箇所の長さＸ及びＹの計算に使用され、これらの長さ
Ｘ及びＹがその闇値よりも値が小さい点を含む斜線を施
した領域の大きさを示す。従って、それらの長さＸ及び
Ｙより、その形状がｙ方向よりＸ方向に長いか、その逆
か又は略円形かが推定できる。例えば１０％程度の小さ
な差はその形状を推定する上で許容され、その形状をＸ
方向に長いと判断するためにはその長さＸは少なくとも
その長さＹよりも１０％以上長くなければならない。ｙ
方向についても同様である。それらの長さＸ及びＹの差
が互いに１０％以内に収まっているならば、その形状は
円形であると判定されてそのサーチブロックは両方向に
成長させられる。第２９図例では長さＸが長さＹよりも
長いので、そのサーチブロックはＸ方向即ち水平方向に
成長させられる。

そのサーチブロックの成長は１個又はそれを超える成長
限界に達するまで続く。これら限界とは次のようなもの
である。即ち、その相関面の最小値が闇値テスト及びリ
ングテストの両方をクリアすること、そのビデオフレー
ムのエッジに達すること又はそのサーチブロックが既に
水平方向及び垂直方向に予め定められた回数だけ成長し
たことである。この最後の限界はハードウェアに依存す
る。即ち、最後の限界は許容時間内に実行できる処理の
量によって定まる。本発明の一実施例においては、その
限界は水平方向には２回．垂直方向には１回に設定され
ている。

その相関面の最小点が闇値テスト及びリングテストの両
方をクリアする場合には、良好な動きベクトルが決定さ
れたものとみなされ、この動きベクトルは動きベクトル
減少手段（５）（第１図）に供給される。しかしながら
、フレームのエッジに到達するか又はサーチブロックが
水平方向及び垂直方向に予め定められた回数だけ成長し
た場合には、その特別なサーチブロックについては良好
な動きベクトルが決定されなかったものとみなされて、
１個の良好な動きベクトルを決定する代わりに重み付け
により最も有益な動きベクトルが決定される。

その最も有益な動きベクトルが定常的な即ち中心の動き
ベクトルとして重み付けされるように、その相関面には
重み付けがなされる。これには２つの理由があり、第１
にそのサーチブロックが、成長後でさえもソースビデオ
画像の広い平面領域の一部であるならば、１個の良好な
動きベクトルを検出するのは不可能である。しかしなが
ら、そのソースビデオ画像は１個の平面領域の画像であ
るため、１個の定常的な動きベクトルによってそれに続
く処理において正確な結果が得られる。第２に、動きベ
クトル減少手段（５）（第１図）に対して大きく誤った
動きベクトルが供給される可能性を減少するためにその
重み付けの係数が設計される。これは、１個の良好な動
きベクトルが決定できないときには、１個の大きく誤っ
た動きベクトルよりも１個の小さく誤った動きベクトル
の方が好ましいことによる。

第３０図はその相関面に対して重み付け関数をどのよう
に適用するかの一例を示す。この例では、その相関面上
の或る与えられた点に対する重みはその点のその定常的
即ち中心の動きベクトルカ》らの距離にそのまま比例す
る。その相関面のその点の値にはその重み係数が乗算さ
れる。例えば、その重み付け関数の傾きはその中心の定
常的な動きベクトルからプラス又はマイナス３２画素離
れた位置にある点に係数３が乗算されるように定められ
る。言い替えると、第３０図に示す如くその中心の定常
的な動きベクトルを黒い丸で表した場合、その重み付け
関数はその中心の定常的な動きベクトルを中心として上
下が反転した円錐のような形状になる。

その相関面の重み付けが終わった後に、その相関面には
再び闇値テスト及びリングテストを施す。

これら両テストをクリアする１個の最小値が決定される
と、これは良好な動きベクトルであるとみなされ、それ
が良好な動きベクトルであると共に重み付けが適用され
たことを示す情報（フラッグ）が付加される。このフラ
ッグはその動きベクトルと共に動きベクトル減少手段（
５）（第１図）に供給される。一方、重み付けを適用し
た後でさえ良好な動きベクトルも最も有益な動きベクト
ルも決定できない場合には、このサーチブロックに関し
て動きベクトル減少手段（５）（第１図）に供給される
如何なる動きベクトルも悪い動きベクトルであることを
示す情報（フラッグ）がセットされる。これを行うのは
、悪い動きベクトルは動きベクトル減少の処理において
は使用してはならず以下で述べるように他の動きベクト
ルで代用されなければならないことによる。

従って要約すると、動きベクトル評価手段（４）（第１
図）の動作は直接ブロック整合手段（３）（第１図）に
より生成された相関面から最も相関が良好な点、即ち最
小値の点を導出することである。

この最小値にはそれから闇値テスト及びリングテストが
施され、その最小値の点がそのサーチブロックの動きを
代表するとみなされるためにはその最小値はそれら両方
のテストをクリアしなければならない。ところで、闇値
テスト及びリングテストで使用される闇値は絶対的な値
又は規格化された相対的な値の何れでもよいことに注意
すべきである。その最小値がどちらかのテストをクリア
することができなければ、そのサーチブロックは成長さ
せられて新たな最小値が決定され、闇値テスト及びリン
グテストが再び適用される。そのサーチブロックを成長
させる最も有効な方向はその相関面の形状から決定され
る。

第１図に戻り、動きベクトル減少のプロセスについて説
明する。ＨＤＶＳ方式を使用すると、各サーチブロック
の大きさは３２画素×２３ラインであると仮定され、こ
の場合は最大で２４５１個の動きベクトルが存在しえる
ことが示される。サーチブロックの大きさは適度な分解
能を維持することとハードウエアをあまり大きくしない
こととのバランスに鑑みて選択される。これら動きベク
トルを全て動きベクトル選別手段（６）に供給するなら
ば、要求される処理が多量であるため動きベクトル選別
の動作は実用的ではない。この問題を克服するため動き
ベクトル評価手段（４）と動きヘクトル選別手段（６）
との間に動きヘクトル滅少手段（５）を配してある。動
きベクトル減少手段（５）は動きベクトル評価手段（４
）により生成された動きベクトルを受取り、そのフレー
ム用に導出された全ての動きベクトルではなくそのフレ
ームの夫々のサーチブロック（境界領域のサーチブロッ
クを含む）について４個の動きベクトルを動きベクトル
選別手段（６）に供給する。この効果は２つある。先ず
、正しい動きベクトルが動きベクトル選別手段（６）に
供給される４個の動きベクトルのグループの中に含まれ
ている限り、それによりその正しい動きベクトルを選別
するのがずっと容易になる。しかしながら、次にこのこ
とは、もしその正しい動きベクトルがその４個の内の１
個として供給されない場合には、動きベクトル選別手段
（６）は正しい動きベクトルを選別することができない
ことをも意味する。従って、動きベクトル減少手段（５
）は動きベクトル選別手段（６）に供給する動きベクト
ルの中にその正しい動きベクトルを含むことを保障する
ように努める必要がある。また、動きベクトル減少手段
（５）により動きベクトル選別手段（６）に対して４個
の動きベクトルが供給されても、これらの内で３個だけ
が実際に動きを表し、第４の動きベクトルは常に定常的
な動きベクトルであることに注意すべきである。その定
常的な動きベクトルにより、動きベクトル選別手段（６
）が定常的な画素に対して強制的に動きを表す動きベク
トルを割り当てることを防止することが保障される。そ
の動きベクトル選別手段（６）には異なる数の動きベク
トルを伝達することもでき、例えば、別の実施例では動
きを表す４個の動きベクトルとその定常的な動きベクト
ルとを伝達するようにしてもよい。

これ以後は“サンプルブロック“゜という言葉は、ビデ
オ信号の１フレーム中のブロックであってその中の個々
の画素に動きベクトル減少手段（５）より同じ４個の動
きベクトルが供給されているブロックを意味する。従っ
て、１個のサンプルブロックはサーチブロックが成長す
る前にはその１個のサーチブロックと同じである。第３
１図に示す如く、ビデオ信号の１フレーム中ではサンプ
ルブロック及びサーチブロックの初期位置は同じである
。

動きベクトル減少手段（５）（第１図）は動きベクトル
評価手段（４）（第１図）より動きベクトル及びフラッ
グを受取り、そのフラッグを調べることによりその動き
ベクトルの品質を決定する。その動きベクトルが曖昧な
面から導出されたものではなくそれに高い信頼性がある
場合には、それは良好な動きベクトルと呼ばれるが、仮
にある程度の曖昧さが存在するとその動きベクトルは悪
い動きベクトルと呼ばれる。動きベクトル減少のプロセ
スにおいて、悪い動きベクトルであると分類された動き
ベクトルは全て無視される。というのは、動きベクトル
選別手段（６）において悪い動きベクトルが選別されな
いためには、その動きベクトル選別手段（６）に不正確
な動きベクトルを伝達しないようにすることが重要であ
るからである。そのような悪い選別により一般に最終的
に得られる画像において極めて目障りなノイズ状のドッ
トが生ずる。

動きベクトル減少手段（５）（第１図）に供給される動
きベクトルの夫々は或る特別なサーチブロックひいては
或る特別なサンプルブロック（第３１図）より得られた
ものであり、その動きベクトルと共にこれらブロックの
位置も記録される。悪い動きベクトルであると分類され
た如何なる動きベクトルも無視されるため、全てのサン
プルブロックがその位置にあるサーチブロックから導出
された動きベクトルを持つとは限らない。良好な動きベ
クトルであるとして分類され、或る特別なサーチブロッ
クひいては或る特別なサンプルブロックに関係する動き
ベクトルは局所的な（ローカル）動きベクトルと呼ばれ
る。というのは、それらはそのサンプルブロックが得ら
れた領域で導出されたからである。これに加えて、他の
動きベクトルの減少プロセスでは個々の良好な動きベク
トルが生ずる頻度を計数し、それら良好な動きベクトル
を導出するために使用されたサーチブロックの実際の位
置を考慮することがない。これら動きベクトルは頻度が
小さくなる順序で分類され、この場合の動きベクトルを
共通な動きベクトルと称する。最悪の場合には、３個の
共通な動きベクトルだけが利用でき、これらが定常的な
動きベクトルと共に動きベクトル選別手段（６）（第１
図）に伝達される４個の動きベクトルを構成する。しか
しながら、３個を超える数の共通な動きベクトルが存在
することもよくあるので、その数を減少させて１組の減
少した数の共通な動きベクトルを構成しなければならな
い。これら１組の減少した数の共通な動きベクトルをグ
ローバルな（ｇｌｏｂａｌ）動きベクトルと称する。

共通な動きベクトルの数を減少させる最も単純な方法は
、３個の最も出現頻度の高い動きベクトルを使用して他
の動きベクトルを無視することである。しかしながら、
これら３個の最も出現頻度の高い共通な動きベクトルは
、初期状態では垂直方向及び／又は水平方向に互いに夫
々プラス又はマイナス１画素以内の動きである３個の動
きベクトルであることが多い。言い替えると、これら共
通な動きベクトルは全て同じ動きをわずかな違いで追跡
していたものであり、無視されていた他の共通な動きベ
クトルは実際に異なる動きを追跡していたものである。

或る場面の中の全ての又は大部分の動きを表す共通な動
きベクトルを選択するためには、同じ動きを表す複数の
グローバルな動きベクトルを選択するのを避ける必要が
ある。従って、実際に採用された方法は、先ず３個の最
も頻繁に出現する共通な動きベクトルを取り、それら３
個の内の最も頻度が小さい動きベクトルが他の２個の共
通な動きベクトルの何れかに対して垂直方向及び／又は
水平方向に夫々プラス又はマイナス１画素の動き以内で
あるかどうかを調べる。それが正しいならば、その動き
ベクトルは排除されて、この排除された動きベクトルの
次に最も頻度の高い共通な動きベクトルが選ばれてその
動きヘクトルの代わりにチェックを受ける。このプロセ
スは全ての最も出現頻度の高い共通な動きベクトルにつ
いて継続され、最後に互いに同程度ではない３個の共通
な動きベクトルが残るか、又は３個若しくはそれより少
ない数の共通な動きベクトルが残るまでそのプロセスは
継続される。しかしながら、そのプロセスが収束せず互
いに同程度ではない３個を超える数の共通な動きベクト
ルが残った場合には、それらの中で最も頻度の小さい動
きベクトルが他の動きベクトルに対して垂直方向及び／
又は水平方向に夫々プラス又はマイナス２画素の動き以
内であるかどうかを調べるプロセスが反復され、必要に
応じてその距離を増加させながらそのプロセスが反復さ
れる。これら３個の共通な動きベクトルが要求されてい
るグローバルな動きベクトルであり、これらはまだ出現
頻度の順に並べられていることが重要である。

動きベクトル減少のプロセス及び１フレームのビデオ画
像中のサンプルブロックを考慮する場合、３個の異なる
タイプのサンプルブロックに注目する必要がある。これ
らのタイプは１フレームのビデオ画像中のその実際の位
置によって定まり、第３２図において異なる領域として
表されている。領域Ａは全体が他のサンプルブロックに
囲まれると共に画像の境界に近くないサンプルブロック
より構成される。頌域Ｂは部分的に他のサンプルブロッ
クに囲まれると共に画像の境界に近くないサンプルブロ
ックを含む。最後に領域Ｃは、その画像の境界に近いサ
ンプルブロックを含む。これらの各領域に適用される動
きベクトル減少のアルゴリズムは夫々異なる。これらの
アルゴリズムにつき説明するに、先ずその１フレームの
ビデオ画像中のサンプルブロックの中には良好な動きベ
クトルを有するものが存在し、更にその場面の主要な動
きの大部分を表すべき３個のグローバルな動きベクトル
が存在することが前提となっている。各サンプルブロッ
クについて３個の動きベクトルと共に定常的な動きベク
トルを伝達するために、これら動きベクトルの選別が行
われる。

第３３図は領域Ａにおける動きベクトル減少の手順を示
す。この領域にはチェックすべき動きベクトルが最も多
く存在するため、この領域が扱うのに最も複雑な領域で
ある。第３３図において、斜線を施された中央のサンプ
ルブロックが他のサンプルブロックａ　−　ｈに囲まれ
ている。先ず局所的に導出された動きベクトルが良好な
動きベクトルとして分類されるかどうかが調べられる。

それが良好であり且つ定常的な動きベクトルと同一でな
いときには、その動きベクトルは伝達される。しかしな
がら、これらの条件の内の一方でも充足されないときに
は、その動きベクトルは無視される。

それから、そのサンプルブロックｄに対応する動きベク
トルが良好な動きベクトルとして分類されるかどうかが
調べられる。それが良好であり、更にその動きベクトル
が既に選別されたどの動きベクトルとも同じではなく且
つその定常的な動きベクトルとも同じでないときには、
その動きベクトルは伝達される。これらの条件の内の一
方でも充足されないときには、その動きベクトルも無視
される。このプロセスはそれから同様にサンプルブロ７
クｅ，　　ｂ，　　ｇ，　　ａ，　　ｈ，　　ｃ及びｆ
の順序で継続される。定常的な動きベクトルを含まない
３個の動きベクトルが得られると、そのアルゴリズムは
終了する。というのは、それらがそのサンプルブロック
についての動きベクトルの選別で要求される全てである
からである。しかしながら、上述の必ずしも全てのチェ
ックにおいて３個の良好な動きベクトルが得られなけれ
ばならないというものではない。３個の良好な動きベク
トルが得られない場合には、残りの空間にはグローバル
な動きベクトルが割当てられ、より出現頻度の高いグロ
ーバルな動きベクトルが優先的に割当てられる。

第３４図は領域Ｂにおける動きベクトルの減少手順を示
す。領域Ｂのサンプルブロックは他のサンプルブロック
により全体には囲まれていない点を除いて、領域Ａのサ
ンプルブロックと同じである。

従って、これらのサンプルブロックに適用されるプロセ
スは領域Ａ用のプロセスと、全ての周辺のサンプルブロ
ックの中ではチェックを行うことができない点を除いて
全く同じである。従って、第３４図に示す如く、サンプ
ルブロックａ　−　ｅに対して動きベクトルをチェック
することができるだけであり、動きベクトル用に残され
ている空間には何れも前と同様にグローバルな動きベク
トルが割当てられる。同様に、第３４図の斜線を施した
サンプルブロックを左へ２単位移動させると、それらグ
ローバルな動きベクトルを割当てる前にチェックすべき
隣接する周辺のブロックの数は３個だけになる。

第３５図は領域Ｃにおける動きベクトルの減少手順を示
す。そのサンプルブロックには局所的に導出された動き
ベクトルもな《、動きベクトルが利用できる多くの周辺
のサンプルブロックもないので、この場合が最も厳しい
場合である。この問題を処理する最も単純な方法は、単
にその領域Ｃのサンプルブロックにグローバルな動きベ
クトルと共に定常的な動きベクトルを割当てることであ
る。

しかしながら、この場合には、領域Ｂの隣接するサンプ
ルブロックと比較した場合に、その領域Ｃのサンプルブ
ロックに割当てられた動きベクトルの値が突然変化する
ことにより、最終的に得られる画像にブロック処理によ
る影響が生じることが分かっている。従って、より好適
な方法は、領域Ｃのサンプルブロックに対しては領域Ｂ
のサンプルブロックに対して用いられるものと同じ動き
ベクトルを使用して、動きベクトルの突然の変化を防ぐ
ことである。より好ましくは、領域Ｃ．の各サンプルブ
ロックにはそのサンプルブロックに物理的に最も近い領
域Ｂのサンプルブロックの動きベクトルと同じものを割
当てるのがよい。従ってこの場合には第３５図例では、
領域Ｃの個々の斜線を施したサンプルブロックには領域
Ｂのサンプルブロックａと同じ動きベクトルが割当てら
れ、これにより良好な結果が得られることが確認された
。

再び第１図を参照して、動きベクトル選別手段（６）の
目的はそこへ供給された４個の動きベクトルの内の１個
をそのサンプルブロック内の個々の画素に夫々割当てる
ことである。これにより、それら動きベクトルは物体の
輪郭に正確に割当てることができる。この割当てを実行
するには特に、微細な構造を囲む背景画像によりその正
しい動きベクトルにより生成される実際の構造が置き換
えられる可能性を無くすようにする必要がある。これを
達成するために、その動きヘクトルの選別プロセスは２
個の主な段階に分割される。第１段階では入力フレーム
の各画素について動きベクトルが生成される。言い替え
ると、出力フレームの各画素に対する動きベクトルの値
を直接決定することはない。第２段階では出力フレーム
中の各画素に対する動きベクトルの値を決定するために
、その第１段階で生成された動きベクトルの値が使用さ
れる。

第３６図において、入力フレーム（２）の各画素は供給
される４個の動きベクトルの夫々を使用することにより
、前フレーム（１）及び次のフレーム（３）のビデオデ
ータの中で最も良く輝度の値が合致する画素を求めるた
めに調べられる。画素の輝度の差分は次のように決定さ
れる。

この場合、 Ｐｌｎｍは、フレーム（２）で検査対象となっている画
素の位置から検査対象となっている動きベクトルの座標
を差し引いて得られる位置に存在する画素を囲む４×４
個の画素よりなるブロックの中のフレーム（１）の画素
の輝度値であり、Ｐ２ｎｍは、検査対象となっている画
素を囲む４×４個の画素よりなるブロックの中のフレー
ム（２）の画素の輝度値であり、 Ｐ３ｎｍは、フレーム（２）で検査対象となっている画
素の位置に検査対象となっている動きベクトルの座標を
加算して得られる位置に存在する画素を囲む４×４個の
画素よりなるブロックの中のフレーム（３）の画素の輝
度値である。

その画素の差分が最小になる条件により輝度が最も良く
合致する所が求められ、従って、検査対象となっている
画素に適用すべき正しい動きベクトルが求められる。正
しい動きベクトルが適用できない場合又は以下で詳細に
述べるように露出されたエリア若しくは被覆されたエリ
アが存在する場合には、その輝度の良好な合致は起こら
ない．良好な合致が起こらない場合とは、使用されてい
る複数の画素内の平均的な画素の輝度の差分が或る所定
の闇値を超えているときに生じる。正しい動きベクトル
が検査されているときでさえ、空間周波数の高い微細な
構造では良好な合致が生じないことがあるので、その闇
値が重要である。闇値が如何なる値のときに良好な合致
が起こらないことが示されるかを決定するためには、動
きベクトルが要求されている画素を囲むブロック内の画
像の周波数成分にその闇値を関連づける必要がある。こ
れを達成するため、検査対象の画素についての水平方向
又は垂直方向の画素の輝度の差分の最大値の半分に等し
い闇値を自己闇値とする。このようにして得られた闇値
が比較対象となっている全体のブロックデー夕の代表的
な値であることを保障するために、使用される４個の中
央部の夫々４×４個の画素よりなるブロックを対象とし
て平均値が求められる。

４×４のブロックを示す第３８図を参照して、必要とさ
れる閾値Ｔは次式で与えられる。

Ｔ　＝　（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）／８この式におい
て例えばＴ３は、第３９図に示すように４個の画素の輝
度の差分値の中の最大値に等しい値として決定され、こ
れら４個の差分値とは２個の垂直方向の差分値の絶対値
Ｉ　８２−８３　１　，　　ｌ　８４Ｂ３１及び２個の
水平方向の差分値の絶対値ＩＡ３８３１．１ｃ３−８３
１である。

このようにして入力フレニム（２）に対して１フレーム
分の動きベクトルが得られ、同様にして第３７図に示す
如く入力フレーム（３）に対してｌフレーム分の動きベ
クトルが得られる。

場面の変化は別として、動きベクトル選別の上述の第１
段階において発生する不適合（ミスマッチ）の原因は露
出面及び被覆面の現象である。或る物体、例えば自動車
がトンネルに入るときには、その自動車は被覆されて、
一方それが出て来るときにはその自動車は露出される。

その自動車のフレーム（１）及び（２）で露出された部
分がフレーム（３）及び（４）で被覆されるときには、
その基本的なベクトル選別プロセスではその正しいベク
トルを決定することができない。更に、そのトンネルの
中に入る自動車が被覆される一方で、その自動車の後ろ
の道路及び物体は露出される。同様にそのトンネルを離
れる自動車は露出されるが、その自動車の後ろの道路及
び物体は被覆される。従って、一般に被覆される物体と
露出される物体とが同時に存在する。或る場面の終わり
もまた被覆される物体と同様に動きの不連続性を有する
。斯かる状況下でさえも動きベクトルを決定する試みに
おいては、その輝度値のブロック毎の合致の程度を調べ
る方法は、第３６図及び第３７図の３フレーム間の合致
の程度を調べる方法から２フレーム間の合致の程度を調
べる方法に変えられる。即ち、動きベクトルが要求され
ているフレーム（例えばフレーム（２））は供給される
４個の動きベクトルを使用することにより、前フレーム
及び次フレームに対して（フレーム（２）の場合には夫
々フレーム（１）及び（３）に対して）個別にブロック
毎の合致の程度が調べられる。最も良好な合致を生ずる
動きベクトルが検査対称となる画素に適用される動きベ
クトルとして選別される。しかしながら、この場合には
２フレーム間の合致の程度だけを調べる方法が使用され
たことを示す情報（フラッグ）がセットされる。

特に積分型のテレビカメラを用いた場合には、良好な合
致が起こらないという状況が生じる。物体が微細構造を
有する背景の上を動くときには、積分型のカメラによる
とその物体の先端及び後端のエッジがその背景の微細構
造と混合されて独特の部分を有する画像が生成される。

そのような状況では、２フレーム間の合致を調べる方法
でさえも平均的な画素間の差分がその闇値を超えること
がある。こような場合には、動きベクトルの値は０に設
定され、エラーフラッグもセットされる。

動きベクトル選別の第２段階では第１段階で導出された
２フレーム分の動きベクトルを利用する。

最初の（入力フレーム（２）の）１フレーム分の動きベ
クトルは基準フレームであるとみなされ、これに続く　
（入力フレーム（３）の）■フレーム分も使用される。

出力フレームの位置はこれら２個のフレームの動きベク
トルの間の何れかに存在する．第４０図を参照して説明
するに、個々の出力画素の位置に対して入力フレーム（
２）のサンプルブロックに関連する４個の可能な動きベ
クトルが検査される。検査対象である動きベクトルの角
度でその出力画素の位置を通って引かれた線は入力フレ
ーム（２）及び入力フレーム（３）の両方の上に存在す
る位置を指し示す。動きベクトルの値が奇数（例えば１
．３及び５）である場合には、出力フレームが入力フレ
ーム（１）と（２）との間の正確に中央にあるとすると
、入力フレームの２個の画素の間の（画素の中心ではな
い）或る点が指し示されるであろう。この不正確さを考
慮し更に感度を画素単位まで低下させるために、各フレ
ームに対して最も近い画素の位置を中心として１組の３
×３ブロックの動きベクトルが得られる。実際には、２
組の３×３ブロックの動きベクトルの夫々と検査対象で
ある動きベクトルを含むブロックとの間でブロック間の
合致の程度を調べる動作が実行される．使用される動き
ベクトルの差分は次式により与えられる２個の動きベク
トルの値の空間的な差分を表す。

この場合、ｘ１及びｙｔはそれらブロックの１つにおけ
るその動きベクトルの直交座標であり、ｘ２及びｙ２は
検査対象となる動きベクトルの直交座標である。

３個の入力フレーム、即ち入力フレーム（２）（第３６
図）に対しては入力フレーム（１）　，　（２）及び（
３）を使用して計算された動きベクトルだけを使用する
ことにより、上述のように先ず最も良好に合致する動き
ベクトルが生成される。それら３個の入力フレームは入
力フレーム（３）（第３７図）に対しては入力フレーム
（２）　．　（３）及び（４）となり、その結果はそれ
に応じて段階的に変化する。その９個のブロックには少
なくとも４個の使用可能な動きベクトルがあるのが好ま
しい。フレーム（２）及びフレーム（３）の両方の動き
ベクトルのブロックが使用できるときには、その動きベ
クトルの差分値はフレーム（２）による動きベクトルの
差分値の半分及びフレーム（３）による動きベクトルの
差分値の半分を加算して構成される。上述の方法を使用
して動きベクトルの最小の差分値を生成する動きベクト
ルであれば、検査対象となる出力画素に適用できる動き
ベクトルであると考えることができる。３個のフレーム
間の入力動きベクトルの整合（第３６図及び第３７図）
により生成された動きベクトルの差分値が１より大きい
ときには、被覆面又は露出面が検出されたことになる。

そして、同じプロセスが繰り返されるが今度はエラーフ
ラッグが無視される。即ち、２個の入力フレームを用い
て計算された動きベクトルが使用される。理論的にはこ
れは露出面又は被覆面だけに必要であるが、実際にはよ
り一般的な領域の画像に適用しても画質が改善される。

上述の両方の検査が実行された後に、良好に合致すると
判定された最小の動きベクトルの値が２を超えている場
合には、その動きベクトルの値は０に設定され、動きベ
クトル後処理手段（７）（第ｌ図）の使用に供するため
エラーフラッグがセットされる。

本発明に特に関連する動きベクトル選別回路（６）（第
１図参照）の回路と動作はこれまで説明していないが、
以下、第３８図〜第４１図を参照して詳細に説明する。

完全なベクトル選別処理は上記したように２つのステー
ジで実行される。第３８図と第３９図とはこの２つのス
テージにかがる図面である。

詳し《説明すると、ベクトル選別処理のハードウエア構
成の利便性のために、この特別な実施例においては、９
過程のデマチプレクサ処理があり、このため回路構成と
しては９回繰り返して記述されることになる。とはいえ
、都合のよい動作速度を達成するためのデマチプレクサ
処理の他の回路構成も可能であることはいうまでもない
。しかしながら、ＨＤＶＳおよび９過程デマチブレクサ
処理についてのこの回路は、ＨＤＶＳフレームを構成す
る実効的な１０３５本ラインの中、ビデオ信号の１１５
本ラインに対する動きベクトルをそれぞれ生成するよう
に記述されていなければならないものである。

第３８図に示す第１ステージ回路は、基準リードアドレ
ス発生回路（２０）と、アドレスシフト回路（２ｌ）、
（２２）と、マップ蓄積回路（２３）と、画像区画蓄積
回Ｂ（２４）〜（２７）と、選別回路（２８）、（２９
）、（３４）と、ブロック整合回路（３０）、（３１）
と、基準サンプルブロック蓄積回路（３２）、（３３）
と、加算回路（３５）と、最小判定回路（３６）と、自
動闇値回路（３７）と、闇値テスト回路（３８）とを有
し、それらは図に示すように接続されており、以下その
動作について説明する。

先ず、連続する４つのフレームのそれぞれの対応する画
像区画が画像区画蓄積回路（２４）〜（２７）のそれぞ
れに対応して蓄積される。それぞれの画像区画において
、２５６本分のラインがオーバーラップされている．本
実施例においては、他の構成とすることも可能であるが
、入力するＨＤＶＳは上記したように１４．８５ＭＨｚ
の画素クロックが用いられている。フレームあたり１１
２５本ラインで、ラインあたり２２００個サンプルされ
、秒あたり６０フィールドであり、これは１７５標準周
波数である。出力は１／１０標準周波数で動作するので
、入力するフレームには、実効的に２２５０本ラインが
含まれることになる。

その中、１０３５本が実際のラインである。画像区画蓄
積回路（２４）〜（２７）にそれぞれ２５６本ライン分
蓄積されると、直ちに中央の１１５本の処理が開始され
る。それぞれのサンプルブロックは４つの動きベクトル
を有しており、この４つの動きベクトルはマップ蓄積回
路（２３）に蓄積されている動きヘクトル減少回路（５
）（第１図参照）によって関連づけられたものである。

サンプルブロック基準に基づくサンプルブロックについ
てのデータが画像区画蓄積回路（２４）〜（２７）から
読み出される。すなわち、まず、サンプルブロックの第
１ラインが読み出され、次に、第２ラインから順に最後
のラインへと読み出される。

それから、次のサンプルブロックの第１ラインが読み出
され、同様に、第２ラインから順に最後のラインへと読
み出される。ブロック整合を実施する際に許容しうる十
分なデータ量としては、８ラインに基づく８画素までの
ブロック整合サイズを許容する２３ラインに基づく３２
画素のサンプルブロックを含む、水平方向として３９画
素分、垂直方向として３０ライン分読み出せばよい。

第３８図に示す回路は人力するビデオ信号のほんの一部
分を処理するものであるが、新しいフレームデータが得
られる前に９回サンプルブロソクを読み出すことができ
、同様に、９回動作を遂行することができる。それぞれ
の動作の軌跡を保持するために９回になるまでシーケン
ス計数が発生され、このシーケンス係数がマップ蓄積回
路（２３）と選別回路（２８）、（２９）に供給される
。次にこの動作について、シーケンス状態１〜９の標題
を付し”ζ以下に説明する。

シーケンス状態１ 第１のサンプルブロックがゼロシフトで画像区画蓄積回
路（２４）〜（２７）から読み出されて、アドレスシフ
ト回路（２ｌ）、（２２）に供給されると、これに関連
して、選別回路（２８）、（２９）は画像区画蓄積回路
（２５）、（２６）からだけのデータを通過させてそれ
ぞれを基準サンプルブロック蓄積回路（３２）、（３３
）に蓄積する。

シーケンス状態２ 基準サンプルブロック蓄積回路（３２）はこのデータを
読み出し、このデータは選別回路（３４）を介してブロ
ック整合回路（３０）、（３１）に供給されるとともに
、自動闇値回路（３７）に供給される。そして直ちに、
このサンプルブロックに対応する最初の動きベクトルが
マップ蓄積回路（２３）から読み出され、規模が適当に
されて、アドレスシフト回路（２１）、（２２）に供給
される。もし、動きベクトル値が、Ｘｙであった場合に
は、アドレスシフト回路（２１）からのアドレスはサン
プルブロックを読み出す際、さらに左方にＸ画素分だけ
ずらされ、上方にｙライン分だけずらされることになる
。一方、アドレスシフト回路（２２）からのアドレスは
サンプルブロックを読み出す際、さらに右方にＸ画素分
だけずらされ、下方にｙライン分だけずらされることに
なる。これに関連して、選別回路（２８）、（２９）は
、画像区画蓄積回路（２４）、（２６）から出力された
データのみを通過させてブロック整合回路（３０）、（
３１）に設定する。

この４×４画素ブロック整合回路（３０）、（３１）に
より、設定されたサンプルブロックに対するブロック整
合値が得られる。このブロック整合値は加算回路（３５
）で結合され、その結果は最小判定回路（３６）に供給
される。

ブロック整合回路（３０）、（３１）によって得られた
ブロック整合値はサンプルブロックにおける個々の画素
に対して唯一の値として得られ、この値は、マップ蓄積
回路（２３）から読み出された動きベクトル値によって
指示される速度を有する動きがあるものと仮定されたと
き、前後のフレームに整合した基準サンプルブロック蓄
積回路（３２）、（３３）に蓄積されるようにして、該
当する画素の輝度値の一単位の程度とされるものである
。

シーケンス状態３ 基準サンプルブロック蓄積回路（３２）から再びデータ
が読み出され、このデータがブロック整合回路（３０）
、（３１）に供給される。そして直ちに、このサンプル
ブロックに対応する第２の動きベクトルが、マップ蓄積
回路（２３）から読み出され、規模が適当にされて、ア
ドレスシフト回路（２１）、（２２）に供給される。こ
れに関連して、選別回路（２８）、（２９）は、画像区
画蓄積回路（２４）、（２６）からのデータのみをｉｉ
１遇させてブロソク整合回路（３ｏ）、（３１）の他の
入力に設定する。第２の動きベクトルに基づき得られた
ブロック整合値は、再び、最小判定回路（３６）に供給
される。

最小判定回路（３６）は最小画素ブロック整合値を見い
だすために比較処理を実行する。もし、より小さい値と
して以前に保持されていた状態値に比較して新たに供給
された現在状態値がより小さい値であると判定された場
合にはその値が保持される。付言すれば、最良の整合を
生み出す動きベクトルを指示するための最小の状態番号
が蓄積される。この過程はサンプルブロックにおける個
々の画素に対して分離して実行され、かつ最小判定回路
（３６）に接続される３個のバスに対して実行される。

シーケンス状態４ 基準サンプルブロック蓄積回路（３２）は再びデータを
読み出し、読み出されたデータはブロック整合回路（３
０）、（３ｌ）に供給される。そして直ちにサンプルブ
ロックに対する第３動きヘクトルがマップ蓄積回路（２
３）から読み出され、規模が適当にされて、アドレスシ
フト回路（２ｌ）、（２２）に供給される。選別回路（
２８）、（２９）は、画像区画蓄積回路（２４）、（２
６）からのデータのみを通過させてブロック整合回路（
３０）、（３ｌ）に設定する。この第３の動きベクトル
にもとずき得られたブロック整合値は、再び、最小判定
回路（３６）に供給される。

最小判定回路（３６）は、さらに、最小画素ブロック整
合値を決定するために比較処理を実行する。

そして、以前に蓄積されていた値が最小値であると判定
した場合には、その値を保持し、新たに供給された現在
状態値がより小さい値であると判定した場合にはその値
を保持する。そして、再び、動きベクトルが最小値であ
ることを指示するための状態番号が蓄積される、なお、
この処理は、最小判定回路（３６）に導入される３個の
バスのそれぞれについてなされる。

シーケンス状態５ 基準サンプルブロック蓄積回路（３２）は再びデータを
読み出し、読み出されたデータはブロック整合回路（３
０）、（３１）に供給される。そして直ちにサンプルブ
ロックに対する第４の動きベクトルがマップ蓄積回路（
２３）から読み出され、規模が適当にされて、アドレス
シフト回路（２１）、（２２）に供給される。選別回路
（２Ｂ）、（２９）は、画像区画蓄積回路（２４）、（
２６）からのデータのみを通過させ、第４の動きベクト
ルに基づき得られたブロック整合値は、再び、最小判定
回路（３６）に供給される。

最小判定回路（３６）は、さらに、最小画素ブロソク整
合値を決定するために比較処理を実行する。

そして、以前に蓄積されていた値が最小値であると判定
した場合には、その値を保持し、新たに供給された現在
状態値がより小さい値であると判定した場合にはその値
を保持する。そして、再び、動きベクトルが最小値であ
ることを指示するための状態番号が蓄積される、なお、
この処理は、最小判定回路（３６）に導入される３個の
バスのそれぞれについてなされる。

上記した過程がサンプルブロックにおける全ての画素に
ついてなされ、個々の画素に対する動きベクトル値が選
別され、選別された動きベクトル値がサンプルブロック
における個々の画素に対して自動闇値回路（３７）によ
って（後述するように）生成された値を用いて闇値テス
ト回路（３８）で比較される。加算回路（３５）から供
給された最小値が闇値よりも小さい場合には、選別され
た動きヘクトルが、対応するバスの中に蓄積されている
状態番号によって指示され、それが正しいものとされる
．加算回路（３５）から供給された最小値が闇値よりも
大きい場合には、ブロック整合回路（３０）、（３ｌ）
から供給された元の最小値の比較結果が個々に点検され
る。これらの二つの値のいずれか小さいほうの値が闇値
よりも小さい場合には、選別された動きベクトルが、対
応するバスの中に蓄積されている状態番号によって指示
され、それが正しいものとされる。これらの二つの値の
どららの値も閾値よりも小さい場合には、エラーフラグ
がセットされる。このエラーフラグを含めてこれらの結
果は、後述するようにベクトル番号蓄積回路（第３８図
参照）に蓄積される。

シーケンス状態６ そこで、基準サンプルブロック蓄積回路（３３）は、デ
ータを読み出しブロック整合回路（３０）、（３１）と
自動闇値回路（３７）に供給する。そして直ちに、サン
プルブロックに対する第１の動きベクトルが、再びマッ
プ蓄積回路（２３）から読み出され、規模が適当にされ
て、アドレスシフト回路（２ｌ）、（２２）に供給され
る。そこで、これに関連して、選別回路（２８）、（２
９）は、画像区画蓄積回路（２５）、（２７）からのデ
ータをブロック整合回路（３０）、（３１）の他の入力
に供給する。ブロック整合回路（３０）、（３１）によ
って生成されたブロック整合値は、直接、あるいは加算
回路（３５）を介して最小判定回路（３６）に供給され
、上記したように蓄積される。

シーケンス状態７ 基準サンプルブロック蓄積回路（３３）は、再び、デー
タを読み出しブロノク整合回路（３０）、（３１）に供
給する。そして直ちに、サンプルブロックに対する第２
の動きベクトルが、マップ蓄積回路（２３）から読み出
され、規模が適当にされて、アドレスシフト回路（２１
）、（２２）に供給される。そこで、これに関連して、
選別回路（２８）、（２９）は、画像区画蓄積回路（２
５）、（２７）からのデータをブロック整合回路（３０
）、（３１）の他の入力に供給する。この第２の動きベ
クトル値を用いて生成されたブロック整合値は、再び、
最小判定回路（３６）に供給される。

最小判定回路（３６）は、さらに、最小画素ブロック整
合値を決定するために比較処理を実行する。

そして、以前に蓄積されていた値が最小値であると判定
した場合には、その値を保持し、新たに供給された現在
状態値がより小さい値であると判定された場合にはその
値を保持する。さらに、最良の整合を生み出す動きベク
トルを指示するための最小の状態番号が蓄積される。こ
の過程はサンプルブロックにおける個々の画素に対して
分離して実行され、かつ最小判定回路（３６）に接続さ
れる３個のバスに対して実行される。

シーケンス状態８ 基準サンプルブロック蓄積回路（３３）は、再び、デー
タを読み出しブロック整合回路（３０）、（３１）と自
動闇値回路（３７）に供給する。そして直ちに、サンプ
ルブロックに対する第３の動きベクトルが、マップ蓄積
回路（２３）から読み出され、規模が適当にされて、ア
ドレスシフト回路（２１）、（２２）に供給される。そ
こで、選別回路（２８）、（２９）は、画像区画蓄積回
路（２５）、（２７）からのデータをブロック整合回路
（３０）、（３１）の他の入力に供給する。この第３の
動きベクトル値を用いて生成されたブロック整合値は、
再び、最小判定回路（３６）に供給される。

最小判定回路（３６）は、さらに、最小画素ブロック整
合値を決定するために比較処理を実行する。

そして、以前に蓄積されていた値が最小値であると判定
した場合には、その値を保持し、新たに供給された現在
状態値がより小さいと判定された場合にはその値を保持
する。そして、再び、動きベクトルが最小値であること
を指示するための状態番号が蓄積される、なお、この処
理は、最小判定回路（３６）に導入される３個のバスの
それぞれについてなされる。

シーゲンス状態９ 基準サンプルブロック蓄積回路（３３）は、再び、デー
タを読み出しブロック整合回路（３ｏ）、（３１）に供
給する。そして直ちに、サンプルブロックに対する第４
の動きベクトルが、マップ蓄積回路（２３）から読み出
され、規模が適当にされて、アドレスシフト回路（２１
）、（２２）に供給される。そこで、選別回路（２８）
、（２９）は、画像区画蓄積回路（２５）、（２７）か
らのデータのみを通過させて、第４の動きベクトル値を
用いて生成されたブロック整合値が、再び、最小判定回
路（３６）に供給される。

最小判定回路（３６）は、さらに、最小画素ブロック整
合値を決定するために比較処理を実行する。

そして、以前に蓄積されていた値が最小値であると判定
した場合には、その値を保持し、新たに供給された現在
状態値がより小さいと判定された場合にはその値を保持
する。そして、再び、動きヘクトルが最小値であること
を指示するための状態番号が蓄積される、なお、この処
理は、最小判定回路（３６）に導入される３個のバスの
それぞれについてなされる。

上記した過程がサンプルブロックにおける全ての画素に
ついてなされ、個々の画素に対する動きベクトル値が選
別され、選別された動きベクトル値がサンプルブロック
における個々の画素に対して自動闇値回路（３７）によ
って（後述するように）生成された値を用いて闇値テス
ト回路（３８）で比較される。加算回路（３５）から供
給された最小値が闇値よりも小さい場合には、選択され
た動きベクトルが対応するバスの中に蓄積されている状
態番号によって指示され、それが正しいものとされる。

加算回路（３５）から供給された最小値が闇値よりも大
きい場合には、ブロック整合回路（３ｏ）、（３１）か
ら供給された元の最小値の比較結果が個々に点検される
。これらの二つの値のうちのいずれか小さい方の，値が
闇値よりも小さい場合には．、選別された動きベクトル
が対応するバスの中に蓄積されている状態番号によって
指示され、それが正しいものとされる。これらの二つの
値のどちらの値も闇値よりも小さい場合には、エラーフ
ラグがセットされる。このエラーフラグを含めてこれら
の結果は、後述するように、ベクトル番号蓄積回路（第
３９図参照）に蓄積される。

第３９図に示す第２ステージ回路は、基準リードアドレ
ス発生回路（４０）と、第２、第３フレームリードアド
レスシフト回路（４１）、（４２）と、それぞれ４個の
蓄積回路を有するヘクトル番号蓄積回路（４３）、（４
４）と、マップ蓄積回路（４５）、（４８）と、選別回
路（４６）、（４７）と、ブロック整合回路（４９）と
、誤差カウンタ（５０）と、ブロック整合結果８個を蓄
積することができるプロ・ンク整合結果蓄積回路（５１
）と、最小判定回路（５２）と、出力ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）（５３）とを有し、それらは図に示す
ように接続されており、以下その動作について説明する
。

一のフレーム期間にわたって、ベクトル番号蓄積回路（
４３）、（４４）のそれぞれには上記した第１ステージ
の動きベクトルが蓄積され読み出だされ、一方、ベクト
ル番号蓄積回路（４３）、（４４）のそれぞれには以前
に蓄積されていた他の二つの結果が保持されており、読
み出される。この二対の蓄積結果は、交互に、書き込ま
れ、読み出される。第２ステージの動きベクトルの選別
のために必要とされる一対の蓄積結果が、複数の画像区
画から生成された第１ステージの動きベクトルへのアク
セスを要求すると、直ちに、最柊の動きベクトルを生成
するための上下の画像区画が生成される。このことは、
９過程のデマチプレクサ処理に関連して対応する九つの
回路が要求され、そして、その九つの回路は、利便性を
考慮して、九つの回路基板（６０）〜（６８）に配置さ
れている。回路基板（６０）〜（６８）のそれぞれには
ビデオ信号の中、２５６本ラインが取り込まれれるので
、サンプルブロックの５列、すなわち、ビデオ信号の中
の１１５本のラインが処理されることになる。処理され
るそれぞれのラインは関連する回路基板（６０）〜（６
８）の中に指示されている。ここで、第３９図の回路図
を振り返ってみると、ベクトル番号蓄積回路（４３）、
（４４）に蓄積されている対の蓄積結果の中のーっは、
回路基板（６０）〜（６８）　（第４０図参照）の一つ
に対応する最初の部分から第１ステージに書き込まれ、
他の一つ蓄積結果は、同時に、先ず、画像区画の上半分
が処理されて書き込まれ、次に、画像区画の下半分が処
理されて書き込まれる。しかしながら、一対の蓄積結果
はあたかも一つの蓄積結果として読み出される。

マップ蓄積回路（２３）　（第３８図参照）に供給され
ているそれぞれのサンプルブロックに対応する動きベク
トル値は１フレーム分遅延された後、マップ蓄積回路（
４５）に供給される。なお、マップ蓄積回路（４５）の
働きは前記したマップ蓄積回路（２３）と同一である。

ベクトル番号蓄積回路（４３）、（４４）は基準リード
アドレス発生回路（４０）の制御下にサンプルブロック
を読み出す。第１ステージで説明したように、サンプル
ブロックが９回読み出されるので、それらの動作を、シ
ーケンス状態１〜９の標題を付して以下に説明する。

シーケンス状態ｌ サンプルブロックに対応する第１の動きベクトル値がマ
ップ蓄積回路（４５）から読み出され第２フレームリー
ドアドレス生成回路（４１）に供給される。

この第２フレームリードアドレス生成回路（４１）は前
記したアドレスシフト回路（２１）、（２２）と同様の
アドレスシフト回路であるとはいえ，動きヘクトル値に
対し．信号状態（ｓｉｇｎａｌ　ｉｎｔｅｒｐ）の低い
、あるいは高いに応じてゼロ値あるいは（−　１／２）
値を乗算するものである．信号状態（ｓｉｇｎａｌ　ｉ
ｎｔｅｒｐ）が低い場合、その出力は基準フレームＢに
基づ《ラインで生成され、信号状態（ｓｉｇｎａｌ　ｉ
ｎｔｅｒｐ）が高い場合、その出力は第２フレームと第
３フレームの間の中間の部分で生成される。

選別回路（４７）はベクトル番号蓄積回路（４３）から
導入される複数の動きベクトルを選別するものであり、
それらをマップ蓄積回路（４８）に供給する。

このマップ蓄積回路（４８）は動きベクトル値に対して
動きベクトル番号を配置するものである。なお、前記し
たマップ蓄積回路（４５）とこのマップ蓄積回路（４８
）とは同様の構成である。マップ蓄積回路（４８）から
出力される動きベクトル値は、ブロック整合回路（４９
）に供給される。

３×３動きベクトルのブロック整合はマップ蓄積回路（
４５）から出力される複数の動きベクトル値に関連して
行われる。また、ベクトル番号蓄積回路（４３）、（４
４）は第１ステージから出力されるエラーフラグを含む
ものであり、そのエラーフラグは選別回路（４７）によ
って選別され、マップ蓄積回路（４８）を介して誤差カ
ウンタ（５０）に供給されるとともに、同様にしてブロ
ック整合回路（４９）に供給される。もし、エラーフラ
グがセットざれているときには、動きベクトルブロック
整合に基づき生成された動きベクトルの差がゼロ値にさ
れる。誤差カウンタ（５０）は，良好な動きヘクトルの
差が動きベクトルブロック整合を生成した回数を定める
ものである。その結果は動きベクトルブロック整合の出
力に対応する規模を定めるために用いられるものであり
、かつ，動きベクトル整合結果はブロック整合結果蓄積
回路（５１）に蓄積される。

シーケンス状態２ サンプルブロックに対応する第２の動きベクトル値がマ
ップ蓄積回路（４５）から読み出され第２フレームリー
ドアドレス生成回路（４１）に供給される。

選別回路（４７）はベクトル番号蓄積回路（４３）から
導入される複数の動きベクトルを選別するものであり、
それらをマップ蓄積回路（４８）に供給する。このマッ
プ蓄積回路（４日）は動きベクトル値に対して動きベク
トル番号を配置するものである。マップ蓄積回路（４８
）から出力される動きベクトル値は、ブロック整合回路
（４９）に供給される。動きベクトルのブロック整合は
マップ蓄積回路（４５）から出力される複数の動きベク
トル値に関連して行われる。

また、ベクトル番号蓄積回路（４３）から出力されたエ
ラーフラグは、選別回路（４７）によって選別され、マ
ップ蓄積回路（４８）を介して誤差カウンタ（５０）に
供給されるとともに、ブロック整合回路（４９）に供給
される。ブロック整合回路（４９）によって生成され規
模が適当にされた動きベクトルブロック整合結果は、上
記と同様に、ブロック整合結果蓄積回路（５１）に蓄積
される。

シーケンス状態３ 第３の動きヘクトル値がマップ蓄積回路（４５）から読
み出され、第２フレームリードアドレス生成回路（４１
）に供給される。選別回路（４７）はベクトル番号蓄積
回路（４３）から導入される複数の動きベクトルを選別
するものであり、それらをマップ蓄積回路（４８）に供
給する。このマップ蓄積回路（４８）は動きベクトル値
に対して動きヘクトル番号を配置するものである。マッ
プ蓄積回路（４８）から出力される動きベクトル値は、
ブロック整合回路（４９）に供給される。動きベクトル
のブロック整合はマップ蓄積回路（４５）から出力され
る・複数の動きベクトル値に関連して行われる。ベクト
ル番号蓄積回路（４３）から出力されたエラーフラグは
、選別回路（４７）によって選別され、マップ蓄積回路
（４８）を介して誤差カウンタ（５０）に供給されると
ともに、ブロック整合回路（４９）に供給される。ブロ
ック整合回路（４９）によって生成され規模が適当にさ
れた動きベクトルブロック整合結果は、上記と同様に、
ブロック整合結果蓄積回路（５１）に蓄積される。

シーケンス状態４ 第４の動きベクトル値がマップ蓄積回路（４５）から読
み出され、第２フレームリードアドレス生成回路（４１
）に供給される。選別回路（４７）はベクトル番号蓄積
回路（４３）から導入される複数の動きベクトルを選別
するものであり、それらをマップ蓄積回路（４８）に供
給する。このマップ蓄積回路（４８）は動きベクトル値
に対して動きベクトル番号を配置するものである。マッ
プ蓄積回路（４８）から出力される動きベクトル値は、
ブロック整合回路（４９）に供給される。動きベクトル
のブロック整合はマップ蓄積回路（４５）から出力され
る複数の動きベクトル値に関連して行われる。ベクトル
番号蓄積回路（４３）から出力されたエラーフラグは、
選別回路（４７）によって選別され、マップ蓄積回路（
４８）を介して誤差カウンタ（５０）に供給されるとと
もに、ブロック整合回路（４９）に供給される。ブロッ
ク整合回路（４９）によって生成され規模が適当にされ
た動きベクトルブロック整合結果は、上記と同様に、ブ
ロック整合結果蓄積回路（５Ｉ）に蓄積される。

シーケンス状態５ サンプルブロックに対応する第１の動きベクトル値がマ
ップ蓄積回路（４５）から読み出され第３フレームリー
トアドレスシフト回路（４２）に供給される。この第３
フレームリ一ドアドレスシフト回路（４２）は、信号状
態（ｓｉｇｎａｌ　ｉｎｔｅｒｐ）の低い、高いに応じ
て（１）値あるいは（１／２）値を動きベクトル値に乗
算するものである。

ここで、選別回路（４７）はベクトル番号蓄積回路（４
４）から導入される複数の動きベクトルを選別するもの
であり、それらをマップ蓄積回路（４８）に供給する。

このマップ蓄積回路（４８）は動きベクトル値に対して
動きヘクトル番号を配置するものである。マップ蓄積回
路（４８）から出力される動きベクトル値は、ブロック
整合回路（４９）に供給される。

３×３動きベクトルのブロック整合はマップ蓄積回路（
４５）から出力される複数の動きベクトル値に関連して
行われる。ベクトル番号蓄積回路（４３）から出力され
たエラーフラグは、選別回路（４７）によって選別され
、マップ蓄積回路（４８）を介して誤差カウンタ（５０
）に供給されるとともに、ブロック整合回路（４９）に
供給される。ブロック整合回路（４９）によって生成さ
れ規模が適当にされた動きへクトルブロック整合結果は
、上記と同様に、ブロック整合結果蓄積回路（５１）に
蓄積される。

シーケンス状態６ サンプルブロックに対応する第２の動きベクトル値がマ
ップ蓄積回路（４５）から読み出され第３フレームリー
ドアドレスシフト回路（４２）に供給される。選別回路
（４７）はベクトル番号蓄積回路（４４）から導入され
る複数の動きベクトルを選別するものであり、それらを
マップ蓄積回路（４８）に供給する。

このマップ蓄積回路（４日）は動きベクトル値に対して
動きベクトル番号を配置するものである。マップ蓄積回
路（４８）から出力される動きベクトル値は、ブロック
整合回路（４９）に供給される。動きベクトルのブロッ
ク整合はマップ蓄積回路（４５）から出力される複数の
動きベクトル値に関連して行われる。

ベクトル番号蓄積回路（４３）から出力されたエラーフ
ラグは、選別回路（４７）によって選別され、マップ蓄
積回路（４８）を介して誤差カウンタ（５ｏ）に供給さ
れるとともに、ブロック整合回路（４９）に供給される
。ブロック整合回路（４９）によって生成され規模が適
当にされた動きベクトルブロック整合結果は、上記と同
様に、ブロック整合結果蓄積回路（５１）に蓄積される
。

シーケンス状態７ サンプルブロックに対応する第３の動きベクトル値がマ
ップ蓄積回路（４５）から読み出され第３フレームリー
ドアドレスシフト回路（４２）に供給される。選別回路
（４７）はベクトル番号蓄積回路（４４）から導入され
る複数の動きベクトルを選別するものであり、それらを
マップ蓄積回路（４８）に供給する。

このマップ蓄積回路（４８）は動きベクトル値に対して
動きベクトル番号を配置するものである。マップ蓄積回
路（４８）から出力される動きベクトル値は、ブロック
整合回路（４９）に供給される。動きベクトルのブロッ
ク整合はマップ蓄積回路（４５）から出力される複数の
動きベクトル値に関連して行われる。

ベクトル番号蓄積回路（４３）から出力されたエラーフ
ラグは、選別回路（４７）によって選別され、マップ蓄
積回路（４８）を介して誤差カウンタ（５０）に供給さ
れるとともに、ブロック整合回路（４９）に供給される
。ブロック整合回路（４９）によって生成され規模が適
当にされた動きヘクトルブロック整合結果は、上記と同
様に、ブロック整合結果蓄積回路（５ｌ）に蓄積される
。

シーケンス状態８ サンプルブロックに対応する第４の動きベクトル値がマ
ップ蓄積回路（４５）から読み出され第３フレームリー
ドアドレスシフト回路（４２）に供給される。選別回路
（４７）はベクトル番号蓄積回路（４４）から導入され
る複数の動きベクトルを選別するものであり、それらを
マップ蓄積回路（４８）に供給する。

このマップ蓄積回路（４８）は動きベクトル値に対して
動きベクトル番号を配置するものである。マップ蓄積回
路（４８）から出力される動きベクトル値は、ブロック
整合回路（４９）に供給される。動きへクトルのブロッ
ク整合はマップ蓄積回路（４５）から出力される複数の
動きベクトル値に関連して行われる。

ベクトル番号蓄積回路（４３）から出力されたエラーフ
ラグは、選別回路（４７）によって選別され、マップ蓄
積回路（４８）を介して誤差カウンタ（５０）に供給さ
れるとともに、ブロック整合回路（４９）に供給される
。ブロック整合回路（４９）によって生成され規模が適
当にされた動きヘクトルブロック整合結果は、上記と同
様に、ブロック整合結果蓄積回路（５１）に蓄積される
。

シーケンス状態９ この時点では、なんの動作も実行されない。

第２ステージの結果に対して次のような処理が続行され
る。ブロック整合結果蓄積回路（５１）は２個のＲＡＭ
を有し、その中の一つには上記したシーケンスが書き込
まれているものであり、他の一つには以前にサンプルブ
ロックが読み出だされた際の結果を保持するものである
。結果の続出処理は８個の動きベクトル値のシーケンス
に応じてなされ、上記したようにサンプルブロックのそ
れぞれの画素に対応して生成されて、８個の中の最小値
を判定する最小判定回路（５２）に導入される。

もし、最小値が最初の４個の値から選別さ乳た場合には
、補間結果を生成するために第２フレームのみを使用す
ればよい。これは画像の表面が覆われている場合である
。

もし、最小値が次の４個の値から選別された場合には、
補間結果を生成するために第３フレームのみを使用すれ
ばよい。これは画像の表面が覆われていない場合である
。

最小判定回路（５２）の中では最初の４個の値が４個の
サンプルによって遅延される。これらの遅延された値を
次の４個の値に加算した後、２で割ることによって、４
個の全ての人力フレームが使用された４個のベクトルブ
ロック整合結果が生成される。したがってこれらの４個
の値の最小値がもっとも正確な動きベクトルを指示する
ものであり、４個の選別から導出されるこの動きベクト
ルは、考察下における単一画素の動きを表すものである
。

しかしながら、この結合された結果によって生成された
最小ヘクトルブロック整合がブリセットされた闇値より
も高い場合には、なんらかの理由ある動きによって、４
個の連続する入力フレームについて評価することができ
ない。これに対する一つの理由は画像表面が覆われたあ
るいは覆われていないことによるものであり、他の理由
としては、ある画面のなかにカット画像が存在する場合
などである。この場合において、元の８個の値が闇値よ
りも低いことから、最初の最小値が導出されたときには
、上記したように、画素が覆われているか否かの情報を
得ることができる。もし、最小判定回路（５２）で決定
された最小値が闇値よりも低い場合には、画素に対して
、正確な評価を決定することができない。この場合、選
別された動きヘクトルはゼロ値にされ、かつエラーフラ
グがセットされる。

ここで、自動闇値回路（３７）　（第３８図参照）につ
いて、第４１図を参照して詳細に説明する。

この回路は、ライン遅延回路（７０）、（７２）、（８
０）と、減算回路（７１）、（７６）と、加算回路（７
３）、（７８）、（７９）、（８１）、（８３）と、画
素遅延回路（７４）、（７５）、（７７）、（８２）と
、乗算回路（８４）とを有し、それらは図に示すように
接続されており、以下その動作について説明する。

基準サンプルブロックはライン遅延回路（７０）で正確
に１サンプルブロックライン分遅延されて減算回路（７
１）に人力される。遅延されたデータと遅延されなかっ
たデータとの差の係数が減算回路（７１）で生成され、
その結果がさらに、ライン遅延回路（７２）で１サンプ
ルブロックライン分遅延され、ライン遅延回路（７２）
の出力値と減算回路（７１）の出力値とが加算回路（７
３）で加算される。加算回路（７３）の出力がライン遅
延回路（７０）の出力における画素についての１分量の
垂直周波数／振幅に対応する。同様に、画素遅延回路（
７５）の出力値は画素遅延回路（７４）の出力における
画素についての垂直周波数／振幅を表すものである。

減算回路（７６）は画素遅延回路（７４）の出力とライ
ン遅延回路（７０）の出力との差の係数を決定するもの
である。減算回路（７６）の出力は画素遅延回路（７７
）で遅延された後、加算回路（７８）によって、減算回
路（７６）の出力に加算される。加算回路（７８）の出
力が画素遅延回路（７４）の出力における画素について
の１分量の水平周波数／振幅に対応する。

加算回路（７８）の出力と画素遅延回路（７５）の出力
とが加算回路（７９）で加算され、その値は水平、垂直
の両方向における画素遅延回路（７４）の出力での周波
数／振幅を表すものである。

この値はさらにサンプルブロソクライン遅延回路（８０
）で遅延された後、遅延されなかった値と加算回路（８
１）で加算される。加算回路（８ｌ）の出力は画素遅延
回路（８２）で遅延された後、遅延されなかった値と加
算回路（８３）で加算される。その結果生じた値は加算
回路（７９）の出力に類似するものであるが、入力され
たサンプルブロックの中の小領域における平均の垂直／
水平、周波数／振幅を表すものである。分離された値は
サンプルブロックにおけるそれぞれの画素に対して生成
され、乗算回路（８４）によって，その値が適当にされ
．複数の自動闇値として上記した闇値テスト回路（３８
）　（第３８図参照）に供給される。

動きヘクトルの選別に伴い、如何なる実際の画像の状況
においてもほぼ確実に或る画素に関連して疑似的な動き
ベクトルが残存する。第４１図〜第４６図は疑似的な動
きベクトルであると見なされる場合を示し、これらの各
図において、三角形は同じ動きヘクトルが割当てられた
画素を示し、一方、星は周囲の画素に割り当てられた動
きベクトルと異なる動きベクトルが割り当てられた画素
を示し、円は検査対象の動きベクトルを示す。

第４１図は１個の特異点を示し、この場合１個の画素だ
けが全ての周囲の画素の動きベクトルとは異なる動きベ
クトルを有する。

第４２図は水平方向の動きヘクトルのインパルスを示し
、この場合３個の水平方向に並んだ画素だけが周囲の画
素の動きベクトルとは異なる同一の動きベクトルを有す
る。

第４３図は垂直方向の動きベクトルのインパルスを示し
、この場合３個の垂直方向に並んだ画素だけが周囲の画
素の動きベクトルとは異なる同一の動きベクトルを有す
る。

第４４図は対角方向の動きベクトルのインパルスを示し
、この場合３個の対角方向に並んだ画素だけが全ての周
囲の画素の動きベクトルとは異なる同一の動きヘクトル
を有する。

第４５図は水平方向及び垂直方向の動きヘクトルのイン
パルスを示し、この場合縦十字型に配列された５個の画
素だけが全ての周囲の画素の動きヘクトルとは異なる同
一の動きベクトルを有する。

第４６図は２対角方向の動きヘクトルのインパルスを示
し、この場合対角方向の十字型に配列された５個の画素
だけが全ての周囲の画素の動きベクトルとは異なる同一
の動きベクトルを有する。

上述の６個の範躊に分類される画素の動きベクトルは実
際には現実の画像について生じることはなく、更にそれ
らは不正確な動きベクトルの選別により直接生じた結果
でもある。そのような動きベクトルが補間プロセスの途
中で使用されると、最終的に得られる出力画像にはドッ
ト妨害が生じることがある。従って、そのような動きベ
クトルを特定して排除するのが望ましい。これは上述の
動きベクトルの全てのグループ分けを行うと共に、各グ
ループに応じてフラッグを割当てるアルゴリズムを使用
することにより実行される。

そのアルゴリズムは２回繰り返すプロセスを使用し、１
回毎の処理は同一である。２回繰り返すことの必要性に
つき説明する。画素の配列を示す第４７図を参照して説
明するに、三角形が付された全ての画素は夫々同一の動
きベクトルを有する。

中央の９個の画素よりなるブロックは、夫々へクトル１
〜ヘクトル９として各画素に割り当てられた動きベクト
ルを有し、これら動きベクトルは同一でも同一でなくと
もよい。ベクトル５が検査対象の動きベクトル（被検ベ
クトル）である。

第１回目の処理では、ベクトル５がチェックされ、最初
にそのベクトルが正確に又は所定の許容値内でベクトル
１，ベクトル３．ヘクトル７又はベクトル９と同じであ
るかどうかが決定され、その次にそのベクトルが正確に
又は所定の許容値内でヘクトル２，ベクトル４，ベクト
ル６又はヘクトル８と同じであるかどうかが決定される
。

このチェックは、そのベクトル５が少なくとも水平方向
又は垂直方向に隣接するベクトルの１つと同じであり、
且つ少なくとも対角方向に隣接するベクトルの１つと同
じであるかどうかを調べるものである。これが否定的な
らば、その画素５が不良であることを示すフラッグがセ
ットされる。

言い替えると、水平方向（又は垂直方向）及び対角方向
の隣接画素に夫々少なくとも１個の、即ち少なくとも合
計２個の同程度の動きベクトルが存在しない場合には、
その画素に不良であることを示すフラッグがセットされ
る。

この第１回目の処理によれば、特異点，水平方向の動き
ベクトルのインパルス，垂直方向の動きヘクトルのイン
パルス．対角方向の動きヘクトルのインパルス及び対角
方向の動きベク１・ルのインパルス（第４１図〜第４４
図及び第４６図）に対応する動きベクトルには全て不良
であることを示すフラッグが付加されるが、水平方向及
び垂直方向の動きベクトルのインパルス（第４５図）に
対応スる動きベクトルの内で中央のベクトルを除く４隅
のベクトルは良いベクトルであると判断され、このベク
トルには２回目の処理が必要になる。例えば、第４５図
例において、その樅十字形の４隅の動きベクトルは夫々
水平方向（又は垂直方向）及び対角方向に１個づつ同一
の動きベクトルを有するため、良いベクトルであると判
定される。

２回目の処理は第１回目の処理と正確に同じ条件を調べ
るものであるが、今回は既に不良であるとしてフラッグ
を付加された動きベクトルはその計算から除外される。

従って、第４５図例において、第１回目の処理後には中
央の動きベクトルだけに不良のフラッグが立てられるが
、第２回目の処理後には縦十字形に配列された５個の動
きベクトルの全てに不良のフラッグが立てられる。

不良の動きベクトルを特定した後には、それらを修正す
ることが必要になり、この修正もまた動きベクトル後処
理手段（７）（第１図）により実行される。補間又は高
頻度の動きベクトルによる置換などの種々の方法を使用
することができるが、実際には単純な置換により良好な
結果が生じることが分かった。これは次のように実行さ
れる。（但し、この場合は符号「一」は正確に等しいだ
けではなく、予め定められた許容値内に収まっているこ
とをも意味する。）即ち、ベクトル５が不良であると判
定されたときには、そのヘクトルは（ベクトル４−ベク
トル６）が成立するならばベクトル４により置き換えら
れ、それが成立せず（ベクトル２＝ベクトル８）が成立
するならばベクトル２により置き換えられ、それが成立
せず（ベクトルｌ−ベクトル９）が成立するならばベク
トル１により置き換えられ、それが成立せず（ベクトル
３＝ベクトル７）が成立するならばベクトル７により置
き換えられ、それも成立しない場合には置換は行われな
い。

再び第１図において、各画素について最終的に選択され
た動きベクトルが動きベクトル後処理手段（７）より補
間手段（８）に供給されると共に、６０フレーム／秒で
順次走査変換されたフレームが順次走査変換手段（２）
から補間手段（８）に供給される。

その補間手段（８）は第４８図に示す如く、２個の順次
走査変換されたフレームを使用するだけの比較的単純な
構造である。出力フレームの連続する入力フレームであ
るフレーム（１）及びフレーム（２）に対して相対的な
時間軸上の位置、及びその出力フレーム上の画素に対す
る動きベクトルを使用することにより、周知の方法でそ
の補間手段（８）は第１フレームのどの部分と第２フレ
ームのどの部分とを結合するべきかを決定し、更に正確
な出力フレームの画素の値を生成するための重み付けの
値を決定する。言い替えると、補間手段（８）は動きベ
クトルを用いて動きの方向に沿って適応的に補間を行い
、２４フレーム／秒に対応する動き補償のなされた順次
走査フレームを生成する。その動きベクトルは各画素の
輝度の値だけを使用して導出されていたが、その同じ動
きベクトルは要求される出力フレームの画素の色成分の
値を導出するために使用される。その要求される出力を
生成するためには、各フレームにたいして８×８個の画
素よりなるアレイが使用される。従って、その補間手段
（８）は２次元の垂直方向／水平方向の補間手段であり
、その補間手段（８）で使用される係数はレメツ（Ｒｅ
ｍｅｚ）の交換アルゴリズムを使用して導出することが
できる。このアルゴリズムは’Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ　，Ｌａｗｒｅｎｃｅ　Ｒ　Ｒａｂｉｎ
ｅｒ，Ｂｅｒｎａｒｄ　Ｇｏｌｄ．　Ｐｒｅｎｔｉｃｅ
−ＨａｌｌＩｎｃ．，ｐｐ　１３６−１４０，２２７．
にて詳細に説明されている。

第４８図は３個の異なる場合についてその補間手段（８
）（第１図）により実行される補間を模式的に示す。左
側の第１の場合は露出面も被覆面もない場合、中央の第
２の場合は１個の被覆面がある場合、右側の第３の場合
は１個の露出面がある場合である。被覆された面の場合
にはその補間でフレーム（１）だけが使用され、露出さ
れた面の場合にはその補間でフレーム（２）だけが使用
される。

その補間手段（８）においては動き補償を行わない補間
を行うこともでき、この場合には時間的に最も近い順次
走査変換されたフレームが補間フレームとして使用され
る。

尚、本発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは勿論である
。

［発明の効果〕 以上詳述のように、この発明によれば、出力フィールド
またはフレームを構成するそれぞれの画素に適切な複数
の動きベクトルを元の複数の動きベクトルから生成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のビデオ標準方式の変換装置
を示すブロック図、第２図は順次走査変換の説明図、第
３図〜第６図は夫々順次走査変換時の連続するフィール
ド及び連続するラインを示す説明図、第７図は動き適応
順次走査変換における各ステップを示すブロック図、第
８図は連続するフィールド間の差分等を示す線図、第９
図及び第ｌＯ図は夫々順次走査正規化関数及び順次走査
の非線形関数を示す線図、第１１図は順次走査変換にお
ける未完成のラインの画素を示す線図、第１２図及び第
１３図は夫々サーチブロックとサーチエリア及びそれら
の相互の関係を示す線図、第１４図は相関面を示す線図
、第１５図及び第１６図は夫々サーチブロックの成長を
示す線図、第１７図はサーチブロックの整合ができない
１フレームの領域を示す線図、第１８図は３個のサーチ
ブロックにまたがる動体を示す線図、第１９図〜第２１
図は夫々生成される相関面を示す線図、第２２図及び第
２３図は夫々闇値テストの説明に供する相関面の他の例
を示す線図、第２４図及び第２５図は夫々リングテスト
の説明に供する相関面の更に他の例を示す線図、第２６
図はサーチブロックが成長する方向の決定方法の説明図
、第２７図は相関面の重み付けの方法の説明図、第２８
図はサンプルブロック及びサーチブロックと１フレーム
のビデオ画像との関係を示す線図、第２９図は１フレー
ムのビデオ画像の動きベクトルの領域を示す線図、第３
０図〜第３２図は夫々１フレームのビデオ画像の個々の
領域における動きベクトルの説明に供する線図、第３３
図及び第３４図は動きベクトル選別の第１段階の説明図
、第３５図及び第３６図は夫々闇値の決定方法の説明に
供する線図、第３７図は動きベクトル選別の第２段階の
説明図、第３８図〜第４１図は夫々実施例の要部の詳細
な構成図、第４２図〜第４８図は夫々動きベクトルの後
処理時における動きベクトルが属する画像の配列を示す
線図、第４９図は補間動作の説明に供する線図である。 （２）は順次走査変換手段、（３）は直接ブロック整合
手段、（４）は動きベクトル評価手段、（５）は動きベ
クトル評価手段、（６）は動きベクトル選別手段、（７
）は動きベクトルの後処理手段、（８）は補間手段であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 最初のフィールドまたはフレームのブロックと次のフィ
   ールドまたはフレームのブロックとの間の関連する内容
   の動きを表す複数の動きベクトルを導出するために、は
   じめにビデオ信号の最初のフィールドまたはフレームに
   おける複数のブロックと次のフィールドまたはフレーム
   の複数のブロックとを、それぞれ比較する動き補正付き
   テレビジョン信号方式変換器において、 前記はじめの比較によって得られた前記ブロックのそれ
   ぞれに対応する複数の動きベクトルを導出する手段と、 関連する複数の動きベクトルによって指示され、前のお
   よび後に続く入力フィールドまたはフレームにおける複
   数の画素を用いて入力フィールドまたはフレームにおけ
   るそれぞれの画素の輝度整合を行い、輝度整合結果に基
   づき入力フィールドまたはフレームのそれぞれについて
   の前記ブロックのそれぞれにおけるそれぞれの画素に対
   して、関連する動きベクトルを前記の手段から導出され
   る複数の動きベクトルから導出する第１の手段と、出力
   フィールドまたはフレームに一時的に最もよく似た二つ
   の入力フィールドまたはフレームから引き出された複数
   の動きベクトルを比較することによって、出力フィール
   ドまたはフレームのそれぞれについての前記ブロックの
   それぞれにおけるそれぞれの画素に対して、関連する動
   きベクトルを導出する第２の手段とを有することを特徴
   とする動き補正付きテレビジョン信号方式変換器。