JPH0323789A - Movement adaptive processor - Google Patents

Movement adaptive processor

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JPH0323789A
JPH0323789A JP1156673A JP15667389A JPH0323789A JP H0323789 A JPH0323789 A JP H0323789A JP 1156673 A JP1156673 A JP 1156673A JP 15667389 A JP15667389 A JP 15667389A JP H0323789 A JPH0323789 A JP H0323789A
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signal
motion detection
circuit
detection signal
edge
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Satoyuki Ishii
聡之 石井
Susumu Komatsu
小松 進
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Toshiba Corp
Toshiba Audio Video Engineering Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To attain accurate movement detection with simple constitution by converting a movement detection signal into the movement detection signal with an interpolation signal mixing movement detection sensitivity characteristic and an edge detection correction movement detection sensitivity characteristic. CONSTITUTION:A movement detection circuit 14 takes inter-frame difference from Y0 and Y2 to obtain a movement detection signal with one nonlinear movement detection sensitivity characteristic being the synthesis of the movement detection sensitivity characteristic for interpolation signal mixing and the movement detection sensitivity characteristic for edge detection correction. The movement detection signal is fed to a control circuit 22 comprising of a field memory 20 and a maximum value selection circuit 21, expanded temporarily and sent to a conversion circuit 27. Then the signal is converted into a movement detection signal according to an edge discrimination signal from a movement component elimination circuit 26 and the converted movement detection signal is fed to a mixing circuit 17. Moreover, the movement detection signal outputted from the control circuit 22 is fed to the movement component elimination circuit 26 and the movement component is eliminated from the inter-field edge detection signal. Thus, accurate movement is detected with simple constitution.

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。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) This invention detects moving parts and still parts of a television image, and controls the processing of a television signal according to the detection results. The present invention relates to an adaptive processing device.

(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
るために、全く新しい方式の高品テレビジョン(HDT
V)の研究開発と並行して、現行方式においてもデジタ
ル信号処理技術を用いた画質改善の研究開発が盛んであ
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分雌方式がある
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えを行っている。
(Prior art) In recent years, in order to improve the quality and definition of television images, a completely new method of high-definition television (HDT) has been developed.
In parallel with the research and development of V), research and development of image quality improvement using digital signal processing technology is also active in the current system. Typical of these are the progressive scan (non-interlaced) conversion method and the adaptive Y/C conversion method, but both methods require a motion detection circuit to detect moving and still parts of the image. The processing method is switched depending on the output of this motion detection circuit.

以下、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な手法によ
り画質の改善が可能である。
The non-interlaced conversion method will be explained below as an example, but the image quality can also be improved using a similar method in the adaptive Y/C separation method.

ノンインターレース変換方式は、インターレース(飛び
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3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。
The non-interlace conversion method eliminates interference such as line flicker and line crawling that are problems with current methods by converting television signals transmitted in interlace (interlaced scanning) to non-interlace (sequential scanning). This is a method to do so. Specifically, with reference to FIG. 3, the principle of converting 525 interlaced images into 525 non-interlaced images using an image memory in the NTSC system is as follows.

まず静止画像については、現在のフィールドを「0」と
して、1フィ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3図中の矢印aに示す
ように、現在のフィールド「0」のデータと1フィール
ド前のフィールド「一1」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
ド間内挿を行う。これによって、静止画像、動画像共、
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。
First, for a still image, the current field is set to "0", and the data of the field "-1" one field before is stored in the image memory, and as shown by arrow a in Figure 3, the current field is The data of "0" and the data of the field "-1" one field before are output at the same time. That is, interfield interpolation is performed in which calculations are performed only in the time axis direction t. With this, both still images and moving images,
It is possible to convert 525 interlaced images into 525 non-interlaced images, and remove interlace disturbances such as line flicker and large screen flicker.

ここで、第4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。
Here, FIG. 4 shows a conventional motion adaptive non-interlace conversion device constructed based on the above principle.

入力端子1lには、インターレース方式のテレビジョン
信号のうち輝度信号Y。が供給される。この輝度信号Y
。は、第1のフィールドメモリl2によって1フィール
ド分遅延された後、第2のフィールドメモリl3によっ
てさらに1フィールド分(合計2フィールド−1フレー
ム)遅延される。
The input terminal 1l receives a luminance signal Y of the interlaced television signal. is supplied. This luminance signal Y
. is delayed by one field by the first field memory l2, and then further delayed by one field (total of 2 fields-1 frame) by the second field memory l3.

入力端子!lに供給された輝度信号Y。及びフィールド
メモリl3から出力される輝度信号Y2は、それぞれ1
フレーム間の差を取ることができる動き検出回路28に
供給され、動き検出信号の生戊に供される。また輝度信
号Y0及び第1のフィールドメモリl2から出力される
輝度信号Y,は、フィールド間補間信号生成回路l5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、輝度信号Y。は、ライン間補間信号生成回路l6
に供給されて、ライン間補間信号の生成に供される。
Input terminal! The luminance signal Y supplied to l. and the luminance signal Y2 output from the field memory l3 is 1, respectively.
The signal is supplied to a motion detection circuit 28 that can detect the difference between frames, and is used to generate a motion detection signal. Further, the luminance signal Y0 and the luminance signal Y outputted from the first field memory l2 are supplied to an interfield interpolation signal generation circuit l5 and used to generate an interfield interpolation signal. Furthermore, a luminance signal Y. is the interline interpolation signal generation circuit l6
and used to generate an inter-line interpolation signal.

上記フィールド間補間信号及びライン間補間信号はとも
に混合回路l7に供給され、動き検出信号に応じた比率
で混合される。混合回路17の出力は、ノンインターレ
ース変換回路1Bに供給され、輝度信号Y。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。
Both the inter-field interpolation signal and the inter-line interpolation signal are supplied to the mixing circuit 17 and mixed at a ratio according to the motion detection signal. The output of the mixing circuit 17 is supplied to the non-interlaced conversion circuit 1B, and a luminance signal Y is generated. The signal is converted into a non-interlaced signal based on the signal, and is output from the output terminal 19.

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28によって1フレーム間差を
取って動き検出信号を生威する。しかし、単に1フレー
ム間差をとっても動きを検出できるとは限らない。
Here, in order to adapt the non-interlaced conversion to the motion of the image, a motion detection circuit 28 takes the difference between one frame and generates a motion detection signal. However, it is not always possible to detect motion simply by taking the difference between one frame.

今、3fI6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フレーム間差(「0」フ
ィールドと「−2」フィールドとの間の差)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Cr−lJフィールドに対応
)は動きがあるにもかかわらず検出していないことにな
る。この場合は、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。
Now, in the 3fI6 diagram, the horizontal axis is the horizontal position of the image,
If the vertical axis is the level, the motion detection signal obtained by simply taking the difference between one frame (the difference between the "0" field and the "-2" field) is the one that detects motion in the α and γ parts. However, the portion of β (corresponding to the Cr-lJ field) is not detected even though there is movement. In this case, the β portion of the motion detection signal has no movement, that is, it is processed as a still image, resulting in a problem of two-line blur on the screen.

そこで従来は、第4図に示すように動き検出回路2Bと
混合回路I7との間にフィールドメモリ2o及び最大値
選択回路2lよりなる制御回路22を介往させ、現在の
動き検出信号と1フィ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ボラルに引
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。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 4, a control circuit 22 consisting of a field memory 2o and a maximum value selection circuit 2l is interposed between the motion detection circuit 2B and the mixing circuit I7, and the current motion detection signal and one field The higher level of the previous motion detection signal is output. In this way, the motion detection signal can be tensorally expanded as shown in FIG. 6, and loss of the portion β can be prevented.

また、2線ぼけの障害を減らすために動きの検出感度を
高めると、静止画像の画柄のエッジ部では、ノイズ等に
よる動画判定によりちらつきが生じるために、一般には
画柄のエッジ部において動きの検出感度を低くする。こ
のような画柄のエッジ部とそうでない平坦部との動き検
出感度の切換えはテンボ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。
In addition, if the motion detection sensitivity is increased to reduce the problem of two-line blurring, flickering occurs at the edges of still images due to moving image judgment due to noise, etc. lower the detection sensitivity. It is effective to switch the motion detection sensitivity between the edge portion of the image and the flat portion other than the edge portion of the image using a motion detection signal that has been tensorally expanded.

ここで、第5図(b)は平坦部用の動き検出感度特性を
示したものである。動き検出信号を2ビットで表した場
合の例であり、フレーム間差が「0」に近いときは動き
検出信号も「0」となり、完全静止画として判定する。
Here, FIG. 5(b) shows motion detection sensitivity characteristics for flat areas. This is an example in which the motion detection signal is expressed in 2 bits, and when the inter-frame difference is close to "0", the motion detection signal also becomes "0", and the image is determined to be a completely still image.

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越えると動き検出信号は
「3」となり、完全動画と判定する。
As the inter-frame difference increases, the motion detection signal also increases, and when the inter-frame difference exceeds a certain value, the motion detection signal becomes "3" and it is determined that the video is a complete moving image.

第5図(c)は、エッ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。第
5図(a)は平坦部用の動き検出感度特性とエッジ部用
の動き検出感度特性を加算合成したものである。すなわ
ち、動き検出信号がrOJから「3」までは、平坦部用
、「4」から「7」まではエッ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。このような原理で判定することにより、2つ
の2ビットの信号を1つの3ビットの信号にすることが
でき、信号の削減が図られている。
FIG. 5(c) shows motion detection sensitivity characteristics for edge portions, and the sensitivity for moving image determination is low. FIG. 5(a) shows an additive combination of the motion detection sensitivity characteristics for flat areas and the motion detection sensitivity characteristics for edge areas. In other words, the motion detection signal from rOJ to "3" is the sensitivity characteristic for the flat part, and from "4" to "7" is the sensitivity characteristic for the edge part, and both can be distinguished by looking at the value of the MSB bit. be. By making a determination based on such a principle, it is possible to convert two 2-bit signals into one 3-bit signal, thereby reducing the number of signals.

第5図(a)に示す感度特性によって得られた動き検出
信号は、第4図の制御回路22に供給され、テンボラル
に引き伸ばされる。これにより、動き検出の欠落は保護
される。制御回路22から出力される動き検出信号は、
動き判定回路23を構成する変換回路27に供給される
(動き判定回路23は動き或分除去回路26と変換回路
27からなっている)。
The motion detection signal obtained with the sensitivity characteristics shown in FIG. 5(a) is supplied to the control circuit 22 shown in FIG. 4, and is tensorally expanded. This protects against missing motion detection. The motion detection signal output from the control circuit 22 is
The signal is supplied to a conversion circuit 27 constituting the motion determination circuit 23 (the motion determination circuit 23 includes a motion removal circuit 26 and a conversion circuit 27).

変換回路27は、第7図に示すように構成されており、
第5図(a)に示した動き検出信号を、エッジ判定信号
に応じて第5図(C)(エッジ部の時)あるいは第5図
(b)(平坦部の時)の特性に変換している。但し、動
き成分除去回路26から出力されるエッジ判定信号は、
エッジ部検出のとき「1」、それ以外のとき「0」であ
るものとする。
The conversion circuit 27 is configured as shown in FIG.
The motion detection signal shown in FIG. 5(a) is converted into the characteristics shown in FIG. 5(C) (for edge portions) or FIG. 5(b) (for flat portions) according to the edge determination signal. ing. However, the edge determination signal output from the motion component removal circuit 26 is
It is assumed that it is "1" when an edge portion is detected, and "0" otherwise.

第7図において、アンド回路G,〜G2は、それぞれ動
き検出信号の下位2ビットを各別に入力し、共通ゲート
信号が「1」のε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、エッジ判定信号を反転回路G,で反転し,た信号
と動き検出信号のMSBビット信号とをオア同路G.に
入力し、論理和をとって生成する。
In FIG. 7, AND circuits G and ~G2 each input the lower two bits of the motion detection signal separately, output the input bit signal as it is when the common gate signal is "1", and the common gate signal is When the bit signal is "0", the input bit signal is cut off and all outputs are set to "0". The common gate signal is obtained by inverting the edge determination signal by an inverting circuit G, and then ORing the resulting signal and the MSB bit signal of the motion detection signal. , and generate it by performing a logical sum.

即ち、オア回路G,から出力されるゲート信号は、動き
検出信号が「3」以下(MSB−0)でエッジ判定信号
が「0」のとき「1」となって、アンド回路01〜G2
から動き検出信号の下位2ビットを出力させる。ここで
、エッジが検出され、エッジ判定信号が「1」になると
、共通ゲート信号は「0]となり、アンド回路61〜G
2の出力を強制的に「0」とする。また動き検出信号が
「4」以上(MSB−1)でエッジ判定信号がrOJの
とき「1」となって、アンド回路G 〜G2から動き検
出信号の下位2ビットを出力させる。ここでエッジが検
出され、エッジ判定信号が「1」になっても共通ゲート
信号は「1」のままであり、アンド回路G l− 0 
2の出力は変わらない。
That is, the gate signal output from the OR circuit G becomes "1" when the motion detection signal is "3" or less (MSB-0) and the edge determination signal is "0", and the gate signal is output from the AND circuits 01 to G2.
outputs the lower two bits of the motion detection signal. Here, when an edge is detected and the edge determination signal becomes "1", the common gate signal becomes "0", and the AND circuits 61 to G
Force the output of 2 to ``0''. Further, when the motion detection signal is "4" or more (MSB-1) and the edge determination signal is rOJ, it becomes "1" and causes the AND circuits G to G2 to output the lower two bits of the motion detection signal. Even if an edge is detected here and the edge determination signal becomes "1", the common gate signal remains "1", and the AND circuit G l- 0
The output of 2 remains unchanged.

一方、オア回路G,〜G4は、それぞれアンド回路61
〜G2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rOJ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、エッジ判定信号を
反転回路G,で反転した信号と動き検出信号のMSBビ
ット信号とをアンド回路G7に入力し、論理積をとって
生成する。
On the other hand, the OR circuits G and ~G4 are each an AND circuit 61
The bit signals output from ~G2 are input separately, and when the common gate signal is rOJ, the input bit signals are output as they are, and when the common gate signal is "1", the outputs are all "1". The common gate signal is generated by inputting a signal obtained by inverting the edge determination signal by the inverting circuit G and the MSB bit signal of the motion detection signal to the AND circuit G7, and performing a logical product.

即ち、アンド回路G7から出力されるゲート信号は、動
き検出信号が「3」以下(MSB−0)でエッジ判定信
号が「0」のとき「0」となって、アンド回路c,−G
2からの各ビット信号をそのまま出力させる。ここで、
エッジが検出され、エッジ判定信号が「1」になっても
共通ゲート信号は「0」のままであり、アンド回路01
〜G2の出力をそのままオア回路G,〜G4から導出さ
せる。また、動き検出信号が「4」以上(MSB−1)
でエッジ判定信号が「0」のとき共通ゲート信号は「1
」となり、オア回路G,〜G4の出力を全て「1」する
。ここでエッジが検出され、エッジ判定信号が「1」に
なると、共通ゲート信号は「0」となり、アンド回路G
l−02の出力をそのままオア回路61〜G4から導出
させる。
That is, the gate signal output from the AND circuit G7 becomes "0" when the motion detection signal is "3" or less (MSB-0) and the edge determination signal is "0", and the gate signal is output from the AND circuit c, -G.
Each bit signal from 2 is output as is. here,
Even if an edge is detected and the edge determination signal becomes "1", the common gate signal remains "0" and the AND circuit 01
The output of ~G2 is directly derived from OR circuits G and ~G4. Also, the motion detection signal is "4" or more (MSB-1)
When the edge judgment signal is “0”, the common gate signal is “1”
'', and the outputs of OR circuits G, to G4 are all set to ``1''. When an edge is detected here and the edge determination signal becomes "1", the common gate signal becomes "0", and the AND circuit G
The output of l-02 is directly derived from the OR circuits 61 to G4.

以上のことからわかるように、変換回路27は、動き成
分除去回路2Bから出力されるエッジ判定信号により第
5図(a)の特性をもつテンボラノレ1こ引き伸ばされ
た動き検出信号をエッジ部では第5図(c)の特性に、
平坦部では第5図(b)の特性に変換して、最終の補間
信号混合用動き検出信号として混合回路l7に供給して
いる。混合回路l7では動き検出信号の値をKとすると
、フィールド間補間信号を(1− (K/3) )、ラ
イン間補間信号を(K/3)の割合で混合している。
As can be seen from the above, the conversion circuit 27 converts the motion detection signal, which has been expanded by 1 bit and has the characteristic shown in FIG. For the characteristics shown in Figure 5 (c),
In the flat portion, the signal is converted to the characteristic shown in FIG. 5(b) and is supplied to the mixing circuit 17 as the final motion detection signal for interpolation signal mixing. In the mixing circuit 17, when the value of the motion detection signal is K, the inter-field interpolation signal is mixed at a ratio of (1-(K/3)) and the inter-line interpolation signal is mixed at a ratio of (K/3).

次に、エッジ判定について説明する。第4図に示すよう
にエッジ検出回路24には、輝度信号yoが供給されて
、フィールド内エッジ検出が行われる。第3図に示すよ
うにL2と1水平周期遅延されたL1との差分をとり、
差分が所定値を越えた場合にフィールド内エッジ検出信
号を出力する。
Next, edge determination will be explained. As shown in FIG. 4, the edge detection circuit 24 is supplied with the luminance signal yo and performs intra-field edge detection. As shown in Figure 3, take the difference between L2 and L1 delayed by one horizontal period,
If the difference exceeds a predetermined value, an intra-field edge detection signal is output.

ここで、検出されるエッジは、垂直方向に52574[
cphlまでの成分しか検出できないので、525/4
[cph]以上のエッジは、エッジ検出回路25によっ
て検出される。エッジ検出回路25には、輝度信号Y0
と第1のフィールドメモリl2から出力される輝度信号
Y,とが供給され、第3図に示すL2とL,の間で差分
がとられ、差分が所定値を越えた場合に、エッジ検出信
号を出力する。これにより525/2[eph]までの
エッジ成分を検出することが可能となり、より正確なエ
ッジ検出が行われる。しかしながら、エッジ検出回路2
5で検出されたエッジ検出信号は、1フィールドの時間
差をもった画素によって検出するため、動き戊分も含ま
れる事になる。そこで動き或分除去回路26により、エ
ッジ検出回路25から出力されるフィールド間エッジ検
出信号から動き戒分を除去している。
Here, the detected edges are 52574[
Since only components up to cphl can be detected, 525/4
Edges of [cph] or more are detected by the edge detection circuit 25. The edge detection circuit 25 receives a luminance signal Y0.
and the luminance signal Y output from the first field memory l2, and the difference is taken between L2 and L shown in FIG. 3. If the difference exceeds a predetermined value, an edge detection signal is detected. Output. This makes it possible to detect edge components up to 525/2 [eph], resulting in more accurate edge detection. However, the edge detection circuit 2
Since the edge detection signal detected in step 5 is detected by pixels having a time difference of one field, it also includes a motion component. Therefore, the motion correction circuit 26 removes the motion correction from the inter-field edge detection signal output from the edge detection circuit 25.

次に、フィールド間エッジ検出を行う画素L2、L,の
動き検出について説明する。輝度信号Y。
Next, motion detection of pixels L2, L, which performs inter-field edge detection will be described. Luminance signal Y.

と第2のフィールドメモリから出力される輝度信号Y2
が動き検出回路29に供給され、フレーム間差をとり、
第5図(d)に示す特性で動゜き検出信号を生成する。
and the luminance signal Y2 output from the second field memory.
is supplied to the motion detection circuit 29, and the difference between frames is taken.
A motion detection signal is generated with the characteristics shown in FIG. 5(d).

動き検出信号は、第4図に示すようにフィールドメモリ
30と最大値選択回路31とか或る制御回路32に供給
され、L2における動き検出信号と1フィールド遅延さ
れたL3における動き検出信号の論理和がとられ動き成
分除去回路2Bにエッジ検出補正用動き検出信号として
供給される。
The motion detection signal is supplied to a field memory 30, a maximum value selection circuit 31, or a certain control circuit 32 as shown in FIG. is removed and supplied to the motion component removal circuit 2B as a motion detection signal for edge detection correction.

第8図には、動き成分除去回路2Bの構成例を示してい
る。エッジ検出を行う画素L2,L,に動きがあると、
動き検出信号が「1」となり、反転回路G.の出力は「
0」となる。するとアンド回路Gl2の出力は「0」と
なり、フィールド間エッジ検出信号が入力(「1」レベ
ル)されてもアンド回路Gl2の出力は「0」であるの
でフィールド間エッジ検出信号から動き成分が除去され
る。オア回路Gl3は、動き成分が除去されたフィール
ド間エッジ検出信号とフィールド内エッジ検出信号の論
理和をとりエッジ判定信号として出力する。
FIG. 8 shows an example of the configuration of the motion component removal circuit 2B. When there is movement in the pixel L2, L, which performs edge detection,
The motion detection signal becomes "1", and the inversion circuit G. The output of
0". Then, the output of AND circuit Gl2 becomes "0", and even if the inter-field edge detection signal is input (level "1"), the output of AND circuit Gl2 is "0", so the motion component is removed from the inter-field edge detection signal. be done. The OR circuit Gl3 performs the logical sum of the inter-field edge detection signal from which the motion component has been removed and the intra-field edge detection signal, and outputs the result as an edge determination signal.

しかしながら、上記のように補間信号混合用とエッジ検
出補正用の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
多数必要となり、回路の大型化や経済的な不利を招くと
いう問題が生じる。
However, in the configuration described above that generates two motion detection signals, one for interpolation signal mixing and one for edge detection correction, a large number of field memories are required to protect against loss of motion detection signals, which increases the size of the circuit and reduces cost. The problem arises that this results in financial disadvantage.

(発明が解決しようとする課題) 上記したように、従来の動き適応処理装置では、補間信
号混合用とエッジ検出補正用の2つの動き検出信号を生
成するために、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もうける必要があり、回路の大型
化や経済的な不利を招くという問題を有している。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional motion adaptive processing device, in order to generate two motion detection signals for interpolation signal mixing and edge detection correction, loss of motion detection signals is protected. It is necessary to provide a large number of field memories for this purpose, which poses problems such as increased circuit size and economical disadvantages.

そこでこの発明は、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。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an economically advantageous motion adaptive processing device that can perform accurate motion detection with a simple configuration.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、補間信号混合用動き検出感度特性とエッジ
検出補正用動き検出感度特性を合成した1つの非線形特
性により、1つの動き検出信号を生戒するようにし、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補間信号混合用動き検出一
感度特性、エッジ検出補正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。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention is capable of generating one motion detection signal using one nonlinear characteristic that is a combination of motion detection sensitivity characteristics for interpolation signal mixing and motion detection sensitivity characteristics for edge detection correction. After reducing the number of signals and delaying the field, the synthesized motion detection signal with nonlinear characteristics is converted into a motion detection signal with motion detection sensitivity characteristics for interpolation signal mixing and motion detection sensitivity characteristics for edge detection correction. It is configured to do so.

(作用) 上記の手段により、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
損なうことなく正確な動き検出を行うことができ、経済
的にも有利なものとすることができる。
(Function) The above means reduces the number of motion detection signals, so less memory is needed for field delay, and accurate motion detection can be performed without compromising accuracy, which is also economically advantageous. It can be done.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。第
1図はこの発明の一実施例である。但し、第1図におい
て第4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。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. However, in FIG. 1, the same parts as in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

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
{4は、前記輝度信号Y。とY2からフレーム間差をと
り、補間信号混合用の動き検出感度特性とエッジ検出補
正用の動き検出感度特性とを合威した1つの非線形動き
検出感度特性によって動き検出信号をえる。この動き検
出信号は、フィールドメモリ20及び最大値選択回路2
1からなる制御回路22に送られ、テンボラルに引き仲
ばされて変換回路27に送られる。
FIG. 1 shows a configuration in which the present invention is applied to a motion adaptive non-interlaced conversion circuit, in which a motion detection circuit {4 represents the luminance signal Y; The interframe difference is taken from Y2 and Y2, and a motion detection signal is obtained by one nonlinear motion detection sensitivity characteristic that combines the motion detection sensitivity characteristic for interpolation signal mixing and the motion detection sensitivity characteristic for edge detection correction. This motion detection signal is transmitted to the field memory 20 and the maximum value selection circuit 2.
1, the signal is sent to a control circuit 22 consisting of 1, temporally divided, and sent to a conversion circuit 27.

この変換回路27は前記動き成分除去回路2Bからのエ
ッジ判定信号に従って、エッジ部ではエッジ部用の動き
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、エ
ッジ検出補正用動き検出信号が合成されていても支障な
く変換でき、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。また、制御回
路22により出力される動き検出信号のMSBビ、ソト
は、動き戊分除去回路26に供給され、フィールド間エ
ッジ検出信号から動き成分が除去される。
According to the edge determination signal from the motion component removal circuit 2B, this conversion circuit 27 converts an edge portion into a motion detection signal with a motion detection sensitivity characteristic for an edge portion, and a flat portion into a motion detection signal with a motion detection sensitivity characteristic for a flat portion. Even if the motion detection signal for edge detection correction is synthesized, the conversion can be performed without any problem, and the motion detection signal thus converted is supplied to the mixing circuit 17. Further, the MSB bit and soto of the motion detection signal outputted by the control circuit 22 is supplied to a motion component removal circuit 26, and the motion component is removed from the inter-field edge detection signal.

さらに、具体的に説明すると、まず動き検出回路14の
非線形動き検出感度特性は、第2図に示すように、第5
図(b)に示した平坦部用の動き検出感度特性と、同図
(C)に示したエッジ部用の動き検出感度特性と、同図
(d)に示したエッジ検出補正用動き検出感度特性とを
加算合成したものとなる。即ち、動き検出信号がrOJ
から「3」までは平坦部用、「4」から「7」までは、
エツ゜ジ部用の感度特性であり、またMSBビットがエ
ッジ検出補正用の感度特性である。
More specifically, first, the nonlinear motion detection sensitivity characteristic of the motion detection circuit 14 is as shown in FIG.
The motion detection sensitivity characteristics for flat areas shown in Figure (b), the motion detection sensitivity characteristics for edge areas shown in Figure (C), and the motion detection sensitivity for edge detection correction shown in Figure (d). It is an additive combination of the characteristics. That is, the motion detection signal is rOJ
From "3" to "3" are for flat areas, from "4" to "7",
This is the sensitivity characteristic for the edge portion, and the MSB bit is the sensitivity characteristic for edge detection correction.

第5図(b)に示す平坦部用の動き検出感度特性は、背
景との輝度差の小さい画柄の動きでも検出できるように
フレーム間差が3LSB (映像入力信号を8ビットと
した場合)以上の時、動きと判定し、それ以下の時に静
止と判定する。このr3 L S BJを増大させると
動きの判定が不十分となり、フィールド間補間信号の割
合が増すために2線ぼけやエッジのぎざぎざという不具
合が生じる。
The motion detection sensitivity characteristics for flat areas shown in Figure 5(b) are such that the difference between frames is 3LSB (when the video input signal is 8 bits) so that even motion in a pattern with a small luminance difference from the background can be detected. When it is above, it is determined to be moving, and when it is less than that, it is determined to be stationary. If this r3 L S BJ is increased, the motion determination becomes insufficient and the ratio of the inter-field interpolation signal increases, causing problems such as two-line blurring and jagged edges.

第5図(c)に示すエッジ部分用の動き検出感度特性は
、入力映像信号の揺れによる輝度信号の変化を動きと判
定しないように動き検出感度を下げ、フレーム間差が1
6LSB以下の時には、静止と判定するようになってお
り、rl6LsBJを小さくすると動きと判定しやすく
なり、静止画像のエッジ部のフィールド内袖間信号の割
合が増え、エッジ部のちらつきという不具合が発生する
The motion detection sensitivity characteristics for the edge portion shown in FIG. 5(c) are such that the motion detection sensitivity is lowered so that changes in the luminance signal due to fluctuations in the input video signal are not determined as motion, and the difference between frames is 1.
When it is 6LSB or less, it is determined to be stationary, and if rl6LsBJ is reduced, it becomes easier to determine that it is moving, and the ratio of the in-field signal at the edge of the still image increases, causing a problem of flickering at the edge. do.

ここで第5図(a)の特性は、前述したようにエッジ判
定により平坦部と判定されると3ビットの動き検出信号
は「4」以上の値がオーバーフロー処理されて、第5図
(b)に示す特性に変換され、またエッジ部と判定され
ると、動き検出信号の「3」以下の値がアンダーフロー
処理され、さらにMSBビットが削除されるので第5図
(C)に示す特性に変換される。従って、第5図(e)
に示す特性も第5図(a)の特性とII51様に第7因
に示す変換回路27によって、第5図(b)と第5図(
c)に示す特性に変換することができる。
Here, the characteristic shown in FIG. 5(a) is that when a flat portion is determined by the edge determination as described above, the 3-bit motion detection signal is subjected to overflow processing for values of "4" or more, and as shown in FIG. 5(b). ), and if it is determined to be an edge part, the value of "3" or less of the motion detection signal is subjected to underflow processing, and the MSB bit is further deleted, resulting in the characteristic shown in Figure 5 (C). is converted to Therefore, Fig. 5(e)
The characteristics shown in FIG. 5(b) and FIG. 5(
It can be converted into the characteristics shown in c).

第5図(a)と同図(e)からフレーム間差が6LSB
から16LSBの間では動き検出信号は「3」と「4」
のどちらの値でもよいことがわかる。言い換えると、M
SB信号はOLSB〜5LSBではrOJ 、17LS
B以上では、「1」であればよいということになる。
From Figure 5(a) and Figure 5(e), the difference between frames is 6LSB.
Between 16LSB and 16LSB, the motion detection signal is "3" and "4".
It can be seen that either value is acceptable. In other words, M
The SB signal is rOJ, 17LS for OLSB to 5LSB.
If it is B or higher, it is sufficient if it is "1".

第5図(d)は、エッジ検出補正用動き検出感度特性で
あり、フレーム間差が9LSBより大きい値の時に動き
と判定し、以下の時に静止と判定する。この9LSBと
いう値は、平坦部用特性のしきい値とエッジ部用特性の
しきい値との中間値であり、実験的にも最良の値である
FIG. 5(d) shows motion detection sensitivity characteristics for edge detection correction, in which it is determined that there is movement when the inter-frame difference is greater than 9 LSB, and it is determined that the frame is stationary when the difference is greater than 9LSB. This value of 9LSB is an intermediate value between the threshold value of the flat part characteristic and the threshold value of the edge part characteristic, and is also experimentally the best value.

このしきい値を9LSBより小さくすると、エッジ検出
補正用動き検出感度が高くなるので、フィールド間エッ
ジ検出信号から動き成分だけでなくエッジ成分まで除去
してしまい、エッジ検出が不十分となり、画柄のエッジ
部分でも平坦部用の動き検出感度となるのでエッジ部で
ちらつきが発生する。またしきい値を9LSBより大き
くするとエッジ検出補正用動き検出感度が低くなるので
、フィールド間エッジ検出信号から動き成分を十分に除
去できなくなり、画柄の平坦部でも動き検出感度の低い
エッジ部用の特性となり、2線ぼけが発生する。
If this threshold value is made smaller than 9LSB, the motion detection sensitivity for edge detection correction increases, so not only motion components but also edge components are removed from the inter-field edge detection signal, resulting in insufficient edge detection and image The motion detection sensitivity is for flat areas even at the edge portions, so flickering occurs at the edge portions. Furthermore, if the threshold value is made larger than 9LSB, the motion detection sensitivity for edge detection correction will be lowered, making it impossible to sufficiently remove motion components from the inter-field edge detection signal. , and two-line blurring occurs.

第5図(d)の特性は、前述した“OLSB〜5LSB
ではrOJ、17LSB以上では「1」”という条件を
満たしており、第5図(a)または同図(e)の補間信
号混合用動き検出信号のMSBビットに置き換えること
ができ、第2図の特性となる。
The characteristic of FIG. 5(d) is the same as the above-mentioned
In this case, rOJ satisfies the condition of "1" for 17LSB or more, and can be replaced with the MSB bit of the motion detection signal for interpolation signal mixing in Figure 5(a) or Figure 5(e), and the MSB bit in Figure 2 Becomes a characteristic.

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22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
22から出力される動き検出信号は、3ビット全てが補
間信号.混合用動き検出信号として変換回路27に供給
されMSBはエッジ検出補正用動き検出信号として動き
成分除去回路2Bに供給される。
The motion detection signal obtained by this sensitivity characteristic is supplied to the control circuit 22 and temporally expanded. This protects against loss of motion detection. The motion detection signal output from this control circuit 22 has all three bits as interpolation signals. The signal is supplied to the conversion circuit 27 as a motion detection signal for mixing, and the MSB is supplied to the motion component removal circuit 2B as a motion detection signal for edge detection correction.

したがって、上記実施例の構成によれば、エッジ部と平
坦部での特性を同時にもたせた補間信号混合用動き検出
信号にエッジ検出補正用動き検出信号を合或しているの
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、正確な動き検出を行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。
Therefore, according to the configuration of the above embodiment, the motion detection signal for edge detection correction is combined with the motion detection signal for interpolation signal mixing, which has characteristics for edge portions and flat portions at the same time. It is not necessary to provide two systems of field memories for delaying each motion detection signal, resulting in a smaller size and accurate motion detection, which is also economically advantageous.

なお、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。
In the above embodiment, a non-interlaced conversion method has been described, but a Y/C separation method can be similarly implemented, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

[発明の効果] 以上説明したように、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得ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an economically advantageous motion adaptive processing device that can perform accurate motion detection with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明にかか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ー実施例を示すブ
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4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5図及び第
6図はそれぞれ従来の動き適応ノンインターレース変換
装置の問題点を説明するためめ図、第7図は従来の動き
検出信号の検出感度特性を切換える変換回路の具体的な
構成を示す回路図、第8図は従来の動き成分除去回路の
具体的な構成を示す回路図である。 l2、l3・・・フィールドメモリ、l4・・・動き検
出回路、l5・・・フィールド間補間信号生成回路、1
6・・・ライン問補間信号生成回路、17・・・混合回
路、18・・・ノンインターレース変換回路、20・・
・フィールドメモリ、2l・・・最大値選択回路、22
・・・制御回路、24、25・・・エッジ検出回路、2
6・・・動き成分除去回路、27・・・変換回路。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an embodiment of a motion adaptive non-interlace conversion device as a motion adaptive processing device according to the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing motion detection sensitivity characteristics by the motion detection means of the same embodiment. , FIG. 3 is a diagram showing the principle of converting an interlaced television signal to non-interlace, FIG. 4 is a block diagram showing a conventional motion adaptive non-interlace conversion device, and FIGS. 5 and 6 are respectively conventional FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific configuration of a conversion circuit for switching the detection sensitivity characteristics of a conventional motion detection signal, and FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional motion detection signal. FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a motion component removal circuit. l2, l3...Field memory, l4...Motion detection circuit, l5...Interfield interpolation signal generation circuit, 1
6... Line interpolation signal generation circuit, 17... Mixing circuit, 18... Non-interlace conversion circuit, 20...
・Field memory, 2l... Maximum value selection circuit, 22
...Control circuit, 24, 25...Edge detection circuit, 2
6...Motion component removal circuit, 27...Conversion circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 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前
記第1の記憶手段から出力されるテレビジョン信号との
差分信号を取出す手段と、 前記差分信号を入力としこの差分信号が第1の所定値よ
り小さい範囲で出力が変化する第1の非線形特性と、前
記差分信号が前記第1の所定値より大きい第2の所定値
より大きい範囲で出力が変化する第2の非線形特性と、
前記差分信号が前記第1の所定値より大きく第2の所定
値より小さい範囲で出力が変化する第3の非線形特性と
を合成した非線形特性を備え、この非線形特性に基づい
て前記差分信号を第1の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する変化点
検出信号を得る手段と、 前記第1の動き検出信号をmフィールド(mは整数)分
記憶して遅延出力する第2の記憶手段を主構成要素とす
る制御回路と、 この制御回路から出力される第1の動き検出信号を前記
第1の非線形特性による第2の動き検出信号と前記第2
の非線形特性による第3の動き検出信号と前記第3の非
線形特性による第4の動き検出信号に変換し、前記画柄
の変化点検出信号に応じて、前記第2の動き検出信号と
前記第3の動き検出信号と前記第4の動き検出信号とを
選択的に出力する変換回路と、 この変換回路から出力される動き情報に基づいて前記テ
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。
[Scope of Claims] A first storage means that stores a television signal for n frames (n is an integer) and outputs it with a delay; a television signal input to the first storage means; and the first storage means. means for extracting a difference signal from a television signal outputted from the means; a first nonlinear characteristic in which the difference signal is input and the output changes within a range where the difference signal is smaller than a first predetermined value; a second nonlinear characteristic in which the output changes in a range larger than a second predetermined value that is larger than the first predetermined value;
The differential signal has a nonlinear characteristic that is a combination of a third nonlinear characteristic in which the output changes within a range greater than the first predetermined value and smaller than the second predetermined value, and the differential signal is converted into a third nonlinear characteristic based on the nonlinear characteristic. a motion detection means for converting the first motion detection signal into a motion detection signal; a means for obtaining a change point detection signal for detecting a change point in the picture pattern of the television signal; a control circuit whose main component is a second storage means that stores and outputs a delayed signal; Said second
A third motion detection signal based on the non-linear characteristic of a conversion circuit that selectively outputs the motion detection signal of No. 3 and the fourth motion detection signal; and a signal processing section that controls processing of the television signal based on the motion information output from the conversion circuit. A motion adaptive processing device characterized by comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0457487A (en) * 1990-06-27 1992-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Signal switching device
JPH0646407A (en) * 1992-01-30 1994-02-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scanning line interpolating device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0457487A (en) * 1990-06-27 1992-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Signal switching device
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