JPH0377495A - Movement detecting circuit - Google Patents

Movement detecting circuit

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JPH0377495A
JPH0377495A JP1213840A JP21384089A JPH0377495A JP H0377495 A JPH0377495 A JP H0377495A JP 1213840 A JP1213840 A JP 1213840A JP 21384089 A JP21384089 A JP 21384089A JP H0377495 A JPH0377495 A JP H0377495A
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山口 典之
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Abstract

PURPOSE:To detect the movement of a picture accurately without unnatural state by invalidating a filter processing effect by a time space filter circuit when local movement error detection or movement detection without no correlation in time direction takes place. CONSTITUTION:A detection circuit 3 detects the movement of a luminance signal low frequency component based on the low frequency component of a one frame difference signal and a detection circuit 12 detects the movement of the signal of a color signal band based on a two inter-frame difference signal. The correlation between a signal resulting from synthesis of two output signals and a signal subjected to filter processing by a time space filter circuit 19 employing a field memory 26 and further subjected to one field delay by a field memory 26 is detected and when the correlation is large, the signal subjected to time space filter processing is used as movement information and when the correlation is small, the synthesized signal is used as movement information. Thus, not only detection mistake in a fast movement of an object is prevented but also movement mis-detection in a still picture is decreased and excellent movement detection without unnatural scene change is attained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は動き検出回路に係り、色信号を輝度信号の高
域周波数領域に周波数多重した複合テレビジラン信号(
以下、「V信号」という)から輝度信号(以下「Y信号
」または単に「Y」という)及び色信号(以下、「C信
号」または単にrcuという)を分離するための動き適
応YC分離装置、またはインタレース走査を行うテレビ
ジラン信号を順次走査に変換するための動き適応走査線
補間装置において、動き検出に用いて好適な動き検出回
路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a motion detection circuit, and the present invention relates to a motion detection circuit that detects a composite television broadcast signal (a composite television broadcast signal) in which a color signal is frequency-multiplexed into a high frequency region of a luminance signal.
a motion adaptive YC separation device for separating a luminance signal (hereinafter referred to as "V signal") from a luminance signal (hereinafter referred to as "Y signal" or simply "Y") and a color signal (hereinafter referred to as "C signal" or simply rcu); The present invention also relates to a motion detection circuit suitable for use in motion detection in a motion adaptive scanning line interpolation device for converting a television broadcast signal that performs interlaced scanning to progressive scanning.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現行カラーテレビジ司ンの画質を改善するという目的で
これまで動き適応処理について多くの改良がなされてき
た。動き適応処理とは、動き検出回路により画像の動き
を局所的に検出し、検出された動きに応じて静止画像に
適した静止画処理と動画像に適した動画処理とを適応的
に切り替える処理のことをいう、現行カラーテレビジョ
ンにおける主な動き適応処理には動き適応YC分離処理
と動き適応走査線補間処理があり、近年大容量のディジ
タルメモリの発達に伴い、テレビジボン信号の垂直走査
周波数に等しいか、それ以上の遅延時間を有する遅延回
路(以下、単に「遅延回路」という)を利用した画質改
善のための信号処理回路が種々提案されている。
Many improvements have been made to motion adaptive processing to improve the picture quality of current color television programmers. Motion adaptive processing is a process in which a motion detection circuit locally detects image movement and adaptively switches between still image processing suitable for still images and video processing suitable for moving images according to the detected movement. The main motion adaptive processing in current color televisions includes motion adaptive YC separation processing and motion adaptive scanning line interpolation processing.In recent years, with the development of large-capacity digital memories, the vertical scanning frequency of television signals has increased. Various signal processing circuits have been proposed for improving image quality using delay circuits (hereinafter simply referred to as "delay circuits") having delay times equal to or greater than that.

動き適応YC分離処理は動き検出回路で検出された動き
量に応して、静止画と判断した場合にはフレーム間の和
をとることによりY信号を、差をとることによりC信号
を分離して、クロスカラーやドツトクロールなどのクロ
スコンポーネント成分を完全に取り除くことができる。
Motion adaptive YC separation processing separates the Y signal by calculating the sum between frames and the C signal by calculating the difference if the image is determined to be a still image, depending on the amount of movement detected by the motion detection circuit. This allows cross component components such as cross color and dot crawl to be completely removed.

また動画と判断した場合にはフィールド内処理を行って
Y信号とC信号を分離している。
If it is determined that the image is a moving image, intra-field processing is performed to separate the Y signal and C signal.

動き適応走査線補間処理はインタレース信号を順次走査
信号に変換するという目的で、同様に動き検出回路で検
出された動き量に応じて静止画と判断した場合にはフィ
ールド間補間を行い、ラインフリッカを除去できる。ま
た動画と判断した場合にはフィールド内補間を行ってい
る。
The purpose of motion adaptive scanning line interpolation processing is to convert an interlaced signal into a sequential scanning signal. Similarly, if it is determined that the image is a still image according to the amount of motion detected by the motion detection circuit, interfield interpolation is performed to convert the line Flicker can be removed. Also, if it is determined that the image is a moving image, intra-field interpolation is performed.

上記のような動き適応処理において動き検出回路の動き
検出精度は、再生画像の画質に大きく影響する。動き誤
検出は次の2種類に分類できる。
In the above-described motion adaptive processing, the motion detection accuracy of the motion detection circuit greatly affects the quality of the reproduced image. Erroneous motion detection can be classified into the following two types.

(1)誤検出:静止画の一部を動画と判断し、動画処理
する。
(1) Erroneous detection: A part of a still image is determined to be a moving image and processed as a moving image.

(2)検出漏れ:動画の一部を静止画と判断し、静止画
処理する。
(2) Missed detection: A part of the video is determined to be a still image and processed as a still image.

これらの動き誤検出のうち、特に「検出漏れ」は画質を
大きく損なうので、これをできるだけ防ぐような動き検
出回路が提案されてきた。
Among these erroneous motion detections, "missed detection" in particular greatly impairs image quality, so motion detection circuits have been proposed to prevent this as much as possible.

第6図は特開昭63−90987号公報にみられる従来
の動き検出回路の一例を示すブロック回路図である。図
において、入力端子1から入力したNTSC方式のアナ
ログV信号をアナログ・ディジタル変換回路(以下rA
DCJと略す)でディジタル信号に変換する。このディ
ジタル化したV信号を第1の検出回路3に入力して輝度
信号低周波数成分の動きを検出する。第1の検出回路3
ではまずディジモル化V信号を第1のフレームメモリ4
に人力して1フレーム遅延した信号とフレームメモリ4
の入力信号とを減算回路5に供給し、■フレーム間差信
号を得る。減算回路5の出力信号を低域通過フィルタ(
以下rLPFJと略す)6に供給して色信号帯域を除去
することにより、LPF6の出力に輝度信号低域成分の
動き情報を得ている。この時、LPF6の出力が零のと
きは静止、出力が零以外のときは動きがあると判定でき
る。このLPF6の出力信号には正負の極性があるので
、絶対値回路7に入力して絶対値を求める。絶対値回路
7の出力は変換回路8で、例えば第7図に示すような入
出力特性で非線形に変換され、低いレベルの入力に対し
ては出力を零にすることでノイズの影響を除去している
FIG. 6 is a block circuit diagram showing an example of a conventional motion detection circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-90987. In the figure, an NTSC analog V signal input from input terminal 1 is converted to an analog-to-digital converter (rA
(abbreviated as DCJ) into a digital signal. This digitized V signal is input to the first detection circuit 3 to detect the movement of the low frequency component of the luminance signal. First detection circuit 3
First, the DigiMole V signal is stored in the first frame memory 4.
Signal delayed by 1 frame manually and frame memory 4
The input signal of (2) is supplied to the subtraction circuit 5 to obtain an inter-frame difference signal. The output signal of the subtraction circuit 5 is passed through a low-pass filter (
(hereinafter abbreviated as rLPFJ) 6 to remove the color signal band, motion information of the low frequency component of the luminance signal is obtained from the output of the LPF 6. At this time, it can be determined that the object is stationary when the output of the LPF 6 is zero, and that there is movement when the output is other than zero. Since the output signal of this LPF 6 has positive and negative polarities, it is input to an absolute value circuit 7 to obtain the absolute value. The output of the absolute value circuit 7 is converted non-linearly by the conversion circuit 8 with input/output characteristics as shown in FIG. ing.

一方、ADC2からのディジモル化V信号を帯域通過フ
ィルタC以下rBPF、と略す)9に入力し、色信号帯
域の信号を取り出す、このBPF9の出力信号に含まれ
たバースト信号のレベルを一定とするように動作するA
CCの働きにより、ACC用増幅回路10の出力には伝
送路の周波数特性による色信号レベルの変動が補正され
た、はぼ一定の信号を得ている。
On the other hand, the digimole V signal from the ADC 2 is input to a bandpass filter C (abbreviated as rBPF) 9, and a signal in the color signal band is extracted.The level of the burst signal included in the output signal of this BPF 9 is kept constant. A that operates like
Due to the function of the CC, the output of the ACC amplifier circuit 10 obtains a nearly constant signal in which fluctuations in the color signal level due to the frequency characteristics of the transmission path are corrected.

この後、復調回路11で色信号の復調を行うが、復調回
路11ではフレーム間での色副搬送波の位相の反転を打
ち消すように働く。復調回路11の出力信号を第2の検
出回路12に入力して色信号帯域の信号の動きを検出す
る。まず、復調回路11の出力信号を第2のフレームメ
モリ13に入力して1フレーム遅延し、その後、第3の
フレームメモリ14に入力してさらに1フレーム遅延す
る。
Thereafter, the demodulation circuit 11 demodulates the color signal, and the demodulation circuit 11 works to cancel out the inversion of the phase of the color subcarrier between frames. The output signal of the demodulation circuit 11 is input to the second detection circuit 12 to detect the movement of the signal in the color signal band. First, the output signal of the demodulation circuit 11 is input to the second frame memory 13 and delayed by one frame, and then input to the third frame memory 14 and further delayed by one frame.

次に、減算回路15に復調回路11の出力信号とこの出
力信号をフレームメモリ13.14によって2フレーム
遅延した信号とを供給し、2フレーム間差信号を得る。
Next, the output signal of the demodulation circuit 11 and a signal obtained by delaying this output signal by two frames by the frame memories 13 and 14 are supplied to the subtraction circuit 15 to obtain a two-frame difference signal.

2フレーム離れた信号間においては色信号、輝度信号の
高周波成分ともに位相は揃っており、静止画であれば2
フレーム間差は零となるので、2フレーム間差信号が零
以外のときは動きがあると判定できる。さらに絶対値回
路16と変換回路17はそれぞれ絶対値回路7及び変換
回路8と同様の動作をする。
The high-frequency components of the chrominance signal and luminance signal are both in phase between signals that are two frames apart, and in the case of a still image, two
Since the inter-frame difference is zero, it can be determined that there is movement when the two-frame difference signal is other than zero. Further, the absolute value circuit 16 and the conversion circuit 17 operate similarly to the absolute value circuit 7 and the conversion circuit 8, respectively.

上記第1の検出回路3の出力信号と第2の検出回路12
の出力信号とを合成回路18に供給して台底する。これ
により、合成回路18の出力に■信号の全帯域の信号の
動き情報を得ている。合成回路工8は、例えば2つの入
力信号のどちらか大きい方の信号を選択する方法で実現
できる。
The output signal of the first detection circuit 3 and the second detection circuit 12
The output signal is supplied to the combining circuit 18 to generate the output signal. As a result, signal movement information of the entire band of the ■ signal is obtained at the output of the combining circuit 18. The synthesis circuit 8 can be realized, for example, by selecting the larger of two input signals.

合成回路18の出力信号を時空間フィルタ回路19に入
力し、ある画素の時空間的に周囲の画素の動き情報を併
用することにより、物体の速い動きの検出ミスを防ぐよ
うにしている。時空間フィルタ回路19では合成回路1
8の出力信号と時空間フィルタ回路19の出力を係数回
路20でα倍(0〈αく1)した後にフィールドメモリ
21及びラインメモリ22によって262HwI間及び
263HM間遅延した信号との最大値を求め、その後に
水平フィルタ回路24により水平方向のフィルタ処理を
行う。これにより、ある画素の上下。
The output signal of the synthesis circuit 18 is input to the spatio-temporal filter circuit 19, and movement information of spatio-temporally surrounding pixels of a certain pixel is also used to prevent mistakes in detecting fast movements of objects. In the spatio-temporal filter circuit 19, the synthesis circuit 1
The maximum value of the output signal of 8 and the signal delayed by 262HwI and 263HM by the field memory 21 and line memory 22 after multiplied by α (0 < α × 1) by the coefficient circuit 20 is obtained from the output of the spatio-temporal filter circuit 19. After that, the horizontal filter circuit 24 performs filter processing in the horizontal direction. This allows the top and bottom of a certain pixel.

左右及び過去の画素の動き情報を参照できる。この例に
おける時空間フィルタ回路はフィードバック型の構成な
ので係数αで決まる範囲の画素の動き情報が参照できる
0例えばαがiに近ければ参照可能な範囲は広く、αが
Oに近ければ範囲は狭くなる。
You can refer to left/right and past pixel movement information. Since the spatiotemporal filter circuit in this example has a feedback type configuration, it is possible to refer to the motion information of pixels within the range determined by the coefficient α.For example, if α is close to i, the referenceable range is wide, and if α is close to O, the range is narrow. Become.

この例では第1の検出回路3の出力と第2の検出回路1
2の出力とを合成回路18で合成することによりV信号
の全帯域の信号の動きを求め、この動き情報を時空間フ
ィルタ回路19でフィルタ処理することにより、物体の
速い動きの検出ミスを防止し、以上により画像の動きを
正確に検出するようにしている。
In this example, the output of the first detection circuit 3 and the output of the second detection circuit 1
By combining the outputs of 2 and 2 in a synthesis circuit 18, the movement of the entire band of the V signal is obtained, and this movement information is filtered in a spatio-temporal filter circuit 19, thereby preventing mistakes in detecting fast movements of objects. However, as described above, the movement of the image is accurately detected.

〔発明が解決しようとする課B] 従来の動き検出回路はV信号の1フレーム間差信号の低
周波成分を基に画像の動きを検出する第1の検出回路と
2フレーム間差を基にする第2の検出回路により画像の
動きを検出し、前記2つの検出回路の出力信号を台底し
た後に、フィールドメモリを用いた時空間フィルタ回路
によるフィルタ処理を行うように構成されている。従来
の動き検出回路に用いられている時空間フィルタの動作
を第8図に示す。
[Problem B to be Solved by the Invention] The conventional motion detection circuit has a first detection circuit that detects the motion of an image based on the low frequency component of the one-frame difference signal of the V signal, and a first detection circuit that detects the motion of the image based on the difference between two frames. The second detection circuit detects the motion of the image, and after the output signals of the two detection circuits reach the bottom, filter processing is performed by a spatio-temporal filter circuit using a field memory. FIG. 8 shows the operation of a spatio-temporal filter used in a conventional motion detection circuit.

今、合成回路18の出力がnフィールド内の・で表わす
走査線上のある1点だけでAという値をとったとする。
Suppose now that the output of the synthesis circuit 18 takes the value A at only one point on the scanning line represented by . in n fields.

この出力が時空間フィルタエ9に入力されると、動き量
はフィールド単位にα倍されながら時空間に広がってい
く。第6図に示す従来の動き検出回路はY信号、C信号
の動きを検出する第1.第2の検出回路を持ち、第8図
に示すような動作をする時空間フィルタを備えているこ
とから、■信号の全帯域の信号に動き情報を検出でき、
また輝度差が小さ(色のみが変化しているような画像や
動きの速い画像に対しても、画像の動きを正確に検出す
ることができる。
When this output is input to the spatio-temporal filter 9, the amount of motion is multiplied by α in field units and spreads in space and time. The conventional motion detection circuit shown in FIG. 6 detects the motion of the Y signal and C signal. Since it has a second detection circuit and a spatiotemporal filter that operates as shown in Figure 8, it is possible to detect motion information in the entire signal band;
It is also possible to accurately detect image movement even for images with small brightness differences (only the color changes) or images that move quickly.

しかし、例えばハンディ−カメラで文字や細かい絵柄が
あるシーンを撮影した場合に、撮影時の微妙なぶれによ
って静止画であるにもかかわらず部分的に動画であると
誤判断してしまい、しかも時空間フィルタ回路によるフ
ィルタ処理で、その誤判断による動き検出が時空間に広
がってしまうという問題点があった。
However, for example, when shooting a scene with text or detailed patterns using a handheld camera, slight blurring during shooting may cause parts of the image to be mistakenly judged to be moving images, even though they are still images. There is a problem in that the motion detection caused by the erroneous judgment spreads in space and time due to the filter processing performed by the spatial filter circuit.

また、シーンチェンジの際に画面全体が動きと検出され
、しかもその検出が数フイールド後まで影響することに
より、特にシーンチェンジの後が静止画の場合でも動画
処理がなされ、その後徐々に静止画処理に変化していく
という問題点があった。
In addition, when a scene change occurs, the entire screen is detected as motion, and this detection affects several fields later, so even if the scene change is a still image, video processing is performed, and then still image processing is gradually performed. The problem was that it was changing.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、従来の動き検出回路と同様に、■信号の全帯
域の信号の動き情報を検出し、また輝度差が小さく色の
みが変化しているような画像や動きの速い画像に対して
も画像の動きを正確に検出することはもちろんであるが
、局所的な動き誤検出または時間方向に全く相関のない
動き検出がなされた場合には、時空間フィルタ回路によ
るフィルタ処理効果をなくすることにより、画像の動き
を正確に、しかも不自然でなく検出することめできる動
き検出回路を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and as with conventional motion detection circuits, it detects motion information of signals in the entire signal band, and also detects signal motion information with small brightness differences and only colors. Although it is possible to accurately detect image movement even in images that are changing or fast-moving, there are times when local motion errors are detected or motion is detected that has no correlation in the temporal direction. In some cases, it is an object of the present invention to provide a motion detection circuit that can accurately and unnaturally detect the motion of an image by eliminating the filtering effect of the spatio-temporal filter circuit.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る動き検出回路はV信号のエフレ−ム間差
信号の低周波成分を基に画像の動きを検出する第1の検
出回路と、2フレーム間差信号を基にする第2の検出回
路εにより画像の動きを検出し、前記の2つの検出回路
の出力信号を合成した後に、合成した信号と、フィール
ドメモリを用いた時空間フィルタ回路によるフィルタ処
理を行った信号をさらに1フイールド遅延した信号との
相関を検出し、相関が大きい時は時空間フィルタ処理を
行った信号を動き情報とし、また相関が小さい時は合成
した信号を動き情報とするものである。
The motion detection circuit according to the present invention includes a first detection circuit that detects the motion of an image based on the low frequency component of the inter-frame difference signal of the V signal, and a second detection circuit that detects the motion of an image based on the inter-frame difference signal of the V signal. After detecting the movement of the image using the circuit ε and combining the output signals of the two detection circuits, the combined signal and the signal filtered by the spatio-temporal filter circuit using field memory are further delayed by one field. When the correlation is large, the signal subjected to spatiotemporal filter processing is used as motion information, and when the correlation is small, the combined signal is used as motion information.

〔作用〕[Effect]

第1の検出回路は1フレーム間差信号の低周波成分を基
にして、輝度信号低周波成分の動きを検出する。また、
第2の検出回路は2フレーム間差信号を基にして少なく
とも色信号帯域の信号の動きを検出する。2フレーム離
れた信号間では色副搬送波の位相は同相なので、2フレ
ーム間差信号には物体の動きに基づく情報のみを得るこ
とができる。
The first detection circuit detects the movement of the low frequency component of the luminance signal based on the low frequency component of the one-frame difference signal. Also,
The second detection circuit detects signal movement in at least the color signal band based on the two-frame difference signal. Since the phases of the color subcarriers are in phase between the signals separated by two frames, only information based on the movement of the object can be obtained from the difference signal between the two frames.

合成回路は前記第1の検出回路及び第2の検出回路の出
力信号を合成し、■信号の全帯域の動き情報を得る。
The synthesis circuit synthesizes the output signals of the first detection circuit and the second detection circuit, and obtains motion information of the entire band of the signal.

時空間フィルタはある画素の動き情報を得るために、そ
の画素で検出した動き情報に加えて、その画素の時空間
的に周囲の画素、即ち上下、左右及び過去の画素の動き
を用いるだけでなく、その画素の動き情報と過去に時空
間フィルタを通過した過去の画素の動き情報との相関検
出を行い、相関がある場合には時空間フィルタを通過し
た現在の画素の動き情報を用い、また相関がない場合に
は時空間フィルタを通過しない現在の画素の動き情報を
用いる。これにより、物体の速い動きにおける検出ミス
を防ぐだけでなく、静止画における動き誤検出を少なく
し、またシーンチェンジの時の不自然さもない良好な動
き検出が行われる。
In order to obtain motion information for a certain pixel, a spatiotemporal filter simply uses the motion information detected at that pixel as well as the motions of pixels spatiotemporally surrounding that pixel, that is, vertical, horizontal, horizontal, and past pixels. Detects the correlation between the motion information of that pixel and the motion information of past pixels that have passed through the spatio-temporal filter, and if there is a correlation, uses the motion information of the current pixel that has passed the spatio-temporal filter. If there is no correlation, motion information of the current pixel that does not pass through the spatio-temporal filter is used. This not only prevents detection errors when the object is moving quickly, but also reduces erroneous motion detection in still images, and performs good motion detection without any unnaturalness when changing scenes.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

集1図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

第1図において、第6図と同一部分には同一符号が付さ
れている。また1フレーム間差を求める第1の検出回路
3及び2フレーム間差を求める第2の検出回路12まで
の説明は第6図と同じなので省く。さらに上記2種類の
検出回路の出力信号を合成する第1の合成回路18は第
6図における合成回路18と同様の動作をする。
In FIG. 1, the same parts as in FIG. 6 are given the same reference numerals. Furthermore, the explanations up to the first detection circuit 3 for determining the difference between one frame and the second detection circuit 12 for determining the difference between two frames are the same as those in FIG. 6, and will therefore be omitted. Furthermore, the first synthesis circuit 18 for synthesizing the output signals of the two types of detection circuits operates in the same manner as the synthesis circuit 18 in FIG.

第1の合成回路18の出力信号は時空間フィルタ1つと
比較器27の第1の入力端と第2の合成回路28の第1
の入力端に入力される0時空間フた後に、第1のフィー
ルドメモリ21及びラインメモリ22によって262H
期間及び263H期間遅延した信号との最大値を求め、
その後に水平フィルタ回路24により水平方向のフィル
タ処理を行う、一方、ラインメモリ22の出力信号はま
た第2のフィールドメモリ26に入力され、第10合成
回路18の出力信号に対して525H期間遅延した信号
として第2のフィールドメモリ26から出力される。
The output signal of the first synthesis circuit 18 is transmitted to one spatiotemporal filter, the first input terminal of the comparator 27, and the first input terminal of the second synthesis circuit 28.
262H is input by the first field memory 21 and the line memory 22 after
Find the maximum value of the period and the signal delayed by 263H period,
After that, horizontal filter processing is performed by the horizontal filter circuit 24. Meanwhile, the output signal of the line memory 22 is also input to the second field memory 26, and is delayed by a period of 525H with respect to the output signal of the tenth synthesis circuit 18. It is output from the second field memory 26 as a signal.

第2のフィールドメモリ26の出力信号は比較器27の
第2の入力端に入力される。また時空間フィルタ19の
出力信号は第2の合成回路28の第2の入力端に入力さ
れる。比較器27の出力信号は第2の合成回路28の第
3の入力端に入力され、前述の第1の合成回路1日の出
力信号と時空間フィルタ19の出力信号とを前述の第3
の入力信号に応じて合成される。この第2の合成回路2
8の出力信号が動き検出量として出力端25から出力さ
れる。
The output signal of the second field memory 26 is input to the second input of the comparator 27. Further, the output signal of the spatio-temporal filter 19 is input to the second input terminal of the second synthesis circuit 28 . The output signal of the comparator 27 is input to the third input terminal of the second synthesis circuit 28, and the output signal of the first synthesis circuit 1 and the output signal of the spatio-temporal filter 19 are input to the third input terminal of the second synthesis circuit 28.
are synthesized according to the input signals of This second synthesis circuit 2
The output signal No. 8 is outputted from the output terminal 25 as a motion detection amount.

第1図において、比較器27及び第2の合成回路28は
例えば第2図(a)のような構成で実現できる。第2図
(a)において、第1の入力@29には第1図の第1の
合成回路18の出力信号が入力される。また、第2の入
力端30には時空間フィルタ19の出力信号が入力され
る。さらに第3の入力端31には第2のフィールドメモ
リ26の出力信号−が入力される。入力端29.30か
ら入力された信号は比較器27を構成する減算器32の
2つの入力端に入力される。減算器32で減算された信
号は絶対値回路33で絶対値化され、さらに変換回路3
4で、例えば第5図(a)のように非線形変換される。
In FIG. 1, the comparator 27 and the second combining circuit 28 can be realized, for example, with a configuration as shown in FIG. 2(a). In FIG. 2(a), the output signal of the first synthesis circuit 18 in FIG. 1 is input to the first input @29. Further, the output signal of the spatio-temporal filter 19 is input to the second input terminal 30 . Furthermore, the output signal - of the second field memory 26 is input to the third input terminal 31 . The signals input from the input terminals 29 and 30 are input to the two input terminals of the subtracter 32 that constitutes the comparator 27. The signal subtracted by the subtracter 32 is converted into an absolute value by an absolute value circuit 33, and then converted to an absolute value by a conversion circuit 3.
4, nonlinear transformation is performed, for example, as shown in FIG. 5(a).

第5図(a)において横軸は変換回路34の入力信号の
大きさを表わす軸、縦軸は変換回路34の出力信号の大
きさを表わす軸である。このように出力信号の下限をQ
、上限をPと制限するような特性がよい。
In FIG. 5(a), the horizontal axis represents the magnitude of the input signal of the conversion circuit 34, and the vertical axis represents the magnitude of the output signal of the conversion circuit 34. In FIG. In this way, the lower limit of the output signal is Q
, the upper limit should be limited to P.

第1の入力端29から入力される信号は、また合成回路
28を構成する減算回路35の第1の入力端と加算回路
37の第1の入力端に入力される。
The signal inputted from the first input terminal 29 is also inputted to the first input terminal of the subtracting circuit 35 and the first input terminal of the adding circuit 37, which constitute the combining circuit 28.

また第3の入力端31から入力される信号は減算回路3
5の第2の入力端に入力され、第1の入力端の信号を減
する。減算された信号は係数器36に入力され、比較器
27の出力によりに倍(0〈k<1)される。係数器3
6のkの値は第5図(a)おいて出力がQの時にに=1
、Pの時にに=oとなるように制御され、その出力は加
算回路37の第2の入力端に入力される。加算された信
号は時空間フィルタを通った1フレーム前の信号と現在
の動き量との相関によって合成された信号として出力端
25から出力される。
Further, the signal input from the third input terminal 31 is input to the subtraction circuit 3.
5, and reduces the signal at the first input terminal. The subtracted signal is input to the coefficient multiplier 36 and multiplied by the output of the comparator 27 (0<k<1). Coefficient unit 3
The value of k in 6 is 1 when the output is Q in Figure 5(a).
, P, and the output thereof is input to the second input terminal of the adder circuit 37. The added signal is output from the output end 25 as a signal synthesized by the correlation between the signal of one frame before passing through the spatio-temporal filter and the current amount of motion.

また、第1図における比較器27と第2の合成回路28
は第2図い)のような構成でも実現される。
Furthermore, the comparator 27 and the second combining circuit 28 in FIG.
This can also be realized with a configuration as shown in Figure 2).

第2図の)では合成回路28を比較器27の出力で制御
されるスイッチ回路38で構成している。第2図(b)
の変換回路34の入出力特性は第5図(b)のように出
力がPかQかのどちらかの値をとり、Pの時は第1砧入
力端29から入力される信号を、Qの時は第3の入力端
31から入力される信号を切り替えて出力する。
In FIG. 2), the synthesis circuit 28 is constituted by a switch circuit 38 controlled by the output of the comparator 27. Figure 2(b)
The input/output characteristics of the conversion circuit 34 are as shown in FIG. At this time, the signal input from the third input terminal 31 is switched and output.

第1図における比較器27と第2の合成回路2日を第2
図の)のような構成とした時の時空間フィルタ以降の回
路動作を第3図に示す。第8図と同様に第1の合成回路
18の出力が第3図(b)に示すようにnフィールド内
のある走査線上のある1点だけでAという値をとったと
する。この時、時空間フィルタ19の出力信号はさらに
係数回路20区 で泰倍してフィールドメモリ21,26、ラインメモリ
22で1フレーム期間遅延するので、第3図(a)に示
すような出力となる。また上述したように、第1の合成
回路18の出力は第3図(b)に示す通りである。第3
図(a)、 (b)の結果から各フィールドの第1の合
成回路18の出力と第2のフィールドメモリ26の出力
との相関は第3図(C)のようになる。時空間フィルタ
19の出力は第3図((至)に示す通りであるので、第
3図(C)に示す相関の有無により最終出力は第3図(
e)のようになる、この結果を第8図と同様に描くと第
4図のようになり、lフレーム期間離れた画素との動き
量に相関がない場合には現フィールドを含めて2フイー
ルドは動き量が出力されるが、それ以降は時空間に引き
伸ばされない。
The comparator 27 and the second combining circuit 2 in FIG.
FIG. 3 shows the circuit operation after the spatio-temporal filter when configured as shown in FIG. Assume that, similarly to FIG. 8, the output of the first combining circuit 18 takes the value A at only one point on a certain scanning line within n fields, as shown in FIG. 3(b). At this time, the output signal of the spatio-temporal filter 19 is further multiplied by the coefficient circuit 20 and delayed by one frame period in the field memories 21, 26 and line memory 22, so that the output signal as shown in FIG. 3(a) is obtained. Become. Further, as described above, the output of the first synthesis circuit 18 is as shown in FIG. 3(b). Third
From the results shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the correlation between the output of the first combining circuit 18 and the output of the second field memory 26 for each field is as shown in FIG. 3(C). Since the output of the spatio-temporal filter 19 is as shown in FIG. 3 ((to)), the final output is as shown in FIG.
If this result is drawn in the same manner as in Fig. 8, it will become as shown in Fig. 4. If there is no correlation in the amount of motion with pixels separated by one frame period, two fields including the current field will be drawn. The amount of movement is output, but after that it is not expanded in space and time.

なお上記実施例では、復調された色信号の2フレーム間
差を得ることによって第2の検出回路を実現したが、第
9図に示すように1フレーム間差。
In the above embodiment, the second detection circuit was realized by obtaining the difference between two frames of demodulated color signals, but as shown in FIG. 9, the second detection circuit was realized by obtaining the difference between two frames.

2フレーム間差ともディジモル化V信号から得ることに
よっても同様の効果が得られる。ここでこの回路では、
■信号の1フレーム間差信号を得る第1の検出回路を、
現在の信号と1フレーム前の信号との差を取る13.5
〜8からなる回路ばかりでなく、1フレーム前の信号と
2フレーム前の信号との差を取る14.39〜42から
なる回路をも用いて構威し、両回路の出力を13〜17
からなり2フレーム間差信号を得る第2の検出回路の出
力とともに合成回路18に入力することにより、1フレ
ーム間差信号と2フレーム間差信号の時間方向のずれの
影響を極力少なくできるようにしている。
A similar effect can be obtained by obtaining the difference between two frames from the DigiMole V signal. Here in this circuit,
■The first detection circuit that obtains the difference signal between one frame of the signal,
Take the difference between the current signal and the signal one frame ago 13.5
In addition to the circuit consisting of ~8, we also use a circuit consisting of 14.39~42 that takes the difference between the signal one frame before and the signal two frames ago, and the output of both circuits is 13~17.
By inputting it to the synthesis circuit 18 together with the output of the second detection circuit that obtains the two-frame difference signal, the influence of the time-direction deviation between the one-frame difference signal and the two-frame difference signal can be minimized. ing.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、■信号の1フレーム
間差信号の低周波成分を基に画像の動きを検出する第1
の検出回路と、2フレーム間差信号を基にする第2の検
出回路とにより画像の動きを検出し、前記の2つの検出
回路の出力信号を合成した後に、合成した信号と、フィ
ールドメモリを用いた時空間フィルタ回路によるフィル
タ処理を行った信号をさらにlフィールド遅延した信号
との相関を検出し、相関が大きい時は時空間フィルタ処
理を行った信号を動き情報とし、また相関が小さい時は
合成した信号を動き情報とする構成としたから、従来の
動き検出回路と同様に、輝度差が小さく、色のみが変化
しているような画像や動きの速い画像に対しても画像の
動きを正確に検出することはもちろんであるが、局所的
な動き検出または時間方向に相関がない動き検出がなさ
れた場合にも、動きを正確に、しかも不自然でない検出
をすることができる効果がある。
As described above, according to the present invention, the first method detects the movement of an image based on the low frequency component of the one-frame difference signal of the signal.
The motion of the image is detected by a detection circuit and a second detection circuit based on the difference signal between two frames, and after combining the output signals of the two detection circuits, the combined signal and the field memory are combined. The correlation between the signal filtered by the spatio-temporal filter circuit used and the signal delayed by l field is detected, and when the correlation is large, the spatio-temporally filtered signal is used as motion information, and when the correlation is small, the signal processed by the spatio-temporal filter is used as motion information. Since it is configured to use the synthesized signal as motion information, it can detect image movement even for images with small brightness differences and only changing colors or fast-moving images, just like conventional motion detection circuits. In addition to accurately detecting motion, it is also effective in detecting motion accurately and without unnaturalness even when local motion detection or motion detection that has no correlation in the temporal direction is performed. be.

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

第1図は本発明による動き検出回路の一実施例を示すブ
ロック図、第2図は本発明による比較器と第2の合成回
路について2種類の実施例を示すブロック図、第3図は
本発明による第2の合成回路の入力信号と出力信号の関
係を表わす図、第4図は本発明による動き検出回路の出
力信号を表わす図、第5図は本発明による比較器の変換
特性を表わす図、第6図は従来の動き検出回路の一例を
示すブロック図、第7図は従来の動き検出回路の変換回
路の入出力特性を表わす図、第8図は本発明による比較
器を構成する変換回路の入出力特性を表わす図、第9図
は本発明による動き検出回路の他の実施例を示すブロッ
ク図である。 l・・・■信号入力、2・・・ADC13・・・第1の
動き検出回路、4・・・第1のフレームメモリ、5,1
5゜32.35.39−・・減算回路、6.4O−LP
F。 7.16.33.41・・・絶対値回路、8,1734
.42−・・変換回路、9−B P F、10・ACC
用増幅回路、11・・・色復調回路、12・・・第2の
動き検出回路、13・・・第2のフレームメモリ、14
・・・第3のフレームメモリ、18・・・第1の合成回
路、19・・・時空間フィルタ、2o・・・第1の係数
回路、21・・・第1のフィールドメモリ、22・・・
ラインメモリ、23・・・最大値選択回路、24・・・
水平フィルタ、25・・・動き検出量出力端、26・・
・第2のフィールドメモリ、27・・・比較器、28・
・・第2の合成回路、29,30.31・・・動き量大
カ端、36・・・第2の係数回路、37・・・加算回路
、38・・・スイッチ回路。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a motion detection circuit according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing two types of embodiments of a comparator and a second synthesis circuit according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the input signal and output signal of the second synthesis circuit according to the invention, FIG. 4 is a diagram showing the output signal of the motion detection circuit according to the invention, and FIG. 5 is a diagram showing the conversion characteristics of the comparator according to the invention. 6 is a block diagram showing an example of a conventional motion detection circuit, FIG. 7 is a diagram showing input/output characteristics of a conversion circuit of the conventional motion detection circuit, and FIG. 8 is a diagram configuring a comparator according to the present invention. FIG. 9, which is a diagram showing the input/output characteristics of the conversion circuit, is a block diagram showing another embodiment of the motion detection circuit according to the present invention. l... ■ Signal input, 2... ADC13... First motion detection circuit, 4... First frame memory, 5, 1
5゜32.35.39--Subtraction circuit, 6.4O-LP
F. 7.16.33.41... Absolute value circuit, 8,1734
.. 42--conversion circuit, 9-B P F, 10-ACC
11... Color demodulation circuit, 12... Second motion detection circuit, 13... Second frame memory, 14
...Third frame memory, 18...First synthesis circuit, 19...Space-time filter, 2o...First coefficient circuit, 21...First field memory, 22...・
Line memory, 23... Maximum value selection circuit, 24...
Horizontal filter, 25...Motion detection amount output end, 26...
・Second field memory, 27... Comparator, 28.
. . . second synthesis circuit, 29, 30. 31 . . . motion amount large end, 36 . . . second coefficient circuit, 37 . Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)色信号を輝度信号の高域周波数領域に周波数多重
した複合テレビジョン信号を入力し、画像の動きを検出
する動き検出回路において、 上記複合カラーテレビジョン信号を入力して1フレーム
間差信号を得る手段を有し、該1フレーム間差信号の低
周波数成分を基にして画像の動きを検出する第1の検出
回路と、 上記複合カラーテレビジョン信号を入力して2フレーム
間差信号を得る手段を有し、該2フレーム間差信号を基
にして画像の動きを検出する第2の検出回路と、 上記第1の検出回路及び第2の検出回路の出力信号を合
成する合成回路と、 該合成回路の出力信号を基に該出力信号を時空間伸長す
るためフィルタ処理した信号と該出力信号とを、該出力
信号のフレーム間相関により適応的に制御する時空間フ
ィルタ回路とを設けたことを特徴とする動き検出回路。
(1) In a motion detection circuit that inputs a composite television signal in which the color signal is frequency-multiplexed into the high frequency region of the luminance signal and detects the motion of an image, the composite color television signal is input and the difference between one frame is detected. a first detection circuit having means for obtaining a signal and detecting image movement based on the low frequency component of the one-frame difference signal; and a first detection circuit that receives the composite color television signal and receives a two-frame difference signal. a second detection circuit that detects the movement of an image based on the difference signal between the two frames; and a synthesis circuit that synthesizes the output signals of the first detection circuit and the second detection circuit. and a spatio-temporal filter circuit that adaptively controls a filtered signal based on the output signal of the synthesis circuit to spatio-temporally expand the output signal and the output signal by inter-frame correlation of the output signal. A motion detection circuit characterized by being provided.
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