JPH04157893A - Motion detecting circuit for pal color television signal - Google Patents

Motion detecting circuit for pal color television signal

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JPH04157893A
JPH04157893A JP2281895A JP28189590A JPH04157893A JP H04157893 A JPH04157893 A JP H04157893A JP 2281895 A JP2281895 A JP 2281895A JP 28189590 A JP28189590 A JP 28189590A JP H04157893 A JPH04157893 A JP H04157893A
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JP
Japan
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signal
motion
circuit
difference
color
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Application number
JP2281895A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kudo
工藤 功二
Masahiko Achiha
征彦 阿知葉
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent the deterioration of a picture quality by sampling a PAL color television signal by a sampling frequency signal which is four folds of a chrominance subcarrier frequency, and also, matches with a phase of a color burst signal, and obtaining a motion signal by synthesizing a first and a second motion signals. CONSTITUTION:A clock signal for sampling is generated by a clock generating circuit 3, and set to a phase which is four folds of a frequency fSC of a chrominance subcarrier, and also, matches with the phase of a color burst signal. Arithmetic circuits 8 and 9 generate a difference signal CL between two frames and a difference signal CF between two frames, respectively. Subsequently, the CL signal and the CF signal are synthesized in a mixing circuit 10, and a chrominance signal (C signal) of a high quality processed correctly in accordance with a motion of an image is obtained. Since a PAL color television (P) signal is obtained by synthesizing a Y signal and a C signal, when the sampled P signal is subjected to delay adjustment by a delay circuit 12, and the C signal is subtracted by an arithmetic circuit 13, the Y signal of a high quality processed adaptively against the motion is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、PAL方式の複合カラーテレビ信号から9画
像の動きに応じて輝度信号と搬送色信号を分離する際の
動き検出回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a motion detection circuit for separating a luminance signal and a carrier color signal from a PAL composite color television signal according to the motion of nine images.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

P A L (Phase Alternation 
by Lin5)方式のカラーテレビ信号(以下P信号
と略す)は搬送色信号(以下C信号と略す)が輝度信号
(以下Y信号と略す)に重畳された複合信号で構成され
ており、このP信号に重畳されるC信号は2種類の色差
信号(U信号及びV信号)を色刷搬送波で直交変調し、
Y信号亭域内に周波数多重されている。
P A L (Phase Alternation
by Lin5) system color television signal (hereinafter abbreviated as P signal) is composed of a composite signal in which a carrier color signal (hereinafter abbreviated as C signal) is superimposed on a luminance signal (hereinafter abbreviated as Y signal). The C signal superimposed on the signal is obtained by orthogonally modulating two types of color difference signals (U signal and V signal) using a color printing carrier wave.
It is frequency multiplexed within the Y signal station area.

P信号を受像機で映像再生するためには、赤、緑。Red and green are used to play the P signal on a receiver.

青の三原色のビデオ信号に変換しなければならず。It must be converted into a video signal of the three primary colors of blue.

その三原色のビデオ信号を得る前処理として、Y信号と
C信号の分離(以下ryc分離」と呼ぶ)が必要不可欠
である。
As pre-processing to obtain video signals of the three primary colors, separation of the Y signal and C signal (hereinafter referred to as RYC separation) is essential.

規格によれば、P信号には次の関係式が成り立っている
According to the standard, the following relational expression holds true for the P signal.

P=Y十u−sin (2πfsc” t)±v 赤c
os (2πfscet)   ・曲面(1)f羽= 
(284−1/4+1/625)・fH・・・・・・(
2)fH=625・fF    ・・・・・・・・・・
・・・・・・曲・・曲・・聞・(3)ここで+fscは
U信号及びV信号を変調する色副搬送波の周波数、tは
時間、fsは水平走査周波数、fFはフレーム周波数を
表す。(1)式の右辺第2項及び第3項はC信号を表し
ており、同大の符号士はV信号の極性がライン毎に反転
することを示している。また、(2)式ではfscの位
相がライン周期に対し、π/ 2 [radlのオフセ
ットになっていることを表しており、さらに(3)式を
(2)式へ代入すれば、fscはフレーム周期に対して
もπ/ 2 (radlのオフセッットになることがわ
かる。したがって、C信号の位相はフィールド内のライ
ン単位でみると、2ライン周期で反転し、4ライン周期
で同じものになる。また、フレーム単位でみると、2フ
レームの周期で逆極性。
P=Yu−sin (2πfsc” t)±v Red c
os (2πfscet) ・Curved surface (1) f wings =
(284-1/4+1/625)・fH・・・・・・(
2) fH=625・fF・・・・・・・・・・・・
...Song...Song...Listening... (3) Here, +fsc is the frequency of the color subcarrier that modulates the U and V signals, t is time, fs is the horizontal scanning frequency, and fF is the frame frequency. represent. The second and third terms on the right side of equation (1) represent the C signal, and the same magnitude signifier indicates that the polarity of the V signal is reversed line by line. In addition, equation (2) shows that the phase of fsc is offset by π/2 [radl with respect to the line period, and further substituting equation (3) into equation (2), fsc is It can be seen that it is also an offset of π/2 (radl) with respect to the frame period. Therefore, when looking at the line unit in the field, the phase of the C signal is reversed every 2 line periods and is the same every 4 line periods. .Also, in terms of frames, the polarity is reversed every two frames.

4フレームの周期で同極性の関係になる。The relationship is of the same polarity at a cycle of 4 frames.

C信号の位相関係を利用すると、映像が静止している部
分ではP信号の2フレ一ム間の差信号が完全なC信号と
なるため、該当するY信号と完全に分離することができ
る。しかし、映像が動いているときには、P信号の2フ
レ一ム間の差信号はC信号とならないため、該当するY
信号と分離することはできない。そこで、映像が動いて
いるところは、Y信号とC信号のクロストークが最小と
なるように、同一フィールド内の2ライン間の差信号を
C信号として、該当するY信号と分離することができる
。したがって、P信号から画像の動きを検出し、動きに
応じて上記2フレ一ム間と2ライン間のYC分離の信号
処理形態を変えてやれば、効率の良いYC分離が実現で
きる。
By utilizing the phase relationship of the C signal, the difference signal between two frames of the P signal becomes a complete C signal in a portion where the video is stationary, so that it can be completely separated from the corresponding Y signal. However, when the video is moving, the difference signal between two frames of the P signal does not become the C signal, so the corresponding Y
It cannot be separated from the signal. Therefore, where the video is moving, the difference signal between two lines in the same field can be used as the C signal and separated from the corresponding Y signal so that crosstalk between the Y signal and C signal is minimized. . Therefore, efficient YC separation can be realized by detecting the movement of the image from the P signal and changing the signal processing form of YC separation between two frames and between two lines according to the movement.

このようなYC分離の技術は2文献アイ・イー・イー・
イー;トランザクション オン コンシューマ エレク
トロニクス、シーイー32,3(1986年8月)、第
241頁から第250頁(IEEE  Trans、 
 Consumer  Electronics。
Such YC separation technology is described in 2 literatures I.E.
Transactions on Consumer Electronics, IEEE 32, 3 (August 1986), pp. 241-250 (IEEE Trans.
Consumer Electronics.

GE−32,3(August 1986)、 pp、
241〜250)〔以下、第1の参照文献と呼ぶ〕に記
載されている。この従来技術は、映像の静止している部
分ではP信号の2フレ一ム間の差からC信号を抽出し2
画像の動いている部分ではP信号の2ライン間の差から
C信号を抽出し2画像の動きに応じて双方のC信号の混
合比を調節し、YC分離の信号処理形態を変えるもので
ある。
GE-32,3 (August 1986), pp.
241-250) [hereinafter referred to as the first reference document]. This conventional technology extracts the C signal from the difference between two frames of the P signal in a still part of the video.
In the moving part of the image, the C signal is extracted from the difference between the two lines of the P signal, and the mixing ratio of both C signals is adjusted according to the movement of the two images, changing the signal processing form of YC separation. .

第4図は上記従来技術を実現するYC分離回路の一構成
例である。入力端子1に加えられたP信号は第1のライ
ンメモリ回路4及び第2のラインメモリ回路5を介し、
2HD期間の遅延を受ける(HDは1水平走査期間を表
す)。そして、演算  へ回路8において、遅延を受け
ないP信号との引き算を行い、その差信号、即ち搬送色
信号Cしを出力する。一方、同時に入力端子1に加えら
れたP信号は第1のフレームメモリ回路6及び第2のフ
レームメモリ回路7を介し、2FD期間の遅延を受ける
(FDは1フレ一ム期間を表す)。そして。
FIG. 4 shows a configuration example of a YC separation circuit realizing the above-mentioned conventional technique. The P signal applied to the input terminal 1 passes through the first line memory circuit 4 and the second line memory circuit 5,
It is subject to a delay of 2 HD periods (HD represents 1 horizontal scanning period). Then, in the calculation circuit 8, subtraction is performed with the P signal which is not subjected to delay, and the difference signal, that is, the carrier color signal C is outputted. On the other hand, the P signal applied to the input terminal 1 at the same time passes through the first frame memory circuit 6 and the second frame memory circuit 7 and is delayed by 2 FD periods (FD represents one frame period). and.

演算回路9において、遅延を受けないP信号との引き算
を行い、搬送色信号CFを出力する。2つの搬送色信号
CしとCFは混合回路10においてミックスされ、新た
な搬送色信号Cを形成する。ミックス比は画像の動きの
状況に応じ、動き検出回路20で生成する動き制御係数
kにより決定される。即ち。
The arithmetic circuit 9 performs subtraction with the P signal which is not subject to delay, and outputs a carrier color signal CF. The two carrier color signals C and CF are mixed in a mixing circuit 10 to form a new carrier color signal C. The mix ratio is determined by a motion control coefficient k generated by the motion detection circuit 20, depending on the state of image motion. That is.

C=に−C+、+ (1−k)・CF ただし、0≦に≦1となる。混合回路10によって作ら
れたC信号は2色帯域通過フィルタ11を介して出力端
子15へ導かれる。また9色帯域通過フィルタ11を通
ったC信号の一部は演算回路13に加えられ、遅延回路
12において遅延調整されたP信号との引き算を行って
Y信号を作り。
C=-C+, + (1-k)・CF However, 0≦≦1. The C signal produced by the mixing circuit 10 is guided to an output terminal 15 via a two-color bandpass filter 11. Also, a part of the C signal that has passed through the nine-color bandpass filter 11 is applied to the arithmetic circuit 13, and subtracted from the P signal whose delay has been adjusted in the delay circuit 12 to generate the Y signal.

出力端子17へ導く。当然のことながら、混合回路10
で形成したC信号は画像の動きに適応したものである故
、Y信号も動きに適応したものである。
It leads to the output terminal 17. Naturally, the mixing circuit 10
Since the C signal formed in is adapted to the movement of the image, the Y signal is also adapted to the movement.

さて、第4図において、動き検出回路20で生成される
動き制御係数にはYC分離特性を左右する。動き検出を
誤るとYC分離に破綻が生じ2画質劣化を招く。前記第
1の参照文献には、動き検出方法として、現在のフレー
ムとその1つ前の(つまり、その直前の)フレームとの
間の差分信号(以下、1フレ一ム間の差信号と呼ぶ)、
あるいは現在のフレームとその4つ前の(つまり、中間
に3フレ一ム期間をおいた)フレームとの間の差分信号
(以下、4フレ一ム間の差信号と呼ぶ)を利用する場合
が示されている。
Now, in FIG. 4, the motion control coefficients generated by the motion detection circuit 20 affect the YC separation characteristics. If the motion detection is incorrect, the YC separation will fail, resulting in deterioration of the two-image quality. The first reference document describes, as a motion detection method, a difference signal between the current frame and the frame immediately before it (hereinafter referred to as a difference signal between one frame). ),
Alternatively, a difference signal (hereinafter referred to as a difference signal between 4 frames) between the current frame and the frame 4 frames before it (that is, 3 frames in between) may be used. It is shown.

第5図は、その動き検出回路20の構成を示したもので
ある。入力端子1に加えられたP信号は遅延回路50に
より1フレ一ム期間または4フレ一ム期間の遅延を受け
る。そして、演算回路51により遅延を受けないP信号
との引き算を行うことで動きの信号を抽出する。次に、
得られた動きの信号を、整流器52において整流し、単
一極性の信号に変換する。さらに、空間フィルタ回路5
3により、整流された動き信号の低周波成分だけを抽出
す。その後、非線形変換回路54に加え。
FIG. 5 shows the configuration of the motion detection circuit 20. The P signal applied to input terminal 1 is delayed by one frame period or four frame periods by delay circuit 50. Then, the arithmetic circuit 51 performs subtraction with the P signal that is not subject to delay, thereby extracting a motion signal. next,
The obtained motion signal is rectified in a rectifier 52 and converted into a unipolar signal. Furthermore, the spatial filter circuit 5
3, only the low frequency components of the rectified motion signal are extracted. After that, in addition to the nonlinear conversion circuit 54.

信号の増幅を行うと共に、非線形処理を施すことで動き
制御係数kを生成する。
A motion control coefficient k is generated by amplifying the signal and performing nonlinear processing.

一方、P信号の動き検出に関して、P信号を色副搬送波
周波数の4倍(4fac)で、かつその位相がカラーバ
ースト信号の位相と一致する位置で標本化すれば、P信
号の1フレ一ム間の差を作ることにより、1画素おき毎
に動きの信号も抽出可能であることが特開平2−108
390 (以下。
On the other hand, regarding motion detection of the P signal, if the P signal is sampled at four times the color subcarrier frequency (4fac) and at a position where the phase matches the phase of the color burst signal, one frame of the P signal JP-A-2-108 shows that by creating a difference between pixels, it is possible to extract motion signals for every other pixel.
390 (hereinafter)

第2の参照文献を呼ぶ〕に示されている。2nd reference].

第6図(a)は開示されている動き検出回路の構成を示
したものである。入力端子1に加えられたP信号はA/
D (アナログ−ディジタル)変換機能を有する標本化
回路2によって標本化される。
FIG. 6(a) shows the configuration of the disclosed motion detection circuit. The P signal applied to input terminal 1 is A/
The signal is sampled by a sampling circuit 2 having a D (analog-to-digital) conversion function.

このときの標本化は、クロック発生回路3により作られ
た所定のクロック、即ち色副搬送波の周波数fscの4
倍で、カラーパースト信号の位相に一致したもので行わ
れる。標本化されたP信号をIFDメモリ回路60にお
いて、1フレ一ム期間の遅延を行い、演算回路61によ
り遅延のないP信号との引き算を行うと、その出力信号
Sには、第6図(b)に示すように、搬送色信号Cと動
きの信号mとが1クロック単位で交互に現れる。そこで
、出力信号Sを分配回路62において、〔1/2fsc
)周期の制御信号でサンプルを行えば、動きの信号mを
分離抽出することができる。分離抽出された動きの信号
mは部分的に欠落した信号であるが、動きの情報は低周
波成分が主体であるため、欠落している信号を補間回路
63において生成して用いれば、十分に実用可能である
。その後。
Sampling at this time is performed using a predetermined clock generated by the clock generation circuit 3, that is, the frequency fsc of the color subcarrier.
This is done using a signal that matches the phase of the color burst signal. When the sampled P signal is delayed by one frame period in the IFD memory circuit 60 and subtracted from the P signal without delay by the arithmetic circuit 61, the output signal S is as shown in FIG. As shown in b), the carrier color signal C and the motion signal m appear alternately in units of one clock. Therefore, the output signal S is transmitted to the distribution circuit 62 by [1/2 fsc
), the motion signal m can be separated and extracted by sampling with a control signal of period. The separated and extracted motion signal m is a partially missing signal, but since the motion information is mainly composed of low frequency components, if the missing signal is generated and used in the interpolation circuit 63, it can be used sufficiently. It is practical. after that.

係数回路64において、動き制御係数kに変換している
。なお、係数回路64は第5図における非線形変換回路
54に相当している。
A coefficient circuit 64 converts it into a motion control coefficient k. Note that the coefficient circuit 64 corresponds to the nonlinear conversion circuit 54 in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

まず、第1の参照文献では2画像の動き検出についてP
信号の1フレ一ム間の差と4フレ一ム間の差を利用する
2通りの方法が述べられてし)る。
First, in the first reference document, P
Two methods are described that utilize the difference between one frame and the difference between four frames of the signal.

いずれの方法も標本化形成に配慮がなされて11ない。In either method, consideration is not given to sample formation11.

そのため、P信号の1フレ一ム間の差で行う動き検出に
ついては2色度が大きく2色相に富んだ絵柄では、静止
画像の場合でも多重されるC成分が相殺されず、「動き
有り」の信号を発生してしまう。また、第5図の空間フ
ィルタ回路53の特性に制限を加えて色帯域成分を抑圧
するようしこしても2色成分の動き情報が検出されない
ため。
Therefore, when detecting motion based on the difference between each frame of the P signal, for a picture with large bichromaticity and rich in two hues, the multiplexed C component is not canceled out even in the case of a still image, and "movement is detected" is detected. This will generate a signal. Further, even if the characteristics of the spatial filter circuit 53 shown in FIG. 5 are restricted to suppress the color band components, the motion information of the two color components will not be detected.

動きの検出漏れが生じる1次に、P信号の4フレ一ム間
の差で行う動き検出については、C信号の位相が同極性
の関係になるため、静止を動きと誤ることはないが、演
算する画像の時間的な距離が長くなるため、速い動きの
動画像の場合には動きの検出漏れが生じる。したがって
、1フレ一ム間の差及び4フレ一ム間の差のいずれの動
き検出方法を採用しても、動きの検出精度が悪いために
YC分離の信号処理形態に誤りが生じ9画質を劣化させ
るという問題があった。
In the first order, where motion detection is missed, motion detection is performed using the difference between four frames of the P signal, and since the phases of the C signal have the same polarity, there is no possibility of mistaking stationary motion for motion. Since the temporal distance of the images to be calculated becomes long, in the case of fast-moving moving images, motion detection may be missed. Therefore, no matter which motion detection method is adopted, that is, the difference between 1 frame or the difference between 4 frames, the accuracy of motion detection is poor, resulting in errors in the signal processing form of YC separation, resulting in poor image quality. There was a problem of deterioration.

一方、第2の参照文献に記載されている1フレ一ム間の
差による動き検出方法は、P信号を標本化する際の標本
化周波数とその位相に制約を設けているため、第1の参
照文献で述べられている1フレ一ム間の差による動き検
出方法とは異なり。
On the other hand, the motion detection method based on the difference between one frame described in the second reference document places restrictions on the sampling frequency and its phase when sampling the P signal, so This differs from the motion detection method based on frame-to-frame differences described in the reference literature.

C信号の多重による動きの誤検出は生じないが。However, erroneous motion detection due to multiplexing of C signals does not occur.

2フレーム及び2ラインのYC分離形態に対しては動き
の検出に漏れが生じる。例えば、第7図に示すように、
長方形で、かつ右から左へ徐々に明るくなる被写体像が
2時間経過と共に同図(a)。
For the YC separation format of 2 frames and 2 lines, omissions occur in motion detection. For example, as shown in Figure 7,
Figure (a) shows a rectangular object image that gradually becomes brighter from right to left over the course of two hours.

(b)、(C)の順にテレビ画像の右がら左へ水平に移
動する動画像を想定すると、まず、動きの情報は現フレ
ームと1フレーム前の画像の差分により検出されるため
、同図(d)のように動領域となるのは格子状に示した
部分αであり、βは静止領域となる。したがって、動き
情報(d)の静止領域βにおいて、YC分離は2フレ一
ム間の演算で処理される。ところが、YC分離に関して
動き情報(d)の静止領域βは2本来、動領域となって
いなければならない。これは明らかに動きの検出漏れで
あり、YC分離の信号処理の誤りを意味する。その結果
、2フレーム前の画像がゴーストとしてモニターに表示
され2画質を劣化させるという問題があった。
Assuming a moving image that moves horizontally from right to left in the order of (b) and (C), first, movement information is detected from the difference between the current frame and the image one frame before, so in the same figure As shown in (d), the moving region is the portion α shown in a grid pattern, and β is the stationary region. Therefore, in the still region β of the motion information (d), YC separation is processed by calculation between two frames. However, regarding YC separation, the still area β of the motion information (d) must essentially be a moving area. This clearly indicates a failure to detect motion and an error in signal processing for YC separation. As a result, there was a problem in that the image two frames before was displayed as a ghost on the monitor, deteriorating the image quality.

本発明の目的は、従来技術での上記した問題を解決し2
画像の動きに対するYC分離の信号処理を適正化して、
動きの誤検出と検出漏れを無くシ。
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art.
By optimizing the YC separation signal processing for image movement,
Eliminate false detection and omission of motion.

動きの検出精度を高めることのできるPALカラーテレ
ビ信号の動き検出回路を提供することにあ〔課題を解決
するための手段〕 上記目的を達成するために9本発明においては。
An object of the present invention is to provide a motion detection circuit for PAL color television signals that can improve motion detection accuracy.

PALカラーテレビ信号を色副搬送波周波数の4倍で、
かつ、カラーバースト信号の位相に一致した標本化周波
数信号で標本化し、この標本化した信号の、現在のフレ
ームと1つ前のフレームとの間の差分信号から検出する
第1の動き信号と、現在のフレームと2つ前のフレーム
との間の差分信号の低周波成分から検出する第2の動き
信号とを合成して動き信号を得る回路構成とする。
PAL color television signal at four times the color subcarrier frequency,
and a first motion signal sampled with a sampling frequency signal that matches the phase of the color burst signal and detected from a difference signal between the current frame and the previous frame of the sampled signal; The circuit configuration is such that a motion signal is obtained by synthesizing a second motion signal detected from a low frequency component of a difference signal between the current frame and two previous frames.

〔作用〕[Effect]

P信号を色副搬送波周波数の4倍で、かつ、カラーバー
スト信号の位相と一致した標本化周波数で標本化すれば
、標本化された信号の1フレ一ム間の差を作ることで、
C信号成分の動きとY信号成分の動きを目的に検出でき
、しかも速い動きの検出が可能である。また、上記標本
化されたP信号の2フレ一ム間の差による低周波成分か
ら検出される動き信号は、上記の1フレ一ム間の差で検
出されなかった動きを救済する。それによって。
If the P signal is sampled at four times the color subcarrier frequency and at a sampling frequency that matches the phase of the color burst signal, by creating a difference between one frame of the sampled signal,
It is possible to target the movement of the C signal component and the movement of the Y signal component, and moreover, it is possible to detect fast movements. Furthermore, the motion signal detected from the low frequency component due to the difference between two frames of the sampled P signal compensates for the motion that was not detected due to the difference between two frames. Thereby.

動画像を静止画像と判断する動きの検出漏れが防止され
、動き検出に関するYC分離の信号処理形態を誤ること
がなくなる。
This prevents omission of motion detection in determining a moving image as a still image, and prevents mistakes in the signal processing form of YC separation related to motion detection.

〔実施例〕〔Example〕

以下2本発明の実施例を図面により説明する。 Two embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明によるPALカラーテレビ信号のYC分
離回路の一実施例を示したものである。
FIG. 1 shows an embodiment of a YC separation circuit for PAL color television signals according to the present invention.

入力端子1からのP信号は、 A/D (アナログ−デ
ィジタル)変換機能を含む標本化回路2により標本化さ
れる。ここで標本化するためのクロック信号は位相調整
機能を有するクロック発生回路3により作られ2色副搬
送波の周波数fscの4倍(4fsc)で、かつ、カラ
ーバースト信号の位相と一致した位相に設定される。標
本化されたP信号の一部は第1のラインメモリ回路4.
第2のラインメモリ回路5及び第1のフレームメモリ回
路6、第2のフレームメモリ回路7を介して、それぞれ
2HD及び2FD(ただし、HDは水平走査期間、ト′
Dはフレーム期間を表し、FD=625HDである)の
遅延を受ける。演算回路8及び9はそれぞれ2ライン間
の差信号CLと2フレ一ム間の差信号CFを作るための
引き算回路である。
The P signal from the input terminal 1 is sampled by a sampling circuit 2 including an A/D (analog-to-digital) conversion function. The clock signal for sampling here is generated by a clock generation circuit 3 having a phase adjustment function, and is set to four times the frequency fsc of the two-color subcarrier (4fsc) and a phase that matches the phase of the color burst signal. be done. A portion of the sampled P signal is sent to the first line memory circuit 4.
2HD and 2FD (however, HD is a horizontal scanning period,
D represents the frame period, subject to a delay of FD=625HD). Arithmetic circuits 8 and 9 are subtraction circuits for producing a difference signal CL between two lines and a difference signal CF between two frames, respectively.

演算回路8で作られる2ライン間の差信号CLと。and a difference signal CL between two lines generated by the arithmetic circuit 8.

演算回路9で作られる2フレ一ム間の差信号CFは共に
搬送色信号であり9画像によって特性が異なる。CL倍
信号CF信号の選択を誤るとYC分離特性に劣化をきた
すため2画像に応じてCし信号とCF信号を適正に使い
分ける必要がある。本実施例ではCL倍信号CF信号を
混合回路10において、後述の動き検出回路20で作ら
れる動き制御係数kにより2次式の関係で合成し2画像
の動きに応じて適正に処理された高品質のC信号を得る
ものである。
The difference signals CF between two frames produced by the arithmetic circuit 9 are both carrier color signals and have different characteristics depending on the nine images. If the CL multiplied signal and CF signal are selected incorrectly, the YC separation characteristics will deteriorate, so it is necessary to properly use the C signal and the CF signal depending on the two images. In this embodiment, the CL multiplied signal CF signal is synthesized in a mixing circuit 10 using a motion control coefficient k generated by a motion detection circuit 20, which will be described later, in a quadratic relationship, and the high This is to obtain a high quality C signal.

C=k ICL+  (1−k)・Cpただし、0≦に
≦1である。即ち、動画像では動き制御係数kが大きく
なり、合成されるC信号としてはCt、信号成分の占め
る割合が多くなり、逆に静止画像よりの絵柄では動き制
御係数kがOに近づき、CF信号の割合が多くなる。
C=k ICL+ (1-k)·Cp However, 0≦ and ≦1. That is, for moving images, the motion control coefficient k becomes large, and the ratio of Ct and signal components to the synthesized C signal increases.On the other hand, for pictures from still images, the motion control coefficient k approaches O, and the CF signal The proportion of

次に、混合回路10において合成されたC信号は2色副
搬送波の周波数fscを中心とした色帯域通過フィルタ
11を通すことにより、直流成分が除去され、所望のC
信号となる。このC信号をD/A(ディジタル−アナロ
グ)変換回路14を用い、アナログ信号に戻して出力端
子15へ導き出力する。また、P信号はY信号とC信号
の合成であるので、標本化されたP信号を遅延回路12
で遅延調整し、上述の信号処理で抽出したC信号(帯域
通過フィルタ11の出力信号)を演算回路13により引
き算すれば、動きに対して適応処理された高品質なY信
号となる。このY信号を、D/A変換回路16を用い、
アナログ信号に戻して出力端子17へ導き出力する。
Next, the C signal synthesized in the mixing circuit 10 is passed through a color bandpass filter 11 centered at the frequency fsc of the two-color subcarrier to remove the DC component and obtain the desired C signal.
It becomes a signal. This C signal is returned to an analog signal using a D/A (digital-to-analog) conversion circuit 14 and outputted to an output terminal 15 . Furthermore, since the P signal is a combination of the Y signal and the C signal, the sampled P signal is sent to the delay circuit 12.
If the C signal (output signal of the bandpass filter 11) extracted by the signal processing described above is subtracted by the arithmetic circuit 13, a high-quality Y signal that has been adaptively processed for motion will be obtained. Using this Y signal, the D/A conversion circuit 16
The signal is converted back to an analog signal and output to the output terminal 17.

第2図及び第3図を用いて、動き検出回路20の動作に
ついてさらに詳細に説明する。まず、P信号の動き抽出
の原理について述べる。第2図において、(F−1)、
とFIlは連続した2フレームの第nラインにおける変
調された色差成分U及びV信号の波形を示している。実
線はU信号2点線はV信号である。また、S信号はP信
号を4facの周波数で、かつ、カラーバースト信号の
位相と一致した位相のクロックで標本化したとき、Fn
とCF−1)nとの差分信号、つまり1フレ一ム間の差
信号、の連続している5画素分の信号を示したものであ
る。同図において、(F−1)、の連続している5画素
のC信号の標本値はそれぞれCO= (uo+va)/
v’Y C,=: (ut−vJ/sf”I C2= (−u、−vo)/v” Ca== (−ua+Vs)/a c、= (u*+v4)/vT となる。また、 FllのC信号の標本値はco =(
ua−vo)/sf’l= C工= (u、−vl)/a Cz=(u2+ V2)/s/”X C3= (−u3+va)/v’W C4= (−u4−VJ/a となる。そこで、上記C信号の標本値をもとに。
The operation of the motion detection circuit 20 will be explained in more detail using FIGS. 2 and 3. First, the principle of motion extraction of the P signal will be described. In Figure 2, (F-1),
and FIl indicate the waveforms of the modulated color difference component U and V signals in the nth line of two consecutive frames. The solid line is the U signal, and the two-dot line is the V signal. In addition, when the S signal is sampled from the P signal at a frequency of 4fac and a clock whose phase matches that of the color burst signal, Fn
and CF-1)n, that is, the difference signal between one frame, for five consecutive pixels. In the same figure, the sample values of the C signals of five consecutive pixels (F-1) are CO= (uo+va)/
v'Y C,=: (ut-vJ/sf"I C2= (-u,-vo)/v" Ca== (-ua+Vs)/a c,= (u*+v4)/vT. Also , the sample value of the C signal of Fll is co = (
ua-vo)/sf'l= C engineering= (u, -vl)/a Cz=(u2+V2)/s/"X C3= (-u3+va)/v'W C4= (-u4-VJ/a So, based on the sample value of the above C signal.

Fnと(F−1)llの差信号Sを求めると1画素目:
 5o=v’! (−u−va)2画素目:Sよ=0 3画素目: 5z=v’T(u2+vJ4画素目:S、
=O 6画素目: S*=v’E’(−u4−v、)というよ
うに、静止画像であれば同極性関係の画素(2画素目と
4画素目)の信号は相殺されてOとなる。ところが、動
画像であればここに有意(動き)の信号が発生する。こ
のような同極性関係の画素は1画素毎の周期となってい
る。
When calculating the difference signal S between Fn and (F-1)ll, the first pixel:
5o=v'! (-u-va) 2nd pixel: S = 0 3rd pixel: 5z = v'T (u2 + vJ 4th pixel: S,
=O 6th pixel: S*=v'E'(-u4-v,) If it is a still image, the signals of pixels with the same polarity relationship (2nd pixel and 4th pixel) are canceled out and O becomes. However, in the case of a moving image, a significant (motion) signal is generated here. Pixels having the same polarity as described above have a period of one pixel.

したがって、第1図に示すように、標本化回路2によっ
て標本化されたP信号と、該信号を第1のフレームメモ
リ回路6により1フレ一ム期間遅延させた信号との引き
算を演算回路21で行えば。
As shown in FIG. If you do it.

動きの信号を1画素おきに含んだS信号を得ることがで
きる。このS信号をサンプル回路22において1/(2
fsc)の周期でサンプリングすれば。
An S signal containing a motion signal for every other pixel can be obtained. This S signal is sent to the sample circuit 22 by 1/(2
fsc).

動き信号mだけを得ることができる。ところが。Only the motion signal m can be obtained. However.

このm信号の動き情報量は映像信号の動き情報量に対し
、1画素おきに間引かれたものとなっている。そのため
2間引かれている動き信号mは補間処理によって補う必
要がある。本実施例では補間処理の前に、まず、該m信
号を絶対値回路23へ入力し、絶対値信号1mlに変換
することで、動きの大きさの信号を形成する。その後、
絶対値信号1mlを補間回路24に印加することにより
補間処理を施し、映像信号の画素単位に応じた動き信号
The amount of motion information of this m signal is thinned out every other pixel with respect to the amount of motion information of the video signal. Therefore, it is necessary to supplement the motion signal m that has been thinned out by two through interpolation processing. In this embodiment, before interpolation processing, the m signal is first input to the absolute value circuit 23 and converted to an absolute value signal of 1 ml, thereby forming a signal representing the magnitude of movement. after that,
Interpolation processing is performed by applying 1 ml of the absolute value signal to the interpolation circuit 24, and a motion signal corresponding to the pixel unit of the video signal is obtained.

いわゆる標本化周波数4fscを有する動き信号に変換
する。これが、1フレ一ム間の差によって得られる第1
の動き信号M工である。このときの補間信号は間引かれ
た1ml信号の左右の平均値で代用しても補間精度を損
なうことはない、しかも平均値補間は回路構成が簡単に
実現できる。
It is converted into a motion signal having a so-called sampling frequency of 4 fsc. This is the first value obtained by the difference between one frame.
This is a motion signal M engineer. Even if the interpolation signal at this time is substituted with the left and right average values of the decimated 1 ml signal, the interpolation accuracy will not be impaired, and the average value interpolation can be easily realized with a circuit configuration.

一方、m本化されたP信号を第1のフレームメモリ回路
6と第2のフレームメモリ回路7を介して、2フレ一ム
期間遅延させ、遅延のないP信号との引き算を演算回路
9で行うことで、静止しているカラー映像ではCF倍信
号得られることは前述の通りである。ところが、映像が
動いている場合には、CF倍信号他に動きの信号が混入
されている。そこで、演算回路9の出力信号の一部を低
域通過フィルタ25に印加し2色帯減成分の信号を取り
除くことで動きの信号だけを抽出する。さらに、動き信
号の大きさの信号を得るために、絶対価回路26におい
て、絶対値信号に変換する。
On the other hand, the m P signals are delayed by two frame periods via the first frame memory circuit 6 and the second frame memory circuit 7, and the arithmetic circuit 9 performs subtraction with the P signal without delay. As mentioned above, by doing this, a CF multiplied signal can be obtained for a static color image. However, when the video is moving, a motion signal is mixed in with the CF multiplied signal. Therefore, a part of the output signal of the arithmetic circuit 9 is applied to the low-pass filter 25 to remove the signal of the two-color band reduction component, thereby extracting only the motion signal. Furthermore, in order to obtain a signal of the magnitude of the motion signal, the absolute value circuit 26 converts it into an absolute value signal.

これが、2フレ一ム間の差によって得られる第2の動き
信号M2である。
This is the second motion signal M2 obtained by the difference between two frames.

以上のようにして形成した第1の動き信号M1と第2の
動き信号M2は合成回路27において合成され、新たな
動き信号Mを形成する。合成の方法として2例えば第1
の動き信号M、と第2の動き信号M2の大きい方の値を
出力するようにすれば、お互いの検出されなかった動き
を補うことができる。
The first motion signal M1 and second motion signal M2 formed as described above are combined in the combining circuit 27 to form a new motion signal M. As a method of synthesis, 2. For example, 1st
By outputting the larger value of the second motion signal M and the second motion signal M2, it is possible to compensate for each other's undetected motions.

合成回路27により形成された動き信号Mは信号のレベ
ルが小さいので、非線形変換回路28において、増幅を
行うと共に非線形処理を施す。例えば、第3図に示すよ
うな非線形特性による方法がある。同図は、入力される
動きの大きさが8ビット精度(256レベル)の時、出
力レベルを4ビット精度(16レベル)に変換する場合
の一例である。
Since the motion signal M formed by the synthesis circuit 27 has a low signal level, it is amplified and subjected to nonlinear processing in the nonlinear conversion circuit 28. For example, there is a method using nonlinear characteristics as shown in FIG. This figure is an example of converting the output level to 4-bit precision (16 levels) when the input motion size is 8-bit precision (256 levels).

この非線形変換回路28によって処理された動き信号は
2時空間積分回路29により信号を時空間に伸長し、動
き制御係数にとして出力する。動きを時空間へ伸長する
ことで、動きの検出漏れを救済できる。
The motion signal processed by the nonlinear conversion circuit 28 is expanded in space and time by a two-time-spatial integration circuit 29, and outputted as a motion control coefficient. By extending the motion into space and time, it is possible to correct the failure to detect motion.

以上説明してきたように9本実施例回路によれば、P信
号を所定の標本化信号で標本化した信号の1フレ一ム間
の差信号により形成される第1の動き信号M工は、速い
動きを検出するのに有効であり、111本化されたP信
号の2フレ一ム間の差信号により形成される第2の動き
信号M2は、1フレ一ム間の差信号で検出されなかった
動きの情報を補うのに有効である。動き制御係数には、
第1の動き信号Miと第2の動き信号M2とを合成して
作ることから、動きの検出精度を大幅に向上させること
が可能となる。
As explained above, according to the circuit of this embodiment, the first motion signal M is formed by the difference signal between one frame of the signal obtained by sampling the P signal with a predetermined sampling signal. The second motion signal M2, which is effective for detecting fast motion and is formed by the difference signal between two frames of the 111 P signal, is detected by the difference signal between one frame. This is effective in supplementing missing movement information. The motion control coefficient includes
Since the first motion signal Mi and the second motion signal M2 are synthesized, it is possible to significantly improve motion detection accuracy.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、PAL方式の複合カラーテレビ信号の
動き検出において、動領域を静止領域と判断するような
、動きの検出漏れが改善されるので、この動き検出を利
用した動き適応処理2例えばyc全分離どを行うと、映
像の動領域部分の画質を大幅に向上させることができる
According to the present invention, in motion detection of a PAL composite color television signal, failure to detect motion such as determining a moving region as a still region is improved. By performing yc total separation, etc., the image quality of the moving region of the video can be significantly improved.

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

第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図はPA
Lカラーテレビ信号の色差信号とフレーム間の差信号を
示す図、第3図は本発明の動き検出回路における非線形
変換特性の一例を示す図。 第4図、第5図はそれぞれ従来技術を説明する回路図、
第6図(a)は従来技術の動き検出例を示す図、(b)
は(a)図における1フレ一ム間の差信号を示す図、第
7図は従来技術において検出できない励きの一例を示す
図である。 〈符号の説明〉 1・・・入力端子     2・・・標本化回路3・・
・クロック発生回路 4,5・・・1ラインメモリ6.
7・・・1フレームメモリ 8.9,13.21・・・引き算回路 10・・・混合回路    11・・・帯域通過フィル
タ12・・遅延回路 14.16・・D/A変換回路 15.17・・・出力端子 20・・動き検出回路22
・・・サンプル回路  23.26・・・絶対値回路2
4・・・補間回路    25・・・低域通過フィルタ
27・・・合成回路    28・・・非線形変換回路
29・・・時空間積分回路 M・・・動き信号P・・・
PALカラーテレビ信号 Y・・・輝度信号     C・・・搬送色信号k・・
・動き制御6麩 u、v・・・変調された色差信号 代理人弁理士  中 村 純之助 (o)2フレ一ム泊 (c)iフレーム TV画面 (d)勧!精秩 wisiiロ
Figure 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a color difference signal and an interframe difference signal of an L color television signal, and FIG. 3 is a diagram showing an example of nonlinear conversion characteristics in the motion detection circuit of the present invention. FIG. 4 and FIG. 5 are circuit diagrams explaining the conventional technology, respectively;
FIG. 6(a) is a diagram showing an example of motion detection in the prior art, and FIG. 6(b)
FIG. 7 is a diagram showing a difference signal between one frame in FIG. <Explanation of symbols> 1...Input terminal 2...Sampling circuit 3...
・Clock generation circuit 4, 5...1 line memory 6.
7...1 frame memory 8.9, 13.21...Subtraction circuit 10...Mixing circuit 11...Band pass filter 12...Delay circuit 14.16...D/A conversion circuit 15.17 ...Output terminal 20...Motion detection circuit 22
...Sample circuit 23.26...Absolute value circuit 2
4...Interpolation circuit 25...Low pass filter 27...Synthesizing circuit 28...Nonlinear conversion circuit 29...Spatio-temporal integration circuit M...Motion signal P...
PAL color television signal Y...Brightness signal C...Carrier color signal k...
・Motion control 6 u, v...Modulated color difference signal Attorney Junnosuke Nakamura (o) 2 frames per night (c) i-frame TV screen (d) recommendation! Seichitsu wisiiro

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、PAL方式の複合カラーテレビ信号から画像の動き
に応じて輝度信号と搬送色信号を分離する際の動き検出
回路において、PALカラーテレビ信号を色副搬送波周
波数の4倍で、かつ、カラーバースト信号の位相に一致
した標本化信号で標本化する手段を有し、標本化した信
号の現在のフレームと1つ前のフレームとの間の差分信
号から検出する第1の動き信号と、現在のフレームと2
つ前のフレームとの間の差分信号の低周波成分から検出
する第2の動き信号とを合成して動き信号とすることを
特徴とするPALカラーテレビ信号の動き検出回路。 2、請求項1記載の前記第1の動き信号と前記第2の動
き信号のうちの大きい方を選択して動き信号とすること
を特徴とするPALカラーテレビ信号の動き検出回路。
[Claims] 1. In a motion detection circuit that separates a luminance signal and a carrier color signal from a PAL composite color television signal according to image movement, the PAL color television signal is divided into four times the color subcarrier frequency. and a means for sampling with a sampling signal that matches the phase of the color burst signal, and detecting from a difference signal between the current frame and the previous frame of the sampled signal. motion signal, current frame and 2
1. A motion detection circuit for a PAL color television signal, characterized in that a second motion signal detected from a low frequency component of a difference signal between a previous frame and a second motion signal is synthesized to obtain a motion signal. 2. A motion detection circuit for a PAL color television signal, characterized in that the larger one of the first motion signal and the second motion signal according to claim 1 is selected as the motion signal.
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