JPH04170194A - 動き検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明はディジタルプレビジョン受信機やパイビジョ
ン受信機等に用いる画像の動き検出回路に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第４図は従来の動き検出回路を２５すブロック回路図で
ある。図において、（１）は入力端子、（２）。

（３）　はフレームメモリ、（４）は２フレ一ム差分を
求める減算器、（５）は非線形処理により動きイに変換
する非線形変換器、（６）は出力端子である。

次に動作について説明する。入力端子（１）より人力さ
れたディジタル画像１６１号は、フレームメモリ（２）
および（３）　によって２フレーム遅延される。２フレ
ーム遅延された信号は減勢器（４）によって現フレーム
＋：：Ｅ　”：との差分が、、Ｉ算される。このように
して求められた２フレ一ム間差分は画像の動き）計とみ
なせる。

基本的に１フレーム差分でも動き晴は算出ｉｉ１能であ
るが、Ｎ　ＴＳ　Ｃ方式のコンポジットビデオ信号や、
ハイビジョン信号のようなフレーム間オフセットサブサ
ンプルを行なっているシステムの（，４号においては不
＝ｒ能であるため、一般的に２フレ一ム差分が用いられ
る。すなわち、フレーム周波数を１．とすると、ｌフレ
ーム差分を求める回路は（＋／２１　　ｆ　、の成分を
抽出するバンドパスフィルタである。ところが−に記信
号においては、静１［した画像でも（＋／２）　　ｒ　
Ｆに（，１可成分が＜４存するため１フレーム差分によ
る動き検出は不ｉ＋ｌ能である。

このようにして求められた２フレ一ム間差分は、非線形
変換器（５）で動き量に変換され、出力端子（６］から
出力されて動き適応処理の制御に用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の動き検出回路は、２フレ一ム差分を求めるために
２フレームの画像メモリを用いている。

このため大容量のメモリが必要になり、ハードウェアの
規模が大きくなるという問題点があった。

この発明は、１−記のような問題点を解決するためにな
されたもので、より少ないメ干り里で２フレ一ム差分を
得るようにした動き検出回路を得ることを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る動き検出回路は、ｌフレーム間差分信号
を非線形変換してデータ量を減らした１８号をさらにｌ
フレーム遅延させ、この遅延信号とト記データ量を減ら
した１５号の差分信号を演算して、２フレ一１１差分を
／Ｈ／るようにしたので、後段のフレームメモリの容：
１：が少なくて済み、ハードウェアの規模を小さくでき
る。

［実施例］ 以ド、この発明の一実施例について説明する１゜第１図
において、（７）はｌフレーム差分を求める減Ｗ器、（
８）はｌフレーム差分から冗長部分を除く非線形変換器
、（９）はＪ１線形変換器（８）の出力を１フレーム遅
延させるフレームメモリ、（１ｏ）はフレームメモリ（
９）の出力と非線形変換器（８）の出力を加算する加算
器で、加算器（１０）の出力は非線形変換器（５）で動
き（１ｔに変換される。

次に動作について説明する。入力端子＋１１から人力さ
れたディジタル画像信３はフレーム間差り（２）によっ
て１フレーム遅延され、この１フレーｌ＼遅延されたイ
、１号は減算器（７）によって現フレーム信号との差が
計算される。このようにして求められた１゛フレ一ム間
ｙ゛分は動画像の動き情報と静止画像の（＋／２）　　
ｒｐ酸成分両方を含んでいる。

ここで、第２図にｌ＋くずように画像４ｉ＜　Ｓ７の各
フレームに番号を付け、１？２を現フレームデータとす
ると、Ｆｌは１フレーム前、ト“Ｏは２フレーｌ＼前の
データであり、減算器（７）の出力は（Ｆ　１−１？　
Ｏ”）である。非線形変換器（８）の変換特性なｇ　（
ｘ）とすると、非線形変換器（８）の出力はｇ（）’　
Ｉ　−Ｆ　Ｏ）となる、従って、フレームメモリ（９）
の出力はｇ（ｒ−’　２−　Ｆ　Ｉ　）である。

以１のことから加算器（１０）の出力りは明らかにＤ＝
　ｇ　（Ｆ　１−ＦＯ）＋　ｇ　（Ｆ２−Ｆ　１）・・
・（り であるので、もし、Ｘ＝ｇ　（Ｘ）（無変換）であれば Ｄ　＝　Ｆ２−　Ｆ　（＞　　・・・・・・・・・（２
）となり、Ｄは２フレ一ム間差分そのものである。

一方、１フレーム差分（Ｆ　Ｉ　−）ｉ’　０　）は差
分↑？ｊ報であるから、統計的に０付近の値に集中する
性質がある。このため、非線形変換器（８）の変換特性
ｇ　（Ｘ）を適当に選び、大振幅部分の情報を除去すれ
ば情報−１の削減が可能である。これは、差分子）　Ｃ
Ｍの考えノーと同じであるが、求める最終結果が動き情
報であるため、（ｔｆ号・経路のＡ：分Ｐ　ＣＭとは災
なり、直接画像信号の劣化に反映しないことと、最終的
に必要な情報の１．Ｒが少ない（−毅的に数状態＝３〜
４ビット程度）ことを考え合わせれば、かなりのデータ
削減がｉｉＪ能となる。第３図に変換特性ｇ　（Ｘ）の
−例を示す、。

動き情報として、２フレ一ム差分に相当する情報を得る
ためには、変換特性ｇ　（Ｘ）は任意には選べない３．
静１に両像の（＋／２）　　ｆ、成分は明らかに Ｆｌ−ＦＯ＝−（１”２−Ｔ−’１）−−−−−・・・
・（３）であるから、加算器（１０）の出力りがＯとな
るためには、 ｇ　（−ｘ）＝−ｇ　（ｘ）・・・・・・・・・・・・
（４）となる必要がある。

動き画像の場合は（３）式が成り立たないため、Ｄ≠０
となり、加募器（１０）の出力は２フレ一ム差分に相当
する出力となる。したがって（４）式を満たし、ビット
数を減らずように変換特性ｇ　（Ｘ）を選べば、フレー
ムメモリ（９）の容量を削減できる。映像化づが８ビツ
トの時、従来例ではフレームメモリ（３）は約４Ｍｂｉ
しを必要とするが、この実施例においては、非線形変換
（８）の変換特性ｇ　（ｘ）を適当に選ぶことによって
その出力を４ｂｉｔ、にしたとすれば、半分の２Ｍｂｉ
Ｌで足りることになる。

以−Ｌのようにして得られた２フレ一ム差分相当信号■
〕は非線形変換回路（５）によって、絶対値化、レベル
合わせ等が行なわれ、動き晴として出力端子（６）に出
力される。

なお、上記実施例では（４）式においてｙ、　　（−ｘ
）＝−ｇ　　（ｘ）としたが、定数Ｃを用いて　ｇ　　
（−ｘ）＝−ｇ　（ｘ）＋Ｃとしても同様の効果が得ら
れる。

また、非線形変換器（８）のＥＵ力は必要性能に応じて
変換特性ｇ（ｘ）を適当に選ぶことにより４ｂｉｌ；以
外の値に設定することができる。

［発明の効果］ 以１″のように、この発明によれば、ディジタル映像伝
号の１フレ一ム間差分を非線形変換して冗長な情報を除
去し、この（；Ａ　”’Ｄを１）し・−ム遅延させて１
フレ一ム間差分を求め、この差分を非線形変換して動き
量としてとり出すよう構成したのでフレームメモリの晴
を減らずことが可能となり、ハードウェアの規模の小さ
い動き検出回路が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の　実施例による動き検出回路のブロ
ック回路図、第２図は画像信号の並びを示す図、第３図
は非線形変換器の特性を示す図、第４図は従来の動き検
出回路のブロック回路である。 （２）、＋９１　・・・フレームメモリ、＋５１　、　
（８）・・・１１線形変換器、（７）・・・減等器、（
１０）・・・加算器。 なお、図中間・記すは同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１フレーム間差分を求める１フレーム間差分演算
   回路と、この１フレーム間差分演算回路の出力を少ない
   情報量の信号に変換する変換回路と、この変換回路の出
   力を１フレーム遅延させるフレームメモリと、このフレ
   ームメモリ出力と上記変換回路の出力を加算する手段と
   を備えた動き検出回路。