JPH0451687A - 画像処理装置の動画領域判定装置 - 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 本発明は、複数の画素から成る画像上の領域が、時間的
に連続するフレーム等ごとに映像の変化する動画領域で
あるか、または変化しない静止画領域であるかを判別す
る動画領域判定装置に関し、例えば、主として動画領域
の画像データだけを伝送する画像データ伝送装置等の画
像処理装置に適用される。

従来の技術 従来の動画領域判定装置の例として、画像データの伝送
装置に適用された動画領域判定装置を第６図に基づいて
説明する。

第６図において、３００はＰＬＬ回路３００ａを備え、
アナログの入力映像信号における周波数ｆｓｃＯ色副搬
送波に基づいて、４　Ｘ　ｆ　ｓｃの周波数のサンプリ
ングクロックＣ１ｋを発生するサンプリングクロック発
生部、３０１は上記サンプリングクロックＣ１ｋに基づ
いて、入力映像信号をディジタルの映像信号に変換する
Ａ／Ｄ変換部、３０２は時間的に相前後する２フレ一ム
分の映像信号を蓄積する画像メモリ、３０３はフレーム
映像における複数の画素から成る画素ブロックごとに、
それぞれの画素ブロックが動画ブロックであるかどうか
を判定し、動画ブロック判定情報を出力する動画ブロッ
ク判定部、３０４は上記動画ブロック判定情報に基づい
て、この動画ブロック判定情報、および動画ブロックだ
けの映像信号をフレーム化して送出するフレーム化部で
ある。

上記動画ブロック判定部３０３は、時間的に相前後する
２フレ一ム間で、画素ブロック内の対応する画素どうし
ごとに映像信号レベルの差を求めて、その差の自乗和を
計算し、この値があらかじめ設定された閾値よりも大き
ければ、その画素ブロックはフレームごとに映像が変化
している動画ブロックであると判定する一方、閾値より
も小さければ、静止画ブロックであると判定するように
なっている。

より具体的には、例えば第７図（ａ）（ｂ）に示すよう
に、フレーム映像１１の画素１〜８から成る画素ブロッ
ク１４について、明部１２、および暗部１３の位置が時
刻ｐと時刻ｑとで変化しない場合、対応する画素１〜８
の映像信号レベルは何れも等しいので、映像信号レベル
の差の自乗和は０になる。そこで、閾値が所定の正の数
値に設定されているとすると、画素ブロック１４は静止
画ブロックであると判定されることになる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような動画領域判定装置では、サ
ンプリングクロックＣ１ｋのジッタの影響によって判定
精度が低くなりがちであるという問題点を有している。

すなわち、時刻Ｐと時刻ｑとで明部１２、および暗部１
３の位置が変化しない場合でも、Ａ／Ｄ変換部３０１に
入力されるサンプリングクロックＣＬＫの位相が変動す
ると、第８図（ａ）（ｂ）に示すように時刻Ｐおよび時
刻ｑにおける画素ブロック１４では、対応する画素１〜
８のうち、画素４．７．８の映像信号レベルが互いに異
なるために、差の自乗和が大きくなる。

それゆえ、閾値の大きさによっては、画素ブロック１４
は静止画ブロックであるにも関わらず、動画ブロックで
あると誤判定してしまうことになる。

上記のように本来静止画ブロックであると判定されるべ
き画素ブロックが動画ブロックであると誤判定されると
、例えば主として動画ブロックだけの映像信号を伝送す
る画像データの伝送装置に適用する場合には、冗長な画
像データを伝送することになり、伝送能力の低下等を招
くことになる。

本発明は、上記の点に鑑み、サンプリングクロックにジ
ッタが生じていても動画領域と静止画領域との判定精度
を適正化することができる画像処理装置の動画領域判定
装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明は、映像信号に同期し
たクロック信号に基づいて、画素ごとに映像信号をサン
プリングするサンプリング手段と、複数の画素から成る
画像上の領域に対して、時間的に相前後した映像間で、
対応する画素どうしごとに前記サンプリングされた映像
信号の差分の計算を行い、得られた値と閾値とに基づい
て、前記領域が動画領域であるか静止画領域であるかを
判定する判定手段と、前記クロック信号のジッタに基づ
いて前記閾値を設定する閾値設定手段とを備えたことを
特徴としている。

作用 上記の構成により、閾値設定手段は、クロック信号のジ
ッタに基づいて、動画領域判定のための閾値を設定する
。判定手段は、複数の画素から成る画像上の領域に対し
て、時間的に相前後した映像間で対応する画素どうしご
とに、サンプリングされた映像信号の差分の計算を行い
、得られた値と上記閾値とに基づいて、その領域が動画
領域であるか静止画領域であるかを判定する。

実施例 本発明の一実施例として、画像データの伝送装置に適用
された動画領域判定装置の例を説明する。

第１図は画像データの伝送装置の構成を示すブロック図
である。

第１図において、１００はアナログの入力映像信号にお
ける周波数ｆｓｃの色副搬送波に基づいて、４ＸｆＳＣ
の周波数のサンプリングクロックＣ１ｋを発生するサン
プリングクロック発生部、１０１は上記サンプリングク
ロックＣ１ｋに基づいて、入力映像信号をディジタルの
映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部、１０２は時間的に相
前後する２フレ一ム分の映像信号を蓄積する画像メモリ
、１０３はフレーム映像における複数の画素から成る画
素ブロックごとに、それぞれの画素ブロックが動画ブロ
ックであるかどうかを判定し、動画ブロック判定情報を
出力する動画ブロック判定部、１０４はサンプリングク
ロック発生部１００の発振周波数制御電圧ｖｉｎに基づ
いてジッタ検出信号を出力するジッタ検出部、１０５は
上記ジッタ検出信号に応じて動画ブロック判定部１０３
に閾値レベル制御信号を出力する閾値レベル制御部、１
０６は前記動画ブロック判定情報に基づいて、この動画
ブロック判定情報、および動画ブロックだけのディジタ
ル映像信号をフレーム化して送出するフレーム化部であ
る。

上記サンプリングクロック発生部１００はＰＬＬ回路１
００ａを備え、図示しない電圧制御発振信器の発振周波
数を発振周波数制御電圧ｖｉｎによって制御することに
より、入力映像信号の色副搬送波に同期し、かつ、４倍
の周波数のサンプリンククロックＣＬＫを発生するよう
になっている。

上記発振周波数制御電圧ｖｉｎは、また、ジッタ検出部
１０４に入力されるようになっている。

動画ブロック判定部１０３は、例えば第２図に示すよう
に、時刻ｑのフレーム映像Ｆ　（ｑ）における、左端か
らｉ番目、上からｊ番目の、ｑ００〜ｑ７７の８Ｘ８＝
６４個の画素から成る画素ブロックｂｉｊ（ｑ）と、時
刻ｐより１フレ一ム時間前の時刻ｐのフレーム映像Ｆ　
（ｐ）における同じ位置のｐ００〜ｐ７７の６４個の画
素から成る画素ブロックｂｉｊ（ｐ）との差分Ｅａｉｊ
を、として求め、この差分Ｅａ　ｉ　ｊを、閾値レベル
制御部１０５からの閾値レベル制御信号に応じて設定さ
れた閾値ｖｔｈと比較して、Ｅａｉｊ≦Ｖｔｈならば、
その画素ブロックｂｉｊ（ｑ）は静止画ブロックである
と判定して動画ブロック判定情報ｄｉｊ（ｑ）＝Ｏを出
力する一方、Ｅａｉｊ＞ｖｔｈならば動画ブロックであ
ると判定して、動画ブロック判定情報ｄｉｊ（ｑ）＝１
を出力するようになっている。

ジッタ検出部１０４は、前記サンプリングクロック発生
部１００から入力される発振周波数制御電圧ｖｉｎの変
動が、あらかじめ設定された規定値よりも大きい場合に
、所定の大きさ以上のジッタが検出されたことを示すジ
ッタ検出信号を出力するようになっている。

閾値レベル制御部１０５は、ジッタ検出部１０４から出
力されたジッタ検出信号に基づいて、動画ブロック判定
部１０３の閾値ｖｔｈをｖｔ　ｈｏ、またはこのｖｔ　
ｈｏよりも大きい値のＶｔｈｌに設定するように、閾値
レベル制御信号を出力するようになっている。

上記の構成において、入力映像信号が雑音成分等を含ま
ず信号品質が高い場合には、サンプリングクロック発生
部１００から出力される発振周波数制御！ｌｔ圧ｖｉｎ
は、例えば第３図に記号Ａで示す区間のように、安定し
てｖｉｎＯになり、ジッタのない安定した４Ｘｆｓｃの
周波数のサンプリングクロックＣＬＫが出力される。ジ
ッタ検出部１゜４は、上記発振周波数制御電圧ｖｉｎの
変動が小さいことを検出することによりサンプリングク
ロックＣＬＫのジッタが小さいことを検出し、閾値レベ
ル制御部１０５は、動画ブロック判定部１０３の閾値ｖ
ｔｈをｖｔ　ｈｏに設定するように閾値レベル制御信号
を出力する。

一方、入力映像信号に雑音成分が多く含まれている場合
などには、発振周波数制御電圧ｖｉｎは記号Ｂで示す区
間のように変動し、サンプリングクロックＣＬＫにはラ
ンダムなジッタが発生する場合がある。そこでジッタ検
出部１０４は、発振周波数制御電圧ｖｔｎの変動があら
かじめ設定された規定値を越えたことを検出すると、サ
ンプリングクロックＣＬＫに所定の大きさ以上のジッタ
が発生していることを示すジッタ検出信号を出力する。

閾値レベル制御部１０５は、このジッタ検出信号に基づ
いて、動画ブロック判定部１０３の閾値■ｔｈをＶｔｈ
ｌに設定するように閾値レベル制御信号を出力する。

動画ブロック判定部１０３は、前記演算によって画素ブ
ロックｂｉｊ（ｑ）と画素ブロックをｂｉｊ（ｐ）との
差分Ｅａｉｊを求め、この差分Ｅａｉｊが上記のように
設定された閾値ｖｔｈよりも大きい場合に、画素ブロッ
クｂｉｊ（ｑ）は動画ブロックであると判定して、動画
プロ・ンク判定情報ｄｉｊ（ｑ）＝１を出力する。一方
、差分Ｅａｉｊが閾値ｖｔｈ以下の場合には、静止画ブ
ロックであると判定して、動画ブロック判定情報ｄｉｊ
（ｑ）＝Ｏを出力する。

ここで、サンプリングクロックＣＬＫのジッタが小さい
場合には、閾値ｖｔｈは上記のように閾値Ｖｔｈｌより
も小さい閾値ｖｔｈｏに設定されているので、動画ブロ
ックであることの判定が確実に行われる。一方、サンプ
リングクロックＣＬＫのジッタが大きい場合には、閾値
ｖｔｈがＶｔｈｌに設定されているので、ジッタの影響
によって差分Ｅａｉｊが多少大きい場合でも、静止画ブ
ロックを動画ブロックであると誤判定してしまうことが
防止される。

フレーム化部１０６は、動画ブロック判定部１０３から
出力される動画ブロック判定情報に基づいて、動画ブロ
ックであると判定された画素ブロックだけのディジタル
映像信号、および動画ブロック判定情報をフレーム化し
てフレーム化信号を出力する。このフレーム化信号は、
動画ブロックの判定が上記のように適切に行われるので
、情報量が小さく抑えられる。

なお、ジッタ検出部１０４の構成は、上記のようにサン
プリングクロック発生部１００の発振周波数制御電圧ｖ
ｉｎに基づいてサンプリングクロックＣＬＫのジッタを
検出するものに限らず、例えば第４図に示すように、サ
ンプリングクロック発生部１００から入力映像信号に基
づいて出力される同期信号１（ＶＯとサンプリングクロ
ックＣＬＫとを用いてジッタの検出を行うように構成さ
れたものなどでもよい。

第４図において、ジッタ検出部１０４は、奇数フィール
ド垂直同期信号間の最初の水平同期信号ＨＶＯが立ち下
がるごとにリセットされる図示しないカウンタにより、
サンプリングクロックＣＬＫのクロック数をＯから４７
７７４９まで１フレームの画素数４７７７５０だけをカ
ウントし、第５図に示すように、次の奇数フィールド垂
直同期信号間の最初の水平同期信号の立ち下がりタイミ
ングｔｄと、上記カウントの終了タイミングｔｅとのタ
イミングずれｔｘを検出して、このタイミングずれｔｘ
の大きさが所定の規定値を越えた場合に、サンプリング
クロックＣＬＫに所定の大きさ以上のジッタが発生して
いることを示すジッタ検出信号を出力するようになって
いる。

すなわち、タイミングずれｔｘは、サンプリングクロッ
クＣＬＫにジッタが発生していない場合にはＯになる一
方、フレームごとに変動するジッタが発生している場合
などには、その変動に応して大きくなる。それゆえ、例
えばＶＴＲの再生画像のように映像信号がフレームごと
に揺らぐ場合などには、ジッタ検出部１０４によってジ
ッタが検出され、ジッタ検出信号が出力される。そこで
、上記サンプリングクロック発生部１００の発振周波数
制御電圧ｖｔｎに基づいたジッタが検出される場合と同
様に、閾値レベル制御部１０５はジッタ検出信号に基づ
いて動画ブロック判定部１０３の閾値ｖｔｈを設定し、
動画ブロック判定部１０３は動画ブロックの判定を行う
。

ここで、上記のように動画ブロック判定のための閾値ｖ
ｔｈを増大させると、フレーム化部１０６から出力され
た信号に基づいて再生される画像の画像品質が多少劣化
することも考えられるが、このように閾値ｖｔｈが増大
するのは、サンプリングクロックＣＬＫに大きなジッタ
が発生している場合、すなわち、入力映像信号自体が雑
音や揺らぎの影響によって元から画像品質が低い場合な
ので、動画領域と静止画領域との誤判定による画像品質
の劣化は、視覚上無視できる程度に抑えることが容易に
できる。

なお、本実施例においては、動画ブロック判定のための
閾値ｖｔｈを２段階に設定する例について説明したが、
これに限らず複数段階や連続的に設定するようにしても
よい。

また、画素ブロックの差分を求める際に、対応する画素
どうしの差の自乗類を用いる例について説明したが、こ
れに限らず、例えば対応する画素どうしの差を映像信号
レベルに応じて重みづけして合計するなどしてもよい。

また、画素ブロックの差分は輝度信号や色信号、色差信
号等に対して求めるものなどでもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、クロック信号のジ
ッタに基づいて閾値を設定する閾値設定手段が設けられ
ていることにより、クロック信号のジッタの影響で、映
像信号の差分によって得られる値が変動する場合でも、
動画領域と静止画領域との誤判定が生じるのを防止して
、判定精度を適正化することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における動画領域判定装置が
適用された画像データの伝送装置の構成を示すブロック
図、第２図は画素ブロックの例を示す説明図、第３図は
発振周波数制御電圧ｖｉｎの変化を示すタイムチャート
、第４図はジッタ検出部の他の構成を示すブロック図、
第５図は同期信号ＨＶＯとカウンタの値との関係を示す
タイムチャート、第６図は従来の動画領域判定装置が適
用された画像データの伝送装置の構成を示すブロック図
、第７図（ａ）（ｂ）、第８図（ａＬ（ｂ）はそれぞれ
画素と映像信号レベルとの関係を示す説明図である。 １００・・・サンプリングクロンク発生部、１０１・・
・Ａ／Ｄ変換部、１０２川画像メモリ、１０３・・・動
画ブロック判定部、１０４・・・ジッタ検出部、工０５
・・・閾値レベル制御部、１０６・・・フレーム化部代
理人　　弁理士　　中島　司朗 第２図 第１図 第３ 図 免諜国泉数 １１　／１ｉｉｖ＋ｎ 第６図 第４図 第５図 （ｆＪの）Ｌ−ムめηクー９め澁）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号に同期したクロック信号に基づいて、画
   素ごとに映像信号をサンプリングするサンプリング手段
   と、 複数の画素から成る画像上の領域に対して、時間的に相
   前後した映像間で、対応する画素どうしごとに前記サン
   プリングされた映像信号の差分の計算を行い、得られた
   値と閾値とに基づいて、前記領域が動画領域であるか静
   止画領域であるかを判定する判定手段と、 前記クロック信号のジッタに基づいて前記閾値を設定す
   る閾値設定手段と、 を備えたことを特徴とする画像処理装置の動画領域判定
   装置。