JPH05115075A - 動き検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】一フレーム間動き検出回路を輝度信号処理系に
構成し、第一の二フレーム間動き検出回路を色信号処理
系に構成するとともに、第二の二フレーム間動き検出回
路を輝度信号処理系に新たに構成する。 【効果】入力したテレビジョン信号が標準信号であって
も、また、非標準信号であっても、テレビジョン信号の
全帯域の信号の動き検出が可能となり、動き検出誤りの
ない、高精度な動き検出回路を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン信号の動き
検出回路にかかり、特に、ＳＶＨＳＶＴＲの出力信号の
ように広帯域な非標準信号を入力した場合でも、高精度
に画像の動きを検出するのに好適な動き検出回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現行の標準カラーテレビジョン方式の一
方式であるＮＴＳＣ方式では、色信号を伝送するのに色
副搬送波を色差信号で変調し、４．２ＭHzの映像信号帯
域中の約２．１〜４．２ＭHzの部分に多重している。こ
のとき、色副搬送波ｆscと水平走査周波数ｆhとの間に
は、 ｆsc＝４５５×ｆh／２ という関係がある。また、水平走査周波数ｆhと垂直走
査周波数ｆvとの間には、 ｆh＝５２５×ｆv／２ という関係がある。現行テレビジョンの高画質化を図る
ＥＤＴＶでは、この関係を利用している。

【０００３】色副搬送波の位相が一フレ−ム周期離れた
信号間で逆相になっていることから、静止画に対して
は、フレ−ム間の和で輝度信号を、差で色信号を分離す
ることが可能となる。これにより、クロスカラ−、ドッ
ト妨害などのクロスコンポ−ネント成分の除去を、ほぼ
完全に行うことができ、高画質化が可能となる。

【０００４】また、フィールド間相関を利用した走査線
補間を行うことにより、ラインフリッカの除去が可能と
なる。

【０００５】但し、動画像に対してこのようなフレ−ム
間処理やフィールド間処理を行うと、二重像となった
り、クロスコンポ−ネント成分の除去効果が無くなって
ドット妨害を生じるなどの画質劣化を生じる。

【０００６】このために、画像の動きを検出し、検出し
た画像の動きが小さいならば静止画であるとしてフレ−
ム間処理やフィールド間処理を行い、画像の動きが大き
いならば動画像であるとしてフィ−ルド内処理を行うと
いった動き適応型の処理が必要となる。

【０００７】特開平１−１３７７８９号公報に見られる
例では、一フレーム期間離れた信号間の低域成分により
輝度信号の動きを、また、色信号の動きを二フレーム期
間離れた信号間の高域成分により検出するようにしてい
る。

【０００８】ところで、家庭用のＶＴＲに代表されるよ
うに、ＮＴＳＣ方式としての規格を厳密には守っていな
い、非標準信号と呼ばれる信号がある。非標準信号で
は、色副搬送波ｆscとｆh、ｆvとの関係式が成り立たな
いために、フレーム間処理によるドット妨害などの除去
が困難となる。

【０００９】これに対し、特開平１−３０５６８９号公
報では、非標準信号入力時にはあらかじめフィールド内
相関に基づくＹＣ分離を行い、その後に、輝度信号と色
信号のそれぞれに動き適応型のノイズ軽減処理や走査線
補間処理を行うことにより、非標準信号の高画質化を可
能としている。

【００１０】ここで、一フレーム間動き検出回路は上述
したように輝度信号低域成分の動きを検出するためなの
で、輝度信号処理系に位置し、また、二フレーム間動き
検出回路は色信号の動きを検出するためなので、色信号
処理系に位置している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、二フ
レーム間動き検出回路が色信号処理系にあるために、非
標準信号入力時はＹＣ分離後の色信号を入力して画像の
動きを検出することになる。このため、ＳＶＨＳやＨｉ
８のような広帯域の非標準信号を入力した場合に、二フ
レーム間あるいは一フレーム間動き検出のいずれでも、
輝度信号高域成分の動きが検出できないので、動画に対
して静止画用の信号処理がされることによる画像のぼけ
が発生する可能性があった。

【００１２】本発明の目的は、広帯域の非標準信号を入
力した場合でも動き検出誤りのない、高精度な動き検出
回路を実現することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では一フレーム間動き検出回路を輝度信号処
理系に構成し、第一の二フレーム間動き検出回路を色信
号処理系に構成し、第二の二フレーム間動き検出回路を
輝度信号処理系に新たに構成する。

【００１４】

【作用】上記手段において、一フレーム間動き検出回路
は、輝度信号低域成分の動きを検出する。色信号処理系
の第一の二フレーム間動き検出回路は、標準信号入力時
は、帯域通過フィルタ（以下、ＢＰＦと略す）によって
一次元的に帯域制限された、色副搬送波周波数を中心と
した信号の動きを検出し、非標準信号入力時は、フィー
ルド内処理によって二次元的に帯域制限された、色副搬
送波周波数を中心とした信号の動きを検出する。輝度信
号処理系の第二の二フレーム間動き検出回路は、標準信
号入力時は少なくとも、色副搬送波周波数を中心とした
一次元的な帯域の信号の動きを検出し、非標準信号入力
時は、色副搬送波周波数を中心とした２次元的な帯域以
外の、輝度信号高域成分の動きを検出する。

【００１５】上記三種類の動き検出回路をともに用いる
ことにより、標準信号あるいは広帯域の非標準信号のい
ずれを入力した場合であっても、全信号帯域の動き検出
が可能となる。従って、動きの検出誤りの少ない性能の
良い動き検出を実現することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１において、１はテレビジョン信号入力端子、２
は非標準信号検出回路、３は非標準信号用のＹＣ分離回
路、４，５は選択回路、６は帯域通過フィルタ（以下、
ＢＰＦと略す）、７は色復調回路、８は１フレーム間動
き検出回路、９は第一の二フレーム間動き検出回路、１
０は第二の二フレーム間動き検出回路、１１，１２，１
３，１４はフレームメモリ、１５，１６，１７は減算
器、１８は低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと略す）、
１９，２０，２１は変換回路、２２は合成回路、２３は
輝度信号処理回路、２４は色信号処理回路、２５，２６
は出力端子である。

【００１７】始めに、入力端子１からＮＴＳＣ方式の規
格に沿った標準信号を入力した場合の動作を説明する。

【００１８】非標準信号検出回路２は入力したテレビジ
ョン信号が標準信号であるのを検出し、その判定出力に
より第一、第二の選択回路４，５を制御する。この時、
選択回路がそれぞれ図示されている側を選択するように
制御を行う。この結果、第一の選択回路４は入力端子１
からのテレビジョン信号を選択し、その出力信号が輝度
信号処理回路２３と一フレーム間動き検出回路８および
第二の二フレーム間動き検出回路１０に供給される。

【００１９】一フレーム間動き検出回路８は、一フレー
ム期間離れた信号間の差分を基に画像の動きを検出す
る。静止画の場合、一フレーム間の差分は０となるの
で、差分が０でなければ動きありと判断することができ
る。但し、色副搬送波の位相がフレーム間で反転してい
るため、静止画であっても色信号のためにフレーム差が
生じ、誤って動きありと検出されてしまう。ＬＰＦ１８
はこれを防止するためのものであり、フレームメモリ１
１と減算器１５によって得たフレーム差信号中の色信号
成分の除去を目的とする。変換回路１９は、ＬＰＦ１８
の出力信号を入力し、動き信号に変換して出力する。こ
の変換回路１９では適当なしきい値以上の差分信号が入
力された場合に動き信号として出力し、それ以下の場合
にはノイズによる差分であるとして出力を停止するよう
に動作する。これにより、微小ノイズによる動きの誤検
出の防止を図っている。なお、特開昭６３−９０９８７
号公報に記載の特性のＲＯＭ（リードオンリメモリ）な
どで実現できる。図２に、この一フレーム間動き検出回
路８の検出帯域を示す。図２において、横軸は水平空間
周波数μ、縦軸は垂直空間周波数νを表す。また、色副
搬送波周波数ｆscはμ＝３．５８ＭHz、ν＝５２５／４
ｃｐｈの点に位置し、色信号はこの点の周囲に分布す
る。なお、本図では、ＬＰＦ１８として通常の一次元的
フィルタを用いて色信号を除去した場合の特性図を示し
ている。

【００２０】第二の二フレーム間動き検出回路１０は、
２フレーム期間離れた信号間の差分を基に、画像の動き
を検出する。色副搬送波の位相はフレーム間で反転し、
二フレーム間では一致するので、フレームメモリ１１，
１２と減算器１６とにより二フレーム間差信号を求める
ことにより、色信号帯域を含めた信号の動きを検出する
ことができる。変換回路２１は一フレーム間動き検出回
路の変換回路１９と同様に、二フレーム間差信号を入力
し、動き信号に変換して出力する。この際の変換特性
は、一フレーム間動き検出回路８の変換特性とおよそ一
致していても構わないが、これに限らず、二フレーム間
動き検出に最適な特性にすれば良い。図３に、この第二
の二フレーム間動き検出回路１０の検出帯域を示す。

【００２１】一方、第二の選択回路５も入力端子１から
のテレビジョン信号を選択し、その出力信号がＢＰＦ６
に供給される。ＢＰＦ６では色副搬送波周波数を中心と
した色信号帯域が取り出された後に色復調回路７に供給
され、ベースバンドの色差信号として出力される。色復
調回路７から出力された色差信号は、第一の二フレーム
間動き検出回路９と色信号処理回路２４とに供給され
る。

【００２２】第一の二フレーム間動き検出回路９では、
第二の二フレーム間動き検出回路１０と同様に、二フレ
ーム間の差分を基に画像の動きを検出する。色復調処理
がされた後なので、色差信号はベースバンドの信号に復
調されているが、色信号帯域に多重されていた輝度信号
の高域成分は、かえってフレーム間で位相が反転するよ
うに変換されている。従って、二フレーム間の差分を減
算器１７の出力に求めることにより、色差信号と輝度信
号高域成分双方の動きの検出が可能となる。変換回路２
０は減算器１７の出力信号を入力し、動き信号に変換し
て出力する。図４に、この第一の二フレーム間動き検出
回路９の検出帯域を示す。

【００２３】合成回路２２は、一フレーム間動き検出回
路８の出力信号と、第一および第二の二フレーム間動き
検出回路９，１０の出力信号とを入力し、これらを合成
して総合的な動き信号を求める。この合成回路２２の一
例は、これら三つの入力の最大値を求める構成とすれば
良い。このようにして、合成回路２２の出力に、テレビ
ジョン信号の全帯域の信号の動きを得ることができる。

【００２４】輝度信号処理回路２３は第一の選択回路４
の出力信号を入力し、動き適応型の輝度信号分離処理
や、動き適応型の走査線補間処理を行って、順次走査の
輝度信号を出力端子２５に出力する。また、色信号処理
回路２４は、色復調回路７の出力信号を入力し、動き適
応型信号処理を行うことにより、色差信号中に混入した
輝度信号高域成分を除去するなどして、順次走査の色信
号を出力端子２６に出力する。これらの信号処理回路
は、前記合成回路２２から出力される動き信号によっ
て、画像の動きに対応してその処理が切り換えられる。
なお、これらの信号処理回路の構成例は、例えば、本発
明者等による特開平１−３０５６８９号公報に記載のも
のがある。

【００２５】次に、テレビジョン信号として例えばＳＶ
ＨＳＶＴＲの出力信号のように、広帯域な非標準信号を
入力した場合について説明する。

【００２６】非標準信号検出回路２は、入力端子１から
入力したテレビジョン信号が非標準信号であるのを検出
し、第一、第二の選択回路４，５が図示と反対側を選択
するように制御する。ＹＣ分離回路３は入力したテレビ
ジョン信号が非標準信号である場合に、フィールド内の
相関性を基にしたＹＣ分離を行う回路である。例えば、
画面の垂直方向の相関性を利用したラインくし型フィル
タにより実現することができる。

【００２７】第一の選択回路４はＹＣ分離回路３から出
力される輝度信号を選択して出力し、第二の選択回路５
はＹＣ分離回路３から出力される色信号を選択して出力
する。

【００２８】この後の回路動作は、前述した標準信号に
対する動作とほぼ同じものである。但し、第一の二フレ
ーム間動き検出回路９では、ＹＣ分離回路３におけるフ
ィールド内処理により分離された色信号の２フレーム間
差信号を基に動きを検出することになるので、図５に示
す検出帯域となる。従って第一の二フレーム間動き検出
回路９では、色信号の動き検出は可能であるが、輝度信
号高域成分の動き検出はできない。

【００２９】一方、第二の二フレーム間動き検出回路１
０では、ＹＣ分離回路３におけるフィールド内処理によ
り分離された輝度信号の二フレーム間差信号を基に画像
の動きを検出する。図６に、この第二の二フレーム間動
き検出回路１０の検出帯域を示す。

【００３０】合成回路２２は、一フレーム間動き検出回
路８と、第一および第二の二フレーム間動き検出回路
９，１０の出力信号とを合成して、総合的な動き信号を
求める。このときの検出帯域は、図２と図５及び図６に
示す帯域の合成となる。従って、広帯域の非標準信号を
入力した場合でも、全帯域の信号の動き検出が可能とな
る。

【００３１】このように本実施例では、標準信号と非標
準信号のいずれを入力した場合でも、全帯域の信号の動
き検出が可能となるので、動き検出誤りのない高精度な
動き検出回路を実現することができる。

【００３２】この実施例では、第二の二フレーム間動き
検出回路１０の二個目のフレームメモリ１２として、図
１に示すようにフレームメモリ１１の出力信号を直接入
力するようにしているが、本発明はこれに限らない。第
二の二フレーム間動き検出回路１０では、色信号帯域の
信号の動きが検出できれば良いので、フレームメモリ１
１の出力信号をＢＰＦにより帯域制限してから二個目の
フレームメモリに入力するような構成としても良い。こ
の場合、二個目のフレームメモリに記憶すべき信号が狭
帯域となるので、メモリの記憶容量の削減が可能となる
という利点がある。

【００３３】図７に、本構成による第二の二フレーム間
動き検出回路３０のブロック図を示す。図７において、
３１，３２はＢＰＦ、３３，３４はデータ間引き回路、
３５はフレームメモリであり、後は図１と同じである。
この構成では、ＢＰＦ３１，３２などの追加が必要には
なるが、メモリの容量削減という大きな効果が得られ
る。図８に、標準信号を入力した場合の、第二の二フレ
ーム間動き検出回路３０の検出帯域を示す。また、図９
に、非標準信号を入力した場合の、第二の二フレーム間
動き検出回路３０の検出帯域を示す。この結果、総合的
な動き信号の検出帯域は、図２と図５及び図９に示す帯
域の合成となる。したがって、広帯域の非標準信号を入
力した場合でも、全帯域の信号の動き検出を可能とする
ことができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明では、ＳＶＨＳＶＴＲの出力信号
のような広帯域な非標準信号を入力した場合であって
も、一フレーム間動き検出回路により輝度信号低域成分
の動きを検出し、色信号処理系の第一の二フレーム間動
き検出回路により色信号の動きを検出するとともに、輝
度信号処理系の第二の二フレーム間動き検出回路により
色信号帯域以外の輝度信号高域成分の動きを検出でき
る。

【００３５】従って本発明では、入力したテレビジョン
信号が標準信号であっても、また、非標準信号であって
も、テレビジョン信号の全帯域の信号の動き検出が可能
となり、動き検出誤りのない、高精度な動き検出回路を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図、

【図２】一フレーム間動き検出回路の検出帯域を示す説
明図、

【図３】標準信号入力時の第二の二フレーム間動き検出
回路の検出帯域を示す説明図、

【図４】標準信号入力時の第一の二フレーム間動き検出
回路の検出帯域を示す説明図、

【図５】非標準信号入力時の第一の二フレーム間動き検
出回路の検出帯域を示す説明図、

【図６】非標準信号入力時の第二の二フレーム間動き検
出回路の検出帯域を示す説明図、

【図７】第二の二フレーム間動き検出回路の別構成のブ
ロック図、

【図８】標準信号入力時の、別の構成による第二の二フ
レーム間動き検出回路の検出帯域を示す説明図、

【図９】非標準信号入力時の、別の構成による第二の二
フレーム間動き検出回路の検出帯域を示す説明図。

【符号の説明】

２…非標準信号検出回路、３…ＹＣ分離回路、４，５…
選択回路、６，３１，３２…ＢＰＦ、７…色復調回路、
８…一フレーム間動き検出回路、９，１０，３０…二フ
レーム間動き検出回路、１１，１２，１３，１４，３５
…フレームメモリ、１５，１６，１７，…減算器、１８
…ＬＰＦ、１９，２０，２１…変換回路、２２…合成回
路、２３…輝度信号処理回路、２４…色信号処理回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 辰雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メデイア研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色副搬送波周波数を色差信号で変調した色
   信号が、輝度信号の高周波部分に多重された複合カラー
   テレビジョン信号を入力し、この複合カラーテレビジョ
   ン信号に含まれる画像の動きを検出する動き検出回路に
   おいて、前記複合カラーテレビジョン信号としての規格
   を厳密には守っていない家庭用ＶＴＲに代表される非標
   準信号を入力し、輝度信号と色信号の分離処理を行う輝
   度信号色信号分離回路をもち、前記輝度信号色信号分離
   回路から出力される色信号の二フレーム間差から動きを
   求める第一の二フレーム間動き検出回路と、前記輝度信
   号色信号分離回路から出力される輝度信号の一フレーム
   間差から動きを求める一フレーム間動き検出回路と、前
   記輝度信号色信号分離回路から出力される輝度信号の二
   フレーム間差から動きを求める第二の二フレーム間動き
   検出回路とから、画像の動きを検出するようにしたこと
   を特徴とする動き検出回路。