JPH06225333A - 動き検出回路および動き適応映像信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号の動きに応じて最適な動き検出特性
の得られる動き検出回路を提供する。 【構成】 入力映像信号のＭフレーム間の非相関成分よ
り、動き検出回路１２から入力映像信号の動きを検出す
る。画面をＮ分割し、この分割されたブロック毎に、動
き量検出・特性制御回路１４により入力映像信号の動き
量を検出するとともに、検出された動き量に応じて各ブ
ロック毎に、検出特性を変化させる制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、入力映像信号の動き
の度合いに応じて動き検出特性が自動的に制御される動
き検出回路およびこれを用いて動き適応Ｙ／Ｃ分離や動
き適応ノイズリダクションを行う動き適応映像信号処理
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像信号の画質向上を目的として、動き
適応形の３次元Ｙ／Ｃ分離回路・動き適応形のノイズリ
ダクション（ＮＲ）回路がＴＶ，ＶＴＲに搭載され、そ
の普及には目覚ましいものがある。これは、入力の映像
信号の動きをフレーム非相関の大小で検出して、動きと
検出した部分（動画部分）はライン相関（フィールド内
相関）を利用して演算処理し、静止と判定した部分（静
画部分）はフレーム相関を利用して演算処理をするもの
である。Ｙ／Ｃ分離，ＮＲともに動きの検出が性能に大
きな影響を及ぼす。

【０００３】１９８９年のＴＶ学会の全国大会におい
て、動き適応形の３次元Ｙ／Ｃ分離のＬＳＩの開発が、
同学会誌P215〜P216の「３次元ＹＣ処理ＬＳＩの開発」
に報告されている。

【０００４】図１１に上記のＮＴＳＣの信号を取り扱う
３次元ＹＣ処理ＬＳＩの基本構成を示すブロック図を用
い、３次元Ｙ／Ｃ分離処理回路に関する主なブロックの
動作を説明する。

【０００５】入力端子１１１に供給された複合映像信号
は、Ａ／Ｄ変換器１１２でディジタル信号に変換して動
画用Ｙ／Ｃ分離回路１１３に供給する。動画用Ｙ／Ｃ分
離回路１１３は１Ｈ遅延回路１１４，１１５の２個の１
Ｈ遅延回路（１Ｈ：１水平走査期間）を用いて、３ライ
ンの信号の垂直相関を利用して垂直高域成分（ライン非
相関成分）を抽出する。抽出された垂直高域成分は、Ｂ
ＰＦ１１６で色搬送波帯域の成分が分離されて動画部分
の色信号ＭＣとなる。

【０００６】色信号ＭＣは混合回路１１７に入力すると
ともに、１Ｈ遅延した複合映像信号から減算器１１８で
減算して動画部分の輝度信号ＭＹを分離する。輝度信号
ＭＹは混合回路１１９に供給する。

【０００７】１Ｈ遅延回路１１４により１Ｈ遅延された
合映像信号は、１フレーム（５２５Ｈ）遅延回路１２０
および１２１によりそれぞれ１フレーム遅延を行う。遅
延されたこれらの信号は、静画用Ｙ／Ｃ分離回路１２２
および動き検出回路１２３にそれぞれ供給する。

【０００８】静画用Ｙ／Ｃ分離回路１２２は、１Ｈ遅延
回路１１４の出力とその１フレーム遅延された１フレー
ム遅延回路１２０の出力との加算により静画部分の輝度
信号ＳＹを分離するとともに、前記２つの信号の減算に
より色信号成分（フレーム非相関成分）を分離する。分
離した色信号成分はＢＰＦ１２４で帯域制限されて静画
部分の色信号ＳＣとなり、混合回路１１７に供給する。

【０００９】動き検出回路１２３には、１Ｈ遅延回路１
１４の出力と１フレーム遅延された１フレーム遅延回路
１２０の出力および２フレーム遅延された１フレーム遅
延回路１２１の出力を供給する。１フレーム間の差分値
に基ずいて検出した動き信号と２フレーム間の差分値に
基ずいて検出した動き信号のうちの動き側の信号を選択
して、動き信号として混合回路１１７，１１９に供給す
る。

【００１０】混合回路１１９は輝度信号ＭＹと輝度信号
ＳＹ、混合回路１１７は色信号ＭＣと色信号ＳＣを、そ
れぞれ動き信号に応じた比率で混合して、Ｙ／Ｃ分離さ
れた輝度信号および色信号として出力する。

【００１１】図１２は動き検出回路１２３の基本構成を
示すブロック図であり、以下このブロック図とともに動
き検出に関する動作を説明する。

【００１２】入力デジタルビデオ信号は１フレーム遅延
回路１２５により１フレーム遅延し、さらにサブサンプ
ル回路１２６によりサブサンプルされた後、１フレーム
遅延回路１２７でもう１フレーム遅延する。

【００１３】減算器１２８は、入力ビデオ信号からその
１フレーム遅延された１フレーム遅延回路１２５の出力
を減算して１フレーム間の差分信号を得て、ＬＰＦ１２
９で１フレーム差分信号の水平低域成分を抽出する。

【００１４】ノイズなどの影響を軽減するために、水平
低域成分の１フレーム差分信号にコアリング回路１３０
でコアリングをかけた信号を水平低域成分の動き信号と
している。また、コアリング回路１３０にエッジ信号が
入力しているが、これは画像のエッジ部と平坦部でコア
リング特性を変えている。

【００１５】減算器１３１は、入力ビデオ信号からその
２フレーム遅延された１フレーム遅延回路１２７の出力
を減算して２フレーム間の差分信号を得て、ノイズなど
の影響を軽減するために２フレーム差分信号にコアリン
グ回路１３２でコアリングをかけた信号を主に色信号を
含む水平高域成分の動き信号としている。

【００１６】最大値選択回路１３４には、１フレーム間
の差分値に基ずいて検出した動き信号と２フレーム間の
差分値に基ずいて検出した動き信号とその１フレーム遅
延された１フレーム遅延回路１３３の出力を供給し、こ
れらのうちの最も動き側の信号を選択して、最終の動き
信号として出力する。これは、動きの検出漏れの方が画
質に及ぼす悪影響が大きいことから、動きの検出漏れを
極力少なくする必要があるためである。

【００１７】ここで問題となるのは、エッジ部と平坦部
のコアリング特性は変えているものの基本的には動きの
検出特性が固定なことであり、特性を変える場合にも利
用者が手動で切り換えなければならず、入力映像信号の
動き量に応じて自動的に切り換わらないことである。

【００１８】普通は、一般的な全ての映像に対して破綻
の少なくなるように動き検出特性を設定するので、スポ
ーツの場面など動きの激しい映像に対しては動き検出の
感度が相対的に低くなり、動きの検出漏れが増え、美術
番組など静止映像に対しては動き検出の感度が相対的に
高くなり、ノイズなどで静止部分を動き部分と誤る誤検
出が増える。つまり、入力信号に対してそれに応じて最
適な動き検出特性が得られない。

【００１９】そのために、動き適応Ｙ／Ｃ分離では、動
きの激しい映像に対しては動きの検出漏れのために、残
像などのフレーム間処理の弊害が増え、静止映像に対し
ては動きの誤検出のために、フレーム間Ｙ／Ｃ分離によ
るクロスカラー妨害とドット妨害の除去が不十分にな
る。また、動き適応ＮＲでは、動きの激しい映像に対し
ては動きの検出漏れのために、残像などのフレーム間処
理の弊害が増え、静止映像に対しては、動きの誤り検出
のために、フレームＮＲによる雑音除去が不十分にな
る。

【００２０】このように動きの検出特性が固定である
と、動きの誤検出と動きの検出漏れの問題が両立しな
い。さらに、映像信号に応じて利用者が動き検出特性を
切り換える場合は、一般の利用者にとっては操作が非常
に煩雑になる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の動き検
出回路では、動きの検出特性が固定であることから、動
きの誤検出と動きの検出漏れの問題が両立せず、入力信
号に応じて最適な動き検出特性が得られず、動きの激し
い映像に対しては動き検出の感度が相対的に低くなり、
動きの検出漏れが増え、静止映像に対しては動き検出の
感度が相対的に高くなり、動きの誤検出が増える。その
ために、動き適応Ｙ／Ｃ分離では、動きの激しい映像に
対しては動きの検出漏れのために、残像などのフレーム
間処理の弊害が増え、静止映像に対しては動きの誤検出
のために、フレーム間Ｙ／Ｃ分離によるクロスカラー妨
害とドット妨害の除去が不十分になる。

【００２２】また、動き適応ＮＲでは、動きの激しい映
像に対しては動きの検出漏れのために、残像などのフレ
ーム間処理の弊害が増え、静止映像に対しては動きの誤
検出のために、フレームＮＲによる雑音除去が不十分に
なる。さらに、映像信号に応じて利用者が動き検出特性
を切り換える場合は、一般の利用者にとっては操作が非
常に煩雑になる。

【００２３】この発明は、入力映像信号の動きの状態を
検出してそれに応じて自動的に動きの検出特性を変える
ことにより、入力信号の動きに応じて最適な動き検出特
性の得られる動き検出回路を提供するとともに、この動
き検出回路を用いて、動きの検出漏れによるフレーム間
処理の弊害と動きの誤検出によるフレーム間処理の効果
低減の少ない動き適応映像処理回路（Ｙ／Ｃ分離，Ｎ
Ｒ）を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明の動き検出回路
および動き適応映像信号処理回路では、 （１）動き検出回路において、検出した動き部分の画素
数を画面をＮ分割したブロック毎に計数する手段と、計
数した動き画素数に応じてブロック毎に動き検出特性を
変化させる手段とからなることを特徴とする。

【００２５】（２）動き検出回路において、検出した画
素毎の動き量の画面をＮ分割したブロック内での総和を
求める手段と、各ブロック内での動き量の総和に応じて
ブロック毎に動き検出特性を変化させる手段とからなる
ことを特徴とする。

【００２６】（３）動き適応映像信号処理回路における
動き適応Ｙ／Ｃ分離において、動き検出手段として上記
（１）または（２）の動き検出回路を備えてなることを
特徴とする。

【００２７】（４）動き適応映像信号処理回路における
動き適応ノイズリダクションにおいて、動き検出手段と
して上記（１）または（２）の動き検出回路を備えてな
ることを特徴とする。

【００２８】

【作用】上記した構成により、（１），（２）の動き検
出回路においては、画面をＮ分割したブロック毎に検出
したブロック内での動き画素数の総和もしくは動き量の
総和に応じて、ブロック毎に動き検出特性を変化させる
ことで、動き画素数の総和と動き量の総和が入力映像信
号の動きの状態に比例しており、動きの激しい映像では
大きく、静止映像では小さくなる。

【００２９】したがって、動き画素数の総和もしくは動
き量の総和の大きい場合は動き検出特性の感度を高くし
て、動き画素数の総和もしくは動き量の総和の小さい場
合は動き検出特性の感度を低くすれば、動きの激しい映
像では動き検出感度が高くなるので動きの検出漏れが減
り、静止映像では動き検出感度が低くなるので動きの誤
検出が減り、入力映像信号の動きの状態に応じて、動き
の誤検出と動きの検出漏れの問題が両立する最適な動き
検出特性が自動的に得られる。

【００３０】（３）の動き適応映像信号処理回路では上
記（１）または（２）の動き検出回路を用いて動き適応
Ｙ／Ｃ分離を行うことにより、動きの激しい映像では動
きの検出漏れが減るので、残像などのフレーム間処理の
弊害も減り、静止映像では動きの誤検出が減るので、フ
レーム間Ｙ／Ｃ分離によるクロスカラー妨害とドット妨
害の除去効果が高くなる。

【００３１】（４）動き適応映像信号処理回路では上記
（１）または（２）の動き検出回路を用いて動き適応Ｎ
Ｒを行うことにより、動きの激しい映像では動きの検出
漏れが減るので、残像などのフレーム間処理の弊害も減
り、静止映像では動きの誤検出が減るので、フレームＮ
Ｒによるノイズ除去効果が高くなる。

【００３２】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら詳細に説明する。まず、具体的な実施例を説明
する前に、図１を用いてこの発明の基本的な概念につい
て説明する。この発明の基本的な考え方は、動きの激し
い映像なのか、静止画なのかというような入力映像信号
の動き量を、図２に示すようにブロック毎に検出して、
検出した動き量に応じて各ブロック毎に動き検出手段の
検出特性を変化させることにより、動きの激しい映像や
静止画などのいろいろな入力映像信号の動きの状態に応
じて動きの誤検出と動きの検出漏れの問題が両立する最
適な動き検出特性を自動的に得ることである。

【００３３】入力端子１１に供給された入力映像信号
は、動き検出回路１２およびブロック信号発生回路１３
に供給する。動き検出回路１２は、入力映像信号のフレ
ーム間の非相関値を求め、それを動き信号値をＫとした
とき、完全静画でＫ＝０，完全動画でＫ＝１，０≦Ｋ≦
１に変換する。動き量検出・特性制御回路１４は、各ブ
ロック領域を示すブロック指示信号の制御によりブロッ
ク毎に入力映像信号の動き量を検出し、それに応じて各
ブロック毎に動き検出回路１２のパラメータを制御す
る。さらに、係数信号の制御により各ブロックの境界付
近では、一方のブロックの動き検出特性から他方のブロ
ックの動き検出特性へとなめらかに動き検出特性を変化
する。これにより図６に示すようにフレーム非相関値を
動き信号値Ｋに変換するときのオフセットａと傾きｂを
ブロック毎の動き量に応じて変化させることで、動き検
出特性を制御できる。

【００３４】次に、ブロック信号発生回路１３でのブロ
ック指示信号と係数信号Ｊを０≦Ｊ≦１とする生成につ
いて、画面を４分割した図２を例にして説明する。ブロ
ック信号発生回路１３は入力映像信号から水平同期信号
ＨＤと垂直同期信号ＶＤを分離する。そして、水平同期
信号ＨＤを時間基準として、そこから一定幅の信号を水
平ウィンドウ信号ＨＷとして生成する。同様に、垂直同
期信号ＶＤを時間基準として垂直ウィンドウ信号ＶＷを
生成する。水平ウィンドウ信号ＨＷと垂直ウィンドウ信
号ＶＷの組み合わせによって、図２に示すようにブロッ
ク１からブロック４の４ブロックに分割する。

【００３５】また、水平同期信号ＨＤと垂直同期信号Ｖ
Ｄを時間基準として、図２に示すようにブロック間の境
界付近で値が０から１へとなめらかに変化する係数信号
Ｊを生成する。

【００３６】次にブロック分割について説明する。図２
ではブロック１から４の４つのブロックに分割し、それ
ぞれの動き検出特性をＭ１からＭ４としている。ここで
動き検出特性とは動き検出回路１２の検出感度であり、
同じフレーム非相関値が与えられたときの動き信号値の
違いを意味する。入力映像信号の動きに応じて動きの検
出感度を制御して最適な動き検出特性を得るということ
からは、１つの画面内でも動きの激しい部分と静止して
いる部分が存在する場合が多いので、ブロック分割数を
増やして１ブロックの領域を狭くする方が、より細かく
動きを検出して特性を制御できる。

【００３７】この場合、ブロック分割の制御が複雑にな
り回路規模が増大することと、ブロック間の動き検出特
性差が画面上で逆に弊害として目立ち安くなるという欠
点がある。逆に、ブロック分割数を少なくして１ブロッ
クの領域を広くすると、回路規模は小さくブロック間の
動き検出特性差の違いも目立ちにくくなるが、画面の一
部分のみ動きの激しいあるいは静止している映像の場合
には、動き検出特性を細かく制御して対応することがで
きなくなる。ブロック分割数とブロック形状などのブロ
ック分割方法は、上記の利点と欠点を考慮して所望の状
態に決定すればよい。

【００３８】ブロック間の動き検出特性差が画面上で逆
に弊害として目立つ場合には、各ブロック間の動き検出
特性の差を、予め定めた設定値以下に制限すればよい。
また他のブロックの動き検出特性に比べてあるブロック
の動き検出特性が著しく異なることを避けたい場合に
は、ブロック毎の動き検出特性を決めるパラメータにＬ
ＰＦ処理をすればよい。

【００３９】次にブロック間の境界での動き検出特性の
切り換えについて説明する。各ブロック間の境界で動き
検出特性をステップ状に急激に切り換えると、境界での
動き検出特性の急激な変化が画面上で弊害として目立
つ。そのために、係数信号の制御により各ブロックの境
界付近では一方のブロックの動き検出特性から他方のブ
ロックの動き検出特性へとなめらかに動き検出特性を変
化させている。図２ではブロック３からブロック４へと
ブロック２からブロック４への動き検出特性の切り換え
を示している。図２の点線内の斜線領域が境界領域であ
り、この領域内では動き検出特性は（１ーＪ）・Ｍ３＋
Ｊ・Ｍ４であり、係数信号Ｊを０から１へなめらかに切
り換えることにより、動き検出特性もＭ３からＭ４へと
なめらかに切り換わる。

【００４０】最後に、入力映像信号の動きと動き検出特
性について説明する。基本的には、動きの激しく検出さ
れた動き量が大きい映像の場合、検出感度を高くして動
きの検出漏れを少なくする。また、動きが少なく検出さ
れた動き量が小さい映像の場合は、動きの検出感度を低
くして静止部分を動き部分と誤る動きの誤検出を少なく
する。

【００４１】しかし、一般に動きの検出漏れの方が誤検
出よりも弊害が大きく検出漏れを少なくすることが必要
なので、検出された動き量に応じて動きの検出感度を高
くなるようには制御するが、動きの検出感度は予め定め
られた設定値以下には、低くならないようにしてもよ
い。

【００４２】図１および図２では発明の基本概念につい
て説明したが、以下、この発明の実施例について詳細に
説明する。図３は、この発明の一実施例を示すブロック
図を示すものである。

【００４３】図３において、入力端子ＩＮに供給された
入力映像信号は、フレームメモリ３２により１フレーム
分だけ遅延する。減算器３３において、入力映像信号か
らフレームメモリ３２で１フレーム遅延した信号を減算
して、入力映像信号の１フレーム間の非相関信号である
１フレーム差分信号を得る。この１フレーム差分信号は
変換回路３４，３５にそれぞれ供給する。

【００４４】ノイズの影響を無視すると、完全な静止画
では１フレーム間の差分値は零で、動画では有限の値を
とり動きの大きいほど１フレーム間の差分値も大きくな
ることを利用して、変換回路３４および３５は１フレー
ム間の差分信号の絶対値を動き信号の値をＫとしたと
き、完全静画でＫ＝０、完全動画でＫ＝１、０≦Ｋ≦１
に変換してそれぞれ出力する。

【００４５】動き画素検出回路３６は、変換回路３４よ
り供給される第１の動き信号を、予めたとえば０．５に
定められた設定値と比較して、それよりも大きいものを
検出し、検出した場合には検出信号を計数回路３７に送
出する。

【００４６】計数回路３７は、動き画素検出回路３６で
検出した動き画素の個数を各ブロック毎に計数してブロ
ック毎の動き画素の総数を求めて制御回路３８に送出す
る。制御回路３８は例えばＲＯＭにより構成し、動き画
素の総数が大きくなるほど変換回路３５の変換特性の感
度が高くなるようなパラメータを、動き画素の総数に応
じて特性制御信号ＣＳとして変換回路３５に供給し、変
換回路３５の特性を制御し、動きの検出感度を調整す
る。検出回路３４および３５のより詳細な構成と変換回
路３５の特性の制御については後で説明する。

【００４７】水平ウィンドウ信号と垂直ウィンドウ信号
の生成について説明する。同期分離回路３９は、入力映
像信号から水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤを分離
して、それぞれ水平パルス生成回路４０および垂直パル
ス生成回路４１に供給する。水平パルス生成回路４０は
単安定マルチバイブレータ回路であり、水平同期信号Ｈ
Ｄをトリガ信号として、そこから一定幅の信号を作成し
て水平ウィンドウ信号ＨＷとして出力する。また、水平
同期信号ＨＤを位相基準信号とするＰＬＬ回路として構
成してもよい。垂直パルス生成回路４１は垂直同期信号
ＶＤから垂直ウィンドウ信号ＶＷを生成する。

【００４８】次に、ブロック分割について画面を４つに
分割する場合について説明する。図４は、４分割の場合
のブロックの領域を示す。水平ウィンドウ信号と垂直ウ
ィンドウ信号の組み合わせによってブロック１からブロ
ック４の４ブロックに分割する。各ブロックの開始点を
Ｓｉ（ｉ＝１〜４），終了点をＥｉ（ｉ＝１〜４）とす
ると、計数回路３７は、各ブロック毎にＳｉからＥｉま
での動き画素数を計数する。

【００４９】変換回路３４，３５は、それぞれ図５に示
す構成となっており、この動作説明を、図６の入出力特
性、つまり動き検出特性とともに説明する。前段の減算
器３３より供給されたフレーム非相関信号に対し、絶対
値回路５ａより得られる１フレーム間差分の絶対値を、
オフセット回路５ｂによりコアリングして図６のａに相
当するオフセット値を与える。次に係数回路５ｃにより
係数を掛けて傾きを決める。この係数で図６のｂに相当
する傾きを与える。そして大きな信号はリミッタ回路５
ｄにより値’１’でクリップし、出力５ｅより動き信号
として出力する。このように１フレーム間の差分信号を
動き信号（０≦Ｋ≦１）に変換する。

【００５０】ここで、図６の実線と点線の比較からわか
るように、傾きｂが同じならばオフセット値ａを大きく
設定するほど１フレーム間差分値が大きくないと、動き
信号値は大きくならないので動き検出感度は低下する。
図６の実線と一点鎖線の比較からわかるように、オフセ
ット値が同じならば係数ｂを小さく設定するほど１フレ
ーム間差分値が大きくないと動き信号値は大きくならな
いので、動き検出感度は低下する。

【００５１】変換回路３４はオフセット値ａと傾きｂは
固定にしてあるが、変換回路３５では制御回路３８から
の特性制御信号に応じてオフセットａと傾きｂが変化
し、各ブロック内での動き画素の総数が多い場合にはそ
れに応じてオフセット値ａを小さく、傾きｂを大きくな
るよう特性制御信号を変えることにより、動き検出感度
を高くして動きの検出漏れを減らし、各ブロック内での
動き画素の総数が少ない場合には、それに応じてオフセ
ット値ａを大きく、傾きｂを小さくなるよう特性制御信
号を変化することにより、動き検出感度を低くして動き
の誤検出を減らすことができる。

【００５２】この実施例において減算器３３と変換回路
３４および３５との間に必要に応じてＬＰＦ，ＨＰＦな
どのフィルターを挿入してもよく、計数回路３７での計
数結果をブロック毎に複数フレーム期間、積分などの処
理をして制御回路３８に供給するようにしてもよい。

【００５３】図７はこの発明の第１の他の実施例を示す
ブロック図を示すものあり、この実施例が図３に示す実
施例と異なる部分は、動き画素検出回路３６と計数回路
３７の代わりに積分回路４２を設けたことと、変換回路
３４を削除して変換回路３５図７はこの発明の第１の他
の実施例を示すブロック図を示すものあり、この実施例
が図３に示す実施例と異なる部分は、動き画素検出回路
３６と計数回路３７の代わりに積分回路４２を設けたこ
とと、変換回路３４を削除して変換回路３５の出力の動
き信号を、積分回路４２へ供給した点である。

【００５４】積分回路４２は、変換回路３５で検出した
動き信号（値Ｋ：完全静画でＫ＝０，完全動画でＫ＝
１，０≦Ｋ≦１）を、各ブロック毎に積分してブロック
毎の動き量の総量を求めて制御回路３８に送出する。こ
の動き画素の総数も上記の実施例と同様、動き量の総量
も入力映像信号の動きに比例している。

【００５５】制御回路３８は、動きの総量が大きくなる
ほど変換回路３５の変換特性の感度が高くなるように、
変換回路３５の特性つまり動きの検出感度を制御する。
つまり、動きの総量が大きくなるほどオフセット値ａは
小さく、傾きｂは大きくなるように変化させる。

【００５６】また、この実施例においても減算器３３と
変換回路３５の間に必要に応じてＬＰＦ，ＨＰＦなどの
フィルターを挿入してもよく、積分回路４２での積分結
果をブロック毎に複数フレーム期間、さらに積分などの
処理をして制御回路３８に供給するようにしてもよい。

【００５７】図８は、図７に示す実施例の積分回路４２
の動作の、異なる構成の積分回路４２´を具体的に示し
た、この発明の第２の他の実施例を示すものである。

【００５８】この実施例においても入力映像信号の動き
に応じて動き検出特性を変えることは同じであるが、こ
の実施例では各ブロック毎の動き検出特性の差を予め定
められた設定値以下に制限する。これは、動き適応Ｙ／
Ｃ分離，動き適応ＮＲの場合に動き検出特性の差による
フレーム間映像処理の効果（動き適応Ｙ／Ｃ分離：クロ
スカラーとドット妨害の除去，動き適応ＮＲ：雑音除
去）と弊害（残像）の差が、各ブロック間であまり大き
くならないようにするためである。

【００５９】水平パルス生成回路４０からの水平ウィン
ドウ信号ＨＷと垂直パルス生成回路４１からの垂直ウィ
ンドウ信号ＶＷを、インバータ４３，４４とＡＮＤゲー
ト４５〜４８とによりデコードしてそれぞれのブロック
期間を示す信号を生成して、ＡＮＤゲート４５の出力に
よりゲート回路４９をブロック１の期間のみオン、ＡＮ
Ｄゲート４６の出力によりゲート回路５０をブロック２
の期間のみオン、ＡＮＤゲート４７の出力によりゲート
回路５１をブロック３の期間のみオンし、それにＡＮＤ
ゲート４８の出力によりゲート回路５２をブロック４の
期間のみオンするよう、それぞれ制御する。

【００６０】また、エッジ検出回路５３〜５６は１〜４
の各ブロック期間を示す信号の立ち上がりと立ち下がり
をそれぞれ検出して、各ブロックの開始点と終了点を示
す信号Ｓｉ（ｉ= １〜４）とＥｉ（ｉ= １〜４）を出力
する。

【００６１】加算器５７とレジスタ５８は積分回路を構
成している。まずブロック１の開始点において、エッジ
検出回路５３の出力信号Ｓ１がレジスタ５８をクリアす
る。それから、ブロック１期間にのみ、ゲート回路４９
を通過してくる変換回路３５の出力の動き信号を、加算
器５７でレジスタ５８の出力と加算してレジスタ５８に
戻すことにより，ブロック１内での動き信号を積分す
る。

【００６２】ブロック１の終了点において、エッジ検出
回路５３の出力信号Ｅ１によりレジスタ５８の内容をレ
ジスタ５９に転送することで、レジスタ５９にはブロッ
ク１内での動き量の積分値を得ることができる。同様
に、レジスタ６０〜６２にはそれぞれブロック２からブ
ロック４での動き量の積分値をそれぞれ得ることができ
る。スイッチ回路６３は水平ウィンドウ信号ＨＷと垂直
ウィンドウ信号ＶＷの制御により、ブロック１期間では
レジスタ５９の出力、ブロック２期間ではレジスタ６０
の出力、ブロック３期間ではレジスタ６１の出力、ブロ
ック４期間ではレジスタ６２の出力をそれぞれ選択して
リミッタ回路６３に供給する。

【００６３】リミッタ回路６３は加算器６４および減算
器６５より得られる信号の範囲内にスイッチ回路６３の
出力を制限して出力６６に出力する。

【００６４】加算器６４はレジスタ５９の出力に設定値
Ｒｅｆを加算し、減算器６５はレジスタ５９の出力から
設定値Ｒｅｆを減算するので、リミッタ回路６３の出力
はブロック１での積分値±設定値Ｒｅｆに制限される。
その結果として制御回路３８の入力範囲が制限されるの
で、変換回路３５の動き検出特性の差が設定値以下に制
限できる。

【００６５】また、この実施例においても減算器３３と
変換回路３５の間に必要に応じてＬＰＦ，ＨＰＦなどの
フィルターを挿入してもよいし、積分回路４２´での積
分結果をブロック毎に複数フレーム期間、さらに積分な
どの処理をして制御回路３８に供給するようにしてもよ
い。さらに、上記した各実施例ではそれぞれオフセット
値ａと傾きｂの両方を変えて動きの検出特性を制御した
が、どちらか一方を制御するだけでもよい。

【００６６】このように上記した各実施例では、入力映
像信号の動きの状態を検出して動きが多い場合には動き
の検出感度を高くし、動きが少ない場合には動きの検出
感度を低くしたことから、動きの激しい映像では動き検
出感度が高くなって動きの検出漏れが減り、静止映像で
は動き検出感度が低くなって動きの誤検出を減らすこと
ができる。つまり、入力映像信号の動きの状態に応じ
て、動きの誤検出と動きの検出漏れの問題が両立する最
適な動き検出特性が自動的に得られる。

【００６７】図９は上記した動き検出回路を、動き適応
Ｙ／Ｃ分離に適用したこの発明の第３の他の実施例を示
すものである。この実施例は図１１で説明した、従来の
動き適応Ｙ／Ｃ分離回路の動き検出回路１２３に、この
発明の動き検出回路を適用したものであり、図１１の動
き検出回路１２３を図９では、１フレーム動き検出回路
７０、２フレーム動き検出回路７１と最大値選択回路７
２に分けて表現している。その他の図１１と同一の部分
は、同符号を付して、ここでは動き検出回路部分を中心
に説明する。

【００６８】１フレ−ム動き検出回路７０には、１Ｈ遅
延回路１１４の出力と１フレーム遅延回路１２０からの
１フレーム遅延信号を入力し、輝度信号低域成分の１フ
レーム間の差分値に基ずいて動きを検出して最大値選択
回路７２に供給する。回路構成は、図３の１フレーム遅
延回路１２０を削除するとともに、減算器３３の後に低
域成分を抽出するためのカットオフ周波数１ＭＨｚのＬ
ＰＦを設けたものである。

【００６９】２フレ−ム動き検出回路７１には、１Ｈ遅
延回路１１４の出力と１フレーム遅延回路１２１の出力
からの２フレーム遅延信号を入力し、２フレーム間の差
分値に基づいて、動きを検出して最大値選択回路７２に
供給する。回路構成は、図３の実施例において、フレー
ムメモリ３２を削除したものである。

【００７０】最大値選択回路７２は、１フレーム間の差
分値に基づいて検出した、１フレーム動き検出回路７０
の出力である動き信号と２フレーム間の差分値に基ずい
て検出した２フレーム動き検出回路７１の出力である動
き信号のうちの、最も動きある側の信号を選択して、最
終の動き信号として出力する。これは、動きの検出漏れ
の方が画質に及ぼす悪影響が大きいので、動きの検出漏
れを極力少なくするためである。

【００７１】このように動き検出回路を動き適応Ｙ／Ｃ
分離に適用したこの実施例では、動きの激しい映像では
動きの検出感度が高くなるので動きの検出漏れが減り、
残像などのフレーム間処理の弊害も減る。また、静止映
像では動きの検出感度が低くなるので動きの誤検出が減
り、フレーム間Ｙ／Ｃ分離によるクロスカラー妨害とド
ット妨害の除去効果が高くなる。つまり、入力映像信号
の動きの状態に応じて、より最適なＹ／Ｃ分離が行われ
る。

【００７２】図１０は、図３の破線部分に示した動き検
出回路を、フレーム巡回形ＮＲに適用した場合の、この
発明の第４の他の実施例のブロック図を示すものであ
る。入力７３に供給された入力輝度信号は、Ａ／Ｄ変換
器７４によりディジタル信号に変換し、１Ｈ遅延回路７
５、減算器７６，７７，７８，７９に供給する。減算器
７９は、入力輝度信号から１フレーム遅延回路８０によ
り得た１フレーム遅延信号を減算して１フレーム間の差
分信号を得て、動き検出回路８１とリミッタ回路８２に
供給する。

【００７３】リミッタ回路８２は、１フレーム間の差分
信号の大振幅成分が抑圧された小振幅成分を、フレーム
間ノイズとして抽出し、抽出されたノイズを係数回路８
３で係数倍して、減算器７８で入力輝度信号から減算し
てノイズの除去された輝度信号ＳＹを得る。ノイズの除
去された輝度信号ＳＹは、１フレーム遅延回路８０に帰
還して巡回形ＮＲを構成するとともに、混合回路８４の
一方の入力端に入力する。

【００７４】混合回路８４の他方の入力端には、入力輝
度信号よりライン相関を利用してノイズを除去した輝度
信号ＭＹ（ラインＮＲ出力）を入力する。混合回路８４
は、これらの輝度信号ＳＹとＭＹを動き検出回路８１よ
り得られる動き信号（値Ｋ；０≦Ｋ≦１）に応じた比率
で混合して出力８６より出力する。

【００７５】減算器７６は、入力輝度信号から１Ｈ遅延
回路７５の１Ｈ遅延信号出力を減算して１ライン間の差
分信号を得て、リミッタ回路８５に供給する。リミッタ
回路８５は、１ライン間の差分信号の大振幅成分を抑圧
して小振幅成分をライン間ノイズとして抽出し、抽出し
たノイズを減算器７７で入力輝度信号から減算してノイ
ズの除去された輝度信号ＭＹを得る。ノイズの除去され
た輝度信号ＭＹは混合回路８４の他方の入力端に入力す
る。

【００７６】巡回形ＮＲループの係数回路８３は巡回Ｎ
Ｒを動き適応にするものであり、この係数が大きい程Ｎ
Ｒ効果が大きく（動きに対する弊害も大きい）、この係
数が小さい程動きに対する弊害は小さい（ＮＲ効果も小
さい）。そこで、動き検出回路８１で検出した動きが大
きいときは係数回路８３の係数を小さくし、動きの小さ
いときは係数を大きくする。これは動き信号値を”１”
より減算した値（値１ーＫ：０≦１ーＫ≦１）を係数回
路８３の係数にすればよい。

【００７７】上記した動き検出回路を動き適応ＮＲに適
用のこの実施例は、動きの激しい映像では動きの検出感
度が高くなるので動きの検出漏れが減り、残像などのフ
レーム間処理の弊害も減る。また、静止映像では動きの
検出感度が低くなるので動きの誤検出が減り、フレーム
ＮＲによるノイズ除去効果が高くなり、入力映像信号の
動きの状態に応じて、より最適なＮＲを行うことができ
る。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の動き検
出回路および動き適応映像処理回路によれば、入力映像
信号の動きの状態に応じて、動きの誤検出と動きの検出
漏れの問題が両立する最適な動き検出特性を自動的に得
ることができる。また、適応Ｙ／Ｃ分離および動き適応
ＮＲに適用すれば、動きの検出漏れによるフレーム間処
理の弊害と動きの誤検出によるフレーム間処理の効果低
減の少ない動き適応Ｙ／Ｃ分離および動き適応ＮＲを実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の概念的な構成を説明するための回路
構成図。

【図２】図１におけるブロック分割とブロック間の動き
検出の特性を説明するための説明図。

【図３】この発明の一実施例を説明するための回路構成
図。

【図４】この発明の画面を４分割した場合のブロックの
領域を示す説明図。

【図５】図３の変換回路の具体例を示す回路構成図。

【図６】図５の動き検出を状態を示す入出力特性図。

【図７】この発明の第１の他の実施例を示す回路構成
図。

【図８】図７の積分回路を異なる構成で具体的に示し
た、この発明の第２の他の実施例を示す回路構成図。

【図９】動き検出回路を動き適応Ｙ／Ｃ分離に適用し
た、この発明の第３の他の実施例を示す回路構成図。

【図１０】動き検出回路をフレーム巡回形ＮＲに適用し
た、この発明の第４の他の実施例を示す回路構成図。

【図１１】従来の動き適応Ｙ／Ｃ分離回路を説明するた
めの回路構成図。

【図１２】従来の動き検出回路を説明するための回路構
成図。

【符号の説明】

１２…動き検出回路、１３…ブロック信号発生回路、１
４…動き量検出・特性制御回路、３２…フレームメモ
リ、３３…減算器、３４，３５…変換回路、３６…動き
画素検出回路、３７…計数回路、３８…制御回路、３９
…同期分離回路、４０…水平パルス生成回路、４１…垂
直パルス生成回路、４２，４２´…積分回路。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力映像信号のＭ（Ｍは１以上の整数）
   フレーム（もしくはフィールド）間の非相関成分より、
   前記入力映像信号の動きを検出する動き検出手段と、 画面をＮ（Ｎは１以上の整数）分割したブロック毎に前
   記入力映像信号の動き量を検出する動き量検出手段と、 前記動き量検出手段により検出された動き量に応じて各
   ブロック毎に、前記動き検出手段の検出特性を変化させ
   る制御手段とを具備したことを特徴とする動き検出回
   路。
2. 【請求項２】 各ブロックの境界付近では一方のブロッ
   クの動き検出特性から他方のブロックの動き検出特性へ
   と滑らかに動き検出特性を変化させる手段を具備したこ
   とを特徴とする請求項１記載の動き検出回路。
3. 【請求項３】 各ブロック間での動き検出手段の検出特
   性の差を、予め定めた設定値以下に制限する手段を具備
   したことを特徴とする請求項１または２記載の動き検出
   回路。
4. 【請求項４】 入力映像信号のＭ（Ｍは１以上の整数）
   フレーム（もしくはフィールド）間の非相関成分を得る
   手段と、 前記Ｍフレーム間の非相関成分に応じて前記入力映像信
   号の動きを検出する第１の動き検出手段と、 前記Ｍフレーム間の非相関成分に応じて前記入力映像信
   号の動きを検出する第２の動き検出手段と、 前記第１の動き検出手段により検出された動き部分の画
   素数を、画面をＮ分割したブロック毎に計数する手段
   と、 前記手段により計数された動き画素数に応じてブロック
   毎に第２の動き検出手段の検出特性を変化させる手段と
   を具備したことを特徴とする動き検出回路。
5. 【請求項５】 入力映像信号のＭ（Ｍは１以上の整数）
   フレーム（もしくはフィールド）間の非相関成分を得る
   手段と、 前記Ｍフレーム間の非相関成分に応じて入力映像信号の
   動きを検出する動き検出手段と、 前記動き検出手段で検出した動き部分の画素数を、Ｎ分
   割した画面のブロック毎に計数する手段と、 前記手段により計数された動き画素数に応じてブロック
   毎に前記動き検出手段の検出特性を変化させる手段とを
   具備したことを特徴とする動き検出回路。
6. 【請求項６】 入力映像信号のＭ（Ｍは１以上の整数）
   フレーム（もしくはフィールド）間の非相関成分を得る
   手段と、 前記Ｍフレーム間の非相関成分に応じて入力映像信号の
   動きを検出する第１の動き検出手段と、 前記Ｍフレーム間の非相関成分に応じて入力映像信号の
   動きを検出する第２の動き検出手段と、 前記第１の動き検出手段により検出された画素毎の動き
   量の画面をＮ分割したブロック内での総和を求める手段
   と、 前記ブロック内での動き量の総和に応じてブロック毎
   に、前記第２の動き検出手段の検出特性を変化させる手
   段とを具備したことを特徴とする動き検出回路。
7. 【請求項７】 入力映像信号のＭ（Ｍは１以上の整数）
   フレーム（もしくはフィールド）間の非相関成分を得る
   手段と、 前記Ｍフレーム間の非相関成分に応じて入力映像信号の
   動きを検出する動き検出手段と、 前記動き検出手段で検出した画素毎の動き量の、画面を
   Ｎ分割したブロック内での総和を求める手段と、 前記ブロック内での動き量の総和に応じてブロック毎に
   前記動き検出手段の検出特性を変化させる手段とを具備
   したことを特徴とする動き検出回路。
8. 【請求項８】 各ブロック間での動き検出手段の検出特
   性の差を、予め定めた設定値以下に制限する手段を具備
   したことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の
   動き検出回路。
9. 【請求項９】 各ブロックの境界付近では、一方のブロ
   ックの動き検出特性から他方のブロックの動き検出特性
   へと滑らかな動き検出特性を変化させる手段を具備した
   ことを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の動き
   検出回路。
10. 【請求項１０】 入力映像信号のフレーム相関を利用し
    て、第１の輝度信号と第１の色信号を分離する第１の分
    離手段と、 前記入力映像信号の画面内相関を利用して、第２の輝度
    信号と第２の色信号を分離する第２の分離手段と、 前記入力映像信号のＭ（Ｍは１以上の整数）フレーム間
    の非相関成分に基づいて動きを検出する動き検出手段
    と、 前記動き検出手段により検出された動き信号に応じた混
    合比で、前記第１の輝度信号と第２の輝度信号を混合す
    る第１の混合手段と、 前記動きを検出する手段により検出された動き信号に応
    じた混合比で、前記第１の色信号と第２の色信号を混合
    する第２の混合手段とを具備する動き適応Ｙ／Ｃ分離回
    路において、 前記動きを検出する手段は、前記入力映像信号のＭ（Ｍ
    は１以上の整数）フレーム（もしくはフィールド）間の
    非相関成分より、前記入力映像信号の動きを検出する動
    き検出手段と、前記入力映像信号の動き量を検出する動
    き量検出手段と、前記動き量検出手段により検出された
    動き量に応じて、前記動き検出手段の検出特性を変化さ
    せる制御手段とからなることを特徴とする動き適応映像
    信号処理回路。
11. 【請求項１１】 入力映像信号のフレーム相関を利用し
    て、雑音の除去された映像信号を得る手段と、 入力映像信号のＭフレーム非相関（Ｍは１以上の整数）
    に基ずいて動きを検出する手段と、 検出された動き信号に応じて雑音除去特性を変化させる
    手段とを具備する動き適応ノイズリダクション回路にお
    いて、 前記動きを検出する手段は、前記入力映像信号のＭ（Ｍ
    は１以上の整数）フレーム（もしくはフィールド）間の
    非相関成分より、前記入力映像信号の動きを検出する動
    き検出手段と、前記入力映像信号の動き量を検出する動
    き量検出手段と、前記動き量検出手段により検出された
    動き量に応じて、前記動き検出手段の検出特性を変化さ
    せる制御手段とを具備する動き適応映像信号処理回路。
12. 【請求項１２】 入力映像信号のフレーム相関を利用し
    て、雑音の除去された第１の映像信号を得る手段と、 入力映像信号のＭフレーム非相関（Ｍは１以上の整数）
    に基ずいて動きを検出する手段と、 検出された動き信号に応じた混合比で、第１の映像信号
    と入力映像信号、もしくは第１の映像信号と画面内相関
    を利用して雑音を除去した第２の映像信号とを混合する
    混合手段とを具備する動き適応ノイズリダクション回路
    において、 前記動きを検出する手段は、前記入力映像信号のＭ（Ｍ
    は１以上の整数）フレーム（もしくはフィールド）間の
    非相関成分より、前記入力映像信号の動きを検出する動
    き検出手段と、前記入力映像信号の動き量を検出する動
    き量検出手段と、前記動き量検出手段により検出された
    動き量に応じて、前記動き検出手段の検出特性を変化さ
    せる制御手段とを具備する動き適応映像信号処理回路。