JPH06319152A - 時空間画像フィルタ - Google Patents
時空間画像フィルタInfo
- Publication number
- JPH06319152A JPH06319152A JP5105518A JP10551893A JPH06319152A JP H06319152 A JPH06319152 A JP H06319152A JP 5105518 A JP5105518 A JP 5105518A JP 10551893 A JP10551893 A JP 10551893A JP H06319152 A JPH06319152 A JP H06319152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- motion vector
- horizontal
- signal
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２重像のない時間フィルタを提供すること。
【構成】 動きベクトル検出回路２０は入力画像信号と
フレームメモリ１０で遅延された１フレーム前の信号と
からブロック単位に動きベクトルを検出する。ＬＰＦ１
００〜１０２は互いに通過帯域の異なる水平ＬＰＦであ
り、その帯域は１００から１０２の順に狭くなるよう設
定されている。係数発生回路３０は動きベクトル検出回
路２０から与えられる動きベクトルの値に応じて係数回
路４０〜４３の係数ｋ０〜ｋ３を制御する。この制御
は、動きベクトルの値が大きいほど入力信号の水平周波
数帯域が強く制限されるように行われる。ＬＰＦ１００
〜１０２はフィールド内の信号処理をするので、フレー
ム間の信号処理に起因する２重像は原理的に発生しな
い。
フレームメモリ１０で遅延された１フレーム前の信号と
からブロック単位に動きベクトルを検出する。ＬＰＦ１
００〜１０２は互いに通過帯域の異なる水平ＬＰＦであ
り、その帯域は１００から１０２の順に狭くなるよう設
定されている。係数発生回路３０は動きベクトル検出回
路２０から与えられる動きベクトルの値に応じて係数回
路４０〜４３の係数ｋ０〜ｋ３を制御する。この制御
は、動きベクトルの値が大きいほど入力信号の水平周波
数帯域が強く制限されるように行われる。ＬＰＦ１００
〜１０２はフィールド内の信号処理をするので、フレー
ム間の信号処理に起因する２重像は原理的に発生しな
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル化された
画像データの時空間フィルタに関し、例えば、ＮＴＳＣ
変調器における輝度・色信号の３次元帯域制限、あるい
は、画像の符号化において、視覚的に重要でない周波数
領域をあらかじめ除去する３次元帯域制限フィルタなど
に関する。
画像データの時空間フィルタに関し、例えば、ＮＴＳＣ
変調器における輝度・色信号の３次元帯域制限、あるい
は、画像の符号化において、視覚的に重要でない周波数
領域をあらかじめ除去する３次元帯域制限フィルタなど
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は例えば野垣他「動静適応型雑音除
去を用いたＨＤＴＶ信号符号化の検討」（画像符号化シ
ンポジウムＰＣＳＪ８８、８−６、ｐｐ１２５〜１２
６、８８年）に示された従来の時空間フィルタを示すブ
ロック回路図であり、１２０は水平バンドパスフィルタ
（以下、「水平ＢＰＦ」という）、１１，１２はこの水
平ＢＰＦ１２０の出力にカスケード接続されたフレーム
メモリ、６３は水平ＢＰＦ１２０とフレームメモリ１２
の出力を加算する加算回路、５０，５１はそれぞれ、加
算回路６２，フレームメモリ１１に接続された係数回
路、７０は係数回路５１から５０の出力を減算する減算
回路、７１は入力信号から減算回路７０の出力を引く減
算回路である。
去を用いたＨＤＴＶ信号符号化の検討」（画像符号化シ
ンポジウムＰＣＳＪ８８、８−６、ｐｐ１２５〜１２
６、８８年）に示された従来の時空間フィルタを示すブ
ロック回路図であり、１２０は水平バンドパスフィルタ
（以下、「水平ＢＰＦ」という）、１１，１２はこの水
平ＢＰＦ１２０の出力にカスケード接続されたフレーム
メモリ、６３は水平ＢＰＦ１２０とフレームメモリ１２
の出力を加算する加算回路、５０，５１はそれぞれ、加
算回路６２，フレームメモリ１１に接続された係数回
路、７０は係数回路５１から５０の出力を減算する減算
回路、７１は入力信号から減算回路７０の出力を引く減
算回路である。
【０００３】次に動作について説明する。水平ＢＰＦ１
２０はおよそ１８ＭＨｚを中心とする高域周波数成分を
抽出する。この周波数成分はカメラのアパーチャー補正
などの影響により、特にノイズ成分の多く存在する領域
とされている。フレームメモリ１１から減算回路７０ま
での部分は時間軸ハイパスフィルタ（以下、「ＨＰＦ」
という）３００を構成する。時間軸ＨＰＦ３００は、１
８ＭＨｚ付近の信号成分から、さらに、時間的に変化の
大きい信号成分だけをノイズとして抽出する。時間軸Ｈ
ＰＦ３００の出力は減算回路７１で原信号から除去され
る。
２０はおよそ１８ＭＨｚを中心とする高域周波数成分を
抽出する。この周波数成分はカメラのアパーチャー補正
などの影響により、特にノイズ成分の多く存在する領域
とされている。フレームメモリ１１から減算回路７０ま
での部分は時間軸ハイパスフィルタ（以下、「ＨＰＦ」
という）３００を構成する。時間軸ＨＰＦ３００は、１
８ＭＨｚ付近の信号成分から、さらに、時間的に変化の
大きい信号成分だけをノイズとして抽出する。時間軸Ｈ
ＰＦ３００の出力は減算回路７１で原信号から除去され
る。
【０００４】時間軸ＨＰＦ３００において、フレームメ
モリ１１，１２はそれぞれ入力信号を１フレーム期間遅
延させて出力する。時刻ｔにおいてフレームメモリ１１
に入力される信号をＸ（ｔ）とすると、フレームメモリ
１１，１２の出力は、それぞれＸ（ｔ−Ｆ），Ｘ（ｔ−
２Ｆ）となる（Ｆはフレーム周期）。加算回路６３はＸ
（ｔ）とＸ（ｔ−２Ｆ）を加算して、 Ｘ（ｔ）＋Ｘ（ｔ−２Ｆ） を得る。係数回路５０はこれを１／４倍して、 １／４・｛Ｘ（ｔ）＋Ｘ（ｔ−２Ｆ）｝ を得る。一方、係数回路５１はＸ（ｔ−Ｆ）を１／２倍
して、 １／２・Ｘ（ｔ−Ｆ） を得る。減算回路７０は係数回路５１から係数回路５０
の出力を減算し、最終的に時間軸ＨＰＦ３００の出力と
して、 １／２・Ｘ（ｔ−Ｆ）−１／４・｛Ｘ（ｔ）＋Ｘ（ｔ−
２Ｆ）｝ を得る。これは、時間的に３０Ｈｚで変化する信号に対
してはゲインが１となり、時間的に変化しない静止した
信号に対してはゲインが０となる時間方向のＨＰＦであ
る。
モリ１１，１２はそれぞれ入力信号を１フレーム期間遅
延させて出力する。時刻ｔにおいてフレームメモリ１１
に入力される信号をＸ（ｔ）とすると、フレームメモリ
１１，１２の出力は、それぞれＸ（ｔ−Ｆ），Ｘ（ｔ−
２Ｆ）となる（Ｆはフレーム周期）。加算回路６３はＸ
（ｔ）とＸ（ｔ−２Ｆ）を加算して、 Ｘ（ｔ）＋Ｘ（ｔ−２Ｆ） を得る。係数回路５０はこれを１／４倍して、 １／４・｛Ｘ（ｔ）＋Ｘ（ｔ−２Ｆ）｝ を得る。一方、係数回路５１はＸ（ｔ−Ｆ）を１／２倍
して、 １／２・Ｘ（ｔ−Ｆ） を得る。減算回路７０は係数回路５１から係数回路５０
の出力を減算し、最終的に時間軸ＨＰＦ３００の出力と
して、 １／２・Ｘ（ｔ−Ｆ）−１／４・｛Ｘ（ｔ）＋Ｘ（ｔ−
２Ｆ）｝ を得る。これは、時間的に３０Ｈｚで変化する信号に対
してはゲインが１となり、時間的に変化しない静止した
信号に対してはゲインが０となる時間方向のＨＰＦであ
る。
【０００５】なお、前記文献においては、時間軸ＨＰＦ
に関して、ＦＩＲ（Finite ImpulseResponse）フィルタ
を用いるという記述があるだけである。したがって、こ
こでは、時間軸ＦＩＲフィルタの最も簡単で一般的なも
のについて説明した。
に関して、ＦＩＲ（Finite ImpulseResponse）フィルタ
を用いるという記述があるだけである。したがって、こ
こでは、時間軸ＦＩＲフィルタの最も簡単で一般的なも
のについて説明した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の時空間画像フィ
ルタは以上のように構成されているので、フレーム間の
信号処理のため、動き物体のエッジ部分が２重像になる
などの問題点があった。
ルタは以上のように構成されているので、フレーム間の
信号処理のため、動き物体のエッジ部分が２重像になる
などの問題点があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、２重像のような不自然な妨害を
発生することのない時空間フィルタを提供することを目
的とする。
ためになされたもので、２重像のような不自然な妨害を
発生することのない時空間フィルタを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る時空間フ
ィルタは、画像の局所的な動きベクトルを求める手段
と、画素単位に周波数特性が可変である空間フィルタを
備え、上記動きベクトルで上記空間フィルタの特性を制
御して画像信号の時空間的な周波数制限または強調を行
うようにしたものである。
ィルタは、画像の局所的な動きベクトルを求める手段
と、画素単位に周波数特性が可変である空間フィルタを
備え、上記動きベクトルで上記空間フィルタの特性を制
御して画像信号の時空間的な周波数制限または強調を行
うようにしたものである。
【０００９】
【作用】この発明における空間フィルタは、画像の局所
的な動き量に応じてその周波数特性を変化させることに
より等価的に時間方向のフィルタリングを行う。
的な動き量に応じてその周波数特性を変化させることに
より等価的に時間方向のフィルタリングを行う。
【００１０】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１において、１０は画像信号を入力するフレー
ムメモリ、２０は入力およびフレームメモリ１０に接続
された動きベクトル検出回路、３０はこの動きベクトル
検出回路２０に接続された係数発生回路、１００〜１０
２は入力に対して互いに並列に接続された水平ローパス
フィルタ（以下、「ＬＰＦ」という）、４０〜４３はそ
れぞれ、入力および水平ＬＰＦ１００〜１０２に接続さ
れ、係数発生回路３０により係数値が制御される可変係
数回路、６０はこれらの可変係数回路４０〜４３の出力
を加算する加算回路で、係数発生回路３０，ＬＰＦ１０
０〜１０１，可変係数回路４０〜４３および加算器６０
で適応型水平フィルタ２００を構成している。
する。図１において、１０は画像信号を入力するフレー
ムメモリ、２０は入力およびフレームメモリ１０に接続
された動きベクトル検出回路、３０はこの動きベクトル
検出回路２０に接続された係数発生回路、１００〜１０
２は入力に対して互いに並列に接続された水平ローパス
フィルタ（以下、「ＬＰＦ」という）、４０〜４３はそ
れぞれ、入力および水平ＬＰＦ１００〜１０２に接続さ
れ、係数発生回路３０により係数値が制御される可変係
数回路、６０はこれらの可変係数回路４０〜４３の出力
を加算する加算回路で、係数発生回路３０，ＬＰＦ１０
０〜１０１，可変係数回路４０〜４３および加算器６０
で適応型水平フィルタ２００を構成している。
【００１１】次に動作について説明する。画像信号の時
間周波数は物体の空間周波数と動きの速度に比例し、時
間周波数をｆ（サイクル／秒）、動きの速度をｖ（画素
／フレーム）、空間周波数をμ（サイクル／画素）とす
ると、次の関係が成り立つ。 ｆ＝ｋ・μ・ｖ ここで、ｋ（フレーム／秒）はフレーム周波数である。
ＨＤＴＶ信号の場合は、ｋ＝２９．９７であり、ｖをパ
ラメータとしたμとｆの関係は、図２に示すように、原
点を通る直線群となる。
間周波数は物体の空間周波数と動きの速度に比例し、時
間周波数をｆ（サイクル／秒）、動きの速度をｖ（画素
／フレーム）、空間周波数をμ（サイクル／画素）とす
ると、次の関係が成り立つ。 ｆ＝ｋ・μ・ｖ ここで、ｋ（フレーム／秒）はフレーム周波数である。
ＨＤＴＶ信号の場合は、ｋ＝２９．９７であり、ｖをパ
ラメータとしたμとｆの関係は、図２に示すように、原
点を通る直線群となる。
【００１２】図１において、フレームメモリ１０は入力
画像信号を１フレーム期間遅延し、動きベクトル検出回
路２０に現フレームの信号と、１フレーム前の信号を与
える。動きベクトル検出回路２０は、いわゆるブロック
マッチング法により、局所的な画像の移動量を求める。
すなわち、まず、現フレームを例えば１６画素×１６ラ
インの大きさのブロックに分割し、次に、前フレームの
中から、各ブロックと最もよく一致する画像部分を求
め、変位量（ｖｘ、ｖｙ）をそのブロックの移動量とす
る。ここで、ｖｘは移動量の水平成分、ｖｙは垂直成分
である。係数発生回路３０にはこのうちｖｘのみが与え
られる。
画像信号を１フレーム期間遅延し、動きベクトル検出回
路２０に現フレームの信号と、１フレーム前の信号を与
える。動きベクトル検出回路２０は、いわゆるブロック
マッチング法により、局所的な画像の移動量を求める。
すなわち、まず、現フレームを例えば１６画素×１６ラ
インの大きさのブロックに分割し、次に、前フレームの
中から、各ブロックと最もよく一致する画像部分を求
め、変位量（ｖｘ、ｖｙ）をそのブロックの移動量とす
る。ここで、ｖｘは移動量の水平成分、ｖｙは垂直成分
である。係数発生回路３０にはこのうちｖｘのみが与え
られる。
【００１３】ＬＰＦ１００〜１０２、係数発生回路３
０、可変係数回路４０〜４３、加算回路６０は特性可変
な適応型水平フィルタ２００を構成する。入力画像信号
はＬＰＦ１００〜１０２によりそれぞれ異なる周波数帯
域に制限される。このＬＰＦの通過地域は例えば、ｆｓ
を信号のサンプリング周波数として、 ＬＰＦ１００ ： ｆｓ／４ ＬＰＦ１０１ ： ｆｓ／８ ＬＰＦ１０２ ： ｆｓ／１２ のように設定される。図３にこれらの通過帯域を示す。
ＨＤＴＶ信号では、通常ｆｓ＝７４．２５ＭＨｚであ
る。
０、可変係数回路４０〜４３、加算回路６０は特性可変
な適応型水平フィルタ２００を構成する。入力画像信号
はＬＰＦ１００〜１０２によりそれぞれ異なる周波数帯
域に制限される。このＬＰＦの通過地域は例えば、ｆｓ
を信号のサンプリング周波数として、 ＬＰＦ１００ ： ｆｓ／４ ＬＰＦ１０１ ： ｆｓ／８ ＬＰＦ１０２ ： ｆｓ／１２ のように設定される。図３にこれらの通過帯域を示す。
ＨＤＴＶ信号では、通常ｆｓ＝７４．２５ＭＨｚであ
る。
【００１４】可変係数回路４０〜４３、加算回路６０
は、入力信号およびＬＰＦ１００〜１０２の出力を移動
量ｖｘの値で定まる混合比により加算して出力する。入
力信号をＸ０、ＬＰＦ１００〜１０２の出力をそれぞれ
Ｘ１〜Ｘ３、可変係数回路４０〜４３の係数値をそれぞ
れｋ０〜ｋ３とすると、加算回路６０の出力Ｙは次式と
なる。 Ｙ＝ｋ０・Ｘ０＋ｋ１・Ｘ１＋ｋ２・Ｘ２＋ｋ３・Ｘ３ Ｘ０〜Ｘ３は互いに周波数帯域の異なる信号であるか
ら、ｋ０〜ｋ３の値を制御して、出力Ｙの周波数帯域を
変えることができる。係数発生回路３０は移動量の水平
成分ｖｘの値によって次のように係数値ｋ０〜ｋ３を制
御する。
は、入力信号およびＬＰＦ１００〜１０２の出力を移動
量ｖｘの値で定まる混合比により加算して出力する。入
力信号をＸ０、ＬＰＦ１００〜１０２の出力をそれぞれ
Ｘ１〜Ｘ３、可変係数回路４０〜４３の係数値をそれぞ
れｋ０〜ｋ３とすると、加算回路６０の出力Ｙは次式と
なる。 Ｙ＝ｋ０・Ｘ０＋ｋ１・Ｘ１＋ｋ２・Ｘ２＋ｋ３・Ｘ３ Ｘ０〜Ｘ３は互いに周波数帯域の異なる信号であるか
ら、ｋ０〜ｋ３の値を制御して、出力Ｙの周波数帯域を
変えることができる。係数発生回路３０は移動量の水平
成分ｖｘの値によって次のように係数値ｋ０〜ｋ３を制
御する。
【００１５】画素／フレーム（以下「ｐ／ｆ」と略記す
る）が０≦ｖｘ≦４のとき、 ｋ０＝１−ｖｘ／４ ｋ１＝ｖｘ／４ ｋ２＝０ ｋ３＝０
る）が０≦ｖｘ≦４のとき、 ｋ０＝１−ｖｘ／４ ｋ１＝ｖｘ／４ ｋ２＝０ ｋ３＝０
【００１６】ｐ／ｆが４≦ｖｘ≦１２のとき、 ｋ０＝０ ｋ１＝１−（ｖｘ−４）／８ ｋ２＝（ｖｘ−４）／８ ｋ３＝０
【００１７】ｐ／ｆが１２≦ｖｘ≦２４のとき、 ｋ０＝０ ｋ１＝０ ｋ２＝１−（ｖｘ−１２）／１２ ｋ３＝（ｖｘ−１２）／１２
【００１８】ｐ／ｆが２４≦ｖｘのとき、 ｋ０＝０ ｋ１＝０ ｋ２＝０ ｋ３＝１
【００１９】すなわち、ｐ／ｆが０≦ｖｘ≦４において
は、出力は次式に従ってＸ０からＸ１に連続的に切り替
わる。 Ｙ＝（１−ｖｘ／４）・Ｘ０＋（ｖｘ／４）・Ｘ１ ここで、Ｘ０は入力信号、Ｘ１はＬＰＦ１００によって
ｆｓ／４以下に帯域制限された信号であるから、この処
理によりｆｓ／４以上の高域周波数成分がｖｘの増加に
応じて徐々に減衰することになる。
は、出力は次式に従ってＸ０からＸ１に連続的に切り替
わる。 Ｙ＝（１−ｖｘ／４）・Ｘ０＋（ｖｘ／４）・Ｘ１ ここで、Ｘ０は入力信号、Ｘ１はＬＰＦ１００によって
ｆｓ／４以下に帯域制限された信号であるから、この処
理によりｆｓ／４以上の高域周波数成分がｖｘの増加に
応じて徐々に減衰することになる。
【００２０】以下同様に、ｐ／ｆが４≦ｖｘ≦１２のと
きは、 Ｙ＝｛１−（ｖｘ−４）／８｝・Ｘ１＋｛（ｖｘ−４）
／８｝・Ｘ２ ｐ／ｆが１２≦ｖｘ≦２４（ｐ／ｆ）のときは、 Ｙ＝｛１−( ｖｘ−１２) ／１２｝・Ｘ２ ＋｛( ｖｘ−１２) ／１２｝・Ｘ３ ｐ／ｆが２４≦ｖｘ（ｐ／ｆ）のときは、 Ｙ＝Ｘ３ となるから、適応型水平フィルタ２００において、画像
信号の高域周波数成分は移動量により段階的に減衰す
る。
きは、 Ｙ＝｛１−（ｖｘ−４）／８｝・Ｘ１＋｛（ｖｘ−４）
／８｝・Ｘ２ ｐ／ｆが１２≦ｖｘ≦２４（ｐ／ｆ）のときは、 Ｙ＝｛１−( ｖｘ−１２) ／１２｝・Ｘ２ ＋｛( ｖｘ−１２) ／１２｝・Ｘ３ ｐ／ｆが２４≦ｖｘ（ｐ／ｆ）のときは、 Ｙ＝Ｘ３ となるから、適応型水平フィルタ２００において、画像
信号の高域周波数成分は移動量により段階的に減衰す
る。
【００２１】図２において、ｖｘ＝４、１２、２４（ｐ
／ｆ）の直線上に、それぞれ水平周波数がｆｓ／４、ｆ
ｓ／８、ｆｓ／１２となる点を・で示した。これより高
い周波数成分は、上記の説明により減衰する。したがっ
て、本実施例は、時間−水平周波数領域において、等価
的に斜線で表わす信号成分を除去するようなフィルタで
ある。
／ｆ）の直線上に、それぞれ水平周波数がｆｓ／４、ｆ
ｓ／８、ｆｓ／１２となる点を・で示した。これより高
い周波数成分は、上記の説明により減衰する。したがっ
て、本実施例は、時間−水平周波数領域において、等価
的に斜線で表わす信号成分を除去するようなフィルタで
ある。
【００２２】実施例２．上記実施例１においては、移動
量の水平成分により信号の高域周波数を制限するように
したが、さらに移動量の垂直成分を利用して、これによ
り信号の垂直高域成分を制限するようにしてもよい。
量の水平成分により信号の高域周波数を制限するように
したが、さらに移動量の垂直成分を利用して、これによ
り信号の垂直高域成分を制限するようにしてもよい。
【００２３】以下、この発明の実施例２を図について説
明する。図４において、１０は画像信号を入力するフレ
ームメモリ、２０は入力およびフレームメモリ１０に接
続された動きベクトル検出回路である。適応型水平フィ
ルタ２００の構成は実施例１と同一である。３１は動き
ベクトル検出回路２０に接続された係数発生回路、１１
０，１１１は適応型水平フィルタ２００の出力に並列に
接続された垂直ＬＰＦ、４４〜４６はそれぞれ適応型水
平フィルタ２００および垂直ＬＰＦ１１０，１１１に接
続され、係数発生回路３１により制御される可変係数回
路、６１は可変係数回路４４〜４６の出力を加算する加
算回路で、係数発生回路３１，垂直ＬＰＦ１１０，１１
１、可変係数回路４４〜４６および加算回路６１で特性
可変な適応型垂直フィルタ２０１を構成している。
明する。図４において、１０は画像信号を入力するフレ
ームメモリ、２０は入力およびフレームメモリ１０に接
続された動きベクトル検出回路である。適応型水平フィ
ルタ２００の構成は実施例１と同一である。３１は動き
ベクトル検出回路２０に接続された係数発生回路、１１
０，１１１は適応型水平フィルタ２００の出力に並列に
接続された垂直ＬＰＦ、４４〜４６はそれぞれ適応型水
平フィルタ２００および垂直ＬＰＦ１１０，１１１に接
続され、係数発生回路３１により制御される可変係数回
路、６１は可変係数回路４４〜４６の出力を加算する加
算回路で、係数発生回路３１，垂直ＬＰＦ１１０，１１
１、可変係数回路４４〜４６および加算回路６１で特性
可変な適応型垂直フィルタ２０１を構成している。
【００２４】次に動作について説明する。フレームメモ
リ１０と動きベクトル検出回路２０の動作は実施例１と
同じである。動きベクトル検出回路２０で求められる移
動量の水平成分ｖｘは係数発生回路３０に、垂直成分ｖ
ｙは係数発生回路３１に与えられる。水平周波数の帯域
制限は、適応型水平フィルタ２００により、実施例１と
同様に行われる。
リ１０と動きベクトル検出回路２０の動作は実施例１と
同じである。動きベクトル検出回路２０で求められる移
動量の水平成分ｖｘは係数発生回路３０に、垂直成分ｖ
ｙは係数発生回路３１に与えられる。水平周波数の帯域
制限は、適応型水平フィルタ２００により、実施例１と
同様に行われる。
【００２５】適応型垂直フィルタ２０１を構成する垂直
ＬＰＦ１１０，１１１の通過帯域は、次のように設定さ
れる。 ＬＰＦ１１０ ： ｆｓ／４ ＬＰＦ１１１ ： ｆｓ／８ ただし、ｆｓは垂直方向のサンプリング周波数である。
ＨＤＴＶの場合、インタレースを考慮して、ｆｓ＝１１
２５／２（ｃ／ｐｈ：ｃｙｃｌｅ／ｐｉｃｔｕｒｅ ｈ
ｅｉｇｈｔ）となる。図３にこの通過帯域を水平ＬＰＦ
と併せて示す。垂直ＬＰＦ１１０，１１１の出力はその
入力信号とともに、可変係数回路４４〜４６、加算回路
６１を経て混合加算される。
ＬＰＦ１１０，１１１の通過帯域は、次のように設定さ
れる。 ＬＰＦ１１０ ： ｆｓ／４ ＬＰＦ１１１ ： ｆｓ／８ ただし、ｆｓは垂直方向のサンプリング周波数である。
ＨＤＴＶの場合、インタレースを考慮して、ｆｓ＝１１
２５／２（ｃ／ｐｈ：ｃｙｃｌｅ／ｐｉｃｔｕｒｅ ｈ
ｅｉｇｈｔ）となる。図３にこの通過帯域を水平ＬＰＦ
と併せて示す。垂直ＬＰＦ１１０，１１１の出力はその
入力信号とともに、可変係数回路４４〜４６、加算回路
６１を経て混合加算される。
【００２６】係数発生回路３１は移動量の垂直成分ｖｙ
により、以下のように可変係数回路４４〜４６の係数値
ｋ４〜ｋ６を決定する。ここで、移動量はフィールド内
の走査線間隔を１ラインと数える。
により、以下のように可変係数回路４４〜４６の係数値
ｋ４〜ｋ６を決定する。ここで、移動量はフィールド内
の走査線間隔を１ラインと数える。
【００２７】ライン／フレーム（以下「ｌ／ｆ」と略記
する）が０≦ｖｙ≦４のとき、 ｋ４＝（４−ｖｙ）／４ ｋ５＝ｖｙ／４ ｋ６＝０
する）が０≦ｖｙ≦４のとき、 ｋ４＝（４−ｖｙ）／４ ｋ５＝ｖｙ／４ ｋ６＝０
【００２８】ｌ／ｆが４≦ｖｙ≦１２のとき、 ｋ４＝０ ｋ５＝（１２−ｖｙ）／８ ｋ６＝（ｖｙ−４）／８
【００２９】ｌ／ｆが１２≦ｖｙのとき、 ｋ４＝０ ｋ５＝０ ｋ６＝１
【００３０】すなわち、ｌ／ｆが０≦ｖｙ≦４のときは
ｆｓ／４、４≦ｖｙ≦１２のときはｆｓ／８より高い垂
直周波数成分がｖｙの値によって徐々に減衰する。した
がって、適応型垂直フィルタ２０１により、等価的に垂
直−時間周波数領域における帯域制限が行える。
ｆｓ／４、４≦ｖｙ≦１２のときはｆｓ／８より高い垂
直周波数成分がｖｙの値によって徐々に減衰する。した
がって、適応型垂直フィルタ２０１により、等価的に垂
直−時間周波数領域における帯域制限が行える。
【００３１】実施例３．実施例２においては、水平フィ
ルタと垂直フィルタをカスケード接続し、それぞれの特
性を、動きベクトルの水平、垂直成分で制御するように
したが、空間フィルタを変数分離型でない２次元フィル
タで構成し、動きベクトルの大きさでその特性を制御す
るようにしてもよい。
ルタと垂直フィルタをカスケード接続し、それぞれの特
性を、動きベクトルの水平、垂直成分で制御するように
したが、空間フィルタを変数分離型でない２次元フィル
タで構成し、動きベクトルの大きさでその特性を制御す
るようにしてもよい。
【００３２】以下、この発明の実施例３を図について説
明する。図５において、１０は画像信号を入力するフレ
ームメモリ、２０は入力およびフレームメモリ１０に接
続された動きベクトル検出回路、８０は動きベクトル検
出回路２０に接続されたリードオンリメモリ（Read Onl
y Memory、以下、「ＲＯＭ」という）、３２はＲＯＭ８
０に接続された係数発生回路、１３０は入力に接続され
た２次元ＬＰＦ、４７，４８はそれぞれ入力および２次
元ＬＰＦ１３０に接続され、係数発生回路３２により制
御される可変係数回路、６２は可変係数回路４７，４８
の出力を加算する加算回路である。
明する。図５において、１０は画像信号を入力するフレ
ームメモリ、２０は入力およびフレームメモリ１０に接
続された動きベクトル検出回路、８０は動きベクトル検
出回路２０に接続されたリードオンリメモリ（Read Onl
y Memory、以下、「ＲＯＭ」という）、３２はＲＯＭ８
０に接続された係数発生回路、１３０は入力に接続され
た２次元ＬＰＦ、４７，４８はそれぞれ入力および２次
元ＬＰＦ１３０に接続され、係数発生回路３２により制
御される可変係数回路、６２は可変係数回路４７，４８
の出力を加算する加算回路である。
【００３３】図６は２次元ＬＰＦ１３０の詳細を示すブ
ロック構成図である。図において、９０は入力に接続さ
れたラインメモリ、１４０，１４１はラインメモリ９０
にカスケード接続された遅延回路、９１は遅延回路１４
１に接続されたラインメモリ、５２〜５６はそれぞれ、
入力，ラインメモリ９０，遅延回路１４０，１４１，ラ
インメモリ９１に接続された係数回路、６４はこれら係
数回路５２〜５６の出力を加算する加算回路で、２次元
ＬＰＦ１３０から加算回路６２までの部分は特性可変な
適応型２次元フィルタ２０２を構成する。
ロック構成図である。図において、９０は入力に接続さ
れたラインメモリ、１４０，１４１はラインメモリ９０
にカスケード接続された遅延回路、９１は遅延回路１４
１に接続されたラインメモリ、５２〜５６はそれぞれ、
入力，ラインメモリ９０，遅延回路１４０，１４１，ラ
インメモリ９１に接続された係数回路、６４はこれら係
数回路５２〜５６の出力を加算する加算回路で、２次元
ＬＰＦ１３０から加算回路６２までの部分は特性可変な
適応型２次元フィルタ２０２を構成する。
【００３４】次に動作について説明する。フレームメモ
リ１０、動きベクトル検出回路２０の動作は実施例１と
同じである。動きベクトルの水平成分ｖｘと垂直成分ｖ
ｙは、ＲＯＭ８０により、次式で定義されるベクトルの
大きさＶに変換される。 Ｖ＝√［ｖｘ2 ＋ｖｙ2 ］
リ１０、動きベクトル検出回路２０の動作は実施例１と
同じである。動きベクトルの水平成分ｖｘと垂直成分ｖ
ｙは、ＲＯＭ８０により、次式で定義されるベクトルの
大きさＶに変換される。 Ｖ＝√［ｖｘ2 ＋ｖｙ2 ］
【００３５】２次元ＬＰＦ１３０は画像信号の空間的な
高域周波数成分を減衰させるフィルタである。その詳細
な動作は後述する。入力画像信号をＸ０、２次元ＬＰＦ
１３０の出力をＸ１、可変係数回路４７、４８の係数値
をそれぞれｋ６、ｋ７とすると、加算回路６０の出力Ｙ
は次式で与えられる。 Ｙ＝ｋ６・Ｘ０＋ｋ７・Ｘ１
高域周波数成分を減衰させるフィルタである。その詳細
な動作は後述する。入力画像信号をＸ０、２次元ＬＰＦ
１３０の出力をＸ１、可変係数回路４７、４８の係数値
をそれぞれｋ６、ｋ７とすると、加算回路６０の出力Ｙ
は次式で与えられる。 Ｙ＝ｋ６・Ｘ０＋ｋ７・Ｘ１
【００３６】係数発生回路３２はＶの値によって、係数
ｋ６、ｋ７を例えば次のように設定する。 ｐ／ｆが０≦Ｖ≦６のとき、 ｋ６＝（６−Ｖ）／４ ｋ７＝Ｖ／６ ｐ／ｆが６≦Ｖのとき、 ｋ６＝０ ｋ７＝１ この制御により、出力信号の空間的な高域周波数成分は
動きの量に応じて連続的に減衰する。
ｋ６、ｋ７を例えば次のように設定する。 ｐ／ｆが０≦Ｖ≦６のとき、 ｋ６＝（６−Ｖ）／４ ｋ７＝Ｖ／６ ｐ／ｆが６≦Ｖのとき、 ｋ６＝０ ｋ７＝１ この制御により、出力信号の空間的な高域周波数成分は
動きの量に応じて連続的に減衰する。
【００３７】ここで、２次元ＬＰＦ１３０の動作につい
て説明する。図６において、ラインメモリ９０から、遅
延回路１４０，１４１を経て、ラインメモリ９１までの
部分は信号を一定期間遅延させるメモリ回路を構成す
る。遅延回路１４０，１４１の遅延量は１サンプル周期
である。ラインメモリ９０，９１の遅延量は、それぞれ
カスケードに接続されている遅延回路１４０，１４１の
遅延量と合わせて１ライン周期となるように設定され
る。したがって、入力画像信号をｘ０、ラインメモリ９
０，遅延回路１４０，１４１，ラインメモリ９１の出力
を順番にｘ１〜ｘ４とすると、図７に示すように、ｘ０
とｘ４はｘ２の上下、ｘ１とｘ３はｘ２の左右の隣接点
となる。
て説明する。図６において、ラインメモリ９０から、遅
延回路１４０，１４１を経て、ラインメモリ９１までの
部分は信号を一定期間遅延させるメモリ回路を構成す
る。遅延回路１４０，１４１の遅延量は１サンプル周期
である。ラインメモリ９０，９１の遅延量は、それぞれ
カスケードに接続されている遅延回路１４０，１４１の
遅延量と合わせて１ライン周期となるように設定され
る。したがって、入力画像信号をｘ０、ラインメモリ９
０，遅延回路１４０，１４１，ラインメモリ９１の出力
を順番にｘ１〜ｘ４とすると、図７に示すように、ｘ０
とｘ４はｘ２の上下、ｘ１とｘ３はｘ２の左右の隣接点
となる。
【００３８】係数回路５４はｘ２の値を１／２倍し、そ
の他の係数回路５２，５３，５５，５６はそれぞれｘ
０，ｘ１，ｘ３，ｘ４の値を１／８倍する。加算回路６
４はこの結果を全て加算して、２次元ＬＰＦ１３０の出
力として、 Ｘ１＝ｘ２／２＋（ｘ０＋ｘ１＋ｘ３＋ｘ４）／８ を得る。この演算により、空間的な高域周波数成分は減
衰する。
の他の係数回路５２，５３，５５，５６はそれぞれｘ
０，ｘ１，ｘ３，ｘ４の値を１／８倍する。加算回路６
４はこの結果を全て加算して、２次元ＬＰＦ１３０の出
力として、 Ｘ１＝ｘ２／２＋（ｘ０＋ｘ１＋ｘ３＋ｘ４）／８ を得る。この演算により、空間的な高域周波数成分は減
衰する。
【００３９】なお、上記各実施例においては、動きベク
トル検出回路２０は現フレームと前フレーム間の信号の
変位量から動きベクトルを求めるようにしたが、画面全
体の共通な変位がある時には、この変位を減算して、動
きベクトルを補正するようにしてもよい。これにより、
カメラのパンなど目が追随する動きに対して、信号の高
域周波数が減衰するのを防ぐことができる。
トル検出回路２０は現フレームと前フレーム間の信号の
変位量から動きベクトルを求めるようにしたが、画面全
体の共通な変位がある時には、この変位を減算して、動
きベクトルを補正するようにしてもよい。これにより、
カメラのパンなど目が追随する動きに対して、信号の高
域周波数が減衰するのを防ぐことができる。
【００４０】また、上記各実施例においては、係数ｋ０
〜ｋ８の制御は動き検出のブロック単位で行い、同一ブ
ロック内の信号に対してはすべて同じ帯域制限を加えた
が、隣接ブロックの動き量から補間するなどして画素毎
の動きベクトルを求め、係数の制御を画素毎に行っても
よい。
〜ｋ８の制御は動き検出のブロック単位で行い、同一ブ
ロック内の信号に対してはすべて同じ帯域制限を加えた
が、隣接ブロックの動き量から補間するなどして画素毎
の動きベクトルを求め、係数の制御を画素毎に行っても
よい。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、物体
の動き量に応じて、局所的に画像の空間的な周波数を制
限するようにしたので、フレーム間処理に起因する２重
像を発生させることなく、人間の視覚特性に合った時間
周波数の制限が行える効果がある。また、画像符号化の
前段に用いれば、通常符号量の多い動き部分の信号帯域
の削減を行っているので、効果的に符号量を減少させる
効果がある。
の動き量に応じて、局所的に画像の空間的な周波数を制
限するようにしたので、フレーム間処理に起因する２重
像を発生させることなく、人間の視覚特性に合った時間
周波数の制限が行える効果がある。また、画像符号化の
前段に用いれば、通常符号量の多い動き部分の信号帯域
の削減を行っているので、効果的に符号量を減少させる
効果がある。
【図１】この発明の実施例１による時空間画像フィルタ
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図２】実施例１による時空間フィルタの周波数特性を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】実施例１および実施例２の水平フィルタおよび
垂直フィルタの周波数特性を示す説明図である。
垂直フィルタの周波数特性を示す説明図である。
【図４】この発明の実施例２による時空間画像フィルタ
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図５】この発明の実施例３による時空間画像フィルタ
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図６】実施例３の２次元ＬＰＦを示すブロック回路図
である。
である。
【図７】実施例３の２次元ＬＰＦの動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図８】従来例による時空間画像フィルタを示すブロッ
ク回路図である。
ク回路図である。
１０ フレームメモリ ２０ 動きベクトル検出回路 ２００ 適応型水平フィルタ ２０１ 適応型垂直フィルタ ２０２ 適応型２次元フィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】 時間方向の相関を利用して局所的に画像
の動きベクトルを求める手段と、画像信号の空間的な周
波数帯域を制限または強調する特性可変な空間フィルタ
とを備え、動きベクトルの大きさで空間フィルタの特性
を制御することにより、画像信号の時空間的な周波数制
限または強調を行う時空間画像フィルタ。 - 【請求項２】 時間方向の相関を利用して画像信号から
局所的に動きベクトルの水平成分と垂直成分を求める手
段と、画像信号の水平方向の周波数帯域を制限または強
調する特性可変な水平フィルタと、画像信号の垂直方向
の周波数帯域を制限または強調する特性可変な垂直フィ
ルタとを備え、動きベクトルの水平成分で水平フィルタ
の特性を制御し、動きベクトルの垂直成分で垂直フィル
タの特性を制御することにより、画像信号の時空間的な
周波数制限または強調を行う時空間画像フィルタ。 - 【請求項３】 時間方向の相関を利用して局所的に画像
の動きベクトルを求める手段と、画像信号の水平・垂直
方向の周波数帯域を制限または強調する特性可変な２次
元フィルタとを備え、動きベクトルの大きさで２次元フ
ィルタの特性を制御することにより、画像信号の時空間
的な周波数制限または強調を行う時空間画像フィルタ。 - 【請求項４】 前記動きベクトルを求める手段と、前記
特性可変なフィルタの間に動きベクトルの値を補正する
手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３に記載の時
空間画像フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5105518A JPH06319152A (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 時空間画像フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5105518A JPH06319152A (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 時空間画像フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06319152A true JPH06319152A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14409826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5105518A Pending JPH06319152A (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 時空間画像フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06319152A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005091648A1 (ja) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | Sony Corporation | 動き適応型３次元ｙ／ｃ分離システム及び画質改善方法 |
| US7106386B2 (en) | 2001-07-30 | 2006-09-12 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Device and method for improving picture quality |
| JP2007053697A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Toshiba Corp | デジタルノイズ低減装置及び方法及び映像信号処理装置 |
| JP2007074051A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 走査変換装置及びプログラム並びに走査変換装置を有するシステム |
| WO2007135798A1 (ja) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Panasonic Corporation | 画像処理装置 |
| JP2008252734A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sony Corp | 画像処理装置および方法、並びにプログラム |
| JP2009130557A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | 映像表示装置 |
| JP2010239513A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Olympus Corp | 画像処理装置、方法、プログラム、及び撮像システム |
| US20140168206A1 (en) * | 2005-12-02 | 2014-06-19 | Koninklijke Philips N.V. | Depth dependent filtering of image signal |
-
1993
- 1993-05-06 JP JP5105518A patent/JPH06319152A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7106386B2 (en) | 2001-07-30 | 2006-09-12 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Device and method for improving picture quality |
| WO2005091648A1 (ja) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | Sony Corporation | 動き適応型３次元ｙ／ｃ分離システム及び画質改善方法 |
| JP2007053697A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Toshiba Corp | デジタルノイズ低減装置及び方法及び映像信号処理装置 |
| JP4693546B2 (ja) * | 2005-08-19 | 2011-06-01 | 株式会社東芝 | デジタルノイズ低減装置及び方法及び映像信号処理装置 |
| JP2007074051A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 走査変換装置及びプログラム並びに走査変換装置を有するシステム |
| US20140168206A1 (en) * | 2005-12-02 | 2014-06-19 | Koninklijke Philips N.V. | Depth dependent filtering of image signal |
| US9595128B2 (en) * | 2005-12-02 | 2017-03-14 | Koninklijke Philips N.V. | Depth dependent filtering of image signal |
| WO2007135798A1 (ja) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Panasonic Corporation | 画像処理装置 |
| JP2008252734A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sony Corp | 画像処理装置および方法、並びにプログラム |
| JP2009130557A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | 映像表示装置 |
| JP2010239513A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Olympus Corp | 画像処理装置、方法、プログラム、及び撮像システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0629083B1 (en) | Interlaced-to-progressive scanning converter having a double-smoothing function and a method therefor | |
| JP2947186B2 (ja) | フリッカ軽減回路 | |
| JPS61102876A (ja) | ビデオ信号処理装置 | |
| JPH06319152A (ja) | 時空間画像フィルタ | |
| JPH1117954A (ja) | 映像信号処理装置 | |
| JPH07118813B2 (ja) | カラー映像信号エンコード方法 | |
| JP2853298B2 (ja) | テレビジョン信号の処理装置 | |
| JPH08280039A (ja) | ビデオ画像のフィルタ装置およびフィルタ方法 | |
| JP2637978B2 (ja) | 動き適応形画質改善装置 | |
| JPH06319129A (ja) | 時空間画像フィルタ | |
| JPH03190473A (ja) | ビデオ信号処理装置 | |
| JPS62171282A (ja) | 相関適応式雑音低減装置 | |
| Oistamo et al. | A motion insensitive method for scan rate conversion and cross error cancellation | |
| JP3014102B2 (ja) | 輪郭補正回路 | |
| JP3226799B2 (ja) | ノイズリデューサー回路 | |
| JPS6345988A (ja) | 輝度信号・色信号分離回路 | |
| JPH07184084A (ja) | 輪郭補正装置 | |
| JP2002344773A (ja) | ビデオ信号におけるノイズを減少する装置 | |
| JPH0256179A (ja) | 画像雑音除去処理方法 | |
| JP2523373B2 (ja) | 動き適応型輝度信号色信号分離装置 | |
| JPH051178Y2 (ja) | ||
| JPH0830781A (ja) | 空間フィルタ | |
| JPH07336563A (ja) | 画像フィルタリング方法及び画像フィルタリング装置 | |
| JPH11196295A (ja) | ノイズ低減回路 | |
| JP2791134B2 (ja) | ノイズ軽減回路 |