JPH06350915A - 映像信号のフィルタ処理方法およびこれを用いた映像特殊効果装置 - Google Patents

映像信号のフィルタ処理方法およびこれを用いた映像特殊効果装置

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JPH06350915A
JPH06350915A JP5137290A JP13729093A JPH06350915A JP H06350915 A JPH06350915 A JP H06350915A JP 5137290 A JP5137290 A JP 5137290A JP 13729093 A JP13729093 A JP 13729093A JP H06350915 A JPH06350915 A JP H06350915A
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Akihiro Morimoto
明宏 森本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 縮小を行った場合に、静止部での折り返し歪
みをなくし、垂直解像度を向上させ、画質を向上させる
ことを目的とする。 【構成】 入力映像信号の動き情報を検出する動き検出
回路8と、入力映像信号に対してフィルタ処理を施すフ
ィルタ処理回路2と、前記フィルタ処理回路2の出力映
像信号に対して縮小、回転、拡大等の映像変換処理を施
す内挿処理点を前記動き情報に応じて切り替える内挿処
理回路6とを備えた映像特殊効果装置であって、入力映
像信号に対する出力映像信号の垂直方向および水平方向
の縮小率を縮小率発生回路3から前記フィルタ処理回路
2に提供し、これにより前記フィルタ処理回路2のフィ
ルタ特性を前記縮小率に応じて設定し、かつ前記フィル
タ処理回路2でフィルタ処理される点を前記動き情報に
応じて設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理技術を利用し
て、原映像を基に拡大、縮小、回転等の加工を施した映
像を作成するときに用いる映像特殊効果装置および映像
信号のフィルタ処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】映像特殊効果装置の従来例としては、T
V技術IPA87−3に掲載されたものがある。すなわ
ち、デジタル画像処理技術を用いて、デジタル化された
入力映像の各画素のデータに対して、拡大、縮小、回転
あるいは3次元写像等の形状変換を行う処理に応じた演
算を施し、これにより、特殊効果映像を作成している
(飯田、岡田、西村他:実時間3次元特殊効果装置)。
【0003】このような従来の特殊効果装置としては、
図4に示すように、デジタル化された映像信号が入力さ
れる入力端子1と、各画素毎の映像信号にフィルタ処理
を施すフィルタ処理回路2と、各画素毎の入力映像信号
に対する出力映像信号の水平方向および垂直方向の縮小
率を発生して、フィルタ処理回路2に提供する縮小率発
生回路3と、フィルタ処理回路2の出力の映像信号をラ
スタスキャン順に格納するフレームメモリ4と、フレー
ムメモリ4に格納された映像信号に対して、縮小、回
転、拡大等の変換に応じた読み出すべき映像データ信号
のメモリ上のアドレスを発生するアドレス発生回路5
と、アドレス発生回路5が提供するアドレスに応じてラ
ンダムにフレームメモリ4から映像データ信号を読み出
す内挿処理回路6と、内挿処理された映像信号を出力す
る出力端子7とを備える。
【0004】このように構成された特殊効果装置におい
て、入力端子1から入力した各画素毎の映像信号は、フ
ィルタ処理回路2に入力される。映像を縮小する場合に
は、映像の縮小によって発生する折り返し歪み(aliasi
ng)を防ぐために、縮小率発生回路3から提供される入
力映像信号に対する、出力映像信号の各画素毎の水平方
向および垂直方向の縮小率に応じて、フィルタ処理回路
2により垂直方向の周波数帯域を制限する。水平方向お
よび垂直方向のフィルタ処理された映像信号は、一旦フ
レームメモリ4に格納された後、内挿処理回路6におい
て、アドレス発生回路5が提供する縮小、回転、拡大あ
るいは3次元写像等の形状変換処理に対応するアドレス
に該当する映像データ信号が読み出され、出力端子7か
ら出力される。
【0005】ここで、アドレス発生回路5が提供するア
ドレスは、通常、少数部を持つため、出力画素に対応す
る入力画素は一対一に対応しない。このため内挿処理回
路6では、アドレスの少数部を用いて、入力映像の近傍
の画素から内挿処理によって出力画素を生成する。
【0006】また、特殊効果装置の内挿処理回路とし
て、垂直方向の解像度を向上させるために、入力映像信
号の動き情報を用いて、内挿する点を変更する方式も提
案されている(特開昭63−121364号公報)。
【0007】このような特殊効果装置は、図5に示す様
に、デジタル化された映像信号が入力される入力端子1
と、連続する2フィールドをラスタスキャン順に格納す
るフレームメモリ4と、フレームメモリ4に格納された
映像信号に対して、縮小、回転、拡大等の変換に応じた
読み出すべき映像データ信号のメモリ上のアドレスを発
生するアドレス発生回路5と、入力映像信号の動き情報
を検出する動き検出回路8と、アドレス発生回路5が提
供するアドレスと動き検出回路8が提供する動き情報に
応じてランダムにフレームメモリ4から映像データ信号
を読み出す内挿処理回路6と、内挿処理された映像信号
を出力する出力端子7とを備える。
【0008】このように構成された特殊効果装置におい
て、入力端子1から入力した各画素毎の映像信号は、連
続した2フィールド分、フレームメモリ4に格納され
る。動き検出回路8では、入力映像信号のフレーム間に
動きがあるかどうかの動き情報を出力する。内挿処理回
路6において、アドレス発生回路5が提供する縮小、回
転、拡大あるいは3次元写像等の形状変換処理に対応す
るアドレス及び前記動き情報に応じた映像データの信号
がフレームメモリ4から読み出され、出力端子7から出
力される。
【0009】ここで、アドレス発生回路5が提供するア
ドレスは、通常、少数部を持つため、出力画素に対応す
る入力画素は一対一に対応しない。このため内挿処理回
路6では、アドレスの少数部を用いて、入力映像の近傍
の画素から内挿処理によって出力画素を生成する。この
とき、アドレス発生回路5が提供するアドレスが示す近
傍の画素において、前記動き情報が「動き」と判断され
たときは、内挿処理回路6では、同一フィールド内の入
力映像の近傍画素を用いて内挿処理を行う。また、アド
レス発生回路5の提供するアドレスが示す近傍の画素に
おいて、前記動き情報画「静止」と判断されたときは、
内挿処理回路6では、連続した2フィールドの入力映像
に対し、アドレスガ示す近傍画素を用いて内挿処理を行
う。
【0010】このように、動き情報が[静止」と判断さ
れた場合は、出力映像を1フィールドの入力映像から得
る場合に比べて、出力映像を連続する2フィールドの入
力映像から得るために、良好な垂直解像度が得られる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の特殊効果装置では、縮小処理時のフィルタ処理を1
フィールドの入力映像に対してのみ行うために、静止部
分では折り返し歪みが生じたり、垂直解像度が劣化する
という問題点があった。
【0012】この問題点を垂直方向に1/2に縮小する
場合を例にとり、図6を用いて説明する。
【0013】図6の横軸は垂直周波数、縦軸は利得であ
る。ここで垂直方向の走査線をNTSCの525本であ
るとすると、表現できる垂直周波数は525/2[cp
H](cycle/Height(画面高))である。
【0014】静止画の場合は、図6(a)の様に帯域が
存在し得る。このとき、従来の特殊効果装置のように、
フィールドの入力画像に対して、折り返し歪みを発生さ
せないために、垂直方向の帯域を半分に制限するフィル
タ処理を行うと、図6(b)の斜線部分の様に高域が通
過してしまい、縮小時に、折り返し歪みが発生したり、
垂直解像度が劣化してしまう原因となる。
【0015】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、縮小を行った場合に静止部での折り返し歪
みをなくし、垂直解像度を向上させることで、画質を向
上させる映像信号のフィルタ処理方法およびこれを用い
た特殊効果装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、入力映像信号に対して、該入力
映像信号に対する出力映像の垂直方向および水平方向の
縮小率に応じたフィルタ特性のフィルタ処理を行うフィ
ルタ処理方法であって、前記入力映像信号の動き情報を
用いてフィルタ処理点を設定するようにしたものであ
る。
【0017】請求項2の発明は、入力映像信号の動き情
報を検出する動き検出回路と、入力映像信号に対してフ
ィルタ処理を施すフィルタ処理回路と、フィルタ処理回
路の出力映像信号に対して縮小、回転、拡大等の映像変
換処理を施す内挿処理点を動き情報に応じて切り替える
内挿処理回路とを備えた映像特殊効果装置において、入
力映像信号に対する出力映像信号の垂直方向および水平
方向の縮小率をフィルタ処理回路に提供する手段と、動
き情報をフィルタ処理回路に提供する手段とを設け、フ
ィルタ処理回路のフィルタ特性を、縮小率に応じて設定
し、かつフィルタ処理回路でフィルタ処理される点を動
き情報に応じて設定するようにしたものである。
【0018】
【作用】従って、上記本発明方法によれば、フィルタ処
理を入力映像信号の動き情報に応じて設定される点に対
して行うから、縮小を行ったときの静止部での折り返し
歪みがなくなり、垂直解像を向上できる。
【0019】また、上記構成の映像特殊効果装置におい
ては、入力映像信号に対する垂直方向および水平方向の
縮小率に応じたフィルタ特性のフィルタ処理を、動き検
出手段で検出した動き情報に応じた点で行うから、縮小
を行ったときの静止部での折り返し歪みがなくなり、垂
直解像度が向上して鮮鋭な映像を出力できるとともに画
質を向上し得る。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例につて、図1〜図3を
参照しながら説明する。
【0021】図1は、本発明によるフィルタ処理方法を
用いた映像特殊効果装置の構成を示すブロック図であ
り、図4および図5に示す場合と同様な、入力端子1、
フィルタ処理回路2、縮小率発生回路3、フレームメモ
リ4、アドレス発生回路5、内挿処理回路6、出力端子
7および動き検出回路8を備えており、さらに、図4お
よび図5に示す従来例と異なる点は、動き検出回路8か
ら得られる各画素毎の入力映像信号の動き情報をフィル
タ処理回路2に供給し、この動き情報を用いてフィルタ
処理回路2でフィルタ処理される点を設定するようにし
たところにある。
【0022】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について説明する。入力端子1から入力された各画
素毎の映像信号(デジタル信号)は、フィルタ処理回路
2でフィルタ処理される。このとき、フィルタ処理回路
2におけるフィルタ特性は、縮小率発生回路3が提供す
る、入力映像信号に対する出力映像信号の水平方向およ
び垂直方向の縮小率によって設定される。そして、フィ
ルタ処理回路2でフィルタ処理される点は、動き検出回
路8が提供する動き情報により設定される。フィルタ処
理された水平方向および垂直方向の映像信号は、一旦フ
レームメモリ4に格納された後、アドレス発生回路5が
提供する縮小、回転、拡大等の処理に応じたアドレス
と、動き検出回路8が提供する動き情報に応じた映像デ
ータが、内挿処理回路6においてフレームメモリ4から
読み出され、内挿処理された後、出力端子7から出力さ
れる。
【0023】次に上記垂直方向のフィルタ処理におい
て、入力映像を垂直方向に画面全体同一の縮小率で縮小
した場合に、フィルタ処理される点が動き検出回路8が
提供する動き情報に応じて、どのように設定されるかに
ついて以下説明する。
【0024】本実施例のフィルタ処理回路2には、1次
元のFIRディジタルフィルタを用いる。この場合、動
き検出回路8が提供する動き情報が「静止」または、
「動き」としたときの動き情報に応じたフィルタ処理点
は図2で表される。
【0025】図2では、フィルタのタップ長を5タップ
とした場合の垂直方向のフィルタ処理点を示している。
注目画素の動き情報が「静止」の場合、図2(a)のよ
うに現フィールドと前フィールドの画素に対しフィルタ
処理を行う。注目画素の情報が「動き」の場合は、図2
(b)のように現フィールドの画素のみに対してフィル
タ処理を行う。
【0026】このような処理は、フィルタ処理点をフィ
ルタ処理の注目画素に対する動き情報に応じて切り替え
るだけで、通常用いられているFIRフィルタで実現可
能である。
【0027】また、本実施例において、静止画を垂直方
向に1/2の縮小処理を行った場合、フィルタ処理にお
ける周波数特性を図3を用いて説明する。
【0028】図3(a)は、図6(a)と同じ図であ
り、表現できる周波数は525/2[cpH]である。
このとき、図2(a)で示すような画素に対して、垂直
方向の帯域を半分に制限するフィルタ処理を行うと、図
3(b)で示すような帯域制限がなされる。この場合図
6(b)で生じていたような折り返し歪みの原因となる
高域が帯域制限されており、縮小しても折り返し歪みが
生じない。
【0029】これにより、本実施例の映像特殊効果装置
では、入力映像に対応する垂直方向の縮小率、水平方向
の縮小率に応じたフィルタ特性のフィルタ処理を、動き
情報に応じて設定される点に対して行うことにより、縮
小を行ったときの静止部での折り返し歪みがなくなり、
垂直解像度を向上できるほか、鮮鋭な映像を出力するこ
とができ、画質を向上させることができる。
【0030】なお水平方向のフイルタ処理は、動き情報
によってフィルタ処理点を変える必要はない。
【0031】また、ここでは、フイルタ処理される注目
画素のみの動き情報に応じてフィルタ処理点を変更した
が、フイルタ処理されるタップ長分の多数の動き情報を
用いて、フィルタ処理点を変えても良い。
【0032】また、フィルタ処理では、水平フィルタの
後に垂直フィルタ処理を行っても、あるいは垂直フィル
タ処理の後に、水平フィルタ処理を行っても良い。
【0033】
【発明の効果】本発明は、上記実施例より明らかなよう
に、入力映像に対応する垂直方向の縮小率、水平方向の
縮小率に応じたフィルタ特性のフィルタ処理を、動き情
報に応じて設定される点に対し行うことにより、縮小を
行ったときの静止部での折り返し歪みがなくなり、垂直
解像度を向上できるとともに、鮮鋭な映像を出力するこ
とができ、映像特殊効果装置の画質を向上させることが
できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を適用した映像特殊効果装置の一実
施例における構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施例における垂直方向のフィルタ処
理点を示す図
【図3】本発明の実施例における垂直方向のフィルタ特
性を示す特性図
【図4】従来の映像特殊効果装置の構成を示すブロック
【図5】従来の映像特殊効果装置の構成を示すブロック
【図6】従来の映像特殊効果装置における垂直方向のフ
ィルタ特性を示す特性図
【符号の説明】
1 入力端子 2 フィルタ処理回路 3 縮小率発生回路 4 フレームメモリ 5 アドレス発生回路 6 内挿処理回路 7 出力端子 8 動き検出回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力映像信号に対して、該入力映像信号
    に対する出力映像の垂直方向および水平方向の縮小率に
    応じたフィルタ特性のフィルタ処理を行うフィルタ処理
    方法であって、 前記入力映像信号の動き情報を用いてフィルタ処理点を
    設定することを特徴とする映像信号のフィルタ処理方
    法。
  2. 【請求項2】 入力映像信号の動き情報を検出する動き
    検出回路と、前記入力映像信号に対してフィルタ処理を
    施すフィルタ処理回路と、前記フィルタ処理回路の出力
    映像信号に対して縮小、回転、拡大等の映像変換処理を
    施す内挿処理点を前記動き情報に応じて切り替える内挿
    処理回路とを備えた映像特殊効果装置であって、 前記入力映像信号に対する出力映像信号の垂直方向およ
    び水平方向の縮小率を前記フィルタ処理回路に提供する
    手段と、前記動き情報を前記フィルタ処理回路に提供す
    る手段とを設け、前記フィルタ処理回路のフィルタ特性
    を、前記縮小率に応じて設定し、かつ前記フィルタ処理
    回路でフイルタ処理される点を前記動き情報に応じて設
    定することを特徴とする映像特殊効果装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999038119A1 (fr) * 1998-01-22 1999-07-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede et dispositif de conversion d'image

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999038119A1 (fr) * 1998-01-22 1999-07-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede et dispositif de conversion d'image
US6348926B1 (en) 1998-01-22 2002-02-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image conversion method and conversion device
CN1114886C (zh) * 1998-01-22 2003-07-16 松下电器产业株式会社 图象变换方法及图象变换装置

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