JPH0654345A - Ｍｕｓｅ信号の動き検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １フレーム分の画像情報を保持するだけでよ
く、合成処理も必要としない簡易な構成のＭＵＳＥ信号
の動き検出装置を提供する。 【構成】 ＭＵＳＥ信号のフレーム間オフセットサブサ
ンプリングに基づく非サンプル点の画素情報を垂直方向
及び水平方向の隣接画素からそれぞれ補間処理して算出
する垂直方向平均化回路１２及び水平方向平均化回路１
３が備えられる。ＭＵＳＥ信号は、１フレーム遅延回路
１４で１フレーム期間遅延され、減算器１７，１８で両
平均化回路１２，１３の出力と減算処理される。これら
差分のうちの最小値が最小値選択回路２１により選択さ
れて動き検出信号が生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＭＵＳＥ／ＮＴＳＣ
コンバータ等に使用され、ＭＵＳＥ信号の動き領域を検
出するＭＵＳＥ信号の動き検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハイビジョン衛星放送用に開発さ
れたＭＵＳＥ（multiple sub-Nyquistsampling encodin
g）方式に基づくテレビジョン信号を、現行標準方式で
あるＮＴＳＣ方式用のテレビジョン受像機で受信可能に
するＭＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバータが種々開発されてい
る。この種のコンバータは、通常のＭＵＳＥデコーダの
ように装置規模が大型にならず、簡易な方式で小型廉価
であることが特徴であるが、画質の点を考慮して、通常
のＭＵＳＥデコーダのように動画領域の処理と静止画領
域の処理とを異ならせるようにしたものも開発されてい
る。このような処理形態では、動き検出処理が必要にな
る。

【０００３】ところで、ＭＵＳＥ信号は、フレーム間オ
フセットサブサンプリングされて伝送されるので、フレ
ーム間ではサンプリングされた画素の位相が１８０°ず
れる。このため、従来のＭＵＳＥデコーダでは、２フレ
ーム間の差分をとることにより動き検出を行っている。
図５は、従来のＭＵＳＥ信号の動き検出回路を示すブロ
ック図である。ＭＵＳＥ信号は、２フレーム遅延回路１
で２フレーム分遅延される。この２フレーム遅延された
信号と入力信号との差分が減算器２で求められ、絶対値
算出回路３でその絶対値が求められる。そして、動きの
誤検出を防止するため非線形処理回路５で処理される。

【０００４】ところで、図６（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、＃１〜＃４フレームにかけて比較的速い動き部分が
含まれている場合、２フレームの差分では、同図
（ｅ），（ｆ）に示すように、動き検出信号に抜けが生
じてしまう。そこで、図５に示すように、１フレーム遅
延回路６を設け、＃１フレームと＃３フレームの差分の
絶対値と、＃２フレームと＃４フレームの差分の絶対値
とを、最大値選択回路７で合成することにより、図６
（ｇ）のような抜けがない動き検出信号を得るようにし
ている。なお、１フレーム遅延回路６に最大値が保持さ
れていると、最大値選択回路７の出力は、常に最大値と
なり、再度１フレーム遅延回路６に蓄積されてしまうの
で、１フレーム遅延回路６の出力に乗算器８で減衰係数
α（０＜α＜１）を乗算することにより、静止画領域に
おける１フレーム遅延回路６の蓄積値を減衰させるよう
にしている。また、非線形処理回路９は、動きの検出も
れをなくすため、動き信号を縦横方向に引き伸ばすもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の動き検出回路では、２フレーム分の画像情報を
保持するためのメモリと、１フレーム分の画像情報を保
持するためのメモリとを必要とするうえ、動き部分が速
い場合に、奇数フレーム同士の差分と偶数フレーム同士
の差分とを合成処理しなければならず、回路規模が大型
になるという問題点がある。

【０００６】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、１フレーム分の画像情報を保持す
るだけでよく、合成処理も必要としない簡易な構成のＭ
ＵＳＥ信号の動き検出装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るＭＵＳＥ
信号の動き検出装置は、ＭＵＳＥ信号のフレーム間オフ
セットサブサンプリングに基づく非サンプル点の画素情
報を周囲の画素から補間処理して算出する補間処理手段
と、前記ＭＵＳＥ信号及び前記補間処理手段の算出結果
の一方を１フレーム期間遅延させる１フレーム遅延手段
と、前記ＭＵＳＥ信号及び前記補間処理手段の算出結果
の他方と前記１フレーム遅延手段の出力との差分を求
め、得られた差分に基づいて動き検出信号を生成出力す
る信号処理手段とを具備してなることを特徴とする。

【０００８】この発明に係るＭＵＳＥ信号の動き検出装
置は、より好ましくは、前記補間処理手段が、異なる周
囲の画素を用いた複数の補間処理をそれぞれ行う複数の
補間処理部からなり、前記信号処理手段が、前記複数の
補間処理部の出力に基づく複数の前記差分のうちの最小
値を用いて動き検出信号を生成出力するものであること
を特徴とする。

【０００９】

【作用】この発明によれば、フレーム間オフセットサブ
サンプリングに基づく非サンプル点の画像情報を、補間
処理手段が周囲の画素から補間処理して求めるので、１
フレーム間で同一の対象画素について差分を求めること
ができる。このため、フレームメモリとしては１フレー
ム分の画像情報を記憶できる小容量のものを使用するこ
とができ、装置構成を簡略化することができる。

【００１０】この発明では、補間処理によって１フレー
ム差の画素を求めているので、画像のエッジ部分では静
止画を動画と誤認する可能性がある。一方、人間の視覚
特性は、動画に関して解像度が落ちるので、静止画が動
画と誤認される場合と、動画が静止画と誤認される場合
とを比較すると、後者の方が画質劣化の影響が少ない。
そこで、例えば異なる周囲の画素を用いた複数の補間処
理を行い、それらの処理結果の最小値を用いて動き検出
信号とすれば、静止画を動画と認識する確率が大幅に減
り、画質を殆ど劣化させずにこの発明の効果を得ること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、添付の図面を参照してこの発明の実施
例について説明する。図１はこの発明の実施例に係るＭ
ＵＳＥ／ＮＴＳＣコンバータにおける動き検出回路の構
成を示すブロック図である。

【００１２】ＭＵＳＥ信号は、遮断周波数が４ＭＨｚの
ローパスフィルタ１１に入力され、フレーム間及びフィ
ールド間オフセットサブサンプリングによる折り返し歪
み成分を除去される。ローパスフィルタ１１の出力は、
補間処理手段を構成する垂直方向平均化回路１２及び水
平方向平均化回路１３に入力されている。

【００１３】垂直方向平均化回路１２は、入力画素ａ
と、縦続接続された１ライン遅延回路３１，３２による
２ライン分遅延された画素ｂとを加算器３３で加算して
両信号の平均値を算出する。これらの画素ａ，ｂの空間
的位置関係は、図２のようになっている。即ち、この回
路１２は、垂直方向に隣接する画素ａ，ｂから、“×”
で示す対象画素の情報を補間処理によって算出する。

【００１４】水平方向平均化回路１３は、１ライン置換
回路３１で１ライン分遅延された画素ｃと、１画素遅延
回路３４で１サンプル周期分遅延された画素ｄとを加算
器３５で加算して両信号の平均値を算出する。これらの
画素ｃ，ｄの空間的位置関係は、図２のようになってい
る。即ち、この回路１３は、水平方向に隣接する画素
ｃ，ｄから“×”で示す対象画素の情報を補間処理によ
って算出する。

【００１５】一方、入力ＭＵＳＥ信号は、縦続接続され
た１フレーム遅延回路１４及び１ライン遅延回路１５で
１フレーム＋１ライン分遅延されたのち、上記と同様に
遮断周波数が４ＭＨｚのローパスフィルタ１６に入力さ
れ、折り返し歪みを除去される。そして、この信号と、
２つの平均化回路１２，１３の出力との差分が、減算器
１７，１８によってそれぞれ求められるようになってい
る。

【００１６】減算器１７，１８の出力は、絶対値算出回
路１９，２０でそれぞれ絶対値を算出される。絶対値算
出回路１９，２０の出力は、最小値選択回路２１に入力
され、小さい方の値を選択されて出力される。最小値選
択回路２１の出力は、誤検出を防止するために非線形処
理回路２２で縦横方向に引き伸ばされ、動き検出信号と
して出力されるようになっている。

【００１７】このように構成されたこの実施例に係る動
き検出回路において、いま、図３（ａ），（ｂ）に示す
ように被写体として速い動き部分が存在している場合、
＃２フレームでは２つの平均化回路１２，１３による補
間処理で＃１フレームと対応する画素の位置の画素情報
を得ているので、１フレーム差の演算処理を行うことが
できる。このため、１フレームの情報を貯えるメモリを
１つ備えていればよく、奇数フレームと偶数フレームと
の合成処理の必要もない。なお、実際には、図３
（ａ），（ｂ）の画素情報は、ローパスフィルタ１１，
１２によって図３（ｃ），（ｄ）のように帯域制限さ
れ、さらに減算器１７，１８及び絶対値回路１９．２０
で図３（ｅ）に示すように、差分の絶対値がとられる。
そして、非線形処理回路２２で図３（ｅ）の点線で示す
ような動き検出信号となる。

【００１８】ところで、図２に示すように、画素ａ，
ｂ，ｄ側が黒、画素ｃ側が白となっている垂直方向に延
びるエッジ（静止画像）が存在している場合、参照画素
×を垂直方向平均化回路１２から得ると黒、水平方向平
均化回路１１から得ると白と黒の中間レベルとなる。こ
のため、加算器１７の出力は０であるが、加算器１８の
出力は０以上となる。したがって、両出力のうち、大き
いほうの出力を採用すると、静止エッジ部分が動き部分
であると誤認識されることになるが、この回路では、両
出力のうち最小値を選択して動き検出信号を得るように
しているので、このような誤検出が生じることがなく、
静止画像の劣化を防止することができる。また、この回
路によれば、１フレーム遅延回路１４（フレームメモ
リ）の入出力信号を交互に選択するように構成すること
により、フレームメモリをフレーム間内挿回路として使
用することもできる。

【００１９】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
れるものではない。例えば、フレーム間内挿回路とフレ
ームメモリを共有する必要がなければ、図１のローパス
フィルタ１１，１６及び１ライン遅延回路１５，３１
は、同一の機能を有しているので、図４に示すように、
１ライン遅延回路３１の出力を１フレーム遅延回路１４
に入力させるようにすれば、１ライン遅延回路１５とロ
ーパスフィルタ１６とを削除することができ、より簡単
な構成とすることができる。また、上記実施例では、垂
直方向の補間処理結果と、水平方向の補間処理結果とを
用いて動き検出するようにしているが、補間処理の方法
や数等は、例示されたものに限定されるものではなく、
例えば水平垂直の４画素を用いて補間処理する等、他の
方法を用いてもよい。また、上記実施例では、入力され
たＭＵＳＥ信号を１フレーム遅延させているが、入力Ｍ
ＵＳＥ信号は遅延させず、平均化回路１２，１３による
補間処理結果の方を１フレーム遅延させるようにしても
同様の効果を得ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
フレーム間オフセットサブサンプリングに基づく非サン
プル点の画像情報を周囲の画素から補間処理して求める
ので、１フレーム間で同一の対象画素について差分を求
めることができる。このため、フレームメモリとしては
１フレーム分の画像情報を記憶できる小容量のものを使
用することができ、装置構成を簡略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】

【図１】 この発明の実施例に係るＭＵＳＥ／ＮＴＳＣ
コンバータにおける動き検出回路のブロック図である。

【図２】 同回路で演算に供される画素の空間的位置関
係を示す図である。

【図３】 同回路の作用を説明するための各部の信号波
形図である。

【図４】 この発明の他の実施例に係るＭＵＳＥ／ＮＴ
ＳＣコンバータにおける動き検出回路のブロック図であ
る。

【図５】 従来の動き検出回路のブロック図である。

【図６】 同回路の作用を説明するための各部の信号波
形図である。

【符号の説明】

１…２フレーム遅延回路、２，１７，１８…減算器、
３，１９，２０…絶対値算出回路、４，１１，１６…ロ
ーパスフィルタ、５，９，２２…非線形処理回路、６，
１４…１フレーム遅延回路、７…最大値選択回路、８…
乗算器、１２…垂直方向平均化回路、１３…水平方向平
均化回路、１５，３１，３２…１ライン遅延回路、２１
…最小値選択回路、３４…１画素遅延回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＵＳＥ信号のフレーム間オフセットサ
   ブサンプリングに基づく非サンプル点の画素情報を周囲
   の画素から補間処理して算出する補間処理手段と、 前記ＭＵＳＥ信号及び前記補間処理手段の算出結果の一
   方を１フレーム期間遅延させる１フレーム遅延手段と、 前記ＭＵＳＥ信号及び前記補間処理手段の算出結果の他
   方と前記１フレーム遅延手段の出力との差分を求め、得
   られた差分に基づいて動き検出信号を生成出力する信号
   処理手段とを具備してなることを特徴とするＭＵＳＥ信
   号の動き検出装置。