JPH07114496B2 - Motion compensation subsample interpolator - Google Patents

Motion compensation subsample interpolator

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JPH07114496B2
JPH07114496B2 JP19604186A JP19604186A JPH07114496B2 JP H07114496 B2 JPH07114496 B2 JP H07114496B2 JP 19604186 A JP19604186 A JP 19604186A JP 19604186 A JP19604186 A JP 19604186A JP H07114496 B2 JPH07114496 B2 JP H07114496B2
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高品位テレビ受像機において、伝送されてく
る動き情報から各フィールド間の動き補正量を演算によ
り求め、欠落点をフィールド間補間する動き補正サブサ
ンプル内挿装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention, in a high-definition television receiver, calculates a motion correction amount between each field from transmitted motion information, and interpolates a missing point between the fields. The present invention relates to a motion correction subsample interpolation device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来提案されている動き補正サブサンプル内挿装置は、
NHK放送技術研究所が昭和59年6月の創立記念講演で
「高品位テレビの新しい伝送方式(MUSE)」で発表した
資料に述べられている。これによると第4図に示すよう
な構成の動き補正サブサンプル内挿装置が考えられてい
る。
The conventionally proposed motion-correction subsample interpolation device is
It is described in the material announced by NHK Broadcasting Technology Research Laboratories in "New Transmission System (MUSE) of High Definition Television" at the foundation commemorative lecture in June, 1984. According to this, a motion-correction sub-sample interpolation device having a configuration as shown in FIG. 4 is considered.

図において、1は16.2MHzのサンプルレートで伝送され
る映像信号を入力する映像入力端子、2はこの入力端子
1に入力される映像信号と後述する動き補正フィールド
メモリ7の出力信号と32.4MHzのサブサンプルのタイミ
ングで切替えるスイッチS1、3はスイッチS1を通過する
32.4MHzのサンプルレートの1フレーム分の信号を畜え
る非動き補正フィールドメモリ、7はこのメモリ3から
出力された32.4MHzのサンプルレートの1フレーム分の
信号を畜え、動きベクトルによって動き補正を行なう動
き補正フィールドメモリである。11は非動き補正フィー
ルドメモリ3の出力信号とスイッチS1を通過した信号を
もとに、欠落サンプル点を補間するフィールド間補間フ
ィルタ、12はスイッチS1を通過した信号のみをもとに欠
落サンプル点を補間するフィールド内補間フィルタ、13
は動き補正を行なわない時には上側接点に接続してフィ
ールド間補間フィルタ11の出力信号を通過させ、動き補
正を行なう時または動き検出がなされた時には下側接点
に接続してフィールド内補間フィルタ12の出力信号を通
過させるスイッチS2、14はスイッチS2を通過する信号、
即ち欠落サンプル点が補間され64.8MHzのサンプルレー
トとなった信号を出力する映像出力端子である。
In the figure, 1 is a video input terminal for inputting a video signal transmitted at a sample rate of 16.2 MHz, and 2 is a video signal input to this input terminal 1 and an output signal of a motion compensation field memory 7 described later and 32.4 MHz. Switches S 1 and 3 that switch at subsample timing pass through switch S 1 .
A non-motion-correction field memory that stores a 1-frame signal having a sample rate of 32.4 MHz, 7 stores a 1-frame signal that has a sample rate of 32.4 MHz output from this memory 3, and performs motion correction using a motion vector. This is a motion compensation field memory to be executed. 11 missing on the basis of the signal passed through the output signal and the switch S 1 non-motion compensated field memory 3, the inter-field interpolation filter for interpolating the missing sampling points, 12 on the basis of only the signal passing through the switch S 1 In-field interpolation filter to interpolate sample points, 13
Is connected to the upper contact when no motion correction is performed to allow the output signal of the inter-field interpolation filter 11 to pass through, and is connected to the lower contact when motion correction is performed or when motion detection is performed and Switches S 2 and 14 for passing the output signal are signals passing through the switch S 2 ,
That is, it is a video output terminal for outputting a signal having a sample rate of 64.8 MHz by interpolating the missing sample points.

次に動作について説明する。高品位テレビ信号の新しい
伝送方式は4フィールドで一巡するサブナイキストサン
プリングであり、その所要帯域幅は8.1MHzである。
Next, the operation will be described. A new transmission method for high-definition television signals is sub-Nyquist sampling, which makes a cycle of four fields, and its required bandwidth is 8.1 MHz.

今、映像入力端子1に第1フィールドの信号が入力され
ている場合を考える。この時、非動き補正フィールドメ
モリ3には一巡前の第2フィールドと第4フィールドの
信号が記憶され、一方動き補正フィールドメモリ7には
一巡前の第1フィールドと第3フィールドの信号が記憶
されている。カメラのパンニングにより動きベクトルが
存在した時には、動き補正フィールドメモリ7の内容は
そのベクトル量に従って2次元的に移動する。ここでは
伝送されてくる動きベクトルを1フレーム隔てたフレー
ム間の動き補正量であると仮定する。一方、動き補正フ
ィールドメモリ7に入力すべき動き補正量は1フレーム
隔てたフィールド間の動き補正量であるが、パンニング
による画像の動きが十分滑らかであることを考えると、
動き補正フィールドメモリ7の内容は映像入力端子1に
入力される第1フィールドの信号を基準に動き補正が行
なわれると考えてよい。スイッチS1は32.4MHzのサブサ
ンプルのタイミングで切替わり、フィールドごとに位相
が反転し、また動きベクトルによっても位相が反転す
る。結局、今の場合映像入力端子1から入力された第1
フィールドの信号と動き補正が行なわれた一巡前の第3
フィールドの信号がスイッチS1を通過する。
Now, consider the case where the signal of the first field is input to the video input terminal 1. At this time, the non-motion correction field memory 3 stores the signals of the second field and the fourth field before one cycle, while the motion correction field memory 7 stores the signals of the first field and the third field before one cycle. ing. When a motion vector exists due to panning of the camera, the contents of the motion correction field memory 7 move two-dimensionally according to the vector amount. Here, it is assumed that the transmitted motion vector is a motion correction amount between frames separated by one frame. On the other hand, the motion correction amount to be input to the motion correction field memory 7 is the motion correction amount between fields separated by one frame, but considering that the motion of the image by panning is sufficiently smooth,
It can be considered that the contents of the motion correction field memory 7 are subjected to motion correction based on the signal of the first field input to the video input terminal 1. The switch S 1 is switched at the timing of the sub-sample of 32.4 MHz, the phase is inverted for each field, and the phase is also inverted by the motion vector. After all, in the present case, the first input from the video input terminal 1
Field signal and motion compensation was done 3rd before one cycle
The field signal passes through switch S 1 .

スイッチS1を通過した信号と非動き補正フィールドメモ
リ3の出力信号とはフィールド間補間フィルタ11に入力
され、フィールド間補間を行なう。動き補正を行なわな
い時、すなわちスイッチS2が上側接点に接続している時
には映像出力端子14からフィールド間補間された64.8MH
zのサンプルレートの映像信号を出力する。
The signal that has passed through the switch S 1 and the output signal of the non-motion correction field memory 3 are input to the inter-field interpolation filter 11 to perform inter-field interpolation. When motion compensation is not performed, that is, when switch S 2 is connected to the upper contact, inter-field interpolation of 64.8 MH from video output terminal 14 is performed.
Outputs a video signal with a sample rate of z.

またスイッチS1を通過した信号は、フィールド内補間フ
ィルタ12に入力される。フィールド内補間フィルタ12は
フィールド内補間を行ない、スイッチS2が下側接点に接
続している時には、映像出力端子14からフィールド内補
間された64.8MHzのサンプルレートの映像信号を出力す
る。スイッチS2が下側接点に接続されるのは、動き補正
が行なわれる時と動き検出がなされた時であり、前者は
フィールド単位で、後者は画素単位でスイッチS2が切替
わる。
The signal that has passed through the switch S 1 is input to the intra-field interpolation filter 12. The intra-field interpolation filter 12 performs intra-field interpolation, and when the switch S 2 is connected to the lower contact, outputs the video signal at the sample rate of 64.8 MHz interpolated in the field from the video output terminal 14. The switch S 2 is connected to the lower contact is when the time and the motion detection is made that motion compensation is performed, the former field by field, the latter switch S 2 is switched in units of pixels.

動き補正が行なわれずに映像入力端子1にC1フィールド
が入力された時の第4図の5a〜5eの状態を第5図に示
す。但し、信号をフィールドで表わすと……a0,b0,c0,d
0,a1,b1,c1,d1……の順に流れているとする。図中、A
はフィールド間処理である補間関数fAによりd0,a1,b1,c
1から補間される補間値を示す。また動き補正が行なわ
れ、映像入力端子1にc1フィールドが入力された時の第
4図の6a,6c〜6eの信号の状態を第6図に示す。図中、
信号の上の横線は動き補正が行なわれたことを示し、B
はフィールド内処理である補間関係fBにより▲▼c1
から補間される補間値を示す。
FIG. 5 shows the states of 5a to 5e in FIG. 4 when the C 1 field is input to the video input terminal 1 without motion compensation. However, if the signal is expressed in fields ... a 0 , b 0 , c 0 , d
It is assumed that the flow is 0 , a 1 , b 1 , c 1 , d 1 ... A in the figure
D 0 by the interpolation function f A is the inter-field processing, a 1, b 1, c
Indicates the interpolation value that is interpolated from 1 . FIG. 6 shows the states of the signals 6a, 6c to 6e in FIG. 4 when the motion correction is performed and the c 1 field is input to the video input terminal 1. In the figure,
The horizontal line above the signal indicates that motion compensation has been performed, B
Is ▲ ▼ c 1 due to the interpolation relation f B
The interpolation value interpolated from is shown.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来の動き補正サブサンプル内挿方式では、動き補正実
施時に、伝送されてくるベクトルを2フィールド隔てた
フィールド間の動き補正量として代用し、しかも相隣る
フィールド間の動き補正は行なわれていないので、欠落
サンプル点の補間はフィールド内で行なわなければなら
ず、これをフィールド内補間フィルタによって補間して
いた。しかるにこの方式では動き補正実施時の解像度が
低下するという問題点があった。
In the conventional motion compensation sub-sample interpolation method, when the motion compensation is performed, the transmitted vector is used as a motion compensation amount between the fields separated by two fields, and the motion compensation between adjacent fields is not performed. Therefore, the interpolation of the missing sample points has to be performed in the field, and this is interpolated by the in-field interpolation filter. However, this method has a problem that the resolution at the time of performing the motion correction is lowered.

この発明は上記のようにな問題点を解消するためになさ
れたもので、伝送されてくる動きベクトルから各フィー
ルド間の動き補正量を正確に求めて、動き補正を行なわ
ない場合と同様、動き補正を行なう場合にもフィールド
間補間フィルタを用いることにより、解像度の低下を抑
えることのできる動き補正サブサンプル内挿装置を得る
ことを目的とする。
The present invention has been made to solve the problems as described above. The motion correction amount between each field is accurately obtained from the transmitted motion vector, and the motion correction is performed similarly to the case where the motion correction is not performed. An object of the present invention is to obtain a motion-compensated sub-sample interpolation device capable of suppressing a decrease in resolution by using an inter-field interpolation filter even when performing correction.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る動き補正サブサンプル内挿装置は、所定
のサンプル位置を保って4フィールドで一巡するように
間欠的にサブサンプルを行って伝送されてくる映像信号
のサンプル値に基づいて、受信側で4フィールド期間に
受信した上記サンプル値からその欠落点を補間して映像
信号を再生する場合に、送信側において検出された映像
信号の1フレーム隔てたフレーム間の動き情報に基づ
き、受信側で映像信号を遅延させて補間するサンプル値
の補間位置を補正する動き補正サブサンプル内挿装置に
おいて、上記1フレーム隔てたフレーム間の動き情報か
ら、受信側において1フレーム隔てたフィールド間の動
き情報を求める第1の動き補正情報演算手段と、該第1
の動き補正情報演算手段の出力に基づいて1フレーム隔
てた映像情報の動き補正を行う第1の動き補正手段と、
上記第1の動き補正情報演算手段から1フィールド隔て
たフィールド間の動き情報を求める第2の動き情報演算
手段と、該第2の動き補正情報演算手段の出力に基づい
て1フィールド隔てた映像情報の動き補正を行う第2の
動き補正手段と、受信側で求められた上記1フレーム隔
てたフィールド間の動き情報,および1フィールド隔て
たフィールド間の動き情報とを用いて、現在のフィール
ドに対して過去の3フイールドの映像信号の動き補正を
行ない、動き補正された計4フィールドの映像信号から
伝送時に欠落しているサンプル点をフィールド間補間す
るフィールド間補間手段とを備えるようにしたものであ
る。
A motion compensation sub-sample interpolation apparatus according to the present invention, on the basis of a sample value of a video signal transmitted by intermittently performing sub-sampling so as to make a cycle of four fields while maintaining a predetermined sample position. When the video signal is reproduced by interpolating the missing points from the sample values received in the 4 field period, the receiving side is based on the motion information between the frames of the video signal detected by the transmitting side one frame apart. In a motion correction sub-sample interpolation device that delays a video signal and corrects the interpolation position of a sample value, motion information between fields separated by one frame on the receiving side is calculated from motion information between frames separated by one frame. A first motion correction information calculation means to be obtained, and the first
First motion correction means for correcting the motion of the video information separated by one frame based on the output of the motion correction information calculation means of
Second motion information calculation means for obtaining motion information between fields separated by one field from the first motion correction information calculation means, and video information separated by one field based on the output of the second motion correction information calculation means. Using the second motion compensation means for compensating the motion of the present field, the motion information between the fields separated by one frame and the motion information between the fields separated by one field, which are obtained on the receiving side, with respect to the current field. And the inter-field interpolating means for interpolating the sample points missing during transmission from the motion-compensated video signals of a total of four fields are inter-field interpolated. is there.

〔作用〕[Action]

この発明においては、上述のように構成したことによ
り、伝送されてくる動きベクトルから、受信側で1フレ
ーム隔てたフィールド間の動きベクトルと、1フィール
ド隔てたフィールド間の動きベクトルを正確に求めるこ
とができ、従来の動き補正ではフィールド内補間により
伝送時に欠落しているサンプル点を補間することとな
り、結果として動き補正される映像の解像度が低下して
いたのに対し、本発明の動き補正では、受信側で求めた
上記2種類の動きベクトルにより、現在のフィールドに
対して過去3フィールドの映像信号を動き補正すること
ができ、動き補正を行うか否かにかかわらず、計4フィ
ールド分の映像信号からフィールド間補間によって、伝
送時に欠落しているサンプル点を補間することが可能と
なり、結果として動き補正される映像の解像度の低下を
抑えることができる。
According to the present invention, with the above-described configuration, the motion vector between fields separated by one frame and the motion vector between fields separated by one field can be accurately obtained from the transmitted motion vector. However, in the conventional motion compensation, the sample points that are missing during transmission are interpolated by the intra-field interpolation, and as a result, the resolution of the image to be motion compensated is lowered, whereas in the motion compensation of the present invention, , The video signals of the past three fields can be motion-corrected with respect to the current field by the above-mentioned two types of motion vectors obtained by the receiving side. Inter-field interpolation from the video signal makes it possible to interpolate sample points that are missing during transmission, resulting in motion It is possible to suppress deterioration in resolution of an image Tadashisa.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、1は16.2MHzのサンプルレートで伝送され
る映像信号を入力する映像入力端子、2は該入力端子1
に入力される映像信号と後述する第1の動き補正フィー
ルドメモリ7の出力信号とを32.4MHzのサブサンプルの
タイミングで切替えるスイッチS1、3はスイッチS1を通
過する32.4MHzのサンプルレートの1フレーム分の信号
を蓄える非動き補正フィールドメモリである。4は伝送
される動きベクトルに2を掛ける乗算器、5は乗算器4
の出力である動きベクトルの2倍の値から後述する第1
の1フィールド遅延器6の出力を減ずる減算器、6は減
算器5の出力信号を1フィールド遅延させる第1の1フ
ィールド遅延器であり、これらの各回路4〜6により、
伝送されてくるフレーム間動きベクトルから1フレーム
隔てたフィールド間の動きベクトルを求める第1の動き
補正情報演算手段が構成されている。7は非動き補正フ
ィールドメモリ3から出力された32.4MHzのサンプルレ
ートの1フレーム分の信号を蓄え、減算器5の出力信号
によって動き補正を行なう第1の動き補正フィールドメ
モリであり、非動き補正フイールドメモリ3およびスイ
ッチS1とともに、上記第1の動き補正情報演算手段の出
力に基づいて第1の動き補正を行う第1の動き補正手段
が構成されている。また、8は減算器5の出力信号から
後述する第2の1フィールド遅延器9の出力を減ずる減
算器、9は減算器8の出力を1フィールド遅延させる第
2の1フィールド遅延器であり、これらにより、1フィ
ールド隔てたフィールド間の動きベクトルを求める第2
の動き補正情報演算手段が構成されている。10はスイッ
チS1を通過する16.2MHzのサンプルレートの1フレーム
分の信号を蓄え、減算器8の出力信号によって動き補正
を行なう第2の動き補正フィールドメモリであり、この
第2の動き補正フィールドメモリ10により、上記第2の
動き補正情報演算手段の出力に基づいて第2の動き補正
を行う第2の動き補正手段が構成されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
In the figure, 1 is a video input terminal for inputting a video signal transmitted at a sample rate of 16.2 MHz, 2 is the input terminal 1
The first motion compensation field switch S 1 for switching between the output signal of the memory 7 at the timing of the sub-sample of 32.4 MHz, 3 is a sample rate of 32.4 MHz to pass through the switch S 1 to be described later with the video signal inputted to the 1 It is a non-motion correction field memory that stores signals for frames. 4 is a multiplier for multiplying the transmitted motion vector by 2, 5 is a multiplier 4
From the value of twice the motion vector which is the output of
1 is a subtracter for reducing the output of the 1-field delay device 6, and 6 is a first 1-field delay device for delaying the output signal of the subtractor 5 by 1 field.
A first motion correction information calculation means for obtaining a motion vector between fields separated by one frame from the transmitted motion vector between frames is configured. Reference numeral 7 is a first motion compensation field memory which stores a signal for one frame having a sample rate of 32.4 MHz output from the non-motion compensation field memory 3 and performs motion compensation by the output signal of the subtractor 5. Together with the field memory 3 and the switch S1, a first motion correction means for performing the first motion correction based on the output of the first motion correction information calculation means is configured. Further, 8 is a subtractor for subtracting the output of a second 1-field delay device 9 described later from the output signal of the subtractor 5, and 9 is a second 1-field delay device for delaying the output of the subtractor 8 by 1 field, By these, the motion vector between fields separated by one field is obtained.
Motion compensation information calculation means. Reference numeral 10 is a second motion correction field memory which stores a signal for one frame having a sample rate of 16.2 MHz passing through the switch S 1 and performs motion correction by the output signal of the subtractor 8. This second motion correction field memory The memory 10 constitutes second motion correction means for performing the second motion correction based on the output of the second motion correction information calculation means.

11はスイッチS1を通過する信号と第2の動き補正フィー
ルドメモリ10の出力信号をもとに欠落サンプル点を補間
するフィールド間補間フィルタ、12はスイッチS1を通過
する信号のみをもとに欠落サンプル点を補間するフィー
ルド内補間フィルタ、13は通常は上側接点に接続してフ
ィールド間補間フィルタ11の出力信号を通過させ、動き
検出がなされた時には画素単位で下側接点に接続してフ
ィールド内補間フィルタ12の出力信号を通過させるスイ
ッチS2、14はスイッチS2を通過する信号、即ち欠落サン
プル点が補間され64.8MHzのサンプルレートとなった信
号を出力する映像出力端子である。
11 is an inter-field interpolation filter that interpolates a missing sample point based on the signal passing through the switch S 1 and the output signal of the second motion compensation field memory 10, and 12 is based on only the signal passing through the switch S 1. In-field interpolation filter that interpolates the missing sample points, 13 is normally connected to the upper contact to pass the output signal of the inter-field interpolation filter 11 and connected to the lower contact in pixel units when the motion is detected switch S 2, 14 for passing the output signal of the inner interpolation filter 12 is a video output terminal signal passing through the switch S 2, i.e. missing sampling points to output a signal a sample rate of 64.8MHz is interpolated.

次に動作について説明する。第2図は第1図の動作を具
体的に説明するために、静止画状態からパンニングが起
こった時の動きベクトルを示している。図中、xは画面
水平軸、yは画面垂直軸を表わしている。映像信号の各
フィールドはc0〜d2で表わしており(信号をフィールド
で表わすと……a0,b0,c0,d0,a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2
……の順に流れているとする)、動きベクトルを0,
1,1,1,1,で表わしている。ここで言う動きベ
クトルは、2フィールド隔てたフレーム間の動き補正量
であることを意味とする。この動きベクトルの定義をさ
らに説明するために、付加的に2フィールド隔てたフィ
ールド間の動き補正量を1,1,1,1,2,で表
わし、また1フィールド隔てたフィールド間の動き補正
量を1,1,1,1,2,2,2,で表わしてい
る。例えばはc1フィールドを基準にa1フィールドを
動き補正する補正量であり、はb1フィールドを基準に
a1フィールドを動き補正する補正量である。同様に動き
ベクトルαはa1フィールド,b1フィールドで構成され
る1フレームをc1フィールド,d1フィールドで構成され
る1フレームを基準に動き補正する補正量であると言え
る。0,0,……と0,0,……との間には、 の関係が成立し、一方0,0,……と0,0,
……との間には の関係が成立している。第2図に示した例は、c0フィー
ルド、d0フィールド,a1フィールドでは静止画状態で、b
1フィールド以降パンニングが起こっていることを表わ
している。従って=0であり、それゆえ、 となり、さらに、 となる。逆に0,1,……を0,0,……で表
わすと、 さらに1,1,……を0,1,……で表わす
と、 のようになる。このように初期状態が静止画であるなら
ば、伝送される動きベクトルから2フィールド隔てたフ
ィールド間の動き補正量を順次求めることができ、さら
に2フィールド隔てたフィールド間の動き補正量から1
フィールド隔てたフィールド間の動き補正量を順次求め
ることができる。このような2種類の動き補正量の配列
を用いて、過去3フィールド分の映像信号を現在のフィ
ールドに対して動き補正を行ない、これら4フィールド
分の映像信号から欠落サンプル点を補間することがこの
発明の本質である。
Next, the operation will be described. FIG. 2 shows motion vectors when panning occurs from the still image state in order to specifically explain the operation of FIG. In the figure, x represents the screen horizontal axis and y represents the screen vertical axis. Each field of the video signal is represented by c 0 to d 2 (when the signal is represented by fields ... a 0 , b 0 , c 0 , d 0 , a 1 , b 1 , c 1 , d 1 , a 2 , b 2 , c 2 , d 2
......), the motion vector is 0 ,
It is represented by 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 2 . The motion vector here means that it is a motion correction amount between frames separated by two fields. In order to further explain the definition of this motion vector, the amount of motion correction between fields separated by two fields is additionally expressed by 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 2 , 2 and the motion correction between fields separated by one field is also shown. The quantity is represented by 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 2 , 2 , 2 , 2 . For example, 1 is the amount of correction for motion compensation of the a 1 field based on the c 1 field, and is based on the b 1 field.
a This is the amount of correction for motion compensation of one field. Similarly, the motion vector α 1 can be said to be a correction amount for performing motion correction on the basis of one frame composed of a 1 field and b 1 field with respect to 1 frame composed of c 1 field and d 1 field. Between 0 , 0 , 1 ... And 0 , 0 , 1 ... , And 0 , 0 , 1 ... And 0 , 0 , 1
… Between The relationship is established. In the example shown in FIG. 2, the c 0 field, the d 0 field, and the a 1 field are still images, and b
It means that panning is occurring after the first field. Therefore 0 = 0 = 0 and therefore And then Becomes On the contrary, if 0 , 1 , 1 , 1 ... Is expressed as 0 , 0 , 1 ... Further represented 1, 1, 1 ... 0, 1, 1 ..., become that way. In this way, if the initial state is a still image, the amount of motion correction between fields separated by two fields can be sequentially obtained from the transmitted motion vector, and 1 from the amount of motion correction between fields separated by two fields.
The amount of motion correction between fields separated by fields can be sequentially obtained. By using such an array of two types of motion correction amounts, it is possible to perform motion correction of the video signals for the past three fields with respect to the current field and interpolate the missing sample points from the video signals for these four fields. This is the essence of this invention.

次に第1図をもとに信号の流れを追って説明する。まず
映像入力端子1にc1フィールドの信号が入力されたと
き、非動き補正フィールドメモリ3にはb1フィールド,d
0フィールドの信号が、第1の動き補正フィールドメモ
リ7にはa1フィールド,c0フィールドの信号が記憶され
ている。この時伝送されてくる動きベクトルはδであ
り、乗算器4により2倍され、減算器5により第1の1
フィールド遅延器6の出力である1フィールド前の2フ
ィールド隔てたフィールド間の動き補正量を減じ
て、2フィールド隔てたフィールド間の動き補正量
を得る。第1の動き補正フィールドメモリ7では2フィ
ールド隔てたフイールド間の動き補正量により記憶
されているa1フィールド、c0フィールドの信号が2次元
的に移動して、映像入力端子入力されるc1フィールドを
基準に動き補正が行なわれる。これによりスイッチS1
通過する信号はc1フィールドと動き補正が行なわれたa1
フィールドとの信号である。
Next, the signal flow will be described with reference to FIG. First, when a signal of the c 1 field is input to the video input terminal 1, the b 1 field, d
The 0 field signal is stored in the first motion compensation field memory 7 as the a 1 field and c 0 field signals. The motion vector transmitted at this time is δ 0, which is doubled by the multiplier 4 and the first 1 by the subtractor 5.
The motion correction amount 0 between the fields separated by 2 fields before the output of the field delay unit 6 is subtracted, and the motion correction amount 1 between fields separated by 2 fields is reduced.
To get In the first motion correction field memory 7, the signals of the a 1 field and c 0 field stored by the motion correction amount 1 between the fields separated by 2 fields are two-dimensionally moved and input to the video input terminal. Motion correction is performed based on one field. A 1 thereby signal passing through the switch S 1 is to c 1 field and motion compensation is performed
It is a signal with the field.

一方、第2の動き補正フィールドメモリ10には非動き補
正フィールドメモリ3と同じくb1フィールド,d0フィー
ルドの信号が記憶されている。この時減算器5の出力で
ある2フィールド隔てたフィールド間の動き補正量
から減算器8により第2の1フィールド遅延器9の出力
である1フィールド前の1フィールド隔てたフィールド
間の動き補正量を減じ、1フィールド隔てたフィー
ルド間の動き補正量を得る。第2の動き補正フィー
ルドメモリ10では1フィールド隔てたフィールド間の動
き補正量により記憶されているb1フィールド,d0
ィールドの信号が2次元的に移動して、c1フイールドを
基準に動き補正が行なわれる。このようにc1フィールド
を基準に動き補正が行なわれたd0フィールド,a1フィー
ルド,b1フィールドとc1フィールド自身の4フィールド
分の信号がフィールド間補間フィルタ11に入るのでフィ
ールド間補間が可能となる。
On the other hand, the second motion correction field memory 10 stores signals of the b 1 field and d 0 field as in the non-motion correction field memory 3. At this time, the output of the subtracter 5 is a motion correction amount 1 between the fields separated by 2 fields.
Then, the subtracter 8 subtracts the motion correction amount 1 between the fields separated by 1 field before the output of the second 1-field delay unit 9 to obtain the motion correction amount 1 between fields separated by 1 field. In the second motion correction field memory 10, the signals of the b 1 field and the d 0 field stored by the motion correction amount 1 between the fields separated by 1 field move two-dimensionally and move based on the c 1 field. Correction is performed. Thus d 0 field motion compensation has been performed based on c 1 field, a 1 field, since the four fields of the signal b 1 field and c 1 field itself enters the inter-field interpolation filter 11 between fields interpolation It will be possible.

このように第1の動き補正フィールドメモリ7には、映
像入力端子1から入力されるフィールドに対して2フィ
ールド前と4フィールド前の信号が記憶されており、第
2の動き補正フィールドメモリ10には映像入力端子1か
ら入力されるフィールドに対して1フィールド前と3フ
ィールド前の信号が記憶されているので、2フィールド
隔てたフレーム間の動き補正量である動きベクトルか
ら、それぞれ2フィールド隔てたフィールド間の動き補
正量と、1フィールド隔てたフィールド間の動き補正量
を求めなければならない。上述の説明では、静止画状態
からパンニングが始まる時に2種類の動き補正量が安定
して順次求まることを示したが、同様にパンニングが終
って静止画状態に戻る時も安定して順次求まる。従って
静止画状態と同様に動き補正が行なわれる時もフィール
ド間補間が可能となる。なお、一般の動画の信号につい
てはフイールド間補間によって欠落サンプル点の補間は
行なえないので、動き検出がなされた時にはスイッチS2
が画素単位で下側接点に接続され、フィールド内補間フ
ィルタ12によってフィールド内補間が行なわれる。
In this way, the first motion correction field memory 7 stores signals two fields before and four fields before the field input from the video input terminal 1, and the second motion correction field memory 10 stores the signals. Stores the signals of one field before and three fields before for the field input from the video input terminal 1. Therefore, two fields are separated from the motion vector which is the motion correction amount between the frames separated by two fields. A motion correction amount between fields and a motion correction amount between fields separated by one field must be obtained. In the above description, two types of motion correction amounts are stably and sequentially obtained when panning starts from the still image state, but similarly, the two types of motion correction amounts are stably and sequentially obtained when panning ends and the state returns to the still image state. Therefore, inter-field interpolation can be performed even when motion correction is performed as in the still image state. It should be noted that, as for a general moving image signal, interpolation of missing sample points cannot be performed by inter-field interpolation, so when the motion is detected, the switch S 2
Is connected to the lower contact on a pixel-by-pixel basis, and the intra-field interpolation filter 12 performs inter-field interpolation.

フィールド間補間フィルタ11またはフィールド内補間フ
ィルタ12で欠落サンプル点を補間された信号はサンプル
レートが64.8MHzとなっており、映像出力端子14から出
力される。
The signal in which the missing sample points are interpolated by the inter-field interpolation filter 11 or the intra-field interpolation filter 12 has a sample rate of 64.8 MHz and is output from the video output terminal 14.

映像入力端子1にc1フィールドの信号が入力された時の
第1図の3a〜3gまでの信号の状態を第3図に示す。第3
図中、信号の上の横線は動き補正されたことを示し、A
は補間関数fAにより▲▼▲▼▲▼,c1
から補間される補間値を,Bは補間関係fBによ
▲▼,c1から補間される補間値を示す。
FIG. 3 shows the states of the signals 3a to 3g in FIG. 1 when the signal of the c 1 field is input to the video input terminal 1. Third
In the figure, the horizontal line above the signal indicates that motion compensation has been performed.
Is the interpolation function f A ▲ ▼ , ▲ ▼ , ▲ ▼ , c 1
, B is the interpolation value interpolated from ▲ ▼ , c 1 by the interpolation relation f B.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明に係る動き補正サブサンプル内
挿装置によれば、所定のサンプル位置を保って4フィー
ルドで一巡するように間欠的にサブサンプルを行って伝
送されてくる映像信号のサンプル値に基づいて、受信側
で4フィールド期間に受信した上記サンプル値からその
欠落点を補間して映像信号を再生する場合に、送信側に
おいて検出された映像信号の1フレーム隔てたフレーム
間の動き情報に基づき、受信側で映像信号を遅延させて
補間するサンプル値の補間位置を補正する動き補正サブ
サンプル内挿装置において、上記1フレーム隔てたフレ
ーム間の動き情報から、受信側において1フレーム隔て
たフィールド間の動き情報を求める第1の動き補正情報
演算手段と、該第1の動き補正情報演算手段の出力に基
づいて1フレーム隔てた映像情報の動き補正を行う第1
の動き補正手段と、上記第1の動き補正情報演算手段か
ら1フィールド隔てたフィールド間の動き情報を求める
第2の動き情報演算手段と、該第2の動き補正情報演算
手段の出力に基づいて1フィールド隔てた映像情報の動
き補正を行う第2の動き補正手段と、受信側で求められ
た上記1フレーム隔てたフィールド間の動き情報,およ
び1フィールド隔てたフィールド間の動き情報とを用い
て、現在のフィールドに対して過去の3フィールドの映
像信号の動き補正を行ない、動き補正された計4フィー
ルドの映像信号から伝送時に欠落しているサンプル点を
フィールド間補間するフィールド間補間手段とを備える
ようにしたので、伝送される動きベクトルから結果とし
て、現在のフィールドの映像信号に対して過去3フィー
ルドの映像信号を動き補正し、計4フィールド分の映像
信号を用いて欠落したサンプル点をフィールド間補間手
段により補間することができ、カメラ全体が例えばゆっ
くりと水平方向に動いて撮像するいわゆるパンニングが
起こり、比較的動き補正時での解像度の低下が人間の目
で感知しやすい場合でも、従来に比較して情報量の多い
状況下に改められた条件下で、従来の動き補正時のフィ
ールド内補間処理に代えて、静止画状態と同様にフィー
ルド間補間フィルタによるフィールド間補間処理が行え
るので、例えばパンニング時等の解像度の低下を抑える
ことができる効果がある。
As described above, according to the motion compensation sub-sample interpolation apparatus of the present invention, the sample of the video signal transmitted by intermittently sub-sampling so as to make a cycle of four fields while maintaining a predetermined sample position. Based on the value, when the video signal is reproduced by interpolating the missing points from the sample value received in the four-field period on the reception side, the motion between the frames of the video signal detected by the transmission side separated by one frame. In a motion correction sub-sample interpolation device that corrects an interpolation position of a sample value that delays and interpolates a video signal on the basis of information, a motion compensation sub-sample interpolator separates one frame on the reception side from the motion information between frames separated by the one frame. A first motion correction information calculating means for obtaining motion information between fields, and one frame based on the output of the first motion correction information calculating means First to perform motion compensation of the image information that has been
Based on the output of the second motion correction information calculation means, and the second motion information calculation means for obtaining the motion information between the fields separated by one field from the first motion correction information calculation means. Using the second motion compensation means for compensating the motion of the video information separated by one field, the motion information between the fields separated by the one frame and the motion information between the fields separated by one field, which are obtained by the receiving side. An inter-field interpolating means for inter-field interpolating the sample points missing during transmission from the motion-compensated video signals of the past three fields for the current field and interpolating the motion-compensated video signals of the total of four fields. As a result, from the transmitted motion vector, as a result, the video signals of the past three fields are compared with the video signal of the current field. It is possible to interpolate the missing sample points by using the video signals for a total of 4 fields by the inter-field interpolating means, and the so-called panning in which the entire camera slowly moves in the horizontal direction to take an image occurs, and relatively. Even if the decrease in resolution during motion compensation is easily perceived by the human eye, it will be replaced with the conventional inter-field interpolation processing during motion compensation under the condition that the amount of information is larger than before. Since inter-field interpolation processing by the inter-field interpolation filter can be performed in the same manner as in the still image state, there is an effect that it is possible to suppress a decrease in resolution during panning, for example.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例による動き補正サブサンプ
ル内挿装置の概略構成の例を示すブロック図、第2図は
第1図の作用を説明するためのパンニング時の動きベク
トルとフィールド間の動き補正量との関係の一例を示す
ベクトル図、第3図はこの発明の一実施例による動き補
正サブサンプル内挿装置の信号の流れを示すタイミング
チャート図、第4図は従来の動き補正サブサンプル内挿
装置の概略構成の例を示すブロック図、第5図は従来の
動き補正サブサンプル内挿装置の動き補正を行なわない
場合の信号の流れを示すタイミングチャート図、第6図
は従来の動き補正サブサンプル内挿装置の動き補正を行
なう場合の信号の流れを示すタイミングチャート図であ
る。 1……映像入力端子、2……スイッチS1,3……非動き補
正フィールドメモリ、4……乗算器、5,8……減算器、
6……第1のフィールド遅延器、7……第1の動き補正
フィールドメモリ、9……第2の1フィールド遅延器、
10……第2の動き補正フィールドメモリ、11……フィー
ルド間補間フィルタ、12……フィールド内補間フィル
タ、13……スイッチS2,14……映像出力端子。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a motion correction sub-sample interpolation device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a motion vector and interfield during panning for explaining the operation of FIG. FIG. 3 is a vector diagram showing an example of the relationship with the motion compensation amount of FIG. 3, FIG. 3 is a timing chart diagram showing the signal flow of the motion compensation sub-sample interpolation device according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a sub-sample interpolation device. FIG. 5 is a timing chart diagram showing a signal flow when motion compensation of a conventional sub-sample interpolation device is not performed. FIG. 6 is a timing chart showing the flow of signals when performing motion correction of the motion correction subsample interpolation device of FIG. 1 ...... video input terminal, 2 ...... switches S 1, 3 ...... non motion compensated field memory, 4 ...... multiplier, 5,8 ...... subtractor,
6 ... First field delay device, 7 ... First motion correction field memory, 9 ... Second one field delay device,
10 …… Second motion compensation field memory, 11 …… Inter-field interpolation filter, 12 …… In-field interpolation filter, 13 …… Switch S 2 , 14 …… Video output terminal. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定のサンプル位置を保って4フィールド
で一巡するように間欠的にサブサンプルを行って伝送さ
れてくる映像信号のサンプル値に基づいて、受信側で4
フィールド期間に受信した上記サンプル値からその欠落
点を補間して映像信号を再生する場合に、送信側におい
て検出された映像信号の1フレーム隔てたフレーム間の
動き情報に基づき、受信側で映像信号を遅延させて補間
するサンプル値の補間位置を補正する動き補正サブサン
プル内挿装置において、 上記1フレーム隔てたフレーム間の動き情報から、受信
側において1フレーム隔てたフィールド間の動き情報を
求める第1の動き補正情報演算手段と、 該第1の動き補正情報演算手段の出力に基づいて1フレ
ーム隔てた映像情報の動き補正を行う第1の動き補正手
段と、 上記第1の動き補正情報演算手段から1フィールド隔て
たフィールド間の動き情報を求める第2の動き情報演算
手段と、 該第2の動き補正情報演算手段の出力に基づいて1フィ
ールド隔てた映像情報の動き補正を行う第2の動き補正
手段と、 受信側で求められた上記1フレーム隔てたフィールド間
の動き情報,および1フィールド隔てたフィールド間の
動き情報とを用いて、現在のフィールドに対して過去の
3フィールドの映像信号の動き補正を行ない、動き補正
された計4フィールドの映像信号から伝送時に欠落して
いるサンプル点をフィールド間補間するフィールド間補
間手段とを備えたことを特徴とする動き補正サブサンプ
ル内挿装置。
1. A receiving side performs 4 sampling based on a sample value of a video signal transmitted by intermittently performing sub-sampling so as to make a cycle of 4 fields while maintaining a predetermined sample position.
When the video signal is reproduced by interpolating the missing points from the sample value received in the field period, the video signal is received by the receiving side based on the motion information between the frames of the video signal detected by the transmitting side. In a motion correction sub-sample interpolation device for delaying and interpolating a sample value for interpolating, a motion information between fields separated by one frame on the receiving side is calculated from motion information between frames separated by one frame. A first motion correction information calculation means, a first motion correction means for correcting the motion of video information separated by one frame based on the output of the first motion correction information calculation means, and the first motion correction information calculation Second motion information calculation means for obtaining motion information between fields separated by one field from the means, and based on the output of the second motion correction information calculation means Using the second motion compensation means for compensating the motion of the video information separated by one field, and the motion information between the fields separated by one frame and the motion information calculated by the receiving side. And inter-field interpolation means for interpolating the sample points missing during transmission from the motion-compensated video signals of the past three fields to the current field and interpolating the sample points missing during transmission. A motion-compensating subsample interpolation apparatus comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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