JPH0720274B2 - 動きベクトル表示方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、テレビジョン信号処理装置などの動画像に対
する動きベクトルの表示方式に関するものである。

（従来の技術） 従来技術として昭和62年10月発行、兼六館、放送技術、
筒井健夫及び萬政俊、NTSC→PAL新方式変換装置、126〜
131頁にあるように従来の動画像信号の帯域圧縮技術
や、フレーム数変換処理技術においては、画像の連続す
るフレーム間の相関から動く部分を検出し、その動きの
向きと、動きの量を動きベクトルとして検出することが
行なわれている。また、実時間処理で行なうことのでき
る動きベクトルの検出方法は、特開昭55-162683〜16268
5号公報に記載されているブロックマッチング法や、特
開昭60-158786号公報に記載されている反復勾配法など
がある。いずれの方式も、テレビジョン画面をｍ×ｎの
ブロックに分割し、ブロック単位のフレーム相関から動
きの向きと、量を検出している。

第４図は従来からある動きベクトル検出を用いたテレビ
ジョン方式変換装置の一例である。なお、この第４図に
おいて、色信号系は輝度信号系とほとんど同じ機能系統
となるので、輝度信号系のみを記す。

ディジタル化された輝度信号１は、フレームメモリ２に
入力される。このフレームメモリ２の容量はフレーム数
の変換を行なうものであり、２フレーム以上あれば良
い。フレームメモリ２の出力の１フレーム間時間的に離
れた信号を用い、動きベクトル検出回路３で動きベクト
ルの検出を行なう。動きベクトル検出回路３の動きベク
トルの検出は、一般に１フレーム間離れた信号を用いて
行なわれており、この例ではブロックマッチング法を用
いている。この方法は画面を多数のブロックに分け、各
ブロックの中心に代表点を決め、１フレーム間にこの代
表点がブロック内でどのように動いたかを求めるもので
ある。動きベクトル検出回路３で検出された各ブロック
の動きベクトルを動きベクトル選択回路21で、第５図に
示すように最終的には４つの動きベクトルに集約してい
る。その後、第４図の動き補正フレーム内挿回路５で、
前記４種類の動きベクトルにより動き補正された４枚の
フレームを作成する。前記４枚のフレームと直線時間軸
内挿回路６で直線補間によって得られたフレームの中か
ら内挿選択回路22で最適なものを色素単位で選択し出力
する。この出力信号はライン数変換回路８を経てエンコ
ーダー回路９に入力され、ここで最終出力の複合映像信
号に変換している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の動きベクトル選択回路を用い
て動きベクトルの集約化を行なっている動きベクトルを
用いた装置では、集約前の各ブロックの動きベクトルに
検出エラーが生じても、直接画像への大きな歪として現
れにくい。また逆に集約された動きベクトルからは、ど
のような画像にエラーを生じたか、あるいは画像に対す
る細かな動きベクトルの分布がどのようになっているか
などは分かりにくくなっている。さらに、従来の構成で
は、装置の調整、検査及び故障診断などの際に、集約前
の各動きベクトルにエラーが発生しても、テレビジョン
モニタ上には表示されにくく、単に総合的な出力画像の
劣化から判断することとなり、判断しづらいという欠点
があった。

したがって、本発明はこれらの問題点を除去するための
もので、動きベクトルの大きさ、方向を色レベルの変化
と色相の変化とし、輝度信号と同時にカラーモニタ上に
表示することで、テレビジョン信号処理装置の動画像に
対する動きベクトルを実時間内で正確に把握する動きベ
クトルの表示方式を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は動きベクトルを
用いたテレビジョン信号処理装置において、１つの方法
は検出した動きベクトルを色差信号とみなし、テレビジ
ョン方式のエンコーダーにおいて、この色差信号を色信
号変調回路で変調し、この変調色度信号に輝度信号と同
期信号を加算して複合映像信号とすることで、動きベク
トルの大きさ、方向をカラーモニタ上で色のレベル、色
相の変化として表現し、動画像信号に対応して検出され
た動きベクトルの変化を実時間で的確に知ることを可能
にしたものである。もう１つの方法は、検出した動きベ
クトルを上記同様、色差信号とみなし、この色差信号と
輝度信号をRGB（赤，緑，青）マトリックス回路によ
り、RGB信号に変換し、このRGB信号をRGBモニタ上で表
示することで動画像信号に対応して検出された動きベク
トルの変化を実時間で的確に知ることを可能にしたもの
である。

（作用） 前記の機能をテレビジョン信号処理装置などに組み込む
ことにより、モニタ上に輝度信号と共に動きベクトルを
色信号として表現することができる。すなわち視覚で動
きベクトルの評価ができるようにしたことは、装置の調
整、検査、及び故障などの対応に大いに効果が期待でき
る。

本発明は前記問題点を解決でき、テレビジョン信号処理
装置の動画像に対する動きベクトルを実時間内で正確に
把握する動きベクトルの表示方式を提供できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例として動きベクトルを用
いて動き内挿処理を行なうテレビジョン方式変換装置の
実施例を示す図である。同図において、ディジタル化さ
れた輝度信号１は、フレームメモリ２に入力される。こ
のフレームメモリ２の容量はフレーム数の変換を行なう
ものであり、２フレーム以上あれば良い。フレームメモ
リ２の出力の１フレーム間時間的に離れた信号を用い、
動きベクトル検出回路３で動きベクトルの検出を行な
う。なお、輝度信号１があらかじめノンインターレース
化されている場合は１フィールド離れた信号間でも可能
である。動きベクトル検出回路３の動きベクトルの検出
は、輝度信号の画面をｍ×ｎのブロックに分けてあり、
ブロックごとに動きベクトルの検出を行なう。例えばｍ
×ｎは８画素×８ラインで１ブロックとする方法があ
る。検出方法はブロック内の画素ごとに１フレーム間の
信号差分の絶対値を演算し、その総和があらかじめ準備
された参照ブロックの中から最少となるブロックを見付
けるブロックマッチング法（パターンマッチング法とも
呼ばれる。）と、画像勾配とフレーム間差分を用いた勾
配法とがあるがどちらの方法を用いても良い。また検出
方法については本発明に直接関係ないので省略する。検
出されたブロック毎の動きベクトルはさらに４の動きベ
クトル判定回路にてその動きベクトルが、真の動きにマ
ッチしているか否かを判定する。判定の方法は、たとえ
ば現ブロックの近傍で現フィールド又はフレームより時
間的に前で検出された動きベクトルや、また現ブロック
での現フィールド又はフレームの直前フィールド又はフ
レームで検出された動きベクトル等を用いて行なうもの
がある。

フレームメモリ２の出力の他方は、直線フレーム間内挿
回路６と動き補正フレーム間内挿回路５に入力される。
直線フレーム間内挿回路６は従来のテレビジョン方式変
換装置で用いられているフレーム間の時間軸直線内挿で
ある。動き補正フレーム間内挿回路５は動きベクトル判
定回路４の出力の動きベクトルとフレーム内挿比により
位置を補正したフレーム信号を用いて時間軸直線内挿を
行う。内挿選択回路７では、前記の動き補正した内挿信
号と動き補正のない直線内挿信号のうち、どちらを用い
るか適正な選択条件下で選択するものでる。

内挿選択回路７の出力の輝度信号はフレーム数が出力方
式に変換された信号であり、さらにこの信号はライン変
換回路８でライン数の変換と変換で生じる画像の歪を補
正するライン内挿を受ける。ライン変換回路８の出力が
エンコーダ９にて最終の複合映像信号（vs）10に変換さ
れる。このエンコーダ９は、ディジタル方式とアナログ
方式とがあるが、どちらでもよい。ただし、アナログ方
式のエンコーダの前にD/A変換回路が必要となる。

またこのエンコーダ９は、NTSC,PAL,SECAM方式等があ
り、出力側の変換方式によりそれぞれに適したエンコー
ダが選択される。色信号（Ｃ信号）11はディジタル化さ
れた色差信号Ｒ−Y,B−Ｙが時分割された信号である。
この信号系の独自の動きベクトル検出回路、動きベクト
ル判定回路の必要性はなく、動きベクトルとしては輝度
信号で検出、判定されたベクトルを共用する。12は時分
割多重された色信号をもとのＲ−Y,B−Ｙに分離する回
路である。13は動きベクトル選択回路、14は動きベクト
ルメモリ、15はＣ信号／動きベクトル切換回路であり、
本発明の実施部分である。動きベクトル検出回路３又は
動きベクトル判定回路４の出力を動きベクトル選択回路
13でいずれかを選択し、この選択された側のｍ×ｎ単位
で分割された各ブロックの動きベクトル情報を記憶する
ための少なくともＮライン以上記憶できる動きベクトル
メモリ14に書き込まれる。この動きベクトルメモリ14か
らの読み出し時は、アドレス変換によりブロック毎の動
きベクトル情報を走査線毎の動きベクトル情報に変換す
ると同時にエンコーダ９の入力輝度信号とタイミングが
合うように動きベクトル情報を読み出すものである。な
お、動きベクトルメモリ14は動きベクトル情報を記憶す
るメモリ部と図示していない入出力基準信号から書き込
み読み出しのメモリアクセス用の制御信号を発生するア
ドレス変換部から構成されている。ここで、第６図に動
きベクトルメモリのブロック図を示す。第３図は動きベ
クトルメモリ14の入出力動作を図示したものであり、検
出された動きベクトルV_XAV_YA，V_XBV_YB…がメモリに書き
込まれ、アドレス変換部の制御信号より走査線に対応し
てV_XAV_XBV_XC…とV_YAV_YBV_YCが読み出される。なお、V_XA
とは動きベクトルのＸ方向（横方向）成分のＡブロック
のベクトルを示す。V_YAは同様にＹ方向（縦方向）成分
のＡブロックのベクトルを示す。

15は動きベクトルと本来の色信号系との切換回路であ
り、通常は色信号が選択されているが、動きベクトルを
モニタ上の表示したい場合は動きベクトル側を選択す
る。このような系統にすることで既存のエンコーダーを
用いることもでき、回路構成が簡単になる。また、動き
ベクトルの表示は３の検出回路で検出された動きベクト
ルだけでなく、判定回路４の動きベクトルも選択回路13
を用いれば、判定回路の動作チェックも行なうことが可
能である。

次に、本発明の第２の実施例を第２図に示す。この第２
図は、第１図のエンコーダ９の代りにY,R−Y,B−Ｙ又は
Y,I,QからR,G,B信号に変換するRGBマトリックス回路16
を用いたものであり、他は第１図と全く同じ構成であ
る。従って第１の実施例と同様に検出した動きベクトル
を色差信号とみなし、この色差信号と輝度信号をRGBマ
トリックス回路によりRGB信号に変換し、このRGB信号を
RGBモニタ上で表示するようにしたものである。RGBモニ
タで見ることはエンコーダを通して見ることにより、色
差信号のフィルタ色度信号のフィルタなどを通らないた
め、高画質で見ることができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、検出され
た動きベクトルの大きさ、方向を色信号のレベルと色相
におきかえているので、カラーモニタ画面上では、動き
ベクトルの変化が色の変化として観察することができ
る。このことは輝度信号の動きに合せて動きベクトルが
モニタに表示され、動きベクトルの評価が瞬時にできる
ことである。

従って、テレビジョン方式変換装置のみならず動きベク
トルの技術を使用する画像処理装置全般に用いて効果大
なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
本発明の第２の実施例のブロック図、第３図は動きベク
トルメモリ入出力動作図、第４図は従来方式のブロック
図、第５図は動きベクトル図、第６図は動きベクトルメ
モリのブロック図である。 １……ディジタル化された輝度信号（Ｙ）、２……フレ
ームメモリ、３……動きベクトル検出回路、４……動き
ベクトル判定回路、５……動き補正フレーム内挿回路、
６……直線時間軸内挿回路、７……内挿選択回路、８…
…ライン変換回路、９……エンコーダ、10……複合映像
信号（VS）、11……ディジタル化された時分割多重され
た色差信号、12……分離回路、13……動きベクトル選択
回路、14……動きベクトルメモリ、15……Ｃ信号／動き
ベクトル切換回路、16……RGBマトリックス回路、17…
…RGB信号、21……動きベクトル選択回路、22……内挿
選択回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動きベクトルを用いたテレビジョン信号処
   理装置において、 前記装置の動きベクトルを記憶するメモリ部と、該メモ
   リ部の書き込み、読み出しの制御を行なうアドレス変換
   部とから構成する動きベクトルメモリ手段と、 該動きベクトルメモリ手段の出力と前記装置の色差信号
   の選択を行なう選択手段とを有し、 該選択手段で前記出力を選択して、動きベクトルの大き
   さ，方向をカラーモニタ上の色信号のレベル，色相の変
   化として表示することを特徴とする動きベクトル表示方
   式。
2. 【請求項２】複数の異なる動きベクトルを用いたテレビ
   ジョン処理装置において、前記動きベクトルメモリ手段
   の前に、複数の異なる動きベクトル選択する動きベクト
   ル選択手段を有する請求項１記載の動きベクトル表示方
   式。