JPH07327209A - Detection of motion vector - Google Patents

Detection of motion vector

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JPH07327209A
JPH07327209A JP6303805A JP30380594A JPH07327209A JP H07327209 A JPH07327209 A JP H07327209A JP 6303805 A JP6303805 A JP 6303805A JP 30380594 A JP30380594 A JP 30380594A JP H07327209 A JPH07327209 A JP H07327209A
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detection circuit
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Taishirou Kurita
泰市郎 栗田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a sequential scan conversion output of high picture quality by properly obtaining the motion vector used for picture processing in accordance with the classification of a picture. CONSTITUTION:A motion vector detection circuit 1 detects an optimum vector for each block of pixel without being limited at all by an input signal P. A vector V1 (horizontal component Vx1 and vertical component Vy1) is obtained as the output of the circuit 1. A motion vector detection circuit 2 detects an optimum vector V2 for each block on the condition that the vertical component of the detected vector is Vy2=2n0 (n0 is an integer). A right oblique component extraction circuit 4 detects a quantity Sob1 of right oblique components of the picture in the pixel block. A left oblique component extraction circuit 5 aetects a quantity Sob2 of left oblique components in the block. A switch 3 is controlled, and the vector V1 is selected when the picture has no remarkable oblique directivities, and the vector V2 is selected when the picture has a remarkable oblique directivity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は画像の動きベクトル検
出方法に係り、特に、2:1インタレース走査のテレビ
ジョン画像信号に画像の動き補償を適用する画像処理の
ために使用される動きベクトル検出方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image motion vector detecting method, and more particularly to a motion vector used for image processing for applying image motion compensation to a 2: 1 interlaced scanning television image signal. It relates to a detection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】動きベクトル検出の原理的方法について
はこれまでブロックマッチング法、勾配法、位相相関法
などが提案されており、これらはいずれも周知の方法で
ある。また、現行の2:1インタレース走査テレビジョ
ン画像信号における画質妨害(インタレース妨害)を除
去し、画質を改善する方法として本願人になる特許出願
特願平04−283120号(従来例1)および特願平
04−270342号(従来例2)公報記載の発明があ
る。従来例1の発明「画像信号の走査変換装置」は、イ
ンタレース走査テレビジョン画像信号を順次走査に変換
する動き補償型順次走査変換であり、従来例2の発明
「動きベクトル検出方法」は、かかる走査変換に使用さ
れる動きベクトルの検出方法に関するものである。
2. Description of the Related Art A block matching method, a gradient method, a phase correlation method and the like have been proposed so far as a principle method for detecting a motion vector, and these are all well-known methods. Further, as a method for removing image quality interference (interlace interference) in the current 2: 1 interlaced scanning television image signal and improving the image quality, Japanese Patent Application No. 04-283120 (conventional example 1), which is the applicant of the present invention. And there is an invention described in Japanese Patent Application No. 04-270342 (conventional example 2). The invention "scan conversion device for image signal" of the prior art example 1 is a motion compensation type progressive scan conversion for converting an interlaced scanning television image signal into a progressive scan, and the invention "motion vector detection method" of the prior art example 2 is: The present invention relates to a method of detecting a motion vector used for such scan conversion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来例1の動き補償型
順次走査変換では、動きベクトルの垂直方向成分Vy
フィールド当りフレーム内走査線数の動きが偶数の場合
しか有効な画質改善ができなかったため、従来例2の発
明をなした。従来例2の発明では斜めエッジと縦エッジ
でVy を偶数に制限している。しかし後に述べるよう
に、偶数に制限する積極的な意味があるのは斜めエッジ
のみであり、縦エッジについては偶数に制限してもよい
という程度である。
In the motion-compensated progressive scan conversion of Conventional Example 1, the image quality can be effectively improved only when the vertical component V y of the motion vector has an even number of motions of the number of scanning lines in a frame per field. Therefore, the invention of Conventional Example 2 was made. In the invention of Conventional Example 2, V y is limited to an even number between diagonal edges and vertical edges. However, as will be described later, only diagonal edges have a positive meaning to limit the number to even numbers, and only vertical edges may be limited to even numbers.

【0004】一方、従来例1の構成要素である補間選択
判定回路は現状では完全とはいえず、画像によっては判
定誤りを生じ画質が劣化する。この誤りは検出された動
きベクトルの信頼性が高いほど少ない。動きベクトル検
出においてVy を偶数に制限することは、すべての可能
性を検証していないわけであるから、信頼性の低下につ
ながる。このため、従来例2の検出方法では斜めエッジ
では画質が改善されるものの、他の画像では変換のアー
ティファクト(判定誤り等に起因する変換装置特有の画
質妨害)が若干多いという結果になってしまっていた。
On the other hand, the interpolation selection judgment circuit, which is a constituent element of the first conventional example, is not perfect at present, and a judgment error occurs depending on the image to deteriorate the image quality. The higher the reliability of the detected motion vector, the smaller the error. Limiting V y to an even number in motion vector detection leads to a reduction in reliability, since not all possibilities have been verified. For this reason, although the image quality is improved at the diagonal edges in the detection method of the second conventional example, the other images result in a large number of conversion artifacts (image quality interference peculiar to the conversion device due to a determination error or the like). Was there.

【0005】そこで本発明の目的はこのような従来例2
の検出方法の問題点を改善し、より高画質な順次走査変
換出力をもたらす動きベクトル検出方法を提供せんとす
るものである。
Therefore, the object of the present invention is such a conventional example 2
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motion vector detecting method which improves the problems of the detecting method of (1) and provides progressive scan conversion output with higher image quality.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明第1の動きベクトル検出方法は、2:1インタレ
ース走査のテレビジョン画像信号に画像の動き補償を適
用する画像処理のため、前記インタレース走査信号から
画像の動きベクトルを検出するにあたり、動きベクトル
の候補に制限を設けずに2:1インタレース走査信号か
ら動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路1と、
動きベクトルの垂直方向成分をフレーム内走査線数/フ
ィールドの単位において偶数に制限して動きベクトルを
検出する動きベクトル検出回路2と、検出回路1および
検出回路2でそれぞれ検出されたベクトルV1 とV2
ら必要とするベクトルを選択する選択スイッチとを備
え、当該選択スイッチにおいて、動きベクトルが検出さ
れる画像部分に左右いずれか一方の斜め方向成分が顕著
でない場合にはベクトルV1 を選択し、顕著な場合には
ベクトルV2 を選択するようにしたことを特徴とするも
のである。
In order to achieve this object, the first motion vector detecting method of the present invention is for image processing in which image motion compensation is applied to a television image signal of 2: 1 interlaced scanning, A motion vector detection circuit 1 for detecting a motion vector from a 2: 1 interlaced scan signal without limiting motion vector candidates when detecting a motion vector of an image from the interlaced scan signal.
A motion vector detection circuit 2 for detecting the motion vector by limiting the vertical component of the motion vector to an even number in the unit of the number of scanning lines in a frame / field, and a vector V 1 detected by the detection circuit 1 and the detection circuit 2, respectively. A selection switch for selecting a required vector from V 2 is provided, and the selection switch selects the vector V 1 when either the left or right diagonal direction component is not significant in the image portion where the motion vector is detected. In the remarkable case, the vector V 2 is selected.

【0007】また、本発明第2の動きベクトル検出方法
は、2:1インタレース走査のテレビジョン画像信号に
画像の動き補償を適用する画像処理のため、前記インタ
レース走査信号から画像の動きベクトルを検出するにあ
たり、動きベクトルの候補に制限を設けずに2:1イン
タレース走査信号から動きベクトルを検出する動きベク
トル検出回路1と、動きベクトルの垂直方向成分をフレ
ーム内走査線数/フィールドの単位において偶数に制限
して動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路2
と、検出回路1および検出回路2でそれぞれ検出された
ベクトルV1 とV 2 から必要とするベクトルを選択する
選択スイッチとを備え、当該選択スイッチにおいて、動
きベクトルが検出される画像部分に左右いずれか一方の
斜め方向成分が顕著でなく、かつ、ベクトルV2 の検出
誤差E2 とベクトルV1 の検出誤差E1 の比E2 /E1
または差E2 −E1 が大きいときはベクトルV1 を前記
選択スイッチで選択し、そうでないときはベクトルV2
を選択するようにしたことを特徴とするものである。
The second motion vector detecting method of the present invention
For 2: 1 interlaced scanning television image signals
For image processing applying image motion compensation, the interface
For detecting the motion vector of the image from the race scan signal
Or 2: 1 in without limiting the motion vector candidates
Motion vector for detecting motion vector from the tare scan signal
Toll detection circuit 1 and the vertical component of the motion vector
Limited to an even number of scan lines / field units
Motion vector detection circuit 2 for detecting a motion vector
And detected by the detection circuit 1 and the detection circuit 2, respectively.
Vector V1And V 2Choose the required vector from
A selection switch, and the selection switch
The left or right side of the image where the vector is detected
The diagonal component is not remarkable and the vector V2Detection of
Error E2And vector V1Detection error E1Ratio E2/ E1
Or the difference E2-E1Is large, vector V1The above
Select with the select switch, otherwise vector V2
It is characterized in that is selected.

【0008】さらにまた、本発明第2の動きベクトル検
出方法の好適な実施態様は、前記検出回路1が最小のフ
ィールド間差分を与える動きベクトルを検出する回路で
構成され、前記検出回路2が最小のフレーム間差分を与
える動きベクトルを検出する回路で構成されることを特
徴とするものである。
Furthermore, in a preferred embodiment of the second motion vector detection method of the present invention, the detection circuit 1 is composed of a circuit for detecting a motion vector which gives the smallest inter-field difference, and the detection circuit 2 is the smallest. It is characterized in that it is composed of a circuit for detecting a motion vector that gives a difference between frames.

【0009】[0009]

【実施例】以下添付図面を参照し実施例により本発明を
詳細に説明する。図1に本発明方法に係る動きベクトル
検出装置の実施例構成を示すが、それに先立ち図2,
3,4および表1を用いて本発明の技術的背景について
今一度若干詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the motion vector detecting device according to the method of the present invention.
The technical background of the present invention will be described again in some detail with reference to FIGS.

【0010】図2に先に述べた従来例1(特願平4−2
83120号公報)の動き補償型順次走査変換装置の1
構成ブロック線図を示す。この装置の画像入力信号pは
例えば走査線数525本、フィールド周波数60Hz、
2:1インタレース走査の信号であり、このとき出力信
号は525本/60Hz/1:1の順次走査信号であ
る。
FIG. 2 shows the prior art example 1 described previously (Japanese Patent Application No. 4-2).
No. 83120), a motion compensation type progressive scan conversion device.
The block diagram of a structure is shown. The image input signal p of this device is, for example, 525 scanning lines, a field frequency of 60 Hz,
It is a 2: 1 interlaced scanning signal, and the output signal at this time is a 525 lines / 60 Hz / 1: 1 progressive scanning signal.

【0011】この装置では順次走査変換に必要な補間走
査線の信号qを、動き補償補間回路13の出力信号qm
cと、フィールド内補間回路14の出力信号qvfを混
合器15において混合比Km に従って混合することによ
り得ている。pとqが時間軸変換回路16において時間
軸変換されたのち合成されて出力信号となる。動きベク
トル検出部11では入力信号pから画像の動きベクトル
c を画像のブロック毎に検出する。回路13ではVC
を用いて走査線の動き補償補間を行ない、補間選択判定
回路12ではVc が正確か否かを画素毎に判定しKm
決定する。このように動きベクトルVc は各部の動作に
影響し、その内容は変換画質に大きく影響する。
In this device, the signal q of the interpolation scanning line necessary for the progressive scanning conversion is converted into the output signal qm of the motion compensation interpolation circuit 13.
It is obtained by mixing c and the output signal qvf of the intra-field interpolation circuit 14 in the mixer 15 according to the mixing ratio K m . p and q are time-axis converted by the time-axis conversion circuit 16 and then combined to form an output signal. The motion vector detection unit 11 detects the motion vector V c of the image from the input signal p for each block of the image. In circuit 13, V C
Is used to perform motion-compensated interpolation of the scanning line, and the interpolation selection determination circuit 12 determines for each pixel whether V c is accurate or not and determines K m . In this way, the motion vector V c affects the operation of each unit, and its content greatly affects the converted image quality.

【0012】図3は入力画像pを時間−垂直軸で見た図
であり、図白丸が走査線の存在する位置を示している。
いま走査線aに着目すると、すぐ上の走査線bとの中間
に補間走査線qを作成する必要がある。動きベクトルV
c の垂直方向成分が2n(フレーム内走査線数/フィー
ルド、nは整数)の場合はVy の値に応じて図のように
前フィールドの走査線cあるいはdなどをそのままシフ
トすれば補間できるが、そうでない場合には画質的に有
効な補間を行なうことができない(図3で補間すべき1
フィールド前の信号がない。図2、図3に関するより詳
細な説明は従来例1の公報を参照されたい)。動きベク
トル検出は一般に画像の小ブロック毎に行なわれるが、
画像を局所的に見ると図4のようにざっと分類できる。
図4の(a),(b),(c)は各々エッジ画像であ
り、図4の(d)はそれ以外の画像の例である。エッジ
以外の画像には図4(d)のような格子状の画像や、ノ
イズなどのようなランダムな画像、点画像などが含まれ
る。これらに対して動き補償型順次走査変換によりイン
タレース妨害の除去が可能か否かを表にしたのが表1で
ある。画像の動きがVy =2nのときはいずれの場合で
も除去可能(○)であるが、Vy ≠2nのときは場合に
より除去不能(×)となる。
FIG. 3 is a view of the input image p as viewed on the time-vertical axis, and the white circles in the figure show the positions where the scanning lines exist.
Focusing on the scanning line a, it is necessary to create the interpolation scanning line q in the middle of the scanning line b immediately above. Motion vector V
When the vertical component of c is 2n (the number of scanning lines in a frame / field, n is an integer), interpolation can be performed by directly shifting the scanning line c or d of the previous field according to the value of V y as shown in the figure. However, if this is not the case, interpolation that is effective in terms of image quality cannot be performed (1 in FIG.
There is no signal in front of the field. For a more detailed description of FIGS. 2 and 3, refer to the publication of Conventional Example 1). Motion vector detection is generally performed for each small block of an image,
When the images are viewed locally, they can be roughly classified as shown in FIG.
4A, 4B, and 4C are edge images, and FIG. 4D is an example of other images. Images other than the edges include a lattice image as shown in FIG. 4D, a random image such as noise, a point image, and the like. Table 1 shows whether or not interlace interference can be removed by motion-compensated progressive scan conversion. When the motion of the image is V y = 2n, the removal is possible (◯) in any case, but when V y ≠ 2n, the removal is impossible (x) in some cases.

【0013】画像の動きがVy =2n以外では斜めエッ
ジ画像は動き補償に用いるベクトルVc の垂直方向成分
ycをVyc=Vy とすると除去不能であるが、意識的に
yc≠Vy とし、Vyc=2no (no はn以外の整数)
とすると除去可能となる(理由はエッジ画像の局所的な
単純性にあり、詳しくは前述の従来例2の公報参照)。
縦エッジの場合は常に除去可能、横エッジ画像および他
の画像(変化の少ない一様な画像を除く)では常に除去
不能である。
When the motion of the image is other than V y = 2n, the diagonal edge image cannot be removed if the vertical component V yc of the vector V c used for motion compensation is V yc = V y , but V yc ≠ Let V y be V yc = 2n o (n o is an integer other than n)
Then, it can be removed (the reason is the local simplicity of the edge image, for details, refer to the publication of the above-mentioned conventional example 2).
Vertical edges are always removable, and horizontal edges and other images (except uniform images with little change) are always non-removable.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】以上のことから、従来例2の動きベクトル
検出方法では横エッジ以外では常にVyc=2no となる
ような方法としていた。しかしながら、補間選択判定回
路13の動作は現状では完全とはいえず、画像によって
は判定誤りを生じる。このため走査線の補間においてア
ーティファクト(変換装置特有の画質妨害)が発生して
変換画質が劣化する。この判定誤りは動きベクトルVc
の信頼性が高いほど少ない。Vc をVyc=2no に制限
することは、動きベクトル検出においてすべての動きベ
クトル候補の中から最適なものを検出していないわけで
あるから信頼性の低下につながる。そこで、本発明動き
ベクトル検出方法では斜めエッジ画像以外の画像ではV
yc=2no の制限を設けず、より信頼性の高い動きベク
トルを検出しようとするものである。
From the above, the motion vector detecting method of the second conventional example is such that V yc = 2n o is always maintained except for the lateral edge. However, the operation of the interpolation selection determination circuit 13 is not perfect at present, and a determination error occurs depending on the image. For this reason, artifacts (image quality interference peculiar to the conversion device) occur in the interpolation of the scanning lines, and the converted image quality deteriorates. This determination error is due to the motion vector V c
The higher the reliability of, the less. Limiting V c to V yc = 2n o leads to a decrease in reliability because the optimum one is not detected from all motion vector candidates in motion vector detection. Therefore, in the motion vector detecting method of the present invention, V is used for images other than the diagonal edge image.
without a limit of yc = 2n o, it is intended to detect more reliable motion vector.

【0016】次に本発明方法に係る実施例について説明
する。図1図示回路全体を図2図示動きベクトル検出部
11として利用できる。動きベクトル検出回路1は入力
信号pから何の制限も付けずに最適なベクトルを画素の
ブロック毎に検出する。これは例えば動きベクトル検出
方法の1つであるブロックマッチング法ではフルサーチ
と呼ばれる状態である。このときベクトルの検出精度は
水平、垂直とも整数としても、それ以上の細かい精度と
してもよい。回路1の出力をベクトルV1 (水平成分V
x1、垂直成分Vy1)とする。
Next, examples of the method of the present invention will be described. The entire circuit shown in FIG. 1 can be used as the motion vector detection unit 11 shown in FIG. The motion vector detection circuit 1 detects the optimum vector for each block of pixels from the input signal p without any limitation. This is a state called full search in the block matching method which is one of the motion vector detecting methods, for example. At this time, the vector detection accuracy may be an integer both horizontally and vertically, or may be a finer accuracy. The output of circuit 1 is the vector V 1 (horizontal component V
x1 and vertical component V y1 ).

【0017】一方、動きベクトル検出回路2は検出する
ベクトルの垂直方向成分Vy2がVy2=2no (no は整
数)であるという条件のもとで最適なベクトルV2 をブ
ロック毎に検出する。動きベクトル検出においてこのよ
うな条件を課すことは実際の回路でも可能である。例え
ばブロックマッチング法ではマッチング誤差最小の動き
ベクトルを探索するが、その探索候補をVy2=2no
ベクトルに限定すればよい。ベクトルV1 とV2 は後に
述べる信号Kobに従ってスイッチ3で選択され、出力ベ
クトルVc (Vxc, Vyc)となる。
On the other hand, the motion vector detection circuit 2 detects the optimum vector V 2 for each block under the condition that the vertical component V y2 of the detected vector is V y2 = 2n o (n o is an integer). To do. It is possible to impose such a condition in motion vector detection even in an actual circuit. For example, in the block matching method, a motion vector with the smallest matching error is searched, but the search candidate may be limited to a vector of V y2 = 2n o . The vectors V 1 and V 2 are selected by the switch 3 according to the signal K ob described later, and become the output vector V c (V xc , V yc ).

【0018】右斜め成分抽出回路4は画素ブロック内の
画像の右斜め成分の量Sob1 を検出する。例えば図4
(b)は右斜めエッジ画像であり、このような画像では
ob1は大きな値となる。左斜め成分抽出回路5は逆に
ブロック内の左斜め成分の量S ob2 を検出する。方向性
判定回路6はSob1 とSob2 を比較し、両者の値に大き
な違いがなければ方向性なしとして制御信号Kob
“1”とする。大きな違いがあればKobを“0”とす
る。このKobによりスイッチ3を制御して、Kob
“1”、すなわち画像に左右いずれかの著しい斜めの方
向性がない場合にはベクトルV1 を選択しある場合はベ
クトルV2 を選択する。これら回路4,5,6が全体と
して画像方向性検出回路7を構成している。
The right diagonal component extraction circuit 4 is arranged in the pixel block.
The amount S of the right diagonal component of the imageob1To detect. For example, in FIG.
(B) is a right diagonal edge image.
Sob1Is a large value. Conversely, the left diagonal component extraction circuit 5
The amount S of the left diagonal component in the block ob2To detect. Direction
The determination circuit 6 is Sob1And Sob2And compare both values
If there is no difference, it is assumed that there is no directivity and the control signal KobTo
Set to "1". K if there is a big differenceobIs set to “0”
It This KobControl switch 3 byobBut
"1", that is, the left or right side of the image is significantly slanted
Vector V if there is no tropism1If you select
Cutle V2Select. These circuits 4, 5 and 6
The image directionality detecting circuit 7 is configured.

【0019】以下に回路4,5,6のさらに具体的回路
例を示す。図5は回路4と5の具体例である。画像入力
信号pは1Hディレィ(1ラインディレィ)H21,H
22により遅延させられる。入力信号pおよびH21,
H22の出力にはクロック単位の画像の水平方向のディ
レィ23−27が接続される。ここで例えばディレィ2
4の(L−S)Dは(L−S)クロックディレィを表わ
す。他についても同様である。Lは固定値であり、Sは
回路のパラメータである。Sの値は実際の回路において
カットアンドトライで決定する。これらディレィ23、
およびディレィ24−27の出力信号を各々信号a,e
〜hとすると、これらの画面上での配置は図6となる。
ただしこの図はS=2の場合である。加算器28では信
号eとhを加算し、その出力に1/2係数器29で1/
2を乗じる。減算器30は信号aから係数器29の出力
を減じ、信号obd1を得る。すなわち、 obd1=a−(e+h)/2 (1) であり、図6に示されているように、信号obd1は左
斜め方向の高域通過フィルタの出力である。従って信号
obd1は画像が右斜めエッジなどのときにその絶対値
が大きい値を持つ。
A more specific circuit example of the circuits 4, 5 and 6 will be shown below. FIG. 5 is a specific example of the circuits 4 and 5. The image input signal p is 1H delay (1 line delay) H21, H
Delayed by 22. Input signals p and H21,
The horizontal delay 23-27 of the image in clock units is connected to the output of H22. Here, for example, Delay 2
(LS) D of 4 represents an (LS) clock delay. The same applies to the other cases. L is a fixed value and S is a circuit parameter. The value of S is determined by cut and try in an actual circuit. These delays 23,
And the output signals of the delays 24-27 are the signals a and e, respectively.
.. h, the arrangement on these screens is as shown in FIG.
However, this figure shows the case of S = 2. In the adder 28, the signals e and h are added, and the output is added to 1 /
Multiply by 2. The subtractor 30 subtracts the output of the coefficient unit 29 from the signal a to obtain the signal obd1. That is, obd1 = a− (e + h) / 2 (1), and as shown in FIG. 6, the signal obd1 is the output of the high-pass filter in the diagonal left direction. Therefore, the signal obd1 has a large absolute value when the image has an oblique right edge or the like.

【0020】加算器31、1/2係数器32、減算器3
3は同様にして右斜め方向の高域フィルタを形成し、そ
の出力 obd2=a−(g+f)/2 (2) は左斜めエッジ画像などで大きな絶対値を持つ。これら
信号obd1、obd2は画素ごとに計算される。これ
らはさらに2乗器34,35でその値の2乗値に変換さ
れ、積算器36,37で画素ブロック(B)内において
積算される。積算器36,37の出力信号がブロック内
の右斜め成分の量Sob1 、および左斜め成分の量Sob2
である。
Adder 31, 1/2 coefficient unit 32, subtractor 3
3 similarly forms a high-pass filter in the right diagonal direction, and its output obd2 = a- (g + f) / 2 (2) has a large absolute value in a left diagonal edge image or the like. These signals obd1 and obd2 are calculated for each pixel. These are further converted into squared values by the squarers 34 and 35, and are integrated in the pixel block (B) by the integrators 36 and 37. The output signals of the integrators 36 and 37 are the amount S ob1 of the right diagonal component and the amount S ob2 of the left diagonal component in the block.
Is.

【0021】図7は方向性判定回路6の具体例である。
除算器41では(Sob1 /Sob2 )が、除算器42では
その逆数である(Sob2 /Sob1 )が求められる。最大
値検出回路(MAX)43において両者の大きい方が選
択される。回路43の出力はSob1 とSob2 が同程度の
値をとる場合は1に近い1以上の値をとるが、両者の値
に大きな違いがあれば、1より充分大きい値となる。例
えば図4(a),(c),(d)に示した各画像ではS
ob1 ,Sob2 は共に大きな値をとり、回路43の出力は
1に近い値となるが、同図(b)の右斜めエッジ画像で
はSob1 は大、Sob2 は小となり、回路43の出力は大
きな値を持つ。このようにして回路43の出力の大小に
より画像が斜めエッジ画像であるか否かを判定可能であ
る。比較器44では回路43の出力をしきい値THob
比較し、値THobより小であれば出力のKobを“1”、
そうでなければ“0”とする。THobは実際の回路にお
いてカットアンドトライで決定する。
FIG. 7 shows a specific example of the directionality determining circuit 6.
The divider 41 calculates (S ob1 / S ob2 ), and the divider 42 calculates the reciprocal (S ob2 / S ob1 ). In the maximum value detection circuit (MAX) 43, the larger one is selected. The output of the circuit 43 takes a value of 1 or more, which is close to 1 when S ob1 and S ob2 have similar values, but becomes a value sufficiently larger than 1 if there is a large difference between the two values. For example, in each of the images shown in FIGS. 4A, 4C, and 4D, S
Both ob1 and S ob2 have large values, and the output of the circuit 43 is close to 1. However, in the right oblique edge image of FIG. 7B, S ob1 is large and S ob2 is small, and the output of the circuit 43 is small. Has a large value. In this way, it is possible to determine whether or not the image is a diagonal edge image based on the magnitude of the output of the circuit 43. In the comparator 44, the output of the circuit 43 is compared with the threshold TH ob, and if it is smaller than the value TH ob, the output K ob is “1”,
Otherwise, it is set to "0". TH ob is determined by cut and try in the actual circuit.

【0022】図8は本発明特許請求の範囲請求項2に係
わる実施例である。回路1,2,3,7は図1と同様で
ある。ただし、回路1,2からは各々検出されたベクト
ルV 1 ,V2 に対する誤差E1 ,E2 が同時に出力され
ている。この誤差はベクトルの信頼性の1つの目安であ
り、通常の動きベクトル検出アルゴリズムではベクトル
を検出する際に何らかの誤差に類する数値が求められて
いる。例えばブロックマッチング法ではマッチングの誤
差である。除算器51で誤差E2 とE1 の比(E2 /E
1 )が求められ、その比は比較器52においてしきい値
THerと比較され、THerより大きい場合のみ比較
器52の出力Kerを“1”とする。そうでなければK
erは“0”となる。すなわちE2 がE1 に比べて充分
大きい場合のみKerは“1”となる。これら51,5
2が全体として誤差比較回路を構成している。しきい値
THerはカットアンドトライにより決定される。Ke
rと回路7の出力であるKobの論理積がANDゲート5
4で求められ、ゲート54の出力がスイッチ3を制御す
る。
FIG. 8 relates to claim 2 of the present invention.
It is another embodiment. Circuits 1, 2, 3, 7 are the same as in FIG.
is there. However, the vectors detected from circuits 1 and 2 respectively
Le V 1, V2Error E1, E2Are output at the same time
ing. This error is one measure of vector reliability
The normal motion vector detection algorithm
When detecting, a numerical value similar to some error is sought
There is. For example, in the block matching method
It is the difference. Error E in the divider 512And E1Ratio of (E2/ E
1) Is obtained, and the ratio is determined by the threshold value in the comparator 52.
Compared to THEr and only compared if greater than THEr
The output Ker of the container 52 is set to "1". Otherwise K
er becomes “0”. Ie E2Is E1Enough compared to
Ker becomes “1” only when it is larger. These 51,5
2 as a whole constitutes an error comparison circuit. Threshold
THEr is determined by cut and try. Ke
r and K which is the output of the circuit 7obAND gate 5 is the logical product of
4, the output of gate 54 controls switch 3
It

【0023】これらの回路の意味は以下のようである。
ベクトルV1 とV2 の特徴をまとめると次のようにな
る。 (インタレース妨害除去能力) V1 :V2 より小さい V2 :大きい(特に斜めエッジ画像) (ベクトルの信頼性) V1 :高い V2 :V1 と等しいかV1 より低い
The meaning of these circuits is as follows.
The features of the vectors V 1 and V 2 are summarized as follows. (Interlace interference removal capacity) V 1: V 2 less than V 2: large (especially diagonal edge image) (reliability vector) V 1: High V 2: less than V 1 equal to or V 1

【0024】そこで、図1の回路は、V2 の妨害除去能
力が特にベクトルV1 に比べて大きい斜めエッジ画像以
外では信頼性の高いベクトルV1 を選択しようとするも
のである。しかし、斜めエッジ画像か否かの判定は現実
の複雑な画像では常に完全とはいえず、ベクトルV2
選択すべき画像でもベクトルV1 が選択されてしまう可
能性がある。一方、信頼性について言えばベクトルV1
はV2 より常に信頼性が高いか等しいが、ベクトルV1
とV2 の信頼性(誤差の値)が大差ない場合も多い。こ
のような場合はベクトルV1 を選択するよりもベクトル
2 の妨害除去能力に期待すべきである。そこで図8の
回路は画像に方向性がなく、かつベクトルV1 とV2
信頼性に差がある場合のみベクトルV1 を選択しようと
するものである。
[0024] Therefore, the circuit of Figure 1 is to the outside of a large diagonal edge image in comparison with the particular vector V 1 interference removal ability of V 2 tries to select a reliable vector V 1. However, the determination as to whether or not the image is a diagonal edge image cannot always be said to be complete in an actual complex image, and the vector V 1 may be selected even in the image in which the vector V 2 should be selected. On the other hand, in terms of reliability, the vector V 1
Is always more reliable than or equal to V 2, but the vector V 1
In many cases, there is not much difference in reliability (value of error) between V 2 and V 2 . In such a case, the interference removal capability of the vector V 2 should be expected rather than the selection of the vector V 1 . Therefore, the circuit shown in FIG. 8 attempts to select the vector V 1 only when the image has no directionality and the reliability of the vectors V 1 and V 2 is different.

【0025】次に本発明特許請求の範囲請求項3に係わ
る実施例について説明する。動きベクトル検出方法に使
用されるブロックマッチング法はその性能、アルゴリズ
ムの簡単さなどから、現在最も広く使用されている動き
ベクトル検出方法である。ブロックマッチング法により
2:1インタレース走査信号から動きベクトルを検出す
る場合、2通りの方法が考えられる。すなわち、最小の
フレーム間差分をベクトルとして与えるよう回路を構成
する方法と、最小のフィールド間差分をベクトルとして
与えるよう回路を構成する方法である。しかし、これら
は各々別の欠点を持っている。
Next, an embodiment according to claim 3 of the present invention will be described. The block matching method used for the motion vector detection method is the most widely used motion vector detection method at present due to its performance and simplicity of the algorithm. When the motion vector is detected from the 2: 1 interlaced scanning signal by the block matching method, two methods can be considered. That is, there are a method of configuring a circuit so as to give a minimum inter-frame difference as a vector and a method of configuring a circuit so as to give a minimum inter-field difference as a vector. However, each of them has different drawbacks.

【0026】前者は、動きベクトルの垂直方向成分Vy
に関して、偶数の場合でも奇数の場合でも容易に検出可
能である。しかし、時間的に2フィールド離れた画像の
差分に基づいてベクトルを検出するため、特に縞模様な
どの周期的構造を持つ画像などにおいて検出誤りを発生
しやすく、誤ったベクトルをフィールド間動き補償に適
用すると視覚的に目立つ画質妨害を発生する。
The former is the vertical component V y of the motion vector.
Can be easily detected in both even and odd cases. However, since a vector is detected based on a difference between images temporally separated by two fields, a detection error is likely to occur especially in an image having a periodic structure such as a striped pattern, and an incorrect vector is used for inter-field motion compensation. When applied, it causes visually noticeable image disturbance.

【0027】後者は、時間的に最小単位である1フィー
ルド間の差分に基づいてベクトルを検出するためこのよ
うな誤りの問題はない。しかし、前述の従来例1に述べ
られているように、フィールド間動き補償において画質
的に効果の大きいのはVy が偶数のベクトルであるが、
後者はこのVy が偶数のベクトルを容易に検出すること
ができない。フィールド間差分を求める前に画像信号の
空間的内挿を行えば、偶数のベクトルの検出も一応は可
能である。しかし、内挿された信号は多くの空間周波数
スペクトルに関する折り返しを含んでおり、内挿のため
実現に要する回路規模が大となるにもかかわらず、正確
な偶数の動きベクトル検出は期待できない。
The latter has no problem of such an error because it detects a vector based on the difference between one field which is the minimum unit in terms of time. However, as described in the above-mentioned conventional example 1, it is a vector with an even V y that the image quality is great in the inter-field motion compensation.
The latter cannot easily detect this V y even vector. If spatial interpolation of the image signal is performed before obtaining the inter-field difference, even number of vectors can be detected. However, the interpolated signal contains many folds in the spatial frequency spectrum, and accurate even-numbered motion vector detection cannot be expected despite the large circuit scale required for the interpolation.

【0028】ともあれ、請求項3では、Vy がフレーム
内走査線数/フィールドの単位において、偶数に制限し
て動きベクトルを検出する必要のある前述の検出回路2
については、最小のフレーム間差分を与えるベクトルを
検出するブロックマッチング回路でこれを構成し、必ず
しも偶数の動きを検出する必要のない前述の検出回路1
は、最小のフィールド間差分を与えるベクトルを検出す
るブロックマッチングで回路を構成することにより、請
求項2記載のベクトル検出の誤りをより低減させ、正確
な動きベクトルの検出を図ろうとするものである。請求
項2においては上述のような考慮はなされていない。
In any case, in the third aspect, the detection circuit 2 is required to detect the motion vector by limiting V y to an even number in the unit of the number of scanning lines in the frame / field.
With regard to the above, the above-mentioned detection circuit 1 which does not necessarily need to detect even-numbered motions is configured by a block matching circuit that detects a vector that gives the smallest inter-frame difference.
Is to configure a circuit by block matching for detecting a vector that gives a minimum inter-field difference, thereby further reducing the error in vector detection according to claim 2 and attempting to accurately detect a motion vector. . In claim 2, the above consideration is not made.

【0029】図9に請求項3に係わる実施例の動きベク
トル検出回路を示すが、図8で説明してきたブロックと
同一の作用またはそれらと類似の作用をするブロック
(回路)には同一の参照番号を付した。回路の入力であ
る信号pは、例えば走査線525本、フィールド周波数
60Hz、2:1インタレース走査のテレビジョン画像
信号である。
FIG. 9 shows a motion vector detection circuit of an embodiment according to claim 3, but the same reference is given to the block (circuit) which has the same operation as the block explained in FIG. 8 or an operation similar to them. Numbered. The signal p which is an input of the circuit is, for example, a television image signal of 525 scanning lines, field frequency 60 Hz, 2: 1 interlaced scanning.

【0030】図の破線ブロック1は、構成要素61〜6
6から構成されており、動きベクトルの候補に制限を設
けずに画像の適当なブロック毎(例えば水平16画素×
垂直8ライン毎)に動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出回路1である。回路1はブロックマッチング法に
基づき構成されている。ブロックマッチング法は、ある
物体が1フレーム期間にVT (画素/フレーム)の速さ
で平行移動しているとき、1フレーム前の画像をVT
素だけシフトすれば現フレームの画像に一致し、フレー
ム間差分のブロック内累積値が最小値を示すという原理
を利用したものである。
The broken line block 1 in the figure shows the components 61 to 6
It is composed of 6 blocks, and each block of an image is appropriately set (for example, horizontal 16 pixels ×
The motion vector detection circuit 1 detects a motion vector in every 8 lines (vertical line). The circuit 1 is constructed based on the block matching method. In the block matching method, when an object is moving in parallel at a speed of V T (pixels / frame) in one frame period, if the image one frame before is shifted by V T pixels, it matches the image of the current frame. The principle is that the intra-block cumulative value of the inter-frame difference shows the minimum value.

【0031】図において、信号pはディレィ61におい
て(1フィールド+VT1) だけ遅延させられる。V
T1(VxT1,yT1)は動きベクトル検出の対象となる候補
ベクトルであり、候補ベクトル発生回路62からあらか
じめ仕様により設定された範囲内のすべての候補ベクト
ルが順次発生させられる。ここで、VxT1,yT1 は、各
々VT1の水平方向成分、垂直方向成分である。要素6
1,62の動作は後により詳しく述べる。減算器63に
おいて、信号pとディレイ61の出力の差分をとること
により、動き補償フィールド間差分信号dfd1(displace
d field difference)が求められる。ブロック領域設定
回路64は、画素があらかじめ設定されたブロック内の
画素であるか否かを指示するブロック領域信号Bを発生
する。要素65では、dfdlの絶対値のブロック内累積
値、ΣB |dfd1|を求める。この値は候補ベクトルVT1
の関数であり、これをDFDl(VT1) で表す。DFD
1(VT1)はVT1のそのブロックに対するマッチング誤
差である。最小値検出回路66では、DFD1の最小値
を求め、最小値を発生するVT1をそのブロックの動きベ
クトルV1 (Vx1, y1) として出力する。また、DF
D1の最小値をベクトルV1の誤差E1 として出力す
る。
In the figure, the signal p is delayed in the delay 61 by (1 field + V T1 ). V
T1 (V xT1, V yT1 ) is a candidate vector that is the target of motion vector detection, and all candidate vectors within the range preset by the specifications are sequentially generated from the candidate vector generation circuit 62. Here, V xT1 and V yT1 are the horizontal and vertical components of V T1 , respectively. Element 6
The operation of 1, 62 will be described in more detail later. In the subtractor 63, the difference between the signal p and the output of the delay 61 is calculated to obtain the motion compensation inter-field difference signal dfd1 (displace
d field difference) is required. The block area setting circuit 64 generates a block area signal B indicating whether or not the pixel is a pixel in a preset block. Element 65, the absolute value of the block in the accumulated value of dfdl, Σ B | dfd1 | a seek. This value is the candidate vector V T1
And is represented by DFD1 (V T1 ). DFD
1 (V T1 ) is the matching error of V T1 for that block. The minimum value detection circuit 66 finds the minimum value of DFD1 and outputs V T1 that produces the minimum value as the motion vector V 1 (V x1, V y1 ) of the block. Also, DF
The minimum value of D1 is output as the error E 1 of the vector V 1 .

【0032】破線ブロック2は、構成要素71〜76か
ら構成されており、動きベクトルの垂直方向成分を(走
査線/フィールド)の単位において偶数のみに制限し、
回路1と同一のブロック毎に動きベクトルを検出する動
きベクトル検出回路である。回路1と同様、回路2もブ
ロックマッチング法に基づいて構成されている。
The broken line block 2 is composed of components 71 to 76, and limits the vertical component of the motion vector to an even number in the unit of (scan line / field),
This is a motion vector detection circuit that detects a motion vector for each block that is the same as the circuit 1. Like the circuit 1, the circuit 2 is also constructed based on the block matching method.

【0033】図において、信号pはディレイ71におい
て(1フレーム+2VT2) だけ遅延させられる。V
T2(VxT2,VyT2 )は動きベクトル検出の対象となる候
補ベクトルであり、候補ベクトル発生回路72から、あ
らかじめ設定された候補ベクトルが順次発生させられ
る。ここで、VxT2,yT2 は、各々VT2の水平方向成
分、垂直方向成分である。要素71,72の動作は後に
より詳しく述べる。減算器73において、信号pとディ
レイ71の出力の差分をとることにより、動き補償フレ
ーム間差分信号dfd2(displaced frame difference) が
求められる。要素74〜76の動作は回路64〜66と
全く同様である。要素76は、動きベクトルV2(V
x2, y2) 、およびその誤差E2 を出力する。回路7,
53,54,3により、画像pのフィールド間動き補償
に適したより正確なベクトルがV1,V2 の中から選択さ
れ、出力ベクトルVc (Vxc, yc) として出力され
る。これらの回路は図8に示されているものと同じであ
る。
In the figure, the signal p is delayed by (1 frame + 2V T2 ) in the delay 71. V
T2 (V xT2 , V yT2 ) is a candidate vector that is the target of motion vector detection, and the candidate vector generation circuit 72 sequentially generates preset candidate vectors. Here, V xT2 and V yT2 are the horizontal and vertical components of V T2 , respectively. The operation of elements 71 and 72 will be described in more detail below. In the subtractor 73, the difference between the signal p and the output of the delay 71 is calculated to obtain the motion compensation interframe difference signal dfd2 (displaced frame difference). The operation of elements 74-76 is exactly the same as circuits 64-66. The element 76 is a motion vector V 2 (V
x2, V y2 ), and its error E 2 are output. Circuit 7,
53, 54, and 3, a more accurate vector suitable for inter-field motion compensation of the image p is selected from V 1 and V 2 and output as the output vector V c (V xc, V yc ). These circuits are the same as those shown in FIG.

【0034】次に、図10を用いて要素61,62,7
1,72の動作について説明する。図は画像の走査を時
間−垂直面で見た図である。図の横軸は時間tであり、
縦軸は画面の垂直方向yを表わしている。A,B,C,
---,a,b,c,--- 等は各走査線につけられた記号で
ある。以下、候補ベクトルの垂直方向成分Vy について
考える(以下T1,T2のサフィックスは記述の簡略化
のため特に必要のある場合を除き省略する)。ここで、
y の単位は(フレーム内)走査線/フィールドであ
る。水平成分については以下のような偶奇に関する特殊
事情はない。
Next, referring to FIG. 10, elements 61, 62, 7
The operations of 1, 72 will be described. The figure is a view of the scanning of the image as seen in the time-vertical plane. The horizontal axis of the figure is time t,
The vertical axis represents the vertical direction y of the screen. A, B, C,
---, a, b, c, --- etc. are symbols attached to each scanning line. Hereinafter, the vertical component V y of the candidate vector will be considered (the suffixes T1 and T2 will be omitted below unless otherwise necessary for the sake of simplicity of description). here,
The unit of V y is scanline / field (in frame). As for the horizontal component, there are no special circumstances regarding odd-even as follows.

【0035】まず、フレーム間差分に関しては、Vy
値と走査線の位置の関係は図10(a)のようになる。
フレーム間差分に基づく回路2において、ディレイ71
のディレイ量が525H(Hは1ライン(1フィールド
内走査線))のとき、信号pが走査線Rを走査している
ときには、ディレイ71の出力はちょうど1フレーム
前、すなわち走査線Eである。従って、EとRの差がV
y =0に対応するフレーム間差分である。ディレイ量が
1ライン分減少して524Hのときは、ディレイ71の
出力は走査線Fであり、(F−R)はVy =1に対応す
るフレーム間差分である。1ラインはフレーム内走査線
の2本分であるから、ディレイ71のディレイ量は前に
示したように(1フレーム+2VT2)と表せる。以下、
同様に、V y =---,−4,−3,---,3,4, --- に対
して図10(a)のようなフレーム間差分が対応する。
これらの差分の最小値を検出すれば、Vy に関してすべ
ての整数値の動きベクトルが検出できる。しかし、回路
2はVyT2 を偶数のみに制限するので、要素72はV
yT2 が偶数であるVT2のみを順次出力する。
First, regarding the difference between frames, Vyof
The relationship between the value and the position of the scanning line is as shown in FIG.
In the circuit 2 based on the difference between frames, the delay 71
Delay amount of 525H (H is 1 line (1 field
Inner scanning line)), the signal p scans the scanning line R.
Sometimes the output of delay 71 is just one frame
Before, that is, the scanning line E. Therefore, the difference between E and R is V
yIt is an inter-frame difference corresponding to = 0. The amount of delay
When it is decreased by one line and becomes 524H, the delay 71
The output is the scanning line F, and (F−R) is VyCorresponds to = 1
It is the difference between the frames. 1 line is a scan line in the frame
The delay amount of delay 71 is
As shown (1 frame + 2VT2) Can be expressed as Less than,
Similarly, V y= ---, -4, -3, ---, 3, 4, ---
Then, the inter-frame difference as shown in FIG.
If the minimum value of these differences is detected, VyAll about
All integer motion vectors can be detected. But the circuit
2 is VyT2Element 72 to V
yT2V is an even numberT2Output only sequentially.

【0036】フィールド間差分に関しては、Vy と走査
線の関係は図10(b)のようになる。フィールド間差
分に基づく回路1において、ディレイ61のディレイ量
が262Hのとき、信号pが走査線Rを走査していると
きには、ディレイ61の出力は走査線eである。このと
き、(e−R)はVy =1に対応するフィールド間差分
である。ディレイ量が1ライン分減少して261Hのと
きは、ディレイ61の出力は走査線fであり、(f−
R)はVy =3に対応するフィールド間差分である。従
ってディレイ61のディレイ量は、ディレイ71と同様
に、(1フィールド+VT1) と表せる。以下、同様に、
y =---,−5,−3,---, 3,5,--- に対して図
10(b)のようなフィールド間差分が対応する。これ
らの差分の最小値を検出することにより動きベクトルを
検出すると、動きベクトルの候補に回路的に制限を加え
なくとも、Vy に関しては奇数のベクトルしか検出でき
ない。要素62は、このようなフィールド間差分により
検出できるすべての候補ベクトルを順次出力する。
Regarding the inter-field difference, the relationship between V y and the scanning line is as shown in FIG. 10 (b). In the circuit 1 based on the inter-field difference, when the delay amount of the delay 61 is 262H and the signal p is scanning the scanning line R, the output of the delay 61 is the scanning line e. At this time, (e−R) is the inter-field difference corresponding to V y = 1. When the delay amount is reduced by one line and is 261H, the output of the delay 61 is the scanning line f and (f-
R) is the inter-field difference corresponding to V y = 3. Therefore, like the delay 71, the delay amount of the delay 61 can be expressed as (1 field + V T1 ). Hereafter, similarly,
Differences between fields as shown in FIG. 10B correspond to V y = ---, -5, -3, ---, 3, 5, ---. When the motion vector is detected by detecting the minimum value of these differences, only odd-numbered vectors can be detected with respect to V y without limiting the motion vector candidates in terms of the circuit. The element 62 sequentially outputs all candidate vectors that can be detected by such inter-field difference.

【0037】このように、回路1はVy が奇数のベクト
ルしか検出できないが、図9の実施例に関しては必要十
分な動作である。図8の回路、請求項2の発明において
は、画像の斜め方向性が顕著でない場合は誤差E1 とE
2 の大小によりV1 ,V2 の選択がなされる。このた
め、V1 としてVy が奇数の動きしか検出できなくて
も、斜め方向性が顕著でない場合は、画像の真の動きの
垂直方向成分が偶数であればV1 に関しては良好なマッ
チングがとれず、E1 >E2 となり、V2 が選択される
ので、図9の回路全体として正しいベクトルを検出でき
る。
As described above, the circuit 1 can detect only a vector with an odd V y, but the operation is necessary and sufficient for the embodiment of FIG. In the circuit of FIG. 8 and the invention of claim 2, when the diagonal direction of the image is not remarkable, the errors E 1 and E
Selection of V 1, V 2 is made by two large and small. Therefore, even if V y can detect only odd-numbered motions as V 1 , if diagonal directionality is not remarkable, if V t is an even vertical component of the true motion of the image, good matching can be achieved with respect to V 1. Inevitably, E 1 > E 2 , and V 2 is selected, so that the correct vector can be detected in the entire circuit of FIG. 9.

【0038】以上のように、図9の回路は正しく動作す
ることに加えて、回路1をフィールド間差分に基づく検
出回路としたことにより、以下のように、画質妨害を引
き起こす動きベクトルの検出誤りを低減できる。
As described above, in addition to the circuit of FIG. 9 operating correctly, by using the circuit 1 as the detection circuit based on the inter-field difference, the detection error of the motion vector causing the image quality disturbance is as follows. Can be reduced.

【0039】図11はある画像に対する動きベクトル検
出と動き補償の例である。画像はフィールド内走査線の
2本毎に白黒が反転する2本の横線画像であり、その真
の動きの垂直方向成分はVy =1である。図の表記法は
走査線に白黒を付記した以外は図10と同様である。
FIG. 11 shows an example of motion vector detection and motion compensation for an image. The image is two horizontal line images in which black and white are inverted for every two intra-field scanning lines, and the vertical component of the true movement is V y = 1. The notation in the figure is the same as that in FIG. 10 except that black and white are added to the scanning lines.

【0040】図11において、もしフレーム間差分によ
りベクトルを検出すると、Vy =1の動きに対応する
(J−R),(K−R1 )、Vy =5の動きに対応する
(L−R),(M−R1 )等の差分がすべてゼロとなる
ため、Vy =1,5のいずれもがベクトルの有力な候補
となる。いずれが選択されるかは、画像に含まれるノイ
ズや、あらかじめ設定された回路の優先順位など、本来
の画像内容に無関係な理由により決定される。しかし、
これらのベクトルを従来例1にのべられているようなフ
ィールド間動き補償に用いた場合、動き補償の結果には
大きな差を生じる。すなわち、RとR1 の中間のRm
に動き補償により走査線を内挿する場合、Vy =1が検
出されれば走査線j,kの平均値として白い走査線が正
しく内挿される。しかしVy =5が検出されるとl,m
の平均値として黒い走査線が内挿される。これは明らか
に偽信号であって、実際の画像でもよく目立つ画質妨害
となる。このようにフレーム間差分による動きベクトル
検出では、画質妨害を生じる動きベクトルの候補を排除
できない。
In FIG. 11, if a vector is detected by the difference between frames, it corresponds to the motion of V y = 1 (J−R), (K−R 1 ), and the motion of V y = 5 (L). Since all the differences such as −R) and (M−R 1 ) are zero, V y = 1 and 5 are both strong candidates for the vector. Which one is selected is determined for reasons unrelated to the original image content, such as noise contained in the image and preset circuit priorities. But,
When these vectors are used for inter-field motion compensation as described in Conventional Example 1, a large difference occurs in the result of motion compensation. That is, when a scanning line is interpolated at a point R m between R and R 1 by motion compensation, a white scanning line is correctly interpolated as an average value of the scanning lines j and k when V y = 1 is detected. . However, when V y = 5 is detected, l, m
The black scan line is interpolated as the average value of This is apparently a false signal, and is a noticeable image quality disturbance in an actual image. As described above, in the motion vector detection based on the inter-frame difference, it is not possible to exclude motion vector candidates that cause image quality obstruction.

【0041】これに対し、フィールド間差分によりベク
トルを検出する場合は、差分(1−R),(m−R1)が
大きな値を持つため、Vy =5の動きベクトルが検出さ
れることはない。差分(s−R),(t−R1)もゼロで
あるのでVy =9の動きが検出される可能性はあるが、
この場合はs,tの平均値として白い走査線が正しく内
挿され、フィールド間動き補償に関しては何ら問題を生
じない。このように、図9の回路は、Vy が奇数の動き
に関しては、動き補償に関して正しい動きベクトルを常
に検出することが可能である。
On the other hand, when the vector is detected by the inter-field difference, the difference (1-R), (m-R 1 ) has a large value, so that the motion vector of V y = 5 is detected. There is no. Since the differences (s−R) and (t−R 1 ) are also zero, the movement of V y = 9 may be detected, but
In this case, the white scanning line is correctly interpolated as the average value of s and t, and no problem occurs in inter-field motion compensation. In this way, the circuit of FIG. 9 is always able to detect the correct motion vector for motion compensation, for motions with odd V y .

【0042】以上実施例により詳細に本発明を説明して
きたが、本発明はこれら実施例に限定されることなく、
発明の要旨内で各種の変形、変更の可能なことは自明で
あろう。例えば本発明実施例では基本的な動きベクトル
検出方法としてブロックマッチング法を想定したが、他
の検出法(例えば勾配法)などを利用しても実現でき
る。
Although the present invention has been described in detail with reference to the examples, the present invention is not limited to these examples.
It is obvious that various modifications and changes can be made within the scope of the invention. For example, although the block matching method is assumed as the basic motion vector detecting method in the embodiment of the present invention, it can be realized by using another detecting method (for example, the gradient method).

【0043】[0043]

【発明の効果】以上本発明方法によれば、インタレース
走査のテレビジョン画像信号に画像の動き補償を適用す
る画像処理のために使用される動きベクトルを、画像の
種類に応じてそれぞれ適切に求めることができ、より高
画質な順次走査変換出力とすることができる。
As described above, according to the method of the present invention, the motion vector used for the image processing in which the motion compensation of the image is applied to the television image signal of the interlaced scanning is appropriately adjusted according to the type of the image. Therefore, it is possible to obtain progressive scan conversion output with higher image quality.

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

【図1】本発明方法に係る動きベクトル検出装置の実施
例構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a motion vector detection device according to the method of the present invention.

【図2】動き補償型順次走査変換装置の構成例を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a motion compensation type progressive scan conversion apparatus.

【図3】図2図示装置の動作を説明するための図であ
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG.

【図4】画像の種類を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing types of images.

【図5】図1図示装置の回路4および5の具体的回路例
を示す図である。
5 is a diagram showing a specific circuit example of circuits 4 and 5 of the apparatus shown in FIG.

【図6】図5図示回路の動作を説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG.

【図7】図1図示装置の回路6の具体的回路例を示す図
である。
7 is a diagram showing a specific circuit example of a circuit 6 of the apparatus shown in FIG.

【図8】本発明請求項2に係る実施例構成を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an embodiment according to claim 2 of the present invention.

【図9】本発明請求項3に係る実施例構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an embodiment according to claim 3 of the present invention.

【図10】フレーム間差分とフィールド間差分を説明す
る図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an inter-frame difference and an inter-field difference.

【図11】動きベクトル検出と動き補償の動作例を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation example of motion vector detection and motion compensation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 動きベクトル検出回路1 2 動きベクトル検出回路2 3 選択スイッチ 4 右斜め成分抽出回路 5 左斜め成分抽出回路 6 方向性判定回路 7 画像方向性検出回路 11 動きベクトル検出部 12 補間選択判定回路 13 動き補償補間回路 14 フィールド内補間回路 15 混合器 16 時間軸変換回路 21,22 1ラインディレイ 23−27 水平方向のディレイ 28,31 加算器 29,32 1/2乗算器 30,33,63,73 減算器 34,35 2乗器 36,37 積算器 41,42,51 除算器 43 最大値検出回路 44,52 比較器 53 誤差比較回路 54 ANDゲート 61,71 ディレイ回路 62,72 候補ベクトル発生回路 64,74 ブロック領域設定回路 65,75 絶対値のブロック内累積回路 66,76 最小値検出回路 1 motion vector detection circuit 1 2 motion vector detection circuit 2 3 selection switch 4 right diagonal component extraction circuit 5 left diagonal component extraction circuit 6 directionality determination circuit 7 image directionality detection circuit 11 motion vector detection unit 12 interpolation selection determination circuit 13 motion Compensation interpolation circuit 14 In-field interpolation circuit 15 Mixer 16 Time axis conversion circuit 21, 22 1 line delay 23-27 Horizontal delay 28, 31 Adder 29, 32 1/2 multiplier 30, 33, 63, 73 Subtraction Unit 34, 35 Square unit 36, 37 Accumulator 41, 42, 51 Divider 43 Maximum value detection circuit 44, 52 Comparator 53 Error comparison circuit 54 AND gate 61, 71 Delay circuit 62, 72 Candidate vector generation circuit 64, 74 Block area setting circuit 65, 75 Absolute value in-block accumulation circuit 66, 76 Minimum value detection circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2:1インタレース走査のテレビジョン
画像信号に画像の動き補償を適用する画像処理のため、
前記インタレース走査信号から画像の動きベクトルを検
出するにあたり、動きベクトルの候補に制限を設けずに
2:1インタレース走査信号から動きベクトルを検出す
る動きベクトル検出回路1と、動きベクトルの垂直方向
成分をフレーム内走査線数/フィールドの単位において
偶数に制限して動きベクトルを検出する動きベクトル検
出回路2と、検出回路1および検出回路2でそれぞれ検
出されたベクトルV1 とV2 から必要とするベクトルを
選択する選択スイッチとを備え、当該選択スイッチにお
いて、動きベクトルが検出される画像部分に左右いずれ
か一方の斜め方向成分が顕著でない場合にはベクトルV
1 を選択し、顕著な場合にはベクトルV2 を選択するよ
うにしたことを特徴とする動きベクトル検出方法。
1. Image processing for applying image motion compensation to a 2: 1 interlaced television image signal,
In detecting a motion vector of an image from the interlaced scanning signal, a motion vector detection circuit 1 for detecting a motion vector from a 2: 1 interlaced scanning signal without limiting motion vector candidates, and a motion vector vertical direction. It is necessary from the motion vector detection circuit 2 for detecting the motion vector by limiting the component to an even number in the unit of the number of scanning lines in a frame / field, and the vectors V 1 and V 2 detected by the detection circuit 1 and the detection circuit 2, respectively. And a selection switch for selecting a vector to be used, and in the selection switch, if the left or right diagonal component is not significant in the image portion where the motion vector is detected, the vector V
A method of detecting a motion vector, characterized in that 1 is selected, and when it is remarkable, the vector V 2 is selected.
【請求項2】 2:1インタレース走査のテレビジョン
画像信号に画像の動き補償を適用する画像処理のため、
前記インタレース走査信号から画像の動きベクトルを検
出するにあたり、動きベクトルの候補に制限を設けずに
2:1インタレース走査信号から動きベクトルを検出す
る動きベクトル検出回路1と、動きベクトルの垂直方向
成分をフレーム内走査線数/フィールドの単位において
偶数に制限して動きベクトルを検出する動きベクトル検
出回路2と、検出回路1および検出回路2でそれぞれ検
出されたベクトルV1 とV2 から必要とするベクトルを
選択する選択スイッチとを備え、当該選択スイッチにお
いて、動きベクトルが検出される画像部分に左右いずれ
か一方の斜め方向成分が顕著でなく、かつ、ベクトルV
2 の検出誤差E2 とベクトルV1 の検出誤差E1 の比E
2 /E1 または差E2 −E1 が大きいときはベクトルV
1 を前記選択スイッチで選択し、そうでないときはベク
トルV2 を選択するようにしたことを特徴とする動きベ
クトル検出方法。
2. Image processing for applying image motion compensation to a 2: 1 interlaced scanning television image signal,
In detecting a motion vector of an image from the interlaced scanning signal, a motion vector detection circuit 1 for detecting a motion vector from a 2: 1 interlaced scanning signal without limiting motion vector candidates, and a motion vector vertical direction. It is necessary from the motion vector detection circuit 2 for detecting the motion vector by limiting the component to an even number in the unit of the number of scanning lines in a frame / field, and the vectors V 1 and V 2 detected by the detection circuit 1 and the detection circuit 2, respectively. A selection switch for selecting a vector to be set, and in the selection switch, one of the left and right diagonal components is not significant in the image portion where the motion vector is detected, and the vector V
Second detection error E 2 and the ratio of the detection error E 1 vector V 1 E
2 / E 1 or the difference E 2 −E 1 is large, vector V
A motion vector detecting method characterized in that 1 is selected by the selection switch, and if not, the vector V 2 is selected.
【請求項3】 請求項2記載の方法において、前記検出
回路1が最小のフィールド間差分を与える動きベクトル
を検出する回路で構成され、前記検出回路2が最小のフ
レーム間差分を与える動きベクトルを検出する回路で構
成されることを特徴とする動きベクトル検出方法。
3. The method according to claim 2, wherein the detection circuit 1 is composed of a circuit that detects a motion vector that gives a minimum inter-field difference, and the detection circuit 2 gives a motion vector that gives a minimum inter-frame difference. A motion vector detection method comprising a detection circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303957B6 (en) * 2012-06-14 2013-07-10 Ústav analytické chemie AV CR, v. v. i. Two-channel screening unit of atomizer for atomic fluorescence spectrometry

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