JPH077721A - Movement corrected video signal processing system - Google Patents

Movement corrected video signal processing system

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JPH077721A
JPH077721A JP6071066A JP7106694A JPH077721A JP H077721 A JPH077721 A JP H077721A JP 6071066 A JP6071066 A JP 6071066A JP 7106694 A JP7106694 A JP 7106694A JP H077721 A JPH077721 A JP H077721A
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JP
Japan
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motion
vector
video signal
image
motion vectors
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Application number
JP6071066A
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Japanese (ja)
Inventor
Morgan W A David
ウィリアム エイモス デビッド モーガン
Martin Rex Dorricott
レックス ドリコット マーチン
Shima Ravji Varsani
ラブジ バーサニ シマ
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Sony Europe BV United Kingdom Branch
Original Assignee
Sony United Kingdom Ltd
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/01Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0135Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
    • H04N7/014Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes involving the use of motion vectors
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • G06T7/223Analysis of motion using block-matching
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10016Video; Image sequence

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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE: To generate a further exact moving vector by providing a means for generating plural moving vectors, means for detecting whether those moving vectors are larger or smaller than a prescribed value, and means for limiting an output picture. CONSTITUTION: A movement processor generates plural moving vectors indicating picture movement between a pair of input pictures of an input video signal for using it for the interpolation of the output picture of an output video signal. Then, whether each moving vector is larger or smaller than a prescribed size is detected by an amplitude detector 400. Also, at the time of interpolating an output picture, the use of the moving vector detected as that larger than the prescribed size is limited by a moving vector use limiter 450. A wide area vector detector 330 sets a corresponding false signal flag. The contribution of an input local moving vector whose reliability flag indicates that the vector fails in a reliability test to a wide band vector can be prevented by preventing the increment of a frequency array 420 to a long vector.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動き補正ビデオ信号処
理方式(装置及び方法)に関する。動き補正ビデオ信号
処理装置は、テレビ標準方式の変換、フィルム標準方式
の変換、並びにビデオ標準方式およびフィルム標準方式
間の変換などの用途に用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion compensation video signal processing system (apparatus and method). The motion compensation video signal processing device is used for applications such as conversion of a television standard system, conversion of a film standard system, and conversion between a video standard system and a film standard system.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、英国特許出願第GB-A-2 231 749
号明細書に記載されているように、動き補正テレビ標準
方式変換器においては、複数の対をなす連続する入力画
像が処理され、1対の入力画像間の画像の動きを表して
いる複数の組の動きベクトルが発生される。この処理
は、画像の別々のブロックに関して行われる。その結
果、各動きベクトルは、それぞれのブロック内容の画像
間の動きを表す。
2. Description of the Related Art For example, British Patent Application No. GB-A-2 231 749
As described in the specification, in a motion-compensated television standard converter, a plurality of pairs of consecutive input images are processed to represent a plurality of pairs of input images representing motion of the images. A set of motion vectors is generated. This process is performed on separate blocks of the image. As a result, each motion vector represents motion between images of their respective block contents.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、より一層正
確な動きベクトルを発生させ得る動き補正ビデオ信号処
理方法およびその装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motion compensation video signal processing method and apparatus capable of generating a more accurate motion vector.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段及び作用】動きベクトル推
定プロセスにおいては、複数の最大相関点を検出するた
めに、2つの入力画像のブロック間の空間相関を表わし
ている相関面が調べられる。(相関面は、2つの入力画
像間の差を表している。従って、最大相関点は、実際に
は相関面上の最小点であり、ここでは、そのようなもの
として参照する。)最小値が検出されると、相関面内の
最小値の空間位置から、動きベクトルが発生される。相
関面の残りの部分に関して、その最小値が顕著な相関ピ
ークを表すかどうかテストされる。その最小値がこのテ
ストに合格すると、「有効」なものとして取り扱われ、
その動きベクトルに関連する信頼フラッグがセットされ
る。
In the motion vector estimation process, the correlation surface representing the spatial correlation between the blocks of two input images is examined in order to detect a plurality of maximum correlation points. (The correlation surface represents the difference between the two input images. Therefore, the maximum correlation point is actually the minimum point on the correlation surface, referred to here as such.) Is detected, a motion vector is generated from the minimum spatial position in the correlation surface. The rest of the correlation surface is tested to see if its minimum represents a significant correlation peak. If the minimum value passes this test, it is treated as "valid",
The confidence flag associated with that motion vector is set.

【0005】「局所」動きベクトルと名付けられた個々
の動きベクトルが入力画像のブロックに対して導出され
た後、それらの局所動きベクトルは動きベクトル低減器
に与えられる。動きベクトル低減器220は、ゼロ動き
ベクトル、そのブロックの局所動きベクトル、入力画像
内のそのブロックに隣接するブロックの局所動きベクト
ル、および「広域」動きベクトルとして知られた1組の
ベクトルの中から選別された1組の動きベクトルを、各
ブロックに割り当てる。ひん度が減る順に、この画像の
すべての(有効な)局所動きベクトルをランク付けする
ことによって、広域動きベクトルが各画像に対して導出
される。その後、局所動きベクトルの最も共通のものか
ら広域動きベクトルとして使用されるべき多数の独特な
動きベクトルが選択される。ここでは、それらの広域動
きベクトルが少なくとも最小量だけ互いに異なることを
保証するために、抑制が加えられる。
After the individual motion vectors, termed "local" motion vectors, have been derived for the blocks of the input image, those local motion vectors are provided to a motion vector reducer. The motion vector reducer 220 selects from among a set of vectors known as a zero motion vector, the local motion vector of the block, the local motion vector of the block adjacent to the block in the input image, and the “wide area” motion vector. A set of selected motion vectors is assigned to each block. A global motion vector is derived for each image by ranking all (valid) local motion vectors for this image in decreasing frequency. Then, from the most common of the local motion vectors, a number of unique motion vectors to be used as wide area motion vectors are selected. Here, suppression is added to ensure that the global motion vectors differ from each other by at least a minimum amount.

【0006】入力画像のすべてのブロックに対する複数
組の動きベクトルは、その後、動きベクトル選別器に与
えられる。動きベクトル選別器の目的は、入力画像の対
応するブロックに対して与えられた1組の動きベクトル
から選択された単一の動きベクトルを、出力画像の1ブ
ロックの各画素(ピクセル)に割り当てることにある。
この動きベクトルが出力ピクセルの補間に使用される
際、1組の動きベクトルのそれぞれによって指示される
ピクセルブロックについて相関テストを行うことによ
り、動きベクトル選別器に与えられる1組の動きベクト
ルがテストされる。その結果、対応するブロックの1組
の動きベクトルから、「最良の」動きベクトルが各ピク
セルに対して選別される。各ピクセルに対して選別され
た動きベクトルは、その後、動き補正補間器に加えられ
る。その補間器は、これらの動きベクトルを使用し、1
対の入力画像からの出力画像の時間的ずれに応じて1対
の入力画像からの出力画像のピクセルを補間する。
The sets of motion vectors for all blocks of the input image are then provided to a motion vector selector. The purpose of the motion vector selector is to assign a single motion vector selected from a set of motion vectors given for the corresponding block of the input image to each pixel of a block of the output image. It is in.
When this motion vector is used to interpolate the output pixels, the set of motion vectors provided to the motion vector selector is tested by performing a correlation test on the pixel blocks pointed to by each of the set of motion vectors. It As a result, the "best" motion vector is sorted for each pixel from the set of motion vectors of the corresponding block. The motion vector sorted for each pixel is then added to the motion compensation interpolator. The interpolator uses these motion vectors and
The pixels of the output image from the pair of input images are interpolated according to the temporal shift of the output image from the pair of input images.

【0007】従って、動きベクトル低減器の目的は、各
ブロックに対応する各出力ピクセルに対して最も適切な
動きベクトルを選別するために、各ブロックに対して理
想的に選別された動きベクトルを、動きベクトル選別器
に与えることにある。広域動きベクトルは、それぞれそ
の画像内で頻繁に検出された動きを広域として表してい
る。従って、これらのベクトルを、動きベクトル選別器
によってそこから最も適切なベクトルが選択される複数
組のベクトル内に、含めることが理想的である。
Therefore, the purpose of the motion vector reducer is to ideally select the motion vector for each block in order to select the most suitable motion vector for each output pixel corresponding to each block. It is to give to the motion vector selector. The wide area motion vector represents, as a wide area, a motion that is frequently detected in the image. Therefore, it is ideal to include these vectors in the set of vectors from which the most suitable vector is selected by the motion vector selector.

【0008】ビデオ画像の動きの速い部分は、静止し
た、あるいは動きの遅い部分よりも空間ディテイル(細
部)が少ないことがわかった。これは、たとえその物体
の速い動きを正確に表す動きベクトルが推定され得ると
しても、(2つの連続する入力フィールドにおける同一
物体の部分間の相関を検出することに頼る)ベクトル選
別中に実行される相関テストは、信頼できないことを意
味する。
It has been found that fast moving parts of a video image have less spatial detail than static or slow moving parts. This is done during vector screening (which relies on detecting the correlation between parts of the same object in two consecutive input fields), even if the motion vector that accurately represents the fast motion of that object can be estimated. Correlation tests mean unreliable.

【0009】本発明は、出力ビデオ信号の出力画像の補
間に用いるため、入力ビデオ信号の1対の入力画像間の
画像動きを表す複数個の動きベクトルを発生させる手
段、各動きベクトルが所定の大きさよりも大きいかどう
かを検出する手段、および出力画像を補間する際に、所
定の大きさよりも大きいものとして検出された動きベク
トルの使用を制限する手段から構成された動き補正ビデ
オ信号処理装置を与える。
Since the present invention is used for interpolation of an output image of an output video signal, means for generating a plurality of motion vectors representing image motion between a pair of input images of an input video signal, each motion vector being a predetermined motion vector. A motion compensation video signal processing device comprising means for detecting whether or not it is larger than a size, and means for limiting use of a motion vector detected as being larger than a predetermined size when interpolating an output image. give.

【0010】従って、たとえ大きな大きさの(長い)動
きベクトル(すなわち、急速な画像動きを表しているベ
クトル)が発生されても、出力画像の補間にそれらのベ
クトルが使用されることが故意に制限される。これは、
(例えば、カメラの積分ぼけによる)高速移動物体の空
間ディテイルの欠如が、次のことを意味するためであ
る。
Therefore, even if large magnitude (long) motion vectors (ie, vectors representing rapid image motion) are generated, they are purposely used to interpolate the output image. Limited. this is,
This is because the lack of spatial detail in fast moving objects (eg, due to camera integral blur) implies the following:

【0011】a)急速に移動する物体に適用されるベク
トル選択プロセスは、信頼できない可能性がある。 b)急速に移動する物体に対して、目は、動き補正の補
間がされないことによって導かれる急激な変化(judde
r)を検出できない。従って、この急激な変化は、誤っ
て選択されたベクトルを用いて動き補正補間するより
も、乱調を感じさせない。
A) The vector selection process applied to rapidly moving objects can be unreliable. b) For a rapidly moving object, the eye is subject to abrupt changes (judde) caused by the lack of motion-compensated interpolation.
r) cannot be detected. Therefore, this abrupt change is less disturbing than motion-corrected interpolation using an erroneously selected vector.

【0012】1つの好適な実施例においては、各動きベ
クトルが、それぞれの座標軸に沿った画像動きを表して
いる複数個の座標軸を備え、さらに、検出手段が、座標
軸のそれぞれを、座標軸のそれぞれと関連したそれぞれ
の所定のスレッショルド値と比較する手段を備えてい
る。
In a preferred embodiment, each motion vector comprises a plurality of coordinate axes representing image motion along the respective coordinate axis, and the detection means further comprises each of the coordinate axes. Means for comparing to a respective predetermined threshold value associated with.

【0013】他の好適な実施例においては、各動きベク
トルが、それぞれの座標軸に沿った画像動きを表してい
る複数個の座標軸を備え、さらに、検出手段が、各動き
ベクトルの座標値からの大きさ値を発生する手段、およ
び大きさ値を所定のスレッショルド値と比較するための
手段を備えている。また、上述の大きさ値は、動きベク
トルによって表された画像動きの大きさを表している。
この場合、大きさ値を発生する手段は、座標値の2乗の
重み加算(重み付けして加算したもの)の平方根を検出
するように動作可能であることが好ましい。重み加算
は、異なるスケーリングの動きベクトル座標値を様々な
座標方向に反映させるために使用される。或いは、個々
の2乗座標値に対して等しく重み付けをしてもよい。
In another preferred embodiment, each motion vector comprises a plurality of coordinate axes representing image motion along the respective coordinate axis, and the detecting means further comprises a coordinate value of each motion vector. Means are provided for generating a magnitude value and means for comparing the magnitude value with a predetermined threshold value. Further, the magnitude value described above represents the magnitude of the image motion represented by the motion vector.
In this case, the means for generating the magnitude value are preferably operable to detect the square root of the squared weighted addition of the coordinate values (weighted addition). Weight addition is used to reflect differently scaled motion vector coordinate values in various coordinate directions. Alternatively, each squared coordinate value may be equally weighted.

【0014】座標軸は、入力画像に関する様々な方向に
沿って存在するが、座標軸は垂直および水平方向の画像
動きを表すことが好ましい。
Coordinate axes exist along various directions with respect to the input image, but preferably the coordinate axes represent vertical and horizontal image movement.

【0015】また、各動きベクトルが、1対の一方の入
力画像とその対の他方の画像との間での、その対の一方
の入力画像のそれぞれのブロックの画像動きを表わして
おり、上述の処理装置がさらに、複数個の動きベクトル
の最も共通するものから選択された複数個の独特な動き
ベクトルを備えている1組の広域動きベクトルを導出す
る手段と、ゼロ動きベクトル、ブロックの画像動きを表
している動きベクトルおよび広域動きベクトルから選択
された動きベクトルのグループを、ブロックのそれぞれ
に割り当てる手段を備えていることが好ましい。
Further, each motion vector represents the image motion of each block of one input image of the pair between one input image of the pair and the other image of the pair, and Means for deriving a set of global motion vectors comprising a plurality of unique motion vectors selected from the most common of the plurality of motion vectors; It is preferable to have means for assigning to each of the blocks a group of motion vectors selected from the motion vector representing the motion and the global motion vector.

【0016】画像の小さな部分の動きを表すのみの広域
ベクトルが選択されないようにするために、広域ベクト
ルとして選択された各動きベクトルが、複数個の動きベ
クトルの中で少なくとも所定回数発生することが好まし
い。
[0016] In order to prevent the selection of a global vector that only represents the motion of a small part of an image, each motion vector selected as a global vector may occur at least a predetermined number of times among a plurality of motion vectors. preferable.

【0017】「長い」動きベクトルが広域ベクトルとし
て使用されることを防止するための1実施例において
は、制限手段が、所定の大きさよりも大きいものとして
検出された動きベクトルを広域動きベクトルとして選択
することを防止する手段を備えていることが好ましい。
In one embodiment for preventing "long" motion vectors from being used as wide area vectors, the limiting means selects motion vectors detected as being larger than a predetermined size as wide area motion vectors. It is preferable to provide a means for preventing this.

【0018】他の実施例においては、ブロックの動きを
表している動きベクトルが所定の大きさよりも大きいと
いう検出に応答して、上記割り当て手段を制御して、ゼ
ロ動きベクトルおよびブロックの動きを表している動き
ベクトルのみを、そのブロックに割り当てるようになっ
ている制限手段を用いて、「長い」動きベクトルの使用
にさらなる制限を課している。
In another embodiment, in response to detecting that the motion vector representing the motion of the block is greater than a predetermined magnitude, the assigning means is controlled to represent the zero motion vector and the motion of the block. Limiting means adapted to assign only those motion vectors that are allocated to the block, imposes further restrictions on the use of "long" motion vectors.

【0019】さらに好適な実施例においては、出力画像
の補間時に、所定の大きさよりも大きいものとして検出
された動きベクトルの使用を妨げる手段を備えている制
限手段を用いることによって、「長い」動きベクトルが
完全に使用されないようにしている。
In a further preferred embodiment, during interpolation of the output image, a "long" motion is provided by using a limiting means comprising means for preventing the use of motion vectors detected as being larger than a predetermined magnitude. It makes sure that the vector is never used.

【0020】2つの異なる大きさの範囲において、動き
ベクトルに対して異なる測定が行われるように、各動き
ベクトルが第1の上記所定の大きさよりも大きな第2の
所定の大きさよりも大きいかどうかを検出する手段、お
よび出力画像の補間時に、第2の所定の大きさよりも大
きいものとして検出された動きベクトルの使用を妨げる
手段を備えていることが好ましい。
Whether each motion vector is greater than a second predetermined magnitude that is greater than the first said predetermined magnitude so that different measurements are made on the motion vector in two different magnitude ranges. It is preferable to provide a means for detecting the motion vector and a means for preventing the use of the motion vector detected as being larger than the second predetermined size when the output image is interpolated.

【0021】他の好適な実施例においては、制限手段
が、各動きベクトルと関連して、その動きベクトルが所
定の大きさよりも大きいかどうかを示すためのフラッグ
を設定する手段を備え、ビデオ信号処理装置が、さら
に、出力画像の各ピクセルの補間に使用するため、複数
個の動きベクトルから一つの動きベクトルを選択する手
段、少なくとも2つの動作モードに従って動作可能な動
き補正ピクセル補間器、およびそのピクセルの補間に使
用するために選択された動きベクトルに対応するフラッ
グが設定されたかどうかによって、出力画像のピクセル
の補間のために、動き補正ピクセル補間器の動作モード
の1つを選択する手段を備えていることが好ましい。
In another preferred embodiment, the limiting means comprises means associated with each motion vector for setting a flag to indicate whether the motion vector is greater than a predetermined magnitude, the video signal. The processing device further includes means for selecting one motion vector from the plurality of motion vectors for use in interpolating each pixel of the output image, a motion compensated pixel interpolator operable according to at least two operation modes, and A means for selecting one of the operation modes of the motion compensated pixel interpolator for interpolating the pixels of the output image, depending on whether the flag corresponding to the motion vector selected for use in interpolating the pixel is set or not. It is preferably provided.

【0022】フラッグが設定されているかどうかによっ
て、様々な構成のピクセル補間器は、異なる補間動作を
行うようになっているが、ピクセル補間器は、1対の入
力画像に関する出力画像の時間的な位置に応じた結合比
に従って、選択された動きベクトルによって指示され
た、2つの画像のそれぞれのブロック間を補間するため
に、動作モードの1つに従って、動作可能であるととも
に、等しい結合比に従って、ゼロ動きベクトルによって
指示された2つの画像のそれぞれのブロック間を補間す
るために、他の動作モードに従って動作可能であること
が好ましい。
Pixel interpolators of various configurations are configured to perform different interpolation operations depending on whether or not the flag is set. However, the pixel interpolator does not change temporally of the output image with respect to the pair of input images. According to one of the operating modes to interpolate between respective blocks of the two images dictated by the selected motion vector according to the position-dependent coupling ratio, and according to an equal coupling ratio, It is preferably operable according to another mode of operation in order to interpolate between respective blocks of the two images indicated by the zero motion vector.

【0023】上述のように、広域ベクトルが比較的少な
い発生ひん度のベクトルから選択されるときには、問題
が生ずる。例えば、小さな移動物体を除き、画像の大多
数が静止している場合、その画像の動きベクトルの大多
数はゼロに近い。画像の静止部分を表しているベクトル
は、ノイズまたは偽信号によって僅かに異なるが、あま
りに互いに近く広域ベクトルとして選択されない。従っ
て、広域ベクトルとして選択される次の最も共通に発生
するベクトルは、その小さな移動物体から導出されるベ
クトルである。もし、このベクトルが、画像の動かない
ブロックに関連する4個のベクトルの1つとしてベクト
ル選択に合格すると、それはベクトル選択中誤って選択
される。このやり方での誤ったベクトルの使用は、視覚
可能な雑成分の発生をもたらす。
As mentioned above, a problem arises when the wide area vector is selected from the vectors of relatively low occurrence frequency. For example, if the majority of the image is stationary, except for small moving objects, then the majority of the motion vectors in that image will be close to zero. The vectors representing the static part of the image differ slightly due to noise or spurious signals, but are not too close to each other to be selected as global vectors. Therefore, the next most commonly occurring vector selected as the wide area vector is the vector derived from that small moving object. If this vector passes vector selection as one of the four vectors associated with static blocks in the image, it is incorrectly selected during vector selection. The use of erroneous vectors in this manner results in the generation of visible miscellaneous components.

【0024】第2の観点から見て、本発明は、入力ビデ
オ信号の1対の入力画像間の画像動きを表すための動き
ベクトルが発生されるところの動き補正ビデオ信号処理
装置を与える。その処理装置は、1対の一方の入力画像
とその対の他方の画像との間での、その対の一方の入力
画像のそれぞれのブロックの画像動きを表わすための複
数個の局所動きベクトルを発生させる手段、最も共通の
局所動きベクトルから選択された複数個の独特な動きベ
クトルを備えている1組の広域動きベクトルを、局所動
きベクトルから導出する手段、およびゼロ動きベクト
ル、そのブロックの局所動きベクトルおよび広域動きベ
クトルから選択された動きベクトルのグループを、ブロ
ックのそれぞれに割り当てる手段を備えており、各広域
ベクトルは、複数個の局所動きベクトルの中で少なくと
も所定回数発生するものとする。
From a second perspective, the present invention provides a motion compensated video signal processing apparatus in which a motion vector is generated to represent image motion between a pair of input images of an input video signal. The processor produces a plurality of local motion vectors for representing the image motion of each block of one input image of the pair between the one input image of the pair and the other image of the pair. Means for generating, a means for deriving from the local motion vector a set of global motion vectors comprising a plurality of unique motion vectors selected from the most common local motion vector, and a zero motion vector, local for the block Means for allocating a group of motion vectors selected from the motion vector and the wide area motion vector to each of the blocks are provided, and each wide area vector is assumed to occur at least a predetermined number of times among a plurality of local motion vectors.

【0025】本発明のこの観点は、所定の回数よりも少
なく発生する局所ベクトルの広域動きベクトルとしての
選択を防止することによって、比較的少ない発生数から
導出された広域動きベクトルを使用するという問題を解
決する。
This aspect of the invention uses a wide area motion vector derived from a relatively small number of occurrences by preventing selection of local vectors that occur less than a predetermined number of times as wide area motion vectors. To solve.

【0026】好ましくは、導出手段は、広域ベクトルと
して、所定量よりも小さい量だけ互いに異なる2つ以上
の局所動きベクトルの選択を防止する手段を備えてい
る。
Preferably, the derivation means is provided with means for preventing selection of two or more local motion vectors that differ from each other by an amount smaller than a predetermined amount as the wide area vector.

【0027】好適な実施例においては、所定の発生数が
オペレータの制御によって調整され得る。
In the preferred embodiment, the predetermined number of occurrences can be adjusted under operator control.

【0028】有効な簡単な実施例においては、その処理
装置は、複数個のアドレス可能なメモリ位置から成るひ
ん度列を記憶する手段、複数個の動きベクトルのそれぞ
れに対応するメモリ位置に記憶されたひん度値を増分さ
せる手段、および最も大きな記憶されたひん度値を有す
るこれらのメモリ位置を検出する手段を備えている。
In a simple and advantageous embodiment, the processor is a means for storing a frequency sequence of a plurality of addressable memory locations, a memory location corresponding to each of the plurality of motion vectors. Means are provided for incrementing the frequency value and means for detecting those memory locations having the highest stored frequency value.

【0029】本発明に係るビデオ信号処理装置は、特に
テレビジョン標準変換装置に有効である。
The video signal processing device according to the present invention is particularly effective for a television standard conversion device.

【0030】第3の観点から見て、本発明は、動き補正
ビデオ信号処理方法を与える。この方法は、出力ビデオ
信号の出力画像の補間に用いるため、入力ビデオ信号の
1対の入力画像間の画像動きを表すための、複数個の動
きベクトルを発生させる段階、各動きベクトルが所定の
大きさよりも大きいかどうかを検出する段階、および出
力画像を補間する際に、所定の大きさよりも大きいもの
として検出された動きベクトルの使用を制限する段階を
含む。
Viewed from a third aspect, the present invention provides a motion compensated video signal processing method. Since this method is used to interpolate an output image of an output video signal, a step of generating a plurality of motion vectors for representing an image motion between a pair of input images of an input video signal, each motion vector being a predetermined Detecting if greater than magnitude and limiting the use of motion vectors detected as greater than a predetermined magnitude in interpolating the output image.

【0031】第4の観点から見て、本発明は、動きベク
トルが、入力ビデオ信号の1対の入力画像間の画像動き
を表すために発生されるような動き補正ビデオ信号処理
方法を与える。このビデオ信号処理方法は、1対の一方
の入力画像とその対の他方の画像との間での、その対の
一方の入力画像のそれぞれのブロックの画像動きを表わ
すための複数個の局所動きベクトルを発生させる段階、
最も共通の局所動きベクトルから選択された複数個の独
特な動きベクトルを備えている1組の広域動きベクトル
を、局所動きベクトルから導出する段階、およびゼロ動
きベクトル、そのブロックの局所動きベクトルおよび広
域動きベクトルから選択された動きベクトルのグループ
を、ブロックのそれぞれに割り当てる段階を有する。ま
た、各広域ベクトルは、複数個の動きベクトルの中で少
なくとも所定回数発生する。
Viewed from a fourth aspect, the present invention provides a motion compensated video signal processing method wherein motion vectors are generated to represent image motion between a pair of input images of the input video signal. The video signal processing method comprises a plurality of local motions between one input image of a pair and the other image of the pair to represent image motion of each block of the one input image of the pair. Stage of generating vector,
Deriving from the local motion vector a set of global motion vectors comprising a plurality of unique motion vectors selected from the most common local motion vector, and the zero motion vector, the local motion vector of the block and the global motion vector. There is the step of assigning a group of motion vectors selected from the motion vectors to each of the blocks. Further, each wide area vector is generated at least a predetermined number of times among the plurality of motion vectors.

【0032】[0032]

【実施例】図1は、動き補正テレビジョン標準変換装置
の概略ブロック図を示している。この装置は、入力飛越
しデジタルビデオ信号50(例えば、1125/60
2:1高精細ビデオ信号(HDVS))を受信し、出力
飛越しデジタルビデオ信号60(例えば、1150/5
0 2:1信号)を発生する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 shows a schematic block diagram of a motion compensated television standard converter. This device uses an input interlaced digital video signal 50 (eg 1125/60).
2: 1 high definition video signal (HDVS) is received and output interlaced digital video signal 60 (eg, 1150/5)
0 2: 1 signal) is generated.

【0033】デジタルビデオ信号50は、始めに入力バ
ッファ/パッカ110に供給される。従来の精細度入力
信号の場合には、入力バッファ/パッカ110は、必要
なところに黒ピクセルを充填して、画像データを高精細
度(16:9縦横比)フォーマットにフォーマット化す
る。HDVS入力に対しては、入力バッファ/パッカ1
10は単にデータのバッファ機能を与えるだけである。
The digital video signal 50 is first provided to the input buffer / packer 110. For a conventional definition input signal, the input buffer / packer 110 formats the image data into a high definition (16: 9 aspect ratio) format, filling it with black pixels where necessary. Input buffer / packer 1 for HDVS input
10 merely provides a data buffer function.

【0034】データは入力バッファ/パッカ110から
マトリクス回路120に与えられ、マトリクス回路12
0において、(必要ならば)入力ビデオ信号の測色が、
標準「CCIR 推薦601」(Y,Cr,Cb)測色
に変換される。
Data is supplied from the input buffer / packer 110 to the matrix circuit 120, and the matrix circuit 12
At 0, the colorimetry of the input video signal (if necessary) is
Converted to standard “CCIR recommendation 601” (Y, Cr, Cb) colorimetry.

【0035】マトリクス回路120からの入力ビデオ信
号は、時間基準変換および遅延回路130に与えられ
る。また、その信号は、サブサンプラ170を介してサ
ブ(ダウン)サンプルした時間基準変換および遅延回路
180にも与えられる。時間基準変換および遅延回路
は、出力ビデオ信号の各フィールドの時間的な位置を決
定し、その出力フィールドを補間するのに使用するた
め、その出力フィールドに時間的に最も近い入力ビデオ
信号の2つのフィールドを選択する。出力ビデオ信号の
各フィールドに対して、時間基準変換回路によって選択
された2つの入力フィールドは、出力フィールドを補間
するための補間器140に与えられる前に、適切に遅延
させられる。その2つの選択された入力フィールドに関
する各出力フィールドの時間的な位置を示す制御信号t
が、時間基準変換および遅延回路130から補間器14
0に与えられる。
The input video signal from the matrix circuit 120 is applied to the time base conversion and delay circuit 130. The signal is also provided to a sub (down) sampled time base conversion and delay circuit 180 via a subsampler 170. The time base conversion and delay circuit determines the temporal position of each field of the output video signal and is used to interpolate the output field, so that the two of the input video signals that are temporally closest to the output field are used. Select a field. For each field of the output video signal, the two input fields selected by the time base conversion circuit are appropriately delayed before being provided to the interpolator 140 for interpolating the output field. A control signal t indicating the temporal position of each output field with respect to the two selected input fields.
From the time base conversion and delay circuit 130 to the interpolator 14
Given to 0.

【0036】サブサンプラ170によって与えられる空
間的にサブサンプルされたビデオ号を用いることを除
き、時間基準変換および遅延回路180も同様に動作す
る。時間基準変換および遅延回路180によって選別さ
れた対に対応する対のフィールドが、サブサンプルされ
たビデオ信号からサブサンプルした時間基準変換および
遅延回路180によって選択され、動きベクトルの発生
に使用される。時間基準変換および遅延回路130およ
び180は、入力ビデオ信号、出力ビデオ信号、あるい
は両方と関連する同期信号に従って動作する。一方の同
期信号のみが与えられる場合には、2つの同期信号の他
方のフィールドのタイミングは、決定論的に時間基準変
換および遅延回路130、180内で発生される。時間
基準変換および遅延回路180によって選択されたサブ
サンプルされた入力ビデオ信号の複数対のフィールド
は、ブロック突合せ器190、相関面プロセッサ20
0、ベクトル推定器210、ベクトル低減器220、ベ
クトル選別器230およびベクトル後処理器240から
構成される動きプロセッサ185に与えられる。複数対
の入力フィールドは、初めに、2つの選択された入力フ
ィールドの時間的に早いサーチブロックと、2つの入力
フィールドの時間的に後にある(より大きな)サーチエ
リアとの空間的相関を表す相関面を計算するところのブ
ロック突合せ器190に与えられる。
The time base transform and delay circuit 180 operates similarly, except that it uses the spatially subsampled video signal provided by the subsampler 170. The pair of fields corresponding to the pair selected by the time base transform and delay circuit 180 are selected by the subsampled time base transform and delay circuit 180 from the subsampled video signal and used to generate the motion vector. The time base conversion and delay circuits 130 and 180 operate according to sync signals associated with the input video signal, the output video signal, or both. When only one sync signal is provided, the timing of the other field of the two sync signals is deterministically generated in the time base conversion and delay circuits 130, 180. The pairs of fields of the subsampled input video signal selected by the time base conversion and delay circuit 180 are processed by the block matcher 190, the correlation plane processor 20.
0, a vector estimator 210, a vector reducer 220, a vector sorter 230, and a vector post-processor 240. The pairs of input fields are first correlated to represent the spatial correlation between the temporally earlier search block of the two selected input fields and the temporally later (larger) search area of the two input fields. It is provided to the block matcher 190 where the surface is calculated.

【0037】ブロック突合せ器190によって出力され
る相関面から、相関面プロセッサ200は、より多数の
補間相関面を発生する。それらの相関面は、その後、ベ
クトル推定器210に送られる。ベクトル推定器210
は、補間相関面内の最大相関点を検出する。(元の相関
面は、実際には、2つの入力フィールドのブロック間の
差を表す。このことは、最大相関点は、実際には相関面
上の最小値であることを意味し、以後「最小値」と呼
ぶ)。最小値を検出するために、相関面上の付加点が補
間され、それらの面を発生するためにサブサンプルされ
たビデオ信号を使用することによって引き起こされた解
像度の損失に対してある程度の補償を与える。各相関面
上の検出された最小値から、ベクトル推定器210は動
きベクトルを発生する。その動きベクトルはベクトル低
減器220に与えられる。
From the correlation surfaces output by the block matcher 190, the correlation surface processor 200 produces a larger number of interpolated correlation surfaces. The correlation surfaces are then sent to the vector estimator 210. Vector estimator 210
Detects the maximum correlation point in the interpolated correlation plane. (The original correlation surface actually represents the difference between the blocks of the two input fields. This means that the maximum correlation point is actually the minimum value on the correlation surface, and henceforth " Minimum value "). To find the minimum, the additional points on the correlation planes are interpolated, and some compensation is provided for the loss of resolution caused by using the subsampled video signal to generate those planes. give. From the detected minimum value on each correlation surface, the vector estimator 210 generates a motion vector. The motion vector is provided to the vector reducer 220.

【0038】ベクトル推定器はまた、その動きベクトル
が平均データレベルにおいて顕著であるかどうかをみる
ために、発生された各動きベクトルについて信頼テスト
を実行し、各動きベクトルに、テスト結果を示す信頼フ
ラッグを付ける。「スレッショルド」テストとして知ら
れた信頼テストは、GB-A-2 231 740号明細書および英国
特許出願第9,307,442.5 号明細書に(図1の装置の或る
別の特徴と共に)説明されている。
The vector estimator also performs a confidence test on each generated motion vector to see if the motion vector is significant at the average data level, and for each motion vector a confidence measure indicating the test result. Attach the flag. The confidence test, known as the "threshold" test, is described in GB-A-2 231 740 and in British Patent Application No. 9,307,442.5 (along with some other features of the apparatus of Figure 1).

【0039】各ベクトルが別のものであるかどうかを検
出するためのテストもまた、ベクトル推定器210によ
って実行される。このテストでは、(検出された最小値
近くの除外ゾーンから離れている)相関面が調べられ、
次の最低最小値を検出する。もしこの第2の最小値が除
外ゾーンの端に存在しない場合、元の最小値から導かれ
る動きベクトルは、潜在的に偽信号であるとしてフラッ
グを付けられる。
The test to detect if each vector is different is also performed by the vector estimator 210. This test examines the correlation surface (away from the exclusion zone near the minimum detected),
Detects the next lowest minimum. If this second minimum is not at the edge of the exclusion zone, the motion vector derived from the original minimum is flagged as potentially spurious.

【0040】ベクトル低減器220は、動きベクトルが
ベクトル選別器に与えられる前に、出力フィールドの各
ピクセルに対する可能な動きベクトルの選択を低減させ
るように動作する。その出力フィールドは、概念的に複
数個のピクセルブロックに分割される。各ブロックは、
出力フィールド内に、選択された入力フィールドの最も
早いもののサーチブロックの位置に対応する位置を有す
る。その動きベクトル低減器220は、出力フィールド
の各ブロックと関連付けされるように、4個の動きベク
トルのグループを編集する。そのブロック内の各ピクセ
ルは、そのグループの4個の動きベクトルの選択された
1つを用いて補間される。
Vector reducer 220 operates to reduce the choice of possible motion vectors for each pixel in the output field before the motion vectors are provided to the vector selector. The output field is conceptually divided into a plurality of pixel blocks. Each block is
In the output field has a position corresponding to the position of the earliest search block in the selected input field. The motion vector reducer 220 compiles a group of four motion vectors to be associated with each block of the output field. Each pixel in the block is interpolated with the selected one of the four motion vectors of the group.

【0041】「偽信号」としてフラッグ付けされたベク
トルは、それらが近くのブロック内のフラッグ付けされ
ていないベクトルと同一、または選択可能なスレッショ
ルド内で類似している場合には、ベクトル低減中に再推
定される。
Vectors flagged as "fake signals" are the same during vector reduction if they are identical to unflagged vectors in nearby blocks or are similar within selectable thresholds. Re-estimated.

【0042】その機能の一部として、ベクトル低減器2
20は、これらの動きベクトルを得るために使用される
入力フィールドの位置を考慮することなく、「良好な」
動きベクトル(すなわち、信頼テストおよび偽信号テス
トに合格した動きベクトル、または偽信号ではないとし
て再推定された動きベクトル)の発生ひん度を計数す
る。その後、良好な動きベクトルは、低減するひん度の
順にランク付けされる。互いに非常に異なっている良好
な動きベクトルの最も共通のものが「広域」動きベクト
ルとして分類される。その後、信頼テストに合格した3
つの動きベクトルが、出力ピクセルの各ブロックに対し
て選択され、ゼロ動きベクトルとともに、ベクトル選別
器に与えられ、さらなる処理を受ける。これらの3つの
動きベクトルは、つぎのものから所定の優先順序で選別
される。
As part of its function, the vector reducer 2
20 is "good" without considering the position of the input fields used to obtain these motion vectors.
Count the frequency of occurrence of motion vectors (i.e., motion vectors that have passed the confidence and false signal tests, or are re-estimated as not false signals). The good motion vectors are then ranked in order of decreasing frequency. The most common of good motion vectors that are very different from each other are classified as "wide area" motion vectors. Then passed the trust test 3
One motion vector is selected for each block of output pixels and, along with the zero motion vector, is provided to a vector selector for further processing. These three motion vectors are selected from the following in a predetermined priority order.

【0043】(i)対応するサーチブロックから発生さ
れた動きベクトル(「局所」動きベクトル) (ii)周囲のサーチブロックから発生された動きベクト
ル(「近隣」動きベクトル) (iii)広域動きベクトル。
(I) Motion vector generated from the corresponding search block ("local" motion vector) (ii) Motion vector generated from surrounding search blocks ("neighboring" motion vector) (iii) Wide area motion vector.

【0044】ベクトル選別器は、また、時間基準変換お
よび遅延回路180によって選択され、かつ制御信号t
とともに、動きベクトルを計算するために使用された2
つの入力フィールドを、入力として受ける。これらのフ
ィールドは、それらが、それらから導出されるベクトル
と同時にベクトル選別器に与えられるように、適切に遅
延させられる。ベクトル選別器は、出力フィールドのピ
クセル毎に1つの動きベクトルから構成される出力を供
給する。この動きベクトルは、ベクトル低減器220に
よって供給されるそのブロックに対する4つの動きベク
トルから選択される。ベクトル選択プロセスは、テスト
中の動きベクトルによって指示された2つの入力フィー
ルドのテストブロック間の相関度を検出する段階を含ん
でいる。テストブロック間の最大相関度を有する動きベ
クトルが、出力ピクセルの補間に用いるために選択され
る。「動きフラッグ」は、ベクトル選別器によってもま
た発生される。ゼロ動きベクトルによって指示されるブ
ロック間の相関度が予め設定されたスレッショルドより
も大きい場合には、このフラッグは「静的」(動きがな
い)に設定される。
The vector sorter is also selected by the time base conversion and delay circuit 180 and the control signal t.
, Used to calculate the motion vector
Takes one input field as input. These fields are delayed appropriately so that they are presented to the vector sorter at the same time as the vectors derived from them. The vector sorter provides an output composed of one motion vector per pixel in the output field. This motion vector is selected from the four motion vectors provided by the vector reducer 220 for that block. The vector selection process involves detecting the degree of correlation between the test blocks of the two input fields indicated by the motion vector under test. The motion vector with the highest degree of correlation between test blocks is selected for use in interpolating the output pixels. The "motion flag" is also generated by the vector sorter. If the degree of correlation between the blocks indicated by the zero motion vector is greater than the preset threshold, then this flag is set to "static" (no motion).

【0045】ベクトル後処理プロセッサ240は、画像
の垂直または水平スケーリングを反映するために、ベク
トル選別器によって選択された動きベクトルを再フォー
マット化し、それらの再フォーマット化したベクトルを
補間器140に与える。それらの動きベクトルを用い
て、補間器140は時間基準変換および遅延回路130
によって選択された対応する2つの(サブサンプルされ
ない)飛越し入力フィールドからの出力フィールドを補
間し、現に補間器140に供給される動きベクトルによ
って示されるいかなる画像動きも考慮する。
The vector post-processor 240 reformats the motion vectors selected by the vector selector to reflect the vertical or horizontal scaling of the image and provides the reformatted vectors to the interpolator 140. Using those motion vectors, the interpolator 140 uses the time base conversion and delay circuit 130.
The output field from the corresponding two (non-subsampled) interlaced input fields selected by is interpolated and considers any image motion currently represented by the motion vector supplied to interpolator 140.

【0046】動きフラッグが、現在の出力ピクセルが画
像の移動部分に存在することを示す場合には、補間器に
与えられる2つの選択されたフィールドからのピクセル
が、(制御信号tによって指示されるように)2つの入
力フィールドに関する出力フィールドの時間的な位置に
よって、相対的な比率で結合される。従って、より近い
入力フィールドがより大きな比率で使用される。動きフ
ラッグが「静的」に設定されている場合には、時間的重
み付けが各入力フィールドの50%に固定される。補間
器140の出力は、高精細度出力信号として出力するた
めに、出力バッファ150に送られるとともに、動きフ
ラッグを用いて、従来の精細度出力信号165を発生す
るダウンコンバータ160に送られる。
If the motion flag indicates that the current output pixel is in the moving part of the image, the pixels from the two selected fields provided to the interpolator are (indicated by the control signal t). (As such), they are combined in relative proportions by the temporal position of the output fields with respect to the two input fields. Therefore, closer input fields are used in a larger proportion. If the motion flag is set to "static", the temporal weighting is fixed at 50% of each input field. The output of interpolator 140 is sent to output buffer 150 for output as a high definition output signal and, using motion flags, to down converter 160 which produces a conventional definition output signal 165.

【0047】ダウンコンバータ160は、従来の精細度
装置を用いて、その装置の(例えば、高精細度ビデオ信
号であろう)出力表示を、監視させ、発信させ、および
/または記録させる。従来の精細度記録装置は、非常に
安価であり、高精細度装置よりも非常に広く普及してい
るので、このことは幾つかの利点を持っている。例え
ば、地上および衛星チャネルによるそれぞれの送信に対
しては、従来のおよび高精細度ビデオ信号の同時出力が
要求されることがある。さらに、出力ビデオ信号が、例
えば、電子ビームレコーダを用いてフィルム上に直接記
録される場合には、ダウンコンバータがビデオテープ上
に同時記録を行わせる。
Downconverter 160 uses a conventional definition device to monitor, emit, and / or record the device's output display (which may be, for example, a high definition video signal). This has several advantages as conventional definition recording devices are very cheap and are much more widespread than high definition devices. For example, simultaneous output of conventional and high definition video signals may be required for each transmission over terrestrial and satellite channels. Further, if the output video signal is recorded directly on film, for example using an electron beam recorder, a down converter causes simultaneous recording on video tape.

【0048】サブサンプラ170は、入力フィールドが
時間基準変換および遅延回路180に与えられる前に、
マトリクス回路120から受信されたこれらの入力ビデ
オフィールドの水平および垂直空間サブサンプリングを
実行する。水平サブサンプリングは、(2:1水平デシ
メーション(間引き)である本例においては)入力フィ
ールドが最初に半帯域幅低域フィルタによって予め濾波
され、各ビデオラインに沿った1つおきのビデオサンプ
ルが捨てられ、それによって各ビデオラインに沿うサン
プル数を半分に低減させるという点で、簡単である。
The sub-sampler 170 receives the input field to the time base conversion and delay circuit 180 before
Performs horizontal and vertical spatial subsampling of these input video fields received from matrix circuit 120. Horizontal subsampling means that the input field is first prefiltered by a half-bandwidth lowpass filter (in this example, which is 2: 1 horizontal decimation) so that every other video sample along each video line is It is simple in that it is discarded, thereby reducing the number of samples along each video line by half.

【0049】入力ビデオ信号が飛び越しされているため
に、入力フィールドの垂直サブサンプリングは複雑であ
る。これは、各飛び越しフィールドにおけるビデオサン
プルの連続するラインが、実効的に2つのビデオライン
に離されており、しかも各フィールドにおけるラインが
先行するまたは後に続くフィールドにおけるラインから
完全フレームの1ビデオラインだけ垂直方向に変位させ
られていることを意味する。
Vertical subsampling of the input field is complicated because the input video signals are interlaced. This means that successive lines of video samples in each interlaced field are effectively separated into two video lines, and only one video line of a complete frame from the line in the field preceding or following the line in each field. It means that it is displaced in the vertical direction.

【0050】次に、ベクトル低減器220の構成および
動作について、さらに詳細に説明する。
Next, the configuration and operation of the vector reducer 220 will be described in more detail.

【0051】ベクトル低減器220のブロック図が、図
2に示されている。ベクトル推定器210によって導出
される動きベクトルおよびそれらの関連フラッグは、ベ
クトル低減器220の入力300を介して、リッジ(ri
dge )最小値再推定器310に供給される。リッジ最小
値再推定器310は、リッジ方向に沿う別の動きベクト
ルがリッジ方向に対して90度をなす整合座標を有する
かどうかを検出し、もしそうであるなら、その座標がリ
ッジベクトルに割り当てられ、そのベクトルと関連する
「リッジフラッグ」がリセットされることによって、細
長い(「リッジ」)最小値から導出される動きベクトル
を「修正」する。その後、リッジ最小値再推定器310
はそれらのベクトルおよび関連のフラッグを、偽信号ベ
クトル確認器320および広域ベクトル検出器330に
与える。偽信号ベクトル確認器320は、潜在的に偽信
号であると示されたベクトルが偽信号ではないものとし
て正当に再認定され得、それらのベクトルおよび関連の
フラッグが広域ベクトル制限器340に対する1つの入
力を形成するかどうかを検査するためのテストを行う。
広域ベクトル検出器330は、そこに与えられるベクト
ルから1組の広域動きベクトルを導出する。広域ベクト
ル検出器330によって出力される広域ベクトルは、広
域ベクトル制限器340に対する第2の入力を形成す
る。
A block diagram of the vector reducer 220 is shown in FIG. The motion vectors and their associated flags derived by the vector estimator 210 are passed through the input 300 of the vector reducer 220 to the ridge (ri
dge) is supplied to the minimum value re-estimator 310. Ridge minimum re-estimator 310 detects if another motion vector along the ridge direction has a coordinate coordinate of 90 degrees to the ridge direction and, if so, assigns that coordinate to the ridge vector. And “correcting” the motion vector derived from the elongated (“ridge”) minimum by resetting the “ridge flag” associated with that vector. Then, the ridge minimum value re-estimator 310
Provides those vectors and associated flags to the false signal vector verifier 320 and global vector detector 330. The false signal vector verifier 320 may legitimately re-identify vectors that were potentially indicated as false signals, and those vectors and associated flags may be assigned to the global vector limiter 340. Perform a test to see if it forms an input.
Global vector detector 330 derives a set of global motion vectors from the vectors provided thereto. The global vector output by global vector detector 330 forms the second input to global vector limiter 340.

【0052】広域ベクトル制限器340は、そこに与え
られる各広域ベクトルに対して、広域ベクトルと、偽信
号ベクトル確認器320から与えられる局所ベクトルが
対応する入力画像の様々なブロックとの関連を示す広域
マスク列を発生する。広域ベクトル制限器340によっ
て発生された広域マスク列は、偽信号ベクトル確認器3
20からの(適切に遅延された)局所ベクトルおよび関
連フラッグ、並びに広域ベクトル検出器330からの広
域ベクトルを受信するところの350に与えられる。3
50は、ベクトル低減器220の出力ブロックベクトル
360を介してベクトル選別器に供給される複数個の独
特なベクトルを、局所ベクトルが対応する入力画像の各
ブロックに割り当てる。
The wide-area vector limiter 340 indicates, for each wide-area vector given thereto, the relation between the wide-area vector and the various blocks of the input image to which the local vector given from the false signal vector checker 320 corresponds. Generate a global mask sequence. The wide area mask sequence generated by the wide area vector limiter 340 is a false signal vector verifier 3.
The local vector and associated flags (properly delayed) from 20 and the global vector from global vector detector 330 are provided at 350. Three
50 assigns to each block of the input image to which the local vector corresponds a plurality of unique vectors supplied to the vector selector via the output block vectors 360 of the vector reducer 220.

【0053】リッジ最小値再推定器310、偽信号ベク
トル確認器320、広域ベクトル検出器330、広域ベ
クトル制限器340および350は、(図面に破線で概
略的に示した)マイクロプロセッサ370の制御下で動
作する。広域ベクトル検出プロセスにおける任意の手動
での介在に対して種々のパラメータを調節できるよう
に、マイクロプロセッサ370は、広域ベクトル検出器
330にも接続されている。調節されたパラメータは、
オペレータによって入力され、マイクロプロセッサ37
0によって広域ベクトル検出器330に供給される。マ
イクロプロセッサ370をさらに別の同様なマイクロプ
ロセッサ(図示せず)に接続するために、双方向通信リ
ンク380が備えられている。これは、(図1において
185として一般的に示されている)プロセッサ広域
が、実際には二重化されるため、すなわち、2個の動き
プロセッサが1つおきの出力フィールドに対する処理を
実行するためである。したがって、図2に示されたベク
トル低減器220は、二重化されており、ベクトル低減
動作を制御する2個のマイクロプロセッサの通信を行う
ために、双方向通信リンク380が設けられている。
The ridge minimum re-estimator 310, the false signal vector verifier 320, the global vector detector 330, and the global vector limiters 340 and 350 are under the control of a microprocessor 370 (shown schematically in dashed lines in the drawing). Works with. The microprocessor 370 is also connected to the global vector detector 330 so that various parameters can be adjusted for any manual intervention in the global vector detection process. The adjusted parameters are
Input by operator, microprocessor 37
0 to the wide area vector detector 330. A bidirectional communication link 380 is provided to connect the microprocessor 370 to yet another similar microprocessor (not shown). This is because the processor wide area (generally shown as 185 in FIG. 1) is actually duplicated, ie two motion processors perform the processing for every other output field. is there. Therefore, the vector reducer 220 shown in FIG. 2 is duplicated and a bidirectional communication link 380 is provided for communicating the two microprocessors that control the vector reduce operation.

【0054】次に、ベクトル低減器220の構成部品の
構成および動作について詳細に説明する。
Next, the configuration and operation of the components of the vector reducer 220 will be described in detail.

【0055】リッジ最小値再推定器310によって出力
されたベクトルおよびフラッグは、広域ベクトル検出器
330に与えられる。広域ベクトル検出器の目的は、そ
こに供給されるベクトルから、最も共通の局所動きベク
トルから選択された複数個の独特な動きベクトルから構
成される1組の広域動きベクトルを導出することにあ
る。一般的に言えば、広域ベクトル検出器330は与え
られた入力画像に対応する局所動きベクトルを低減ひん
度の順にランク付けし、広域ベクトルとして(本例で
は)8個の最高共通ベクトルを選択する。しかし、種々
の抑制を1組の局所ベクトルから広域ベクトルを選択す
るためのプロセスに加えることは、利点がある。特に、
たとえ大きな(長い)動きベクトル(すなわち、急速な
画像動きを表すベクトル)が発生されるとしても、その
ような長いベクトルが広域ベクトルに寄与しないように
することが望ましい。これは、(例えば、カメラの積分
ぼけによる)高速移動物体の空間的ディテイルの欠如
は、急速に動く物体に対するベクトル選別器(図1)の
動作が信頼でき得ないことを意味するためである。ビデ
オ画像の急速移動部分は、静止しているか、またはゆっ
くりと動いている部分よりも少ない空間ディテイルを持
つことが観察された。このことは、たとえ物体の急速な
動きを正確に表す動きベクトルが推定されるとしても、
2つの連続する入力フィールドおける同じ物体の部分間
の相関検出に依存する、ベクトル選別器において実行さ
れる相関テストが、信頼でき得ないことを意味する。従
って、実際には非常に僅かな動きのみがある画像エリア
の選択に対して、大きな広域ベクトルが不正確に選択さ
れないように、そのような長いベクトルが広域ベクトル
として選択されることは防止することが好ましい。これ
は、出力画像に主観的妨害効果を与える可能性がある。
The vectors and flags output by the ridge minimum re-estimator 310 are provided to the global vector detector 330. The purpose of the global vector detector is to derive from the vectors supplied to it a set of global motion vectors consisting of a plurality of unique motion vectors selected from the most common local motion vectors. Generally speaking, the global vector detector 330 ranks the local motion vectors corresponding to a given input image in order of decreasing frequency and selects (in this example) the eight highest common vectors as global vectors. . However, it is advantageous to add various constraints to the process for selecting a global vector from a set of local vectors. In particular,
Even if large (long) motion vectors (ie, vectors that represent rapid image motion) are generated, it is desirable to prevent such long vectors from contributing to the wide area vector. This is because the lack of spatial detail in fast moving objects (eg, due to camera integral blur) means that the operation of the vector classifier (FIG. 1) for fast moving objects cannot be reliable. It has been observed that the rapidly moving parts of the video image have less spatial detail than the stationary or slowly moving parts. This means that even if the motion vector that accurately represents the rapid motion of the object is estimated,
It means that the correlation test performed in the vector classifier, which relies on the correlation detection between parts of the same object in two consecutive input fields, cannot be reliable. It is therefore necessary to prevent such long vectors from being selected as wide area vectors so that large wide area vectors are not incorrectly selected for the selection of image areas that actually have very little motion. Is preferred. This can have a subjective disturbing effect on the output image.

【0056】広域ベクトル検出プロセスに加えられる別
の抑制は、そのベクトルが少なくとも広域として入力画
像上に所定の回数発生しない場合には、広域ベクトルと
して受け入れられるベクトルを妨げることにある。もし
も局所動きベクトルが十分に共通でなく、従って、その
画像の非常に小さい部分のみの動きを表す場合には、広
域ベクトル検出段階中にこのベクトルがその画像の他の
部分に割り当てられる可能性を除去することが、好まし
い。
Another constraint added to the global vector detection process is that it prevents a vector being accepted as a global vector if it does not occur at least a predetermined number of times on the input image as global. If the local motion vectors are not sufficiently common, and thus represent the motion of only a very small part of the image, it is possible that this vector may be assigned to other parts of the image during the global vector detection phase. It is preferable to remove.

【0057】上述の抑制が実施される広域ベクトル検出
器330の概略ブロック図が、図3に示されている。入
力ベクトルおよび関連フラッグが振幅検出器400に与
えられる。振幅検出器400において、各入力ベクトル
の振幅、すなわち大きさが所定のスレッショルド410
と比較され、そのベクトルが「長い」ベクトルとして認
定されるかどうかが決定される。大きさのスレッショル
ド410は、動きベクトルの水平および垂直成分の両方
に対するスレッショルドからなる。例えば、そのスレッ
ショルドは、動きベクトルの水平および垂直方向に最大
可能な範囲の半分に設定される。この例では、動きベク
トルの最大水平範囲は、プラスマイナス64ピクセルで
あり、最大垂直範囲は、プラスマイナス32ピクセルで
ある。従って、大きさのスレッショルド410は、水平
方向にプラスマイナス32ピクセルに設定され、垂直方
向にプラスマイナス16ピクセルに設定される。入力ベ
クトルの大きさが、スレッショルド410を越える場合
には、振幅検出器400が「長いベクトル」フラッグ
(LV)をセットする。
A schematic block diagram of a global vector detector 330 in which the above suppression is implemented is shown in FIG. The input vector and associated flags are provided to the amplitude detector 400. In the amplitude detector 400, the amplitude of each input vector, that is, the magnitude of the magnitude of the threshold 410 is determined.
To determine if the vector qualifies as a "long" vector. The magnitude threshold 410 comprises thresholds for both horizontal and vertical components of the motion vector. For example, the threshold is set to half the maximum possible range of motion vectors in the horizontal and vertical directions. In this example, the maximum horizontal range of the motion vector is plus or minus 64 pixels, and the maximum vertical range is plus or minus 32 pixels. Therefore, the size threshold 410 is set to plus or minus 32 pixels in the horizontal direction and plus or minus 16 pixels in the vertical direction. If the magnitude of the input vector exceeds the threshold 410, the amplitude detector 400 sets the "long vector" flag (LV).

【0058】代替案として、スレッショルド410はベ
クトルの大きさ√(x2 +y2 )すなわちxの2乗とy
の2乗の和の平方根、すなわち水平および垂直座標の異
なるスケーリング(例えば、√(4x2 +y2 )または
√(x2 +4y2 ))を反映させるための重み加算の
最大値を表す。
As an alternative, the threshold 410 is the vector magnitude √ (x 2 + y 2 ), that is, the square of x and y.
Represents the square root of the sum of the squares of, i.e., the maximum value of the weighted additions to reflect different scaling of horizontal and vertical coordinates (eg, √ (4x 2 + y 2 ) or √ (x 2 + 4y 2 )).

【0059】振幅検出器400に与えられる入力ベクト
ルは、ひん度アレイ420にも与えられる。ひん度アレ
イ420の各入力は、局所動きベクトルの取り得る値に
よって、独自にアドレス付けされる。このやり方では、
現時点の1対の入力フィールドから発生される局所動き
ベクトルが、その列をアドレス付けし、動きベクトルの
値に対応する列入力を増分させる。しかし、振幅検出器
400から導出される長いベクトルフラッグLVもま
た、ひん度アレイ420に与えられる。ひん度アレイ4
20に与えられる動きベクトルに対する長いベクトルフ
ラッグLVが設定されると、これは、関連動きベクトル
がひん度列を増分するのを防止する。
The input vector provided to the amplitude detector 400 is also provided to the frequency array 420. Each input of the frequency array 420 is uniquely addressed by the possible values of the local motion vector. In this way,
The local motion vector generated from the current pair of input fields addresses that column and increments the column input corresponding to the value of the motion vector. However, the long vector flag LV derived from the amplitude detector 400 is also provided to the frequency array 420. Frequency array 4
When the long vector flag LV for the motion vector given to 20 is set, this prevents the associated motion vector from incrementing the frequency sequence.

【0060】(長いベクトルは別にして)すべてのベク
トルがこのやり方でひん度アレイ420によって計数さ
れた後、アレイスキャナ430がひん度アレイ420を
走査し、最高計数を示す8個の列入力を特定する。それ
に対して、動きベクトルは、少なくとも予め定められた
異なるスレッショルド435だけ異なる。これらの列入
力のアドレスは、対応する1対の入力画像に対する(長
いベクトルは別として)8個の最も共通の局所ベクトル
の値を表す。これらの8個のベクトルのそれぞれに対す
るひん度列によって保持される計数値(すなわち、ベク
トルの発生ひん度)は、対応するベクトルがスイッチ4
50の入力に与えられるのと同じ時間に、アレイスキャ
ナ430によって比較器440に与えられる。比較器4
40は、各ベクトルに対応するその計数すなわち発生ひ
ん度を、所定のスレッショルド数すなわち「広域スレッ
ショルド」と比較し、その計数が広域スレッショルドを
越えている場合には、対応するベクトルが広域動きベク
トルとしてスイッチ450の出力460に与えられる。
(広域スレッショルドに対する適切な値は、処理される
特定の画像材料によって変化する。しかし、例として、
その広域スレッショルドは、入力画像から導出される局
所動きベクトルの総数の0.5%に設定される。)8個
の最大共通ベクトルのいずれかに対応する計数が、広域
スレッショルドを越えない、すなわちそのベクトルが広
域ベクトルとして認定するために十分頻繁に発生しない
場合には、比較器440は、対応するベクトルが広域ベ
クトルとしてその出力460に送られないように、スイ
ッチ450を制御するための出力を発生する。そして、
そのベクトルは、ゼロ動きベクトルによって置き換えら
れる。しかし、全8個の最高共通ベクトルが広域スレッ
ショルドテストに合格すると仮定すると、1組の8個の
独特な広域動きベクトルがスイッチ450の出力460
に与えられることになる。
After all the vectors (apart from the long ones) have been counted by the frequent array 420 in this manner, the array scanner 430 scans the frequent array 420 and outputs the eight column inputs showing the highest counts. Identify. In contrast, the motion vectors differ by at least a different predetermined threshold 435. The addresses of these column inputs represent the values of the eight most common local vectors (apart from the long vectors) for the corresponding pair of input images. The count value held by the frequency sequence for each of these eight vectors (ie the frequency of occurrence of the vector) is the corresponding vector
It is provided by the array scanner 430 to the comparator 440 at the same time as it is provided at the 50 inputs. Comparator 4
Reference numeral 40 compares the count or occurrence frequency corresponding to each vector with a predetermined threshold number, that is, a “wide area threshold”. It is provided at the output 460 of the switch 450.
(Appropriate values for the global threshold vary depending on the particular image material being processed. However, as an example:
The global threshold is set to 0.5% of the total number of local motion vectors derived from the input image. ) If the count corresponding to any of the eight largest common vectors does not exceed the global threshold, that is, the vector does not occur frequently enough to qualify as a global vector, then comparator 440 determines that the corresponding vector Generates an output for controlling switch 450 so that is not sent to its output 460 as a global vector. And
That vector is replaced by the zero motion vector. However, assuming all eight highest common vectors pass the wide area threshold test, a set of eight unique wide area motion vectors is output 460 of switch 450.
Will be given to.

【0061】広域ベクトル検出器330には様々な別の
抑制を加えることができることを理解されたい。特に、
対応するリッジすなわち偽信号フラッグがそれに対して
設定される、または信頼フラッグがそのベクトルが信頼
テストに失敗したことを示すいかなる入力局所動きベク
トルも、長いベクトルに対すると同様の方法、すなわち
そのようなベクトルにひん度アレイ420を増分させな
いようにして、広域ベクトルへの寄与が防止される。
It should be appreciated that various other constraints can be added to the global vector detector 330. In particular,
Any input local motion vector for which the corresponding ridge or false signal flag is set, or the confidence flag indicates that the vector has failed the confidence test, is handled in the same way as for long vectors, i.e., such a vector. Preventing frequent array 420 increments prevents contribution to the global vector.

【0062】図3に示されるように、入力局所動きベク
トルのそれぞれに対して導出された長いベクトルフラッ
グLVは、適切な遅延後に広域ベクトル検出器330に
よってブロックベクトル割当器350(図2)に与えら
れ、局所ベクトルの次のベクトル低減処理に使用され
る。
As shown in FIG. 3, the long vector flag LV derived for each of the input local motion vectors is provided to the block vector allocator 350 (FIG. 2) by the global vector detector 330 after an appropriate delay. And is used for the next vector reduction process of the local vector.

【0063】図2に示されるように、広域ベクトル検出
器330はマイクロプロセッサ370と通信するように
接続されている。これは、必要なら、オペレータの手動
介在によって、広域ベクトル検出中に使用される種々の
スレッショルドを修正可能にさせてくれる。オペレータ
は、例えばシステムコントローラ(図示せず)を介し
て、新しいパラメータを入力できる。それらのパラメー
タは、その後、マイクロプロセッサ370を介して、ブ
ロックベクトル割当器350に与えられる。
As shown in FIG. 2, global vector detector 330 is communicatively coupled to microprocessor 370. This allows the various thresholds used during global vector detection to be modified, if necessary, by manual intervention of the operator. The operator can enter new parameters, for example, via a system controller (not shown). Those parameters are then provided to the block vector allocator 350 via the microprocessor 370.

【0064】広域ベクトル検出器330によって出力さ
れた広域ベクトルは、広域ベクトル制限器340の入力
の1つに与えられる。340の別の入力には、処理され
た局所動きベクトルおよびその関連フラッグが、偽信号
ベクトル確認器320から与えられる。
The wide area vector output by the wide area vector detector 330 is provided to one of the inputs of the wide area vector limiter 340. At the other input of 340, the processed local motion vector and its associated flag are provided from the false signal vector verifier 320.

【0065】図3に示されるように、入力局所動きベク
トルのそれぞれに対して導出された長いベクトルフラッ
グLVは、適切な遅延後に広域ベクトル検出器330に
よってブロックベクトル割当器350(図2)に与えら
れ、局所ベクトルの次のベクトル低減処理に使用され
る。
As shown in FIG. 3, the long vector flag LV derived for each of the input local motion vectors is provided to the block vector allocator 350 (FIG. 2) by the global vector detector 330 after an appropriate delay. And is used for the next vector reduction process of the local vector.

【0066】図2に示されるように、広域ベクトル検出
器330はマイクロプロセッサ370と通信するように
接続されている。これは、必要なら、オペレータの手動
介在によって、広域ベクトル検出中に使用される種々の
スレッショルドを修正可能にさせてくれる。オペレータ
は、例えばシステムコントローラ(図示せず)を介し
て、新しいパラメータを入力できる。それらのパラメー
タは、その後、マイクロプロセッサ370を介して、ブ
ロックベクトル割当器350に与えられる。
As shown in FIG. 2, global vector detector 330 is communicatively coupled to microprocessor 370. This allows the various thresholds used during global vector detection to be modified, if necessary, by manual intervention of the operator. The operator can enter new parameters, for example, via a system controller (not shown). Those parameters are then provided to the block vector allocator 350 via the microprocessor 370.

【0067】広域ベクトル検出器330によって出力さ
れた広域ベクトルは、広域ベクトル制限器340の入力
の1つに与えられる。340の別の入力には、処理され
た局所動きベクトルおよびその関連フラッグが、偽信号
ベクトル確認器320から与えられる。
The wide area vector output by the wide area vector detector 330 is provided to one of the inputs of the wide area vector limiter 340. At the other input of 340, the processed local motion vector and its associated flag are provided from the false signal vector verifier 320.

【0068】広域ベクトル制限器340の目的は、広域
ベクトルのそれぞれを、広域動きベクトルによって表示
されたものと同一または類似の動きが最初に導出された
エリアまたはその近くのエリアにおける入力画像のブロ
ックと、関連付けることにある。この関連は、不適切な
広域ベクトルがブロックに割り当てられることを防ぐた
め、すなわち、入力画像の1つのエリアが、その画像の
遠隔部分におけるブロックの大きく異なる動きを表す広
域ベクトルを割り当てられることから、ブロックを防
ぐ。
The purpose of the global vector limiter 340 is to make each of the global vectors a block of the input image in or near the area where the same or similar motion as represented by the global motion vector was initially derived. , To relate. This association prevents inappropriate global vectors from being assigned to blocks, that is, one area of the input image is assigned a global vector that represents a significantly different motion of the block in the remote part of the image, Prevent blocking.

【0069】ブロックベクトル割当器は、振幅検出器4
00からLVフラッグを受信し、多くの方法で応答す
る。上述の実施例においては、長いベクトルが既に広域
ベクトルとして使用されないようになっているが、ブロ
ックベクトル割当器350は、実際には、長いベクトル
を完全に使用しないようにするため、フラッグを用い
る。そのような装置が、図4に概略的に表されている。
その装置では、各動きベクトルと関連するLVフラッグ
がマルチプレクサ600を制御し、関連ベクトルまたは
ゼロベクトルのいずれかをブロックベクトル割当器35
0の入力に送出する。
The block vector assigner is the amplitude detector 4
It receives the LV flag from 00 and responds in many ways. In the above-described embodiment, the long vector is not already used as the global vector, but the block vector allocator 350 actually uses the flag to prevent the long vector from being used completely. Such a device is represented schematically in FIG.
In that device, the LV flag associated with each motion vector controls the multiplexer 600 to pass either the associated vector or the zero vector to the block vector allocator 35.
Send to 0 input.

【0070】図5に概略的に示された別の装置におい
て、特定のブロックに対するベクトル選択プロセスは、
そのブロックまたはゼロ動きベクトルのみに対して長い
局所ベクトルを使用する可能性を制限されている。図5
に示されるように、各ブロックに対するLVフラッグ
は、マルチプレクサ610を制御し、ベクトル低減中に
そのブロックに割り当てられる3つの動きベクトル、ま
たは局所動きベクトルと2つのゼロ動きベクトルとの和
のいずれかを(ベクトル選別器に対して)送る。
In another apparatus, shown schematically in FIG. 5, the vector selection process for a particular block is
It limits the possibility of using long local vectors only for that block or zero motion vector. Figure 5
The LV flag for each block controls the multiplexer 610 to either the three motion vectors assigned to that block during vector reduction, or the sum of the local motion vector and two zero motion vectors, as shown in FIG. Send (to vector sorter).

【0071】図6に示された他の実施例においては、各
ベクトルを第2の、すなわちより大きなスレッショルド
値630と比較するために、振幅検出器400と類似し
ている別の振幅検出器620が採用されている。長いベ
クトルの使用は一般的に許されているが(上述のように
制限されてはいるが)、この第2スレッショルドよりも
大きさが大きいベクトルの使用は許されない。これは、
そのベクトルが第2スレッショルド値630を越えない
場合のみ、各ベクトルをブロックベクトル割当器350
へ送るマルチプレクサ640を用いて行われる。
In another embodiment, shown in FIG. 6, another amplitude detector 620, similar to amplitude detector 400, for comparing each vector to a second, or larger, threshold value 630. Has been adopted. The use of long vectors is generally allowed (although limited as described above), but the use of vectors larger than this second threshold is not allowed. this is,
Only if each vector does not exceed the second threshold value 630, the vector is assigned to the block vector assigner 350.
Done by using a multiplexer 640 to send to.

【0072】さらに別の実施例では、補間器140の動
作を制御するために、LVフラッグが使用されている。
その装置は、図7に示されている。この装置では、LV
フラッグが650を制御し、制御信号tまたは0.5の
一定値を補間器140に与えるようにしている。このこ
とは、LVフラッグが設定されると、(上述の)時間的
重み付けの使用が禁止されることを示している。これに
より、「閉じられ(shuttered )た」画像の動く部分に
ついて観察されるうなり効果によって起こされる視認で
きるゆらぎなどの乱画像形成が低減され得る。
In yet another embodiment, the LV flag is used to control the operation of interpolator 140.
The device is shown in FIG. In this device, LV
A flag controls 650 to provide the control signal t or a constant value of 0.5 to the interpolator 140. This indicates that the use of temporal weighting (described above) is prohibited once the LV flag is set. This may reduce random image formation, such as visible fluctuations caused by the beat effect observed for moving parts of the "shuttered" image.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明によれば、より一層正確な動きベ
クトルを発生させ得る動き補正ビデオ信号処理方法およ
びその装置が得られる。
According to the present invention, a motion compensation video signal processing method and apparatus capable of generating a more accurate motion vector can be obtained.

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

【図1】本発明を用いた動き補正テレビジョン標準変換
装置の概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a motion compensation television standard conversion apparatus using the present invention.

【図2】図1の動きベクトル低減器の例を示す概略ブロ
ック図である。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing an example of the motion vector reducer of FIG.

【図3】図2の広域ベクトル検出器の概略ブロック図で
ある。
FIG. 3 is a schematic block diagram of the wide area vector detector of FIG.

【図4】長いベクトルフラッグに応答して動きベクトル
の使用を制御するための、図1の装置に対する変形例1
を示す図である。
FIG. 4 is a first variation on the apparatus of FIG. 1 for controlling the use of motion vectors in response to long vector flags.
FIG.

【図5】長いベクトルフラッグに応答して動きベクトル
の使用を制御するための、図1の装置に対する変形例2
を示す図である。
5 is a second variation on the apparatus of FIG. 1 for controlling the use of motion vectors in response to long vector flags.
FIG.

【図6】長いベクトルフラッグに応答して動きベクトル
の使用を制御するための、図1の装置に対する変形例3
を示す図である。
FIG. 6 is a third variation on the apparatus of FIG. 1 for controlling the use of motion vectors in response to long vector flags.
FIG.

【図7】長いベクトルフラッグに応答して動きベクトル
の使用を制御するための、図1の装置に対する変形例4
を示す図である。
7 is a fourth variation on the apparatus of FIG. 1 for controlling the use of motion vectors in response to long vector flags.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

410 435 スレッショルド 400 振幅検出器 420 ひん度アレイ 430 アレイスキャナ 440 比較器 450 動きベクトル使用制限器(スイッチ) 410 435 Threshold 400 Amplitude detector 420 Frequency array 430 Array scanner 440 Comparator 450 Motion vector usage limiter (switch)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーチン レックス ドリコット イギリス国 ハンプシャー,ベーシングス トーク,ベーシング,リングフィールド クロース 6 (72)発明者 シマ ラブジ バーサニ イギリス国 ハンプシャー,ベーシングス トーク,フック,フォーエーカー コピス 5 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Martin Rex Dricot United Kingdom Hampshire, Basingstoke, Basing, Lingfield Claus 6 (72) Inventor Shima Lab Giversani United Kingdom Hampshire, Basingstoke, Hook, Foracre Copis 5

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力ビデオ信号の出力画像の補間に用い
るため、入力ビデオ信号の1対の入力画像間の画像の動
きを表す複数個の動きベクトルを発生させる手段、 各動きベクトルが、所定の大きさよりも大きいかどうか
を検出する手段、および出力画像を補間する際に、所定
の大きさよりも大きいものとして検出された動きベクト
ルの使用を制限する手段を含む動き補正ビデオ信号処理
装置。
1. Means for generating a plurality of motion vectors representing the motion of an image between a pair of input images of an input video signal for use in interpolating an output image of an output video signal, each motion vector being a predetermined A motion-compensated video signal processing device including means for detecting whether or not it is larger than a size, and means for limiting use of a motion vector detected as being larger than a predetermined size when interpolating an output image.
【請求項2】 請求項1に記載の装置において、上記各
動きベクトルが、それぞれの座標軸に沿った画像動きを
表している複数個の座標軸を備え、さらに、上記検出手
段が、座標軸のそれぞれを、座標軸のそれぞれと関連し
たそれぞれの所定のスレッショルド値と比較する手段を
備えていることを特徴とする動き補正ビデオ信号処理装
置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein each of the motion vectors comprises a plurality of coordinate axes representing an image motion along each coordinate axis, and the detecting means further comprises each of the coordinate axes. , A motion-compensated video signal processing device comprising means for comparing with a respective predetermined threshold value associated with each of the coordinate axes.
【請求項3】 請求項1に記載の装置において、上記各
動きベクトルが、それぞれの座標軸に沿った画像動きを
表している複数個の座標軸を備え、さらに、上記検出手
段が、各動きベクトルの座標値からの大きさ値を発生す
る手段、および該大きさ値を所定のスレッショルド値と
比較するための手段を備えており、上記大きさ値が、上
記動きベクトルによって表された画像動きの大きさを表
していることを特徴とする動き補正ビデオ信号処理装
置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein each of the motion vectors comprises a plurality of coordinate axes representing image motion along each coordinate axis, and the detecting means further comprises: Means for generating a magnitude value from the coordinate values and means for comparing the magnitude value with a predetermined threshold value, the magnitude value being the magnitude of the image motion represented by the motion vector. A motion-compensated video signal processing device characterized in that
【請求項4】 請求項3に記載の装置において、大きさ
値を発生する上記手段が、座標値の2乗の重み加算の平
方根を検出するように動作可能であることを特徴とする
動き補正ビデオ信号処理装置。
4. Apparatus according to claim 3, wherein said means for generating a magnitude value is operable to detect the square root of the weighted sum of squared coordinate values. Video signal processor.
【請求項5】 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の
装置において、上記座標軸が垂直および水平方向の画像
動きを表すことを特徴とする動き補正ビデオ信号処理装
置。
5. A motion-compensated video signal processing device according to claim 2, wherein the coordinate axes represent vertical and horizontal image movements.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の
装置において、上記各動きベクトルが、1対の一方の入
力画像とその対の他方の画像との間での、その対の一方
の入力画像のそれぞれのブロックの画像動きを表わして
おり、上記装置がさらに、 複数個の動きベクトルの最も共通するものから選択され
た複数個の独特な動きベクトルを備えている1組の広域
動きベクトルを導出する手段、およびゼロ動きベクト
ル、ブロックの画像動きを表している動きベクトルおよ
び広域動きベクトルから選択された動きベクトルのグル
ープを、ブロックのそれぞれに割り当てる手段を備えて
いることを特徴とする動き補正ビデオ信号処理装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein each of the motion vectors is between a pair of one input image and the other image of the pair. A set of global motion vectors representing the image motion of each block of one of the input images, the device further comprising a plurality of unique motion vectors selected from the most common of the plurality of motion vectors. A means for deriving a motion vector, and means for allocating to each of the blocks a group of motion vectors selected from a zero motion vector, a motion vector representing the image motion of the block and a wide area motion vector, Motion compensation video signal processing device.
【請求項7】 請求項6に記載の装置において、広域ベ
クトルとして選択された上記各動きベクトルが、複数個
の動きベクトルの中で少なくとも所定回数発生すること
を特徴とする動き補正ビデオ信号処理装置。
7. The motion compensation video signal processing device according to claim 6, wherein each motion vector selected as a wide area vector occurs at least a predetermined number of times among a plurality of motion vectors. .
【請求項8】 請求項6または7に記載の装置におい
て、上記制限手段が、所定の大きさよりも大きいものと
して検出された動きベクトルを、広域動きベクトルとし
て選択することを防止する手段を備えていることを特徴
とする動き補正ビデオ信号処理装置。
8. The apparatus according to claim 6 or 7, further comprising means for preventing the limiting means from selecting a motion vector detected as being larger than a predetermined size as a wide area motion vector. A motion compensation video signal processing device characterized in that
【請求項9】 請求項6乃至8のいずれか1項に記載の
装置において、上記制限手段が、ブロックの動きを表し
ている動きベクトルが所定の大きさよりも大きいという
検出に応答して、上記割り当て手段を制御して、ゼロ動
きベクトルおよびブロックの動きを表している動きベク
トルのみを、そのブロックに割り当てることを特徴とす
る動き補正ビデオ信号処理装置。
9. The apparatus according to claim 6, wherein the limiting means is responsive to the detection that the motion vector representing the motion of the block is larger than a predetermined magnitude. A motion compensation video signal processing device, characterized in that it controls an allocating means to allocate only a zero motion vector and a motion vector representing the motion of a block to the block.
【請求項10】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載
の装置において、上記制限手段が、出力画像の補間時
に、所定の大きさよりも大きいものとして検出された動
きベクトルの使用を妨げる手段を備えていることを特徴
とする動き補正ビデオ信号処理装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the limiting unit prevents use of a motion vector detected as being larger than a predetermined size when interpolating an output image. A motion compensation video signal processing device comprising:
【請求項11】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載
の装置において、上記各動きベクトルが第1の上記所定
の大きさよりも大きな第2の所定の大きさよりも大きい
かどうかを検出する手段、および出力画像の補間時に、
第2の所定の大きさよりも大きいものとして検出された
動きベクトルの使用を妨げる手段を備えていることを特
徴とする動き補正ビデオ信号処理装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein it is detected whether each of the motion vectors is larger than a second predetermined magnitude that is larger than the first predetermined magnitude. Means and when interpolating the output image,
A motion compensated video signal processing device comprising means for preventing the use of a motion vector detected as being larger than a second predetermined magnitude.
【請求項12】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載
の装置において、上記制限手段が、各動きベクトルと関
連して、その動きベクトルが所定の大きさよりも大きい
かどうかを示すためのフラッグを設定する手段を備え、
上記信号処理装置が、さらに、 出力画像の各ピクセルの補間に使用するため、複数個の
動きベクトルから1つの動きベクトルを選択する手段、 少なくとも2つの動作モードに従って動作可能な動き補
正ピクセル補間器、およびそのピクセルの補間に使用す
るために選択された動きベクトルに対応するフラッグが
設定されたかどうかによって、出力画像のピクセルの補
間のために、動き補正ピクセル補間器の動作モードの1
つを選択する手段、を備えていることを特徴とする動き
補正ビデオ信号処理装置。
12. A device according to claim 1, wherein the limiting means is associated with each motion vector to indicate whether the motion vector is greater than a predetermined magnitude. Equipped with means to set the flag,
The signal processing device further comprises means for selecting one motion vector from a plurality of motion vectors for use in interpolating each pixel of the output image; motion compensated pixel interpolator operable according to at least two operation modes; And whether the flag corresponding to the motion vector selected for use in interpolating that pixel has been set, one of the operating modes of the motion compensated pixel interpolator for interpolating the pixel in the output image.
A motion compensation video signal processing device, characterized in that it comprises means for selecting one.
【請求項13】 請求項12に記載の装置において、上
記ピクセル補間器が、1対の入力画像に関する出力画像
の時間的な位置に応じた結合比に従って、選択された動
きベクトルによって指示された、2つの画像のそれぞれ
のブロック間を補間するために、動作モードの1つに従
って、動作可能であり、さらに上記ピクセル補間器が、
等しい結合比に従って、ゼロ動きベクトルによって指示
された2つの画像のそれぞれのブロック間を補間するた
めに、他の動作モードに従って動作可能であることを特
徴とする動き補正ビデオ信号処理装置。
13. The apparatus according to claim 12, wherein the pixel interpolator is dictated by a selected motion vector according to a combination ratio depending on a temporal position of an output image with respect to a pair of input images. A pixel interpolator operable according to one of the operation modes for interpolating between respective blocks of the two images;
Motion compensated video signal processing device, characterized in that it is operable according to another mode of operation, in order to interpolate between respective blocks of two images indicated by zero motion vectors according to an equal coupling ratio.
【請求項14】 動きベクトルが、入力ビデオ信号の1
対の入力画像間の画像動きを表すために発生されるよう
な動き補正ビデオ信号処理装置において、上記処理装置
が、 1対の一方の入力画像とその対の他方の画像との間で
の、その対の一方の入力画像のそれぞれのブロックの画
像動きを表わすための複数個の局所動きベクトルを発生
させる手段、 最も共通の局所動きベクトルから選択された複数個の独
特な動きベクトルを備えている1組の広域動きベクトル
を、局所動きベクトルから導出する手段、およびゼロ動
きベクトル、そのブロックの局所動きベクトルおよび広
域動きベクトルから選択された動きベクトルのグループ
を、ブロックのそれぞれに割り当てる手段を備え、 各広域ベクトルが、複数個の動きベクトルの中で少なく
とも所定回数発生することを特徴とする動き補正ビデオ
信号処理装置。
14. The motion vector is 1 of the input video signal.
In a motion-compensated video signal processing device, such as is generated to represent image motion between a pair of input images, the processing device comprising: between one input image of a pair and the other image of the pair, A means for generating a plurality of local motion vectors for representing the image motion of each block of one of the input images of the pair, comprising a plurality of unique motion vectors selected from the most common local motion vectors Means for deriving a set of global motion vectors from the local motion vectors, and means for allocating to each of the blocks a zero motion vector, a group of motion vectors selected from the local and global motion vectors of the block, Motion compensated video signal characterized in that each wide area vector occurs at least a predetermined number of times among a plurality of motion vectors Management apparatus.
【請求項15】 請求項14に記載の装置において、上
記導出手段が、広域ベクトルとして、所定量よりも小さ
い量だけ互いに異なる2つ以上の局所動きベクトルの選
択を防止する手段を備えていることを特徴とする動き補
正ビデオ信号処理装置。
15. The apparatus according to claim 14, wherein the derivation means includes means for preventing selection of two or more local motion vectors different from each other by a smaller amount than a predetermined amount as the wide area vector. A motion compensation video signal processing device characterized by:
【請求項16】 請求項14または15に記載の装置に
おいて、上記所定の発生回数がオペレータの制御によっ
て調整され得ることを特徴とする動き補正ビデオ信号処
理装置。
16. A motion compensated video signal processing device as claimed in claim 14 or 15, characterized in that the predetermined number of occurrences can be adjusted under the control of an operator.
【請求項17】 請求項14乃至16に記載の装置にお
いて、さらに、 複数個のアドレス可能なメモリ位置から成るひん度列を
記憶する手段、 複数個の動きベクトルのそれぞれに対応するメモリ位置
に記憶されたひん度値を増分させる手段、および最も大
きな記憶されたひん度値を有するこれらのメモリ位置を
検出する手段、を備えていることを特徴とする動き補正
ビデオ信号処理装置。
17. A device according to claim 14, further comprising means for storing a frequency sequence comprising a plurality of addressable memory locations; storing at a memory location corresponding to each of a plurality of motion vectors. Motion compensated video signal processing device, comprising means for incrementing the stored frequency value and means for detecting those memory locations having the largest stored frequency value.
【請求項18】 請求項1乃至17に記載の装置を備え
ているテレビジョン標準変換装置。
18. A television standard conversion device comprising the device according to claim 1.
【請求項19】 出力ビデオ信号の出力画像の補間に用
いるため、入力ビデオ信号の1対の入力画像間の画像動
きを表すための、複数個の動きベクトルを発生させる段
階、各動きベクトルが所定の大きさよりも大きいかどう
かを検出する段階、および出力画像を補間する際に、所
定の大きさよりも大きいものとして検出された動きベク
トルの使用を制限する段階を含む動き補正ビデオ信号処
理方法。
19. A step of generating a plurality of motion vectors for representing image motion between a pair of input images of an input video signal for use in interpolation of an output image of an output video signal, each motion vector being predetermined. A motion-compensated video signal processing method, comprising: detecting whether the motion vector is larger than a predetermined size, and limiting the use of a motion vector detected as larger than a predetermined size when interpolating an output image.
【請求項20】 動きベクトルが、入力ビデオ信号の1
対の入力画像間の画像動きを表すために発生されるよう
な動き補正ビデオ信号処理方法において、上記処理方法
が、 1対の一方の入力画像とその対の他方の画像との間で
の、その対の一方の入力画像のそれぞれのブロックの画
像動きを表わすための複数個の局所動きベクトルを発生
させる段階、 最も共通の局所動きベクトルから選択された複数個の独
特な動きベクトルを備えている1組の広域動きベクトル
を、局所動きベクトルから導出する段階、およびゼロ動
きベクトル、そのブロックの局所動きベクトルおよび広
域動きベクトルから選択された動きベクトルのグループ
を、ブロックのそれぞれに割り当てる段階を有し、 各広域ベクトルが、複数個の動きベクトルの中で少なく
とも所定回数発生することを特徴とする動き補正ビデオ
信号処理方法。
20. The motion vector is 1 of the input video signal.
In a motion-compensated video signal processing method as generated to represent image motion between a pair of input images, the processing method comprising: between one input image of a pair and the other image of the pair, Generating a plurality of local motion vectors to represent the image motion of each block of one of the input images of the pair, with a plurality of unique motion vectors selected from the most common local motion vectors Deriving a set of global motion vectors from the local motion vectors, and assigning to each of the blocks a zero motion vector, a group of motion vectors selected from the local and global motion vectors of the block , A motion-compensated video signal characterized in that each wide-area vector is generated at least a predetermined number of times among a plurality of motion vectors Management method.
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GB9307442:5 1993-04-08
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