JPS61210780A - 高品位テレビ受像機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利・用分野〕 本発明は、帯域圧縮されて伝送された高品位テレビ信号
を元の高品位テレビ信号にデコードする高品位テレビ受
像機に係り、特に動画に対しても最適な画質が得られる
信号処理回路に関する。

〔発明の背景〕

高品位テレビ放送を放送衛星を用いて実施す（以下余白
） るためには、高品位テレビの信号を帯域圧縮して伝送す
る必要があ４′−）。この帯域圧縮の方式および高品位
テレビ受信機の一例として、ＮＨＫ創立記念講演会予稿
、　　１９８４年６月における二宮による１高品位テレ
ビの新しい伝送方式（Ｍ、ＵＳＥ）　／’と題する文献
に述べられている方式がある。

この方式は論文に述べられているように、広帯域の高品
位テレビ信号を４フィールドで一巡する４：１のサブナ
イキストサンプリングを施すことにより、約４分の１に
帯域圧縮して伝送する方式である。

この圧縮された高品位テレビ信号（ＭＵ　Ｓ　Ｅ信号）
を元の高品位テレビ信号に変換するデコーダとして論文
に述べられているシステムのブロック図を第６図に示す
。このシステムの大きな特徴は静止画像と動画像とで異
なる処理を行なう点にある。静止画の場合は連続する４
フィールドのすべてのサンプリング点を用いて画像再生
を行なう（静止領域補間）。これに対して動画の場合は
、過去のサンプリング点は用いずに現フィールドのサン
プリング点のみを用いて画像の再生を行なう（動領域補
間）。

この２通りの処理を行なうにあたってデコーダでは、画
像中の動き部分を検出する必要がある。これを行なうの
が第６図中の動き検出回路１８であり、ここで検出され
た動き量によって、ＭＩＸ回路１９における静止領域と
動領域の混合比が決定される。

この動き検出回路のブロック図を第７図に示す。動き検
出は、原理的には映像信号の１フレ一ム間差を検出して
行うことができるが、ＭＵＳＥ信号では２フレームで一
巡するサンプリングパターンを用いているため擬似的な
１フレ一ム間差信号しか得ることができないので、主と
して２フレ一ム間差信号を用いている。第７図中の絶対
値回路２２．２３の入力がそれぞれ２フレ一ム間差信号
、擬似１フレーム間差信号である。

２フレ一ム間差信号を用いた場合、時間間隔が長いため
に動きを検出できない場合が生じる。

又、動きが止まった場合の動画から静止画への切り替え
は急激にではなく円滑に行なわれることが望ましい。そ
のため動き検出では、検出した動き量をテンポラルフィ
ルタ２８によって時間軸方向に引き伸ばしている。

この動き量テンポラルフィルタのブロック図を第８図に
示す。入力された動き量を最大値回路９に導く。最大値
回路９において、この動き量と、１フィールド前のテン
ポラルフィルタの出力をα倍（０≦α〈１）した信号と
の比較を行ない、値の大きい方を出力する。すなわちこ
の動き量テンポラルフィルタの処理により、あるフィー
ルドで検出された動き量は、その後数フィールドにわた
って減衰していき、その減衰の時定数は係数αによって
定まる。α倍の処理は積算器であるＲＯＭ８によって行
なわれる。

この時定数としては長・短の２種があり、時定数切り替
え回路６２によって切り替えが行なわれる。画面全体が
突然変化した場合に検出される動きは変化後の画面の動
きとは本質的に関係ないので、このような場合には時定
数を短かくしてテンポラルフィルタの効果を小さくして
いる。この切り替え信号は送信側からフィールド毎に送
られてくる０ 次に画像の動きに対するもう一つの技術である動き補正
について簡単に説明する。ノくニングのような画面全体
のゆっくりした平行移動が行なわれた場合に動画として
処理を行なうと画質の劣化が目立ってしまうので、これ
を防ぐために送信側ではこの移動量を検出して動きベク
トルとして送信している。受信側では過去のフィールド
の信号をメモリより読み出す際に動きベクトルの分だけ
画像をずらすことにより、ノくニングの際の画像を静止
画として処理することが可能となる。前述した動き検出
はこの動き補正後の画像を用いて行なわれるので、動き
補正と動き検出とは独立に行なうことができる。

しかし、この動きベクトルによる動き補正はエラーが生
じ易い。前述したように動き検出は１フレ一ム間差及び
２フレ一ム間差の検出を行なうもので１フイ一ルド間差
の検出はできないために、動き補正の誤ったフィールド
を内挿してしまう可能性が高く、このため多線ボケ等の
現象が生じ易い。

又、パニングの速度が動きベクトルの対応できる範囲を
超えた場合には動き補正は行なわれず動領域の処理とな
るが、パニングが動き補正ζこよる処理とこの動領域の
処理との境界にあたる速度で行なわれた場合、パニング
の速度の変化が画質劣化を招く場合がある。

本来、動き補正と動き検出とは別個に行なうぺぎである
ので、動き検出回路では動き補正時の特別な処理は行な
われていない。しかし、動き検出で動き部分の検出がで
きない場合があるために、特に動き補正時の上述したよ
うな画質劣下が問題となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記問題点を解決し、静止画像及び動
画像に対する最適な信号処理を施し、特に動き画像に誤
って静止領域の処理を施すことによる画質劣化を抑制す
るに好適な信号処理方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の動き量テンポラルフィルタは、時定数として６
種以上の値を用い、これらの切り替え信号として送信側
より送られる時定数切り替ことにより、より適切な時定
数を選択し、上述した動画に対する画質の劣化を低減す
るものである。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明による動き量テンポラルフィルタの一実
施例を示す。この実施例では、時定数は長・中・短の６
値とし、時定数の切り替えには動きベクトル信号を用い
る。

第１図中１及び２はそれぞれ、水平及び垂直ベクトルの
絶対値を求める回路で、３及び４は基準値との比較を行
なう比較器、６は時定数切り替え回路である。動き量を
α倍する処理はＲＯＭ８によって行なわれる。このＲＯ
Ｍのデータについては後述する。フィールドメモリ７゜
及び最大値回路９は第８図に示した動き量テンポラルフ
ィルタに用いられたのと同等の回路である。

次に第１図の実施例の動作について説明する。

絶対値回路１，２で各動きベクトルの絶対値を求め、比
較器６．４にそれぞれ導き、あらかじめ設定しである基
準値との比較を行なう。各比較器の出力は入力信号が基
準を超えた場合にＨである。従ってＯＲ回路５の出力は
、水平、垂直ベクトルのいずれか一方でも基準値を超え
るとＨとなる。このＯＲ出力と時定数切り替え信号とが
、時定数をコントロールする信号として時定数切り替え
回路乙に入力される。６の回路において、時定数切り替
え信号がＨの場合は動きベクトルの値にかかわらず短い
時定数が選択され、Ｌの場合にはＯＲ回路５の出力のＨ
−Ｌによってそれぞれ時定数長・中が選択される７、時
定数切り替え回路６の出力とフィールドメモリ７によっ
て遅延された動き量が積算器であるＲＯＭ８に入力され
る。このＲＯＭ８によってα倍された動き量が最大値回
路９へ入力される。

次にＲＯＭ８のデータの一例を第２図に示す。

各時定数及び入力される動き量の値に対する出力値を示
している。動き量は４ビツトである。

このＲＯＭによる処理を時定数長を例に説明する。例え
ばあるフィールドで最大の動き量である１５が検出され
たとすると、１フィールド後にＲＯＭ８から最大値回路
９に出力される動き量の値は１４である。以後、新たな
動きが検出されなかったとすると、以下同様にして１５
．１２．１１・・・と減衰していき、検出後１４フィー
ルド間テンポラルフィルタの効果が持続する。

次に第１図示の実施例の効果について説明する。ＲＯＭ
８のデータには第２図に示したものを使用すミものとす
る。この実施例では、水平・垂直の各動きベクトルの値
がいずれか一方でも一定値を超えた場合に時定数を長＜
ＬＭＩＸ回路での動領域の処理の割合を増すことによっ
て、動き補正の誤動作が生じたフィールドを内挿するこ
とによる画質の劣化を低減するとともに、動きベクトル
が最大値を超える場合の動画処理への移行を円滑に行な
うことができる。さらに、例えば画面全体が切り替わっ
て、画面に急激な変化が起った場合での短い時定数の効
果について、第５図を用いて説明する（、＃１〜＃１０
は各フィールドの画面を表しており、＃６から画面全体
が急に変化したとする。現フィールドが＃６．又は＃７
．＃Ｂのときに静止画として処理を行なうと、変化前の
フィールドを内挿してしまうので、この場合は動画とし
て処理すべきである。しかし動き検出回路で動きを検出
できるのは、現フィールドが＃６．及び＃７のときのみ
であるので、ここで検出した動き量をテンポラルフィル
タによって＃８まで遅延させる必要がある。＃９以降は
変化前のフィールドが内挿されることはないので静止画
として処理を行なっても問題はない。したがって、この
場合の動き量テンポラルフィルタの効果は１〜２フィー
ルドに及ぶものであれば十分である。第２図に示したｌ
（ＯＭデータの一例における短い時定数は、できるだけ
短い値を選んでおり、これにより画面の急激な変化後す
みやかに適切なモードでの画像再生が可能となる。

次に第４図に本発明による動き量テンポラル比較器１６
において基準値との比較を行なう。この結果を時定数切
替回路６に導く。以後の動作は第１図の実施例と同様で
ある。

この実施例は、水平、及び垂直動きベクトルの合成ベク
トルの大きさを求めることにより、動きベクトルによる
より適切な時定数の切り替えを可能とするものである１
、 次に、Ｒ，ＯＭ　８のデータとして他の一実施例を第５
図に示す。この実施例では動き量を５ピツトとしており
、これにより先の実施例における時定数よりもさらに長
い時定数を設定することが可能となる。第５図に示した
長い時定数の場合、検出された動き量が最大の３１であ
れば、テンポラルフィルタの効果は検出後６０フィール
ド持続する。

ここに掲げた実施例は時定数の切り替えを時定数切換信
号と水平、及び垂直動きベクトルを用いて行なうもので
あるが、この他に画面の動きを示す情報としてフィール
ド間内挿コントロール信号や全面１フレ一ム検出信号等
が送信側より送られており、これらの信号を用いて３値
以上の時定数の切り替えを行なうことができる。

加えて、動き量を５ビツト、もしくはそれ以上とすれば
、画像の動きに対するさらに多様なテンポラルフィルタ
のコントロールが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、例えば動きベクトルの値によって動き
量テンポラルフィルタの時定数切り替えを行なうことが
できる。これにより、先に述べた動き補正に誤動作が生
じた場合のフィールド内挿による多線ボケの現象や、又
は動きべクトルが最大値を超える場合に動画処理への移
行が不連続に行なわれることによる画質の劣化を低減す
ることができ、画質の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による動き量テンポラルフィルタの一実
施例を示すブロック図、第２図は本発明による動き量テ
ンポラルフィルタのＲＯＭデータの一実施例、第３図は
画面全体が切り替わった場合の画面の変化を、横軸に時
間をとりフィールド毎に示した図、第４図は本発明によ
る動き量テンポラルフィルタの他の一実施例を示すブロ
ック図、第５図は本発明による動き量テンポラルフィル
タのＲＯＭデータの他の一実施例、第６図はＭＵＳＥデ
コーダのブロック図第７図は同デコーダにおける動き検
出回路のブロック図、第８図は同動き検出回路における
動き量テンポラルフィルタのブロック図である。 １．２・・・絶対値回路　３．４・・・比較器５・・・
ＯＲ回路 ６・・・時定数切り替え回路 ７・・・フィールドメモリ ８・・ＲＯＭによる積算器 ９・・・最大値回路　　　１０．１１・・・二乗回路１
２・・・加舞器　　　　　１３・・・比較器１４・・・
信号分離＋１＝ｉｌ路　　１５・・フレームメモリ１６
・・・静止領域補間回路 １７・・・動領域軸間回路　１Ｂ・・・動き検出回路１
９・・・ミックス回路　　２０・・・ＴＣＴデコーダ２
１・・・減算器　　　　　２２．２５・・・絶対値回路
２４．２５・・・非線形変換回路 ２６・・・最小値回路　　　２７・・・孤立点除去回路
２８・・・動き梱゛テンポラルフィルタ２９・・・比較
器　　　　　６０・・・最大値回路３１・・・ＯＲ回路 ６２・・・時定数切り替え回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）帯域圧縮された映像信号を元の高品位テレビ信号に
   復調する装置において、少なくとも映像信号の動きを検
   出する回路、該回路によって検出された動き量を少なく
   とも１フィールド遅延する回路、及び該遅延回路の出力
   からの動き量を減衰させる係数回路を具備し、該係数回
   路の係数値を３値以上で切り替えることを特徴とする高
   品位テレビ受像機。 ２）画面の動きを示す情報として送信側から送信される
   信号により一定以上の動きがあることが判明したとき、
   前記係数回路によって得られる時定数が長くなるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高品
   位テレビ受像機。