JPS62172897A - 動き検出器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオ信号により表わされる画像における時
間変化を検出する装置に関する。

発明の背景 ビデオ信号から再生される画像の品質を著しく高める、
例えば、フィールド／フレームくし型フィルタ、フィー
ルド／フレーム巡回型フィルタあるいは順次走査発生器
のようなビデオ信号処理回路が設計されている。これら
のシステムは、動き（画像対象物の動きあるいはカメラ
の左方まだは右方への水平回転）のない画像については
非常に良好な動作を行なう。逆に、画像の動きが生じる
と、これらの７ステムは望ましくないアーティファクト
を生じさせる傾向がある。従って、これらのメモリを使
用する処理／ステムは、動き適応型となるように設計さ
れている。すなわち、これらの／ステムにおいては、画
像の動きが生じると、信号処理経路が変更されたり、切
換えられたりする。

画像の動きが発生している間、動き適応型システムを変
更するために、この画像の動きの発生を検出する必要が
ある。ビデオ信号処理の技術分野で知られている典型的
な動き検出器は、連続するフィールド期間あるいはフレ
ーム期間からの対応するビデオ信号を比較するものであ
る。フィールド間／フレーム間ビデオ信号が予め定めら
れる値以上異なると、動きが生じたものとする仮定が行
なわれる。

ビデオ信号は、種々の信号源、例えば、各種の放送局、
ビデオテープレコーダーなどから生じるので、種々の信
号対雑音比を有する傾向がある。

信号対雑音比が異なるために、画像の動きと画像の雑音
とを判別する動き検出器の設計が複雑になる。雑音およ
び動きを判別する１つの方法は、調べている画像点を囲
んでいる画素に対応する幾つかの信号差を平均化するこ
とである。無相関の雑音は相殺し合う傾向がある。局在
化した画素についての画像対象物の動きに対応する信号
差は、ある程度の相関を示し、従って加算される傾向が
ある。

平均化される信号差は、調べている画素について、水平
方向、垂直方向あるいは両方向に関して対称的に配置さ
れる画素に対応するように選択される。信号の平均値が
低域通過応答特性を示すように、平均化される信号差を
重み付けするシステムもある。

フィールド／フレーム差を調べて動きの発生を決定する
動き検出器は、複合ビデオ信号ではなくて成分信号を処
理するように設計される。この理由は、複合ビデオ信号
のクロミナンス成分がフレームからフレームで同様な位
相関係を有しないからである。フレームからフレームで
のクロミナンス差は、静止画像の場合でさえ動き信号を
発生する。複合ビデオ信号の連続フレームが比較される
時、誤った動き検出を無くすために、複合ビデオ信号は
、比較の前に低周波のルミナンス・スペクトルに制限さ
れるのが普通である。

動きに対してフレーム間の複合ビデオ信号差の低周波ス
ペクトルのみを調べるだけでは満足な結果が得られない
傾向にある。この場合、細かい画像デテールを検出する
ことができない。−例として、人の髪の毛の動きは、動
きの速さには関係なく、再生画像において検出されない
。細かいデテールの動きを検出することができないと、
一般に、ボケだ画像になり易い。

複合ビデオ信号を処理する動き検出器は、ａ）ルミナン
ス成分とクロミナンス成分を分離し、ｂ）フレームから
フレームで対応するクロミナンス成分の位相を整合させ
、Ｃ）位相が変更されたクロミナンス成分とルミナンス
成分とを再合成し、ｄ）複合ビデオ信号およびクロミナ
ンスの位相が変更された複合ビデオ信号のフレーム間の
差をとる。

複合ビデオ信号中の動きを検出するこの方法では、複合
ビデオ信号のクロミナンスのス被りトルにおいて、ルミ
ナンス成分とクロミナンス成分を完全に分離することが
できないから、満足できる結果が得られない。分離され
たクロミナンス信号中の分離されていない、すなわち残
っているルミナンス成分が、クロミナンスの位相整合の
処理の間、変更を受ける。この変更された高周波のルミ
ナンスが再合成され、フレーム間の信号差がとられると
、動きめ無いときに信号差が生じ、誤った動き検出が行
なわれることになる。

本発明は、雑音成分および混入した成分に起因する誤っ
た検出は号を最小限にして、ビデオ信号中の動き検出を
行なうものである。

発明の概要 本発明は、ビデオ信号により表わされる画像中の動きを
検出する検出器を含んでいる。この検出器は、ビデオ信
号の連続する画像期間からの同様な画素の差に対応する
信号を発生する装置を含んでいる。第１の信号合成回路
は、現在、画像の動きを調べている画像点の近辺の複数
の画像点から信号差を合成する。この複数個の画像点は
、調べている画像点を含んでいる水平画像ラインおよび
前の水平画像ラインから選ばれる。第２の信号合成回路
は、調べている画像点の近辺の複数の画像点から信号差
を合成し、この複数個の画像点は、調べている画像点を
含んでいる水平画像ラインおよび後の水平画像ラインか
ら選ばれる。第１および第２の合成手段からの合成信号
差は、両方の合成信号差が、予め定められる大きさの値
を同時に越える時、動き信号を発生する検出回路に結合
される。

実施例 天下の説明において、動き検出装置に供給される複合ビ
デオ信号は、サンプル・データ形式であるものとする。

便宜上、サンプル周波数は、色副搬送波周波数の４倍に
選定され、カラー・バーストに位相固定されている。し
かしながら、別のサンプル周波数を選定してもよい。本
発明は、アナログ回路あるいはディノタル回路のいずれ
においても実施することができるから、各図において、
各要素は、アナログおよびディノタルの信号処理装置の
両方に適用可能な機能用語で示されている。

個々の回路要素は、ディノタルのもの、およびアナログ
のものの両方について、全てビデオ信号処理の技術分野
で周知のものであるから、詳細には説明しない。処理回
路の種類により、別個の回路経路における信号を一時的
に整合させるために、補償用信号遅延要素を挿入するこ
とが必要であるが、回路設計の技術分野の当業者は、こ
の種の遅延を理解し、挿入することは容易なことである
。

第１図を参照すると、テレデノヨン受像機／ステムにお
けるテレビゾョン・チー−す、カラー・カメラもしくは
ビデオテープレコーダにおける信号ピックアッグ回路な
どから供給される複合ビデオ（ＣＶ）信号は、遅延要素
１０、ルミナンス動き検出器１２およびクロミナンス動
き検出器１４に供給される。遅延要素ＩＯからの遅延信
号は、動き検出器１２および１４の第２の入力結線にそ
れぞれ結合される。ＮＴＳＣ方式の複合ビデオ信号の場
合、通常、遅延要素１０は供給信号ＣＶを正確に１フレ
一ム期間遅延させる。ＰＡＬ形式の複合ビデオ信号の場
合、遅延要素ＩＯは供給信号ＣＶを２フレ一ム期間遅延
させる。

ルミナンス動き検出器１２は、複合ビデオ信号の現およ
び遅延ビデオ・ルミナンス成分を比較し、２つのルミナ
ンス信号間に予め定められる差があると、動き信号（Ｌ
Ｍ）を発生する。クロミナンス動き検出器１４は、複合
ビデオ信号の現クロミナンス成分および遅延クロミナン
ス成分を比較し、２つのクロミナンス信号間に予め定め
られる差があると、動き信号（ＣＭ）を発生する。動き
検出器１２および１４からの動き信号ＬＭおよびＣＭは
、ルミナンス動き検出器もしくはクロミナンス動き検出
器の中のどちらか一方が動き信号を発生すると、動き信
号を発生するオアケ゛−ト１６の各入力に結合される。

第２図は、第１図の動き検出器１２として使われるルミ
ナンス信号用の動き検出器の一実施例を示す。第２図に
おいて、現複合ビデオ信号督よび遅延複合ビデオ信号は
、減算器２０の各入力端子に結合される。減算器２０は
、低域通過フィルタ２２および高域通過フィルタ２４の
入力端子に結合されるフレームの差サンプルを発生する
。低域フィルタ２２は、複合ビデオ信号の中、クロミナ
ンス成分により通常占有されない周波数ス被りトル部分
を通過させる。一方、高域フィルタ２４（帯域通過フィ
ルタでもよい）は、複合ビデオ信号ス被りトルの中、ク
ロミナンス成分により通常占有される部分を通過させる
。

低域フィルタ２２から発生される信号差は、信号合成回
路２６に結合される。信号合成回路２６は、いくつかの
フレーム差サンプルを合計する。

合成回路２６は、各行に３個の四角を有する３行のマト
リックスとして示しである。各四角は、信号の差サンプ
ルを表わす。中央の四角は、画像の動きを調べている画
像点すなわちサンプルに相当する。中央の四角の左側お
よび右側の四角は、同じ水平画像ラインで発生するサン
プル差に対応する。しかしながら、これら２つのサンプ
ル差は、色副搬送波周波数の４倍で生じるサンプル差の
ストリームにおける直前および直後のサンプル差に対応
する必要のないことを理解すべきである。真中の行の上
下の行における四角は、調べてい乙画素を含んでいる画
像ラインの前後に生じる水平画像ラインからのサンプル
差に対応する。平行斜線は、例示した３×３のマｌ−Ｉ
Ｊノクスにおける四角で表わされる各サンプル差が、合
成回路２６から発生される合計に使われていることを示
す。

合成回路２６から発生される合計は、閾値検出器２８に
供給される。閾値検出器２８は、合計が予め定められる
大きさを越えると論理゛１”の出力信号を発生し、さも
なければ論理゛０”の出力信号帖発生する。閾値検出器
２８のディノタルの一実施例は、絶対値回路およびＮ入
力のオアゲートを樅涜渚続させたもので構成される。絶
対値回路は、すべての合計を単一の極性信号に変換する
ように構成される。絶対値回路の出力信号が並列Ｎビッ
トの信号ならば、Ｍ個の上位ビットは、Ｎ入力のオアケ
゛−トのＭ個の上位入力結線に結合される。オアケ゛−
トのＮ　−Ｍ　個の下位ビット結線は論理”０”の信号
に結合される。このように構成すると、オアケ゛−トは
、合計が値（２Ｎ−Ｍ−１）を越える大きさを有すると
き、論理”１”の出力信号を発生する。

閾値検出器２８の出力信号は、２人力のオアケ゛−ト４
０の第１の入力結線に結合される。

高域フィルタ２４からの出力信号は、２つの信号合成回
路３０および３４に結合される。合成回路３０は、調べ
ている画素を含んでいる水平画像ラインおよび調べてい
る画素を含んでいる画像ラインの前の水平画像ラインか
らのサンプル差を合成する。例示したマ）　ＩＪノクス
における中央の四角は、調べている画素に対応する。平
行斜線の部分は、合成回路３０により合成されるす／デ
ルを示す。２つのラインから合成されるサンプ、ルは、
表示画像に関して垂直方向に整合している。前ラインは
、垂直方向に整合しているサンプルが逆位相の色副搬送
波の関係を有するように選定される。

例えば、複合ビデオ信号がＮＴＳＣ方式の信号の場合、
前ラインは直前の画像ラインあるいは第３番目、第５番
目等、最直前のラインである。調べている画素に対応す
る差サンプルの右側および左側の差サンプルは、制御用
差サンプルの直前および直後の差サンプルである必要は
ない。

合成回路３０の出力は、合成された差サンプルが予め定
められる大きさを越えると論理“１”の出力信号を発生
し、さもなければ論理“０”の出力信号を発生する閾値
検出器３２に結合される。

閾値検出器３２からの出力信号は、２人力アンドブート
３８の第１の入力結線に結合される。

合成回路３４は、調べている画素に対応する差す／デル
を含んでいる水平画像ラインからのサンプル差と、時間
軸上遅れて生じる水平画像ラインからの差サンプルとを
合成する点を除けば、合成回路３０と同様のものである
。合成回路３４からの合成された差サンプルは、閾値検
出器３２と同様な機能を有する閾値検出器３６に結合さ
れる。

閾値検出器３６からの出力信号は、アンドゲート３８の
第２の入力結線に結合される。

アンドゲート３８は、閾値検出器３２および３６の両方
が、同時に論理゛１”の出力信号を発生する時にのみ論
理“１”の出力信号を発生する。

アンドｒ　−）　３８からの出力信号は、オアゲート４
０の第２の入力結線に結合される。オアゲート４０は、
閾値検出器２８もしくはアンド？−）３８が論理”１”
の信号を発生するときは常に、画像の動きを示す論理゛
１”の出力信号を発生する。

第２図の構成において、要素２２．２６および２８は、
粗い画像対象物のデテールを決めるルミナンス信号によ
シ表わされる画像の動きを検出し、要素２４，３０，３
２，３４．３６および３８は、細い画像対象物の細かい
デテールを決めるルミナンス信号により表わされる画像
の動きを検出する。

細かいデテールの動きを検出する場合、第３図を参照［
−ながら後に説明するように、個々の画像クロミナンス
変化によって生じる誤った動き検出を無くするために、
合成回路−閾値検出器が並列に設けられる。

閾値検出器２８．３２および３６において選定される閾
値の實は固定の定数でもよいし、例えば、ビデオ信号用
巡回型フィルタの技術分野で知られているように、信号
対雑音比の関数として可変でもよい。通常、閾値検出器
３２および３６は、同じ閾値の値に応答するように設計
されている。合成回路２６が合成回路３０および３４よ
シも多数の差サンプルを合成し、また合成回路２６によ
り合成される差サンプルが合成回路３０およ・び３４に
よシ合成される垂サンプルより少ない混入成分を含んで
いるから、閾値検出器２８における閾値の値は、通常、
閾値検出器３２および３６における閾値の値とは異なる
。

第３図には、ＮＴＳＣ方式の複合ビデオの連続する２つ
のフレームについての連続する３つの水平画像ラインか
らの対応するサンプルが示されている。サンプルは、副
搬送波に位相固定され、副搬送波の４倍のサンブリング
周波数に一致して生じる。ＹｉｊＯ値はルミナンス成分
に対応する。±Ｉｉｊおよび±Ｑｉｊの値は直角関係に
あるクロミナンス成分に対応する。ここで、士の符号は
、す／プリングの位相を示し、必ずしもサンプルの極性
を示すものではない。一般に、水平ラインに沿って連続
するＩの値は、はぼ同じ大きさであるが、極性は逆にな
る。同様に、連続するＱの値も、はぼ同じ大きさである
が、極性は逆になる。垂直方向に整合しているラインか
らラインのサンプルは、ビデオ信号情報の比較的高い冗
長度により、同じ画像情報を表わす。

第３図には、例えば第２図の減算器２０から発生される
フレームからフレームにおけるサンプル差＜ｉされてい
る。ΔＹ１ｊの項はルミナンスの差を表わし、土（Ｉｉ
ｊ　＋”ｉｊ　）および±（Ｑｉｊ　＋　Ｑ’ｌｊ　）
の項はクロミナンスのサンプル差を表わす。第２図にお
いて、低域フィルタ２２は、合成回路が低周波のΔＹｉ
ｊルミナンスの差だけを処理するように、±（Ｉｉｊ　
＋Ｉ’ｉｊ　）および±（Ｑｉｊ　＋　Ｑ’ｉｊ　）の
項を減衰させる。フレーム間に画像の変化が生じなけれ
ば、雑音成分、すなわち、電気的雑音あるいは量子化雑
音が無ければ、ΔＹｉｊの値は零になる。雑音のランダ
ムな性質により、合成回路２６の場合のように、幾つか
のΔＹｉｊ項を合計すると、雑音成分は零に平均化され
る傾向がある。検出器２８における合計に対する閾値処
理は、雑音に影響されない度合を更に増すために実行さ
れる。雑音を無視した場合、フレーム間の画像変化が生
じると、幾つかのΔＹｉｊのサンプルが零にならない。

これは、信号がくまなくサンプリングされているから、
画像のわずかな変化に対しては極めて一様である。従っ
て、調べている画素の近辺の幾つかのΔＹｉｊの値を合
計すると、ただ一つの画像差サンプリングべる場合より
も大きな動き信号が発生される。従って、動き信号の信
号対雑音比が相当高められる。

合成回路３０および３４に供給されるサンプル差は、高
周波のルミナンス差およびクロミナンス清報の両方を含
んでいる。ＮＴＳＣ方式の信号の場合、クロミナンス成
分は、フレームカラフレームで逆位相である。フレーム
間でクロミナンス成分の引き算をすると、差サンプル値
のマトリックスに示されるように、クロミナンス成分を
合計することになる。

ビデオ画像がラインからラインで比較的高い冗長度を有
すること、およびクロミナンス成分がラインからライン
で逆位相関係にあることにより、２つの隣接ラインから
の、垂直方向に整合のとれている差サンプルを合計する
と、差サンプルのクロミナンス成分は相殺される傾向に
あり、高い周波数のルミナンス差ΔＹ、ｊ　カ残る。

合成回路３０は、例えば、第３図に示すライン１および
２からの差サンプルを合計し、合成回路３４は、例えば
、第３図に示すライン２および３からの差サンプルを合
計する。

調べている画素がライン２における差サンプルに対応す
るならば、合成回路３０あるいは３・１のどちらかから
の合計が高周波のルミナンスの動きを示す。合成回路−
閾値検出器（３０−３２）および（３４−３６）Ｄ並列
構成は、誤った動き検出が生じないように組み込まれる
。ラインからラインで、ある色から別の色に、クロミナ
ンスの変化があったり、色の＃た画像から白黒の画像へ
の変化があるような画像が生じる。このような状態のい
ず１ｔの場合についても、ラインからラインで差サンプ
ルを合計すると、クロミナンス成分は相殺されず、誤っ
た検出が行なわれることになる。

しかしながら、このような状態が対をなすライン１と２
および対をなすライ／２および３の両方の間で同時に生
じることは極めてまれである。従って、合成回路−閾値
検出器（３０−３２）および（３４−３６）の両方では
なくて、一方が動き信号を発生した場合、先に述べた特
殊の画像状態が原因であって、動きによるものではない
。誤った検出を排除するだめに、２つの合成回路−閾値
検出器の出力の論理積がとられる。実際上、合成回路−
間、面検出器（３０−３２）は、アンドケ゛−ト３８と
共に誤った動き検出に関して、合成回路−閾値検出器（
３４−３６）を監視し、逆に合成回路−開直検出器（３
４−３６）は同様に合成回路−閾値検出器（３０−３２
）を監視する。

誤り検出を発生させるクロミナンス変化の影響は、合成
回路３０および３４により合成される差サンプルを慎重
に選び、重み付けすることにより更に減少される。差サ
ンプルをＳ１１で示してみる。

ここで、添字は第３図のΔＹｉｊ成分の添字に対応する
。また、差サンプルＳ２５が調べている画素に対応する
ものとするλサンプルＳ１１　＋　Ｓ２１　＋　Ｓ１５
　＋Ｓ２５とサンプル８１５および８２５とを１：２の
比率で合成する合成回路３０は、この重み付けによシ、
合成回路３０が、クロミナンスの副搬送波周波数におい
てノツチ型の濾波処理を実行するように構成される傾向
にあるから、垂直方向のクロミナンス変化に対してかな
り影響されにくくなる。同様に、合成回路３４は、差サ
ンプルＳ２１　ｅ　Ｓ５１　＋Ｓ２５　＋　８３５と差
サンプルｓ２．およびＳ３３とを１：２の比率で合計す
るように設計される。

第４図は、この後者の具体例を実現する回路を示す。第
４図において、フィルタ２２からの低域通過の濾波を受
けた差サンプルは、縦続接続された２つの遅延要素５２
および５４と、サンプル合計回路５６の第１の入力結線
に結合される。遅延要素５２および５４の各々は、例え
ば、１，２あるいは３サンプル期間等の整数のサンプル
期間の同じ遅延期間を与える。遅延要素５２および５４
からの遅延された差サンプルは、合計回路５６の第２お
よび第３の各入力結線に結合される。合計回路５６は、
同じ水平画像ラインからの３つの差サンプルについての
差サンプルの合計Ｓを発生する。この合計Ｓは次式で表
わされる。

Ｓ＝　Ｓｉ１”　Ｓｉ２　＋Ｓｉ５　　　　　　（１）
合計回路５６からの差サンプルの合計は、２つの１水平
ライ／遅延要素５８および６０の縦続接続されたものに
結合される。合計回路５６、遅延要素５８および遅延要
素６０からの出力信号は、合計回路６２の各入力結線に
結合され、３つの水平面１；釈ラインからのサンプルの
合計を表わす。合計回路６２は、連続する３つの各ライ
ンからの３つの差サンプルについての差サンプルの合計
を発生する。この差す／ノルの合計は、第２図の閾値検
出器２８に相当する閾［面検出器６４に結合される。閾
値検出器６４からの出力信号は、低周波のルミナンス動
き信号に対応し、オアゲート８６の人力結線に結合され
る。

減算器２０からの差サンプルは、減算器５０の被減数入
力結線に結合され、フィルタ２２からの低域通過の濾波
を受けた差サンプルは、減算器５０の減数入力結線に結
合される。減算器５０からの信号出力により表わされる
周波数スペクトルは、低域通過フィルタ２２からの信号
出力の信号スぜクトルと相補の関係にある。言い換えれ
ば、減算器５０および低域通過フィルタ２２の組合せに
より、複合ビデオ信号ス被りトルに関して高域ルは、２
つの遅延要素６６および６８の縦続接続されたものに結
合される。この個別の実施例において、遅延要素６６お
よび６８は、それぞれ２つのサンプル期間の信号遅延を
与える。従って、遅延要素６８および６６と遅延要素６
６の入力は、２つのサンプル差毎、すなわち、Ｓｊｉ　
＋　Ｓｉ３およびＳｉ５を供給する。減算器５０、遅延
要素６６および遅延要素６８の出力結線は、重み付け／
合成回路７０の各入力結線に結合される。外側の差サン
プルＳｉ１およびＳｉ５はＩ／２で重み付けられ、差サ
ンプルＳ１３と合計され、１つの水平画像ラインからの
３つのサンプル差の重み付けされた合計を発生する。

重み付け／合成回路７０からの重み付けされた合計は、
２つの１水平ライン遅延要素７２および７４の縦続接続
されたものに結合される。遅延要素７２０入力結線およ
び出力結線は、加算器７６の各入力結線に結合される。

加算器７６は、第２図の合成回路３０から発生される合
計に対応する差サンプルの合計を発生する。遅延要素７
４の入力結線および出力結線は、別の加算器７８の各入
力結線に結合される。加算器７８は、第２図の合成回路
３４から発生される合計出力に対応する差サンプルの合
計を発生する。

加算器７６および７８により発生される合計出力は、そ
れぞれ閾値検出器８０および８２に結合される。閾値検
出器８０および８２の出力結線は、２人力のアンドケ゛
−ト８４の各入力結線に結合される。アンドヶ”　−ト
８４の出力はオアゲート８６の第２の入力結線に結合さ
れる。

第２図および第４図の回路において、全帯域の信号差を
高周波検出器、すなわち（３０−３２）および（３４−
３６）に直接供給し、低周波検出器（２６−２８）を省
略してもよい。このような構成の利点は、ハードウェア
が減ることであり、不利な点は、低周波検出器（２６−
２８）が選択された差の対称性により、更によい動き／
雑音の比を示すから、動き／雑音の判別の点で少し不利
になることである。

第５図は、複合ビデオ信号のクロミナンス成分により表
わされる画像間の動きを検出する検出器を示し、第１図
の動き検出器１４として使うことができる。第５図にお
いて、複合ビデオ信号の現す／ｆルおよびフレーム遅延
された複合ビデオ信号の対応サンプルは、加算器９０の
各入力に結合される。画像間に変化がなければ、加算器
９０は、２Ｙｉｊに相当するサンプル和を発生する。フ
レームからフレームで逆位相の関係にあるクロミナンス
成分は、合計する処理により相殺される。逆に、画像間
に変化があると、加算器９０からの合計出力は、２Ｙｉ
ｊ＋ΔＹｉｊ±ΔＩｉｊもしくは２Ｙｉｊ＋ΔＹｉｊ±
ΔＱｉｊに相当する。ここで、ΔＹｉｊはルミナンス成
分によシ表わされる画像の変化であり、士ΔＩｉｊおよ
び±ΔＱｉｊＵ直角関係にあるクロミナンス成分により
表わされる画像の変化である。クロミナンスの変化ΔＩ
ｉｊおよびΔＱ１．は、副搬送波の周波数で極性が交互
に変わるから±ΔＩおよび±Ｑで示される。ΔＩｉｊお
よびΔＱｉｊなる変化は、ＮＴＳＣ方式の場合、ライン
からラインで実質的に逆位相となり、ＰＡＬ信号の場合
、２つのライン置きに逆位相となる１頃向がある。

加算器９０から発生されるサンプル合計は、複合ビデオ
信号のクロミナンス成分により通常占有される周波数帯
域の外側の周波数を有するサンプルを減衰させるフィル
タ９２に供給される。濾波されたサンプル合作はサンプ
ル合成回路９４および９６に結合される。

合成回路９４は、調べている現画素を表わすサンプル合
計を含んでいる水平画像ラインからのサンプル合計およ
び前水平画像ラインからのサンプル合計を合成する。合
成回路９６は、調べている画素を表わすサンプル和を含
んでいる水平画像ラインからのサンプル合計と後の水平
画像ラインからのサンプル合計とを合成する。合成回路
９４もしくは９６により合成される全てのサンプル合計
は、必ずしも直に隣接していないけれども、調べている
画素を表わすサンプル和に比較的近接している。合成回
路９４および９６は、行当り３つの四角から成る３行の
同じマトリックスで表わされる。

各行は１つの画像ラインからのサンプル和の一部を表わ
す。各四角はサンプル和を表わす。しかしながら、プラ
スまたはマイナスの記号が記入されている四角により表
わされるサンプル和だけが、合成回路９４および９６に
より発生される合成サンプルに含まれる。

また、プラスおよびマイナスの記号は、各サンプル和が
合成される場合の極性を表わす。垂直方向に整合のとれ
ている合計の各対のサンプル和は逆極性で合成される。

大抵の画像がラインからラインで高い冗長度を有するか
ら、垂直方向に整合しているサンプル和におけるルミナ
ンス成分は相殺される。また、サンプル和が合成される
場合の極性の選択は、クロミナンス成分の差を単一の同
じ極性にする傾向があり、その結果、零でないクロミナ
ンス差が合計され、信号対雑音比の高められた動き信号
が発生される。

合成回路９４および９６から発生される合成サンプル和
は、各閾値回路９８および１００に供給される。閾値回
路９８および１００は、各入力結線に供給される信号が
予め定められる値を越えると、論理“１″の出力信号を
発生し、さもなければ、論理″０”を発生する。閾値回
路９８および１００の出力結線は、２人力のアンドゲー
ト１０２の各入力結線に結合される。アンドゲート１０
２は、閾値回路９８および１００の両方が同時に論理°
′１”の出力信号を発生する時だけ、画像の動きを示す
論理”　ｌ”の出力信号を発生する。

クロミナンス用動き検出器は、合成回路９４および９６
のいずれか一方におけるルミナンスの相殺が行なわれな
いようにする、ラインからラインすなわち垂直方向のル
ミナンス変化に起因する誤った動き検出を排除するため
に、合成回路−閾値回路（９４，９８）および（９６，
１００）が並列に設けられる。このようなルミナンスの
変化が、合成回路９４で合成されるサンプルが得られる
２つのライン間および合成回路９６で合成されるサンプ
ルが抽出される２つのライン間で同時に生じることは極
めて少ない。従って、画像の動きに因らないラインから
ラインでのルミナンス変化の場合、検出器（９４，９８
）もしくは（９６，１００）の一方だけが動き信号を発
生し、これはアンドグー！−１０２がクロミナンスの動
き信号を発生するようにアンドゲート１０２を条件づけ
るには年子、分である。しかしながら、動きが、サンプ
ル和の真中の行、すなわち調べている画素を含む真中の
行における四角により表わされる画素で生じると、検出
器９４および９６の両方が同時にその発生を検出する。

この例では、アンドダート１０２は、クロミナンスの動
き信号を発生するように条件づけられる。

第６図は、第５図の動き検出器の一実施例を更に詳細に
示しだものである。第６図にしいて、第５図の各要素と
同じ番号が付されている要素は同じ機能を有する。

第６図において、フィルタ９２からの高域通過の濾波を
受けたサンプル和は、２つの同様な遅延要素１１０およ
び１１２を縦続接続したものに結合される。遅延要素１
１０および１１２の各々は、小さな数のサンプル期間だ
けサンプル和全遅延させる。より完全なルミナンスの相
殺を実現するために、２つのサンプル期間だけサンプル
を遅延させるように遅延要素１１０および１１２を設計
することが有利である。この結果は、合成されたサンプ
ル和の中に直角関係にあるクロミナンス成分（例えば、
ΔＩｉｊ成分）の一方だけを含ませることにより生じる
。

フィルタ９２からのサンプル和および遅延要素１１２か
らの２度遅延されたサンプル和は、合計回路１１４の非
反転入力結線に結合される。遅延要素１１０からの遅延
サンプル和は、合計回路１１４の反転入力結線に結合さ
れる。合計回路１１４は、その非反転入力結線に供給さ
れるサンプル和およびその反転入力結線に供給されるサ
ンプル和の反転値の合計を発生する。この合計は、１本
の水平画像ラインにおけるサンプル和の合計に相当する
。反転入力および非反転入力は、システムの機能を変更
することなく入れ替えることができる。また、１水平ラ
イン当り３つより多いサンプル和を合成することもでき
る。さらに、サンプル和は、第４図の回路の場合のよう
に重み付けすることもできる。

合計回路１１４からの合成された合計は、２つの１水平
ライン遅延要素１１６および１１８の縦続接続されたも
のに結合される。遅延要素１１８の出力結線に生じる、
遅延され、合成された合計は、第５図の合成回路９４お
よび９６のマｌ−ＩＪソクスにおける一番上の行の四角
からのサンプル和の組み合わせに和尚する。遅延要素１
１６の出力結線は、第５図の合成回路９４および９６の
マド’Ｊ　ノクスにおける真中の行の四角で表わされる
サンプル和の組み合わせに対応する合成和を与え、合計
回路１１４の出力結線は、合成回路９４および９６のマ
トリックスの一番下の行の四角によシ表わされるサンプ
ル和の組み合わせに対応する。

遅延要素１１６および１１８の出力結線から得られる合
成和は、減算器１２２の減数入力結線および被減数入力
結線にそれぞれ供給される。減算器１２２は、合成回路
９４のマトリックスに示されるサンプル和の各極性に従
って合成和を合計する。減算器１２２の出力は、閾値回
路９８で閾値検出され、この閾値回路９８の出力はアン
ドゲート１０２の第１の入力結線に結合される。

合成回路１１４および遅延要素１１６の出力結線からの
合成和は、減算器１２０の被減数入力結線および減数入
力結線にそれぞれ結合される。減算器１２０は、第５図
の合成回路９６のマｌ−ＩＪソックス示されるサンプル
和の各極性に従って合成和を合計する。減′算器１２０
から発生される合成和は、閾１直回路１００で閾値検出
され、この閾値回路１００の出力はアンドゲート１０２
の第２の入力結線に結合される。アンドゲート１０２は
、減算器１２０および１２２からの合成和が予め定めら
れる閾値を同時に越えると、クロミナンスの動き信号を
発生する。

以上説明した実施例においては、まず各水平ラインで生
じるサンプル和を合成し、次に各水平ラインからの合成
サンプルを合成している。しかしながら、別個の水平ラ
インからのサンプル和を最初に合成し、次いでこれらの
合成和を水平方向に合成するように構成することのでき
ることは信号処理の技術分野の当業者には明らかである
。さらに別の実施例では、各マｌ−ＩＪソックス全ての
サンプル和および／または差信号が同時に与えられ、次
いで、このサンプルがトリー構成の加算器／減算器で合
成される。

例示しだ実施例は、動きを示す出力信号が単一ビットの
２レベル信号であるが、動きを示す出力信号が、例えば
、合成手段により発生される合成サンプルの平均、ある
いは合成サンプルおよび適当な閾値間の差などに対応す
る多ビットの信号でもよいことは、当該技術分野の当業
者には明らかなことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複合ビデオ信号における動きを検出するだめ
の装置を含んでいる動き検出器のブロック図である。 第２図は、複合ビデオ信号のルミナンス成分中の画像間
の変化により表わされる動きを検出する検出器を、一部
ブロック図で示し、一部略図で示しだものである。 第３図は、ビデオ清報の２フレ一ム部分および２フレ一
ム情報間のサンプル差に対応する複合信号サンプルの図
である。 第４図は、より詳細に示した第２図の動き検出器の一実
施例について、一部ブロック図で示し、一部略図で示し
たものである。 第５図は、複合ビデオ信号のクロミナンス成分中の画像
間変化により表わされる動きを検出する検出器のブロッ
ク図であり、第６図は、第５図に示した検出器の一実施
例を更に詳細に示しだものである。 １０・・・フレーム遅延要素、２０・・・減算器、７２
゜７４・・・１水平ライン遅延要素、７６．７８・・・
加算器、８０．８２・・・閾値検出器、８４・・・アン
ドｙ　−ト　。 特許出願人　　　　　アールシーニーコーポレーション
代　理　人　　　　渡　　辺　　勝　　徳第５（２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビデオ信号を供給するための端子と、前記入力端
   子に結合され、連続する画像期間からのビデオ信号間の
   差に対応する差サンプルを発生する手段と、 差サンプルを発生する前記手段に結合され、現在、画像
   間の動きを調べている画像点に対応する差サンプルと前
   記動きを調べている画像点を含んでいる水平画像ライン
   および前の水平画像ラインにおいて生じる、前記動きを
   調べている画像点の近辺の画像点に対応する差サンプル
   とを含む複数の差サンプルを合成し、合成された第１の
   差サンプルを発生する第１の合成手段と、 差サンプルを発生する前記手段に結合され、前記動きを
   調べている画像点に対応する差サンプルと前記動きを調
   べている画像点を含んでいる前記水平画像ラインおよび
   後の水平画像ラインにおいて生じる、前記動きを調べて
   いる画像点の近辺の画像点に対応する差サンプルとを含
   む複数の差サンプルを合成し、合成された第２の差サン
   プルを発生する第２の合成手段と、 前記第１および第２の合成手段に結合され、前記合成さ
   れた第１および第２の差サンプルが、予め定められる大
   きさの値を同時に越える時、動き信号を発生する手段と
   を含む動き検出器。