JPS62256590A - 動き補正サブサンプル内挿装置 - 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〕 この発明は高品位テレビ受像機において、あるフィール
ドの動き補正量に見合う前フィールドの補正量を演算に
より求め、フィールド間処理である２次元補間フィルタ
によって欠落点を補間する動き補正サブサンプル内挿装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

現在提案されている動き補正サブサンプル内挿方式は、
ＮＨＫ放送技術研究所が昭和５９年６月の創立記念講演
で、「高品位テレビの新しい伝送方式（ＭＵＳＥ）Ｊで
発表した資料に述べられている。これによると、第４図
に示すような構成の動き補正サブサンプル内挿方式が考
えられている。

図において、ｌは１６．２Ｍ）Ｉｚサンプルレートで伝
送される映像信号を入力する映像入力端子、２は該入力
端子ｌに入力される映像信号と、後述する動き補正フィ
ールドメモリ４の出力信号とを３２．４ＭＨｚのサブサ
ンプルのタイミングで切り換える第１のスイッチ（Ｓｌ
）、３はこのスイッチ２を通過する１６．２ＭＨｚのサ
ンプルレートの１フレ一ム分の信号を蓄える非動き補正
フィールドメモリ、４はこのメモリ３から出力された１
６゜２ＭＨｚのサンプルレートの１フレ一ム分の信号を
蓄え、２フイ一ルド分の動き補正量である動きベクトル
によって動き補正を行う動き補正フィールドメモリであ
る。４１は非動き補正フィールドメモリ３の出力信号を
１ライン遅延させる１ライン遅延器（以下、ＩＨ遅延器
と記す）、４２は非動き補正フィールドメモリ３の出力
信号とＩＨ遅延器４１の出力信号とを加算する加算器で
ある。また、８は加算器４２の出力信号と第１のスイッ
チ２を通過した信号をもとに欠落サンプル点を補間する
２次元禎間フィルタ、４３は第１のスイッチ２を通過し
た信号のみをもとに欠落サンプル点を補間する１次元補
間フィルタ、４４は動き補正を行わないときには接点４
４ａ側に接続されて２次元補間フィルタ８の出力を通過
させ、また動き補正を行う時には接点４４ｂ側に接続さ
れて１次元補間フィルタ４３の出力信号を通過させる第
２のスイッチ（Ｓ２）、９は欠落サンプル点が補間され
、６４．８ＭＨｚのサンプルレートとなった信号を出力
する映像出力端子である。

次に動作について説明する。

高品位テレビ信号の新しい伝送方式は、４フィールドで
一巡するサブナイキストサンプリングであり、その所要
帯域は８．　１　Ｍｌｌｚである。

今、映像入力端子ｌに第１フィールドの信号が入力され
ている場合を考える。この時、非動き補正フィールドメ
モリ３には一巡前の第２フィールドと第４フィールドの
信号が記録され、一方動き補正フィールドメモリ４には
一巡前の第１フィールドと第３フィールドの信号が記憶
されている。

カメラのパンニングにより動きベクトルが存在した時に
は、動き補正フィールドメモリ４の内容はそのベクトル
量に従って２次元的に移動する。動きベクトルは２フイ
一ルド分の動き補正量を表しているので、動き補正フィ
ールドメモリ４の内容は映像入力端子ｌに入力される第
１フィールドの信号を基準に動き補正が行われる。第１
のスイッチ２は３２．４ＭＨｚのサブサンプルのタイミ
ングで切り替わり、フィールド毎に位相が反転し、また
動きベクトル量によっても位相が反転する。結局、この
場合映像入力端子１から入力された第１フィールドの信
号と動きベクトルにより動き補正が行われた一巡前の第
３フィールドの信号が第１のスイッチ２を通過する。

一方、非動き補正フィールドメモリ３の出力信号はＩＨ
遅延器４１により１ライン遅延され、加算器４２により
非動き補正フィールドメモリ３の出力信号と加算される
。さらに、加算器４２の出力信号と第１のスイッチ２を
通った信号は、補間フィルタ８に入力される。補間フィ
ルタ８は、第１のスイッチ２を通過したフィールドの信
号と加算器４２の出力信号である前フィールドの信号と
が入力され、フィールド間処理を行う２次元補間フィル
タであり、動き補正を行っていない時、即ち第２のスイ
ッチ４４が接点４４ａ側に倒れている時には、映像出力
端子９から２次元補間された６４．８ＭＨｚのサンプル
レートの映像信号を出力する。

また、第１のスイッチ２を通過した信号は、補間フィル
タ４３に入力される。補間フィルタ４３はフィールド内
処理を行う１次元フィルタを構成しており、動き補正を
行っている時、即ち第２のスイッチ４４が接点４４ｂ側
に倒れている時には、映像出力端子９から１次元補間さ
れた６４．８ＭＨｚのサンプルレートの映像信号を出力
する。

動き補正が行われずに、映像入力端子１に３２フィール
ドが入力された時の第４図の５ａ〜５ｅの信号の状態を
第５図に示す、但し、信号をフィールドで表すと、゛ａ
１１　ｂｌ、Ｃ１１ｄＩＩ　ａ２１ｂ２．Ｃ２，ｄ２・
−・の順に流れているとする。図中、Ａはフィールド間
内挿である補間関数ｆＡによりｂｌ、ｃｌ、ｄｌ、ａ２
から補間される補間値を示す。また動き補正が行われ、
映像入力端子１にａ２フィールドが入力された時の第４
図の６ａ〜６ｅの信号の状態を第６図に示す。図中、記
号の上の横線は動き補正が行われたことを示し、Ｂはフ
ィールド内内挿である補間関数ｆＢにより［〒、ａ２か
ら補間される補間値を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の動き補正サブサンプル内挿方式では、動き補正実
施時には、動きベクトルが２フイ一ルド分の動き補正量
であるため相隣り合うフィールド間の関係は全く考慮に
入れておらず、このため欠落サンプル点の補間はフィー
ルド内で行わなければならず１次元フィルタによって補
間していた。

しかるに、この方式では動き補正実施時の解像度が低下
するという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、伝送されてくる動き補正ベクトルから各フ
ィールド間の動き補正ベクトルを求めて、フィールド間
処理である２次元績間フィルタを用いることにより、解
像度の低下を抑えることのできる動き補正サブサンプル
内挿装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る動き補正サブサンプル内挿装置は、動き
ベクトルの初期状態がＯであることに着目し、伝送され
てくるフレーム間の動きベクトルからフィールド間の動
きベクトルを演算により求め、第１フィールドから第４
フィールドまでのすべての信号を動き補正することによ
って、フィールド間処理である２次元績間を行えるよう
にしたものである。

〔作用〕

この発明においては、フィールド間の動きベクトルを求
めることにより、常に２次元績間フィルタで補間を行う
ので、解像度の低下を抑えることできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図において、１は１６．２ＭＨｚサンプルレートで
伝送される映像信号を入力する映像入力端子、２は該入
力端子１に入力される映像信号と後述する第１の動き補
正フィールドメモリ４の出力信号とを３２．４ＭＨｚの
サブサンプルのタイミングで切り換える第１のスイッチ
（Ｓｌ）、３はこのスイッチ２を通過する１６．２ＭＨ
ｚのサンプルレートの１フレ一ム分の信号を蓄える非動
き補正フィールドメモリ、４はこのメモリ３から出力さ
れた１　６、　２　Ｍｌｌｚのサンプルレートの１フレ
一ム分の信号を蓄え、動きベクトルによって動き補正を
行う第１の動き補正フィールドメモリ　（第１の動き補
正手段）である、５は現フィールドの伝送されてくるフ
レーム間の動きベクトルから、１フィールド遅延器６の
出力信号である前フィールドのフィールド間の動きベク
トルを減算する減算器、６は減算器５の出力信号である
現フィールドのフィールド間の動きベクトルを１フィー
ルド遅延させる１フィールド遅延器であり、この減算器
５及びｌフィールド遅延器６によりフィールド間の動き
情報を得るためのフィールド間動き情報演算手段が構成
されている。７は第１のスイッチ２を通過する１６．２
ＭＨｚのサンプルレートの１フレ一ム分の信号を蓄え、
減算器５から出力されるフィールド間の動きベクトルに
よって動き補正を行う第２の動き補正フィールドメモリ
（第２の動き補正手段）である、また、８は第１のスイ
ッチ２を通過する信号と第２の動き補正フィールドメモ
リ７の出力信号とをもとに欠落サンプル点を補間する２
次元績間フィルタ、９は欠落サンプル点が補間され、６
４．８ＭＨｚのサンプルレートとなった２次元績間フィ
ルタ８の出力信号を出力する映像出力端子である。

次に動作について説明する。

第２図の＋８）、　（ｂ）、　（ｃｌは第１回動作を具
体的に説明するために、静止画状態からバンニングが起
こった時の動きベクトルを示している０図中、Ｘは水平
軸、ｙは垂直軸、ｔは時間軸を表しており、（ａｌ、　
（ｂ）、　（Ｃ１はそれぞれ動きベクトルをｘｙ平面。

ｙＬ平面、ｘｔ平面で示したものである。（ｂ）、　（
ｅ）は動きベクトルの状態をわかりやすくするために図
示したもので、以下（ａ）をもとに説明する。

映像信号の各フィールドは、ａ１〜Ｃ２で表しており（
信号をフィールドで表すと−・・・−・−ａｏ、ｂＯ。

Ｃ０２ｄＯＩ　ａｌｌ　ｂｌ・　ＣＩＩ　ｄｌ・　Ｂ２
・　ｂ２・Ｃ２，ｄ２．・・−・・−の順に流れている
とする）、それぞれの動きベクトルをＡＩ、Ｂ１．−・
−Ａ２で表している。第２図に示した例は、Ｃ１フィー
ルド、ｂｌフィールドでは静止画状態で、Ｃ１フィール
ドからＢ２フィールドまでバンニングが起こり、ｂ２フ
ィールド、Ｃ２フィールドで再び静止画状態に戻ったこ
とを表している。

まず、第１図の映像入力端子１に０１フィールドの信号
が入った時、非動き補正フィールドメモリ３には、ｂ１
フィールド、ｄｏフィールドの信号が、第１の動き補正
フィールドメモリ４にはＣ１フィールドｒ　　’Ｏフィ
ールドの信号が記憶されている。このとき、第１の動き
補正フィールドメモリ４に入力される動きベクトルＡ１
によって、該メモリ４に記憶されているａｌ、ｃ（１フ
ィールドが２次元的に移動し、映像入力端子ｌに入力さ
れるＣ１フィールドを基準に動き補正が行われる。

これにより第１のスイッチ２を通過する信号は、Ｃ１フ
ィールドと動きベクトルにより補正が行われたＣ１フィ
ールドとの信号である。

一方、第２の動き補正フィールドメモリ７には非動き補
正フィールドメモリ３と同じ＜ｂｌフィールド、　　ｃ
ｔ（、フィールドの信号が記憶されている。

動きベクトルＡ１の１フィールド前の動きベクトルＤｏ
、即ち１フィールド遅延器すの出力は０であるから、減
算器５の出力はベクトルＡ１そのままであり、第２の動
き補正フィールドメモリ７の内容はこの動きベクトルＡ
１によって２次元的に移動し、Ｃ１フィールドを基準に
動き補正が行われる。

このようにして、Ｃ１フィールドを基準にして動き補正
が行われたｄＱフィールド＋　　ａｌｌフィールド前ｂ
ｘフィールドと、ｃ１フィールド自身の４フイ一ルド分
の信号が補間フィルタ８に入るので２次元補間が可能と
なる。

このように、第１の動き補正フィールドメモリ４には、
映像入力端子１から入力されるフィールドに対して２フ
ィールド前と４フィールド前の信号が記憶されているの
で、２フイ一ルド分の動き補正量である動きベクトルに
より補正されるが、第２の動き補正フィールドメモリ７
には映像入力端子ｌから入力されるフィールドに対して
ｌフィールド前と３フィールド前の信号が記憶されてい
るので、動きベクトルから１フイ一ルド分の動き補正量
であるベクトルを作らなければならない。

静止画状態からバンニングが始まると考えると、バンニ
ングが始まった時の動きベクトルＡ１は２フイ一ルド分
の動き補正量であり、また１フイ一ルド分の動き補正量
であるとも考えられる。さらにバンニングが続くと、減
算器５．１フィールド遅延器６により、現フィールドに
対応する動きベクトルと１フィールド前の動きベクトル
との差が得られ、これが映像入力端子１に入力されるフ
ィールドを基準にした１フイ一ルド分の動き補正量であ
るベクトルである。また、バンニングが終わって静止画
状態に戻る時も、バンニングが始まる時と同様に考えら
れ、動きベクトルＡ２は２フイ一ルド分の動き補正量と
も、ｌフィールド分の動き補正量とも考えられる。従っ
て、映像入力端子１から０２フィールドの信号が入力さ
れた時には、Ｃ２フィールドと動き補正されたＢ２フィ
ールドの信号が第１のスイッチ２を通過し、第２の動き
補正フィールドメモリ７の出力信号は、■フィールド分
の動き補正をされたｂ２フィールドとＢ１フィールドの
信号である。従って、動き補正された４フイ一ルド分の
信号が補間フィルタ８に入るので２次元補間が可能とな
る。

補間フィルタ８で欠落サンプル点を２次元補間した信号
はサンプルレートが６４．８ＭＨｚとなっており、映像
出力端子９から出力される。

映像入力端子１にＢ２フィールドが入力された時の第１
図の３ａ〜３ｆまでの信号の状態を第３図に示す、第３
図中、記号の上の横線は、動き補正されたことを示し、
Ａは補間関数ｆにより丁〒。

τ〒、■〒ｒ　　ａ２から補間される補間値を示す。

〔発明の効果〕

以上のように・この発明によれば、伝送される動きベク
Ｉ・ルから１フイ一ルド分の動き補正量を求め、各フィ
ールドに対して全て動き補正を行うので、静止画状態と
同様、バンニングが起こっても２次元補間フィルタによ
る補間を行うことができ、バンニング時の解像度低下を
抑えることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による動きサブサンプル内
挿装置の概略構成図、第２図（ａｌ　（ｂ）　（Ｃ）は
その作用を説明するための図、第３図は該動き補正サブ
サンプル内挿装置の信号の流れを示すタイミングチャー
ト図、第４図は従来の動き補正サブサンプル内挿方式の
概略構成図、第５図はその動き補正を行わない場合の信
号の流れを示すタイミングチャート図、第６図は該従来
方式の動き補正を行う場合の信号の流れを示すタイミン
グチャート図である。 １・・・映像信号入力端子、２．４４・・・第１．第２
のスイッチ、３・・・非動き補正フィールドメモリ、４
・・・第１の動き補正フィールドメモリ、５・・・減算
器、６・・・ｌフィールド遅延器、７・・・第２の動き
補正フィールドメモリ、８・・・２次元補間フィルタ、
９・・・映像信号出力端子。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号の相隣るフィールド間もしくはフレーム
   間にて所定のサンプル位置を保って第１ないし第４の４
   フィールドで一巡し、互いに間欠的にサブサンプルして
   伝送されたサンプル値から、受信側でフィールド期間も
   しくはフレーム期間に受信したサンプル値の欠落を補間
   して映像信号を再生するサブサンプル補間装置において
   、 送信側にて検出した映像のフレーム間の動き情報により
   入力端子に入力される第１フィールドの信号を基準に一
   巡前の第１及び第３フィールドの信号の動き補正を１品
   補正手段と、 上記フレーム間の動き情報に基づき受信側で相隣るフィ
   ールド間の動き情報を演算により求めるフィールド間動
   き情報演算手段と、 該フィールド間の動き情報により上記入力端子に入力さ
   れる第１フィールドの信号を基準に一巡前の第２及び第
   ４フィールドの信号の動き補正を行う第２の動き補正手
   段と、 上記入力された第１フィールドの信号及び動き補正され
   た第２ないし第４フィールドの信号によりフィールド間
   内挿を行い欠落サンプル点を補間する２次元補間フィル
   タとを備えたことを特徴とする動き補正サブサンプル内
   挿装置。