JPS6253092A - 動き検出回路 - 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〕 本発明はカラーテレビジョン受信機に用いる動き検出回
路に係シ、特にＮＴＳＣ方式のコンポジットカラーテレ
ビジ、ン信号から色信号成分の動きを検出するのに好適
な動き検出回路に関する。

〔発明の背景〕

ＮＴＳＣ方式では、静止画の場合の連続する２フレーム
の間で位相が反転するので、このような性質を用いて、
フレーム間の和をとることで輝度信号を、差をとること
で色信号を分離することが可能になる。このようにする
と、静止画の場合、クロスカラー、ドツトなどのクロス
コンポーネント成分の除去がほぼ完全に行なえるので高
画質化がはかられる。しかし、動画の場合にこのような
フレーム間処理を行なうと、動画の場合にはフレーム間
相関が無くなるので、かえってクロスコンポーネント成
分を増やしてしまうなどの画質劣化を生じるので、動き
に応じて、フレーム間処理をライン間処理などのフィー
ルド内処理に切換える必要がある。このため、画像の動
きを検出する必要がある。

従来の装置は、昇開昭５８−１１５９９５　　号公報に
記載のように、クロマインバータした信号とのフレーム
間差を求めて動きを検出している。

しかし、このような装置では、輝度レベルが変わらず、
色相や色飽和度のみが異なった信号の動き、すなわち色
の動きにつめては配慮されていない。すなわち、輝度信
号も含めた帯域での検出になっており、こうした色の動
きの検出感度が悪く、動き部分全体にわた）大きなドツ
ト妨害を生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前述した色の動きを正確に検出して、大
面積のドツト妨害を軽減する動き検出回路を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

すなわち、色信号の帯域だけに制限してフレーム間差を
求めることにより、色だけの動きを正確に行なう。この
ように色信号の帯域だけに制限すると、自動色飽和度調
整回路（ＡＣＣ）などの回路を用いることにより、伝送
路で生じるｆ特車化により色信号のレベルが変化するの
を補正することも可能に々す、常に適正レベルでフレー
ム間差を求めることが可能になる。また、ＡＣＣを入れ
なくと本、フレーム間差から実際の動き量として変換す
る時の非線形の変換回路の変換係数をバーストレベルで
制御することで、等測的に適正レベルでの動き検出が可
能になる。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明の一実施例を示す。１は第１の入力端子
、２は第１のアナログ・ディジタル変換回路（以下ＩＤ
Ｃと略す）、３は第１の帯域通過フィルタ（以下ＢＰＦ
と略す）、４は第１のＡＣＣ用増幅回路、５は第１の復
調回路、６は１フレームザモリ、７は第１の１Ｈ（ＩＩ
は水平走査期間）メモリ、８は第１の加算回路、９は第
２の１Ｈメモリ、ｌＯは第２の加算回路、ｌ】は第１の
減算回路、１２は第１の変換回路、１３は第１の平滑回
路、１４は第２の変換回路、１５は第１の混合回路、１
６は第２の入力端子、１７は２６２Ｈメモリ、１８は第
５の１Ｈメモリ、１９は第２の混合回路、加は第１の出
力抱子である。アナログのコンポジットカラーテレビ信
号が第１の入力端子１から入力され、第１のＡＤＣ’ｌ
でディジタル信号に変換される。この第１のＡＤＣ２の
出力から、ＢＰＦ５により色信号が含まれた帯域の信号
が取出される。さらに、このＢＰＦ５の出力に含まれた
バースト信号のレベルを一定にするように動作するＡＣ
Ｃの働きで、ＡＣＣ用増幅回路４の出力に伝送路の周波
数特性による色信号レベルの変化が補正され、はぼ一定
の大きさになる。この後、第１の復調回路５で色信号の
復調が行なわれる。この復調は実際にはきわめて単純な
形で実行できる。すなわち、ＡＤＣの標本化周波数を４
　ｆｚｃ　（但し、ｆｚｃは入力コンポジットカラー信
号の色副搬送波周波数）に選び、この標本点の連続する
４つのうちの１つの位相がバーストの位相と同じＫなる
ように選ぶと、この位相の標本化信号は−（Ｂ−Ｙ）の
信号であシ、その次の標本点は（Ｒ−Ｙ）。

次は（Ｂ−）’）、次は−（Ｒ−Ｙ）となる。したがっ
て、この−（Ｒ−Ｙ）と−（Ｂ−Ｙ）の標本点の極性を
反転すると、（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−ｙ）の信号が交互に並
んだ形になる。つまり、第１の復調回路５の出力には、
２つの色差信号（Ｒ−Ｙ）と（ｓ−ｙ）を点順次で多重
した復調信号が得られることになる。

ＮＴＳＣＯ色副搬送波は上下のライン間で反転するよう
に選ばれているから、前述の極性反転動作も上下のライ
ン間でオフセットされる。

すなわち、あるラインで（Ｒ−Ｙ）の標本点に対して次
のラインの同じ位置の標本点は−（Ｒ−ｙ）となってい
るため、次のラインの標本点が反転され（Ｒ−Ｙ）とな
っている。したがって、その位置の輝度信号は極性が反
転される。

そこで、第１の１ＨＤＬ７で１Ｈ遅延した信号と、第１
の１ＨＤＬ　７の入力信号を加算すると、垂直相関の高
い場合、色信号が抽出され、色信号帯域内の輝度信号が
除去される。

一方、第１の１ＨＤＬ７の入力信号は、第１のフレーム
メモリ６でちょうど１フレーム遅延される。この１フレ
ーム遅延された信号は第２の１ＨＤＬ　９と第２の加算
回路１０でフレームメモリ６の入力信号と同じ処理がな
され、色信号が抽出され、色信号帯域内の輝度信号が除
去される。

この輝度信号が除去された２つの色信号はちょうど１フ
レ一ム分遅延されるので、第１の減算回路ｌ】では、ち
ょうど同じ色差信号同士の減算（例えば（Ｒ−Ｙ）と（
Ｒ−ｙ）など）が行なわれる。したがって、第１の減算
回路１１の出力が零の時は同じ色、出力が零以外の時に
は動きがあると判定できる。

ここで、第１の減算回路ｌ】の出力には正負の極性があ
るので、第１の変換回路１２で絶対値を求め、さらに第
１の平滑回路１３で平滑する。

この平滑回路の目的はｍｌにはこの色信号は、２つの色
差が点順次で送られているので、一方の色差が零の時、
その色差では動きが判定できず、静止となるので、その
前後の他の色差の情報と平均化して、どの標本点も２つ
の色差信号の両方の動きを考慮したものとすること、第
２に、１つの色差の中でも、ノイズなどの影響で、１標
本点だけ誤動作したりするので、いくつかの標本点の全
体の動き量を平均して、ノイズの影響を取除くことであ
る。これは、低域フィルタで容易に実現できる。

このようにして求めた動き量で、前述したフレーム間処
理とフィールド内処理の切換えなどを行なうわけである
が、この切換えは通常ｌＯ段階程度になるので、例えば
４ビツト分もあれば十分である。一方、映像信号は８ピ
ツトで量子化されるのが普通で、第１の平滑回路１３の
出力も８ビット程度である。そこで、第２図に示すよう
な入出力特性をもつ第２の変換回路で、非線形に８ビツ
トを４ビツトに変換する。

このようにして求められた色信号の動き（を、例えば、
第２の入力端子１６から入力される通常の１フレ一ム間
差で求めた輝度信号の低周波成分の動き量と第１の混合
回路１５で混合したのち、２６２Ｈメモリ１７で２６２
ＨｆＡ延し、さらに、第５の１１メモリ１８で１Ｈ遅延
する。この時のメモリ容量は前述したように動き量のビ
ット数が４ピツトに圧縮されているので、この２６２Ｈ
メモリ１７と第３の１１メモリ１８の容量は通常の映像
用メモリの半分で済む。

このように２６２Ｈと２６６Ｈ遅延された信号と、も七
の信号とをｍ２の混合回路で混合し、時間的に引伸しを
行なう。これは、走査線補間などを高画質に行なうには
、１フィールド前の走査線の情報を利用する必要がある
が、本方法では１フレ一ム間差で動き検出を行なうため
、１フレーム前の信号の動きは検出できるが、１フィー
ルド前の信号の動きが検出できないためである。

なお、第１の混合回路１５、講２の混合回路１９の混合
は単純な加算といった形でも良いし、最大値を選ぶとい
った形でも良い。

このようにして、色信号を適正レベル圧したのち、不要
な輝度信号を除去して動き検出ができるので正確な色信
号の動き検出が可能となる。

以上では色信号はコンポジット信号をＡＤしたものから
得たが、このためＢＰＦ　、ＡＣＣはディジタルで行な
う必要がある。一般にディジヌルではＥＰＦはトランス
ベーサルフィルタ形式で実現されるため、回路規模が大
きくなりやすい。ＡＣＣ用増幅・回路も利得を可変にす
る必要があり、ディジタルでは規模が大きくなりやすい
。したがって、輝度信号系はコンポジット信号をＡＤし
た信号を使い、色信号系はアナログのＢＰＦで色信号を
分離、ＡＣＣ増幅を行なったのち、ＡＤ変換してやる方
法も有効である。

この場合には、第６図に示すように色信号検出は第１図
と全く同じに行なえることは明らかである。第３図にお
いて、２１ばり、ＣでつくられるＥＰＦ、２２はリニア
回路でつくられる従来のテレビと同じＡＣＣ回路、８１
は色信号をＡＤ変換するためのＡＤＣである。このＡ　
Ｄ　Ｃ８１の出力は第１図の第１のＡＣＣ用増幅回路出
力４と全く等価である。したがって、第１の平滑回路１
３から第２の出力４子２３に出力される色信号の動き量
は第１図の第１の平滑回路１３から出力される信号と全
く同じであシ、したがって、第３図の第２の出力抱子コ
を、第２の変換回路１４以降に接続すれば、第１図と等
価な動作となるわけである。

さらに検波壕でアナログで行ない、２つの色差について
それぞれＡＤすれば、コンポーネント信号人力に対応す
る時、このコンポーネント信号の２つの色差を、４　／
　ＤするＡＤＣを兼用できて便利である。この場合、第
４図に示す形で実施できる。２４は従来のテレビと同じ
復調回路、２５は第１のスイッチ、２６は第２のスイッ
チ、ごは第５のノイＤＣ，２Ｂは第４のＡＤＣ，２９は
多重回路、３０は第６のスイッチ、３１は篇４のスイッ
チ、３２は第３の入力端子、３３は第４の入力店子であ
る。

復調回路ムで復調された２つの色差信号（例えば、（Ｒ
−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ　）　）はそれぞれ第１のスイッチ四
と第２のスイッチ２６を介して第３のＡ　Ｄ　Ｃ２７と
第４のＡＤＣ２８に入力される。

この２つのＡＤＣでディジタル信号に変換したあと、多
重回＆ｌ！２９で、この２つの色差信号を点順次で多重
すると、あとは、第１図と同様の処理が行なえる。

一方、コンポーネント信号の２つの色差信号が入力され
る時は、この色差信号には輝度信号が含まれていないの
で、垂直相関回路は不要となるので、例えば、第′３の
スイッチ、第４のスイッチを第１のスイッチ２５．第２
のスイッチ２もと連動してオフするようにすれば良い。

以上の説明では、フレームメモリの入出力のそれぞれに
ついて垂直相関をとったが、フレームメモリの入出力の
差分について垂直相関をとっても全く等価である。した
がって、色信号の動き量を検出する部分を與５図のよう
に構成できる。第５図において、３４は、例えば第１図
の第１の復調回路５の出力信号を入力する入力端子であ
る。

さらに、この動き検出に利用しているフレームメモリを
他の目的に兼用することも可能である。例えば、帰還形
ノイズリデューサを第６図に示すような形で入れること
も可能である。第６図において、葛は第３の加算回路、
３６は非線形回路、３７は第２の減算回路である。フレ
ームメモリ６、第３の加算回路３５、非線形回路３６、
第２の減算回路３７で滞還形ノイズリデーーサが構成さ
れる。ここで非線形回路３６は、入力レベルが小さい時
は利得が大きく、入力レベルが大きい時は利得が小さく
なるように、入力レベルに依存して利得が変化する回路
で、周知のように読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などで
容易に実現できる。

さらに、平滑回路１３は、単純な低域通過フィルタ以外
にも１前後の複数の標本点の中間の値を選択するような
非線形の回路なども使用できる。たとえば、３点の中位
を選択回路は８ｇ７図の形で簡単に構成でき、ノイズな
どで、１ポイントだけ異常な値が生じるような場合、こ
のノイズを完全に除去できる。第７図において３８は第
１の変換回路１２の出力を入力する入力端子、３９は瀉
１の遅延回路４０は第２の遅延回路、４１は屓１の最大
値選択回路、４２は第２の最大値選択回路、４３は第３
の肴大値選択回路、Ｉは最小値選択回路、４５は平滑回
路出力端子である。

また、垂直相関をとる回路として、前述してきた１Ｈメ
モリを１ヶ使うものだけでなく、１Ｈメモリを２ヶ使う
回路なども利用できる。この場合には第８図に示すよう
に、中心となるラインの上下のラインの信号の和の７を
中心となるラインの信号に加算して垂直相関をとる。こ
こで、４６は第４の１Ｈメモリ、４７は属５の１Ｈメモ
リで、槌は第４の加算回路％４９は利得減衰回路、父は
第３の遅延回路、５１は第５の加算回路である。

第４の１Ｈメモリ４６．＄５の１Ｂメモリ４７１ｓ［４
の加算回路槌で上下のラインの信号の和を求め、利得減
衰回路４９で利得を−にする。Ｗｘ４の加算回路錦、利
得減衰回路４９で生じる遅れ時間を、第３の遅延回路５
０で補正して、第５の加算回路５１で所望の垂直相関を
求める。

以上では色信号を点順次で多重した場合について説明し
たが、勿論、２つの色差信号についてそれぞれ別々に動
きを求めるようＫしても良い。この場合の一実施例を第
９図に示す。

第９図において５２は（Ｒ−Ｙ）を入力する入力部子、
５３は（Ｂ−Ｙ）を入力する入力端子、シは（Ｒ−Ｙ）
を１フレーム遅延する第２のフレームメモリ、５５は第
２の減算回路、５６は第６の１Ｈメモリ、５７は第５の
スイッチ、閏は第６の加算回路、５９は第３の変換回路
、ωは第２の平滑回路、６１は（Ｅ−Ｙ）を１フレーム
遅延する第３のフレームメモリ、６２は第３の減算回路
、６３は第７の１Ｈメモリ、鋪は第６のスイッチ、錦は
藁７の加算回路、６６は８ｇ４の変換回路、６７は第５
の変換回路、錦は第３の混合回路である。

入力端子５２から入力されたアナログの（Ｂ−Ｙ）は第
３のＡＤＣでディジタル信号に変換されたのち、第２の
フレームメモリと第２の減算回路とでフレーム間差が求
められ、第６の１Ｂメモリ謁と第６の加算回路聞で垂直
相関が求められ、第２の変換回路５９で絶対値がとられ
、第２の平滑回路で雑音除去が行なわれる。（Ｒ−Ｙ）
についても全く同様の処理が行なわれるので、第３の混
合回路部から、色信号の動き量が、前記説明と全く同じ
形で得られる。

なお、これまでの説明では、色信号はすべて検波された
のちに動き検出の処理がされるとして説明したが、勿論
、変調信号のままで動き量を検出することが可能である
。この場合の一実施例を第１θ図に示す。第１０図にお
いて６９はｍ４のフレームメモリ、７０は第８の１Ｈメ
モリ、７１は第４の減算回路、７２は第２のＤＰＦ、７
３は第５の変換回路、７４は第９の１Ｈメモリ、７５は
第６の減算回路、７６は第３のＢＰＦ１７’ｌは第７の
変換回路、πは第６の減算回路、７９は第８の変換回路
、（資）は第４の出力端子＝−計である。コンポジット
カラー１８号は第４のフレームメモリ６９で１フレーム
遅延される。この第４のフレームメモリ６９の入力信号
と出力信号はそれぞれ、１１Ｉメモリと減算回路で垂直
相関がとられる。この時、コンポジット信号なので、垂
直相関が高い時、ライン間で色副搬送波は電性が反転し
ているので、減算によシ色信号が抽出され、輝度信号が
除去される。この垂直相関の出力（第４の減算回路７１
の出力と第５の減算回路７５の出力）はそれぞれ、色信
号帯域が第２のＥ　Ｐ　Ｆ　７２と第３のＢ　Ｐ　Ｆ　
７６とで取出される。次に第６の変換回路７３と第６の
変換回路７フで、１フレ一ム前後の２つの色信号がそれ
ぞれ絶対値がとられることにより、１フレ一ム前後の２
つの色信号のレベルが検出される、したがって、藁６の
減算回路で、この２つの色信号のレベルの差分を求め、
ｗｃｌの変換回路１２で絶対値を求め、さらに第１の平
滑回路１３で平滑するととＫよ、り色信号の動きが検出
される。しかし。

伝送路のｆ特により色信号のレベルは一般に変動するの
で、この検出された色信号の動きはこの伝送路の１％に
よるレベル変動分も含まれており、真実の動き量を示し
ていない。そこで、第８の変換回路７９の変換特性を第
１】図に示すように数種類の特性を選択できるようにし
ておき。

例えばバーストレベルが最も大きい時には４１ｋ。

小さい時にはαを選ぶというように１色信号のレベル（
スナワチバーストのレベル）　Ｋ応１．；テ変換特性を
変えるようにしておくと、ＡＣＣを設けなくとも第４の
出力端子から、はぼ動き量に応じた検出信号が得られる
ようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば色信号の動き検出
が正確に行なえるので、動画像において顕著な画質劣化
をもたらすドツト妨害を大幅に軽減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図の
第２の変換回路１４の特性例を示す図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す図、第４図は本発明の第３の実施
例を示す図、第５図は本発明の第４の実施例を示す図、
第６図は本発明の第５の実施例を示す図、第７図は第６
図の平滑回路１３０％性例を示す図、第８図は本発明の
＠６の実施例を示す図、第９図は本発明の第７の実施例
を示す図、第１Ｏ図は本発明の第８の実施例を示す図、
第１】図は第１０図の第８の変換回路７９の特性例を示
す図である。 符号の説明 ２．８１，２７．２８・・・Ａ　Ｄ　Ｃ３，２１，７２
，７６・・・ＢＰＦ４・・・ＡＣＣ用増幅回路　５・・
・復調回路６．５４，６１．６９・・・フレームメモリ
７　、９．１Ｂ、４６，４フ、５６，６３．７０．７４
・・・１Ｈメモリ８．１０，４８，５１，５８．６５・
・・加算回路１３．５５，６２，７１，７５．７８・・
・減算回路１２．１４，５９，６６．７３，７７．７９
・・・変換回路１３．６０．６７　＝・・平滑回路　　
　１５，１９．６８　・・・混合回路１７・・・２６２
Ｈメモリ　　　η・・・ＡＣＣ回路（資）、３１，５７
．６４・・・スイッチ１１　閲 入カレヤ）し 翠　３０ Ｘ　４　四 Ｌ　Ｓ　湯 Ｌ　ら　凹 遮　　８　　記 も　９　図 篤　１０　い ｒｒ’１ ｊｌ＋＋　　［１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、輝度信号の高周波部分に色信号が周波数多重された
   コンポジット信号から、帯域通過フィルタまたは高域通
   過フィルタで分離され、検波された色信号を１フレーム
   遅延するフレームメモリと、該フレームメモリの入力信
   号と出力信号の差分を求める減算回路と、該減算回路出
   力の絶対値を求める絶対値回路を有する動き検出回路。 ２、該フレームメモリの入力までに、入力信号に含まれ
   るバースト信号のレベルを一定にする利得可変増幅器を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲・第１項記載の動
   き検出回路。 ３、入力信号と出力信号の差分または入力信号と出力信
   号のそれぞれのライン間の和を求めるラインくし形フィ
   ルタを有することを特徴とする特許請求の範囲・第１項
   記載の動き検出回路。 ４、該検波された色信号は、２つの色差信号が点順次で
   多重された色信号であることを特徴とする特許請求の範
   囲・第１項記載の動き検出回路。 ５、該検波された色信号は、２つの色差信号であり、そ
   の２つの色信号についてそれぞれにフレームメモリと減
   算回路と絶対値回路を有し、該２つの絶対値回路出力を
   それぞれ平滑する平滑回路と、該２つの平滑回路出力を
   混合する混合回路とを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の動き検出回路。 ６、輝度信号の高周波部分に色信号が周波数多重された
   コンポジット信号をＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器出力を
   １フレーム遅延するフレームメモリと、該フレームメモ
   リの入力信号と出力信号のそれぞれについてライン間の
   差分を求める減算回路と、該２つの減算回路出力からそ
   れぞれ色信号の多重された周波数帯を選択する周波数選
   択回路と、該２つの周波数選択回路出力からそれぞれ絶
   対値を求める絶対値回路と、該２つの絶対値回路出力の
   差分を求める減算回路と該減算回路出力の絶対値を求め
   る絶対値回路を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の動き検出回路。 ７、該減算回路出力の絶対値を求める絶対値回路の出力
   を他の動き検出回路出力と混合したのち、略１フィール
   ド遅延するフィールドメモリとを有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第６項記載の動き検出回路
   。