JPS6286981A - 画像信号処理回路 - 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〕 本発明はテレビ画像やビデオテープレコーダおよびビデ
オディスクプレーヤ等の再生画像をフレームメモリを用
いてフリーズした場合に、動き部分にちらつきのない７
リ一ズ画像を得るに好適な画像信号処理回路に関する。

〔発明の背景〕

例えば現行のテレビジョン方式であるＮＴＳＣ方式では
、１／６０秒の時間差をもつ２つのフィールド画像で１
画面である１フレ一ム画像が構成される。したがって、
動画像では動き部分が１／６０秒だけ移動した２つのフ
ィールド画像で１画面となるため、この動画像をフリー
ズした場合、動き部分が１７６０秒間隔でちらつくこと
になる。

したがって、ビデオテープレコーダのフリーズ再生画像
などでは、このちらつき現象を防ぐために、１フレーム
を構成する２つのフイールド画像の内、一方のフィール
ドのみを用いて再生するフィールド再生方式が使用され
ている。

しかし、この方式では、一方のフィールド画像の情報が
失くなり、垂直方向の解像度が１／２に劣下するという
欠点がある。

この欠点を補う従来方法として、特開昭５９−１８５５
８５号公報に示されるように、１フレ一ム分の画像をフ
レームメモリに記憶し、このフレームメモリから１フレ
一ム分の画像を繰り返して読出すことで７リ一ズ画像を
得るとともに、動き部分のフィールド間の動きを検出し
、動き検出部分では一方のフィールドのみを用いるフィ
−ルド画像とするか、または動き検出部分に２フイ一ル
ド画像の平均和を常に用いるか、または７リ一ズ画像時
には動き部分および静止部分に関係なく常時２フイ一ル
ド画像の平均和を用いる方法がある。

第５〜７図に上記従来方法の一実施例を示す。

図において、１００は画像信号の入力端子、１０１はフ
ィールド切換信号の入力端子、１０２はちらつき現象を
防ぐ信号処理が施された画像信号の出力端子、１０３は
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
１０４と１０５は夫々第１と第２のフィールドメモリ、
１０６は２つのフィールドメモリ１０４　、　１０５出
力からの２つのフィールド画像間の動きを検出する動き
検出回路。

１０７は入力端子１０１からのフィールド切換信号によ
？）第１と第２のフィールドメモリ１０４，１０５の出
力をフィールド毎に切換えるとともに、動き検出回路１
０６からの動き信号により強制的に第１または第２のフ
ィールドメモリ１０４　、　１０５の出力のいずれか一
方を出力するスイッチ回路。

１０８は第１と第２のフィールドメモリ出力を加算する
加算器、１０９は加算器１０８の出力を１／２にする係
数器、１１０は入力端子１０１からのフィールド切換信
号により第１と第２のフィールドメモリ１０４，１０５
の出力を切換えるとともに、動き検出回路１０６からの
動き信号では係数器１０９からの第１と第２のフィール
ド画像の平均和を出力するスイッチ回路、１１１はデジ
タル信号をもとのアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器
である。以上の回路により、第５図では動き部分に一方
のフィールド画像を用いることでフリーズ画像のちらつ
きを防ぐ。第６図では動き部分に２つのフィールド画像
の平均和を用いることでちらつきを防ぐ。第７図では常
に２つのフィールド画像の平均和を用いることでちらつ
きを防ぐ。

しかし、上記の従来方法では、第１と第２のフィールド
メモリ１０４，１０５の出力を動き検出回路１０６に導
き、例えば２つのフィールド画像の差信号を検出し、こ
の差信号を動き信号として用いると、画像のサンプリン
グ位置がフィールド間で垂直方向に異なるため、正常な
動き検出ができず、静止部分を動き部分と判別するなど
の誤動作を生じ易い。このため、正常なちらつき防止を
行なうことが困難である。また、第５図の一実施例のよ
うに動き部分に一方のフィールド画像を用いる場合には
、エツジ部分が不自然となる。第６図の一実施例のよう
に動き部分にフィールド間の平均和を用いると、動き部
分の解像度が著しく劣化する。同様に、第７図の一実施
例では７リ一ズ画像全体の解像度が著しく劣化するなど
の問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の従来例の欠点をかんがみ、フリ
ース画像の動き部分の解像度劣化を軽減するとともに、
ちらつき防止の向上が図れる画像信号処理回路を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明では動き検出回路の
前段に垂直と水平方向とからなる２次元のＬＰＦを設け
るとともに、動き部分と判別されたところは、この２次
元ＬＰＦｔたけ他のＬＰＦにより帯域制限されたフィー
ルド画像を用い、静止部分は帯域制限されないフィール
ド画像を用いる。さらｌζ、動き検出回路で検出された
動き信号により、動き部分に同一フィールド内でフィー
ルド内挿処理が施された一方のフィールド画像のみを用
いる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を名１図により説明する。

第１図はフリーズ画像を得るためのフィールドメモリと
してダイナミックメモリを用いた例である。因において
、１は画像信号の入力端子。

２は本発明により画像信号処理が施された信号の出力端
子、３は７リ一ズ制御侶号の入力端子。

４ｉｄＡ／Ｄ変換器、５は水平同期や垂直同期信号およ
びクロック信号などを発生する同期処理回路、６は通常
時は図示とは逆に接続され、フリーズ時には入力端子３
からの制御信号により図示のように接続されるスイッチ
回路、７と８はｆＪＫｌと第２のフィールドメモリ、９
は遅延回路、１０と１２と１３は夫々第１．第２．第３
の２次元ＬＰＦ、１４はスイッチ回路６と同様に切換わ
るスイッチ回路、破線で囲んだ１５は動き検出回路、２
２は動き検出回路１５からの動き信号で切換わるスイッ
チ回路、２５は静止部分では常に図示のように接続され
、動き部分ではフィールド毎に切換わるスイッチ回路、
２６はＤ／Ａ変換器。

２８Ｆｉフイ一ルド切換信号の入力端子、２７は入力端
子２８からのフィールド切換信号を動き検出回路１５か
らの動き信号により動き部分と判別されたときのみ接続
されるスイッチ回路であり、上記するようにフィールド
メモリ７．８としてダイナミックメモリを用いた例であ
るため、スイッチ回路６をフィールドメモリ７．８の前
段に設け、フリーズ時に第２のフィールドメモリ８の出
力を第１のフィールドメモリ７の入力に帰還することで
フリーズ画像を可能としている。

この一実施例の特徴の一つはフィールドメモリ７．８の
入力または出力から動き検出回路１５に導かれる画像信
号に垂直と水平方向にフィルタ処理を施こす２次元フィ
ルタ１０．１２．１３を設けていることである。以下、
まず仁の特徴について説明する。フリーズ時は第１のフ
ィールドメモリ７の入力に導かれる信号は第２のフィー
ルドメモリ８の出力と同じであるから、スイッチ回路１
４は図示のように接続することで動き検出回路１５には
互いにインタレースし次２つのフィールド画像信号が導
かれる。動き検出回路１５に導かれた２つのフィールド
画像信号は減算器１６で差信号が、絶対値回路１７でこ
の差信号の絶対値が求まる。この差信号の絶対値を検出
感度切換回路１８で非線形処理し、例えば画像のエツジ
部での感度を下げる。この非線形処理が施された信号を
フィールド間の動き量とし、孤立点除去回路１９でこの
動き量が例えば１クロック分だけ部分的に発生すること
を防ぎ、比較器２１で基準値２０とレベル比較する０こ
の比較器２１で動き量が基準値２０より大きい場合にフ
ィールド間で動きがあると判断し、動き信号をスイッチ
回路２２．２７に出力する。ここで問題となるのは、減
算器１６に導かれる２つのフィールド画像信号は互いに
インタレースしているためにサンプリング点が異なるこ
とである。したがって、このサンプリング点が異なる２
つのフィールド画像の差信号を求めると、一般に静止部
分であるにもかかわらず画像のエツジ部分に動き部分と
同様な差信号が検出され動きと判別される。したがって
、本発明では２次元Ｌ　Ｐ　Ｆｌｏ、　１２．１３を設
け、動き検出回路１５に導かれる画像信号の帯域を狭め
、エツジ部を緩らかをすることにより、エツジ部での誤
検出を軽減する。

第２図に、この２次元Ｌ　Ｐ　Ｆｌｏと１３の一実施例
を、第３図に２次元ＬＰＦ１２の一実施例を示す。以下
、この２次元ＬＰＦにつｂて簡単に説明する。

第２図および第３図において、３０と４６は夫々画像信
号の入力端子、３１と４７は２次元ＬＰＦの出力端子、
３２と５３と４８は１Ｈ遅延回路（ただし１Ｈは１水平
期間）、３４〜３６と４９〜５２は１サンプルフクロツ
ク単位の遅延回路、３７〜４０と５３〜５７は加算器、
４１〜４５と５８〜６１１／ｉ係数器であり、夫々の係
数値は図示するものである。この場合、第２図および第
３図の２次元ＬＰＦのタップ係数特性は第４図のように
なり、実線のラインは現フイールド画像のラインを、破
線のラインは現フィールドとインタレースしている他方
のフイールド画像のラインを示し、かつ現フィールドの
実線上の丸印内のタップ係数は第２図の２次元ＬＰＦの
特性を、破線上の四角内のタップ係数は第３図の２次元
ＬＰＦの特性を示す。

このように、２次元Ｌ　Ｐ　Ｆｌｏ、　１２．１３を設
けること番こより、同一フィールド画像内の垂直および
水平方向の帯域が狭帯域となり、特に広帯域のエツジ部
の特性が緩和され、動きの検出誤動作が軽減される。

さらに第１図の一実施例の特徴の１つとして動き信号に
よって切換わる２つスイッチ回路２２゜２５を設けてい
ることである。このスイッチ回路２２により、静止部分
では２次元ＬＰＦ１０で帯域制限されない画像信号が遅
延回路９（この遅延回路９Ｆｉ２次元Ｌ　Ｐ　Ｆｌｏと
のタイミングを合わせるもので、第２図の例ではＩＨ＋
１ｃｋとなる。）からスイッチ回路２２．２５を通って
Ｄ／Ａ変換器２６に導かれる０また、動き部分では入力
端子２日からのフィールド切換信号がスイッチ回路２５
に導かれ、スイッチ回路２５がフィールド毎に切換わり
、例えば現フイールド時には２次元ＬＰＦ１０で帯域制
限された画像が、インタレースする一方のフィールドで
は第２のフィールドメモリ７からの現フィールドと同じ
フィールド画像が２次元ＬＰＦ１２で帯域制限され、か
つこの２次元Ｌ　Ｐ　Ｆ１２１’こより現フィールドで
インタレース関係となるフィールドが内挿により作られ
、スイッチ回路２５を通ってＤ／Ａ変換器２６に導かれ
る。このように、静止部分は帯域制限せず、動き部分の
み同一フィールドの画像を用いて帯域制限し、かつイン
タレース部分を内挿することにより、動き部分のちらつ
きのない、か・り解像度劣化の少ない７リ一ズ画像を得
ることができる。

上記名１図の本発明の一実施例では、酊２のフィールド
メモリ８の出力側に２次元ＬＰＦ１３を設けているが、
この２次元ＪＪ　Ｐ　Ｆは通常の連続１／　７’Ｃ動画
の動きを検出する場合に用いられるもので、例えばフリ
ーズ画像専用として用いる場合にも不要である。

第８図は本発明の他の一実施例を示す回路ブロック図で
ある。第８図の一実施例が第１図の一実施例と異なると
ころは、動き検出回路１５内に動き量を１フイ一ルド分
記憶するフィールドメモリ２９を新たに設けていること
である。

この第８図の一実施例を用いることにより、通常の連続
した動画の動き検出を現フイールド画像とサンプリング
点が同じ１フレーム前のフィールド画像とで検出し念動
き量を１フイ一ルド分だけメモリ２９に保存することが
できるため、フリーズ時にスイッチ回路６．１４を切換
えな後、動き量として常にフィールドメモリ２９の動き
量を繰り返し読み出すことにより、動き検出の向上を図
ることができる。

本発明では２次元ＬＰＦとして第２，３図の一実施例を
示しているが、との一実施例のみに限定されるものでは
ない。

〔発明の効果〕

本発明を用いることにより、動き部分にちらつきのない
フリーズ画像を得られるとともに、動き検出の向上およ
び静止部分と動き部分のエツジ部の不自然さが抑制でき
、かつ動き部分の解像度劣化を軽減でき、７リ一ズ画像
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図、第２
図は本発明に用いる２次元ＬＰＦの一実施例を示す回路
ブロック図、第６図は第２図と対となる２次元ＬＰＦの
一実施例を示す回路ブロック図、第４図は第２図と第３
図の２次元ＬＰＦのタップ係数特性を示す図、第５図は
従来例を示す回路ブロック図、第６図は他の従来例を示
す回路ブロック図、第７図は第５．６図と異なる従来例
を示す回路ブロック図、第８図は本発明の他の一実施例
を示す回路ブロック図である。 符号の説明 ４．１０３・・・Ａ／Ｄ変換器　６，１４・・・スイッ
チ回路　７．８．２９．１０４．１０５・・・フィール
ドメモリ　９・・・遅延回路　１０．１２．１３・・・
２次元ＬＰＦ　　１５．１０６・・・動き検出回路　１
６・・・減算器　１７・・・絶対値回路　１８・・・感
度切換回路１９・・・孤立点除去回路　２０・・・基準
値　２１・・・比較器　２２．２５．２７．　１０７　
、　１１０・・・スイッチ回路２６、１１１・・・Ｄ／
Ａ変換器　３２．５５．４８・・・１Ｈ遅延回路　３４
〜５６．４９〜５２・・づサンプルクロック遅延回路　
３７〜４０．５３〜５７．　１０８・・・加算器　４１
〜４５．５８〜６１，１０９・・・係数器５．理入り、
理士　小　川　勝　男 第　２　図 第４　図 ２６４Ｈう珈−ｍ−「閣「トーーー「１遍）−Ｔｈ璽冒
１トーー２６３Ｈ紡うＧ’−−−履一一−「逼■−−」
ｘ儒トーー弓し’４ン〜　　　　　　　　　　　ンち第
　５　図 厄　６　凹 ＄７　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 動画像信号をデジタル変換してフレームメモリに記憶し
   、フリーズ時にフレームメモリに記憶された画像信号を
   繰り返して読み出すことによりフリーズ画像を得る装置
   において、該フレームメモリを構成する２つのフィール
   ドメモリの後段に夫々、少なくとも垂直方向に帯域制限
   する低域通過型フィルタを設け、該２つの低域通過フィ
   ルタの出力の差信号のレベルを検出することによりフィ
   ールド間またはフレーム間の動きを検出する回路を設け
   、該差信号レベルが或る値以上では該動き検出回路で動
   き信号が検出され、該信号により切換わるスイッチ回路
   で、低域通過フィルタにより帯域制限された信号と帯域
   制限されない信号とを切換え、かつ該動き信号発生時に
   は同一フィールド信号が該２つの異なる低域通過フィル
   タで帯域制限された画像信号をフィールド毎に切換える
   ことを特徴とする画像信号処理回路。