JPS63115479A - Interpolating system for movement correction subsample - Google Patents

Interpolating system for movement correction subsample

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JPS63115479A
JPS63115479A JP61261204A JP26120486A JPS63115479A JP S63115479 A JPS63115479 A JP S63115479A JP 61261204 A JP61261204 A JP 61261204A JP 26120486 A JP26120486 A JP 26120486A JP S63115479 A JPS63115479 A JP S63115479A
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interpolation
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Noriyuki Yamaguchi
山口 典之
Seiji Yao
八尾 政治
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To suppress deterioration of the image resolution degree in a correction mode by giving approximate estimation the movement vector between fields with a space equal to a single field secured from the movement vector between fields having a space equal to a single frame and correcting movements of all signals existing between the 1st and 4th fields. CONSTITUTION:A divider 5 and a 2nd movement correcting field memory 6 are added and the divider 5 divides the movement vector by 2. The memory 6 stores the signals equivalent to a single frame having a sample rate of 16.2MHz and passing through a switch 2 and performs the movement correction by the inter-field estimated movement vector received from the divider 5. An inter-field interpolating filter 7 interpolates an omitted sample point based on the signal passing through the switch 2 as well as the output signal of the memory 6. An intra-field interpolating filter 8 interpolates the omitted sample point based on only the signal passing through the switch 2. A switch 9 usually transmits the output signal of the filter 7 and then the output signal of the filter 8 when the movement is detected. Thus the interpolation is stabilized sepite occurrence of panning and furthermore the interpolation is secured with a reduced error.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はMUSE方式の高品位テレビ受像機における
画像処理に適用されるものて、伝送されてくる動き情報
から各フィールド間の動き補正量を演算して欠落点をフ
ィールド間補間する動き補正サブサンプル内挿方式に関
するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is applied to image processing in a MUSE type high-definition television receiver, and calculates the amount of motion correction between each field from the transmitted motion information. The present invention relates to a motion compensation subsample interpolation method that calculates and interpolates missing points between fields.

[従来の技術] 従来から提案されているこの種の動き補正サブサンプル
内挿方式に、NHK総合技術研究所、N1−IK放送化
学基礎研究所か昭和59年6月の創立記念講演会で発表
した「高品位テレビの新しい伝送方式(MUSE) J
なる予稿資料の中で述べられているものかある。第8図
にその動き補正サブサンプル内挿方式の構成を示してい
る。
[Prior art] This type of motion compensation subsample interpolation method that has been proposed in the past was presented at the foundation commemorative lecture held in June 1980 by the NHK Research Institute of Technology and the N1-IK Broadcast Chemistry Research Institute. ``New transmission method for high-definition television (MUSE) J
There is something mentioned in the preliminary paper. FIG. 8 shows the configuration of the motion compensation subsample interpolation method.

第8図において、(1)は15.2 MHzのサンプル
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)はスイッチで、上記入力端子(1)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
出力信号を32.4 M)Izのサブサンプルのタイミ
ングで切替える。(3)は非補正フィールドメモリで、
上記スイッチ(2)を通過する16.21)Izのサン
プルレートの1フレ一ム分の信号を蓄える。(4)は動
き補正フィールドメモリで、上記非補正フィールドメモ
リ(3)から出力された16.2帽1z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
動き補正を行なう。
In FIG. 8, (1) is a video input terminal that inputs a video signal transmitted at a sample rate of 15.2 MHz;
(2) is a switch which switches between the video signal input to the input terminal (1) and the output signal of a motion correction field memory (4), which will be described later, at a subsample timing of 32.4 M)Iz. (3) is uncorrected field memory,
16.21) The signal for one frame at the sample rate of Iz passing through the switch (2) is stored. Reference numeral (4) denotes a motion correction field memory which stores signals for one frame at a sample rate of 16.2 1z output from the non-correction field memory (3) and performs motion correction using a motion vector.

(7)はフィールド間補間フィルタで、上記非補正フィ
ールドメモリ(3)の出力信号とスイッチ(2)を通過
した信号をもとに欠落サンプル点を補間する。(8)は
フィールド内補間フィルタで、上記スイッチ(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。(
9)はスイッチで、動き補正を行なわない時には上側接
点(9x)に接続されてフィールド間補間フィルタ(7
)の出力信号を通過させ、動き補正を行なう昨または動
き検出かなされた時には下側接点(9y)に接続されて
フィールド内袖間フィルタ(8)の出力信号を通過させ
る。
(7) is an interfield interpolation filter that interpolates missing sample points based on the output signal of the non-corrected field memory (3) and the signal passed through the switch (2). (8) is an intra-field interpolation filter that interpolates missing sample points based only on the signal that has passed through the switch (2). (
9) is a switch, which is connected to the upper contact (9x) when motion compensation is not performed, and is connected to the interfield interpolation filter (7x).
) is connected to the lower contact (9y) to pass the output signal of the in-field sleeve filter (8) when motion compensation is performed or motion detection is performed.

(10)は欠落サンプル点が補間されて64.8 MH
zのサンプルレートとなって、上記スイッチ(9)を通
過する信号を出力する映像出力端子である。
(10) is 64.8 MH after the missing sample points are interpolated.
This is a video output terminal that outputs a signal having a sample rate of z and passing through the switch (9).

つぎに、上記構成の動作について説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.

高品位テレビの伝送方式は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、その所要帯域幅は8.
1 MHzである。
The transmission method for high-definition television is sub-Nyquist sampling, which goes around in four fields, and the required bandwidth is 8.
1 MHz.

映像出力端子(1)に第1フィールドの信号か入力され
た場合、非動き補正フィールドメモリ(3)には−巡前
の第2フィールドと第4フィールドの信号が記憶され、
一方動き補正フィールドメモリ(4)には−巡前のil
フィールドと第3フィールドの信号が記憶されている。
When the first field signal is input to the video output terminal (1), the non-motion compensation field memory (3) stores the second and fourth field signals before the -cycle.
On the other hand, in the motion correction field memory (4),
Field and third field signals are stored.

カメラのパニングにより動きベクトルが存在した時、動
き補正フィールドメモリ(4)の内容はその動きベクト
ル量に従って2次元的に移動する。このとき、伝送され
てくる動きベクトルか1フレーム隔てたフィールド間の
動き補正量であると、上記動き補正フィールドメモリ(
4)の動き補正の内容は映像出力端子(1)に入力され
る第1フイー゛ルドの信号を基準に行なわれる。
When a motion vector is present due to panning of the camera, the contents of the motion correction field memory (4) move two-dimensionally according to the amount of the motion vector. At this time, if the transmitted motion vector is the amount of motion correction between fields separated by one frame, the motion correction field memory (
The content of the motion correction in 4) is performed based on the first field signal input to the video output terminal (1).

スイッチ(2)は32.4 MHzのサブサンプルのタ
イミングで切替わり、フィールドごとに位相か反転し、
また動きベクトルによっても反転する。したがって、上
述の場合、映像出力端子(1)から入力された第1フィ
ールドの信号と動き補正が行なわれた一巡前の第3フィ
ールドの信号とかスイッチ(2)を通過する。
The switch (2) switches at the timing of 32.4 MHz sub-samples, and the phase is reversed for each field.
It is also reversed depending on the motion vector. Therefore, in the above case, the signal of the first field input from the video output terminal (1) and the signal of the third field from one cycle before motion correction are passed through the switch (2).

スイッチ(2)を通過した信号と非動き補正フィールド
メモリ(3)の出力信号とはフィールド間補間フィルタ
(7)に入力されて、フィールド間補間を行なう。
The signal passed through the switch (2) and the output signal of the non-motion compensated field memory (3) are input to an interfield interpolation filter (7) to perform interfield interpolation.

動き補正を行なわない時、すなわちスイッチ(9)か上
側接点(9x)に接続されている時には映像出力端子(
10)からフィールド間補間された64.8 MHzの
サンプルレートの映像信号を出力する。
When not performing motion compensation, that is, when connected to the switch (9) or the upper contact (9x), the video output terminal (
10) outputs a video signal with a sample rate of 64.8 MHz that has been interpolated between fields.

また、スイッチ(2)を通過したフィールドの信号は、
フィールド内袖間フィルタ(8)に入力されてフィール
ド内袖間を行ない、スイッチ(9)か下側接点(9y)
に接続されている時、映像出力端子(lO)からフィー
ルド内袖間された64.8 Mllzのサンプルレート
の映像信号を出力する。
In addition, the field signal that has passed through the switch (2) is
It is input to the field inner sleeve filter (8), performs the field inner sleeve filter, and is sent to the switch (9) or the lower contact (9y).
When connected to the video output terminal (lO), a video signal with a sample rate of 64.8 Mllz, which is inter-field spaced, is output from the video output terminal (lO).

動き補正が行なわれずに映像入力端子(1)にaxフィ
ールドが入力された時、第8図中の9a〜9cの信号の
状態は第9図に示すとおりである。
When the ax field is input to the video input terminal (1) without motion correction, the states of the signals 9a to 9c in FIG. 8 are as shown in FIG. 9.

ただし、信号をフィールドて表わすと・・・・・・a+
 、b+ 、c、 、d+ 、ax 、bx 、(! 
+b ・・・・・・の順に流れている。第9図中のAは
フィールド間内挿である補間関数fAによりb+ 、C
+ 、d+ 、atから補間される補間値を示す。
However, if the signal is expressed as a field...a+
, b+ , c, , d+ , ax , bx , (!
It flows in the order of +b... A in FIG. 9 is an interpolation function fA, which is interfield interpolation, so that b+, C
+, d+, and interpolated values interpolated from at.

また動き補正か行なわれ、映像入力端子(1)に82フ
ィールドか入力された時、第8図中の10a〜10eの
信号の状態は第1O図に示すとおりであり、第10図中
、記号の上の横線は動き補正か行なわれたことを示し、
Bはフィールド内内挿である補間関数f11によりε1
.alから補間される補間値を示す。
When motion correction is performed and 82 fields are input to the video input terminal (1), the states of the signals 10a to 10e in FIG. 8 are as shown in FIG. 1O, and the symbols in FIG. The horizontal line above indicates that motion compensation has been performed,
B is ε1 by the interpolation function f11 which is intra-field interpolation.
.. Indicates the interpolated value interpolated from al.

[発明か解決しようとする問題点] 以上のような従来の動き補正サブサンプル内挿方式によ
るときは、動き補正実施時に相隣り合うフィールド間の
関係を全く考慮に入れていないのて、欠落サンプル点の
補間をフィールド内袖間フィルタによってフィールド内
で行なわなければならない。そのため、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。
[Problems to be Solved by the Invention] When using the conventional motion compensation subsample interpolation method as described above, the relationship between adjacent fields is not taken into consideration at all when performing motion compensation, resulting in missing samples. Interpolation of points must be performed within the field by means of an intrafield spacing filter. Therefore, there was a problem in that the resolution during motion correction was reduced.

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ベクトルから各フィール
ド間の動きベクトルを求めて動き補正を行なわない場合
と同様に動き補正を行なう場合にもフィールド間補間フ
ィルタを用いることにより、解像度の低下をおさえるこ
とかできる動き補正サブサンプル内挿方式を提供するこ
とを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to calculate the motion vector between each field from the transmitted motion vector and perform motion compensation in the same way as when motion compensation is not performed. Another object of the present invention is to provide a motion compensation subsample interpolation method that can suppress a decrease in resolution by using an interfield interpolation filter.

[問題点を解決するための手段] この発明にかかる動き補正サブサンプル内挿方式は、伝
送されてくるlフレーム隔てたフィールド間の動きベク
トルから1フィールド隔てたフィールド間の動きベクト
ルを近似により予測して、第1フィールドから第4フィ
ールドまでの全ての信号を動き補正することによって、
フィールド間補間を行なえるようにしたことを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] The motion compensation subsample interpolation method according to the present invention predicts by approximation a motion vector between fields separated by one field from a motion vector between transmitted fields separated by one frame. By motion-compensating all the signals from the first field to the fourth field,
It is characterized by being able to perform inter-field interpolation.

[作用] この発明によれば、伝送されてくる動きベクトルに急激
な変化がないことを利用して、lフィールド隔てたフィ
ールド間の動きベクトルを、その伝送側の動きベクトル
の1/2に近似して予測することにより、常にフィール
ド間補間フィルタを用いて補間を行なうことができ、こ
れによって、動き補正時における解像度の低下を抑える
ことができる。
[Operation] According to the present invention, by utilizing the fact that there is no sudden change in the transmitted motion vector, the motion vector between fields separated by one field is approximated to 1/2 of the motion vector on the transmission side. By making predictions using this method, it is possible to always perform interpolation using an interfield interpolation filter, thereby suppressing a decrease in resolution during motion correction.

[実施例J 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
[Embodiment J Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図はこの発明の一実施例による動き補正サブサンプ
ル内挿方式を示すブロック図であり、同図において、(
1)は 18.2 MHzの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)はスイッチ
で、上記入力端子(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)の出力信号を
32.4 MHzのサブサンプルのタイミングで切替え
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a motion compensation subsample interpolation method according to an embodiment of the present invention.
1) is a video input terminal that inputs a video signal transmitted at a sample rate of 18.2 MHz, and (2) is a switch that connects the video signal input to the input terminal (1) with the first motion correction described below. The output signal of the field memory (4) is switched at the timing of 32.4 MHz sub-samples.

(コ)は非動き補正フィールドメモリで、上記スイッチ
(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。(4)は第1の動き補正フ
ィールドメモリて非動き補正フィールドメモリ(3)か
ら出力された16.2MHz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
行なう。
(g) is a non-motion compensated field memory with a sample rate of 16.2 MHz passing through the switch (2) above.
Stores one frame's worth of signals. (4) is a first motion compensation field memory that stores one frame worth of signals at a sample rate of 16.2 MHz output from the non-motion compensation field memory (3), and performs motion compensation using a motion vector.

(5)は割算器で、伝送されてくる動きベクトルを2で
除算する。(6)は第2の動き補正フィールドメモリて
、上記スイッチ(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、上記割算器(
5)から出力されるフィールド間の予測動きベクトルに
よって動き補正を行なう。(7)はフィールド間補間フ
ィルタで、上記スイッチ(2)を通過する信号と上記第
2の動き補正フィールドメモリ(6)の出力信号をもと
に欠落サンプル点を補間する。(8)はフィールド内補
間フィルタで、上記スイッチ(2)を通過する信号のみ
をもとに欠落サンプル点を補間する。(9)はスイッチ
で、通常上側接点(9x)に接続されて上記フィールド
間補間フィルタ(7)の出力信号を通過させ、動き検出
がなされた時に画素単位で下側接点(9y)に接続され
て上記フィールド内袖間フィルタ(8)の出力信号を通
過させる。(lO)は欠落サンプル点か補間されて54
.8MHzのサンプルレートとなって、上記スイッチ(
9)を通過する信号を出力する映像出力端子である。
(5) is a divider that divides the transmitted motion vector by two. (6) is a second motion compensation field memory that stores the signal for one frame at a sample rate of 16.2 MHz that passes through the switch (2), and stores the signal for one frame at a sample rate of 16.2 MHz that passes through the switch (2).
Motion correction is performed using the predicted motion vector between fields output from 5). (7) is an interfield interpolation filter that interpolates missing sample points based on the signal passing through the switch (2) and the output signal of the second motion correction field memory (6). (8) is an intra-field interpolation filter that interpolates missing sample points based only on the signal passing through the switch (2). (9) is a switch which is normally connected to the upper contact (9x) and passes the output signal of the interfield interpolation filter (7), and is connected to the lower contact (9y) in pixel units when motion is detected. The output signal of the above-mentioned intra-field sleeve filter (8) is passed therethrough. (lO) is the missing sample point or interpolated and is 54
.. The sample rate is 8MHz, and the above switch (
9) is a video output terminal that outputs a signal passing through.

つぎに、上記構成の動作について説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.

第2図は第1図の動作を具体的に説明するために、パニ
ングがおこっている際の動きベクトルを示し、同図中X
は画面水平軸、yは画面垂直軸を表わしている。
In order to specifically explain the operation shown in Fig. 1, Fig. 2 shows motion vectors when panning is occurring.
represents the horizontal axis of the screen, and y represents the vertical axis of the screen.

映像信号の各フィールドはa1〜dzて表わし、信号を
フィールドで表わすと”86.bo 、Ca 、da 
、a+ 、C++ d + + ax l bx + 
Ca−* dz ・・・・・−の順に流れている。それ
ぞれの1フレーム隔てたフィールド間動きベクトルを・
m****Al 、B+ 、C+ 、Dr 、Az 、
Bz 、***・・・で表わしている。
Each field of the video signal is expressed as a1 to dz, and when the signal is expressed as a field, it is "86.bo, Ca, da.
, a+ , C++ d + + ax l bx +
It flows in the order of Ca-*dz...-. The inter-field motion vectors separated by one frame are
m****Al, B+, C+, Dr, Az,
It is represented by Bz, ***...

また作図上書られるlフィールド隔てたフィールド間動
きベクトルを+e* +1111 blo 、ClCl
 、ago +8g6 川””で表わしている。lフレ
ーム隔てたフィールド間動きベクトルと1フィールド隔
てたフィールド間動きベクトルとの間には次の関係式が
成り立つ。
In addition, the inter-field motion vectors separated by l fields that are written over the plot are +e* +1111 blo, ClCl
, ago +8g6 river"". The following relational expression holds between the inter-field motion vectors separated by l frames and the inter-field motion vectors separated by one field.

ago   +  boo   =  AIboo  
+ C+o  寓81 coo   +  ago  m  Clここで、たと
えば81〜C1の3フィールドの関係についてのみ考え
る。たたし、lフレーム隔てたフィールド間動きベクト
ルは、水平方向成分5ビツト、垂直方向成分3ビツトの
ディジタル信号で1フィールドに1つ伝送されてくる。
ago + boo = AIboo
+C+o fable 81 coo + ago m Cl Here, only the relationship between the three fields 81 to C1 will be considered. However, the inter-field motion vectors separated by l frames are transmitted one per field as a digital signal with a horizontal component of 5 bits and a vertical component of 3 bits.

すなわち、1フレーム隔てたフィールド間動きベクトル
の大きさを画素長で述べると、水平方向成分が−15か
ら+16まで、垂直方向成分が−3から+4までの範囲
内であり、水平方向成分、垂直方向成分とも整数である
離散的な成分をもつ。これを図示すると第3図のように
、lフレーム隔てたフィールド間動きベクトルは破線て
囲まれる範囲内にある。ただし、第3図における原点は
a1フィールドの任意の画素である。
In other words, if we describe the magnitude of the motion vector between fields separated by one frame in terms of pixel length, the horizontal component is in the range -15 to +16, the vertical component is in the range -3 to +4, and the horizontal component, vertical component Both direction components have discrete components that are integers. To illustrate this, as shown in FIG. 3, the inter-field motion vectors separated by one frame are within the range surrounded by broken lines. However, the origin in FIG. 3 is an arbitrary pixel in the a1 field.

パニングによる映像の平行移動が滑らかである場合、a
1フィールドとb1フィールドとの1フィールド隔てた
フィールド間動きベクトルは第3図の鎖線で囲まれる範
囲内にある。ここで、 a+〜(+の3フィールドの相
対的な関係を3通り変化させて第4図〜第6図に示す。
If the parallel movement of the image due to panning is smooth, a
The inter-field motion vectors separated by one field between the 1 field and the b1 field are within the range surrounded by the chain line in FIG. Here, the relative relationships of the three fields a+ to (+) are changed in three ways and are shown in FIGS. 4 to 6.

まず、第4図は伝送されるlフレーム隔てたフィールド
間動きベクトルA1の大きさが最大の場合である。この
時、■フィールド隔てたフィールド間動きベクトルat
oもまた最大でなければならない、また、1フィールド
隔てたフィールド間動きベクトルboo も二点鎖線の
範囲内にあるか、これも最大値でなければならない。し
たがって、ベクトルb+o はA1/2に一致している
First, FIG. 4 shows a case where the magnitude of the inter-field motion vector A1 transmitted one frame apart is maximum. At this time, ■ inter-field motion vector at
o must also be the maximum, and the inter-field motion vector boo that is separated by one field must also be within the range of the two-dot chain line or must have a maximum value. Therefore, vector b+o corresponds to A1/2.

つぎに第5図は、lフレーム隔てたフィールド間動きベ
クトルA1の成分が(X、y)=(10,2)の場合を
示している。第4図と同様に1フィールド隔てたフィー
ルド間動きベクトルa+・は′1Asiで囲まれる範囲
内に存在し、 b+フィールドが図示されている点にあ
る場合、lフィールド隔てたフィールド間動きベクトル
lBo  は二点鎖線で囲まれる範囲内に存在する。事
実、Clフィールドは図示されているように二点鎖線内
にあるので、パニングによるこのような動きは可能であ
る。
Next, FIG. 5 shows a case where the components of the inter-field motion vector A1 separated by one frame are (X, y)=(10, 2). As in Fig. 4, the inter-field motion vector a+・ separated by one field exists within the range surrounded by '1Asi, and when the b+ field is at the point shown in the figure, the inter-field motion vector lBo separated by l field is It exists within the range surrounded by the two-dot chain line. In fact, such movement by panning is possible since the Cl field is within the dash-dotted line as shown.

以上のことから、伝送される1フレーム隔てたフィール
ド間動きベクトルA1によってalフィールドとClフ
ィールドの相対的な位置が定められている時、それらの
フィールドに対するb1フィールドの位置は斜線の範囲
内にある。しかも、パニングによる画像の平行移動が滑
らかであると、b1フィールドの位置は斜線の範囲内の
中でも、第5図の黒丸で示したa1フィールドとClフ
ィールドの位置の中点を中心とした3×3の正方格子上
に存在する可(2)性が高い。したかって、ベクトルb
loをA+/2で代用することは妥当であり、その誤差
は1画素程度である。
From the above, when the relative positions of the al field and the Cl field are determined by the inter-field motion vector A1 transmitted one frame apart, the position of the b1 field with respect to those fields is within the shaded range. . Furthermore, if the parallel movement of the image due to panning is smooth, the position of the b1 field will be 3x centered on the midpoint of the positions of the a1 field and the Cl field, which are indicated by the black circles in Fig. 5, even within the diagonally shaded range. It has high flexibility (2) existing on the square lattice of 3. vector b
It is reasonable to substitute A+/2 for lo, and the error is about one pixel.

つぎに第6図は、lフレーム隔てたフィールド間動きベ
クトルA1の成分が(x、y) =(3,1)の場合を
示している。第4図と同様に1フィールド隔てたフィー
ルド間動きベクトルau)  は鎖線て囲まれる範囲内
に存在し、b+フィールドか図示されている点にある場
合、1フィールド隔てたフィールド間動きベクトルlH
o は二点鎖線で囲まれる範囲内に存在する。事実、C
1フィールドは図示されているように二点鎖線内にある
ので、パニングによるこのような動きは可能である。隣
り合うlフィールド隔てたフィールド間動きベクトルの
方向変化か直角を超えるようなパニングはないから、伝
送される1フレーム隔てたフィールド間動きベクトルA
Iによって81フィールドとClフィールドの相対的な
位置が定められている時、それらのフィールドに対する
b1フィールドの位置は斜線の範囲内にある。さらに、
パニングによる画像の平行移動か滑らかであると、b1
フィールドの位置は斜線の範囲内の中でも、第6図の黒
丸で示したa1フィールドとClフィールドの位置の中
点を中心とした2X2の正方格子上に存在する可能性が
高い。したがって、ベクトルbaa  をA1/2で代
用することができるか、この場合のA1/2の成分は整
数値とならないので、第6図の黒丸のいずれかと01フ
ィールドの位置を結ぶベクトルをベクトルbIOの代用
とする。この場合にもその誤差は1画素程度である。
Next, FIG. 6 shows a case where the components of the inter-field motion vector A1 separated by one frame are (x, y) = (3, 1). As in Fig. 4, the inter-field motion vector au) separated by one field exists within the range surrounded by the chain line, and if the b+ field is at the point shown in the figure, the inter-field motion vector lH separated by one field exists.
o exists within the range surrounded by the two-dot chain line. fact, C
Since one field is within the dash-dotted line as shown, such movement by panning is possible. Since there is no panning that exceeds the perpendicular angle to the direction change of the motion vector between fields separated by adjacent l fields, the motion vector A between fields separated by one frame is transmitted.
When the relative positions of the 81 field and the Cl field are defined by I, the position of the b1 field with respect to those fields is within the shaded range. moreover,
If the parallel movement of the image due to panning is smooth, then b1
Even within the diagonally shaded range, the field positions are likely to exist on a 2×2 square lattice centered on the midpoint between the positions of the a1 field and the Cl field indicated by the black circles in FIG. Therefore, is it possible to substitute vector baa with A1/2? Since the component of A1/2 in this case is not an integer value, the vector connecting one of the black circles in Figure 6 and the position of field 01 can be used as vector bIO. Use as a substitute. In this case as well, the error is about one pixel.

以上のように、lフィールド隔てたフィールド間動きベ
クトルb+a はlフレーム隔てたフィールド間動きベ
クトルAtを用いて、A+/2の整数部分での近似によ
り予測ができ、その誤差は1画素程度またはそれ以下で
ある。同様に。
As described above, the inter-field motion vector b+a separated by l fields can be predicted by approximating the integer part of A+/2 using the inter-field motion vector At separated by l frames, and the error is about 1 pixel or less. It is as follows. Similarly.

B+  絢[Do/27 b+  ”=  [Al/2] Cイ 牲 [B+/2 ] のように予測ができる。たたし[]は整数部分を表わす
It can be predicted as follows: B+ Aya [Do/27 b+ ”= [Al/2] C i sacrifice [B+/2 ]. The tatami [ ] represents the integer part.

しかも、このlフィールド隔てたフィールド間動きベク
トルの予測はその誤差が後の予測に影響しないので、−
時的に大きなベクトル変化があって誤差か大きくなった
としても、その後のベクトル変化か緩やかになれば再び
誤差の小さい予測かできる。
Moreover, the error in prediction of inter-field motion vectors separated by l fields does not affect subsequent prediction, so -
Even if there is a large temporal change in the vector and the error becomes large, if the subsequent vector change becomes gradual, it is possible to make a prediction with a smaller error again.

上記のような予測により行なう動き補正を第1図をもと
に説明する。
Motion correction performed by prediction as described above will be explained with reference to FIG.

まず、第1図の映像入力端子(1)にd1フィールドの
信号か入った時、非動き補正フィールドメモリ(コ)に
81フィールド、c1フィールドの信号が、また第1の
動き補正フィールドメモリ(4)にd、フィールド、 
blフィールドの信号が記憶されている。このとき、動
きベクトルB1か入力されると、第1の動き補正フィー
ルドメモリ(4)では動きベクトルB+によって記憶さ
れているd、フィールド、b+フィールドか2次元的に
移動して、映像入力端子(1)に入力されるd1フィー
ルドを基準に動き補正を行なう。これによりスイッチ(
2)を通過する信号は、d1フィールドと動きベクトル
B+により補正をおこなったb1フィールドとの信号で
ある。
First, when a d1 field signal is input to the video input terminal (1) in Fig. 1, the 81 field and c1 field signals are input to the non-motion compensation field memory (co), and the c1 field signal is also input to the first motion compensation field memory (co). ) to d, field,
The signal of the bl field is stored. At this time, when the motion vector B1 is input, the first motion correction field memory (4) moves the stored d, field, and b+ field two-dimensionally according to the motion vector B+, and the video input terminal ( 1) Motion correction is performed based on the d1 field input in step 1). This will cause the switch (
The signal passing through 2) is a signal of the d1 field and the b1 field corrected by the motion vector B+.

一方、入力された動きベクトルB1は割算器(5)によ
り2で除算され、その出力の整数部分が1フィールド隔
てたフィールド間動きベクトルCIOの予測値となる。
On the other hand, the input motion vector B1 is divided by 2 by a divider (5), and the integer part of the output becomes the predicted value of the inter-field motion vector CIO separated by one field.

第2の動き補正フィールドメモリ(6)には、非動き補
正フィールドメモリ(3)と同じくaIフィールド、 
C+フィールドの信号か記憶されている。
The second motion compensation field memory (6) includes the aI field, as well as the non-motion compensation field memory (3).
The C+ field signal is stored.

第2の動き補正フィールドメモリ(6)の内容は、lフ
ィールド隔てたフィールド間動きベクトルCIの予測ベ
クトル[B+ /2]により2次元的に移動してdlフ
ィールドを基準に動き補正か行なわれる。
The contents of the second motion correction field memory (6) are moved two-dimensionally by the predicted vector [B+/2] of the inter-field motion vector CI separated by l fields, and motion correction is performed based on the dl field.

このようにd1フィールドを基準に動き補正か行なわれ
たalフィールド、b1フィールド、 cl  フィー
ルド、d1フィールド自身の4フィールド分の信号がフ
ィールド間補間フィルタ(7)に入り、フィールド間補
間を可能とする。通常スイッチ(9)は上側接点(9x
)に接続され、フィールド間補間された信号が通過する
が、動画の信号についてはフィールド間内挿によって欠
落サンプル点の補間か行なえないので、動き検出された
時には、スイッチ(9)が画素単位で下側接点(9y)
に接続され、フィールド内補間フィルタ(8)によって
スイッチ(2)を通過した信号のみからフィールド内袖
間を行なう。
In this way, signals for four fields, the al field, the b1 field, the cl field, and the d1 field, subjected to motion compensation based on the d1 field, enter the interfield interpolation filter (7) to enable interfield interpolation. . Normally the switch (9) is the upper contact (9x
), and the inter-field interpolated signal passes through.However, for video signals, inter-field interpolation can only be used to interpolate missing sample points, so when motion is detected, the switch (9) Lower contact (9y)
The intra-field interpolation filter (8) performs intra-field interpolation only from the signal that has passed through the switch (2).

フィールド間補間フィルタ(7)またはフィールド内補
間フィルタ(8)で欠落サンプル点を補間された信号の
サンプルレートは64 、8 kl Hzとなっており
、映像出力端子(10)から出力される。
The sample rate of the signal whose missing sample points are interpolated by the interfield interpolation filter (7) or the intrafield interpolation filter (8) is 64.8 kl Hz, and is output from the video output terminal (10).

このような予測によりlフィールド隔てたフィールド間
動きベクトルを求める動き補正サブサンプル内挿方式で
は、パニング開始時にも、終了時にも安定であるだけで
なく、伝送されてくる動きベクトルに一時的な誤りかあ
っても後に悪影響を全く残さない。
The motion compensation subsample interpolation method that calculates inter-field motion vectors separated by l fields by such prediction is not only stable at the start and end of panning, but also eliminates temporary errors in the transmitted motion vectors. Even if it happens, it will not leave any negative effects afterwards.

また、パニング中に場面か変わり、またパニング中の映
像となるような特殊な場合にも安定である。さらにパニ
ングによる動きベクトルの変化か緩やかであるからこの
方式は非常に良好である。
It is also stable even in special cases where the scene changes during panning or the image changes during panning. Furthermore, since the motion vector changes gradually due to panning, this method is very good.

映像入力端子(1)にdIフィールドの信号か入力され
た時の第1図の7a〜7gまでの信号の状態を第7図に
示す。第7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fAによりM+、’F+ 、乙、
d+から補間される補間値を、またBは補間関数fBに
より−b+、dl から補間される補間値を示す。
FIG. 7 shows the states of the signals 7a to 7g in FIG. 1 when a dI field signal is input to the video input terminal (1). In Fig. 7, the horizontal line above the symbol indicates that the movement has been corrected, and A is M+, 'F+, B,
B indicates an interpolated value interpolated from d+, and B indicates an interpolated value interpolated from -b+, dl by an interpolation function fB.

[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ト
ルから1フィールド分の動きベクトルを近似により求め
、各フィールドに対して全て動き補正を行なうので、静
止画状態と同様、パニングがおこってもフィールド間補
間フィルタによる補間を安定化でき、しかも誤差の少な
い状態での補間を行なうことかでき、したかって、パニ
ング時の解像度の低下を抑制することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the motion vector for one field is obtained by approximation from the transmitted motion vector, and motion correction is performed for each field. Even if panning occurs, interpolation by the interfield interpolation filter can be stabilized, and interpolation can be performed with little error, thereby suppressing a decrease in resolution during panning.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による動き補正サブサンプ
ル内挿方式の概略構成の例、を示すブロック図、第2図
は第1図の作用を説明するためのパニング時の動きベク
トルの例を示すベクトル図、第3図はlフレーム隔てた
フィールド間動きベクトルと1フィールド隔てたフィー
ルド間動きベクトルの存在範囲を示す図、第4図、第5
図、第6図はそれぞれ1フレーム隔てたフィールド間動
きベクトルと1フィールド隔てたフィールド間動きベク
トルとの関係を示すベクトル図、第7図はこの発明によ
る動き補正サブサンプル内挿方式の信号の流れを示すタ
イミングチャート、第8図は従来の動き補正サブサンプ
ル内挿方式の概略構成の例を示すブロック図、第9図は
従来の動き補正サブサンプル内挿方式の動き補正を行な
わない場合の信号の魂れを示すタイミングチャート、第
10図は従来の動き補正サブサンプル内挿方式の動き補
正を行なう場合の信号の流れを示すタイミングチャート
である。 (1)・・・映像入力端子、(2)・・・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)・・・割算器
、(6)・・・第2の動き補正フィールドメモリ、 (
7) −フィールド間補間フィルタ、(8)・・・フィ
ールド内袖間フィルタ、(8)・・・スイッチ、(10
)・・・映像出力端子。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a motion compensation subsample interpolation method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an example of motion vectors during panning to explain the operation of FIG. 1. 3 is a vector diagram showing the existence range of inter-field motion vectors separated by l frames and inter-field motion vectors separated by 1 field, Figs. 4 and 5.
6 is a vector diagram showing the relationship between inter-field motion vectors separated by one frame and inter-field motion vectors separated by one field, respectively. FIG. 7 is a signal flow of the motion compensation sub-sample interpolation method according to the present invention. 8 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the conventional motion compensation subsample interpolation method. FIG. 9 is a signal diagram of the conventional motion compensation subsample interpolation method when no motion compensation is performed. FIG. 10 is a timing chart showing the flow of signals when performing motion correction using the conventional motion correction sub-sample interpolation method. (1)...Video input terminal, (2)...Switch, (
3)...Non-motion compensation field memory, (4)...
First motion compensation field memory, (5)...Divider, (6)...Second motion compensation field memory, (
7) - inter-field interpolation filter, (8)...intra-field interpolation filter, (8)...switch, (10
)...Video output terminal. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定のサンプル位置を保つて4フィールドで一巡
するように間欠的にサブサンプルして伝送されてくるサ
ンプル値にもとづいて、受信側で4フィールド期間に受
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
サブサンプル内挿方式であつて、送信側において検出さ
れた映像信号の1フレーム隔てたフィールド間の動き情
報にもとづき、受信側で映像信号を遅延させて補間する
サンプル値の補間位置を補正する動き補正サブサンプル
内挿方式において、送信側で検出され動き情報で、注目
するフィールドに対して1フレーム隔てた過去のフィー
ルドとの間の動き情報から、受信側において注目するフ
ィールドに対して1フィールド隔てた過去のフィールド
との間の動き情報を、上記送信側での検出動き情報の1
/2に近似予測して、送信側での検出動き情報とともに
注目するフィールドに対して過去3フィールドのサンプ
ル値の補間位置を補正し、フィールド間補間を行なうよ
うにしたことを特徴とする動き補正サブサンプル内挿方
式。
(1) Based on the sample values that are intermittently sub-sampled and transmitted in a cycle of 4 fields while maintaining a predetermined sample position, the receiving side interpolates the missing sample values received during the 4-field period. This is a sub-sample interpolation method that reproduces a video signal by delaying and interpolating sample values on the receiving side based on motion information between fields separated by one frame of the video signal detected on the transmitting side. In the motion compensation subsample interpolation method that corrects the interpolation position, the field of interest is determined on the receiving side based on the motion information detected on the transmitting side and the motion information between the field of interest and a past field that is one frame apart. The motion information between the past field separated by one field from the motion information detected on the transmitting side is
/2, the interpolation position of the sample values of the past three fields is corrected for the field of interest together with the detected motion information on the transmitting side, and inter-field interpolation is performed. Subsample interpolation method.
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