JPS63245188A - Sub-sample interpolating system for movement correction - Google Patents

Sub-sample interpolating system for movement correction

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JPS63245188A
JPS63245188A JP62079902A JP7990287A JPS63245188A JP S63245188 A JPS63245188 A JP S63245188A JP 62079902 A JP62079902 A JP 62079902A JP 7990287 A JP7990287 A JP 7990287A JP S63245188 A JPS63245188 A JP S63245188A
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movement
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山口 典之
Seiji Yao
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Abstract

PURPOSE:To constantly carry out an interfield interpolation and to suppress the deterioration in a resolution at the time of correcting a movement by approximating a movement vector between the fields spaced by one field to 1/4 of the sum of the two types of the movement vectors of the adjacent fields of a transmission side and predicting. CONSTITUTION:A switch 2 switches a video signal inputted to a video input terminal 1 and the output signal of a movement correcting field memory 8 in the timing of a sub-sample. An adder 4 adds a transmitted movement vector and a movement vector before one field transmitted from a one field delay device 3. A divider 5 divides the output of the adder 4 by four. A movement correcting field memory 7 stores a signal of the one frame of a sample rate to correct the movement by a predictive movement vector between the fields outputted from a subtracter 6. The memory 8 stores the signal of the one frame of the sample rate outputted from the memory 7 to correct the movement according to an output from the subtracter 6. A interfield interpolating filter 9 interpolates a defective sample point based on a signal passing through the switch 2 and the output signal of the memory 7.

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で、伝送されてくるfh&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 system high-definition television receiver, and calculates the amount of motion correction between each field from the transmitted fh & information. The present invention relates to a motion compensation subsample interpolation method that performs calculations to interpolate 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放送技術研究所が昭和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
ものがある。
[Prior art] This type of motion compensation sub-sample interpolation method that has been proposed in the past is based on the ``New transmission method for high-definition television'' announced by the NHK Broadcasting Technology Research Institute at its founding commemorative lecture in June 1980. There is something mentioned in the preliminary materials called (MUSE)J.

第11図は、この動き補正サブサンプル内挿方式を行う
一構成例のブロック回路図である。
FIG. 11 is a block circuit diagram of a configuration example that performs this motion compensation subsample interpolation method.

図において、(1)は18.2M HIのサンプルレー
トで伝送される映像信1/4を入力する映像入力端子、
(2)はスイッチで、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(8)の出
力信号とを32.4MH2のサブサンプルのタイミング
で切替える。 (13)は非動き補正フィールドメモリ
で、スイッチ(2)を通過した32.4MH2のサンプ
ルレートの1フレ一ム分の信1/4を蓄える。(8)は
動き補正フィールドメモリで、非補正フィールドメモリ
(13)から出力された32.4M HZのサンプルレ
ートの1フレ一ム分の信1/4を蓄え、動きベクトルに
よって動き補正を行なう。(9)はフィールド間補間フ
ィルタで、非動き補正フィールドメモリ(13)の出力
信号およびスイッチ(2)を通過した信号にもとづいて
欠落サンプル点を補間する。 (io)はフィールド内
袖間フィルタで、スイッチ(2)を通過した信号のみに
もとづいて、欠落サンプル点を補間する。 (11)は
スイッチで、動き補正を行なわない時には、上側接点(
llx)に接続されてフィールド間補間フィルタ(3)
の出力信1/4を通過させ、動き補正を行なう時、また
は動き検出がなされた時には、下側接点(fly)に接
続されてフィールド内袖間フィルタ(10)の出力信1
/4を通過させる。 (12)は欠落サンプル点が補間
され、84.8MH7のサンプルレートとなってスイッ
チ(11)を通過した信1/4を出力する映像出力端子
である。
In the figure, (1) is a video input terminal that inputs 1/4 video signal transmitted at a sample rate of 18.2M HI;
(2) is a switch that switches between the video signal input to the input terminal (1) and the output signal of a motion correction field memory (8), which will be described later, at the timing of 32.4 MH2 sub-samples. (13) is a non-motion compensation field memory that stores 1/4 of the signal for one frame of the 32.4 MH2 sample rate that has passed through the switch (2). Reference numeral (8) denotes a motion correction field memory, which stores 1/4 of one frame of the sample rate of 32.4 MHz output from the non-correction field memory (13), and performs motion correction using a motion vector. (9) is an interfield interpolation filter that interpolates missing sample points based on the output signal of the non-motion compensation field memory (13) and the signal passed through the switch (2). (io) is an intra-field filter that interpolates missing sample points based only on the signal that has passed through switch (2). (11) is a switch, and when not performing motion compensation, the upper contact (
llx) connected to the interfield interpolation filter (3)
When performing motion correction or when motion is detected, it is connected to the lower contact (fly) and output signal 1 of the field inner sleeve filter (10) is passed through.
/4 is passed. (12) is a video output terminal for interpolating missing sample points and outputting 1/4 of the signal that has passed through switch (11) at a sample rate of 84.8MH7.

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1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.
1MHzである。
The transmission method for high-definition television is sub-Nyquist sampling, which consists of four fields in one cycle, and the required bandwidth is 8.
It is 1MHz.

いま、映像入力端子(1)に入力される映像信1/4を
、4フィールドを一単位としてa l + b l +
 CI + dlで表わすと、−・・ao、bo+co
+dotl+tz+c+。
Now, 1/4 of the video signal input to the video input terminal (1) is expressed as a l + b l + with 4 fields as one unit.
Expressed as CI + dl, -... ao, bo + co
+dotl+tz+c+.

d+、a2.bl、c2.dz・・・の順に入力される
ものとし、いま、映像入力端子(1)に、a2フィール
ドの信号が入力されているとすると、非動き補正フィー
ルドメモリ(13)には、1巡前の第2フィールドb1
 と、第4フィールドd、の信号とが記憶されており、
他方、動き補正フィールドメモリ(8)には、1巡前の
第1フィールドa1と、第3フィールドC!の信号とが
記憶されている。
d+, a2. bl, c2. dz..., and if the a2 field signal is now input to the video input terminal (1), the non-motion compensation field memory (13) contains the signal from the previous round. 2 field b1
and the signal of the fourth field d are stored,
On the other hand, the motion correction field memory (8) contains the first field a1 from the previous round and the third field C! 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(8)の内容はそのベクトル量
にしたがって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が、1フレーム隔てたフィールド間
の動き補正量であると、動き補正フィールドメモリ(8
)の動き補正内容は、映像入力端子(L)に入力されて
いる第1フィールドa2の信1/4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 (8) move two-dimensionally according to the amount of the 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 (8
) is performed based on the signal 1/4 of the first field a2 input to the video input terminal (L).

スイッチ(2)は32.4MH2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が反転し、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、映像入力端子(1)から入力された第1フィー
ルドa2の信号と、動き補正が行なわれた1巡前の第3
フィールド31の信号とがスイッチ(2)を通過する。
The switch (2) is switched at the timing of 32.4 MH2 sub-samples, and the phase is inverted for each field and also depending on the motion vector. Therefore, in the above case, the signal of the first field a2 input from the video input terminal (1) and the signal of the third field a2 from the previous round where motion correction was performed
The signal in field 31 passes through 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(13)の出力信号とは、フィールド間補間フ
ィルタ(9)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 (13) are input to an interfield interpolation filter (9) to perform interfield interpolation.

f!hき補正を行なわない時、すなわちスイッチ(11
)が上側接点(llx)に接続している時には、映像出
力端子(12)からフィールド間補間された84.8M
Hzのサンプルレートの映像信1/4を出力する。
f! When not performing h correction, that is, switch (11
) is connected to the upper contact (llx), 84.8M interpolated between fields is output from the video output terminal (12).
Outputs 1/4 video signal with a sample rate of Hz.

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(10)に入力されて、フィ
ールド内袖間を行ない、スイッチ(11)が下側接点(
fly)に接続されている時、映像出力端子(12)か
らフィールド内袖間された134.8MHzのサンプル
レートの映像信1/4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 (10), performs the field inner sleeve filter, and the switch (11) switches the lower contact (
fly), the video output terminal (12) outputs 1/4 video signal with a sample rate of 134.8 MHz, which is inter-field spaced.

動き補正が行なわれずに映像入力端子(1)にa2フィ
ールドが入力されているときの第11図中の各部の信号
(12a) 〜(12e)を、第12図(a)〜(II
)に示すとおりであり、第12図(e)中のAは、フィ
ールド間内挿である補間関数f^によりbl、C1,d
lla2から補間される補間値を示す。
The signals (12a) to (12e) of each part in FIG. 11 when the a2 field is input to the video input terminal (1) without motion correction are shown in FIGS. 12(a) to (II).
), and A in FIG. 12(e) is bl, C1, d by the interpolation function f^, which is interpolation between fields.
It shows the interpolated value interpolated from lla2.

また、動き補正が行なわれ、映像入力端子(1)にa2
フィールドが入力されているときの第11図中の各部の
信号(13a) 〜(13e)は、第13図(a)〜(
e)に示すとおりであり、第13図中の記号の上の横線
は動き補正が行なわれたことを示し、第13図中のBは
フィールド内内挿である補間関数fBによりC++az
から補間される補間値を示す。
In addition, motion compensation is performed, and a2 is input to the video input terminal (1).
The signals (13a) to (13e) of each part in FIG. 11 when the field is input are as shown in FIG. 13(a) to (13e).
e), the horizontal line above the symbol in Fig. 13 indicates that motion compensation has been performed, and B in Fig. 13 is C++ az
Indicates the interpolated value interpolated from .

[発明が解決しようとする問題点1 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、動き補正を行う場合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で、欠落サンプル
点の補間を、フィールド内袖間フィルタ(10)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、
動き補正を行なった場合の解像度が低下するという問題
があった。
[Problem to be Solved by the Invention 1] 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, so Interpolation of the sample points must be performed within the field by means of an intrafield filter (10), so that
There is a problem in that the resolution decreases when motion compensation is performed.

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、動き補正を行なう場合にも解像度の低下をお
さえることが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。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a motion compensation subsample interpolation method that can suppress a decrease in resolution even when motion compensation is performed.

[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Δ11 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1/4をih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 calculates motion vectors between fields separated by one field from motion vectors transmitted between fields separated by one frame by approximation. The present invention is characterized in that it is possible to perform inter-field interpolation by correcting all signals from the first field to the fourth field by ih based on a predetermined value Δ11.

[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、その伝送側のとなり合うフ
ィールドの2種類の動きベクトルの和の曇に近似して予
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 taking advantage of the fact that there is no sudden change in the transmitted motion vector, the motion vector between fields separated by one field is determined by two types of motion of adjacent fields on the transmission side. By making predictions by approximating the sum of vectors, interpolation can always be performed using an interfield interpolation filter, thereby suppressing a decrease in resolution during motion correction.

[発明の実施例] 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 of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図はこの実施例のブロック回路図で、第11図と同
一符号はそれぞれ同一部分を示している0図において、
スイッチ(2)は、映像入力端子(1)に入力される映
像信号と、後述する第2の動き補正フィールドメモリ(
5)の出力信号とを32.4MHzのサブサンプルのタ
イミングで切替える。(3)は1フィールド遅延器で、
伝送されてくる動きベクトルを1フィールド遅延する。
FIG. 1 is a block circuit diagram of this embodiment, in which the same symbols as in FIG. 11 indicate the same parts, respectively.
The switch (2) connects the video signal input to the video input terminal (1) and the second motion compensation field memory (described later).
5) is switched at the timing of the 32.4 MHz sub-sample. (3) is a 1-field delay device,
The transmitted motion vector is delayed by one field.

(4)は加算器で、伝送されてくる動きベクトルと、l
フィールド遅延器(3)から出力される1フィールド前
の動きベクトルとを加算する。(5)は割算器で、加算
器(4)の出力を4で除算する。(6)は減算器で、伝
送されてくる動きベクトルから、割算器(5)の出力を
減じる。(7)は第1の動き補正フィールドメモリで、
スイッチ(2)を通過した32.4M HZのサンプル
レートの1フレ一ム分の信1/4を蓄え、減算器(θ)
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、(8)は第2の動き補正フィール
ドメモリで、第1の動き補正フィールドメモリ(7)か
ら出力され632.4M HZのサンプレートの1フレ
一ム分の信1/4を蓄え、減算器(6)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、フィールド間補間フィルタ(8)は、スイッチ(
2)を通過した信号および第1の動き補正フィールドメ
モリ(7)の出力信号にもとづいて、欠落サンプル点を
補間する。フィールド内袖間フィルタ(lO)およびス
イッチ(11)の動作は第11図に示した従来例と同一
である。
(4) is an adder that adds the transmitted motion vector and l
The motion vector of one field before outputted from the field delay device (3) is added. (5) is a divider which divides the output of adder (4) by 4. (6) is a subtracter that subtracts the output of the divider (5) from the transmitted motion vector. (7) is the first motion compensation field memory;
1/4 of the signal for one frame of the 32.4 MHz sample rate passed through the switch (2) is stored, and the subtracter (θ)
Motion correction is performed using the predicted motion vector between fields output from the first motion correction field memory (8), which performs motion correction using the predicted motion vector between fields output from the first motion correction field memory (7). The interfield interpolation filter (8) stores 1/4 signal for one frame and performs motion correction using the predicted interfield motion vector output from the subtracter (6).
2) and the output signal of the first motion correction field memory (7), the missing sample points are interpolated. The operations of the intra-field sleeve filter (lO) and the switch (11) are the same as in the conventional example shown in FIG.

次にこの実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment 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、バン
ニングが起こっているときの動きベクトルを示し、同図
中X軸は画面水平軸、y軸は画面垂直軸を表わしている
In order to specifically explain the operation shown in Figure 1, Figure 2 shows the motion vector when banging occurs, and in the figure, the X axis represents the horizontal axis of the screen, and the y axis represents the vertical axis of the screen. .

映像信号の各フィールドをao−d2で表わすと°−a
o、bo+co+do+a++tz+c++d+、a2
.b2+c2.d2−・・の順に流れている0図中、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
・・・A I + B l * CI + DI + 
A 2 + B 2 *・・・で表わし、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□−−−ン
ー)−ンー) きベクトルを1°−b+o、 CItl+ cllO,
a+o・−で表わすと、1フレーム隔てたフィールド間
動きベクトルと、■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。
If each field of the video signal is expressed as ao-d2, °-a
o, bo+co+do+a++tz+c++d+, a2
.. b2+c2. In the 0 diagram flowing in the order of d2-..., the inter-field motion vectors separated by one frame are...A I + B l * CI + DI +
It is expressed as A 2 + B 2 *..., and the inter-field movement □---n-)-n-) written on the diagram is expressed as 1°-b+o, CItl+cllO,
Expressed as a+o.-, the following relational expression holds between the inter-field motion vectors separated by one frame and the inter-field motion vectors separated by (1) field.

ここで、たとえばblGは次式のように書き替えること
ができる。
Here, for example, blG can be rewritten as in the following equation.

」―式の右辺第2項が十分小さいならばblOは次のよ
うに予測できる。
” - If the second term on the right side of the equation is sufficiently small, blO can be predicted as follows.

→ Al  +331 blG=□ ここで、たとえばa1〜dlの4フィールドの関係につ
いてのみ考える。ただし1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、lフィールドに1つ伝送
される。すなわち、l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、1フレーム隔てたフィールド間動きベクト
ルは破線で囲まれる範囲内にある。ただし、第3図にお
ける原点はal  フィールドの任意の画素である。
→ Al +331 blG=□ Here, for example, only the relationship between the four fields a1 to dl will be considered. However, the inter-field motion vectors separated by one frame are digital signals of 5 bits in the horizontal direction and 3 bits in the vertical direction, and are transmitted once per field. In other words, if we describe the magnitude of the motion vector between fields separated by l frames 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 It has a discrete component whose direction component is also an integer. To illustrate this, the third
As shown in the figure, 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 al 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bl 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図の一点鎖線で囲ま
れる範囲内にある。ここで、at −C4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、
第8図に示し、それぞれについてdl  フィールドの
位置と動きベクトルの予測精度について調べる。
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 BL field are within the range surrounded by the dashed line in FIG. Here, the relative relationship between the three fields of at-C4 is changed in three ways, and the results shown in FIGS. 4, 6,
The prediction accuracy of the position of the dl field and the motion vector will be investigated for each case as shown in FIG.

まず、第4図は、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 の大きさが最大の場合である。
First, FIG. 4 shows the case where the magnitude of the inter-field motion vector A1 transmitted one frame apart is maximum.

このとき、lフィールド隔てたフィールド間動きベクト
ル&LeとbIσもまた最大となり、a1〜C1フィー
ルドの相対的な位置が定められる。このとき、d1フィ
ールドは図中の三点鎖線の範囲内に存在するが、急激な
動き変化がないとすればdl  フィールドは斜線を施
した範囲内に存在する。さらにパニングのような画像の
平行移動が滑らかであると、dtフィールドは図中の黒
丸で表わした位置に存在する可能性が高い。
At this time, the interfield motion vectors &Le and bIσ separated by l fields also become maximum, and the relative positions of fields a1 to C1 are determined. At this time, the d1 field exists within the range indicated by the three-dot chain line in the figure, but if there is no sudden change in motion, the dl field exists within the shaded range. Furthermore, if the parallel movement of the image, such as panning, is smooth, there is a high possibility that the dt field will exist at the position indicated by the black circle in the figure.

−例として、dl フィールドが図示した位置にあった
場合の予測ベクトル(Az+Bt) /4と、ペクト1
画素長であり、黒丸で表わした位置にdi  フィール
ドがあれば誤差はそれ以下となるので、このような予測
は妥当である。
- As an example, the predicted vector (Az+Bt) /4 when the dl field is in the position shown, and the pect 1
This is the pixel length, and if the di field is located at the position indicated by the black circle, the error will be less than that, so such prediction is appropriate.

つぎに第6図は、1フレーム隔てたフィールド間動きベ
クトルAz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atOは一点鎖線で囲
まれる範囲内に存在し。
Next, in FIG. 6, the components of the inter-field motion vector Az separated by one frame are (x, y) = (10, 2
) is shown. Similar to FIG. 4, the inter-field motion vector atO, which is separated by one field, exists within the range surrounded by the dashed line.

b1フィールドが図示されている点にある場合、■フィ
ールド隔てたフィールド間動きベクトルblGは二点鎖
線で囲まれる範囲内に存在する。事実、C1フィールド
は図示されているように二点鎖線で囲まれる範囲内にあ
るので、パニングによるこのような動きは可能である。
When the b1 field is at the point shown in the figure, the inter-field motion vector blG separated by the ■ field exists within the range surrounded by the two-dot chain line. In fact, such movement by panning is possible because the C1 field is within the range enclosed by the dashed-double line as shown.

このとき、dl フィールドは図中の三点鎖線で囲まれ
る範囲内に存在するが、第4図における説明と同様に、
斜線の範囲内にあり、その中でも黒丸で表わした位置に
存在する可能性が高い、−例として、dl フィールド
が図示した位置にあった場合の予測ベクトル(Al+8
+) /4とベクトルbloとを第7図に示す、このと
きの予測誤差は対角1画素長であり、黒丸で表わした位
置にd1フィールドがあれば誤差はそれ以下となるので
第6図の場合も予測は妥当である。
At this time, the dl field exists within the range surrounded by the three-dot chain line in the figure, but as in the explanation in Figure 4,
The predicted vector (Al+8
+) /4 and the vector blo are shown in Figure 7. The prediction error at this time is one pixel length on the diagonal, and if there is a d1 field at the position indicated by the black circle, the error will be less than that, so Figure 6 The prediction is also valid.

つぎに第8図は、1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゜l)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aloは一点鎖線で囲まれる範囲内に
存在し、bl 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bo
oは二点鎖線で囲まれる範囲内に存在する。事実、CI
 フィールドは図示されているように二点鎖線で囲まれ
る範囲内にあるので、パニングによるこのような動きは
可能である。このとき、di フィールドは図中の三点
鎖線の範囲内に存在するが、第4図における説明と同様
に斜線の範囲内にあり、その中でも黒丸で表わした位置
に存在する可能性が極めて高い、−例として、dl フ
ィールドが図示し/4とベクトルblQとを第9図に示
す、このときの予測誤差は対角1画素長であり、黒丸で
表わした位置にdl フィールドがあれば誤差はそれ以
下となるので第8図の場合も予測は妥当である。
Next, FIG. 8 shows a case where the components of the inter-field motion vector A1 separated by one frame are (x, y)=(3°l). Similarly to FIG. 4, the inter-field motion vector alo that is separated by one field exists within the range surrounded by the dashed line, and when the bl field is at the point shown in the figure, the inter-field motion vector bo that is separated by one field is
o exists within the range surrounded by the two-dot chain line. Fact, C.I.
Such movement by panning is possible because the field is within the range enclosed by the dashed-two dotted line as shown. At this time, the di field exists within the range indicated by the three-dot chain line in the figure, but as in the explanation in Figure 4, it is also within the diagonally shaded range, and there is a very high possibility that it exists at the position indicated by the black circle. , - As an example, the dl field is /4 and the vector blQ is shown in Fig. 9. In this case, the prediction error is one pixel length on the diagonal, and if the dl field is at the position indicated by the black circle, the error is Since it is less than that, the prediction is valid also in the case of FIG.

図の場合も予測は妥当である。The prediction is also valid in the case of the figure.

以上のように、1フィールド隔てたフィールド間動きベ
クトルblOはlフレーム隔てたフィール(A+ + 
B+) /4の整数部分での近似により予測ができ、そ
の誤差は対角1画素程度またはそれ以下である。同様に
、 c+o’= [(B++C+) /4]のように予測が
できる。ただし[]は整数部分を表わす。
As described above, the inter-field motion vector blO separated by 1 field is the motion vector blO separated by 1 frame (A+ +
Prediction can be made by approximating the integer part of B+)/4, and the error is about one pixel on the diagonal or less. Similarly, prediction can be made as c+o'=[(B++C+)/4]. However, [ ] represents the integer part.

しかし、従来から提案されている動き補正サブサンプル
内挿方式で、送られてくる映像信号と動きベクトルとの
タイミングを考えれば、lフィールド隔てたフィールド
間動きベクトルは、1フレーム隔てたフィールド間動き
ベクトルを用いて、以下のように予測しなければならな
い。
However, in the motion compensation subsample interpolation method that has been proposed in the past, if we consider the timing of the transmitted video signal and motion vector, the interfield motion vector separated by l fields is the interfield motion vector separated by one frame. Using the vector, we have to predict as follows.

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、一
時的に大きなベクトル変化があって誤差が大きくなった
としても、その後のベクトル変化が穏やかになれば再び
誤差の小さい予測ができる。
Moreover, the error in prediction of inter-field motion vectors separated by l fields does not affect subsequent predictions, so even if there is a temporary large vector change and the error becomes large, the subsequent vector change will be gentle. Once again, predictions with small errors can be made.

上記のような予測により行なう動き補正を第1図および
第10図のタイミング図を用いて説明する。
Motion correction performed by prediction as described above will be explained using timing charts shown in FIGS. 1 and 10.

まず、映像入力端子(1)にd1フィールドの信号が入
力されたとき、第1の動き補正フィールドメモリ(7)
にはa1フィールド、およびC1フィールドの信号が、
また第2の動き補正フィールドメモリ(8)にはdo 
フィールド、およびb1フィールドの信号が記憶されて
いる。この時、動きベクトルB!が入力されると、lフ
ィールド遅延器(3)の出力は1フィールド前の動きベ
クトル出力され、さらに割算器(5)により4で除算さ
れ、減算器(8)でB1から減算されてその出力B1−
%(A1+Bt)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。第1の動
き補正フィールドメモリ(7)の内容は、lフィールド
隔てたフィールド間動きペクト元凶に移動し1映像入力
端子(1)に入力されるdl フィールドを基準に動き
補正を行なう。
First, when a d1 field signal is input to the video input terminal (1), the first motion correction field memory (7)
The signals of the a1 field and the C1 field are
In addition, the second motion correction field memory (8)
field, and b1 field signals are stored. At this time, motion vector B! is input, the output of the l-field delay device (3) is outputted as the motion vector of one field before, which is further divided by 4 in the divider (5), and subtracted from B1 in the subtracter (8) to obtain the motion vector of the previous field. Output B1-
The integer part of %(A1+Bt) becomes the predicted value of the inter-field motion vector CIO separated by one field. The contents of the first motion correction field memory (7) are moved to the source of the inter-field motion pect separated by l fields, and motion correction is performed based on the dl field input to the 1 video input terminal (1).

他方、第2のフィールドメモリ(8)に記憶されている
dOフィールドおよびbl フィールドの信号は、1フ
ィールド前の時点では、第1の動き補正フィールドメモ
リ(7)に記憶されており、この時に映像入力端子(1
)に入力されたC1フィールドの信1/4を基準に、1
フィールド隔てたフィールド間動きベクトルbloの予
測ベクトルら、dl  フィールドを基準に第1の動き
補正フィールドメモリ(7)と同じく予測ベクトルこの
ようにdl フィールドを基準に動き補正が行なわれた
al  フィールド、bl  フィールド、C1フィー
ルド、d1フィールド自身の4フイ一ルド分の信号が゛
フィールド間補間フィルタ(9)に入り、フィールド間
補間を可能とする0通常、スイッチ(11)は上側接点
(llx)に接続されていて、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
補間を行なわないので、動き検出された時には、スイッ
チ(11)が画素単位で下側接点(lly)に接続され
てフィールド内袖間フィルタ(lO)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。
On the other hand, the signals of the dO field and bl field stored in the second field memory (8) were stored in the first motion compensation field memory (7) one field before, and at this time Input terminal (1
), based on 1/4 of the C1 field input in
The predicted vectors of the inter-field motion vectors blo separated by fields are the same as the first motion correction field memory (7) based on the dl field. The al field and bl are thus motion-corrected based on the dl field. The signals for the four fields of field, C1 field, and d1 field enter the interfield interpolation filter (9), which enables interfield interpolation.Normally, the switch (11) is connected to the upper contact (llx). The inter-field interpolated signal passes through the video signal, but when motion is detected, the switch (11) connects to the lower contact (lly) in pixel units. The intra-field interpolation is performed only from the signal that has been passed through the switch (2) by the intra-field interpolation filter (lO).

フィールド間補間フィルタ(8)、またはフィールド内
袖間フィルタ(10)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64.8MH1となっており、映
像出力端子(12)から出力される。
The sample rate of the signal whose missing sample points are interpolated by the interfield interpolation filter (8) or the intrafield interpolation filter (10) is 64.8MH1, and is output from the video output terminal (12).

このような予測により、1フィールド隔てたフィールド
間動きベクトルを求める実施例では、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があっても後に悪影響を残さ
ない。
In an example in which motion vectors between fields separated by one field are determined by such prediction, not only is it stable at the start and end of panning, but even if there is a temporary error in the transmitted motion vector, it is Leaves no negative impact.

また、パニング中に場面が変わり、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が線やかになる。
It is also stable even in special cases where the scene changes during panning or the image changes during panning. Furthermore, changes in motion vectors due to panning become more linear.

映像入力端子(1)にC2フィールドの信号が入力され
ているときの第1図の(10a)〜(10f)までの信
号の状態を第10図に示す、第10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bl、c+、dl、a2から補間される補間値を、B
は補間関数fBによりdl、a2から補間される補間値
を示す。
Figure 10 shows the states of the signals (10a) to (10f) in Figure 1 when the C2 field signal is input to the video input terminal (1). The horizontal line indicates that the motion has been corrected, and A is the interpolated value interpolated from bl, c+, dl, a2 by the interpolation function fA, and B
indicates an interpolated value interpolated from dl and a2 by the 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フイ一ルド分の動きベクトルを近似予測し、
この近似予測にもとづいて、各フィールドに対して全て
動き補正を行なう構成としたので、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補間を行なうこ
とができるので、パニング時の解像度の低下を十分にお
さえられることができる効果が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a motion vector for one field is approximately predicted from a transmitted motion vector,
Based on this approximate prediction, we configured the structure to perform motion compensation for each field, so as in the still image state,
Even if panning occurs, interpolation by the interfield interpolation filter can be stabilized, and interpolation with less error can be performed, so that it is possible to sufficiently suppress 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のブロック回路図、第2図
はこの実施例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6図および第8図はそれぞれ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
動きベクトルとの関係を示すベクトル図、第5図、第7
図および第9図はそれぞれ1フレーム隔てたフィールド
間動きベクトルから予測される1フィールド隔てたフィ
ールド間動きベクトルと実際の1フィールド隔てたフィ
ールド間動きベクトルの例を示すベクトル図、第10図
はこの実施例の信号の流れを示すタイミングチャート、
第11図は従来の動き補正サブサンプル内挿方式を適用
したー構成例のブロック回路図、第12図はこの従来例
の動き補正を行なわない場合の信号の流れを示すタイミ
ングチャート、第13図は同じく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。 (2)・・・スイッチ、(3)・・・1フィールド遅延
器、(0・・・加算器、(5)・・・割算器、(6)・
・・減算器、(7)・・・第1の動き補正フィールドメ
モリ、(8)・・・!82の動き補正フィールドメモリ
、(9)・・・フィールド間補間フィルタ、(lO)・
・・フィールド内袖間フィルタ、(11)・・・スイッ
チ、(12)・・・映像入力端子。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Fig. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a vector diagram showing an example of motion vectors during panning to explain the operation of this embodiment, and Fig. 3 is a field separated by one frame. A diagram showing the existence range of inter-field motion vectors and inter-field motion vectors separated by one field, FIG.
6 and 8 are vector diagrams showing the relationship between inter-field motion vectors separated by l frames and inter-field motion vectors separated by 1 field, respectively;
9 and 9 are vector diagrams showing examples of inter-field motion vectors separated by one field predicted from inter-field motion vectors separated by one frame and actual inter-field motion vectors separated by one field, respectively, and FIG. A timing chart showing the signal flow of the embodiment,
Fig. 11 is a block circuit diagram of a configuration example in which the conventional motion correction sub-sample interpolation method is applied, Fig. 12 is a timing chart showing the signal flow when motion correction is not performed in this conventional example, and Fig. 13. is a timing chart showing the flow of signals when motion correction is similarly performed. (2)...switch, (3)...1 field delayer, (0...adder, (5)...divider, (6)...
...Subtractor, (7)...First motion compensation field memory, (8)...! 82 motion correction field memory, (9)...interfield interpolation filter, (lO).
. . . field inner sleeve filter, (11) . . . switch, (12) . . . video input terminal. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)4フィールドで一巡する所定のサンプル位置でも
つて間欠的にサブサンプルされ、伝送されてくるサンプ
ル値を、受信側で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とともに、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、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、注目するフィールドとこのフィールドより1フ
レーム隔てた過去のフィールドとの間の第1の動き情報
と、当該注目するフィールドより1フィールド前のフィ
ールドとこのフィールドより1フレーム隔てた過去のフ
ィールドとの間の第2の動き情報との和の1/4を求め
、この値を上記第1の動き情報から減算して当該注目す
るフィールドの動き情報を近似予測し、この近似予測し
た動き情報のみにもとづいて当該注目するフィールドよ
り過去3フィールドのサンプル値の補間位置を補正して
欠落サンプル値の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) The sample values that are intermittently subsampled and transmitted at predetermined sample positions that go around in four fields are interpolated on the receiving side to reproduce the video signal, and then transmitted. In the motion compensation subsample interpolation method, which corrects the interpolation position of sample values to be interpolated by delaying the video signal based on motion information between fields separated by one frame of the video signal detected on the side, the field of interest and this First motion information between a past field that is one frame apart from the field, and second motion information between a field that is one field before the field of interest and a past field that is one frame apart from this field. Find 1/4 of the sum of , subtract this value from the first motion information to approximately predict the motion information of the field of interest, and based only on this approximately predicted motion information, calculate the motion information of the field of interest. A motion compensation subsample interpolation method characterized in that interpolation positions of sample values of the past three fields are corrected to interpolate missing sample values.
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