JPS63313983A - テレビジョン画像の動きベクトル処理装置 - 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〕 本発明は、テレビジョン画像の動きベクトル処理装置に
関するものである。このような動きベタ１−ルの処理は
、特にテレヒジョン標準方式変換装置やスローモーショ
ン処理装置に用いられるが、これに限られるわけではな
い。

〔従来の技術〕

国際的なテレビジョン番組の交換には、国によってテレ
ビジョン標準方式が異なる、例えばイギリス連合王国で
使用するＰＡＬ方式では６２５本。

・毎秒５０フイールド（６２５１５０）であり、アメリ
カ合衆国で使用するＮＴＳＣ方式では５２５本、毎秒６
０フイールド（５２５／６０）であるので、標準方式変
換（以下、車に「方式変換」という。）装置が必要であ
る。

これまで多くの種々の方式変換装置が提案されてきたが
、それらのうち最もよいのは、英国放送会社によって開
発されたＡＣＥ　（八ｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｏｎｖｅｒｓ
ｉｏｎビｑｕｉｐｍｅｎｔ　）である、ＡＣＥは、基本
的には、入力デジタル・テレビジョン信号をライン（走
査線）毎に処理して出力デジタル・テレビジョン信号を
作るのに必要な補間されたサンプルを取出している。補
間は、入力テレビジョン信号の４本の連続する水平ライ
ンを用いて空間的に行うだけでなく、人力テレビジョン
信号の４つの連続するフィールドを用いて時間的にも行
っている。よって、出力テレビジョン信号の各ラインは
、入力テレビジョン信号の１６本のラインからの各サン
プルにそれぞれ加重係数（ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ　ｃｏｅ
ｆｆｉｃｉｅｎｔ　）を乗じて作り出している。

ＡＣＥについての詳細は、英国特許明細書ＧＢ−Ａ−２
０５９７１２号及び「テレビジョン」　（英国王立テレ
ビジョン協会雑誌）　１９８２年１月及び２月号の１１
〜１３頁に掲載のＲ，Ｎ、Ｒｏｂｉｎｓｏｎ及びＧ、Ｊ
、Ｃｏｏｐｅｒ両氏による「８０年代の４フイールド・
デジタル標準方式変換装置」に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ＡＣＥは良好な結果を与えているが、設備が大きくて扱
いにくいという問題がある。この問題を解決するため、
我々は先に、成る標準方式の入力デジタル・テレビジョ
ン信号を受ける３個のフィールド・メモリ及び４個の４
ライン・メモリを設け、これを用いて入力テレビジョン
信号の連続する４フイールドの各々からの４本の連続ラ
インより成る１６本ラインのアレイを取出すようにした
テレビジョン方式変換装置を提案した。加重係数メモリ
により、１６個の加重係数の組を記憶する。これらの各
組は、異なる標準方式の出力デジタル・テレビジョン信
号の入力テレビジョン信号の１６ラインに対するそれぞ
れのラインの空間及び時間的位置に対応する。それから
、２個の補間フィルタにより、入力テレビジョン信号の
１６ラインの各々からの対応するサンプル値に加重係数
の１組における各加重係数を乗じ、それらの積を足して
補間したサンプル値を作り、ライン毎に出力テレビジョ
ン信号を作り出す。そして、作り出した出力テレビジョ
ン４ｇ号のラインを４個の出力フィールドメモリに記憶
させる。出力テレビジョン信号が入力テレビジョン信号
より多くのラインを有する場合に生じる追加のラインを
記憶させるため、１個の４５−ライン・メモリを補間フ
ィールドの１つと出力フィールド・メモリの間に入れる
。これ以上の詳細は、我々の英国特許明細書ＧＯ−Ａ−
２１４０６４４号を参照されたい。

このような垂ｉＡ的及び時間的補間技法を用いる方式変
換装置の動作は、動きの描写は良好であるが画がぼやけ
、垂直方向の解像度は維持するが揺れ（ｊｕｄｄｅｒ）
が大きい。前者は、じゃまなエイリアス（折返し）効果
を防ぐため、あとで濾波する結果化じるものであり、後
者は、隣接する２次元的繰返しサンプル構成を押付ける
結果化じるものである。

そこで、我々は、テレビジョン方式変換装置及びスロー
モーション処理装置においては動きベクトルの評価又は
見積りを併用すべきである、と提案した。現在の多くの
動きベクトル見積り方法の問題点は、主題が一般にひと
りの人の頭部及び肩か又はテーブルを囲んで坐った少数
の人間かであるビデオ会２１タイプの画像に偏って使用
されていることである。このタイプのテレビジョン画１
象については、例えば、競馬においてカメラでレースの
先頭馬を追うような放送テレビジョン画像に比較すると
、動きが簡単である。この例のような仄況では、例えば
カメラが動くので、動きが複雑である。すなわち、背景
は１フイールド当たり８画素より大きなスピードで動く
であろうし、一方、前景の中には全速力で走る少なくと
も１頭の馬があるであろう。したがって、−動きベクト
ル見積り方法では、既に動いている背景とは異なる方向
に、動くであろう馬の足を追って行かなければならない
。また、画像の縁（へり）又は端（はし）の部分に対す
る動きベクトル発生の問題もある。

本発明の目的（課題）は、テレビジョン画像における改
良された動きベクトル処理装置を提供することである。

本発明の他の目的は、改良されたテレビジョン方式変換
装置を提供することである。

本発明の別の目的は、改良されたスローモーション処理
装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるデジタル・テレビジョン画像に関する動き
ベクトル処理装置は、画像中の複数の画素ブロックにお
ける画素の動きをそれぞれ表わす複数の動きベクトルを
作り出すための１個のベクトルフィルタ及び１個のベク
トル計算器と、複数の動きベクトルをグループに分け、
各グループにそれぞれ異なる大きさ及び方向の所定範囲
内にある動きベクトルを組入れるための１個の処理器と
、最も多くの動きベクトルが入っている複数グループの
各動きベクトルを、それぞれのグループの動きベクトル
を表わすただ１つの動きベクトルに代える処理器とを有
する。

〔実施例〕

この発明の主題をなす動きベクトル処理の理解を容易に
するために、先ずかかる動きベクトル処理を使用する２
つの方式変換装置及びスローモーション処理装置の構成
と動作を述べる。これらの方式変換装置は、垂直解像度
を維持し、フィールド間の動きを補うことにより揺れ（
ｊｕｄｄｅｒ）を除去している。事実上、連続するフィ
ールド間の動きが解析され、これらのフィールドは変換
を行うことができる静止画を表わすように画素毎に揃え
（合わせ）られる。結果として、垂直解像度を維持でき
る。

この方式変換装置は、２つの部分に分割できる。

第１の部分は、垂直及び時間補間を行って５２５／６０
テレビジョン方式と６２５／　５０テレビジョン方式を
相互に変換する周知の方式変換装置に類似している。こ
れは、垂直解像度を維持する出力を発生するが、揺れの
付加効果を生じる。この揺れを除去するため、変換過程
で使用される入力デジタル・テレビジョン信号の４フイ
ールドを、方式変換装置の第２の部分を形成する動き解
析器から発生される動きベクトルの制御のもとに配列す
る。

これを第１図に非電に簡略化したブロック図でボす。成
る方式の入力デジタル・テレビジョン信号の映像部分（
これは、例えばアナログ・テレビジョン信号を１３．５
ＭＨｚでサンプリングして得てもよい。）が補間器（１
）に供給され、そこから異なる方式の所要の出力テレビ
ジョン信号の映像部分が得られる。動き解析器（２）は
輝度映像を受けて動きベクトルを得、これを入力テレビ
ジョン信号の連続するフィールド間の動きを表わすデー
タとして？ｄｉ間器（１）に供給してその動作を制御す
る。補間器（１）は、例えば上述した周知の方式変換装
置の対応する部分と一般に同様な方法で動作する。しか
しながら、また、動きベクトルの制御のもとに補間の際
に使用される４フイールドを配列する手段を有する。

４フイールドの再位置決めは、２段階で行われる。第１
段階では、各フィールドに関連した可変遅延要素のアド
レスを変化して画像を最も近いライン又はサンプルに移
す。第２段階では、±　１／１６ライン又は１サンプル
の±　１７８内で垂直及び水平の両方向に移す補間法を
使用する。動きがなくても、上述の方法と共に使用して
ライン方式の変換を可能とする。

垂直補間器はフィールド当たり４個のタップを有し、静
止画に対して８タツプ垂直フイルタを効果的に適用させ
る。８り・ノブ補間器は、良好な垂直解像度を最小歪に
維持する。水平補間器の歪の影響は問題がなく、従って
例えば４タツプ水平フイルタを使用してもよいが、２タ
ツプ水平フイルタを使用する。

時間補間器は、遠近変化の補間を可能とする通常動作で
使用されるが、目立つ動きへりｌ・ルが検出されないと
き、補間器（１）は、画像を再位置決めできない通常の
方式変換動作に戻らなければならない。

乱いフィールドレートからより低いフィールドレートに
変換するとき、到来するフィールドは、任意の動きの劣
化を伴うことなく１つの補間フィールドを時折欠落でき
るように補間される。補間はすべて入力フィールドレー
トで行われて時間軸補正器に通され、この時間軸補正器
は出力方式に必要な期間にわたってフィールドを広げる
。

上述の動作は、５２５／　６０から６２５／　５０への
変換のとき必要である。しかし、５２５ラインのみ入力
（イ号に存在するとき、６２５ラインを発生しなければ
ならないことは明白である。

ライン数の変換問題を克服するため、入力端で第２の時
間軸補正器を使用して６０Ｈｚのレートで５８５ライン
を有する信号を発生する。５８５ライン・フォーマット
は、６２５ライン・フォーマットのアクチブ画像情報を
含むことができる。この第１の時間軸補正器によれば、
ときたま映像情報をもたないラインが発生する。この間
補間器のメモリは凍結（ｆｒｅｅｚｅ）されるので、前
の出力ラインを発生ずるのに使用した同じラインから付
加的な補間ラインを発生できる。この方法により、元の
５２５ラインから６２５ラインを補間できる。

次に、５８５／　６０フオーマツトを選択する理由を詳
細に説明する。６２５ラインの画像は、各フィールドで
２８８のアクチブラインを含み、且つ各水平ラインに１
３．５ＭＩＩｚのサンプリングレートで７２０サンプル
を含む。後述する第２図及び第３図のテレビジョン方式
変換装置の回路は、画像をプラス又はマイナス２４サン
プルだけ水平方向にシフトさせる手法を使用する。これ
は、最小４８サンプルの水平ブランクを要する。従って
、フィールドに必要な全サンプル位置の数は （７２０＋４８）　Ｘ２８８　＝２２１１８４である。

シ／１，７−ムを通して１３．５ＭＨｚのクロックを使
用すると、明らかに多大な利点があり、この場合、６０
１１ｚ周期（正確には５９．９４１１ｚ周期）内のクロ
ックサイクルの数は である。

■フレームに５７６ラインのデータが必要な場合は、水
平サンプル数は７８２．０３１２５となる。この数は所
’９の（７２０＋４８）のサンプルを含むのに十分であ
るけれども、小数サンプルは構造がライン軸に対して非
直交であったことを意味する。これは方式変換装置の残
部の設計を著しく困難にするので、所要のライン数を５
７６から各ラインに存在する全サンプル数、実際には７
７０まで次第に増大させた。

ＩＨ交構造を作る唯一のフォーマットは５８５／　６０
フオーマツトであり、これは更に第１フイールドで４ラ
イン、第２フイールドで５ラインの有用な垂直ブランク
及び５０サンプルの水平ブランクを与える。

後述する６２５／　５０から６２５／　５０へのスロー
モーションモードでは、６０Ｈｚの周期内に６２５フォ
ーマットのアクチブ映像を記憶する必要はなく、従って
通常の６２５／　５０フオーマントで補間及びその他の
処理が行われる。

低いフィールドレートからより高いフィールドレートへ
変換するとき、出力レートで映像信号を発生するのに入
力時間軸補正器が必要である。これは、時折入カフイー
ルドを反復することによって行われる。フィールドを反
復するとき、前の出力フィールドを作るのに使用した同
じ入力フィールドに補間が通用されるように、補間器の
メモリをすべて凍結しなければならない。

この手法を使用しない場合は、２組の補間器及び動き検
出器が欠落したフィールドを作るのに必要である。

上述の動作は、　６２５／　５０から５２５／　６０へ
の変換のとき行われる。毎秒６０フイールドの周期の間
に６２５ライン存在させるためには、５８５／６０の中
間フォーマットを用いることがまた必要である。この過
程で、元の６２５から５２５のみ作ればよいので、補間
ラインの幾つかは必要ないであろう。従って、出力側に
最終的な５２５／　６０フオーマツトを発生ずるのに時
間軸補正器が必要である。

必要な補間量は、入力及び出力同期パルスの位相を比較
することにより決定される。

上述の如く、動きの解析は人力映像の輝度で行われる。

使用する方法は、各画素に対して単一の動きベクトルに
達するために多数の段階を含む。

水平に±２４画素画素面に±８　（フィールドレート）
の範囲で動きを検出できる。

第１段階では、水平に１６サンプル、垂直に８ライン離
れたスクリーン上の点の画像の動きを、ブロック整合法
を使用して決定する。■フィールドの元の動きベクトル
を１６サンプル毎及び８ライン毎に計算する。これらの
点の各々は、検索ブロックの中心にある。（既念的にい
えば、検索ブロックの領域で２フイ一ルド間の差の合計
か発生される毎に次のフィールドにわたって、各ブロッ
クは水平に±２４サンプル、垂直に±８サンプル走査さ
れる。最小の総合差は、その点の対象物がどの方向に動
いたかを示す。

実際は、上述の手法は、必要なハードウェアの量及び複
雑さを大いに減少する個別の各ステップに適用される。

すなわち、 （ステップ１） 中央位置、左に１６サンプル及び右に１６サンプルの丁
度３つの位置における最小の差を試験（テスト）する。

（ステップ２）上記の点から開始する。

８サンプル又はラインのステップで上記開始点のまわり
に対称的に分布した９個の位置における最小の差を試験
する。

（ステップ３）上記に示した点より開始する。

４サンプル又はラインのステップで上記開始点のまわり
に対称的に分布した９個の位置における最小の差を試験
する。

（ステップ４）上記に示した点より開始する。

２サンプル又はラインのステップで上記開始点のまわり
に対称的に分布した９個の位置における最小の差を試験
する。

（ステップ５）上記に示した点より開始する。

１サンプル又はラインのステップで上記開始点のまわり
に対称的に分布した９個の位置における最小の差を試験
する。

（ステップ６） ステップ５の後、対象物の動きを最も近い画素に対して
検出する。第６番目のステップを付加することにより、
もっと正確なベクトル値が得られる。この第６番目のス
テップでは、ステップ５でボした最終位置に生じた差を
上下の２つの差と比較して垂直ベクトル値を調整し、左
右の２つの差と比較して水平ベクトル値を１ｆｆｌする
。

上述の方法により、基準検索ブ１コフクと次のフィール
ドの同様なブロック（゛イ★索位置）の映像データの間
の相関を得ることができる。ステップ５では、真の動き
は検出されたものより大体１／２画素であったかもしれ
ないが、たとえ正確な相関が得られなくとも、この点が
最良の相関を生ずることが必要である。これを確実に生
じさせるため、１／２ナイキスト周波数で＋６ｄＢ減衰
のガウスフィルタにより画像を垂直及び水平の両方向に
濾波してもよい。

同様に、ステップ４に対して、１／４ナイキスト周波数
で６ｄＢ減衰のガウスフィルタにより画像を濾波しても
よく、そうすると検出における１画素エラーを許す。

ステップ３では、１／８ナイキスト周波数で６ｄＢ減衰
のガウスフィルタで濾波された２画素エラーを許す画像
を使用する。

ステップ２では、　１／１６ナイキスト周波数で６ｄ１
３減衰のガウスフィルタで濾波された４画素エラーを許
す画像を使用する。

最後に、ステップ１では、　１／３２ナイキスト周波数
で６ｄＢ減衰のガウスフィルタで濾波された８画素エラ
ーを許す画像を使用する。更に、ステップ１，２．３及
び４の間両像が非常に多量に濾波されるので、サンプル
の数を例えば半減でき、これは更に計算の数及び必要な
ハードウェアの量を大きく減少させる。

有効な検索ブロックの大きさは、高さが１６ライン長さ
が４８サンプルである。大きな平面領域の動きを正確に
検出するには、大きな検索ブロックが必要である。平面
領域の中央部分は、これらの点の画素の値が成るフィー
ルドから次のフィールドまで変化しないので重要でない
が、かかる対象物の端縁は明らかに重要である。動きの
検出が水平に±２４サンプル、水平に±８ライン制限さ
れれば、上述の検索ブロックの大きさは正確な動きを検
出するには最小の大きさである。

方式変換装置において、動き検出器（２）に入る輝度映
像は、変換モードに応じて５８５ライン／毎秒６０フィ
ールドの種々の形をしている。これは、５２５ライン人
力に対して反復ライン又は６２５ライン入力に対して反
復フィールドから成るかもしれない。更に、入力は両方
のフィールド極性を有する。第１の過程は、データの連
続性及び動き評価（見積り）処理の単一フィールド極性
を確実にすることである。これはベクトル・インタフェ
ースによる入力データの補間によって行われ、連続する
動き検出及び相関を補助するよう連続性及び水平方向へ
の濾波作用を維持する。

この回路からの個別の出力は、動き評価ベクトルフィル
タ及び動き検出フィールドメモリ／ベクトル選択器に通
される。上述の如く、ベクトル・インタフェースの出力
は、空間的に連続した単一フィールド極性のデータであ
る。フィールドメモリ／ベクトル選択器に対する出力は
、入出力モードに依存する。成るモードではそれは連続
であり、他のモードではそれは反復ライン／フィールド
を含む。ベクトルフィルタ及びベクトル計算器は、上述
したステップを行う。

種々のステップの処理は、ベクトル計算器及びベクトル
処理器で行われる。ベクトル計算器はステップ１〜５を
行い、ベクトル処理器はステップ６を行う。更に、ベク
トル処理器は動き評価の第２段階を次のように行う。

各８×１６ブロツクに対して７の動きベクトルの中から
４つを選択し、これら７つの動きベクトルは、それぞれ
特定のブロックに対して１つ、６つの最も近いブロック
に対して６つである。

更に、ベクトル処理器は、全入カフイールドを通して４
つの最も共通の動きベクトルを決定し、これらは形式上
の動きベクトルと呼ぶ。形式上の動きベクトルは、任意
の局部的な動きベクトルを実際に計算できない場合に、
フィールドの端縁に近接した境界領域で主に使用する。

また、任意の１以上の局部的動きベクトルが等しければ
、その後これらは形式上の動きベクトルによって置換さ
れる。

動き検出の次の段階で、各画素に対して、フィールド０
〜１で外挿した位置間の差を発生して４つの動きベクｉ
・ルを試験する。方式変換中、２つのフィールド、すな
わちフィールド０とフィールドｌの間に補間すべき１つ
のフィールドが必要である。従って、これらの２つのフ
ィールド間で発生された動きベクトルは最も動きを表わ
しているものと考えられる。これら２つのフィールドか
ら４つの動きベクトルを使用する。どれが正しい動きベ
クトルであるかを決定するために、フィールド０からの
画素とフィールド１からの画素を比較し、その動きベク
トルを使用して発生すべき画素はフィールド０からのも
のか、そしてその画素はフィールド１だけ進んだものか
を決定する。数学的に示すと、位置”＋　ｙ＋２を発生
しなければならない場合（ただし、Ｘ＝水平位置、ｙ＝
垂直位置、２−フィールドＯ及び１間の時間位置）、比
較のために使用される画素は下記のようになる。

フィールド０を２−〇、フィールドｌを２＝１とする。

フィールド０からの画素 ｘＯ＝ｘ−（Ｖｈ″２） ｙｏ　＝ｙ　−（Ｖｖ′４　ｚ） フィールド１からの画素 ｘｌ−ｘ＋　（１ｚ）Ｖｌｌ ）”　＝）’＋　（１ｚ）　Ｖｖ Ｖｈ＝ベクトルの水平成分 Ｖｖ＝ベクトルの垂直成分 各動きベクトルに対して、フィールドＯ及びフィールド
１で示された画素間の差の係数を見出す第１見積りとし
て、最小差を正しい動きベクトルを示すものと仮定する
。多くの動きベクトルが非常に類似した差を生ずる場合
は、再びフィールド−１及び０間を比較してこれらの動
きベクトルを試験する。

フィールド−１からの画素 ｘ”＝ｘ　−（１＋ｚ）　Ｖｈ ）’−”＝）’−（１＋ｚ）Ｖν この第２の試験により生じた残りの動きベクトルの差の
最小係数は、最も正確に動きベクトルを表わしていると
考えられる。

多くの動きベクトルがなお類似の差を持つ場合は、動き
がないと仮定するように選択する。水平成分のみが変化
して垂直成分が変化しなければ、水平成分のみをゼロに
設定し、垂直成分は検出値に維持する。垂直成分のみが
変化して水平成分が変化しなければ、水平成分を検出値
に維持し、垂直成分のみをゼロに設定する。選択した画
素の差が非常に大きければ、両方向で全動きベクトルを
ゼロに設定するように選択する。

画素が動きベクトルを割り当てられると、最終段階が通
用される。この場合、各画素の動きは成るフィールドか
ら次のフィールドまで追跡され、帰納（ｒｅｃｕｒｓｉ
ｖｅ　）フィルタがベクトル値に適用される。これはノ
イズの影響及び小さな動きの見積りエラーを除去し、ま
た動きベクトルの軌跡を円滑にする。

画素の動きを追跡するのに２つの方法がある。

その第１の方法では、フィールドｔの画素に対する動き
ベクトルを使用してフィールド（ｔ＋１）の画素を示す
。それから、フィールド（ｔ　＋　１）のこの画素に対
して決定された動きベクトルを繰返し濾波し、フィール
ド（ｔ＋１）の画素に対する最終の動きベクトルを形成
する。

第２の方法では、フィールドｔの所定の画素に対する動
きベクトルを使用してフィールド（１−１）の画素を示
す。それから、この画素からの動きベクトルを所定の画
素に対する動きベクトルと共に繰返し濾波し、フィール
ドｔのこの所定の画素に対する最終の動きベクトルを形
成する。

いずれの場合も、最終出力は各画素に対する１つの動き
ベクトルであり、これは、動き解析器（２）から方式変
換過程で使用する４つのフィールドを揃えるのに用いる
補間器（１）に通される。

６２５ライン、５０フイ一ルド／秒の入力デジタル・テ
レビジョン信号の５２５ライン、　６０フイ一ルド／秒
の出力デジタル・テレビジョン信号に変換する第１方式
変換装置を第２図に詳細なブロック図で示す。

５０フイ一ルド／秒でサンプルレートが１３．５ＭＩＩ
ｚの入力映像すなわらＣＣｌＲ６０１データはデマルチ
プレクサ（３１）に供給され、このデマルチプレクサ（
３１）はそのデータを輝度成分Ｙ、同期信号５ＹＮＣ及
び色成分ＵＶに分離する。輝度成分Ｙは４フイ一ルド輝
度時間軸補正器（ＴＢＣ）（ＩＩＹ）に供給され、色成
分ＵＶは４フイ一ルド色ＴＢＣ（ＩＩＣ）に供給される
。同期信号５ＹＮＣは、外部入力端子からの入力フィー
ルド極性信号及び別の外部入力端子からの出力フィール
ド同期基準信号と共に制御器（３２）に供給される。上
記輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）及び色’１’　Ｂ　Ｃ（ＩＩＣ
）は時々フィールドを反復し、その結果出力は６０フイ
一ルド／秒である。、１つのフィールドを反復する上記
ＴＢＣ（ＩＩＹ）及びＣＩＩＣ）への制御信号Ｃは、入
力フィールド同期パルス及び所要の出力フィールド同期
パルスから得られる。また、これらの同期パルスを比較
することにより、６０フイ一ルド／秒で円滑な動きが観
察されるように上記ＴＢＣ（ＩＩＹ）及び（ＩＩＣ）の
出力で必要な時間補間の量を示す時間オフセット値が得
られる。

この方法で５０フイ一ルド／秒を６０フイ一ルド／秒に
変換すると、６２５から５２５へのライン変換が必要で
ある。従って、これらをすべて利用して補間ラインを形
成するように、６０フイ一ルド／秒で元の６２５ライン
の［ｎ報を維持する必要がある。

方式変換装置は、６０フイ一ルド／秒で５０フイ一ルド
／秒の信号のアクチブ垂直清報をすべて含むことができ
る中間標準方式を使用する。また、この中間標準方式は
、更に元の１３．５ＭＨｚのサンプルレートを使用して
ライン毎に直交して配列されたアクチブライン情報のす
べてを含む。

使用された上述の如きこれらすべての要件を満たす中間
標準方式は、６０フイ一ルド／秒で５８５ライン・フォ
ーマントである。１３．５Ｍ）Ｉｚでサンプルするとき
、このフォーマットの各ラインは正確に′１７０のサン
プルを有する。従って、６０フイ一ルド／秒で６２５ラ
イン・フォーマットの５７６アクナブ・ラインを含ませ
るには５８５ラインで十分であることが分かる。アクチ
ブ・ラインの幅は？２０サンプルにすぎないので、なお
５０サンプルの水平ブランクが存在する。

輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）からの輝度データＤは、処理補償
遅延器（１７Ｙ）を介して４つのフォーマットメモリ　
（ＦＳ）　　、　　（１２ｖ）、　　（１３ｖ）、　　
（１４Ｙ）及び（１５Ｙ）から成る輝度時間シフトレジ
スタ（１６Ｙ　）に供給される。また、輝度ＴＢＣ（Ｉ
ＩＹ）は、時間凍結信号Ｆを上記遅延器（１７Ｙ）を介
して輝度時間シフトレジスタ（１６Ｙ　）に供給する。

色ＴＢＣ（ＩＩＧ）は色データＤを処理補償遅延器（１
７Ｃ）を介して色時間シフトレジスタ（１６Ｃ）に供給
し、このシフトレジスタ（１６Ｇ）は４つのフィールド
メモリ　（１２Ｃ）　　、　　（１３Ｃ）　　、　　（
１４Ｃ）及び（１５Ｃ）から成る。また、色ＴＢＣ（Ｉ
ＩＣ）は時間凍結信号Ｆを上記遅延器（１７Ｃ）を介し
て色時間シフトレジスタ（１６Ｃ）に供給する。フィー
ルドメモリ　（１２Ｙ）　、　　（１３Ｙ）　、　　（
１４Ｙ）及び（１５Ｙ　）の各々から入力を受け、５８
５ライン・フォーマントを得る輝度補間器（１ｖ）は、
輝度時間シフトレジスタ（１６Ｙ）と対応している。輝
度補間器（ＩＹ）の出力は、２フイ一ルド輝度ＴＢＣ（
１８Ｙ）に供給される。フィールドメモリ　（１２Ｃ）
。

（１３Ｃ）　、　　（１４Ｃ）及び（１５Ｃ）の各々か
ら入力を受け、５８５ライン・フォーマントを得る色補
間Ｗ（ＩＣ）は、色時間シフトレジスタ（１６Ｇ）と対
応している。色補間器（ＩＣ）の出力は、２フイ一ルド
色ＴＢＣ（１８Ｃ）に供給される。輝度及び色ＴＢ　Ｃ
（ＩＩＹ　）及び（ＩＩＣ）の出力が反復フィールドの
間凍結すると、上記シフトレジスタ（１６Ｙ）及び（１
６Ｃ）もまた凍結し、その結果入力の４つの別個の連続
するフィールドが常に輝度時間及び色時間シフトレジス
タ（１６Ｙ　）及び（１６Ｃ）に存在する。従って、こ
れらのシフトレジスタ（１６Ｙ　）及び（１６Ｃ）を使
用して輝度及び色補間器（ＩＹ）及び（ＩＣ）に対して
時間タップを与えることができる。

各時間タップは動きベクトルに応じた位置に４つのライ
ンタップを生じ、従って、必要な補間を行えるように２
次元フィルタを使用できる。補間した画像は５７６アク
チブ・ラインを含むので、１フイールドの第６ラインが
欠落する毎に正しい画像が得られることになる。残った
４８４ラインは、；）２５ライン・フォーマットのアク
チブ画像部分を形成する。この方法でラインを欠落させ
るために、補間器（ＩＹ）及び（ＩＣ）からの出力を２
フイールドＴＢＣ（１８）に供給する。上記’ｒＢＣ（
１８Ｙ）及び（１８Ｃ）は、５７６／　２ラインのすべ
てに書き込むが、必要な４８４／　２ラインのみ読み出
して所要の出力テレビジョン信号を発生する。輝度ＴＢ
Ｃ（１８Ｙ）及び色ＴＢＣ（１８Ｃ）の各出力はマルチ
プレクサ（３４）に供給され、このマルチプレクサ（３
４）は、輝度成分Ｙ及び色成分ＵＶを多重化して５２５
ライン、６０フイ一ルド／秒のデジタル・テレビジョン
信号の形で出力ＣＣｌＲ６０１データを発生する。

制御器（３２）は、制御信号Ｃを輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）
及び色ＴＢＣ（ＩＩＣ）に供給する。また、制御器（３
２）は、制御信号Ｃを輝度ＴＢＣ（１８Ｙ）及び色ＴＢ
Ｃ（１８Ｇ）に供給する。更に、制御器（３２）は、補
間制御信号ＩＣを輝度補間器（ＩＹ）及び色補間器（Ｉ
Ｃ）に供給する。

また、輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）により供給されるような輝
度データＤのみ第２図の上部に示す動き解析器（２）に
供給され、動きベクトルが発生される。

実際には、動きベクトルを処理する時間をとるために上
記ＴＢＧ（１１ｖ）及び（ＩＩｃ　）とシフトレジスタ
（１６Ｙ）及び（１６Ｃ）との間にフレームメモリが必
要である。従って、シフトレジスタ（１６Ｙ　）及び（
１６Ｃ）の凍結はｌフレームだけ遅延しなければならず
、これらの遅延は遅延器（１７Ｙ　）及び（１７Ｃ）で
行われる。

ｊすＪき解析器（２）はベクトル・インタフェース（３
５）を有し、このベクトル・インタフェース（３５）に
は、輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）からの輝度データＤが供給さ
れると共に制御器（３２）からの補間制御信号Ｉｃが供
給される。ベクトル・インタフェース（３５）は、共に
上述した動き見積りを行うベクトル・フィルタ（３６）
及びベクトル計算器（３７）に、６２５のラインに補間
されたデータを供給する。ベクトル計算器（３’７）の
出力は、形式上の動きベクトル処理器（３８）及びサブ
画素（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ　）動き見積り器（３９）に
供給される。動きベクトル処理器（３８）は４つの出力
を、そしてサブ画素動き見積り器（３９）は１つの出力
を動きベクトル減少器（４０）に供給し、この減少器（
４０）は４つの出力をベクトル選択器（４１）に供給す
る。

また、ベクトル・インタフェース（３５）は、処理補償
遅延器（４２）に偶数フィールドに補間されたデータＤ
と受けた補間制御信号ＩＣとベクトル・インタフェース
（３５）で発生した時間凍結信号ドとを供給する。遅延
器（４２）からのデータＤは３つのフィールドメモリ　
（４４）　、　　（４５）及び（４６）から成る時間シ
フトレジスタ（４３）　’に供給され、これらのフィー
ルドメモリ　（４４）　、　　（４５）及び（４６）は
各データ出力をベクトル選択器（４Ｉ）に供給する。遅
延器（４２）は補間制御信号ＩＣをベクトル選択器（４
１）に供給し、この選択器（４１）は選択された動きベ
クトルを帰納動きベクトル・フィルタ（４７）に供給し
、その出力が動きベクトル・データとなって輝度補間器
（ＩＹ）及び色補間器（ＩＣ）に供給される。

動き解析器（２）が動きベクトル・データを作る方法は
、詳細に上述し且つ更に後述するが、要素（３５）〜（
４３）及び（４７）の動作を次に簡単に述べる。

ベクトル・インクフェース（３５）は、輝度ＴＢＣ（Ｉ
ＩＹ）から輝度データＤを、そして制御器（３２）から
補間制御信号ＩＣを受りる。ベクトル・インタフェース
（３５）は、通常５８５／　６０フオーマント内に含ま
れる６２５ラインデータをベクトル・フィルタ（３６）
に供給する。また、ベクトル・インタフェース（３５）
は、データＤを遅延器（４２）に供給する。これらのデ
ータは、再び通常５８５／６０フオーマント内に含まれ
る所要の出力と同じライン標準方式の画像を含まなけれ
ばならない。また、補間データの各フィールドは、等分
に現われるように作られる。

ベクトル・フィルタ（３６）は、動き検出の上記ステッ
プ１〜５で必要な濾波した画像データを発生する。濾波
した画像データは、サンプルを減少した形でベクトル計
算器（３７）に供給される。

ベクトル計算器（３７）は、ベクトル・フィルタ（３６
）からの濾波され且つサンプルの減少されたデータで、
動き検出の上記ステップ１〜５に関し“（述ぺたアルゴ
リズムを使用して動作する。その過程は、実質的に画素
／ライン解像度まで下がる動きに対する２次元２進検索
である。各フィールドに対して、１２００の動きベクト
ルが発生され、これらは、形式上の動きベクトル処理器
（３８）及びサブ画素動き見積り器（３９）の両方に供
給される。

また、ベクトル計算器（３７）は上記ステップ５で計算
したような周囲の重み付けされた（加重）絶対差（ＷＡ
Ｄ）の値をサブ画素動き見積り器（３９）に供給する。

ＷＡＤ計算の詳細は、１９８５年４月号ＩＥＥＥに記載
されたマスマン（Ｍｕｓｍａｎｎ　）らによる「画像コ
ーディングの進歩」を参照されたい。動き検出の上記ス
テップ５における最小の特定のＷＡＤ値は、良度指数（
ＦＯＭ）を与える。

上記ベクトル処理器（３８）は、各フィールドで検出さ
れる４つの最も共通の動きベクトルを計算し、それをベ
クトル減少器（４０）に供給する。

サブ画素動き見積り器（３９）は、ベクトル計算器（３
７）から周囲のＷＡＤ値と共に動きベクトルを受ける。

これらから、上記見積り器（３９）は動きベクトル値に
付加すべきサブ画素の動きを見積る。また、各動きベク
トルと共にその対応する最終ＷＡＤ値かベクトル減少器
（，１０）に供給される。

ベクトル減少器（４０）は、ベクトル処理器（３８）及
びサブ画素動き見積り器（３９）から動きベクトルを受
ける。サブ画素動き見積り器（３９）からの各動きベク
トルに対して、それに最も接近した６つの動きベクトル
がグループ化される。それから、各動きベクトルに対し
て１１の選択がある。減少過程で、ベトクル選択器（４
１）に供給するため１１の中から４つの動きベクトルを
選択する。

ベクトル減少器（４０）は、画像の８ライン・ブロック
により各１６画素に対して４つの代表的な動きベクトル
をベクトル選択器（４１）に供給する。

３つのフィールドにわたって画素を比較することにより
、ベクトル選択器（４１）は画像の各画素に対しただ１
つの最良の動きベクトルを選択する。

選択された動きベクトルは、動きベクトル・フィルタ（
４７）に供給される。

遅延器（４２）は、２１ラインより少ない１フレームだ
けデータを遅延させてシステム内の他の遅延を補償する
。

時間シフトレジスタ（４３）は、ベクトル選択器（４１
）で使用されるデータのうち３フイールドを保持し、こ
れをベクトル選択器（４１）へ供給する。

動きベクトル・フィルタ（４７）は、１フイールドから
他のフィールドまで動きベクトルを追跡し、異なるフィ
ールドの動きベクトルを組合せることにより動きベクト
ルに成るフィルタ作用を与えて、動き検出の誤りを低減
する。動きベクトル・フィルタ（４７）の出力は、輝度
補間器（ＩＹ）及び色補間器（Ｉｃ）に供給されて、フ
ィールドデータの配列を制御する。

６２５１５０又は５２５／　６０テレビジョン信号のい
ずれかに対して良好な動き描写を行うスローモーション
処理器として、全く同じハードウェアを使用できる。し
かし、垂直補間器を使用してライン数変換を行う必要は
ない。すべての場合に、制御器（３２）は、入力及び出
力フィールド同期パルスから入力及び出力の標準方式を
識別することによりどのような作用が必要であるかを決
定する。スローモーションでは、入力フィールド極性が
使用される。

５０フイ一ルド／秒から６０フイ一ルド／秒への変換で
は時折１つのフィールドが反復されるが、スローモーシ
ョンでは、入力フィールドが反復されるのと同じ回数フ
ィールドが反復される。反復されたフィールドはシフト
レジスタ（１６Ｙ）及び（１６Ｃ）に書き込まれないの
で、シフトレジスタ（１６Ｙ　）及び（１６Ｃ）は再び
別個の連続したフィールドを保持する。実際にビデオテ
ープレコーダがそれ自身の補間を何もしないで再生すれ
ば、元のインクレース構造が保持され、全解像度の映像
が再生される。必要な時間オフセットは、それらが５０
フイ一ルド／秒又は６０フイ一ルド／秒ならば、新しい
フィールドが受信されるレートで、実際のフィールドレ
ートパルスを比較することにより計算される。この方法
で時間オフセントを決定するため、システムには、繰り
返し再生されるフィールドの真のフィールド極性を示す
利用可能な信号が必要である。垂直補間器は、常に必要
なフィールド極性を出力に発生する。

概念的には、ＴＢＣ（ＩＩＹ）及び（ＩＩＣ）はスロー
モーション動作に実際には必要ないが、それらがあると
フレーム同期が容易になり、システムの構成も簡単にな
る。

５２５ライン、６０フイ一ルド／秒の入力デジタル・テ
レビジョン（ｉ　号ヲ６２５ライン、５０フイ一ルド／
秒の出力デジタル・テレビジョン信号に変換するもう１
つの方式変換装置を第３図にブロック図で示す。

この場合、補間はすべての入力データが連続の形で利用
できることが必要である。従って、この場合、補間器（
１ｖ）及び（ＩＣ）の前に５０フイ一ルド／秒に変換す
ることはできない。しかし、入力データは４８４アクチ
ブラインのみを含み、補間器（ＩＹ）及び（ＩＣ）は５
７６ラインを発生しなければならない。従って、２フイ
ールドＴＢＣ（１８Ｙ）及び（１８Ｃ）が方式変換装置
の前に設けられ、４８４ラインから５７６ラインへの変
換に必要なタイムスロットが与えられる。

元の連続ライン構造がＴＢＣ（１８Ｙ）及び（１８Ｃ）
に書き込まれるが、５８５ライン方式で読み出され、は
ぼ第６ライン毎にブランクとなる。それから、補間器（
ＩＹ）及び（ＩＣ）を用いて出力ラインレートで連袂画
像を発生する。このとき、ブランク入力ライン中そのラ
インメモリを凍結し、出力に必要な付加ラインを発生す
る。従って、空間的に正しい画像が得られる。１つのフ
ィールドを時折欠落させて動きが円滑になるように補間
が行われるが、第１の方式変換装置におけるように、必
要な時間オフセントが検出されて通用される。

６０フイ一ルド／秒から５０フイ一ルド／秒への変換が
達成されるように、フィールドを欠落させる。

このフィールドの欠落は、出力側で４フイールド”ＦＢ
ｃ（ＩＩＹ）及び（ＩＩＣ）を使用して行われる。

従って、第２の方式変換装置は第２図の第１の方式変換
装置と僅かの点だけ異なる。特に、輝度’Ｉ’　Ｂ　Ｃ
（ＩＩＹ　）及び（１８Ｙ）が交換され、また色′ｌ’
Ｂ　Ｃ（ＩＩＣ）及び（１８Ｃ）も交換される。また、
時間凍結信号は必要でない。

両方の場合において、制御器（３２）は次のように種々
の機能を有する。すなわち、ＴＢＣ（ＬＬり（ＩＩＣ）
　、　　（１８Ｙ）及び（１８Ｇ）（７）読み出し及び
書き込みを制御し、時間オフセット数及び第１の方式変
換装置の場合時間凍結信号を発生し、垂直補間制御信号
と共に垂直オフセント数を発生する。

これらの機能を次に詳細に説明する。

先ず、２フイ一ルド輝度ＴＢＣ（１８Ｌ）及び２フイ一
ルド色ＴＢＣ（１８Ｃ）は、常に６０１１ｚフイールド
の終わり毎にフィールドメモリを、切換える。

しかし、４フイ一ルド輝度ｉ’　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ　）及
び４フイ一ルド色ＴＢＣ（ＩＩＣ）の動作は動作モード
に依存し、また、それらの制御は時間オフセット信号の
発生に関連している。事実、輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ　）及
び色ＴＢＣ（ＩＩＧ）の制御は、入力及び出力フィール
ド同期信号により決定される。

５２５／　６０から６２５／　５０への変換動作の場合
における時間オフセット信号の発生を、次に第４図及び
第５図を参照して説明する。

第４図において、制御器（３２）はラインカウンタ（６
１）　、第１ランチ（６２）及び第２ランチ（６３）、
を含む。ラインクロック信号がラインカウンタ（６１）
のクロック端子ＣＬＫに供給され、一方、人力フィール
ド同期信号がラインカウンタ　（６１）のリセット端子
Ｒ及び第２ランチ（６３）のクロック端子ＣＬＫに供給
される。出力フィールド同期信号は、第１ラツチ（６２
）のクロック端子ＣＬＫに供給される。ラインカウンタ
（６１）の出力は第１ラツチ（６２）の入力側に供給さ
れ、第１ラツチ（６２）の出力は第２ラツチ（６３）の
入力側に供給され、第２ラツチ（６３）の出力は時間オ
フセラ］・１４号として輝度’ｒＢ　Ｃ（ＩＩＹ　）　
、　　（１８Ｙ　）及び色ＴＢＣ（ＩＩＧ）及び（１８
Ｇ）ニ供給される。

入力及び出力フィールド同期信号をそれぞれ第５図Ａ及
び第５図Ｂに示す。第５図Ｃは、繰返し０〜５２４をカ
ウントするラインカウンタ（６１）の出力を示す。第５
図り及び第５図Ｅは、それぞれ第１ラツチ（６２）及び
第２ランチ（６３）の出力を示す。ラインカウンタ（６
１）の出力をラッチすることにより、人力フィールド期
間の所要の比率が決定される。時間シフト値ｔｎは、第
５図Ａに斜線で示すフィールドが欠落したとき、なお連
続した動きが生じるように出力フィールドが補間されな
ければならない場合の２つの入力フィールド間の位置を
示す。従って、第５図Ｅに斜線で示す時間オフセットを
使用するフィールドは、欠落したものである。第５図Ａ
及び第５図Ｂから分かるように、欠落したフィールドは
、それと関連した新しい時間シフトを持たないフィール
ドである。欠落すべきフィールド（矢印）は、時間凍結
信号により次の回路に指示される。

６２５／　６０から５２５／　５０への変換動作の場合
における時間オフセット信号の発生を、次に第６図及び
第７図を参照して説明する。

第６図において、制御器（３２）はラインカウンタ（７
１）及びラッチ（７２）を含む。ラインクロック信号が
ラインカウンタ（７１）のクロック端子ＣＬＫに供給さ
れ、一方、入力フィールド同期信号がラインカウンタ（
６１）のリセット端子Ｒに供給される。出力フィールド
同期信号は、ランチ（７２）のクロック端子ＣＬＫに供
給される。ラインカウンタ（７１）の出力はラッチ（７
２）の入力端に供給され、ラッチ（７２）の出力は時間
オフセント信号として輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）　、　　（
１８ｙ）及び色ＴＢＣ（ＩＩＣ）及び（１８Ｃ）に供給
される。

入力及び出力フィールド同期信号をそれぞれ第７図Ａ及
び第７図Ｂに示す。第７図Ｃは、繰返し０〜６２４をカ
ウントするラインカウンタ（７１）の出力を示す。第７
図りはラッチ（７２）の出力を示す。

ラインカウンタ（７１）の出力をラッチすることにより
、入力フィールド期間の所要の比率が決定される。従っ
て、時間シフト値ｔｎは、再び斜線で示すフィールドが
反復されるとき、なお連続した動きが生じるように出力
フィールドが補間されなければならない場合の２つの入
力フィールド間の位置を示す。反復したフィールドは、
それと関連した２つの時間シフト値を持・つフィールド
である。

反復すべきフィールド（矢印）は、時間凍結信号により
次の回路に指示する。

５２５／　６０から　５２５／　６０又は　６２５／　
５０から　６２５１５０へのいずれかのスローモーショ
ンの場合における時間オフセット信号の発生は同じであ
り、次にこれを第８図及び第９図を参照して説明する。

第８図において、制御器（３２）は、ラインカウンタ（
８１）　、フィールドカウンタ（８２）　、第１〜第４
ラツチ（８３）〜（８６）　、排他的オアゲート（８７
）及びスケーラ（８８）を含む。入力フィールド同期信
号は、第１ランチ（８３）のクロック端子ＣＬＫ、フィ
ールドカウンタ（８２）のクロックイネーブル端子ＣＬ
Ｋ　ＥＮ及びラインカウンタ（８１）の第２リセツト端
子Ｒ２にそれぞれ供給される。入力フィールド極性信号
は、第１ラツチ（８３）に供給され、更にこの第１ラン
チ（８３）から第２ラツチ（８４）及び排他的オアゲー
ト（８７）の１入力端に供給される。第２ラツチ（８４
）はその出力を上記ゲート（８７）の他の入力端に供給
し、上記ゲート（８７）の出力はラインカウンタ（８１
）の第１１７セツト端子Ｒ１，フィールドカウンタ（８
２）のリセット端子Ｒ及び第３ランチ（８５）のクロッ
ク端子ＣＬＫに供給され、この第３ラツチ（８５）は速
度検出ラッチを形成する。ラインクロック信号は、第２
ランチ（８４）のクロック端子ＣＬＫ、ラインカウンタ
（８１）及びフィールドカウンタ（８４）の各クロック
端子ＣＬＫに供給される。ラインカウンタ（８１）の出
力はスケーラ（８８）の入力端子ＩＮに供給され、フィ
ールドカウンタ（８２）の出力は第３ラツチ（８５）の
入力端子り及びスケーラ（８８）のオフセット入力端子
ＯＦＦ　ＳＥＴに供給される。出力フィールド同期信号
は第４ランチ（８６）のクロック端子ＣＬＫに供給され
る。第３ラツチ（８５）の出力はスケーラ（８８）のス
ケール係数端子５ＣＡＬＩニー　ＦＡＣＴＯＲニ供給さ
れ、その出力は第４ランチ（８６）に供給され、この第
４ラツチ（８６）の出力が時間オフセト信号である。

入力フィールド同期信号及び入力フィールド極性信号を
それぞれ第９図Ａ及び第９図Ｂに示す。

また、第９図Ｃは入力フィールド同期信号を示し、第９
図りは出力フィールド同期信号を示す。第９図Ｅ及び第
９図Ｆは、それぞれフィールドとラインをＯからＮまで
カウントするフィールドカウンタ（８２）及びラインカ
ウンタ（８１）の動作を示す。

第９図Ｇは、時間オフセット信号である第４ラツチ（８
６）の出力を示す。第９図Ｈは時間凍結信号（これは低
レベルのときアクチブ）を示し、矢印で示すように、図
示した時間オフセットを使用する斜線で示すフィールド
は、時間オフセットｔ１を使用した前のフィールドの繰
り返しである。

時間凍結信号を発生するために、同期型ＲＳフリップフ
ロップ（９１）　、ラッチ（９２）　、インバータ（９
３）及びアンドゲート（９４）を含むような制御器（３
２）を第１０図に示す。出力フィールド同期信号がフリ
ップフロップ（９１）の１入力端百、インバータ（９３
）の入力端及びランチ（９２）のクロックイネーブル端
子ＣＬＫ　ＥＮに供給される。入力フィールド同期信号
がフリップフロップ（９１）の他入力端Ｒに供給され、
一方、ラインクロック信号がフリップフロップ（９１）
及びラッチ（９２）のクロック端子ＣＬＫに供給される
。フリップフロップ（９１）の出力はアンドゲート（９
４）の１入力端に供給され、このゲート（９４）は、他
入力端にインバータ（９３）の出力を受ける。ゲート（
９４）の出力はラッチ）　　（９４）の入力側に供給さ
れ、その出力は時間凍結信号を形成する。この回路の動
作は、１以上の出力フィールド同期パルスが人力フィー
ルド同期パルスに統（ようであれば、凍結を生じるよう
になっている。

第２図に戻り、制御器（３２）による垂直オフセット数
の発生を次に説明する。輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）から輝度
補間器（ＩＹ）及び動き解析器（２）にデータを読み出
す同じアドレス発止器により、消去可能なプログラマブ
ル・リードオンリメモリ　（ＵＰＲＯＭ　）全アドレス
する。このＥＦＲＯＭは、必要時に、垂直凍結信号と共
に垂直オフセント数を発生する。

（５２５／６０から６２５／　５０への変換に対して使
用される第３図の構成において、輝度ＴＢＣ（１８Ｙ）
の読み出しアドレスが使用されるが、他のすべてのモー
ドでは輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）の読み出しアドレスが使用
される。） 垂直オフセット数は入力及び出力フィールドが共に偶数
であると仮定して発生され、その後、それは、１つのラ
インが６２５／　５０から　５２５／　６０への変換で
時折欠落するか或いは１つのラインが５２５／６０から
６２５／　５０への変換で時折反復される場合、歪のな
い画像が生じるように出力ラインを補間しなければなら
ないときの２つの人力ライン間の位：Ｉｔを示す。

輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）又は（１８Ｙ）がラインを反復す
ると、垂直凍結信号が発生される。

人力フィールドが共に偶数でない場合、補間器（ＩＹ）
及び（ＩＣ）は、入力フィールド極性及び出力フィール
ド極性を使用して正しい補間を行わなければならない。

ビＦＲＯＭの内容は、　５２５及び６２５ラインの画像
の両方で既知のライン位置を使用して、時間オフセット
信号に対して第１０図と関連して上述したのと同じ方法
で発生される。

Ａ〈発明と特に関係があるベクトル処理器（３８）の構
成及び動作について、第１１図及び第１２図を用いて以
下詳細に説明する。

上述のように、各動きベクトルは８ライン×１６水平サ
ンプルとして配列された１ブロツクの画素に対応してい
るので、フィールド当たり１２００の動きベクトルが発
生される。

勿論、１つの動きベクトルは、特定のブロック内の動き
をそのブロックの大きさと無関係に示してはいない。し
たがって、各ブロックに対し、そのブロック内のすべて
の画素の動きが正確に見積れるような動きベクトルを選
ぶ必要がある。

本例では、７つの局部的動きベクトルから４つの動きベ
クトルを選択する。そして、これらの４つの動きベクト
ルをもう１つの処理器に送り、４つから１つを選択させ
る。

動きベクトルは平行座標系で表わされ、その垂直成分及
び水平成分を用いることができる。各動きベクトルには
、１ブロツク内のＷＡＤ（加重絶対差）に基く１つのＦ
ＯＭ　（良度指数）が対応している。これは、１ブロツ
ク内におる相関度の量的評価を表わす。

上記１２００の動きベクトルは、各フィールドに対して
発生される、垂直方向に３０．水平方向に４０の動きベ
クトルのアレイをなしている。これらの動きベクトルは
それぞれ垂直方向に８ライン、水平方向に１６画素だけ
離れており、各動きベクトルは１つの８×１６画素ブロ
ックに属している。アクチブ・フィールドは２８８ライ
ン×７２０画素であることを考えると、２，３の簡単な
計算を行うことにより、１２００の動きベクトル・アレ
イがフィールドの中央にある場合、アクチブ画像の端縁
の周りに計算される動きベクトルをもたない幾つかの８
×１６ブロツクがあることが分かるであろう。これらの
領域に計算される動きベクトルがない理由は、上記ステ
ップ１のデータを得るため、垂直方向には３６タツプの
有限インパルス応答フィルタを用い、水平方向には７２
タフプの有限インパルス応答フィルタを用いて入力フィ
ールドを濾波するという動きベクトル見積り（評価）方
法の濾波要件のためである。

したがって、これら端縁領域に対する動きベクトルをい
くつか発生する必要があり、そうしないと、例えば動き
が補償された領域から直線的に補間されるべき端縁領域
に動く場合、その動く対象物の解像度に明瞭な差を生じ
ることになる。

この問題を解決するため、ベクトル処理器（３８）によ
り、フィールド毎に発生した１２００の動きベクトルの
中から４つの代表的なものを選択する。これら４つの動
きベクトルを形式上（ｍｏｄａｌ　）の動きベクトルと
呼び、端縁領域に使用する。

これらの形式上の動きベクトルはまた、ベクトル減少器
（４０）において等しい動きベクトルを置換するのに用
いる。更に、形式上の動きベクトルを切換えてフィール
ド全体にわたって端縁領域と対照的に作用させることが
できる。

第１１図に、ベクトル処理器（３８）の詳細を示す。

同図において、（１０１）　、　　（１０２）はプログ
ラマブル・リードオンリメモリ　（ＦＲＯＭ）、（１０
３）〜（１１０）はレジスタ（Ｒ）、（１１１）はラン
ダム゛ｒクセスメモリ　（ＲＡＭ）、（１１２）は読出
しアドレス・カウンタ、（１１３）は比較器（ＣＯＭＰ
）、（１１４）は累算器、（１１５）は制御回路を示す
。

）（ＡＭ（１１１）はメモリ素子の集合と考えられ、１
つの動きベクトルが成るメモリ素子にアドレスされる毎
に、そのメモリ素子の内容は１つだけ増される。　１２
００すべての動きベクトルがＲＡＭ（１１１）にアドレ
スされると、各メモリ素子は順に読出され、最大カウン
トを示す４つのメモリ素子が決定される。これら４つの
メモリ素子のアドレスはそれから４つの形式上の動きベ
クトルに変換され、そのメモリ素子は次のフィールドに
備えてゼロにリセットされる。

動きベクトルは、ＲＡＭ（１１１）への書込みアドレス
を発生するため、ＦＲＯＭ　（１０１）を用いてマフピ
ングされる。読出し側で４つの最大カウントのメモリ素
子のアドレスを決定すると、ＦＲＯＭ　（１０２）を用
いて逆マツピングを行い、４つの形式上の動きベクトル
ＭＭＶＩ〜ＭＭＶ４を発生する。

最も簡単なマツピング形式は、得られるすべての動きベ
クトルに対し１つのアドレスを発生することであり、検
出可能な動きが±８ライン、±２４画素の場合、必要な
メモリ素子数は８３３となる。

これは、画像にノイズがなく且つその他の点が完全の場
合には容認できる。例えば、移動撮影において、動く背
景に対して発生される見積り動きベクトルが同一で、従
って丁度形式上の動きベクトルの１つを構成するような
場合である。しかし、実際の移動撮影では、極めて似た
値の多数の動きベクトルが存在するので、背景の動きを
表わすただ１つの形式上動きベクトルはなく、従って、
移動撮影で違う方向に動くもう１つの対象物があると、
それはベクトル処理器（３８）によって検出されない。

この問題を解決するため、動きベクトルをそれぞれが所
定範囲の大きさと方向を受入れるメモリ素子の中に割当
てる。こうすると、数が多く値が類似した動きペクトに
よって４つの形式上の動きベクトルの選択が過度の影響
を受けることを防ぐ。

その概念はヒストグラム（頻度分布を表わす柱状図）で
示され、ポーラ−（極）ヒストグラムが最もよい。

ポーラ−ヒストグラを用いると、極を中心としζ得られ
る動きベクトル空間は、精及び粗の連続したメモリ素子
に分割される。その簡単な例を第１２図に示す。従って
、この方法を用いると、動きベクトルは先ずメモリ素子
に割当てられる前に窓（ウィンドー）比校され、類似の
動きベクトルが窓内にあるとき、これらのベクトルを１
つのメモリ素子に入れることにより、前に概略を述べた
問題を軽減することができる。そして、読出し側におい
て、そのメモリ素子に対応するただ１つの動きベクトル
を形式上の動きベクトルとして用いることになる。

更に、この処理は、例えば１つ以上の隣接するメモリ素
子に４つの最高カウントがある場合、これらを比例的に
組合せて平均的動きベクトルを作り、これらの見積りに
置き換えるという方法を取ることができる。次に最も一
般的な（ｐｏｐｕｌａｒ　）メモリ素子を付は加えて、
４つの独立した形式上の動きベクトルを生じるようにし
てもよい。これは、事実上、動き適合処理を画像内容に
適合させる方法である。

英国特許出Ｓに対応し、類似の主題に関する７つの他の
米国特許出願第８７２８／１４５〜８７２８４５０号及
び第８７２８４５２号（これらに基いて優先権を主張し
た日本特許出願を本出願とほぼ同時に提出した。）にお
ける開示事項を本発明と関連して参照されたい、。

以上、本発明の具体構成を添付図面を用いて詳細に説明
したが、本発明は、これらの具体構成に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載の要旨から逸脱するこ
となく種々の変更・変形をしうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はテレビジョン方式変換装置の概略を示すブロッ
ク図、第２図は第１のテレビジョン方式変換装置の詳細
を示すブロック図、第３図は第２のテレビジョン方式変
換装置の詳細を示すブロック図、第４図は第３図の方式
変換装置の一部の詳細を示すブロック図、第５図は第４
図の動作を示すタイムチャート、第６図は第２図の方式
変換装置の一部の詳細を示すブロック図、第７図は第６
図の動作を示すタイムチャート、第８図は第２図の方式
変換装置の一部の詳細を示すブロック図、第９図は第８
図の動作を示すタイムチャート、第１０図は第２図の方
式変換装置の一部の詳細を示すブロック図、第１１図は
第２図の方式変換装置のベクトル処理器の詳細を示すブ
ロック図、第１２図は第１１図の動作を説明するための
ポーラ−ヒストグラムの簡単な例を示す図である。 （２）・・・・動きベクトル解析器、（３６）・・・・
ベクトルフィルタ、（３７）・・・・ベクトル計算器、
（３８）・・・・ベクトル処理器、（４０）・・・・ベ
クトル減少器、（４１）・・・・ベクトル選択器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、デジタル・テレビジョン画像の動きベクトルを処理
   する装置において、 上記画像における複数の画素ブロック中の画素の動きを
   それぞれ表わす複数の動きベクトルを導出する手段と、 上記複数の動きベクトルを複数のグループに振り分け、
   各グループにそれぞれ異なる大きさ及び方向の所定範囲
   内にある動きベクトルを組入れる手段と、 上記動きベクトルの最大多数が入る上記グループの各々
   における動きベクトルを、それぞれ上記グループにおけ
   る動きベクトルを表わすただ１つの動きベクトルに代え
   る手段と、 を有するテレビジョン画像の動きベクトル処理装置。 ２、上記の各グループに対する大きさ及び方向の所定範
   囲はポーラーヒストグラムに従って決定される請求項１
   記載の装置。 ３、上記導出手段は、上記画像において水平方向に所定
   サンプル数、垂直方向に所定サンプル数離れた部分にお
   ける点の動きをブロック整合技法により決定し、こうし
   て得られた動きベクトル見積りを引続き細かく区別する
   ベクトルフィルタ及びベクトル計算器を有する請求項１
   記載の装置。 ４、上記ベクトル計算器は、上記画像を表わし上記ベク
   トルフィルタにより上記ベクトル計算器に供給されるデ
   ジタル化された信号に対して次のステップを遂行するよ
   うに配設された請求項３記載の装置、 １）３つの位置すなわちブロックの中央位置、所定サン
   プル数だけ左側及び同じ所定サンプル数だけ右側の位置
   における最小差をテストすること、 ２）上記の点からスタートして、上記スタート点の周り
   により小さい所定のサンプル又はラインの数の段階で対
   称的に分布された９位置における最小差をテストするこ
   と、 ３）上記の点からスタートして、上記スタート点の周り
   に更に小さい所定のサンプル又はラインの数の段階で対
   称的に分布された９位置における最小値をテストするこ
   と、 ４）上記の点からスタートして、上記スタート点の周り
   に更に小さい所定のサンプル又はラインの数の段階で対
   称的に分布された９位置における最小値をテストするこ
   と、 ５）上記の点からスタートして、上記スタート点の周り
   に１サンプル又はラインの段階で対称的に分布された９
   位置における最小差をテストすること。 ５、上記ベクトル計算器は、請求項４の最後のステップ
   に続いて更に、上記最後の段階で示された最終位置で生
   じた差を上下２つの差と比較して垂直ベクトル値を調整
   し、左右２つの差と比較して水平ベクトル値を調整する
   ステップを遂行するよう配設された請求項４記載の装置
   。