JPS63313987A - ディジタルテレビジョン画像の動きベクトル数の減少方法 - 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〕 この発明は、ディジタルテレビジョン画像の動きベクト
ル数の減少方法に関する。このような動きベクトルの減
少は、特にテレビジョン標準方式変換器やスローモーシ
ョン処理器に用いられるが、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、Ｉ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Ｐ　Ａ　Ｌ方式では６２５ライン、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ライン、毎秒６０フイー
ルド（５２５／６０）であるので、標準方式変換器が必
要である。

これまで多くの種々の標準方式変換器が提案されてきた
が、それらのうち最もよ（知られているのは、英国放送
会社によって開発されたＡＣＥ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｃ
ｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）　　である
。ＡＣＥは、基本的には、人力ディジタル・テレビジョ
ン信号をライン（走査線）毎に処理して出力ディジタル
・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
本の連続する水平走査線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ラ
インからの各サンプルにそれぞれ重み付は係数（ｗｅｉ
ｇｈ−ｔｉｎｇ　ｃｏｅｆｆＩｃｌｅｎｔ）　　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頁に記載のＲ，Ｎ、　Ｒｏｂｉｎｓｏｎ及びＧ、
Ｊ、Ｃｏｏｐｅｒ両氏による「８０年代の４フイールド
・ディジタル標準方式変換器」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、成る標準方式の人力ディジタル・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、これを用いて人力テレビジョ
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ラインのアレイを取出すようにした
テレビジョン標準方式変換器を提案した。重み付は係数
メモリにより、１６個の重み付は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ィジタルテレ
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、人力テレビジ
ョン信号の１６本のラインの各々からの対応するサンプ
ル値に重み付は係数の１組における各重み付は係数を乗
じ、それらの積を加算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信号のラインを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・メモリを補間フィルタの
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−２１４０６
４４号を参照されたい。

このような垂直的及び時間的補間手法を用いる標準方式
変換器の性能は、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シャダー（ｊ　ｕｄｄ
ｅｒ）が大きい。前者は、じゃまな折り返しくａｌｉａ
ｓ）効果を防ぐため、あとで濾波する結果、生じるもの
であり、後者は、隣接する２次元的繰返しサンプル構成
を押付ける結果生じるものである。

そこで、我々は、テレビジョン標準方式変換器及びスロ
ーモーション処理器においては動きベクトルの評価を併
用すべきである、と提案した。現在の多くの動きベクト
ル評価方法の問題点は、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座った少数の人間かであ
るビデオ会議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像については、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
レビジ却ン画像にし５較すると、動きが簡単である。こ
の例のような状況では例えばカメラが動くので動きが複
雑である。従って、背景は１　フィールド当たり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。こ
のことは動きベクトル評価方法では、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
ければならないことを意味し、これは動きベクトル減少
を伴う。

この発明の目的は、改良されたディジタルテレビジョン
画像の動きベクトル数の減少方法を提供することである
。

この発明の他の目的は、改良されたディジタルテレビジ
ョン画像の動きベクトル数を減少する装置を提供するこ
とである。

この発明の他の目的は、改良されたテレビジョン標準方
式変換器を提供することである。

この発明の別の目的は、改良されたスローモーション処
理器を提供することである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明によれ
ば、ディジタルテレビジョン画像の動きベクトル数の減
少方法であって、上記テレビジョン画像内の各ブロック
の画素に対して上記ブロックの画素の最も共通の動きベ
クトルを表わす複数の動きベクトルを得、上記複数の動
きベクトルの各々はそれと関連してその精度の表示を有
し、前のフィールドから同じ位置に対する後続の動きベ
クトル及び次のフィールドから同じ位置に対する後続の
動きベクトルを上記複数の動きベクトルと関連させ上記
後続の動きベクトルはそれと関連してその精度の表示値
を有し、上記複数の動きベクトルからより小さな複数の
動きベクトル及び上記表示値に応じて上記後続の動きベ
クトルを選択するディジタルテレビジョン画像の動きベ
クトル数の減少方法が提供される。

この発明によれば、ディジタルテレビジョン画像の動き
ベクトル数の減少装置であって、上記テレビジョン画像
内の各ブロックの画素に対して上記ブロックの画素の最
も共通の動きベクトルを表わす複数の動きベクトルを得
、上記複数の動きベクトルの各々がそれと関連してその
精度の表示を有する手段と、前のフィールドから同じ位
置に対する後続の動きベクトル及び次のフィールドから
同じ位置に対する別の動きベクトルを上記複数の動きベ
クトルと関連させ上記後続の動きベクトルがそれと関連
してその精度の表示値を有する手段と、上記複数の動き
ベクトルからより小さな複数の動きベクトル及び上記表
示値に応じて上記後続の動きベクトルを選択する手段と
を備えたディジタルテレビジョン画像の動きベクトル数
の減少装置が提供される。

この発明の上述した及びその他の目的、特徴及び利点は
添付図面を関連して以下に詳述する例示の実施例の説明
から明らかになろう。

〔実施例〕

この発明の要旨を成す動き最適補間を容易に理解するた
めに、先ず斯る動き最適補間を使用する２つの方式変換
器及びスローモーション処理器の構成と動作を述べる。

叙述する方式変換器は垂直解像度を維持し、フィールド
間の動きを補償することによりシャダーを除去する。実
質的に連続するフィールド間の動きが分析される。それ
からこれ等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類に配列できる。結果として垂直
解像度を維持できる。

方式変換器は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６２５１５０テレビジョン方式を変換する周知の方式
変換器に類似している。これは垂直解像度を維持する出
力を発生するだけでなくシャダーの付加効果を生じる。

このシャダーを除去するため、変換過程で使用される入
力ディジタルテレビジョン信号の４フイールドは方式変
換器の第２の部分を形成する動き分析器から発生される
動きベクトルの制御のちとに配列される。

これを第１図に非常に簡略化したブロック図で示す。あ
る方式の入力ディ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１３．５Ｍｔ
ｌｚ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。

動き分析器（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補間器（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
の方式変換器の対応する部分と一般に同じ方法で動作す
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段階は１ラインの±１／１６または１サンプル
の±１／８　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を共に使用してラ
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り４個のタップを有し、静止
画に対して８クツプ垂直フイルタを効果的に適用させる
。８タップ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、目立って動きベクト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ならない。

高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
伴うことなく補間フィールドが時折欠落できるように補
間される。補間は全て人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６２５１５０への変換の
とき必要である。しかも、５２５ラインだけが入力信号
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ラインフオーマツトは
６２５ラインフオーマツトのアクチブで画像情報を含む
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）　Ｌ、この結果前の
出力ラインを発生するのに使用した同じラインから付加
的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１３．５
Ｍ）Ｉｚのサンプリングレート−３７２０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
器の回路は、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）＆セる手法を使用する。これは４８
サンプルの最小水平ブランキングを要する。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。

システムを通して１３．５ＭＨｚのクロックを使用する
と、明らかに多大な利益があり、この場合６０Ｈｚ周期
（正確には５９．９４Ｈｚ周期）内のクロックサイクル
の数は である。

１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
要の（７２０＋４８）　　のサンプルを含むのに十分で
あるけれども、わずかなサンプルは構造がライン間の軸
に対して非直交であったことを意味する。

これは方式変換器の残部の設計を著しく困難にするので
、従って、所要のライン数は５７６から各ラインに存在
する全サンプル数実際には７７０まで次第に増大させた
。

直交構造を作る唯一のフォーマットけ８５／６０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ラインの有効な垂直ブランキング及
び５０サンプルの水平ブランキングを与える。

後述する６２５１５０から６２５１５０へのスローモー
ションモードでは６０Ｈｚの周期で６２５フオーマツト
のアクチブ映像を記憶する必要はなく、従って通常の６
２５１５０フオーマツトで補間及びその他の処理がなさ
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。フィールドがｌ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、に補間が適用されるように、補間器の
メモリを全て凍結しなければならない。

この手法を使用しなければ、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６２５１５０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、補間ラインのい
くつかは必要でない。従って出力側に最終的な５２５／
６０フオーマツトを発生す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化パルスの位相を比較
することにより決定される。

上述の如く動きの分析は入力映像の輝度で行われる。採
用した方法は各画素に対して単一の動きベクトル、に達
するのに多数の段階を含む。水平に±２４画素、垂直に
±８　（フィールドレート）の範囲データ動きを検出で
きる。

第１段階では１７、＜平に１６サンプル、垂直に８ライ
ン取っ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
ルは第１６サンプル毎及び第８ライン毎に計算される。

これ等の点の各々は検索ブロックの中心にある。概念的
に検索ブロックの領域で２フイ一ルド間の差の合計が発
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サンプルスキャンさ
れる。

最小の結合差はその点の対象物がどの方向に動いたかを
示す。

実際には、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゜ ブロックの中央位置、１６サンプルだけ左の位置及び１
６サンプルだけ右の位置の丁度３つの位置における最小
差を試験する。

ステップ２、　上記の点から開始する。

８サンプルまた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個の位置の最小差を試験する。

ステップ３．　上記の点より開始する。

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、つ最小差を試験する。

ステップ４．　上記の点より開始する。

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個の最小差を試験する。

ステップ５．　上記の点より開始する。

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個の位置の最小差を試験する。

ステップ６゜ ステップ５の後、対象物の動きは最も近い画素に対して
検出される。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で示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調整する。

上述の方法により基準検索ブロックと次のフィールドの
同様のブロック（検索位置）の映像データの間の相クコ
を得ることができる。　テ・２・ブ５では、真の動きは
検出されたものより人体１／２画素であったかもしれな
いが、たとえ正確な相関が達成できなくとも、この点で
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↓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１７８ナイキスト周波数で６ｄＨ＆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／Ｉ　、、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６
ｄＢ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。さらに、ステップ１、２．３及び
４間の画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
ードウェアの量を太き（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、これ等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、
斯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サンプルに、水平に±８ラインに制限され
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。

方式変換器において、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／６０フイ一ルド
／秒の種々の形をしている。これは５２５ライン入力に
対して反復ラインまた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、人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／相関を援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
間的に連続しており、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つの動きベクトルの中か
ら４つを選択し、７つの動きベクトルは特定のブロック
に対して１つ、６つの最も近いブロックに対して夫々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、これ等は形式上の
動きベクトルと呼ばれる。形式上の動きベクトルは、そ
れが任意の局部的な動きベクトルを実際に計算するのに
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、その後これ等は形式上の動きでベク
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、フィールド０〜
１で外挿した位置間の差を発生して４つの動きベクトル
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１０間に補間すべき１つのフ
ィールドが必要である。従って、これ等の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。これ等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からのものが
、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ｘ、ｙ、ｚを発生しなけ
ればならないならば（ただし、Ｘ＝水平位置、ｙ＝垂直
位置、２＝フイールド０及び１間の時間位置）、比較の
ために使用される画素は以下に示す如くである。

フィールド０を２＝０、フィールド１をｚ＝ｌとする。

フィールド０からの画素 ｘ’＝ｘ　−（Ｖｈ”ｚ） ｙ’　＝　ｙ　　　（Ｖｖ”　ｚ　） フィールド１からの画素 ｘ’＝ｘ＋　（１−ｚ）　Ｖｈ ｙ’　＝ｙ＋　（１−ｚ）　ＶＷ 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０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評価として
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なら、再
びフィールド−１及び０間を比較してこれ等の動きベク
トルを試験する。

フィールド−１からの画素 ｘ−’＝ｘ−Ｈ＋ｚ）　Ｖｈ Ｖ−’　＝　’ｌ　−（１＋　ｚ　）　Ｖｖ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ならば、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、水平成分のみを零に設
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、垂直成分のみを零に設定する。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零に設
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適用
される。この場合に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（ｒｅｃｕｒｓｉｖ
ｅ）　　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評価エラーを除去し、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）の画素を指示
する。その後フィールド（ｔ＋１）のこの画素に対して
決定された動きベクトルは繰返し濾波され、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）の画素を指
示する。その後この画素からの動きベクトルは、所定の
画素に対する動きベクトルと共に繰返し濾波され、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、これは動き分析器（２）から方式変換
過程で使用される４つのフィールドを配列するのに用い
る補間器（１）に通される。

６２５ライン、５０フイ一ルド／秒の入力ディジタルテ
レビジョン信号の５２５ラインに、６０フイ一ルド／秒
の出力ディジタルテレビジョン信号に変換する第１の方
式変換器を第２図にブロック図で詳細に示す。

５０フイ一ルド／秒でサンプルレートが１３．５ＭＨｚ
の入力映像すなわち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（３
１）はそのデータを輝度成分Ｙ１同期化信号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（Ｔ　Ｂ　Ｃ）　（ＩＩＹ）に供給され
、色成分ＵＶは４フイ一ルド色Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＣ）　
　に供給される。同期化信号５ＹＮＣは外部入力端子か
らの人力フィールド極性信号及び別な外部入力端子から
の出力フィールド同期化基準信号と共に制御器（３２）
に供給される。Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　　及び（ＩＩＣ
）　　は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。フィールドを反復するＴ　Ｂ　Ｃ（
ＩＩＹ）及び（ＩＩＣ＞　への制御信号Ｃは人力フィー
ルド同期化パルス及び所要の出力フィールド同期化パル
スから得られる。また、同期化パルスを比較すると、６
０フイ一ルド／秒で円滑な動きが観察されるようにＴ　
Ｂ　Ｃ（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、それ等を全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
情報を維持する必要がある。

方式変換器は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情報を全て含むことが可能な中間
方式を使用する。また、中間方式は更に元の１３．５Ｍ
Ｈｚ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全てを含む。

使用された上述の如きこれ等の全ての条件に合致するこ
とができる中間方式は６０フイ一ルド／秒で５８５ライ
ンフオーマツトである。１３．５ＭＨｚでサンプル時こ
のフォーマットの各ラインは正確に７７０サンプルであ
る。従って、６０フイ一ルド／秒で６２５ラインフオー
マツトの５７６アクチブラインを含むには５８５ライン
で十分であることがわかる。

アクチブライン幅は単に７２０サンプルであるので、な
お５０サンプルの水平ブランキングが存在する。

輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　　からの輝度データＤは処
理補償遅延器（１７Ｙ）　　を介して４つのフィールド
メモリ（Ｆ　５）（１２Ｙ）、　（１３Ｙ）、　（１４
Ｙ）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Ｔ　Ｂ　Ｃ（Ｉ
ＩＹ）　　は時間凍結信号Ｆを遅延器（１７Ｙ）を介し
てシフトレジスタ（１６Ｙ）　　に供給する。色ＴＢ　
Ｃ（ＩＩＣ）　　は色データＤを処理補償遅延器（１７
Ｃ）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（１６Ｃ）　　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Ｔ　Ｂ　Ｃ
（ＩＩＣ）　　は時間凍結信号Ｆを遅延器（１７Ｃ）　
　を介してシフトレジスタ（１６Ｃ）　　に供給する。

フィールドメモリ（１２Ｙ）、　（１３Ｙ）、　（１４
Ｙ）　　及び（１５Ｙ）の各々から人力を受け、５８５
ラインフオーマツトを得る輝度補間器（ＩＹ）はシフト
レジスタ（１６Ｙ）　　と関連している。輝度補間器（
ＩＹ）の出力は２フイ一ルド輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（１８Ｙ）
　　に供給される。フィールドメモリ（１２Ｃ）、　（
１３Ｃ）、　（１４ｃ）　　及び（１５Ｃ）　　の各々
から人力を受け、５８５ラインフオーマツトを得る色補
間器（ＩＣ）はシフトレジスタ（ＩＣ）と関連している
。

色補間器（ＩＣ）の出力は２フイ一ルド色Ｔ　Ｂ　Ｃ（
１８Ｃ）に供給される。Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　　及び
（ＩＩＣ）　　の出力が反復フィールドの間凍結すると
、また、シフトレジスタ（１６Ｙ）　　及び（１６Ｃ）
　　も凍結し、その結果人力の４つの別個の凍結するフ
ィールドが常にシフトレジスタ（１６Ｙ）　　及び（１
６Ｃ）　　に存在する。従って、シフトレジスタ（１６
Ｙ）　　及び（１６Ｃ）　　を使用して補間器（ＩＹ）
及び（ＩＣ）に対して時間タップを与える。この発明は
特に補間器（ＩＹ）及び（ＩＣ）に関係している。

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、この結果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
チブラインを含み、この結果１フイルタの第６ラインが
欠落する毎に正しい画像が得られる。残った４８４ライ
ンは５２５ラインフオーマツトのアクチブ画像部分を生
じる。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Ｔ　Ｂ　
Ｃ（１８）に供給する。Ｔ　Ｂ　Ｃ（１８Ｙ）　　及び
（１８Ｃ）　　は５７６／２ライン全てを書き込むが、
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Ｔ　Ｂ　Ｃ（１８Ｙ）　
及び色Ｔ　Ｂ　Ｃ（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（３４）
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／秒のディ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Ｔ　Ｂ　Ｃ（１１Ｙ
）　及び色Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＣ）　　に供給する。また
、制御器（３２）は制御信号Ｃを輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（１８
Ｙ）　及び色ＴＢＣ（１８Ｃ）　　に供給する。また、
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（ＩＣ）に供給する。

また、輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　　により供給される
ような輝度データのみが第２図の上部に示す動き分析器
（２）に供給され、この結果動きベクトルを発生できる
。実際には、動きベクトルを処理する時間をとるために
Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　及び（ＩＩＣ）　　とシフトレ
ジスタ（１６Ｙ）、　（１６Ｃ）　　の間にフレームメ
モリが必要である。従って、またシフトレジスタ（１６
Ｙ）　　及び（１６Ｃ）　　の凍結は１フレームだけ遅
延しなければならず、これ等の遅延は遅延器（１７Ｙ）
　　及び（１７ｃ）　　でなされる。

動き分析器（２）はベクトルインタフェース（３５）を
有し、このベクトルインタフェース（３５）には輝度Ｔ
　Ｂ　Ｃ（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
動き評価を行うベクトルフィルタ（２６）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（３７）の出力は形式上の動
きベクトル処理器（３８）及びサブ画素（ｓｕｂｒｉｘ
ｅｌ）動き評価器（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評
価器（３９）は１つの出力を動きベクトル減衰器（４０
）に供給し、この減衰器（４０）は４つの出力をベクト
ル選択器（４１）に供給する。この発明はこの選択器（
４１）と特に関係している。

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Ｆ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！Ｊ　（
４４）、　（４５）　　及び（４６）からの成る時間シ
フトレジスタ（４３）に供給され、これ等のフィールド
メモリ（４４）、　（４５）　　及び（４６〉は各デー
タ出力をベクトル選択器（４１）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（４１）に
供給し、この選択器（４１）は選択された動きベクトル
を帰納型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。

動き分析器（２）が動きベクトルデータを得る方法は詳
細に上述し且つ更に以下に述べるが、要素（３５）〜（
４３）及び（４７）の動作を次に簡単に述べる。

ベクトルインタフェース（３５）は輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（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を受ける。ベクトルインタフェース（
３５）は通常５８５／６０フオーマツト内に含まれる６
２５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。これ等のデータは再び通常５
８５／６０フオーマツト内に含まれる所要の出力と同じ
ライン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が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に関して述べたアルゴリズム
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、これ等は形式上の動きベクトル処理器（３８）及
びサブ画素動き評価器（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は絶対差（ＷＡＤ）の値をサブ画
素動き評価器（３９）に供給する。ＷＡＤ計算の詳細は
１９８５年４月号ＩＥＥＥ会報に記載されたマスマン（
！Ｊｕｓｍａｎｎ）等による「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で最小の
特定のＷＡＤ値は良度指数（ＦＯＭ）を与える。

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。

サブ画素動き評価器（３９）はベクトル計算器（３７）
から周囲のＷＡＤ値と共に動きベクトルを受ける。

これらから評価器（３９）は動きベクトル値に付加すべ
きサブ画素の動きを評価する。また各動きベクトルにそ
の対応する最終ＷＡＤ値がベクトル減少器（４０）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
サブ画素動き評価器（３９）から動きベクトルを受ける
。サブ画素動き評価器（３９）からの各動きベクトルに
対して最も接近した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。減少過程でベクトル選択器（４１）に供給するため
１１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ラインブロツクによ
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。以下に詳細に述べる
ように、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）を画像の各画素に対
して単一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
データを遅延し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の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、フィールドで動
きベクトルを組合わ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、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または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。全ての場合に、制御器（３２）は、人力及び出力フ
ィールド同期化パルスから入力／出力方式を識別するこ
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。

ところが、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、スロー
モーションでは人力フィールドデータされるのを同じ回
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
）　　は再び別個に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、元のインターレース構造が保持され、
全解像度の映像を再生させる。必要な時間オフセットは
それ等が５０フイ一ルド／秒または６０フイ一ルド／秒
ならば新しいフイールドが受信されたレートで、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ットを決定するため、システムは
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
示す使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、Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　　及び（１１Ｃ＞
　　はスローモーション動作に実際には必要ないが、そ
れ等があるとフレーム同期化を容易にし、システムの構
成を簡略化する。

５２５ライン６０フイ一ルド／秒の人力ディジタルテレ
ビジョン信号を６２５ライン５０フイ一ルド／秒の出力
ディジタルテレビジョン信号に変換するもう１つの方式
変換器を第３図にブロック図で詳細に示す。

この場合、補間は全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（Ｉ
Ｙ）及び（ＩＣ）の前に５０フイ一ルド／秒に変換する
ことは出来ない。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５７
６ラインを発生しなければならない。

従って、２フイールドＴ　Ｂ　Ｃ（１８Ｙ）及び（１８
Ｃ）が方式変換器の前に設けられ、４８４ラインから５
７６ラインの変換に必要なタイムストロットが与えられ
る。

元の連続ライン構造がＴ　Ｂ　Ｃ（１８Ｙ）及び（１８
Ｃ）に書き込まれるが、５８５ライン方式で読み出され
、略第６ライン毎にブランクされる。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続
画像を発生する。このとき、ブランク人力ライン中その
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の方式変換器におけるように、必要
な時間オフセットが検出されて適用される。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
ようにフィールドが欠落される。このフィールドの欠落
は出力側で４フイールドＴ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　　及び
（ＩＩＣ）を使用して行われる。

従って、第２の方式変換器は第２図の第１の方式変換器
と少しの点だけ異なる。特に輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）　及
び（１８Ｙ）　　が交換され、また色Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩ
Ｃ）及び（１８Ｃ）　が交換される。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、Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）。

（ＩＩＣ）、　（１８ｙ）　及び（１８Ｃ）　　の読み
出し及び書き込み制御し、時間オフセット数及び第１の
方式変換器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ット数を発生する。これ等の機能
を次に詳細に説明する。

先ず、２フイ一ルド輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（１８Ｙ）及び２フ
イ一ルド色Ｔ　Ｂ　Ｃ（１８Ｃ）　　は常に６０Ｈｚフ
イールドの終り毎にフィールドメモリを切換える。しか
も、４フイ一ルド輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　及び４フ
イ一ルド色Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＣ）　　の動作は動作モー
ドに依存し、またそれ等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Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）
　　及び色ＴＢＣ（ＩＩＣ）　　の制御は入力及び出力
フィールド同期化信号により決定される。

５２５／６０から６２５１５０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ラツチ（６２）及び第２ラツチ（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、−万人力フイールド同期化信
号がラインカウンタ（６１）のりセッ゛ト端子及び第２
ラツチ（６３）のクロック端子ＣＬＫに供給゛される。

出力フィールド同期化信号は第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）の入力端に供給され、第１
ラツチ（６２）の出力は第２ラツチ（６３）の入力端に
供給され、第２ラツチ（６３）の出力は時間オフセット
信号として輝度ＴＢＣ（ＩＩＹ）。

（１８Ｙ）　　及び色Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＣ）　　及び（
１８Ｃ）　　に供給される。

人力及び出力フィールド同期化信号を夫々第５図及び第
５図已に示す。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は夫々第１ラツチ（６２）及び第
２ラツチ（６３）の出力を示す。ラインカウンタ（６１
）の出力をラッチすることにより、入力フィールド期間
の所要の割合が決定される。時間シフト値ｔ。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つの人力フィールド間の位置を示す
。従って、第５図Ｅの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かられかるように、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）ハ、時間凍結信号によ
り次の回路に指示される。

６２５／６０から５２５１５０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、−万人力フイールド同期化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
同期化信号はラッチ（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
オフセット信号として輝度ＴＢｃ　（ｌｌｙ）、　（１
８Ｙ）　及び色Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＣ）　及び（１８Ｃ）
　　に供給される。

人力及び出力フィールド同期化信号を夫々第７図Ａ及び
第７図已に示す。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（７
１）の出力をラッチすることにより、人力フィールド期
間の所要の割合が決定される。

従って、時間シフト値ｔ９　は再び斜線で示すフィール
ドが反復されたとき、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
の人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６２５１５０から６
２５１５０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（８
１）、フィールドカウンタ（８２）、第１〜第４ラツチ
（８３）〜（８６）、イクスクルーシブオアゲート（８
７）及びスケーラ（８８）を含む。入力フィールド同期
化信号が第１ラツチ（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Ｃ
ＬＫＥＮ　及びラインカウンタ（８１）の第２リセツト
端子Ｒ２に夫々供給される。人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ラツチ（
８３）から第２ラツチ（８４）及びゲート（８７）の１
入力端に供給される。第２ラツチ（８４）はその出力を
ゲート（８７）の他の入力端に供給し、ゲート（８７）
の出力はラインカウンタ（８１）の第１リセツト端子Ｒ
１、フィールドカウンタ（８２）のリセット端子Ｒ及び
第３ラツチ（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ラツチ（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化信号は第４ラツチ（８８）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５ＣＡＬＥ
・ＦＡＣＴＯＲに供給され、その出力は第４ラツチ（８
６）に供給され、この第４ラツチ（８６）の出力が時間
オフセット信号である。

人力フィールド同期化信号及び入力フィールド極性信号
を夫々第９図Ａ及び第９図已に示す。また、第９図Ｃは
入力フィールド同期化信号を示し、第９図りは出力フィ
ールド同期化信号を示す。第９図Ｅ及び第９図Ｆは夫々
フィールドとラインを０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（８６）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ラ）１＋　　を使用した前のフィー
ルドの繰返しである。

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（９３
）及びアンドゲート（９４）を含むような制御器（３２
）を第１０図に示す。出力フィールド同期化信号がフリ
ップフロップ（９１）の１入力端茗、インバータ（９３
）の入力端及びラッチ（９２）のクロックイネーブル端
子ＣＬＫＢＮ　に供給される。人力フィールド同期化信
号がフリップフロップ（９１）の他入力端π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）の出力はアントゲ−）　（
９４）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）　
（９４）の出力はラッチ（９２）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化パルスが入力フィール
ド同期化パルスに続くようであれば、凍結を生じるよう
になる。

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Ｔ　Ｂ　Ｃ（ＩＩＹ）　　
から輝度補間器（ＩＹ）及び動き分析器（２）にデータ
を読み出す同じアドレス発生器は消去可能なプログラマ
ブルリードオンリイメモリ（Ｅ！ＦＲＯＭ）　　をアド
レスし、このＥ　Ｆ　ＲＯＭ　は所要時、垂直凍結信号
と共に垂直オフセット数を発生する。

５２５／６０から６２５１５０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Ｔ　Ｂ　Ｃ（１８Ｙ）
　　の読み出しアドレスが使用されるが、他の全てのモ
ードでは輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（’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
あるとして発生され、その後それはラインが６２５１５
０から５２５／６０の変換で時折欠落するか或いはライ
ンが５２５／６０から６２５１５０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
補関しなければならないときの２つの入力ライン間の位
置を示す。

輝度Ｔ　Ｂ　Ｃ（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。

入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。

Ｅ　Ｆ　ＲＯＭ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。

この発明と特に関係するベクトル減少器（４０）の構成
と動作を次に第１１図〜第１３図を参照して詳細に説明
する。

上述の如く、フィールド当り１２００の動きベクトルが
発生され、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画素のブロックと関連している。

勿論、１つの動きベクトルはそのブロックの大きさに拘
らず特定のブロック内の動きを示さない。

従って、そのブロックのどの画素も正確に評価されてい
るその動きの公平な機会を持つように各ブロックに対し
て動きベクトルの選択を行う必要がある。

この場合、４つの動きベクトルが７つの局部的動きベク
トルから選択される。その後これ等４つの動きベクトル
は４つから１つを選択する第２の処理器に通される。

動きベクトルは垂直成分及び水平成分として利用できる
ようにデカルト座標システムで表わされる。ブロック内
のＷＡＤ（重み付は絶対差）に基づ＜ＦＯＭ（良度指数
）が各動きベクトルと関連している。これはブロック内
の相関の比率の量的評価を表わす。

第１１図において、３つの連続フィールドに対する動き
ベクトルアレイを上側の左手角に示し、７つの動きベク
トルから４つが選択されていることを表わしている。こ
の例において、ブロックＡは考慮中であり、自然にその
関連した動きベクトルが７つのうちの１つを作り、また
同じフィールドから４つの最も近い動きベクトルすなわ
ち現在の動きベクトルの上下及び左右の動きベクトルが
使用される。残りの２つのベクトルは次のフィールド及
び前のフィールドブロックＡと同じ位置から空間的に得
られたものである。これ等はアレイの外側端縁を除いて
は全てのブロックに対して選択された７つの動きベクト
ルである。第１１図がら理解できるように、必ずしも最
も近い動きベクトルは存在しない。この状況では、次の
最も近い動きベクトルが更にアレイから選択される。

７つの動きベクトルから４つを決定するのに、７つの動
きベクトルの各々と関連したＦＯＭを比較する方法があ
り、これによりＦＯＭの最も低い大きさのこれ等４つの
動きベクトルが選択される。

この点でＦＯＭを捨てることができ、任意の１つ以上が
等しいかどうかを知るため、更に４つの動きベクトルに
ついて試験が行われる。垂直及び水平成分は整数部と分
数部の両方をもった２つの補数の形で表わされる。比較
段階で、分数部のいくらか又は全部と、整数部の最下位
ビットを省略（ｍａｓｋ　ｏｆｆ）することが可能であ
り、これは実質的に比較段階の感度制御に相当する。

１以上の動きベクトルが冗長な動きベクトルより等しい
ということがわかれば、最悪の場合３つが、４つの形式
上の動きベクトルによって置換される。

従って、動きベクトル減少器（４０）は７つの動きベク
トルから４つを選択しなければならず、７つの動きベク
トルは現フィールドから５つの動きベクトル及び次のフ
ィールドと前のフィールドの各々から１つの動きベクト
ルで作られる。この条件を満足するため、各々１２００
の動きベクトルとそれ等に関連したＦＯＭを保存できる
４つの動きベクトルフィールドメモリが必要である。第
１２図はベクトル減少器（４０）の全体の簡単なブロッ
ク図を示す。

ベクトル減少器（４０）は図示の如く接続されて入力を
受ける８個ルジ、！、　夕（Ｒ）　（１０１）　〜（１
０８）　　、４個の動きベクトルフィールドメモリ（１
０９）　　〜（１１２）　　、７つの動きベクトルから
４つを選択する処理器（１１３）　及び出力メモリ（１
１４）　　を備えている。

４つの動きベクトルフィ−ルドメモリｊ（１０９）　　
〜（１１２）　　は周期的に動作し、それにより第４番
目のフィールドメモリが次のフィールドで次のフィール
ドデータを書き込まれている間、フィールドメモＩＪ（
１０９）　　〜（１１２）　　のうちの３つが現在のフ
ィールド、次のフィールド及び前のフィールドに対する
データを供給する。連続するフィールドではデータは現
在のフィールドデータ、それから前のフィールドデータ
であり、最終的に再び書き込むのに準備される。動きベ
クトルフィールドメモリ（１０９）　　〜（１１２）　
　の他の３つも同じようなパターンで行われる。

７つの動きベクトルから最良の４つを決定するのに使用
される方法は、そのＦＯＭが最小である４つを全部で７
つの動きベクトルに関して選択することである。実際、
３つの動きベクトルが最大のＦＯＭを示すのを見つける
のは容易である。

第１３図は最良の４つを確立する前に４回７つの動きベ
クトルを読む７つの動きベクトルから４つを選択する動
きベクトル処理器（１２０）　　の簡単なブロック図を
示し、３つの最大のＦＯＭを見つ（するのに３つの読取
りサイクルが必要であり、その特定のブロックに対して
最良の４つの動きベクトルを読み出すのに１つの読取り
サイクルが必要である。

処理器（１２０）　　は図示の如く接続されて入力を受
ける６個の同期してロード可能なレジスタ（ＳＬＲ１２
１）〜（１２６）　　、４個の比較器（１２７）　　〜
（１３０）　　、２個のアントゲ−）　（１３１）　　
及び３個のオアゲート（１３３）　　〜（１３５）　　
を備えている。

処理器（１３０）　　の動作は次の如くである。７つの
ＦＯＭが連続的にＳ　Ｌ　Ｒ（１２２）　　に供給され
、各サイクルの始まりで、比較器（１２７）　　の出力
でゲートを開いたアントゲ−）　（１３１）　　からの
開始制御信号により第１０ＦＯＭがＳ　Ｌ　Ｒ（１２３
）　　に設定される。

前のＦＯＭより大きなＦＯＭが見出される毎にその値は
、動作が３つの読取りサイクルのどれかに応じてＳ　Ｌ
　Ｒ（１２４）　、Ｓ　Ｌ　Ｒ（１２５）又は５ＬＲ（
１２６）　　のいずれかにロードされる特定のＦＯＭの
アドレスと共にＳ　Ｌ　Ｒ（１２３）　　にロードされ
る。例えば第１サイクル中第２のＦＯＭが最大であれば
、そのアドレスはＳ　Ｌ　Ｒ（１２４）　　にロードさ
れる。第２サイクル中第２０ＦＯＭのアドレスが生じる
と、比較器（１２８）　　の出力が低レベル（Ｌ）にな
る。これは５ＬＲ（１２２）へのクロックを消勢（ｄｉ
ｓａｂｌｅ）する効果を有し、従って、３つのサイクル
が完了した後まで第２のＦＯＭは第２のサイクル等には
含まれず、このときに３つの最大のＦＯＭのアドレスが
わかるであろう。

第４サイクル中、比較器（１２８）、　（１２−９）及
び（１３０）のゲートされた出力を使用してＳ　Ｌ　Ｒ
（１２１）　へのクロックを消勢し、選択された４つの
動きベクトルを保持する機能を有する４レベルパイプラ
イン遅延を次のプロセスに対して準備する。

動きベクトルを出力に通す前の最終プロセスは、選択さ
れた４つの動きベクトルが等しいかどうかを決定するプ
ロセスである。これは任意の等しい動きベクトルを形式
上の動きベクトルに置換する比較器によって行われる。

選択された４つの動きベクトルはこれ等の水平ライン当
り４０ブロツクと共に大きさが８ライン×１６サンプル
の画素のブロックと関連していることを想起されたい。

従って同じデータが８ラインに対して必要であり、７つ
の動きベクトルから４つを得る計算を８ライン当り１回
行うた必、動きベクトルが、それ等を決定できるよう、
２個の出力メモリ（１１４）　　の１つに記憶される。

その後火の８ラインに対する動きベクトルが決定されて
他の出力メモ’Ｊ　（１１４）　　に書き込まれる間そ
のメモリから必要な動きベクトルを読み取ることは可能
である。

英国特許出願に対応し、類似の要旨に関する７つの他の
米国特許出願第８７２８４４６〜８７２８４５２号（こ
れ等に基づく優先権を主張した日本特許出願を本出願と
一緒に提出した。）における開示事項をこの発明と関連
して参照されたい。

この発明の実施例をここに添付図面を参照して詳細に説
明したけれども、この発明はこれ等の正確な実施例に限
定されず、この発明の要旨を逸脱することなく種々の変
更及び変形が当業者によってなし得ることが理解されよ
う。

〔発明の効果〕

上述の如くこの発明は、ディジタルテレビジョン画像内
の各ブロックの画素に対してブロックの画素の最も共通
の動きベクトルを表わす複数の動きベクトルを得、複数
の動きベクトルの各々はそれと関連してその精度の表示
値を有し、前のフィールドから同じ位置に対する後続の
動きベクトル及び次のフィールドから同じ位置に対する
後続の動きベクトルを複数の動きベクトルと関連させ後
続の動きベクトルはそれと関連してその精度の表示値を
有し、複数の動きベクトルからより小さな複数の動きベ
クトル及び上記表示値に応じて後続の動きベクトルを選
択するようにしたので、７つの動きベクトルから最良の
４つの動きベクトルを選択することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はテレビジョン方式変換器をきわめて簡略化して
示すブロック図、第２図は第１のテレビジョン方式変換
器を示すブロック図、第３図は第２のテレビジョン方式
変換器を示すブロック図、第４図は第３図のテレビジョ
ン方式変換器の一部を詳細に示すブロック図、第５図は
第４図の動作説明に供するためのタイミングチャート、
第６図は第２図のテレビジョン方式変換器の一部を詳細
に示すブロック図、第７図は第６図の動作説明に供する
ためのタイミングチャート、第８図は第２図のテレビジ
ョン方式変換器の一部を詳細に示すブロック図、第９図
は第８図の動作説明に供Ｔるためのタイミングチャート
、第１０図は第２図のテレビジョン方式変換器の一部を
詳細に示すブロック図、第１１図は３つの連続するフィ
ールドの動きベクトルアレイの一部を示す図、第１２図
は第２図の方式変換器の一部を詳細に示すブロック図、
第１３図は第２図の方式変換器の一部を詳細に示すブロ
ック図である。 （１）は補間器、（ＩＹ）は輝度補間器、（ＩＣ）は色
補間器、（２）は動き分析器、（ＩＩＹ）　　は４フイ
一ルド輝度時間軸補正器、（ＩＩＣ）　　は４フイ一ル
ド色時間軸補正器、（１６Ｙ）　　は輝度時間シフトレ
ジスタ、（１６Ｃ）は負時間シフトレジスタ、（１７Ｙ
）、　（１７Ｃ）　　は処理補償遅延器、（１８Ｙ）　
　は２フイ一ルド輝度時間軸補正器、（１８Ｃ）　　は
２フイ一ルド色時間軸補正器、（３２）は制御器、（３
Ｇ＞はベクトルフィルタ、（３５）はベクトルインタフ
ェース、（３７）はベクトル計算器、（３８）は動きベ
クトル処理器、（３９）はサブ画素動き評価器、（４０
）は動きベクトル減少器、（４１）はベクトル選択器、
（４２）は処理補償遅延器、（４３）は時間シフトレジ
スタ、（４７）は動きベクトルフィルタである。 代　　理　　人　　　　　伊　　藤　　　　　頁間　　
　　　　　　松　　隈　　秀　　盛第９１″２１ 第１０図 テしヒジ、Ｊシ万式愛十を認の簡田各昭第ｉ　１”１ 」 ｕＳ／ ；鳳Ｊｌフィー１ ０□− 出ｈフイ 第　１ｎデＬピ°ジ′ヨン方天変換茗豫の構り又閃第２
図 第　２　のテしビジョ：／方入裳櫓益ｆ）横へ口雪 タイミ）デチャート 第７図 スＪフフイールドｎ＃Ａイむ信号 ａ 第　２　図のテしＬパぢ゛、、、−／８式′変↑１！／
）−邪の横戚圓第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディジタルテレビジョン画像の動きベクトル数の減
   少方法であって、 上記テレビジョン画像内の各ブロックの画素に対して上
   記ブロックの画素の最も共通の動きベクトルを表わす複
   数の動きベクトルを得、上記複数の動きベクトルの各々
   はそれと関連してその精度の表示値を有し、 前のフィールドから同じ位置に対する後続の動きベクト
   ル及び次のフィールドから同じ位置に対する後続の動き
   ベクトルを上記複数の動きベクトルと関連させ、 上記後続の動きベクトルはそれと関連してその精度の表
   示値を有し、 上記複数の動きベクトルからより小さな複数の動きベク
   トル及び上記表示値に応じて上記後続の動きベクトルを
   選択するディジタルテレビジョン画像の動きベクトル数
   の減少方法。 ２、上記表示値は上記ブロックの画素の動きベクトルの
   重み付けされた絶対差に基づく良度指数である請求項１
   記載のディジタルテレビジョン画像の動きベクトル数の
   減少方法。 ３、上記動きベクトルは動きベクトル評価の連続した区
   別が同じように得られるブロック整合法により所定数の
   サンプルを水平に且つ所定数のサンプルを垂直に隔置し
   た点で上記画像の動きを決定することによって得られる
   請求項１記載のディジタルテレビジョン画像の動きベク
   トル数の減少方法。 ４、上記ブロック整合法は、ブロックの中央位置、１６
   サンプルだけ左の位置及び１６サンプルだけ右の位置の
   丁度３つの位置における最小差を試験し、 上記の点から開始し、より小さな所定数のサンプルまた
   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個の位置の最小差を試験し、 上記の点より開始し、更により小さな所定数のサンプル
   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個の位置の最小差を試験し、 上記の点より開始し、更により小さな所定数の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個の最小差を試験し、 上記の点より開始し、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個の位置の
   最小差を試験する請求項３記載のディジタルテレビジョ
   ン画像の動きベクトル数の減少方法。 ５、請求項４の最後のステップに続いて、更に上記最後
   のステップにより示される最終位置に生じた差を、垂直
   ベクトル値を調節するための上下の２つの差及び水平ベ
   クトル値を調節するための左右の２つの差と比較するス
   テップを有する請求項４のディジタルテレビジョン画像
   の動きベクトル数の減少方法。