JPH0260244A - テレビジョン信号再生方法 - 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］ 本発明は、高品位テレビジョン映像信号の再生に際し、
映像の動き部分を検出して、テレビジョに関する。

［従来の技術］ テレビジョン信号を帯域圧縮する方法の１つにフィール
ド間、及びフレーム間オフセット・サブサンプリングを
用いた多重サブサンプル伝送方式がある。この方式には
、例えば、現行の高品位テレビジョン信号多重サブサン
プル伝送方式であるＭ　Ｕ　Ｓ　Ｅ　（Ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅ　５ｕｂ−Ｎｙｑｕｉｓｔ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｅｎ
ｃ。

ｄｉｎｇ）方式があり、帯域圧縮を有効に実現できる。

この多重サブサンプル伝送方式においては、注目駒と、
この注目駒に対して時間的に前の比較駒との動きの量を
検出し、この検出量に応じて連続的に変化させた混合比
により、静止画と動画とを混合して、再生画像を得てい
る。

以下、第４及び第５図を参照して、従来の多重サブサン
プル伝送方式の再生方法を説明する。なお、説明を藺単
にするために、動き量が適当な同値以下の場合には静止
画を選択し、それ以外の場合には動画を選択し、これら
静止画及び動画の切り損え混合にて再生画像を得るもの
とする。

第４図において、先ず、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）
変ＩＷ１０により、アナログ争テレビジョン人力信号を
１６．２ＭＨｚでサンプリングし、デジタル信号に変換
する。

ブロック１２〜２０は、静止画系の回路である。

フレーム壷メモリ１２は、Ａ／Ｄ変喚器ｌＯからのデジ
タル・テレビジョン信号を記憶して、ｌフレームだけ遅
れた信号を発生する。

動き補正回路１４は、フレームΦメモリ１２ｂ）らの信
号を動きベクトルに応じて動き補正を行なう、スイッチ
１６は、Ａ／Ｄ変換器１０及び動き補正回路１４の出力
信号を３２．４ＭＨｚ交代で交互に選択して、フレーム
間内挿を行なう。

サンプリング周波数変換器１８は、フレーム間内挿され
たスイッチ１６からの信号のサンプリング周波数を３２
．４ＭＨｚから４８．６ＭＨｚに変換する。フィールド
間内挿回路２０は、サンプリング周波数変換器１８の出
力信号゛をフィールド間内挿する。

一方、ブロック２２〜２４は、動画系の回路である。フ
ィールド内内挿回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１０の出力信
号をフィールド内内拝する。サンプリング周波数変換器
２４は、サンプリング周波数変換器１８と同様に、フィ
ールド内内挿回路２２の出力信号のサンプリング周波数
を３２．４ＭＨｚから４８．６ＭＨｚに変換する。

ブロック２６〜３４は、動き検出系の回路である。差分
ロウパス・フィルタ（ＬＰＦ）２６は、動き補正回路１
４により動きベクトルに応して補正されたｌフレーム前
の信号と、Ａ／Ｄ変換器ｌＯからの現在のフレームの信
号とを受け、フレーム間の折返し成分を含まない４ＭＨ
ｚに帯域制限して、１フレーム差の信号を出力する。絶
対値回路２８は、差分ＬＰＦ２６の出力信号の絶対値を
求める。

比較回路３０は、絶対値回路２８の出力信号Ａを、閾値
回路３２からの閾１ｆｉＢと比較する。例えば、絶対値
信号Ａ〉閾＊Ｂの場合には、動画領域として、比較回路
３０が、　ｒｌＪを出力する。また、それ以外の場合に
は、比較回路３０が「。。

を出力する。サンプリング周波数変換器β４は、比較回
路３０の出力信号のサンプリング周波数を３２．４ＭＨ
ｚから４８．６ＭＨｚに変換Ｌ／１”、領域判別信号を
出力する。

スイッチ３６は、動き検出系（サンプリング周波数変換
器３４）からの領域判別信号に応じて、静止画系（フィ
ールド間内挿回路２０）の出力信号及び動画系（サンプ
リング周波数変換器２４）の出力信号を選択して、静止
画系信号と動画系信号とを混合する。この混合された信
号をデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３８により、
アナログ信号に戻す。

このように第４図の従来技術により、テレビジョン信号
をデコードする際の動画領域について、第５図を参照し
て説明する。

第５図において、　（ａ）は、注目駒に対してｌ駒前の
比較駒、即ち、第Ｎ−１番目の駒の映像を示し、また、
　（ｂ）は、注目駒、即ち、第Ｎ番目の駒の映像を示す
。

これら比較駒Ｎ−１及び注目駒ＮにおけるＡ及びＣの領
域は、静止画領域であり、Ｂ及びＤの領域は、動画領域
である。すなわち、この例では、比較駒Ｎ−１から注目
駒Ｎに移る時間経過の中で、動画領域が、ひし形の領域
Ｂから円の領域りに変化している。また、長方形からひ
し形又は円を除いた静止画領域Ａ及びＣ１は、例えば背
景であり、変化しない部分である。

第４図の従来技術では上述の如く、比較駒Ｎ−１及び注
目駒Ｎの映像に対応する映像信号の相関計算を行なって
いる（ブロック２６〜３４）。この相関計算による結果
・を第５図（ｃ）に示す。

この第５図（Ｃ）において、比較駒Ｎ−１は、動き補正
回路１４によりベクトル補正されているので、補正され
る前の領域Ａ及びＢに対応する補正された領域を八”及
びＢ′とする。

比較駒Ｎ−１の静止画領域Ａ’　　（ベクトル補正され
ている）及び注目駒Ｎの静止画領域Ｃが重なる領域Ａ′
　・Ｃは、有意な相関が検出されて（比較駒Ｎ−１と注
目駒Ｎとの映像信号の差が閾値以下とされて）、静止画
領域と判断される。

一方、比較駒Ｎ−１の動画領域Ｂ及び注目駒Ｎの動画領
域りの少なくとも一方が占めた領域ＢＩ＋Ｄは、有意な
相関が検出されず（比較駒Ｎ−１と注目駒Ｎとの映像信
号の差が閾値より大きいとされて）、動画領域と判断さ
れる。

なお、第４及び第５図においては、１フレーム相関によ
る動き検出についてのみ説明したが、２フレーム相関に
ついても同様である。

［発明が解決しようとする課題］ 第４及び第５図に示した従来技術は、２駒間ての１フレ
ーム差検出のみである。よって、相関計算結果は、第５
図（ｃ）における斜線領域Ｂ。

Ｄも注目駒の動画領域と判断してしまう。しかし、第５
図（ｂ）に示す如く、この斜線領域Ｂ′　・口は、実際
には動画領域でない。すなわち、従来装置では、実際に
は静止画領域にもかかわらず、注目、駒の動画領域と判
断してしまう欠点がある。

また、現行の標準方式ＮＴＳＣ信号等のＩＤＴＶ　（Ｉ
ｍｐｒｏｖｅｄ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ＴＶ）におい
て、飛び越し走査から順次走査に変換する際の補間にも
、同様な欠点が生じる。

したがって本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解
決し、動画領域をより忠実に検出して、テレビジョン信
号の内挿を行なうテレビジョン信号再生方法の提供にあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、テレビジョン信号をデコードするテレビジョ
ン信号再生方法であり、注目駒及びこの注目駒に対して
時間的に前後の複数の比較駒の間の相関計算により複数
の動画領域候補を検出し、これら複数の動画領域候補か
ら注目駒の動画領域を求め、この求めた動画領域に応じ
て、静止画領域に複数の比較駒の信号を内挿する。

［作　用］ 本発明では、比較駒を、従来技術と異なり、注目駒の直
前の駒のみではなく、注目駒とｍフレーム（ｍ＝１．２
．３・・・）前後の複数の駒としている。よって、複数
の動画領域候補が得られる。

これら複数の動画領域候補から動画領域を求めることに
より、注目駒における動画領域がより忠実に検出できる
ので、領域判別信号がより実際に即したものとなる。よ
って、テレビジョン信号の内挿がより忠実に行える。

［実　施　例］ 第１〜第３図を参照して、本発明のテレビジョン信号再
生方法の好適な実施例を説明する。なお、第４図と同様
なブロックを同じ参照番号で示し、異なる点を詳細に説
明する。

第１図において、Ａ／Ｄ変換器１０は、アナログ・テレ
ビジョン人力信号をサンプリングし、デジタル信号に変
換する。

静止画系において、フレーム・メモリＩ２及び動き補正
回路１４の組合せは、第３図の場合と同じである。しか
し、本発明では、Ａ／Ｄ変換器ｌＯの出力信号をフレー
ム・メモリ４０に記憶して、ｌフレーム（１駒）だけ遅
延した信号をフレーム・メモリ１２に供給している。よ
って、フレームφメモリ４０の出力信号を注目駒Ｎとす
れば、フレーム・メモリ１２の出力信号は、注目駒Ｎか
ら時間的に１フレーム的の比較駒Ｎ−１となり、Ａ／Ｄ
変換器１０の出力信号は、注目駒Ｎから時間的に１フレ
ーム後の比較駒Ｎ＋１となる。

一方、動き補正回路１４は、注目駒Ｎに対して比較駒Ｎ
−１の信号を動きベクトル補正している。

また、動き補正回路４２は、注目駒Ｎに対して比較駒Ｎ
＋１の信号を動きベクトル補正している。

上述の如く、フレーム・メモリ４０の出力信号が注目駒
Ｎに対応するので、動画系では、フィールド内内挿回路
２２及びサンプリング周波数変換器２４が、フレーム・
メモリ４０の出力信号を第４図の場合と同様に処理する
。

動き検出系のブロック２６〜３２は、第４図の場合と同
じであり、同様に動作する。しかし、比較回路３０の出
力信号Ｍは、フレーム・メモリ４４に記憶されて１フレ
ームだけ遅延され、動き補正回路４６に供給されている
。

動き補正回路４６は、動画領域候補Ｍ′の基準位置を比
較駒Ｎとするよう動きベクトル補正している。よって、
動き補正回路４６の出力信号Ｍ′は、注目駒Ｎと比較駒
Ｎ−１との相関計算により求めた動画領域候補Ｍ”とな
る。

また、比較回路３０の出力信号Ｍは、注目駒Ｎと比較駒
Ｎ＋１との相関計算により求めた動画領域候補Ｍとなる
。

アンド・ゲート４８は、動画領域候補Ｍと動き補正回路
４６の出力信号Ｍ′との論理積を求める。

サンプリング周波数変換器３４は、アンド・ゲート４８
の出力信号のサンプリング周波数を３２゜４ＭＨｚから
４８．８ＭＨｚに変換して、注目駒Ｎの領域判別信号Ｖ
を出力する。

注目駒Ｎの領域判別信号Ｖを得る過程について、第２図
を参照して更に説明する。

第２図において、　（ａ）は、注目駒に対して１駒（ｌ
フレーム）前の比較駒、即ち、第Ｎ−１番目の駒の映像
を示し、また、　（ｂ）は、注目駒、即ち、第Ｎ番目の
駒の映像を示し、　（ｃ）は、注目駒に対して１駒（１
フレーム）後の比較駒、即ち、第Ｎ＋１番目の駒の映像
を示す。

これら比較駒Ｎ−１及びＮ＋１並びζこ注目駒Ｎにおけ
る領域Ａ、　　Ｃ及びＥは、静止画領域であり、また領
域Ｂ、　　Ｄ及びＦは、動画領域である。

すなわち、この実施例では、比較駒Ｎ−１から注目駒Ｎ
に、そして比較駒Ｎ＋１に移る時間経過の中で、動画領
域が、ひし形の領域Ｂから円の領ｉｊＤに、そして三角
形の領域Ｆに変化している。

また、長方形からひし訃　円又は三角形を除いた静止画
領域Ａ、　　Ｃ及びＥは、例えば背景であり、変化しな
い部分である。

本発明では、先ず、比較駒Ｎ−１及び注目駒Ｎの映像に
対応する映像信号の相関計算を行なって、動画領域候補
Ｍ′を求める。この相関計算による結果を第２図（ｄ）
に示す。なお、Ａ′及びＢ′は、領域Ａ及びＢを動きベ
クトルに応じて動き補正したことを表わす。

この第２図（ｄ）において、比較駒Ｎ−１の静止画領域
Ａ’及び注目駒Ｎの静止画領域Ｃが重なる領域Ａ′　・
Ｃ（領域Ａ９及びＣの論理積）は、有意な相関が検出さ
れて（比較駒Ｎ−１及び注目駒Ｎの信号の差が閾値以下
であり）、静止画領域と判断される。

一方、比較駒Ｎ−１の動画領域Ｂ９及び注目駒Ｎの動画
領域りの少なくとも一方が占めた領域Ｂ′＋Ｄ（領域Ｂ
′及びＤの論理和）は、有意な相関が検出されず（比較
駒Ｎ−１及び注目駒Ｎの信号の差が閾値より大きく）、
動画領域候補Ｍ’と判断される。よって、第２図（ｄ）
の内容が、動き補正回路４６の出力信号となる。

次に、比較駒Ｎ＋−１及び注目駒Ｎの映像に対応する映
像信号の相関計算を行なう、この相聞計算による結果を
第２図（ｅ）に示す。なお、Ｅ′及びＦ′は、領域Ｅ及
びＦを動きベクトルに応じて動き補正したことを表わす
。

この第２図（ｅ）において、比較駒Ｎ＋１の静止画領域
Ｅ’及び注目駒Ｎの静止画領域Ｃが重なる領域Ｃ−Ｅ’
（領域Ｃ及びＥ′の論理積）は、有意な相間が検出され
て、静止画領域と判断される。一方、比較駒Ｎ＋１の動
画領域Ｆ’及び注目駒Ｎの動画領域りの少なくとも一方
が占めた領域Ｄ＋Ｆ’　　（領域り及びＦ′の論理和）
は、有意な相間が検出されず動画領域候補Ｍと判断され
る。

第２図（ｅ）の内容が、比較回路３０の出力信号に対応
する。

第２図（ｄ）及び（ｅ）に示すように、注目駒と１つの
比較駒との間での相間計算においては、従来技術と同様
に、斜線部分の領域Ｂ′　・ｒ５（領域Ｂ′と、領域り
以外との論理積）及び７５−Ｆ’（領域り以外と領域Ｆ
′との論理積）は、注目駒Ｎにおいて静止画領域にもか
かわらず、動画領域候補として検出されている。

しかし、本発明では、アンド・ゲート４日により、　（
ｄ）及び（ｅ）の動画領域候補の論理積を求めるので、
その結果は第２図（ｆ）に示すようになる。すなわち、
注目駒Ｎの動画領域りのみが動画領域として検出される
。よって、動画領域をより忠実に検出できることが理解
できよう。

再び、第１図を参照する。

静止画系でｃヨ、スイッチ５０が、フレーム・メモリ４
４により遅延した動画領域候補Ｍ′に応じて、注目駒（
現信号）Ｎに対して時間的にｌフレ−ム前の信号Ｎ−１
，又は１フレーム後の１Ｎ　号Ｎ＋１のいずれか一方を
選択する。つまり、動画領域候補Ｍ’がｒｌＪの場合に
、信号Ｎ＋１を選択し、動画領域候補Ｍ′が「０」の場
合に、信号Ｎ−１を選択する。

スイッチ１６は、スイッチ５０により選択された信号及
びフレーム・メモリ４０からの現信号Ｎとを３２．４Ｍ
Ｈｚ交代で交互に選択して、フレーム間内挿を行なう。

スイッチ１６の出力信号は、サンプリング周波数変換器
１８及びフィールド間内挿回路２０により、第４図の場
合と同様に処理される。

スイッチ３６は、動き検出系（サンプリング周波数変換
器３４）からの領域判別信号Ｖに応じて、静止画系（フ
ィールド間内挿回路２０）の出力信号及び動画系（サン
プリング周波数変換器２４）の出力信号を選択して、静
止画系信号と動画系信号とを混合する。この混合された
信号をデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３８により
、アナログ信号に戻す。

上述の実施例においては、スイッチ５０をフレーム・メ
モリ４４により遅延した動画領域候補Ｍ′に応じて切り
換えたが、比較回路３０の出力信号である動画領域候補
Ｍに応じて切り換えてもよい、つまり、動画領域候補Ｍ
が「１」の場合に、信号Ｎ−１を選択し、動画領域候補
Ｍが「０」の場合に、信号Ｎ＋１を選択する。

また、注目駒とこの注目駒に対して時間的にｌフレーム
（１駒）前後の比較駒を用いて注目駒の領域判別信号を
求めたが、ｍフレーム（ｍ＝１．２．３・・・）前後の
比較駒から注目駒の領域判別信号を求めるようにしても
、信号の内挿を忠実に行なうことができる。

次に、動き量に応じて静止画と動画の線形混合を行なう
場合について、第３図を用いて説明する。

なお、第１図と同様なブロックを同じ参照番号で示し、
異なる点を詳細に説明する。

絶対値回路２８の出力信号と閾値回路３２からの閾値が
差分切捨て回路５２に供給される。つまり、絶対値回路
２８の出力信号が闇値より大きい場合には減算の結果に
応じた値が出力され、絶対値回路２日の出力信号が閾値
より小さい場合にはｒＯＪが出力される。

この動画領域候補Ｍとフレーム・メモリ４４を介した動
画領域候補Ｍ°が最小値回路５４に供給され、その出力
信号がサンプリング周波数変換器３４を介して領域判別
信号Ｖを出力する。

また、動画領域候補ＭとＭ′は比較回路５６に供給され
、その出力信号に応してスイッチ５０が切り換えられろ
。つまり、動画領域候補ＭがＭ’より大きい場合には信
号Ｎ−１を選択し、動画領域候補ＭがＭ′より小さい場
合には信号Ｎ＋１を選択する。

また、領域判別信号Ｖに応して静止画系（フィールド間
内挿回路２０）の出力信号と動画系（サンプリング周波
数変換器２４）の出力信号を線形混合回路５日において
線形混合する。このようにして、注目駒Ｎの領域判別信
号■に応じて、静止画と動画が線形混合された信号が得
られる。

［発明の効果］ 上述の如く本発明によれば、多重サブサンプル伝送信号
を受けて、注目駒とこの注目駒の前後の比較駒との相関
計算により、複数の動画領域候補を検出し、これら複数
の動画領域候補から注目駒の動画領域を求めて、領域判
別信号を発生している。

よって、静止画領域を戸って動画領域として検出する可
能性が低くなり、動画領域をより正確に検出できるので
、領域判別信号もより正確になる。

そして、この領域判別信号を用いて、注目駒の静止画領
域にフレーム間内挿する信号を複数の比較駒から用意す
ることにより、静止画領域も忠実に再生できる。したが
って、画質を全体的に改善できる。

また、現行のＮＴＳＣ方式におけるＩＤＴＶにも、本発
明を有効に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するのに好適な装置の第１実施例
のブロック図、第２図は本発明の原理を説明するための
画像を示す図、第３図は本発明を実現するのに好適な装
置の第２実施例のブロック図、第４図は従来装置のブロ
ック図、第５図は第４図の動作を説明するための画像を
示す図である。 Ｎ＋１．　　　Ｎ−１φ １０　・ １２．４０゜ １６．３６゜ １４．４２゜ １Ｂ、２４゜ ２０　＠ ２２　・ ２８　・ ・・注目駒 ・・比較駒 ・・Ａ／Ｄ変換器 拳・フレーム争メモリ ・・スイッチ ・・動き補正回路 ・・サンプリング周波数変換器 ・・フィールド間内挿回路 ・・フィールド内内挿回路 ・・差分ＬＰＦ ・・絶対値回路 ３０　・ ３２　・ ３８　自 ４８　・ ・比較回路 ・閾値回路 ・Ｄ／Ａ変換器 ・アンド・ゲート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 テレビジョン信号をデコードするテレビジョン信号再生
   方法において、 注目駒、及び該注目駒に対して時間的に前後の複数の比
   較駒の間の相関計算により複数の動画領域候補を検出し
   、 該複数の動画領域候補から上記注目駒の動画領域を求め
   、 この求めた動画領域に応じて、静止画領域に上記複数の
   比較駒の信号を内挿することを特徴とするテレビジョン
   信号再生方法。