JPH0329585A - 動き検出回路 - 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］ この発明は動き検出回路に係り、詳しくは色信号を輝度
信号の高域周波数領域に周波数多重した複合カラーテレ
ビジョン信号（以下、「■信号」という）から、輝度信
号（以下、「Ｙ信号」または車に「ＹＪという）および
色信号（以下、「Ｃ信号」または車に「ｃ」という）を
分離するための動き適応ＹＣ分離装置、またはインタレ
ース走査を行うテレビジョン信号を順次走査に変換する
ための動き適応走査線補間装置に用いる動き検出回路に
関する． ［従来の技術］ 従来の動き検出回路を用いた動き適応ＹＣ分離装置およ
び動き適応走査線補間装置は、画像が静止画像であるか
動画像であるかを局所的に判断し、その各部の画素信号
に適したＹＣ分離および走査線補間を行うものである．
基本的にこれら装置のような動き適応処理装置の構成は
同じであるので、動き適応ＹＣ分離装置を例として述べ
る．現行のＮＴＳＣ信号方式では、Ｃ信号をＹ信号の高
域周波数領域に周波数多重した複合信号となっている．
このため、受像機ではＹＣ分離が必要であり、その分離
の不完全さは、クロスカラーやドットクロールなどの画
質劣化を生じさせる．このため、近年の大容量のデイジ
タルメモリの発達に伴い、テレビジョン信号の垂直走査
周波数に等しいか、それ以上の遅延時間を有する遅延回
路（以下、車に「遅延回路』という）を利用した動き適
応ＹＣ＋離回路などの画質改善のための信号処理回路が
種々提案されている． 第８図は従来の動き適応ＹＣ＋離装置の一例を示すブロ
ック回路図である．図において、入力端子（１）ニはＮ
ＴＳＣ方式のｖ信号（ｔｏｌ）が入力され、フィールド
内ＹＣ分離回路（４）　　フレーム間ＹＣ分離回路（５
）Ｙ信号動き検出回路（０およびＣ信号動き検出回路（
７）の入力端にそれぞれ与えられる．フィールド内ＹＣ
分離回路（４）において、図示していないフィールド内
フィルタによってＹＣ分離されたフィールド内ＹＣ分１
１１１Ｙ信号（以下、ｒＹｆ信号」という）　（１０２
）およびフィールト内ＹＣ分ａＣ信号（以下、ｒＣｆ信
号」という）　（１０３）は、それぞれＹ信号混合回路
（９）の第１の入力端とＣ信号混合回路（１０）の第１
の入力端に入力される．また、フレーム間ＹＣ分離回路
（５）において、図示していないフレーム間フィルタに
よってＹＣ分離されたフレーム間ＹＣ分離Ｙ信号（以下
、ｒＹＦ侶号」という’）　（１０４）およびフレーム
間ＹＣ分＠Ｃ信号（以下ｒＣＦ信号」という）　（ｔＯ
Ｓ）は、それぞれＹ信号混合回路（９）の第２の入力端
とＣ信号混合回路（１０）の３４２の入力端に入力され
る．他方、Ｙ信号動き検出回路（６）Ｃ信号動き検出回
路（７）および合成回路（８）、動き検出回路（３０）
を構成しており、Ｙ信号動き検出回路（６）において検
出されたＹ信号動き量（１００は、合成回路（８）の一
方の人力端に人力され、また、Ｃ信号動き検出回路（７
）において検出されたＣ信号動き量（１０７）は、合成
回路（８）の他方の人力端に人力される．合成回路（８
）において合成された動き検出信号ｋ　（１０８）は、
Ｙ信号混合回路（９）の第３の入力端およびＣ信号混合
回路（１０）の第３の人力端にそれぞれ入力され、Ｙ信
号混合回路（９）の出力である動き適応ｙｃ分離Ｙ信号
（＋０９）は出力端（２）より送出され、また、Ｃ信号
准合回路（１０）の出力である動き適応ＹＣ分離Ｃｆｇ
号（１　１　０）は出力端（３｝　より送出される．つ
ぎに、この従来例の動作について説明する．動き検出回
路（３０）は、■信号（１０１）をＹＣ分離するにあた
り、Ｙ信号動き検出回路（６）およびＣ信号動き検出回
路（７〉の出力を合成回路（８）で合成して、■信号（
１０１）が静止している画像を表わす信号か、動きを表
わす信号かを判別する．Ｙ信号動き検出回路（６）は、
たとえば第９図のように、１フレーム遅延回路（３３）
および減算器（３４）を用いて、■信号の１フレーム差
分を求め、低域通過フィルタ（以下、ｒＬＰＦＪという
）　（３５）を通したのち、絶対値回路（３６）でその
絶対値を求め、この絶対値を非線形変換回路（３７）で
Ｙ信号の低域成分の動き量を示す信号（１０６）　ｅ変
換する。

また、Ｃｆエ号！ｊＩき検出回路（７）は、たとえば、
第１０図のように、２フレーム遅延回路（１５）および
減算器（１８）を用いて２フレーム差分を求め、帯域通
過フィルタ（以下、ｒＢＰＦＪという）　（２８）を通
したのち、絶対値回路（ｌ８）でその絶対値を求め、こ
の絶対値を非線形変換回路（ｌ９）でＣ信号のａｂ＠量
を示す信号（１０７）　に変換する．また、合成回路（
８）は、たとえば、Ｙ信号動き量（１０６）とＣ信号動
き量（１０７）のうち、大きい方の値を選択して出力す
るように構成されている． この動き検出回路（３０）の判別結果は、動き係数ｋ（
０≦ｋ≦１）という形で表わされ、たとえば、画像を完
全なる静止画像と判別した場合にはｋ＝ｏ、画像を完全
なる動画像と判別した場合にはｋ−１の値となる制御信
号（１０８）　としてＹ信号混合回路（９）およびＣ信
号混合回路（ｌＯ）に与えられる． 一般に、画像が静止画像である場合には、フレーム間相
関を利用したフレーム間ＹＣ分離を行って、Ｙ信号とＣ
信号を分離する．フレーム間ＹＣ分離回路（５）は、た
とえば第１１図のように、１フレーム遅延回路（４４）
と加算器（４５）を用いて、１フレーム和を求めてＹＦ
信号（１０４）を抽出し、減算器（４６）で入力からＹ
Ｆ信号（１０４）を減ずることによりＣＦ信号（１０５
）を抽出している．また、一般に画像が動画像である場
合には、フィールド内相関を利用したフィールド内ＹＣ
分離を行って、Ｙ信号とＣ信号を分離する．フィールド
内ＹＣ分離回路（４）は、たとえば第１２図のように、
１ライン遅延回路（５４）と加算器（５５）を用いて、
１ライン和を求めてＹｆ信号（１０２）を抽出し、減算
器（５６）で入力からＹｆ信号（１０２）を減ずること
によりＣｆ信号（ＬＱ３）を抽出している．第８図に示
した動き適応ＹＣ分離装置では、このようなフィールド
内ＹＣ分離回路（４）とフレーム間ＹＣ分離回路（５）
とを並置し、合成回路（８）にて合成された制御信号（
ｔＯａ）の動き係数ｋにより、Ｙ信号混合回路（９）に
以下のような演算を行わせて動き適応ＹＣ分ｊ！ＩＹ信
号（１０９）を出力する． Ｙ−ｋＹｆ＋　　（１−ｋ）ＹＦ ここで、 Ｙｆ；７イールド内ＹＣ分１１１Ｙ信号出力（１０２）
ＹＦ；７レーム間ＹＣ分ａｌＹ信号出力（１０４）であ
る． 同様に、制御信号（１０８）により、Ｃ信号混合回路（
１０）に以下のような演算を行わせて動き適応ＹＣ分ｍ
ｃ信号（１１０）を出力する． Ｃ富ｋＣｆ＋　（１−Ｋ）ＣＦ ここで、 Ｃｆ．フィールド内ＹＣ分ｍｃ信号出力（１０３）ＣＦ
．フレーム間ＹＣ分ｌ！ＩＣ信号出力（１０５）である
． 動き通応Ｙ信号（１０９）と動き適応Ｃ信号（１１０）
は、それぞれ出力端子（２）および出力端子（３）より
送出される． この動き適応ＹＣ分離装置のうち、色信号ｗＪき検出回
路（７）は、第１３図のような構成でも実現できる． 第１３図において、入力端子（１）から入力されたＶ信
号（ｌｏｔ）　ハ、色復調回路（１３）ニよりＺｆｉ類
の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに復調され、これら２種類の
色差信号は、時分割多重回路（１４）である周波数で時
分割多重され、２フレーム遅延回路（！５）および減算
回路（ｔａ）で構威された２フレーム差分検出回路（４
０）により２フレーム差分が得られる．この２フレーム
差分はＬ　Ｐ　Ｅ　（１７）を通ってＹ信号成分が除か
れ、絶対値回路（ｌ８）でその絶対値がとられ、さらに
非線形変換回路（ｌ９）で非線形変換されて色信号の！
ｌｌｌＩＩ！検出量（１０７）　として出力端（１２）
から送出される． ［発明が解決しようとするＸＩＩ題］ 従来の動き検出回路（３０）は、Ｙ信号動き検出回路（
６）およびＣ信号動き検出回路（７）によりそれぞれ検
出された！ｊき量を合成した動き係数ｋを表わす制御信
号（１０８）を送出しており、この従来の動き検出回路
を用いた動き適応ＹＣ分離装置では、この制御信号（１
０８）　に基いて、フィールド内ＹＣ分離によるＹｆ信
号とＣｆ信号、およびフレーム間ＹＣ分離によるＹＦｉ
ｇ号とＣＦ信号をそれぞれ混合するように構威されてい
るので、Ｙ信号の高域周波数成分をもつ画像が微小に動
いた場合（たとえば、カメラの振動などで微小に画像が
揺れた場合など）には、Ｙ信号の高域周波数成分がＣ信
号動き検出回路により！Ｉｌｌきが検出され、また、Ｙ
信号動き検出回路によっても動きが検出されるので、動
き係数ｋが大きな値をもち、フィールド内ＹＣ分離信号
の重みが増すことにより、解像度が劣化し、しかもクロ
スカラー等の画質劣化を生じるという問題点があった。

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、微小に揺れる高域周波数成分を含む画像で
も、Ｙ信号の高域周波数成分に影響されない動き検出回
路を得ることを目的とする． ［課題を解決するための手段コ 請求項（１）に係る動き検出回路は、色復調信号の少な
くとも２フレーム以上の差分による相関検出手段と、そ
の相関検出出力からフレーム単位の演算により色信号の
動き量のみを得る手段とを備えた点を特徴とする． 請求項（２）に係る動き検出回路は、請求項（１）の構
成に加えて、２フレーム以上の差分による相関検出出力
からフレーム単位の演算により輝度信号の高域周波数成
分の動き量のみを得る手段を備えた点を特徴とする． ［作用１ 請求（１）の相関検出手段は２フレーム以上離れた色信
号の差分を得、フレーム単位の演算により色信号の動き
量のみを得る手段は、時間軸方向の低域通過フィルタを
構成して上記２フレーム以上離れた色信号の差分から色
信号の動き量のみを抽出する． 請求項（２〉の輝度信号の高域周波数成分の動き量のみ
を得る手段は、時間軸方向の高域通通フィルタを構成し
て２フレーム以上離れた色信号の差分からＹ信号の高域
成分の動き量のみを抽出する． ［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する．全体の
構成は、第８図に示した動き検出回路（３０）と同じで
あり、第１図はこの実施例の要部である色信号動き検出
回路（７）の・一実施例のブロック回路図である． 図において，第１３図と同一部分には同一符号が付され
ており、入力端子（ｌ１）にはＶ信号（１０１）が人力
される．このＶ信号（１（１１）は色復調回路（ｌ３）
の入力端に与えられ、色復調回路（１３）の２１類の出
力は色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙであり、どちらも時分割多
重回路（１４）の入力端に入力される．時分割多重回路
（１４）である周波数で時分割多重された色差信号Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙは、２フレーム遅延回路（ｌ５）の入力端と
減算器（ｌ６）のｘｉの入力端に入力される．また、２
フレーム遅延回路（１５）の出力は、減算ＩＩ　（１６
）の第２の入力端に入力される．減算器（１６）の出力
は、１フレーム遅延回路（２０）の入力端と加算器（２
ｌ）の′ｓ１の入力端に入力される．また、１フレーム
遅延回路（２０）の出力は、加算器（２１）の第２の入
力端に入力される．加算器（２ｌ）の出力はＬ　Ｐ　Ｆ
　（１７）に入力される．ＬＰＦ（ｌ７）以降の回路構
戒は第１３図と同じであるので説明を省略する． つぎに、上記構成の色信号の動き検出回路（７）の動作
について説明する． 第１図において、人力端（１１）から入力されたＶ信号
（１０１）は、色復調回路（ｌ３）で２　ｆｌ類の色差
信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに復調され、時分割多重回路（ｌ４
）でこれら２ｆ！類の色差信号がある周波数で時分割多
重され、この時分割多重された色差信号から２フレーム
遅延回路（ｌ５）および減算器（ｌ６）で構成された２
フレーム差分検出回路（４０）で２フレーム差分が得ら
れるところまでは、第１３図の従来例と同様である．つ
ぎに，この２フレーム差分は、１フレーム遅延回路（２
０）および加算器（２１）で構威されたｌフレーム和検
出回路（５０）で１フレーム和がとられ、２フレーム差
分のうちＹ信号の高域周波数成分が除去されてＣ信号の
みの２フレーム差分となり、さらに、Ｌ　Ｐ　Ｆ　（１
７）で変調されたＹ信号が除去され、絶対値回路（ｌ８
）および非線形変換回路（１９）を通過してＣ信号の動
き検出出力（１０７１となって出力ｉ　（＋２）から出
力される．このように、この実施例は、Ｃ信号通過フィ
ルタにより色復調されたＶ信号から変調されたＹ信号成
分を除去し、正確？Ｊ　Ｃ信号の動き検出を行うことを
特徴としている． 以下、第１図の実施例において、変調されたＹ信号成分
が除去される理由を説明する．画面の水平方向をＸ軸、
画面の垂直方向をｙ軸、Ｘ軸とｙ軸で構成される平面に
垂直な方向に時間軸であるｔ軸をとると、Ｘ軸、ｙ軸お
よびｔ軸で構成できる３次元時空間を考えることができ
る．また、上記のＸ軸、ｙ軸およびｔ軸に対応した周波
数軸として、水平周波数軸であるμ軸、垂直周波数軸で
あるυ軸および時間周波数であるｆ軸を考え、互いに直
交するμ軸、υ軸、ｆ軸で構戒できる３次元周波数空間
を考えることができる．第５図は、上記３次元周波数空
間における復調Ｖ信号の投影図を表わしており、第５図
（＋）は上記３次元周波数空間をｆ軸の正の方向から見
た図、第５図（ｉｆ）は上記３次元周波数空間をμ軸の
正の方向から見た図である。この第５図（ｉ）とＮｉ）
には３次元周波数空間上での色復調したＶ信号を表わし
てある．この図からわかるように、色復調したＶ信号に
は、ベースバンドに落ちたＣ信号だけでなく、色復調す
ることにより色副搬送周波数ｆｓｃ　（＝３．５８ＭＨ
ｚ）で振幅変調されたＹ信号も含まれている．しかし、
第５図（ｉｆ）のように色復調したＶ信号をｆ軸上でみ
ると、Ｃ信号はＯ｝Ｉｚ付近に存在し、一方、Ｙ信号は
±１　５Ｈｚ付近２存在することがわかる．従来例では
、Ｃ信号の動き検出を行う場合、色復調を行った信号の
２フレーム差分をとることにより実施していた．したが
って、その動き検出の周波数特性は第６図（ｉ）のよう
になっている．そこでＣ信号の動き検出をした場合、変
調されたＹ信号による検出がなりの割合でなされる．そ
こで、Ｍ６図（１）に示す動き検出の周波数特性を第６
図（Ｉｉ）のように変化させると、変調されたＹ信号に
よる誤検出が改善され、正確なＣ信号の動き検出が可能
となる． 第１図における１フレーム和検出回路（５０）の周波数
特性は、ｆ軸上で表わすと第６図（ｉｉｉ）のようにな
る，また、２フレーム差分検出回路（４０）の周波数特
性は第６図（ｉ）のようになるから、それらを合わせた
周波数特性は第６図（ｉｉ）のようになり、第１図は示
す色信号動き検出回路（７）は、Ｙ信号高域成分を除去
したＣ信号のみの動き量が検出される． 第２図はこの発明の他の実施例であり、第１図のＣ信号
の動き検出回路（７）に、第９図に示したＹ信号動き検
出回路（６）と同様に構成されたＹ信号高域成分の動き
検出回路（６０）を追加したものである．図において，
′ｓ１図と同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省
略する．図において、１フレーム遅延回路（２０）およ
び減算器（２２）で色差信号の２フレーム差分の１フレ
ーム差分が得られる．この後、Ｃ信号の動き検出回路（
７）と同様に、ＬＰ　Ｆ　（２３）、絶対値回路（ｌ４
）、非線形変換回路（２５）を通過することによりＣ信
号を除去したＹ信号高域戒分の動き量（ｌｉｔ）が検出
され、出力端《２６）から出力される．ｌフレーム差を
得るための回路の周波数特性は、ｆ軸上で表わすと第７
図（ｉ）のようになるので、２フレーム差分の周波数特
性である第６図（ｉ）と合わせた周波数特性は第７図（
ｉｆ）のようになり、Ｃ信号を除去したＹ信号高域或分
のみの動き量が検出される．第２図のような回路構成の
場合、′Ｍ８図における動き検出回路（３０）に相当す
る部分は第３図のようになり、合成回路（８）はＹ信号
動き量（１０６）　　Ｃ信号動き量（１０７）およびＹ
信号高域成分の動き量（１１１）の３種類の動き量を合
成する． 以上に示した実施例は、色差信号の２フレーム差分を求
めた後に、１フレーム和または１フレーム差などの１フ
レーム演算により、Ｙ信号高域，成分を除去したＣ信号
の動き量、またはＣ信号を除去したＹ信号高域成分の動
き量を得たが、１フレーム演算だけでなく、それ以上の
フレーム車位の演算によってＣ信号またはＹ信号高域成
分の動き量を抽出してもよい． また、画素位置により、色激に非線形変換回路（１９）
、（２５）の特性が変化しないように、非線形変換回路
（ｌ９）、（２５）の後に第４図に示すようなＭｉ街回
路（７０）を挿入してもよい．第４図において、入力端
子（δｌ）から入力されたＣ信号動き検出信号（１０７
）またはＹ信号高域成分動き検出信号（１１１）は、た
とえば、ＬＰＦ等で構成される平滑回路（６３）に入力
され、滑らかな信号に変換される．平滑回路（６３）の
出力は、必要であればビット数を減ずるためのクリップ
回路（６４）にてビット数を低減し、出力ｉ　（６２）
から合成回路（８）に入力するように構成したものであ
って、ノイズ等による誤動作を軽減することができる． 〔発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、Ｃ信号の動き検出回
路におけるＹ信号高域成分による誤動作がなくなり、ま
た、Ｙ信号高域成分の動き検出回路におけるＣ信号によ
る誤動作がなくなるので、クロスカラー　ドツド妨害、
２重像などの画質劣化が少ないｇ！Ｊき通応ＹＣ分離、
動き適応走査線補間等の動き適応処理を可能にする動き
検出回路が得られる効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による動き検出回路の要部であるＣ（
Ｎ号動き検出回路の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明によるＣ信号動き検出回路の他の実施例を示
すブロック図、第３図は第２図に示すＣ信号動き検出回
路を用いた動き検出回路を示すブロック図、第４図はこ
の発明によるＣ信号動き検出回路の非線形変換回路の出
力端に挿入する緩衝回路のブロック図、第５図は３次元
周波数空間における復調Ｖ信号を示す図、′ｆＳ６図は
従来のＣ信号動き検出回路およびこの発明によるＣ信号
動き検出回路のｆ軸上での周波数特性ならびに１フレー
ム和のｆ軸上での周波数特性を示す図、第７図は１フレ
ーム差のｆ軸上での周波数特性およびＹ信号高域成分の
動き検出回路のＦ軸上での周波数特性を示す図、３４８
図は従来の動き適応ＹＣ分離装置の一例を示すブロック
回路図、第９図はこの従来例のＹ信号動き検出回路を示
すブロック図、第１０図はこの従来例のＣ信号動き検出
回路を示すブロック図、第１１図はこの従来例のフレー
ム間ＹＣ分離回路（５）の一例を示すブロック図、第１
２図はこの従来例のフィールド内ＹＣ分離回路（４）の
一例を示すブロック図、第１３図は従来のＣ信号動き検
出回路の他の例を示すブロック図である． （６）・・・Ｙ信号ａき検出回路、（７）・・・Ｃ信号
動き検出回路、（８）・・・合成回路、（１３）・・・
色復調回路、（ｌ４）・・・時分割多重回路、（ｌ５）
・・・２フレーム遅延回路、（２２）・・・減算器、（
１７），　（２３）・・・ＬＰＦ、（ｔａ）　，（２４
）・：・絶対値回路、（１９），　（２５）・・・非線
形変換回路、（２０）・・・１フレーム遅延回路、（２
１）−・・加算器、（３０）・・・動き検出回路、（４
０）・・・２フレーム差分検出回路、（５０）−・・１
フレーム和検出回路、（６０）・・・Ｙ信号高域戒分の
動き検出回路． なお、各図中、同一符号はそれぞれ同一または相当部分
を示す．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）色信号を輝度信号の高域周波数領域に周波数多重
   した複合カラーテレビジョン信号を色復調した後、色信
   号の動き量を抽出する回路であつて、色復調信号の少な
   くとも２フレーム以上の差分による相関検出手段と、そ
   の相関検出出力からフレーム単位の演算により色信号の
   動き量のみを得る手段とを備えた動き検出回路。
2. （２）色信号を輝度信号の高域周波数領域に周波数多重
   した複合カラーテレビジョン信号を色復調した後、色信
   号の動き量を抽出する回路であつて、色復調信号の少な
   くとも２フレーム以上の差分による相関検出手段と、そ
   の相関検出出力からフレーム単位の演算により色信号の
   動き量のみを得る手段と、上記相関検出出力からフレー
   ム単位の演算により輝度信号の高域周波数成分の動き量
   のみを得る手段とを備えた動き検出回路。