JPH0330586A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、人力映像信号が静画であるか動画であるか
を判定し、人力映像信号をインターレ−ス走査形態から
順次走査形、聾に変換する動き適応順次走査変換回路に
使用される動き検出回路に関する。

（従来の技術） ＮＴＳＣ方式のテレビジョン放送においては、２：１の
インターレース走査方式を採用しており、これにより、
狭い周波数帯域による伝送を可能にしている。しかし、
インターレース走査では、ラインフリッカ妨害が発生す
る等の欠点があり、特にテレビジョン受像機の高輝度化
および大画面化にともなって、この妨害が画面上で目立
つようになってきた。そこで、フィールドメモリおよび
ラインメモリを使用した動き適応順次走査変換回路を採
用して、２：１インタ一レース信号を順次走査ｒＫ号に
変換する方法が開発されている。

２：１インタ一レース映像信号を順次走査信号に変換す
るには、次のような方法がとられる。画素あるいはブロ
ック単位で静画であるか動画であるかを判定し、静画の
場合は前フィールドから順次走査の補間信号を発生し、
動画の場合は現フィルド内の隣接水平走査線上の画素か
ら補間信号を発生している。静画／動画の判定は、１フ
レム期間遅延した信号と現サンプル信号との差分信号を
形成し、この信号の大きさにより判定を行い、前フィー
ルドからの補間信号と、現フィールドからの補間信号と
の混合比を制御している。

従来の順次走査変換では、信号伝送路その他において混
入するノイズにより、鶏フレーム間差分信号が発生し、
静画／動画の判定を誤るという不具合点があった。特に
、垂直エツジ部でノイズが生じた場合には、変換再生画
像に顕著な妨害となって現れて画質が著しく劣化すると
いう欠点があった。この対策として垂直エツジ成分を検
出し、その値が大きいときは前フィールドからの補１８
１信号の比重を高くすることにより垂直エツジ部での妨
害信号を低減する方法がある。

第６図は、従来の動き検出回路を示すブロック図である
。第６図において、入力端子１１を介して入力される映
像信号は、減算回路１４および５２５１１遅延回路１３
に供給され、減算回路１４からは１フレ一ム間差信号が
出力される。この差信号は、絶対値回路１５に入力され
、絶対値信号となり低域フィルタ１６を介してコアリン
グ回路１７に入力される。

一方、ＩＨ遅延回路２０、減算回路２１で構成される回
路は、ライン間の差信号を作る部分である。

減算回路２１から得られた信号も、絶対値回路４４に人
力され、その絶対値出力は、コアリング回路１７の特性
制御端子に垂直エツジ検出信号として与えられる。

第７図は、コアリング回路１７の特性であり、縦軸に低
域フィルタ１６から得られる動き検出信号、横軸に動き
判定信号を示している。この特性は、垂直エツジ検出信
号に応じて、図示の破線の特性あるいは、実線の特性に
可変される。垂直エツジ検出信号が大きくなると、実線
の方向に変化し、垂直エツジ検出信号が小さくなると破
線の方向に変化する。つまり、垂直エツジ検出信号のレ
ベルが大きいということはノイズ等の影響とも考えられ
るので動き信号のレベルが比較的大きくなるまでは動き
判定信号０（静止画）状態に維持するように図られてい
る。これにより、フィールド補間信号の割合がライン補
間信号の割合よりも大きく維持される。しかし、垂直エ
ツジ検出信号のレベルが小さい場合は、動き検出信号に
対して動き判定信号は、感度よく追従するように成され
ている。

これにより、特に垂直エツジ検出信号のレベルが大きい
場合の垂直エツジ部での妨害を低減することができる。

第８図は、映像信号を２：１インタ一レース信号を順次
走査信号に変換する回路である。入力端子１１の映像信
号は、フィールド補間回路２、ライン補間回路３、動き
検出回路４に人力される。動き検出回路４は、第６図で
示したような回路構成である。

フィールド補間回路２とライン補間回路３の出力は、混
合回路５に入力され、動き検出回路４からの動き検出信
号に応じて、その混合比が制御される。動きが大きい場
合は、ライン補間回路４からの出力の比重が大きくなり
、動きが小さい場合は、フィールド補間回路２からの出
力の比重が大きくなる。混合回路５からの補間信号と、
入力端子１１からの信号とは、倍速変換回路６に人力さ
れ、走査線が２倍となるように時間圧縮される。

しかしながら、上記の回路によると、コアリング制御の
ために、垂直エツジ成分を持った動画があった場合は、
前フィールドからの補間信号の割合が高くなるので、画
像の輪郭が多線になって見えるという妨害が現れる。こ
れは、第７図にしめしたように動き信号の出力感度が押
されられるからである。特に、斜成分を持った動画の場
合、斜線は垂直エツジ成分を有しているために、補間信
号はフィールド補間信号の割合が高く混合される。

さらに混入したノイズの影響を少なくするためにフレー
ム差分信号は低域フィルタを介して導出され動き信号に
なるので、水平のエツジ部ではフレーム差分量が低減し
ている。そして、コアリング制御により静止画と判定さ
れるので、上記したように輪郭が多線になって見えやす
いという問題が残っている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の動き検出回路では、垂直エツジ成分を検出し、該
エツジの大きさにより動き検出信号をコアリング制御し
ている。さらに、フレーム間差信号から低域フィルタを
介し動き検出信号を得ているので、水平エツジ部では動
き検出信号の大きさが正確に得られず（小さく）、垂直
及び水平エツジ成分を有した画像が動くと輪郭が多線に
なるあるいはぎざぎざになるという欠点がある。

そこでこの発明は、垂直エツジ成分を有する画像につい
て水平エツジ成分により垂直エツジ成分のエツジ検出信
号の大きさを制御することにより、動画の画質を向上で
きる動き検出回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、人力映像信号を用いてフレーム間の差分信
号を得、この差分信号の絶対値に応じて動き判定信号を
出力する手段と、前記入力映像信号から垂直エツジを検
出する手段と、検出した垂直エツジ検出信号により、前
記動き判定信号の出力特性を制御する手段と、さらに入
力映像信号の水平エツジを検出する手段と、水平エツジ
検出信号に応じて前記垂直エツジ検出信号を制御し、上
記動き判定信号を出力する手段の出力特性制御に対して
水平エツジ検出信号の大きさを関連させたものである。

（作用） 上記の手段により、水平エツジが無い場合は垂直エツジ
の有無、大小により垂直エツジ部でのフィールド間補間
信号の比重を大きくすることができ画質の向上を得、ま
た垂直エツジ部において水平エツジがある場合は、フィ
ールド内袖開信号の比重を大きくし、動画での画質の向
上を得ることができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例であり、入力端子１１には
人力映像信号が供給され、５２５１１遅延回路１３およ
び減算回路１４に供給される。減算回路１４がらは、１
フレ一ム間の差信号が現れる。この差信号は、絶対値回
路１５に人力され、絶対値信号（動き検出信号）となり
低域フィルタ１６を介してコアリング回路１７に入力さ
れる。

さらに人力映像信号は、垂直エツジ検出回路１８および
水平エツジ検出回路１９に入力される。垂直エツジ検出
回路１８は、隣接走査線間の差をとり、この差信号の絶
対値をとり、第１の垂直エツジ検出信号を導出される。

垂直エツジ検出信号は、垂直エツジ量制御回路２２を介
して、第２の垂直エツジ検出信号となりコアリング回路
１７の特性制御端子に供給される。

また水平エツジ検出回路１９は、水平方向の画素間ある
いは複数画素のブロック間の差信号を得て、この差信号
の絶対値をとり、これを水平エツジ検出信号Ｈ８とじて
出力する。この水平エツジ検出信号Ｈ８は、垂直エツジ
量制御回路２２の制、御端子に供給される。これにより
、第１の垂直エツジ検出信号は、垂直エツジ量制ｇａ回
路２２において利得制御され、第２の垂直エツジ検出信
号Ｓ。とじてコアリング回路１７の特性制御端子に供給
される。

コアリング回路１７の特性は、第７因で説明した通りで
ある。

第２図は、実施例の回路の動作を説明するために示した
画素説明図である。実線は、あるフィールドで送られる
走査線上の画素であり、破線で現したのは、このフィー
ルドで補間する走査線である。そしてＸ印は補間すべき
画素を現している。

垂直エツジ検出回路１８においては、画素ａとｂの差分
信号を生成し、垂直エツジの有無または大小を検出して
いる。水平エツジ検出回路１９では、画素ａとｄ及び画
素ａとｅの差分信号を生成し、この最大値を水５１ｉ−
エツジ量として垂直エツジ量制御回路２２に与えている
。

第３図は、この垂直エツジ量制御回路２２の特性を示し
ている。水平エツジ検出信号（成分）ＨＯに対する垂直
エツジ量の制御特性は、水平エツジ成分が所定値より小
さい場合には、入力された垂直エツジ信号をそのままに
出力し、水平エツジ成分が所定値を越える場合は、水平
エツジ成分の大きさに従って垂直エツジ量を減算するこ
とを表している。

これにより、斜め線のような水平エツジ成分及び垂直エ
ツジ成分を持つ画像に対しては、動画と判定し易くする
ことになり、実際に動画であり動いた場合の妨害を低減
することができる。

第４図は垂直エツジ検出回路及び水平エツジ検出回路の
部分の具体的構成例を示している。

入力端子ＩＩの映像信号は、ＩＨ遅延回路２０１：供給
されると共に、減算回路１４．２１．３４に供給される
。

さらに遅延回路３０及び５２５　Ｉ＋遅延回路１３に供
給される。減算回路１４の出力は、絶対値回路１５に供
給され、その絶対値がとられ、この出力は低域フィルタ
ｔｅを介してコアリング回路１７に入力される。

遅延回路３０の出力は、減算回路３４に入力される。

これにより、減算回路３４からは、画素間の１分店号が
得られ、絶対値回路４０においてその絶対値がとられる
。また遅延回路３０の出力は、遅延回路３１と減算回路
３５に入力され、この減算回路３５にはさらに遅延回路
３１の出力も供給されている。そして減算回路３５の出
力は、絶対値回路４１において絶対値がとられる。ＩＨ
遅延回路２０の出力が供給される部分、つまり遅延回＋
！６３２．３３、減算回路３Ｂ、３７、絶対値回路４２
．４３の構成も、さきの遅延回路３０．３１、減算回路
３４．３５、絶対値回路４０．４１の構成と同じである
。絶対値回路４０．４１．４２．４３の出力は、最大値
回路５０に入力される。この最大値回路５０は、絶対値
回路４０．４１．４２．４３から与えられる検出信号の
巾から最大値を、選択して垂直エツジ量制御回路２２の
制御端子に供給する。

垂直エツジ量制御回路２２の入力部には、減算゛回路２
１の出力が絶対値回路４４に入力されて絶対値をとられ
、この値の信号が遅延回路３９を介して入力されている
。

上記の実施例においても、水平エツジ信号の中で最大値
を検出し、水平エツジ部分では、垂直エツジに基づく動
き判定信号Ｓ。の出力特性が可変される。つまり、水平
エツジがある場合は、垂直エツジ検出信号のレベルを低
下させて、フィールド内の補間信号の比重を大きくして
いる。これにより垂直エツジのある画像が動く場合にも
、動き検出信号は、適性に得られ従来のように輪郭が多
線になって見えるような事がなくなる。

第５図は第４図の実施例の動作を説明するために示した
図である。つまり、この実施例では、ＩＨ遅延回路２０
の入力部と出力部の信号を用いて水平エツジ信号を検出
するので、補間走査線の上下の走査線上の画素ａ、ｂ、
ｄ、ｅ、ｆ、ｇを利用していることになる。点線が補間
走査線、実線が上下の走査線である。

絶対値回路４０からは、Ｉｂ−ｇｌ 絶対値回路４１からは、Ｉｆ−ｂｌ 絶対値回路４２からは、１ａ−ｅｌ 絶対値回路４３からは、１ｄ−ａｌ がそれぞれ得られることになる。最大値回路５０からは
、上記絶対値のうち最大のものが選択導出される。垂直
エツジ量制御回路２２の特性は、第３図に示す特性であ
り、垂直エツジ成分ｌ　ａ−ｂ　ｌを最大値出力により
制御する。

尚、上記の実施例では、各機能回路ブロックにより構成
されているごとく説明したが、この発明は、マイクロコ
ンピュータを用いたソフトウェアにより実現することも
可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、垂直エツジ成分を有
する画像について水平エツジ成分により垂直エツジ成分
のエツジ検出信号の大きさを制御することにより、動画
の画質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は第１図
の回路の動作を説明するためにしめした説明図、第３図
は第１図の垂直エツジ量制御回路の特性を示す図、第４
図はこの発明の他の実施例を示す回路図、第５図は第４
図の回路の動作説明図、第６図は従来の動き検出回路を
示す回路図、第７図はコアリング回路の特性を示す図、
第８図は走査線変換回路を示す図である。 １３・・・５２５Ｈ遅延回路、１４・・・減算回路、１
５・・・絶対値回路、ｔｅ・・・低域フィルタ、１７・
・・コアリング回路、１８・・・垂直エツジ検出回路、
１９・・・水平エツジ検出回路、２２・・・垂直エツジ
量制御回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力映像信号を用いてフレーム間の差分信号を得
   、この差分信号の絶対値に応じて動き判定信号を出力す
   る手段と、 前記入力映像信号から垂直エッジを検出する手段と、 この手段により検出した垂直エッジ検出信号により、垂
   直エッジが大きい場合は動き判定信号の感度を低下させ
   、小さい場合は感度を高くするように、前記動き判定信
   号の出力特性を制御する手段と、 入力映像信号の水平エッジを検出する手段と、この手段
   により検出した水平エッジ検出信号に応じて、水平エッ
   ジ検出信号が大きい場合は前記垂直エッジ検出信号が小
   さくなるように前記垂直エッジ検出信号を制御し、上記
   動き判定信号を出力する手段の出力特性制御に対して水
   平エッジ検出信号の大きさを関連させる手段とを具備し
   たことを特徴とする動き検出回路。
2. （２）少なくとも１つのフレーム遅延回路および減算回
   路を有し映像信号のフレーム間差信号を少なくとも１つ
   は得るフレーム間差信号生成手段により動き情報を得る
   動き検出回路において、順次走査変換の補間すべき画素
   の周辺において第１の垂直高域成分を検出する手段およ
   び水平高域成分を検出する手段と、 この手段により得られた水平高域成分の大小に応じて前
   記第１の垂直高域成分の検出信号を制御し、第２の垂直
   高域成分を得る手段と、 前記第２の垂直高域成分によりフレーム間差信号をコア
   リング制御する手段とを具備したことを特徴とする動き
   検出回路。