JPH0481393B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビシヨン信号の信号処理回路に係
り、特に高画質なフリーズ画像を得るに好適な信
号処理回路に関する。

〔従来の技術〕

NTSC方式に用いられているインターレース走
査は、信号帯域をあまり広く必要とすることな
く、大画面フリツカを避け、被写体の動きの再現
性をあまり劣化させることのない走査方式であ
る。

しかし、このインターレース走査の為にライン
フリツカを生じたり、粗い走査線構造が見えたり
といつた劣化を生じ、したがつて感覚的には、電
気的に定めた走査線本数の画質には見えず、実効
的な走査線本数としては電気的走査線本数の0.6
〜0.7倍程度であるということはよく知られてい
る。（例えば、「高品位テレビジヨンの画面方式・
走査方式」、NHK技研月報・昭56−11） これに対し、受信側で走査線を補間してやり順
次走査の信号として、その信号の映像を表示する
ことにより上記の劣化を回避する装置が知られて
いる。例えば、特開昭58−205377号公報に見られ
る例では、画像の動きを検出し、動きが小さいと
きは静止画としてフイールド間内挿を行つて補間
走査線を作成し、また、動きが大きいときは動画
であるとしてフイールド内内挿を行うといつた、
動き適応型の処理を行つている。

この信号処理回路の概略を第２図を用いて説明
する。第２図において、１は入力端子、２，３は
第１、第２のフイールドメモリ、４は走査線補間
回路、５は動き検出回路、６，７は第１、第２の
時間圧縮回路、８は選択回路、９は出力端子であ
る。

入力端子１からの２：１インターレース走査信
号と、これを１フレーム期間遅延した信号とを動
き検出回路５に入力し、フレーム間差信号の絶対
値を求めるなどして画像の動きを検出している。
前述したように走査線間回路４の特性は、この画
像の動き量によつて制御される。

補間走査線の作成に際しては入力信号がインタ
ーレース走査を行つていることから、１フイール
ド前・後のフイールドの走査線は、現在のフイー
ルドにおいて補間しようとしている走査線の位置
を走査しており、したがつてこれらの走査線信号
をそのまま補間走査線信号とすることができる。
但し、このようなフイールド間補間は静止画に対
してのみ行うことができる。動画については、1/
６０秒離れた２枚の画像を重ねることになり、多線
ボケのような大きな劣化を生じてしまう。

そこで、動き検出回路５で検出した画像の動き
量が大きく、したがつて動画像であると判断され
るときには現フイールドの走査線信号のみを用
い、例えば連続した２本の走査線の平均をとるな
どして補間走査線信号を作成することにより、上
記の劣化が生じるのを避けている。

上述したようにして従来例では、静止画に対し
ては解像度が低下することなく、また動画に対し
ても多線ボケのような劣化を生じないようにし
て、インターレース走査信号を順次走査信号に変
換することができる。

ところで、従来例のような動き適応型信号処理
回路では、所有しているフイールドメモリないし
フレームメモリを用いることにより、フリーズ画
像を得ることが考えられる。すなわち、メモリ内
容の更新を停止し、同一内容を繰返し読出すこと
によりフリーズ画像を得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこの場合の問題点として、画像の
動き検出を行うことができないということがあ
る。すなわち、前述したように画像の動きは、入
力したテレビジヨン信号とこのテレビジヨン信号
をフレームメモリによつて１フレーム遅延した信
号との１フレーム差分を基にして検出している。
したがつて、フリーズモードに移行してフレーム
メモリの更新を停止した場合、フレームメモリの
出力信号と演算されるべき１フレーム期間離れた
信号を得ることができなくなるので、画像の動き
を検出することができなくなる。

このように、フリーズモード時には動き応答型
信号処理を行うことができないため、フリーズ画
像に下記のような問題が考えられる。

動き適応型信号処理における静止画処理と同等
の処理を行うならば、時間の離れた（NTSCでは
１／６０秒）２フイールド分の画像を同時に表示する
ことになるので、画像の動きのある部分が２重に
見えるという不自然フリーズ画像になつてしま
う。

一方、動き適応型信号処理における画像処理と
同等の処理を行うならば、同一フイールド内の処
理により補間走査線を作成するので、上述した動
画の２重像は生じない。ただし、垂直解像度の低
下したフリーズ画像となつてしまう。

以上のように、フレームメモリの更新を単に停
止して、同一フイールドあるいは同一フレームを
繰返し再生することによるフリーズ画像では、画
質が劣化してしまう。したがつて、フリーズモー
ドに移行するまでは動画・静止画ともに動き適応
処理のされた高画質な映像が得られていたのが、
フリーズモードに移行すると同時に動画あるいは
静止画のいずれかが、採用したツリーズの方法に
応じて劣化するという不都合が生じる。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明では、動き適
応型のインターレース、順次走査変換を行う信号
処理回路において、 動き適応型信号処理によつて作成された補間走
査線信号を、動き適応型信号処理用記憶手段に帰
還して記憶する帰還手段と、 前記帰還手段によつて帰還されて記憶された動
き適応型信号処理済の補間走査線信号を、前記記
憶手段から繰返し出力して補間走査線信号とする
出力手段と、 前記帰還手段、前記出力手段及び前記記憶手段
の各動作を制御する制御手段と、を備えた。

〔作用〕

前記制御手段では、フリーズ開始の指令を受
け、前記動き適応型信号処理によつて作成された
補間走査線信号が１フイールド期間の間、帰還し
て記憶されるように、前記帰還手段と前記記憶手
段とを制御する。また、この１フイールド期間経
過の後は、帰還して記憶された信号が補間走査線
信号として継続的に読みだされるように、前記記
憶手段と前記出力手段とを制御する。また、イン
ターレース走査テレビジヨンの実際の走査線信号
が、前記記憶手段から実走査線信号として継続的
に読みだされるように、前記記憶手段を制御す
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。第１図において、１０は入力端子、１１，１
２は第１、第２のフイールドメモリ、１３は動き
検出回路、１４は走査線補間回路、１５，１６，
１７は第１、第２、第３のスイツチ、１８，１
９，２０は第１、第２、第３の遅延回路、２１，
２２は時間軸圧縮回路、２３は出力端子である。

まず、通常時の動作説明をする。

入力端子１０から入力した２：１インターレー
ス走査のテレビジヨン信号（以下、入力信号と呼
ぶ）を、第１のフイールドメモリ１１で１フイー
ルド帰還遅延した後、第２の遅延回路１９及び第
１のスイツチ１５を経由して第２のフイールドメ
モリ１２に入力し、さらに１フイールド期間遅延
する。また、第２のフイールドメモリ１２から出
力される、前記入力信号を１フレーム期間遅延し
た信号と、前記入力信号とを動き検出回路１３に
入力して画像の動き量を求める。

走査線補間回路１４には入力信号と第１のフイ
ールドメモリ１１の出力と第２のフイールドメモ
リ１２の出力とを入力し補間走査線信号が出力さ
れる。このとき、走査線補間回路１４の特性は動
き検出回路１３で検出した画像の動き量に応じて
制御され、従来例で説明したのと同様に、静止画
像に対してはフイールド間処理を行い、動画像に
対してはフイールド内処理を行うようにする。

こうして得た補間走査線信号と、第１のフイー
ルドメモリ１１から出力する信号とはそれぞれ第
２のスイツチ１６及び第１の遅延回路１８を経由
した後、第２、第１の時間軸圧縮回路２２，２１
に入力され、時間軸が1/2に圧縮される。第３の
スイツチ回路１７は第１、第２の時間軸圧縮回路
２１，２２の出力を、時間圧縮後の１走査線期間
毎に切換えて出力することにより、出力端子２３
に順次走査線信号を得ている。

この順次走査の出力信号としては、動き適応型
信号処理を行つていることにより、前述したよう
に、静止画については高解像度であり、動画像に
ついては解像度は低下するものの多線ボケを生じ
たりすることのない、高画質な画像を得ることが
できる。

次にフリーズ時について説明する。

フリーズ時においては、まず第１のスイツチ１
５を信号Ｓ１によつて第１図示とは逆側に接続す
る。したがつて、第２のフイールドメモリ１２に
は、入力信号を１フイールド期間遅延した信号で
なく、走査線補間回路１４より出力される、動き
適応型信号処理のされた補間走査線信号が書込ま
れる。なお、このとき第１のフイールドメモリ１
１は信号Ｓ１により、メモリ内容の更新を停止
し、単に読出を行うだけにする。

信号Ｓ１が入力してより、１フイールド期間後
に、第２のスイツチ１６を信号Ｓ２により第１図
示と逆側に接続する。また、第２のフイールドメ
モリ１２は信号Ｓ２によりメモリ内容の更新を停
止し、単に読出しを行うだけにする。

以上のようにすると信号Ｓ２の入力後には、第
１のフイールドメモリ１１からはあるフイールド
の走査線（オリジナル走査線）信号が繰返し出力
され、また、第２のフイールドメモリ１２からは
前記フイールドにおける動き適応型信号処理のさ
れた補間走査線信号が繰返し出力される。

上記２つの走査線信号をともに軸間軸を1/2に
圧縮し、時間軸圧縮後の一走査線同期毎に切換え
て出力することにより順次走査信号とするのは通
常時と同様である。

本実施例によれば、動き適応型信号処理回路に
おいて、高画質なフリーズ画を得るにあたり特に
大巾な回路の増大を必要とすることなく実現でき
る。ただ、単に信号Ｓ１及びＳ２により信号を切
換えるスイツチを設け、フイールドメモリのメモ
リ内容の更新を信号Ｓ１ないしＳ２により停止す
るだけでよい。

なお、信号Ｓ１及びＳ２については、例えば第
３図に示すような簡単な回路で発生できる。

第３図において、２４はフリーズ用のスイツチ
２５，２６はＤフリツプフロツプ（以下、DFF
と呼ぶ。）、２７はANDゲートである。

一般にフリーズを開始するタイミングは人間に
より設定されることがある。したがつて必ずしも
画面の切換わりに同期していない。この場合、あ
るフイールドの途中でフリーズが開始されたなら
ば、第１図で説明したようにその後の１フイール
ド期間分がフリーズされるので、動画に対しては
画面の上・下で不連続な画像となつてしまう。

これを避けるために第３図ではフリーズ信号
を、垂直帰線期間に同期した信号（例えば、垂直
同期信号VSYNC）によりDFFでテツチして用い
ている。

フリーズ用スイツチ２４を第１のDFF２５に
入力し、VSYNCでラツチして、信号Ｓ１を得
る。この第１のDFF２５の出力を第２のDFF２
６に入力しVSYNCでラツチしてさらに１フイー
ルド期間遅延した信号を得る。信号Ｓ２は第１の
DFF２５の出力を第２のDFF２６の出力の論理
積ANDをとつて得る。以上のようにして、信号
Ｓ１及びＳ２は第４図に示すタイミングダイアグ
ラムのように遷移し、第１図の説明で用いた信号
Ｓ１及びＳ２として用いることができる。

なお、第１図の実施例では補間走査線信号のみ
を、第２のフイールドメモリに帰還させるとして
説明したが、本発明はこれに限らない。オリジナ
ル走査線信号もまたフイールドメモリに帰還され
て用いるようにしてもよい。この場合オリジナル
走査線に対しても動き適応型信号処理を行うこと
が可能となる。

第５図に本発明による別の一実施例を示す。

第５図において、２８は信号Ｓ２により切換え
られる第２のスイツチ、その他は第１図と同じで
ある。

本実施例では信号Ｓ２によつて切換えられる第
２のスイツチ２８を走査線補間回路１４の前に置
き入力信号と第２のフイールドメモリ１２の出力
とを選択して出力するようにしている。

通常時には第１のスイツチ１５及び第２のスイ
ツチ２８は第５図示の側に接続され、第１図と同
じ動作となるので説明は省略する。

次にフリーズモード時にはまず信号Ｓ１によつ
て、第１のスイツチ１５が第５図示と反対側に接
続され、同時に第１のフイールドメモリのメモリ
内容の更新が停止される。こうして、動き適応型
信号処理済走査線信号が第２のフイールドメモリ
１２に書込まれるのは、第１図の実施例で説明し
たのと同様である。

信号Ｓ１の１フイールド期間後に信号Ｓ２によ
り第２のスイツチ２８を第５図示と反対側に接続
するとも第２のフイールドメモリ１２のメモリ内
容の更新を停止する。これにより動き検出回路１
３には、２つの入力ともに第２のフイールドメモ
リ１２の出力が接続されることになり、検出した
画像の動き量は零となる。したがつて、走査線補
間回路１４はフイールド間処理を行つて補間走査
線を作成するのであるが、このとき走査線補間回
路１４に対しても入力信号の代わりに第２のフイ
ールドメモリ１２の出力が接続されているので、
フイールド間補間に用いられる２つの信号はとも
に第２のフイールドメモリ１２の出力となり、走
査線補間回路１４からは第２のフイールドメモリ
１２の出力と等しい信号が出力される。

以上のようにして信号Ｓ２の入力後には、第１
のフイールドメモリ１１からあるフイールドの走
査線信号を繰返し得、また、第２のフイールドメ
モリ１２すらは前記フイールドにおける動き適応
型信号処理のされた補間走査線信号を繰返し得る
ことができる。

上記２つの走査線信号をともに時間軸を1/2に
圧縮し、時間軸圧縮後の一走査線期間後に切換え
て出力することにより順次走査信号とするのは前
述したのと同様である。

本実施例によれば、第１図の実施例と比較し
て、信号切換に必要なタイミング調整用遅延回路
を削減することができる。

なお、本実施例で用いた信号Ｓ１及びＳ２は、
第１図の実施例で用いたものと同じであり、例え
ば第３図の回路により発声させたような信号であ
る。

第６図に本発明による別の一実施例を示す。

第６図において、２９は信号Ｓ１によつて切換
えられる第１のスイツチ、その他は第１と同じで
ある。

本実施例では信号Ｓ１によつて切換えられるス
イツチ２９を第１のフイールドメモリ１１の前に
置き、入力信号を第２の遅延回路１９によつて遅
延した信号と第２のスイツチ１６の出力信号とを
選択して出力するようにしている。

通常時には第１のスイツチ２９及び第２のスイ
ツチ１６は第６図示の側に接続され、第１図と同
じ動作となるので説明は省略する。

フリーズ時にはまず信号Ｓ１によつて第１のス
イツチ２９が第６図示と反対側に接続され、第２
のスイツチ１６から出力される動き適応型信号処
理のなされた補間走査線信号を第１のフイールド
メモリ１１に書込むようにしている。

次に信号Ｓ１のフイールド期間毎に信号Ｓ２に
より、第２のスイツチ１６を第６図示と反対側に
切換える。

以上のようにして、信号Ｓ２入力後は第１、第
２の時間軸圧縮回路のそれぞれに、第１のフイー
ルドメモリ１１の出力が第１の遅延回路１８を経
由した信号と、第２のフイールドメモリ１２の出
力が第３の遅延回路２０を経由した信号とが導か
れ、信号軸が1/2に圧縮された後、交互に出力さ
れる。

このとき、第１及び第２のフイールドメモリの
メモリ内容の更新を信号Ｓ２により停止して、た
だ単に繰返し読出すようにしてもよい。この場合
の動作は前の実施例と同じである。

また、これまでの実施例ではフリーズ時にはフ
イールドメモリのメモリ内容の更新を停止する必
要があつたが、本実施例では特にその必要はな
い。信号Ｓ２の後は２つのフイールドメモリがル
ープ状に接続されるが、この時メモリ内容の更新
を停止することなく信号が巡回していくようにし
てもよい。

この場合、信号Ｓ１ないしＳ２によるメモリコ
ントロールの必要をなくすことができるので、メ
モリコントロール回路を簡略化できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、動画像をフリーズした場合で
あつても２重像となることなく、また、静止画像
をフリーズした場合であつても垂直解像度の劣化
することのない、働き適応処理による効果がその
まま得られる高画質なフレームフリーズ画像を実
現することができる。また、この高画質なフレー
ムフリーズ画像を実現するために、フリーズ時に
動き適応処理を実施する必要がないので、フリー
ズ時の動き検出用の新たな記憶手段を設ける必要
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例を示すブロツク
図、第２図は従来例を説明するブロツク図、第３
図はフリーズ時に用いる信号を作成するための回
路図、第４図はフリーズ時に用いる信号のタイミ
ングを示すタイミングダイアグラム、第５図及び
第６図は本発明による別の一実施例を示すブロツ
ク図である。 １，１０……入力端子、２，３，１１，１２…
…フイールドメモリ、４，１４……走査線補間回
路、５，１３……動き検出回路、６，７，２１，
２２……時間軸圧縮回路、８，１５，１６，１
７，２８，２９……スイツチ、９，２３……出力
端子、１８，１９，２０……遅延回路、２４……
スイツチ、２５，２６……DFF、２７……AND
ゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インターレース走査テレビジヨン信号の２フ
   イールド分の画像情報を記憶する記憶手段と、 前記インターレース走査テレビジヨン信号の１
   フレーム間の差信号を基にして該テレビジヨン信
   号の画像の動き情報を抽出する動き検出手段と、 前記インターレース走査テレビジヨン信号か
   ら、そのフイールド内補間処理を行つて補間走査
   線信号を作成する第１の補間手段と、 同じく前記インターレース走査テレビジヨン信
   号から、そのフイールド間補間処理を行つて補間
   走査線信号を作成する第２の補間手段と、 前記動き検出手段で検出された画像の動きの大
   小により、前記第１の補間手段から出力された補
   間走査線信号と前記第２の補間手段から出力され
   た補間走査線信号との合成の割合を制御する補間
   信号合成手段と、 前記補間信号合成手段から得られる補間走査線
   信号と前記インターレース走査テレビジヨン信号
   の実際の走査線信号とから、順次走査のテレビジ
   ヨン信号を作成する走査変換手段とを有し、 前記インターレース走査のテレビジヨン信号を
   入力して、それを前記順次走査のテレビジヨン信
   号に変換する信号処理回路において、 前記補間信号合成手段の出力信号を前記記憶手
   段に帰還する帰還手段と、 前記帰還手段によつて帰還されて記憶された前
   記補間信号合成手段の出力信号を、前記記憶手段
   から繰返し出力して補間走査線信号とする出力手
   段と、 前記帰還手段、前記出力手段及び前記記憶手段
   の各動作を制御する制御手段と、を具備したこと
   を特徴とする信号処理回路。