JPH0685576B2 - テレビ信号処理回路 - Google Patents

テレビ信号処理回路

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JPH0685576B2
JPH0685576B2 JP60226766A JP22676685A JPH0685576B2 JP H0685576 B2 JPH0685576 B2 JP H0685576B2 JP 60226766 A JP60226766 A JP 60226766A JP 22676685 A JP22676685 A JP 22676685A JP H0685576 B2 JPH0685576 B2 JP H0685576B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、伝送されてきたテレビ信号にデジタル技術に
より時間軸方向の信号処理を施すテレビ受信機に係り、
特に動画時および動画から静止画への移行時にも最適な
画質が得られる信号処理回路に関する。
〔発明の背景〕
時間軸方向の信号処理を必要とするテレビ受像機とし
て、例えば高品位テレビ受像機がある。この高品位テレ
ビ受像機が受信する高品位テレビ放送を放送衛星を用い
て行なうものとして、高品位テレビの信号を帯域圧縮し
て伝送するものがある。この帯域圧縮の方式および高品
位テレビ受信機の一例として、エヌエイチケー(NHK)
技研月報、1984年7月における二宮による“高品位テレ
ビの新しい伝送方式(MUSE)”と題する文献に述べられ
ているミューズ(MUSE、Multiple Sub-Ny-quist Sampli
ng Encoding)方式がある。
この方式は該論文に述べられているように、広帯域の高
品位テレビ信号を、4フィールドで一巡する4:1のサブ
ナイキストサンプリングを施すことにより、約4分の1
に帯域圧縮して伝送する方式である。
この圧縮された高品位テレビ信号(以下ミューズ信号)
を元の高品位テレビ信号に変換するデコーダとして該論
文に述べられているシステムの原理的なブロック図を第
8図に示す。このシステムの特徴は、連続する4フィー
ルド分のミューズ信号を記憶するフレームメモリ23、現
フィールドの信号とフレームメモリ23からの1フレーム
または2フレーム前の信号間の動きを検出する回路26、
現フィールドの信号とフレームメモリ23からの1,2,3フ
ィールド前の信号を用いて静止領域補間を行う回路24、
現フィールドの信号のみを用いて動領域補間を行う回路
25、およびこれらの静止領域補間された信号と動領域補
間された信号とを動き検出回路26からの動き量に応じて
比を変えて混合する回路18とにより動き適応処理が施さ
れることである。ここで問題となるのは、動き検出の誤
動作により静止領域補間と動領域補間のミックス比が誤
り、動画像に対して静止領域補間を行うことによる画質
劣化である。以下これについて説明する。
第9図に動き検出回路26のブロック図を示す。動き検出
は原理的には映像信号の1フレーム間差を検出すること
により行なうことができる。第9図中の入力端子1には
1フレーム前と2フレーム前の映像信号を含む信号が、
入力端子2には現フレームと1フレーム前の映像信号が
入力される。この両者の信号を減算器4に導き差をとる
ことにより2フレーム間差信号が得られる。又、入力端
子3には現フレームの信号が入力されるので、これと入
力端子2の入力信号を減算器5に導き差をとることによ
り擬似1フレーム間差信号が得られる。
絶対値回路6,7においてそれぞれの差信号の絶対値を求
めた後、非線形変換回路8,9において非線形変換を施
す。この非線形変換の特性によって動き検出の感度が決
定される。便宜上、この非線形変換回路8,9の出力を動
き量と呼ぶこととする。入力される差信号の絶対値を
d、出力される動き量をmとして、この非線形変換の特
性の一実施例を第10図に示す。動き量出力m=0となる
差信号の絶対値dの最大値をd0、m=mmaxとなる最小の
dをd1とする。d0>0としているのは画像のわずかな動
きやノイズ等による変動に対して動き量が検出されるの
を防ぐためである。
このようにして検出した動き量を、第8図中の動き検出
回路からミックス回路18に導き、動き量の大きさmに応
じて静止領域補間を施した画像信号Ysと動領域補間を施
した画像信号Ymとのミックス比rを連続的に変化させ
る。ミックス後の画像信号YをY=(1−r)・Ys+r
・Ymとすると、ミックス比rは第11図に示すようにr=
m/mmaxとなる。例えば動き量が4ビットの場合、動き量
の値が5であれば、ミックス比r=5/(24−1)=1/3
となる。
しかし、この動き検出の方法には以下の問題があるた
め、動き量テンポラルフィルタ15を設けている。動き検
出ではフィールド間の動き検出が困難なため内挿エラー
を生じやすい。また、動画処理から静止画処理への急な
切替えを行うと解像度の変化が目立ち不自然な画質とな
る。このため動き量テンポラルフィルタ15では検出した
動き量を時間軸方向へ引き伸ばし検出ミスを低減すると
ともに、動画処理から静止画処理への切替えを緩和して
いる。具体的には最大値回路12において、孤立点除去回
路11からの動き量と係数回路14の出力との比較を行い、
値の大きい方を動き量テンポラルフィルタ15の出力と
し、この出力をフィールドメモリ13で1フィールド遅延
した後、係数回路14においてα倍(0≦α≦1)する。
これにより、動き量は時間軸方向に引伸ばされ、検出後
数フィールドにわたって減衰していく。減衰の時定数に
は長・短の2通りがあり、画面内容によって切替わる。
第12図は動き量テンポラルフィルタ15の時定数の従来例
で、係数回路14における動き量の入出力の関係を示して
いる。動き量は4ビットである。例えば長い時定数を用
いた場合、動き量入力値12に対する出力値は10である。
この第12図に示した長・短2通りの時定数を用いた場合
の減衰曲線を、横軸に引伸ばされるフィールド数を、縦
軸に動き量をとって、それぞれ第13図、第14図に示す。
例えば長い時定数を用いた場合、あるフィールドで動き
量15が検出されると、1フィールド後に引伸ばされる動
き量は13となり、以下11,9,7,…と11フィールドかけて
0まで減衰する。
画像の動きが激しい場合には大きな動き量が検出され完
全動画モードとなるが、前述の動き検出ミスが生じ動き
量が検出されない場合には、動き量テンポラルフィルタ
15によって時間軸方向に引き伸ばした過去の動き量によ
って静止領域補間と動領域補間のミックス比を定める。
しかし従来の方式においては、第10図に示すように差信
号の絶対値dが図中のd1を超える大きな値に対して動き
量はm=15で頭打ちとなっており、検出された差信号が
いかに大きな値であっても動き量mは1フィールド引き
伸ばされる毎にm=15から減衰していく。動き検出にミ
スが生じた場合にはこの減衰した過去の動き量を用いる
ために、ミックス回路18における静止領域補間のミック
スの割合が増し、完全動画モードで画像再生を行うこと
はできない。したがって、特に動きの激しい画像での内
挿エラーによる多線ボケ等の画質劣化が生じる。
また、第12図に示した短い時定数の例においては、動き
量入力mに対する出力は約m/2となっており、減衰曲線
は第14図に示すように下に凸である。この例では、画面
切替え時に検出される大きな動き量は検出後1〜2フィ
ールド間で急峻に減衰してしまうので、切替え後の画像
の再生に切替前のフィールドを内挿することによる画像
のボケを招き易く、特に画面が頻繁に切替わる画像での
画質劣化が目立つ。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、静止画像及び動画像に対する最適な信
号処理を施し、特に動画時に誤って静止領域の処理を施
すことによる画質の劣化、および動領域処理から静止領
域処理へ移行する際の画質の劣化を抑制するに好適な信
号処理回路を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明では上記目的を達成するために、動き量を時間軸
方向に引伸ばす動き量テンポラルフィルタの後段にクリ
ップ回路を設け、ある一定値以上の動き量をクリップす
る。これにより、検出された動き量が大きな場合には検
出後数フィールド間は動領域補間のみを用いて画像再生
が行われる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。こ
の実施例の特徴は、最大値回路16の後段にクリップ回路
17を設けたことであり、このクリップ回路17以外は第9
図の前述した従来例と同じことである。このクリップ回
路17は最大値回路16からの動き量mがある一定値m0以上
の場合に動き量mをクリップしてミックス回路18に導く
ものである。ミックス回路18の特性は、入力される動き
量m=m0のときミックス比r=1、すなわち完全動画モ
ードとなるようにする。従って、最大値回路16の出力か
らの動き量mとミックス比rは第5図に示す関係とな
る。
以下、本実施例の効果について説明する。第1図中の非
線形変換回路8,9の特性を第4図に示すものとし、動き
量テンポラルフィルタ15の時定数として、係数回路14へ
の入力値がmのとき出力値が(m−1)となる最も長い
時定数を用いた場合について説明する。第7図に、クリ
ップ回路17でクリップを行った後の動き量の減衰曲線を
示す。あるフィールドで検出された動き量mがm≦m0
すなわち差信号の絶対値dがd≦d1のときは、ミックス
回路18へ送られる動き量は動き量テンポラルフィルタ15
での時間軸方向の引伸ばしにより1フィールド経過する
ごとに1ずつ減衰する。検出された動き量mがm>m0
すなわち差信号の絶対値dがd>d1のときは、動き量テ
ンポラルフィルタ15の出力は検出後1フィールド経過す
るごに1ずつ減衰していくが、この動き量がm0を超える
検出後数フィールド間はミックス回路18へ送られる動き
量はクリップ回路17により基準値m0にクリップされる。
このときミックス比r=1となり完全動画モードとな
る。その後のフィールドではミックス回路18へ送られる
動き量は1フィールド経過するごとに1ずつ減衰し、静
止画モードへと移行していく。
この実施例を用いれば、差信号の絶対値dがd>d1とな
る大きな動き量の場合、この動き量を検出した後の数フ
ィールド間は完全動画モードで画像再生を行えるので、
動きの激しい画像での動きの検出ミスによる画質劣化を
低減することができる。また、画面切替え時に動き量テ
ンポラルフィルタ15の係数回路14の特性として短い時定
数を用いた場合、動きを検出後数フィールド間は完全動
画モードで画像再生を行うことにより、画面切替え時の
画像再生の際に切替え前のフィールドを内挿することに
よる画質劣化を低減することができる。
第1図に示した本発明による実施例に用いるクリップ回
路17の一例を第2図に示す。第2図中の比較器20におい
て動き量mと基準値m0との比較を行い、レベルの小さい
方を切替え回路19によって選択することにより、基準値
m0以上の動き量mをクリップできる。また、基準値m0
値を切替えることで、動きを検出後の完全動画モードを
持続するフィールド数が任意に設定できる。
第1図に示した本発明による実施例に用いるクリップ回
路17の他の一例を第3図に示す。このクリップ回路にお
いて動き量の最上位ビットと各ビットの論理和を求める
ことにより、ミックス回路18に送る動き量を(mmax
1)/2にクリップする。例えば検出される動き量が5ビ
ットであれば動き量の最大値mmax=31であり、クリップ
回路17により15以上の動き量は15にクリップされる。第
3図のクリップ回路は第2図のクリップ回路において基
準値m0=(mmax−1)/2としたものと同等であるが、回
路の構成は非常に簡単なものになる。
第1図に示した実施例の前述した効果は、テンポラルフ
ィルタ15により時間軸方向に引き伸ばした動き量をクリ
ップすることによって得られるものである。従って、第
1図の実施例の回路構成ではクリップ回路17を最大値回
路16の後段に設けたが、クリップ回路17を設ける位置は
動き量テンポラルフィルタ15よりも後段であればよい。
第6図に本発明による他の一実施例を示す。この実施例
はクリップ回路17を最大値回路16の前段に設けたもので
ある。第1図の実施例同様、このクリップ回路17で基準
値m0以上の動き量をクリップする。最大値回路16に導か
れる非線形変換回路9の出力からの擬似1フレーム検出
による動き量が基準値m0を超えないようにしておく必要
があるので、この実施例ではクリップ回路28によってこ
れをクリップする。その他の部分は第1図の実施例と同
じである。本実施例によれば第1図の実施例と同等の効
果を得る。
本発明は高品位テレビを受信するためのデコーダを例に
とって説明したが、以上の実施例に限定されるものでは
なく、例えばNTSC方式のテレビ受信機においても時間軸
方向へ引伸ばした動き量をクリップし、その値によって
静止補間と動補間の処理の割合を決定することを特徴と
するものすべてを含む。動き検出の非線形変換の特性、
動き量のビット数、動き量テンポラルフィルタの減衰特
性、クリップの値、クリップの方法、ミックスの特性等
は任意であるので、動き検出の方式、静止画及び動画の
信号処理方法、ミックスの方式等によってこれらの値、
特性等を任意に設定できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、画像中の動きを検出した際、検出後任
意の期間について動領域補間のみを用いた画像再生を行
えるので、動きの検出ミスによる画質の劣化、および画
面切替え時における誤ったフィールド内挿による画質の
劣化を低減することができ、画質向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第6図は本発明による実施例の回路構成を
示すブロック図、第2図および第3図は本発明による実
施例におけるクリップ回路の構成例を示すブロック図、
第4図は本発明による実施例における非線形変換回路の
特性図、第5図は本発明による実施例におけるミックス
回路の特性図、第7図は本発明による実施例における動
き量減衰曲線の特性図、第8図はミューズデコーダのシ
ステムブロック図、第9図は第8図に示したミューズデ
コーダにおける動き検出回路のブロック図、第10図は第
9図に示した動き検出回路における非線形変換回路の一
般的な特性を示す特性図、第11図は第8図に示したミュ
ーズデコーダにおけるミックス回路の一般的な特性を示
す特性図、第12図は動き量テンポラルフィルタに用いる
時定数の代表的な例を示す比較図、第13図および第14図
はそれぞれ第12図に示した長・短2つの時定数を用いた
場合の動き量減衰曲線の特性図である。 符号の説明 1・2・3…入力端子、4・5…減算器、 6・7…絶対値回路、8・9…非線形変換回路、 10…最小値回路、11…孤立点除去回路、 12・16…最大値回路、13…フィールドメモリ、 14…係数回路、15…動き量テンポラルフィルタ、 17・28…クリップ回路、18…ミックス回路、 19…切替え回路、20…比較器、 21…OR回路、22…分離回路、 23…フレームメモリ、24…静止領域補間回路、 25…動領域補間回路、 26…動き検出回路、 27…TCIデコーダ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1フレーム間または2フレーム
    間の映像の動きを検出する動き検出回路と、該動き検出
    回路からの動き量と他の入力端子から導かれる信号とを
    比較してレベルの大きい方を選択する最大値回路と、該
    最大値回路からの出力を1フィールド以上遅延する遅延
    回路と、該遅延回路からの出力を減衰させて該最大値回
    路の他の入力端子に導く係数回路と、静止画に好敵な画
    像処理を行った信号と動画に好敵な画像処理を行った信
    号とを該最大値回路の出力からの動き量に応じて混合す
    る混合回路とを具備する装置において、該最大値回路の
    後段でかつ該遅延回路に導く信号の後段にクリップ回路
    を設け、一定値以上の動き量をクリップした後、該混合
    回路へ導くことを特徴とするテレビ信号処理回路。
JP60226766A 1985-10-14 1985-10-14 テレビ信号処理回路 Expired - Lifetime JPH0685576B2 (ja)

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JPH0620300B2 (ja) * 1987-06-05 1994-03-16 日本ビクター株式会社 順次走査補間装置
JPH0733499Y2 (ja) * 1989-01-20 1995-07-31 三洋電機株式会社 高品位テレビジョンデコーダ

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