JPH07131676A - 動き検出回路 - Google Patents

動き検出回路

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JPH07131676A
JPH07131676A JP27040593A JP27040593A JPH07131676A JP H07131676 A JPH07131676 A JP H07131676A JP 27040593 A JP27040593 A JP 27040593A JP 27040593 A JP27040593 A JP 27040593A JP H07131676 A JPH07131676 A JP H07131676A
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JP
Japan
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motion
level
video signal
circuit
motion detection
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Application number
JP27040593A
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English (en)
Inventor
Seiichi Tanaka
誠一 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 明るい画面での残像弊害を増やすことなく暗
い画面でのノイズ除去効果を改善できる動き検出回路を
提供することを目的とする。 【構成】 入力された映像信号から1フレーム遅延回路
11を通した信号とを減算器12により減算し、入力映
像信号の動きを検出する。入力された映像信号レベルを
レベル検出回路14により検出する。レベル検出回路1
4により検出されたレベルに基づいて非線形回路13を
制御し、減算器12により出力される動き検出の特性を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、映像信号の動き検出
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】映像信号の画質向上を目的として、動き
適応形の3次元Y/C分離回路・動き適応形のノイズリ
ダクション(NR)回路がTV,VTRに搭載され始め
ている。これは、入力映像信号の動きをフレーム差分値
(フレーム非相関)の大小で検出して、動きと検出した
部分(動画)はライン相関(フィールド内相関)を利用
して演算処理し、静止と判定した部分(静画)はフレー
ム相関を利用して演算処理するというものである。Y/
C分離,NRともに動きの検出が性能に大きな影響を及
ぼす。
【0003】1989年のTV学会の全国大会で、動き
適応形の3次元Y/C分離のLSIの開発が報告され、
1989年のTV学会誌のP215〜P216には「3
次元YC処理LSIの開発」の記事が掲載されている。
動き適応形のY/C分離回路とNR回路は、ともに動き
検出の基本方法は同じなので、図9に上記の参考文献よ
り動き検出部の基本構成を示すブロック図を引用し、動
き検出ブロックの動作について説明する。
【0004】入力されたデジタルビデオ信号は、1フレ
ーム遅延回路91により1フレーム遅延し、さらにサブ
サンプル回路92によりサブサンプルされた後、1フレ
ーム遅延回路93でもう1フレーム遅延する。減算器9
4は、入力ビデオ信号からその1フレーム遅延された1
フレーム遅延回路91の出力を減算して、1フレーム間
の差分信号を得て、LPF95により1フレーム差分信
号の水平低域成分を抽出する。
【0005】ノイズなどの影響を軽減するために、水平
低域成分の1フレーム差分信号にコアリング回路96で
コアリングをかけた信号を水平低域成分の動き信号とし
ている。また、コアリング回路96にエッジ信号が入力
しているが、これは画像のエッジ部と平坦部でコアリン
グ特性を変えている。
【0006】減算器97は、入力ビデオ信号からその2
フレーム遅延された1フレーム遅延回路93の出力を減
算して2フレーム間の差分信号を得て、ノイズなどの影
響を軽減するために2フレーム差分信号にコアリング回
路98でコアリングをかけた信号を主に色信号を含む水
平高域成分の動き信号としている。
【0007】最大値選択回路100には、1フレーム間
の差分値に基づいて検出した水平低域成分の動き信号と
2フレーム間の差分値に基づいて検出した水平高域成分
の動き信号とその1フレーム遅延された1フレーム遅延
回路99の出力を供給し、これらのうちの最も動き側の
信号を選択して、最終の動き信号として出力する。これ
は、動きの検出漏れの方が画質に及ぼす悪影響が大きい
ことから、動きの検出漏れを極力少なくする必要がある
ためである。
【0008】このように、1フレーム間差分と2フレー
ム間差分に基づいて動きを検出しているが、コアリング
特性を変えることで、フレーム間差分を動き信号に変換
する特性、すなわち動きの検出特性が変わることにな
る。ここで問題となるのは、エッジ部と平坦部のコアリ
ング特性は変えているが、基本的には動きの検出特性が
固定であり入力映像レベルでは制御されないことであ
る。
【0009】人間の視覚特性から同じレベルの雑音の場
合、明るい画面よりも暗い画面の方が雑音が目につくこ
とが知られている。フレーム間差分(非相関)が生じた
場合でも、それが動きによるものなのかノイズによるも
のなのかを完全に分離することはできないので、ノイズ
を誤って動きと検出してしまい、動きの誤検出あるいは
動きの検出漏れが生じてしまう。
【0010】その結果、例えば動き適応NRにおいて
は、動き検出感度を高くすると動き誤検出が増えるの
で、暗い画面の視覚上のノイズ低減効果が低下する。ま
た、動き検出感度を低くすると静画と検出される割合が
高くなりフレーム演算によるノイズ除去効果は高くなる
が、動き検出漏れによる残像などの弊害が画質を劣化さ
せやすくなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記説明した従来の動
き検出回路では、動きの検出特性を固定してあるので、
例えば動き適応NRに用いた場合、動き検出感度を低く
するとノイズ除去効果は高くなるが、動き検出漏れによ
る残像などの弊害が画質を劣化させやすくなる。逆に動
き検出感度を高くすると動きの検出漏れは少なくなるの
で残像などの弊害は減るが、ノイズを動きと誤検出しや
すくなるのでフレーム演算によるノイズ除去効果も低下
し、特に視覚上ノイズの目立ちやすい画面でのノイズ除
去効果の低下が問題となる。この発明は、明るい画面で
の残像弊害を増やすことなく暗い画面でのフレーム演算
処理効果(ノイズ除去効果)を改善できる動き検出回路
を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、入力映像信
号のNフレーム間(Nは1以上の整数)の非相関成分
(差分値)に応じて入力映像信号の動きを検出する動き
検出手段と、映像信号レベルを検出するレベル検出手段
と、前記レベル検出手段により検出されたレベルに応じ
て前記動き検出手段の検出特性を制御する制御手段とか
らなることを特徴とする。また、入力映像信号のNフレ
ーム間(Nは1以上の整数)の非相関成分(差分値)に
応じて入力映像信号の動きを検出する動き検出手段と、
映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記フ
ィルタ手段によるフィルタリング処理後の映像信号レベ
ルを検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段に
より検出されたレベルに応じて前記動き検出手段の検出
特性を制御する制御手段とからなることを特徴とする。
【0013】
【作用】上記した手段により、映像信号レベルが小さい
場合には、動きの誤検出が減るように動き検出感度を低
くする。映像信号レベルが大きい場合には、動きの検出
漏れが減るように動き検出感度を高くできる。したがっ
て、明るい画面では動き検出感度が高くなるので残像弊
害は増加せず、暗い画面では動き検出感度が低くなるの
でフレーム演算効果が高くなる。動き適応NRの場合、
明るい画面での残像弊害を増加させずに、視覚的にノイ
ズの目立ち易い暗い画面でのノイズ除去効果を高くでき
る。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面ととも
に詳細に説明する。図1はこの発明の一実施例を説明す
るための回路ブロック図である。入力端子10に入力さ
れた映像信号(輝度)は、フレームメモリ11で1フレ
ーム期間だけ遅延を行う。減算器12において、入力映
像信号からフレームメモリ11で1フレーム遅延した信
号を減算して、1フレーム間の差分信号を得る。この1
フレーム間の差分信号は非線形回路13に入力する。非
線形回路13は、従来の図9のコアリング回路6,8に
相当する回路で、例えばROMにより構成する。
【0015】ノイズの影響を無視して考えると、完全な
静止画では1フレーム間の差分値は零で、動画では有限
の値をとり、動きの大きいほど1フレーム間の差分値も
大きくなることを利用して非線形回路13は、1フレー
ム間差分信号の絶対値を動き信号(値K:完全静画でK
=0,完全動画でK=1,0≦K≦1)に変換して出力
する。
【0016】図2は非線形回路13の入出力特性を示
し、これを用いて1フレーム間差分信号から動き信号へ
の変換動作について説明する。図2の実線aと点線cの
比較からわかるように、傾きが同じならばオフセット値
を大きく設定(A<B)するほど1フレーム間差分値が
大きくないと、動き信号値は大きくならないので動き検
出として静画と判定しやすくなり、動き検出感度は低下
する。また、図2の実線aと一点鎖線bの比較からわか
るように、オフセット値が同じならば傾きを小さく設定
するほど1フレーム間差分値が大きくないと、動き信号
値は大きくならないので動き検出として静画と判定しや
すくなり、動き検出感度は低下する。
【0017】次に、映像信号レベルによる動き検出感度
の制御する、入力端子10と非線形回路13の被制御部
との間に挿入されたレベル検出回路14について説明す
る。レベル検出回路14はROMまたはコンパレータに
より構成し、入力映像信号のレベルを非線形回路13の
制御信号に変換する。非線形回路13はレベル検出回路
14からの制御信号によってオフセットと傾きのいずれ
か一方または両方を変える。これにより、映像信号レベ
ルに応じた動き検出感度が制御できる。
【0018】図3に映像信号レベルによる動き検出感度
の制御特性を示す。映像信号レベルが小さい場合には動
き検出感度を低くし、映像信号レベルが大きい場合には
動き検出感度を高くする。図3の実線は映像信号レベル
に応じて動き検出感度を細かく制御する場合であり、点
線は映像信号レベルと設定レベルとの大小関係によって
2種類の動き検出感度を切り換える場合である。
【0019】このようにこの実施例では、映像信号レベ
ルに応じて動き検出感度を制御できる。ここで、映像信
号レベルが大きい場合に動き検出感度を高くし、映像信
号レベルが小さい場合に動き検出感度を低くする。この
場合、明るい画面では動き検出漏れが減り、暗い画面で
は動き誤検出が減る。すなわち、動き適応処理におい
て、明るい画面での残像弊害を増やすことなく、暗い画
面でのフレーム間信号処理効果を高くできる。
【0020】図4はこの発明の第1の他の実施例を説明
する回路ブロック図であり、入力端子10とフレームメ
モリ11との間にLPF15を挿入した部分の構成が図
1と異なる。この実施例は、明るい画面での残像弊害を
増やすことなく、暗い画面でのフレーム間信号処理効果
を高くできるばかりか、LPF15により入力映像信号
の高域ノイズを除去できる。
【0021】また、図5はこの発明の第2の他の実施例
を説明する回路ブロック図であり、フレームメモリ11
の入力部にLPF15,レベル検出回路14の入力部に
LPF16、減算器12の出力にLPF17をそれぞれ
挿入した部分の構成が図1と異なる。LPF15は入力
映像信号の高域ノイズを除去でき、LPF16は高域成
分を除去して低域成分のレベルを検出しやすくし、LP
F17はノイズの影響を受けやすい動き検出の高域ノイ
ズを図ることができる。
【0022】図4,図5の実施例では、フレームメモリ
11の入力部、レベル検出回路14の入力部、減算器1
2の出力などに必要に応じてLPF,BPF,HPFな
どのフィルターを挿入してもよい。
【0023】図6はこの発明の第3の他の実施例を説明
する回路ブロック図である。この実施例ではレベル検出
回路14の前段にBPF19を挿入した部分が図1の構
成と異なる。
【0024】ノイズ成分は、視覚特性上1MHzから2
MHz付近の周波数が目につき易いことが知られてい
る。そこで、この実施例ではこの周波数成分をBPF1
9で抽出してレベル検出回路14でレベルを検出して、
レベル大の時非線形回路13の特性を動き検出感度を下
げるように制御する。ノイズの多い周波数成分のレベル
に応じて動き検出感度を下げることで、ノイズを動きと
誤検出することを減らすことができる。
【0025】図7はこの発明の第4の他の実施例を示す
ブロック図である。この実施例では入力映像信号レベル
を検出する代わりに、加算器18で抽出されたフレーム
和分である、フレーム相関成分のレベルを検出して、動
き検出感度を制御する。
【0026】この実施例でも、フレームメモリ入力部,
レベル検出回路入力部,減算器出力(非線形回路入力
部)などに必要に応じてLPF,BPF,HPFなどの
フィルターを挿入してもよい。
【0027】図8はこの発明の第5の他の実施例を示す
ブロック図であり、図5の実施例からLPF15を削除
したものである。動き適応Y/C分離に適しているので
説明する。
【0028】Y/C分離と動き検出とでフレームメモリ
11を共用するために、LPF15を削除して入力複合
映像信号をフレームメモリ11で遅延させる。減算器1
2の出力には複合映像信号のフレーム非相関成分を取る
ことにより、フレームY/C分離された色信号と輝度信
号の動き成分を抽出できる。LPF17は色信号を除去
し輝度信号低域動き成分を抽出する。また、LPF16
により搬送色信号成分を除去し適度信号低域成分のレベ
ルを検出する。ここで、LPF16とLPF17は同じ
回路を共用してもよい。非線形回路13とレベル検出回
路14の動作は他の実施例と同じである。
【0029】この発明を動き適応型のNRに適用した場
合、明るい画面では動き検出感度が高くして残像弊害を
増加させずに、視覚的にノイズの目立ち易い暗い画面で
は動き検出感度を低くしてノイズ除去効果を高くでき
る。
【0030】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、明るい
画面では動き検出感度を高くすることでノイズを動きと
誤検出することを減らし、視覚的にノイズの目立ち易い
暗い画面では動き検出感度を低くすることにより動き検
出漏れを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を説明するための回路ブロ
ック図。
【図2】図1の非線形回路の入出力特性図。
【図3】図1の動作を説明するための動き検出感度制御
特性図。
【図4】この発明の第1の他の実施例を説明するための
回路ブロック図。
【図5】この発明の第2の他の実施例を説明するための
回路ブロック図。
【図6】この発明の第3の他の実施例を説明するための
回路ブロック図。
【図7】この発明の第4の他の実施例を説明するための
回路ブロック図。
【図8】この発明の第5の他の実施例を説明するための
回路ブロック図。
【図9】従来の動き検出回路を説明するための回路ブロ
ック図。
【符号の説明】
1,3,9,11…1フレーム遅延回路 2…サブサンプル回路 4,7,12…減算器 5,15,16,17…LPF 6,8…コアリング回路 10…最大値選択回路 13…非線形回路 14…レベル回路 18…加算器 19…BPF

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力映像信号のNフレーム間(Nは1以上
    の整数)の非相関成分に応じて入力映像信号の動きを検
    出する動き検出手段と、 映像信号レベルを検出するレベル検出手段と、 前記レベル検出手段により検出されたレベルに基づき、
    前記動き検出手段の検出特性を制御する制御手段とから
    なることを特徴とする動き検出回路。
  2. 【請求項2】 入力映像信号のNフレーム間(Nは1以
    上の整数)の非相関成分に応じて入力映像信号の動きを
    検出する動き検出手段と、 映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、 前記フィルタ手段によるフィルタリング処理後の映像信
    号レベルを検出するレベル検出手段と、 前記レベル検出手段により検出されたレベルに基づき、
    前記動き検出手段の検出特性を制御する制御手段とから
    なることを特徴とする動き検出回路。
JP27040593A 1993-10-28 1993-10-28 動き検出回路 Pending JPH07131676A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040302