JPH07154754A - 動き補正ビデオ信号処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動き補正ビデオ信号処理においてベクトル選
択の際に不正確な動きベクトルが選択されないようにす
る。 【構成】 入力ビデオ信号の入力映像対間の映像の動き
を表す複数の動きベクトルを発生し、動きベクトルのグ
ループから出力映像の出力ピクセルの補間に用いる動き
ベクトルを選択するために該グループをテストする。そ
のテストでは、被テスト動きベクトルにより指し示され
る入力映像のテストブロック間の相関度を示す相関値を
検出し、ゼロ動きベクトルに関する相関度が上記グルー
プ内の他の動きベクトルに関する相関度より増すように
相関値を加重し、最高相関度を示す加重相関値をもつ動
きベクトルを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動き補正ビデオ信号処
理方式に関するものである。動き補正ビデオ信号処理
は、テレビジョン標準方式変換、フィルム標準方式変換
及びビデオ・フィルム標準方式間変換のような装置に用
いられている。英国公開特許出願ＧＢ−Ａ−２２３１７
４９号に記載された変換装置の如き動き補正テレビジョ
ン標準方式変換装置では、連続入力映像の対を処理して
該入力映像対間の映像の動きを表す複数組の動きベクト
ルを発生している。該処理は、映像の個別ブロックにつ
いて行われるので、各動きベクトルは、夫々のブロック
の内容の映像間の動きを表す。

【０００２】動きベクトルの各組は、動きベクトル減数
器に供給され、そこで、各ブロックに対する動きベクト
ルの組（セット）の部分集合（サブセット）が導出され
る。ゼロ動きベクトルを含むこのサブセットは、それか
ら動きベクトル選択器に送られ、そこで、動きベクトル
の該サブセットの１つが各映像ブロックにおける各画素
（ピクセル）に割当てられる。各ピクセルに対して選択
された動きベクトルは動き補正補間器に供給され、該補
間器は、入力映像間の動きを考慮に入れて連続出力映像
を補間する動作を行う。

【０００３】ベクトル選択は、２入力映像から１出力ピ
クセルを補間するのに用いるため、ベクトル減数器より
供給される動きベクトルのサブセット（例えば、４個の
動きベクトル）から１つの動きベクトルを選択するため
に用いられる。ベクトル選択処理には、被テスト（テス
トされている）動きベクトルによって指し示される２入
力映像のテストブロック間の相関度を検出することが含
まれる。テストブロック間で最大相関度をもつ動きベク
トルが、出力ピクセルの補間に使うために選択される。

【０００４】ベクトル選択が大きな雑音（ノイズ）内容
をもつ入力映像について行われるとき、問題が発生する
可能性がある。この場合、入力映像におけるノイズ領域
（部分）間の擬似的な見かけ上の相関によって、不正確
な動きベクトルが選択されることがある。このような条
件の下で動作する動き補正ビデオ信号処理装置は、或る
レベルの映像ノイズが到達した場合、劇的な動作不良を
起こし、動き補正をしない装置よりも性能が悪くなる虞
れがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、動き
補正ビデオ信号処理におけるベクトル選択の際に、入力
映像におけるノイズ領域間の偽の相関によって不正確な
動きベクトルが選択されるのを阻止し、映像ノイズが大
きい場合における動き補正ビデオ信号処理装置の性能の
低下を防止することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明による動
き補正ビデオ信号処理装置は、入力ビデオ信号の入力映
像対間の映像の動きを表す複数の動きベクトルを発生す
る手段と、ゼロの映像の動きを示すゼロ動きベクトルを
含む動きベクトルのグループから、出力映像の出力ピク
セルの補間に用いる１つの動きベクトルを選択するため
に、上記グループをテストする手段とを具え、該テスト
する手段は、被テスト動きベクトルによって指し示され
る入力映像のテストブロック間の相関度を示す相関値を
検出する手段と、ゼロ動きベクトルに対する相関値によ
って示される相関度が、上記グループ内の他の動きベク
トルに対する相関値によって示される相関度に比べて増
すように、上記相関値を加重（重み付け）する手段と、
上記動きベクトルのグループから、最も高い相関度を示
す加重（された）相関値をもつ動きベクトルを選択する
手段とを有する。

【０００７】本発明による動き補正ビデオ信号処理装置
では、ゼロ動きベクトルに対して得られるベクトル選択
相関テストの結果が、上記グループにおける他の動きベ
クトルに比べて加重される。これは、他の条件が同じな
らば、動きベクトルのサブセットの中の他のベクトルが
もっとよいテストブロック間相関度を示さない限り、動
きベクトル選択時にゼロ動きベクトルをもつと選択すべ
きである、ということを意味する。

【０００８】ベクトル選択処理がゼロ動きベクトル選択
の方向に傾くので、動き補正ビデオ処理装置は、ノイズ
がある入力映像により信頼できる動きベクトル選択が妨
げられる場合、非動き補正装置より悪くない性能に戻る
ことができる。

【０００９】上記検出手段は、テストブロックにおける
対応位置にあるピクセル対間の絶対輝度差を検出する手
段と、相関値を発生するために絶対輝度差を合算する手
段とを含むのがよい。この場合、上記加重手段は、ゼロ
動きベクトルに対する相関値に１より小さい所定の一定
値を乗じる手段を含むを可とする。即ち、加重は、ゼロ
動きベクトルに対する相関値を他の動きベクトルに対す
る相関値に比べて減らす（もっと大きい相関度を示すた
め）作用をする。

【００１０】加重手段は、上記グループにおけるゼロ動
きベクトル以外の１以上の動きベクトルに対する相関値
に、夫々１より大きな加重値を乗じる手段を含むのがよ
い。

【００１１】代わりに、加算的（又は減算的）加重を使
用してもよい。この目的のためには、加重手段は、ゼロ
動きベクトルに対する相関値から所定の一定値を減じる
手段を含むのがよい。同じく、加重手段は、上記グルー
プにおけるゼロ動きベクトル以外の１以上の動きベクト
ルに対する相関値に、夫々加重値を加算する手段を含む
を可とする。

【００１２】他の好適な具体構成では、加重手段は、上
記グループにおける各動きベクトルに対する相関値によ
って示される相関度が、当該動きベクトルの大きさに比
例する量だけ減るように、上記相関値を加重する動作を
する。これは、選択されるためには、他の要因がすべて
等しければ、大きい動きベクトルが、小さい動きベクト
ルよりもテストブロック間でよりよい相関を生じるべき
である、ということを意味する。

【００１３】本発明は、第２の面からみて、動き補正ビ
デオ信号処理方法を提供する。その方法は、入力ビデオ
信号の入力映像対間の映像の動きを表す複数の動きベク
トルを発生するステップと、ゼロの映像の動きを示すゼ
ロ動きベクトルを含む動きベクトルのグループから、出
力映像の出力ピクセルの補間に用いる１つの動きベクト
ルを選択するために、上記グループをテストするステッ
プとを含み、そのテストするステップは、被テスト（テ
スト中）の動きベクトルによって指し示される入力映像
のテストブロック間の相関度を示す相関値を検出するこ
と、ゼロ動きベクトルに対する相関値によって示される
相関度が、上記グループ内の他の動きベクトルに対する
相関値によって示される相関度に比べて増すように、上
記相関値を加重すること、上記動きベクトルのグループ
から、最も高い相関度を示す加重相関値をもつ動きベク
トルを選択することの各過程を含む。

【００１４】ベクトル選択処理を静止背景の前を動く微
細な詳細部分（相関テストに用いるテストブロックの１
つよりも小さい）をもつビデオ素材に適用する場合、動
く部分の補間に対して不正確なベクトルが選択される可
能性がある。これは、２入力映像における動く部分の周
りの領域間の相関が全く異なり、この差が相関テストの
結果を左右するためである。この潜在的な問題の例を図
１及び２に示す。

【００１５】図１のａ，ｂ及び図２のａ，ｂは、自動車
の映像に対するベクトル選択処理における問題点を示
す。ベクトル推定において、静止映像の背景と自動車の
動きを表すものとして、少なくともゼロ動きベクトル及
び水平動きベクトルが夫々特定されている。車体の部分
に対しては、ベクトル選択時に行われる相関テストは容
易に「車」動きベクトルを選択できる筈である。しか
し、車（カー）ラジオアンテナのような品物に対して
は、「車」動きベクトルによって指し示されるテストブ
ロック１０，２０（図１のａ，ｂ）は、圧倒的に映像背
景の様々な部分によって左右される。これらのテストブ
ロックの相関は低い。これに対し、ゼロ動きベクトルに
よって指し示されるテストブロック３０，４０（図２の
ａ，ｂ）間の相関は高い。これは、これらのテストブロ
ックが映像背景の同一部分を表し、僅かに、テストブロ
ックの一方が車ラジオアンテナの一部を含む点で異なる
ことによる。したがって、ゼロ動きベクトルに対する相
関テストの結果は、「車」動きベクトルに対する結果よ
り大きな相関を示すので、車ラジオアンテナの一部の補
間に用いるためにゼロ動きベクトルが間違って選択され
ることになる。

【００１６】この問題を回避するため、テストブロック
の大きさを小さくしてもよいが、この方法は、ベクトル
選択処理において入力映像内ノイズの影響を受け易くす
るであろう。

【００１７】本発明は、第３の面からみて、次の如き構
成を有する動き補正ビデオ信号処理装置を提供する。そ
の装置は、入力ビデオ信号の入力映像対間の映像の動き
を表す複数の動きベクトルを発生する手段と、動きベク
トルのグループから出力映像の出力ピクセルの補間に用
いる１つの動きベクトルを選択するために、上記グルー
プをテストする手段と、選択された動きベクトルを用い
て、入力ビデオ信号の入力映像対から出力ピクセルを補
間する動き補正補間器とを具え、上記テストする手段
は、被テスト動きベクトルによって指し示される入力映
像の少なくともテストブロックの映像内容を強調する映
像強調手段と、映像強調されたテストブロック間の相関
度を検出する手段と、夫々の映像強調されたテストブロ
ック間で最高の相関度をもつ動きベクトルを選択する手
段とを有する。

【００１８】本発明のこの側面によれば、映像強調が入
力映像対の少なくともテストブロックを強調するために
使用される。こうすると、上述の車ラジオアンテナのよ
うな微細部の可視度或いはテストブロック内の重要度を
増すことができる。微細部が強調されるので、ベクトル
選択時に行われる相関テストの結果に与える影響が大き
くなる。これにより、ベクトル選択処理において、例え
ば静止背景に対して動く小さい微細な物体に対し、正確
な動きベクトルが選択される可能性が高まる。

【００１９】映像強調は、入力映像からテストブロック
を導出する前又は後で行ってもよい。

【００２０】好適な具体構成では、映像強調手段は２次
元ハイパス空間フィルタを含む。しかし、ハイパスフィ
ルタを使用すると、テストブロック内の微細部を強調で
きるが、フィルタは映像ノイズをも一層目立たせるの
で、全体のシステムの性能が低下する。よって、他の具
体構成では、垂直ソベル（Sobel ）映像フィルタ及び水
平ソベル映像フィルタを使用する（これらのフィルタ
は、一方向でハイパスろ波を行い、他方向でローパスろ
波を行う。）。そして、テストブロックにおける１以上
のピクセルの周囲の所定の詳細度より大きいことを示
す、垂直ソベル映像フィルタ又は水平ソベル映像フィル
タによる出力を検出する手段と、該検出手段に応答し、
テストブロックの１以上のピクセルを所定輝度のピクセ
ルで置換える手段とを設ける。所定輝度のピクセルは、
白ピクセルであるのがよい。

【００２１】他の具体構成では、映像強調手段は、垂直
ソベル映像フィルタと、水平ソベル映像フィルタと、テ
ストブロックにおける１以上のピクセルの周囲の所定詳
細度より小さいことを示す、垂直ソベル映像フィルタ又
は水平ソベル映像フィルタによる出力を検出する第２検
出手段と、第２検出手段に応答し、テストブロックの１
以上のピクセルを第２の所定輝度のピクセルで置換える
手段とを含む。

【００２２】この場合、第２所定輝度のピクセルは黒ピ
クセルであるのがよい。

【００２３】更に他の具体構成では、映像強調手段は、
テストブロックにおける１以上のピクセルの周囲の所定
詳細度より大きいことを示す、垂直ソベル映像フィルタ
又は水平ソベル映像フィルタによる出力を検出する手段
と、該検出手段に応答し、テストブロックの１以上のピ
クセルの輝度成分に所定輝度成分を加算する手段とを含
む。

【００２４】本発明のこの側面は、ゼロ動きベクトルの
相関値の加重と組合せるのがよい。この目的のために
は、上記動きベクトルのグループがゼロの映像の動きを
示すゼロ動きベクトルを含み、本装置が、被テスト動き
ベクトルによって指し示される入力映像の映像強調テス
トブロック間の相関度を表す相関値を検出する手段と、
該相関値を、ゼロ動きベクトルに対する相関値によって
示される相関度が、上記グループ内の他の動きベクトル
に対する相関値によって示される相関度に比べて増すよ
うに、加重する手段とを有し、且つ選択手段が、最高相
関度を示す加重（された）相関値をもつ動きベクトルを
選択する動作をするのがよい。

【００２５】上記検出手段は、映像強調テストブロック
における対応位置にあるピクセル対間の絶対輝度差を検
出する手段と、該絶対輝度差を合計して絶対差の合計
（ＳＡＤ）値を発生する手段とを含むのがよい。

【００２６】本発明は、第４の面からみて、動き補正ビ
デオ信号処理方法を提供する。その方法は、入力ビデオ
信号の入力映像対間の映像の動きを表す複数の動きベク
トルを発生するステップと、動きベクトルのグループか
ら出力映像の出力ピクセルの補間に用いる動きベクトル
を選択するために、上記グループをテストするステップ
と、選択された動きベクトルを用いて、入力ビデオ信号
の入力映像対から出力ピクセルを補間するステップとを
含み、上記テストするステップは、被テスト動きベクト
ルによって指し示される入力映像の少なくともテストブ
ロックの映像内容を映像強調すること、映像強調テスト
ブロック間の相関度を検出すること、夫々の映像強調テ
ストブロック間で最高の相関度をもつ動きベクトルを選
択することの各過程を含んでいる。

【００２７】図３は、微細な物体が極めて単純な背景の
前を動く場合に起こる他の問題点を示す（図中、Ｏ字状
背景がフィールド間で左から右に動いている。）。この
場合、ベクトル選択で行われる相関テストは、単純背景
の２領域間で極めてよい整合（合致）を与えることがあ
る。実際に、２つの単純な領域間で得られる整合は、微
細物体の対応する２つの部分間で得られる整合よりもよ
い整合に見えることが多い。テストブロック間の最高相
関度をもつ動きベクトルは、補間に使用するために選択
されるのであるから、単純領域間の極めてよい整合は、
微細物体の動きを表す正しいベクトルに優先して正しく
ないベクトルが選択されるという結果を引起こす。この
エラーの結果は、微細物体に目に見えるギャップ（実際
は背景の一部分）となって現れる。

【００２８】本発明は、第５の面からみて、次の構成を
有する動き補正ビデオ信号処理装置を提供する。その装
置は、入力ビデオ信号の入力映像対間の映像の動きを表
す複数の動きベクトルを発生する手段と、出力映像の出
力ピクセルの補間に用いる動きベクトルを選択するため
に、動きベクトルのグループをテストする手段とを具
え、該テストする手段は、被テスト動きベクトルによっ
て指し示された入力映像のテストブロック間の相関度を
検出する手段と、テストブロックの映像詳細度を示す解
析値を発生する手段と、動きベクトルによって指し示さ
れたテストブロック及び動きベクトルによって指し示さ
れたテストブロックに対する解析値間の相関度に応じ
て、上記動きベクトルのグループから１つの動きベクト
ルを選択する手段とを有する。

【００２９】本発明のこの側面において、解析値は、テ
ストブロックにおける詳細度を表すために発生され、ベ
クトル選択処理に影響を与えるように使用される。こう
すると、詳細なテストブロック間で検出される相関に、
単純な（詳細でない）テストブロック間で検出される相
関よりも大きな重みを付けることができる。これによ
り、上述の誤りベクトル選択の問題を軽減できる。

【００３０】解析値を検出するには、色々な方法があ
る。例えば、１以上のソベル・フィルタの出力を利用し
てもよい。好適な具体構成では、解析値を発生する手段
は、テストブロックにおけるピクセルの最高輝度成分と
該テストブロックにおけるピクセルの最低輝度成分との
間の差を検出する手段を有する。

【００３１】他の具体構成では、解析値を発生する手段
は、各テストブロック内の隣接ピクセル対間の輝度差を
合計する手段を含む。その合計手段は、テストブロック
における各ピクセルについて、当該ピクセルと垂直に隣
接するピクセルとの間の輝度差のうち高い方と、当該ピ
クセルと水平に隣接するピクセルとの間の輝度差とを加
算する手段を含む。

【００３２】詳細テストの結果（解析値）は、種々の方
法でベクトル選択処理に影響を与えることができる。或
る好適な具体構成では、本装置は、当該動きベクトルに
よって指し示されたテストブロックが所定の映像詳細度
より低いことを示す解析値をもつ動きベクトルの選択を
防ぐ手段を含む。

【００３３】或いは、テストブロック間の相関を示すテ
スト結果に重みを加えてもよい。この場合、本装置は、
テストブロック間の相関度を示す相関値を検出する手段
と、解析値に応じて、動きベクトルに対する相関値によ
って示される相関度が、検出された映像詳細度が増すと
共に増すように、上記相関値を加重する手段とを含み、
選択手段が、最高相関度を示す加重相関値をもつ動きベ
クトルを選択する動作をするのがよい。

【００３４】簡単で有利な具体構成では、相関度を検出
する手段は、テストブロック内の対応位置にあるピクセ
ル対間の絶対輝度差を検出する手段と、絶対輝度差を合
計して絶対差合計（ＳＡＤ）値を発生する手段とを含
む。この場合、加重手段は、絶対差合計値に、検出され
た映像詳細度が増すと共に減少する加重係数を乗じる手
段を含むのがよい。

【００３５】映像強調も本発明のこの側面に用いること
ができる。この場合、被テスト動きベクトルによって指
し示された入力映像の少なくともテストブロックの映像
内容を強調する映像強調手段を用いる。

【００３６】また、ゼロ・ベクトル加重の特徴を使用す
るのがよい。この目的のためには、動きベクトルのグル
ープがゼロの映像の動きを示すゼロ動きベクトルを含
み、本装置は、被テスト動きベクトルによって指し示さ
れる入力映像のテストブロック間の相関度を示す相関値
を検出する手段と、ゼロ動きベクトルに対する相関値に
よって示される相関度が、上記グループ内の他の動きベ
クトルに対する相関値によって示される相関度に比べて
増すように、上記相関値を加重する手段とを有し、選択
手段が最高相関度を示す加重相関値をもつ動きベクトル
を選択する動作をするのがよい。

【００３７】好適な具体構成では、入力映像対は、飛越
し入力ビデオ信号の連続する２フィールドを含む。出力
映像は、飛越し出力ビデオ信号の１フィールドを含むの
がよい。

【００３８】本発明は、第６の面からみて、次のステッ
プを含む動き補正ビデオ信号処理方法を提供する。その
方法は、入力ビデオ信号の入力映像対間の映像の動きを
表す複数の動きベクトルを発生するステップと、出力映
像の出力ピクセルの補間に用いる動きベクトルを選択す
るために、動きベクトルのグループをテストするステッ
プとを含み、該テストするステップは、被テスト動きベ
クトルによって指し示される入力映像のテストブロック
間の相関度を検出すること、テストブロックの空間周波
数内容を示す解析値を発生すること、動きベクトルによ
って指し示されたテストブロックと、動きベクトルによ
って指し示されたテストブロックに対する解析値との間
の相関度に応じて、上記動きベクトルのグループから動
きベクトルに選択することの各過程を含む。

【００３９】本発明による装置は、特にテレビジョン標
準方式変換装置に用いて好適である。

【００４０】

【実施例】以下、図面により本発明を具体的に説明す
る。図４は、本発明を用いうる動き補正テレビジョン標
準方式変換装置を示すブロック図である。本装置は、入
力飛越しデジタルビデオ信号２５０（例えば、１１２５
／６０、２：１高精細度ビデオ信号（ＨＤＶＳ））を受
信し、出力飛越しデジタルビデオ信号２６０（例えば、
１２５０／５０、２：１信号）を発生するものである。

【００４１】入力ビデオ信号はまず、入力バッファ・パ
ッカー３１０に供給される。通常精細度入力信号の場
合、入力バッファ・パッカー３１０は、映像データを高
精細度（１６：９縦横比）フォーマットに変え、必要に
応じ黒ピクセルを詰める。ＨＤＶＳ入力の場合、入力バ
ッファ・パッカー３１０は、単にデータを一時記憶する
だけである。

【００４２】データは、入力バッファ・パッカー３１０
からマトリクス回路３２０に送られ、該回路では（必要
に応じ）入力ビデオ信号の測色法を標準の「ＣＣＩＲ
勧告６０１」（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）測色法に変換する。

【００４３】入力ビデオ信号は、マトリクス回路３２０
からタイムベース変換（ＴＢＣ）及びディレー（遅延）
回路３３０に、またサブサンプラー３７０を介してサブ
サンプルされたＴＢＣ及びディレー回路３８０に送られ
る。ＴＢＣ及びディレー回路３３０は、出力ビデオ信号
の各フィールドの時間位置を決め、出力フィールドの補
間に用いるため、当該出力フィールドに時間的に最も近
い２フィールドの入力ビデオ信号を選択する。出力ビデ
オ信号の各フィールドのために、上記ＴＢＣ回路で選択
された２入力フィールドは、当該出力フィールドを補間
する補間器３４０に送る前に適正に遅らされる。制御信
号ｔは、各出力フィールドの選択された２入力フィール
ドに対する時間位置を指示するもので、タイムベース変
換（ＴＢＣ）及びディレー回路３３０から補間器３４０
に供給される。

【００４４】サブサンプルされたＴＢＣ及びディレー回
路３８０も、同様な動作をするが、サブサンプラー３７
０により供給される空間的にサブ（ダウン）サンプルさ
れたビデオを使用する点が異なる。上記ＴＢＣ回路３３
０で選択されたフィールド対に対応するフィールド対
が、サブサンプルされたＴＢＣ及びディレー回路３８０
によりサブサンプルされたビデオから選択され、動きベ
クトルの発生に使用される。

【００４５】ＴＢＣ回路３３０及び３８０は、入力ビデ
オ信号、出力ビデオ信号又はその双方に関連した同期信
号に従って動作することができる。ただ１つの同期信号
しか供給されない場合、上記２ビデオ信号の他方のフィ
ールドのタイミングは、ＴＢＣ回路３３０，３８０で決
定論的に発生することができる。

【００４６】サブサンプルされたＴＢＣ及びディレー回
路３８０によって選択された、サブサンプルされた入力
ビデオ信号のフィールド対は、直接ブロック突合せ器３
９０、相関面処理器４００、動きベクトル推定器４１
０、動きベクトル減数器４２０、動きベクトル選択器４
３０及び動きベクトルあと処理器４４０より成る動き処
理装置３８５に供給される。上記入力フィールド対はま
ず直接ブロック突合せ器３９０に送られ、そこで、選択
された２入力フィールドのうち時間的に早いものにおけ
るサーチブロックと、上記２入力フィールドのうち時間
的に遅いものにおける（より大きい）サーチ領域との間
の空間的相関を表す相関面を計算する。

【００４７】相関面処理器４００は、ブロック突合せ器
３９０より出力された相関面から多数の補間された相関
面を発生し、これらは動きベクトル推定器４１０に送ら
れる。動きベクトル推定器４１０は、補間された相関面
における最大相関点を検出する。（元の相関面は実際上
２入力フィールドのブロック間の差を表すので、最大相
関点は相関面では最小点になる。よって、以下「最小
点」という。）最小点を検出するために、相関面に点を
補足して補間し、相関面発生のためにサブサンプルされ
たビデオを用いたことにより生じる解像度のロスを或る
程度補償する。動きベクトル推定器４１０は、検出した
各相関面における最小点から動きベクトルを発生し、こ
れを動きベクトル減数器４２０に送る。

【００４８】動きベクトル推定器４１０はまた、発生し
た各動きベクトルについて確認（信頼）テストを行い、
当該動きベクトルが平均データレベルよりかなり上にあ
るかをどうかを確かめ、確認テストの結果を示す確認フ
ラグを各動きベクトルに付ける。確認テストは、「閾
値」テストとして知られ、前記ＧＢ−Ａ−２，２３１，
７４９号に（図１の装置の幾つかの他の特色と共に）記
載されている。

【００４９】動きベクトル推定器４１０はまた、各ベク
トルが偽物であるかどうかを検出するテストも行う。こ
のテストでは、相関面（検出した最小点の周りの除外域
は除く。）を調べて次の最小点を検出する。この２番目
の最小点が除外域のエッジ（端縁）にない場合、最初の
最小点から導出された動きベクトルは、偽物の可能性が
あるものとしてフラグが付けられる。

【００５０】動きベクトル減数器４２０は、出力フィー
ルドの各ピクセルについて可能性のある動きベクトルの
選択幅を減らしてから、動きベクトルを動きベクトル選
択器４３０に送る。出力フィールドは、概念的に複数の
ピクセルブロックに分割される。それら各ブロックは、
出力フィールド内に上記選択された入力フィールドのう
ち早いものにおけるサーチブロックと対応する位置を有
する。動きベクトル減数器は、４つの動きベクトルのグ
ループを出力フィールドの各ブロックに対応させ、当該
ブロック内の各ピクセルは、当該グループの４動きベク
トルの選択された１つを用いて補間される。

【００５１】「偽物」としてフラグを付けられたベクト
ルは、すぐ近くのブロックにおけるフラグの付かないベ
クトルと同一である場合、ベクトル減数時に再適格化さ
れる。

【００５２】動きベクトル減数器４２０は、その機能の
一部として、「適正な」動きベクトル（即ち、確認テス
ト及び偽物テストに合格した動きベクトル、又は偽物で
ないと再適格化されたもの）の発生頻度を、それらの動
きベクトルを得るのに用いた入力フィールドのブロック
の位置を考慮することなくカウントする。適正な動きベ
クトルをそれから、頻度が減少する順に格付けする。互
いにかなり異なる適正動きベクトルのうち最も共通する
ものを、「広域」動きベクトルとして分類する。確認テ
ストに合格した３つの動きベクトルがそれから、出力ピ
クセルの各ブロックに対して選択され、ゼロ動きベクト
ルと共に、動きベクトル選択器４３０に送られ更に処理
される。これら３つの選択された動きベクトルは、所定
の優先順で次のものから選択される。 （ｉ）対応するサーチブロックから発生された動きベク
トル（「局部」動きベクトル）、（ii) 周囲のサーチブ
ロックから発生されたもの（「隣接」動きベクトル）、
(iii) 広域動きベクトル。

【００５３】動きベクトル選択器４３０は、サブサンプ
ルされたＴＢＣ及びディレー回路３８０によって選択さ
れ、動きベクトルの計算に使用された２入力フィールド
をも入力として受信する。これらのフィールドは、適当
に遅延されて、動きベクトル選択器４３０にこれらのフ
ィールドから導出されたベクトルと同時に供給される。
動きベクトル選択器４３０は、出力フィールドのピクセ
ル当たり１つの動きベクトルを含む出力を供給する。こ
の動きベクトルは、動きベクトル減数器４２０によって
供給される当該ブロックに対する４つの動きベクトルか
ら選択される。

【００５４】ベクトル選択プロセスは、被テスト動きベ
クトルによって指し示される２つの入力フィールドのテ
ストブロック間の相関度の検出を含んでいる。テストブ
ロック間の最大相関度をもつ動きベクトルが、出力ピク
セルの補間に使用するために選択される。ベクトル選択
器はまた、「動きフラグ」を発生する。このフラグは、
ゼロ動きベクトルによって指し示されるブロック間の相
関度がプリセットされた閾値より大きい場合、「静止」
（動きなし）にセットされる。

【００５５】ベクトルあと処理器４４０は、動きベクト
ル選択器４３０により選択された動きベクトルのフォー
マットを、画像の垂直又は水平のスケーリングがある場
合これを表すように改め、このフォーマットを変えたベ
クトルを補間器３４０に供給する。補間器３４０は、動
きベクトルを用いて、ＴＢＣ及びディレー回路３３０に
より選択された対応する２つの（サブサンプルされな
い）飛越し入力フィールドから出力フィールドを補間す
る。この場合、現在補間器３４０に供給されている動き
ベクトルによって示されるいかなる映像の動きをも考慮
する。

【００５６】動きフラグが、現在の出力ピクセルが映像
の動き部分内に在ることを示す場合、補間器に供給され
る２つの選択されたフィールドからのピクセルが、出力
フィールドの上記２入力フィールド（制御信号ｔで示さ
れる如き）に対する時間位置に応じて、相対的比率で結
合される。即ち、より近い入力フィールドがより大きな
比率で結合される。動きフラグが「静止」にセットされ
ている場合、時間的加重（重み付け）は各入力フィール
ドの５０％に固定される。補間器３４０の出力は、出力
バッファ３５０に送られ高精細度出力信号として出力さ
れると共に、ダウンコンバータ３６０に送られ通常精細
度出力信号３６５として出力される。

【００５７】ダウンコンバータ３６０は、本装置の出力
（例えば、高精細度ビデオ信号）の表示を従来精細度の
装置を用いてモニタしたり、送信したり、又は記録した
りすることを可能とする。これは、従来精細度記録機器
が高精細度機器よりかなり安価で、遙かに広く普及して
いるので、有益である。例えば、夫々地上及び衛星チャ
ンネルによって送信するには、通常及び高精細度ビデオ
の同時出力が必要であろう。

【００５８】サブサンプラー３７０は、マトリクス３２
０より受信した入力ビデオフィールドを水平及び垂直方
向に空間的にサブ（ダウン）サンプリングしてから、そ
れらの入力フィールドをタイムベース変換（ＴＢＣ）及
びディレー回路３８０に供給する。水平サブサンプリン
グは、入力フィールドがまず半帯域幅ローパスフィルタ
（２：１水平デシメーション（間引き）の本例の場合）
により予めフィルタリング（ろ波）され、各ビデオライ
ンに沿ってビデオサンプルが１つおきに捨てられ、これ
によって、各ビデオラインに沿うサンプルの数が半分に
減るという点において、容易な動作である。

【００５９】入力フィールドの垂直サブサンプリング
は、入力ビデオ信号２５０が飛越し走査されているた
め、複雑である。これは、各飛越しフィールドにおける
ビデオサンプルの連続するラインが実効的に２つのビデ
オラインに分かれ、各フィールドにおけるラインが前後
のフィールドのラインより完全フレームの１ビデオライ
ンだけ垂直にずれていることを意味する。

【００６０】垂直サブサンプリングの１つの方法は、プ
ログレッシブ（連続又は順次）走査変換を行い（各々が
１１２５ラインをもつ連続するブログレッシブ走査され
たビデオフレームを発生し）、該プログレッシブ走査さ
れたフレームを２の率でサブサンプルして、垂直サブサ
ンプルを行うことであろう。しかし、効率のよいプログ
レッシブ走査変換は、或る程度の動き補正処理を必要と
し、その処理が動き処理装置３８５の動作に悪い影響を
与えることがある。更に、高精細度ビデオ信号の実時間
プログレッシブ走査変換は、特別に強力で複雑な処理装
置を必要とすることであろう。

【００６１】垂直空間サブサンプリングのもっと簡単な
方法は、図５に示すように、入力フィールドをまず垂直
方向にローパスろ波し（潜在的エイリアシング（重複歪
み）を避けるため）、次いで、各ピクセルを垂直方向に
ビデオラインの１／２だけ下方（偶数フィールドの場
合）又は上方（奇数フィールドの場合）に実効的にずら
す如きろ波を行うことである。その結果得られるずれた
フィールドは、２の率で垂直方向にサブサンプルされた
プログレッシブ走査フレームと広い意味で等価である。

【００６２】したがって、要約すると、上述したサブサ
ンプリング動作の結果、動き処理装置３８５は、水平及
び垂直方向に２の率で空間的にサブサンプルされた入力
フィールド対について動作することになる。これによ
り、動きベクトル推定に要する処理が１／４に減少す
る。

【００６３】図６は、ベクトル選択時のテストブロック
の比較を示す説明図である。同図は、出力フィールド５
３０における出力ピクセル５２０を含むブロックに関連
する２つの動きベクトル５００及び５１０を示す。図を
分かり易くするため、動きベクトル減数器４２０によ
る、出力ピクセル５２０に関連する他の２つの動きベク
トルは、示していない。

【００６４】出力ピクセル５２０に関連する４つの動き
ベクトルの１つ（例えば、動きベクトル５１０）をテス
トするために、当該動きベクトルを補外して、出力フィ
ールド５３０がそれから補間される入力フィールド５６
０，５７０におけるピクセルのテストブロック５４０，
５５０を夫々指し示させる。該ピクセルのテストブロッ
ク間の相関度を、２つのテストブロックにおける対応位
置にあるピクセル対間の絶対輝度差を計算することによ
り、決定する。これらの絶対輝度差値をそれから加算し
て、被テスト（テストされている）動きベクトルに関連
する絶対輝度差合計（ＳＡＤ）を作る。高いＳＡＤ値
は、当該動きベクトルによって指し示されたピクセルの
周囲の入力フレームにおけるブロック間の相関度が低い
ことを示し、低ＳＡＤ値は、それらのブロック間の相関
度が高いことを示す。このテストは、動きベクトル減数
器４２０より動きベクトル選択器４３０に供給される４
つの動きベクトルの各々に対して行われる。このテスト
から、最低のＳＡＤ値をもつ動きベクトルが、動きベク
トル選択器４３０により出力ピクセル５２０の補間に使
用するために選ばれる。

【００６５】図７は、図４のベクトル選択器４３０の例
を示すブロック図である。出力ピクセルの各ブロックに
対する４つの動きベクトルが、動きベクトル減数器４２
０より動きベクトル選択器４３０に供給される。これら
４つの動きベクトル、即ちゼロ動きベクトル及び３つの
他のベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３は、夫々４つの処理ユニ
ット６００，６１０，６２０及び６３０に供給される。
各処理ユニット６００〜６３０は、アドレスずれ計算器
６４０、２つのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６５
０，６６０並びにブロック突合せ及び比較器６７０を有
し、２つのＲＡＭは、ＴＢＣ（タイムベース変換）及び
ディレー回路３８０により選択された入力フィールド対
の夫々１つの関連部分を記憶する。

【００６６】各処理ユニットにおいて、アドレスずれ計
算器６４０は、当該処理ユニット向けの動きベクトルと
共にＴＢＣ及びディレー回路３８０により発生された時
間ずれ制御信号（ｔ）を受信する。アドレスずれ計算器
６４０は、これら２つの値から、当該動きベクトルによ
って指し示されＲＡＭ６５０，６６０に記憶されたピク
セル・テストブロックにアクセスするための複数のメモ
リアドレスを発生する。アドレスずれ計算器より供給さ
れたアドレスに応答して、ＲＡＭ６５０，６６０の各々
は、テストブロック（ｔ．ｂ．）を表すピクセル値のア
レイをブロック突合せ及び比較器６７０に供給する。

【００６７】ブロック突合せ及び比較器６７０は、２つ
のテストブロックにおける対応位置にあるピクセル値
（詳しくは、ピクセル値の輝度成分）を比較する。各ピ
クセル対間の絶対輝度差が計算され、２つのテストブロ
ック間の総合相関を示すため、絶対輝度差全部の合計
（ＳＡＤ）が発生される。測定の動きベクトルに対する
低いＳＡＤ値は、当該動きベクトルによって指し示され
たテストブロック間の相関度が高いことを示す。

【００６８】処理ユニット６３０は、動きベクトルｖ３
を受信し、当該動きベクトルによって指し示されたテス
トブロックに対するＳＡＤ値を計算する。処理ユニット
６３０はそれから、ＳＡＤ値及びベクトルｖ３の識別子
を処理ユニット６２０に供給する。

【００６９】処理ユニット６２０では、そのブロック突
合せ及び比較器６７０によってベクトルｖ２に対するＳ
ＡＤ値が発生される。ｖ２に対するＳＡＤ値はそれか
ら、処理ユニット６３０から受信したｖ３に対するＳＡ
Ｄ値と比較される。これら２つのＳＡＤ値のうち低い方
は、当該動きベクトルによって指し示されたテストブロ
ック間の高い相関度をもつ動きベクトル（ｖ２又はｖ
３）を表す。したがって、処理ユニット６２０は、低い
方のＳＡＤ値６７５と、この最低ＳＡＤ値が導出された
ベクトルを識別するベクトル識別子６８０とを出力す
る。

【００７０】処理ユニット６１０は、ベクトルｖ１を受
信し、当該ベクトルからＳＡＤ値を計算する。ｖ１に対
するＳＡＤ値をそれから、処理ユニット６２０から供給
されたベクトルｖ２，ｖ３の最低ＳＡＤ値６７５と比較
する。処理ユニット６１０はそれから、ベクトルｖ１，
ｖ２及びｖ３の最低ＳＡＤ値と共に、当該ＳＡＤ値が発
生されたベクトルの識別子を出力する。

【００７１】処理ユニット６００は、ゼロ動きベクトル
に対するＳＡＤ値を発生し、これを、処理ユニット６１
０から受けたベクトルｖ１，ｖ２及びｖ３の現在の最低
ＳＡＤ値と比較する。処理ユニット６００のブロック突
合せ及び比較器６７０は、この比較から、最低ＳＡＤ値
が発生された４つの動きベクトルの中の１つを示す選択
（された）ベクトル（の）識別子６９０を出力する。

【００７２】ゼロ動きベクトルに対するＳＡＤ値（処理
ユニット６００のブロック突合及び比較器６７０によっ
て発生される）は、比較器７００に供給され、そこで予
め設定された閾値７１０と比較される。ゼロ動きベクト
ルに対するＳＡＤ値は、４つの動きベクトル（ゼロ，ｖ
１，ｖ２，ｖ３）のどれが出力ピクセルの補間に用いる
ために選択されたかに関係なく、比較器７００に供給さ
れる。

【００７３】比較器７００は、ゼロ動きベクトルに対す
るＳＡＤ値が閾値７１０より大きいときに「セット」さ
れる動きフラグ７２０を発生する。ゼロ動きベクトルに
対するＳＡＤ値が閾値７１０より小さいとき、動きフラ
グはセットされず、現在の出力ピクセルが画像のほぼ静
止した部分に在ることを示す。

【００７４】図８は、図７のベクトル選択器の一部分
（ブロック突合せ及び比較器６７０）を詳細に示すブロ
ック図である。同図において、ゼロ動きベクトルによっ
て指し示された２つのテストブロック（処理ユニット６
００内のＲＡＭ６５０，６６０より出力される）が、ブ
ロック突合せ及び比較器６７０の一部をなすブロック突
合せ器６７２に供給される。ブロック突合せ器６７２
は、２つのテストブロックの各々における対応位置にあ
るピクセルを比較して、ゼロ動きベクトルによって指し
示されたテストブロック間の相関を表すＳＡＤ値を発生
する。このＳＡＤ値は、直接比較器７００に出力され、
乗算器７５０にも供給される。

【００７５】乗算器７５０は、ゼロ動きベクトルについ
て発生されたＳＡＤ値に係数１−δを乗じる。これは、
ゼロ動きベクトルに対するＳＡＤ値を減らすため、比例
加重を適用するものである。例えば、δが０．２に等し
ければ、ゼロ動きベクトルに対するＳＡＤ値は、２０％
減少する。

【００７６】乗算器７５０により出力された、ゼロ動き
ベクトルに対する加重（された）ＳＡＤ値は、ブロック
突合せ及び比較器６７０の一部をなす比較器６７４に供
給される。比較器６７４は、処理ユニット６１０から、
現在の最低ＳＡＤ値と、動きベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３
のうちどれが現在の最低ＳＡＤ値に対応するかを示す識
別子とを受ける。比較器６７４は、現在の最低ＳＡＤ値
を乗算器７５０より出力された加重ＳＡＤ値と比較し、
ゼロ動きベクトル（ゼロ動きベクトルに対する加重ＳＡ
Ｄ値が、処理ユニット６１０から受けた現在の最低ＳＡ
Ｄ値より低いか又は等しいとき）又は処理ユニット６１
０から受けたベクトル識別子（ゼロ動きベクトルに対す
る加重ＳＡＤ値が、処理ユニット６１０から受けた現在
の最低ＳＡＤ値より大きいとき）のどちらか一方を識別
する出力６９０を発生する。

【００７７】図８の装置を用いて、ゼロ動きベクトルに
関するＳＡＤに対してのみ、加重を適用する。よって、
他の３つ（非ゼロ）の動きベクトルの１つを選択すべき
場合は、それらの他の３動きベクトルの１つによって指
し示されたテストブロック間の相関が、ゼロ動きベクト
ルに関する相関よりも比例してよくなければならない。

【００７８】ゼロ動きベクトルに対するＳＡＤ値に１−
δ（δは１より小）を乗じる代わりに（又はそれに加え
て）、他の動きベクトル（ｖ１，ｖ２又はｖ３）に対す
るＳＡＤ値に１より大きな係数を乗じるようにしてもよ
い。他の具体構成では、加算的加重を使用することもで
きる。即ち、加重値をゼロ動きベクトルに対するＳＡＤ
値より減じるか又は残りの３動きベクトルに対するＳＡ
Ｄ値に足すか、或いはその両方を用いるのである。ま
た、３つの動きベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３のうち最もよ
いもののＳＡＤ値（現在の最低ＳＡＤ）が処理ユニット
６１０から処理ユニット６００に送られるとき、加重値
をそのＳＡＤ値に足すようにもできる。

【００７９】３動きベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３の１つ以
上に対するＳＡＤ値に加重を施す上記すべての場合に、
夫々の動きベクトルの大きさに応じて（例えば、ベクト
ルの大きさに比例して）加重を増すようにしてもよい。
これは、選択をするためには、他のすべての要因が同じ
ならば、大きい動きベクトルの方が小さい動きベクトル
よりテストブロック間の相関がよく（即ち、ＳＡＤ値が
低く）ならねばならないことを意味する。

【００８０】本発明の他の具体構成では、動きベクトル
選択に用いるテストブロックに映像強調を施し、それら
のテストブロック内の微細部がある小領域を強調してい
る。このプロセス（処理）は、小さな微細物体の可視度
を増すので、ブロック突合せ及び比較器６７０で行うブ
ロック突合せ処理に一層大きな影響を与える。

【００８１】動きベクトル選択に用いるテストブロック
に使用するに適した映像強調技法の１つは、従来の２次
元フィルタ装置を用いてテストブロックに高周波エンフ
ァシスを施すことである。例えば、図９及び１０に示す
ような２次元ハイパス空間ろ波係数を使用する３×３空
間フィルタを用いてもよい。ただし、図９及び１０に示
すようなハイパスフィルタを用いると、テストブロック
内の微細部を強調するものの、映像ノイズを一層目立た
せ、総合的システム性能を低下させる。

【００８２】他の映像強調技法は、いわゆるソベル（So
bel ）フィルタの出力に応答して映像データを修正する
ものである。これらのフィルタを用いると、映像データ
は、一方向においてローパスフィルタにより、他方向に
おいてハイパスフィルタにより効率よくろ波される。こ
の技法によれば、得られる強調（された）映像は、図９
及び１０の２次元ハイパスフィルタを用いてろ波された
類似の映像よりもノイズを免かれている。ソベルろ波処
理はまた、水平及び垂直線のような自然映像の特徴に対
する感度がよい。

【００８３】図１１は、垂直ソベル空間フィルタに対す
る１組の係数を示し、図１２は、水平ソベル空間フィル
タに対する１組の係数を示す。テストブロックのソベル
ろ波されたものは、後述のように、ピクセルデータの選
択的置換を制御するのに使用する。

【００８４】図１３は、映像強調回路の例を示すブロッ
ク図である。同図の映像強調回路は、テストブロックを
ブロック突合せ及び比較器６７０に送る前にＲＡＭ６５
０，６６０により出力されるテストブロックを処理する
ために、図７の装置の中に挿入することができる。或い
は、図１３の映像強調回路を、ＲＡＭ６５０，６６０に
記憶しようとする全映像を強調するのに使用してもよ
い。どちらの場合も、映像強調は、ベクトル選択に用い
るテストブロックに適用し、最終的に出力ピクセルが発
生される映像には適用しない。

【００８５】図１３の装置において、入力ビデオデータ
８００（例えば、ＲＡＭ６５０，６６０から）は、垂直
ソベルフィルタ８１０及び水平ソベルフィルタ８２０に
並列に供給される。垂直ソベルフィルタ８１０は、入力
ビデオデータ８００の各ピクセルに対し、当該位置にお
ける垂直映像詳細度を示す出力ｄｖを発生する。同様
に、水平ソベルフィルタ８２０は、当該位置における水
平映像詳細度を示す出力ｄｈを発生する。

【００８６】垂直及び水平ソベルフィルタ８１０，８２
０の出力は、夫々比較器の対に並列に供給される。詳し
くいえば、垂直ソベルフィルタ８１０からの出力ｄｖは
比較器８３０，８４０に、水平ソベルフィルタ８２０か
らの出力ｄｈは比較器８５０，８６０に供給される。比
較器８３０及び８５０は、夫々の入力ｄｖ及びｄｈを閾
（ｔ）８７０と比較し、ｄｖ又はｄｈが閾値８７０より
大きいかどうかを示す出力を夫々発生する。同様に、比
較器８４０及び８６０は、夫々の詳細値ｄｖ又はｄｈ
を、大きさが閾８７０に等しい負の閾値と比較する。負
の閾値は、夫々閾値８７０に−１を乗じる乗算器８８
０，８９０によって発生される。比較器８４０及び８６
０は、詳細値ｄｖ又はｄｈが負の閾（−ｔ）より小さい
かどうかを示す出力を夫々発生する。

【００８７】比較器８３０及び８５０の出力はＯＲゲー
ト９００に供給され、その出力でスイッチ９１０を制御
する。即ち、水平詳細値又は垂直詳細値のどちらか一方
が閾８７０より大きいとき、入力ビデオの当該位置に白
ピクセルを当てるように制御する。同様に、比較器８４
０及び８６０の出力はＯＲゲート９２０に供給され、そ
の出力でスイッチ９３０を制御する。即ち、詳細値ｄｖ
又はｄｈのどちらかが負の閾値より小さいとき、入力ビ
デオの当該位置に黒ピクセルを入れるように制御する。

【００８８】スイッチ９３０の出力は、出力ビデオとし
て（例えば、ブロック突合せ及び比較器６７０に）供給
される。

【００８９】他の具体構成では、スイッチ９１０，９３
０による白及び黒ビデオの置換はまた、現ピクセルの周
囲の小ブロックにおける強さの平均化を受ける。即ち、
強さが低い領域では微細部を白ピクセルで置換え、強さ
が高い領域では微細部を黒ピクセルで置換える。

【００９０】更に他の具体構成では、微細領域に黒や白
のピクセルを入れる代わりに、微細領域のピクセル値に
一定信号を加えてもよい。

【００９１】上述の種々の具体構成の性能は、使用する
ビデオ素材によって決まるので、これらの様々な代替策
の間で切替えが可能な動的システムを使用することがで
きる。

【００９２】図１４は、自動車の映像（図１及び２に示
したような）に対し映像強調テストブロック９５０，９
６０を用いたベクトル選択処理上の効果を示す。図１３
の装置で行った映像強調を、図１４では、車ラジオアン
テナを表すのに太く印刷して示した。映像強調の結果、
アンテナは、動きベクトル選択に使用されたテストブロ
ック９５０，９６０の遙かに重要な部分となる。これ
は、ベクトル選択における相関テストが、車ラジオアン
テナを表すピクセルの補間に用いるのに正確なベクトル
（「車」動きベクトル）を選択する可能性が多くなるこ
とを意味する。

【００９３】本発明の別の具体構成では、ベクトル選択
に用いるテストブロックを解析して該ブロックに含まれ
る詳細部の量を検出する。それから相関テスト結果を調
整もしくは加重して、詳細部を殆ど含まないテストブロ
ック（例えば、単純背景領域からのブロック）を用いて
得られた高い相関度を、もっと詳細なテストブロックか
ら得られた低い相関度より重要性が低いものとして扱う
ようにする。

【００９４】テストブロックにおける詳細度テストは、
色々な方法で行うことができる。例えば、テストブロッ
クにおけるダイナミックレンジ（最大ピクセル値−最小
ピクセル値）を定量化する。その改良として、テストの
前にブロックを平滑化する（従来の２次元ローパスろ波
装置により）ことにより、他の点では単純な背景上の１
つの偽ピクセルが、テストブロックにおける詳細部を示
すものと受取られないようにすることができる。もう１
つの具体構成では、ソベルろ波処理を用いることができ
る。

【００９５】ブロックにおける詳細値を決定する他の方
法は、隣接ピクセル値間の差を計算し、これらの差を該
ブロックについて合計することである。

【００９６】

【数１】 ただし、Ｐｉｘｅｌ ｄｉｆｆ＝水平隣接ピクセル間の
絶対差 Ｌｉｎｅ ｄｉｆｆ＝垂直隣接ピクセル間の絶対差 ブロックに詳細部があると、隣接ピクセル間の輝度値の
差は、上記の総量を高周波数内容に応じた量だけ非ゼロ
とする。

【００９７】図１５は、図７のベクトル選択器の一部を
示すブロック図である。同図において、ブロック突合せ
器６７２にて発生されたＳＡＤ値は、テストブロックに
て検出された詳細度に従って加重される（１０００，１
０１０）。これは、相関テストの結果が、単にブロック
が詳細度に欠けるとの理由だけでは排斥されないことを
意味する。テストブロック間の高い相関度は、テストブ
ロックから発生された低いＳＡＤ値によって示されるこ
とを記憶しておけば、加重を次のように行うことができ
るであろう。 差値＝原ＳＡＤ×加重値 ただし、詳細度テスト結果が所定閾値より大きい場合、
加重値＝閾／（詳細度テスト結果＋１）であり、詳細テ
スト結果が所定閾値より小さいか又はこれに等しい場
合、加重値＝１である。

【００９８】図１５において、被テスト動きベクトルに
よって指し示された２つのテストブロック（ｔ．ｂ．）
の各々は、各処理ユニット６００，６１０，６２０，６
３０内の詳細度検出器１０００及びブロック突合せ器６
７２に並列に供給される。ブロック突合せ器６７２によ
り発生されたＳＡＤ値は乗算器１０１０に供給され、そ
こで、ＳＡＤ値に上述のように詳細度検出器１０００に
より発生された加重値が乗じられる。

【００９９】図１６に示す他の具体構成では、テストブ
ロックにおける詳細度を示すテスト結果は、閾値と比較
される。詳細度が閾値で表されるものより低ければ、そ
れらのブロックを用いて行われた相関テストは無視され
る。

【０１００】図１６の装置において、ＲＡＭ６５０，６
６０より出力されたテストブロックはまた、ブロック突
合せ器６７２及び詳細度検出器１０２０に並列に供給さ
れる。詳細度検出器１０２０は、テストブロックにおけ
る詳細度を示す詳細値を出力する。この詳細値は、比較
器１０３０に送られ、そこで詳細閾１０４０と比較され
る。

【０１０１】ブロック突合せ器６７２はテストブロック
からのＳＡＤ値を発生し、これは、先行処理ユニット
（図７参照）からの現在の最低ＳＡＤ値６７５と一緒に
比較器１０５０に供給される。比較器１０５０は、ブロ
ック突合せ器６７２により発生されたＳＡＤ値が現在の
最低ＳＡＤ値６７５より低いかどうかを示す出力を発生
する。

【０１０２】比較器１０３０及び１０５０の出力は、Ａ
ＮＤゲート１０６０に供給される。該ＡＮＤゲートの出
力は、マルチプレクサ（並直列変換器）１０７０を制御
して、被テスト動きベクトル識別子１０８０又は先行処
理ユニットから受けた現ベクトル識別子６８０のどちら
か一方を識別する出力を発生させる。ＡＮＤゲート１０
６０及びマルチプレクサ１０７０は、マルチプレクサの
出力が、次の条件が満たされるときのみ現在の被テスト
動きベクトルを識別するように動作する。即ち、現在被
テスト動きベクトルに対するＳＡＤ値が、先行処理ユニ
ットから受けた現在の最低ＳＡＤ値６７５より低いこ
と、及び、現在の被テスト動きベクトルによって指し示
されたテストブロックにおける、詳細度検出器１０２０
により検出された詳細量が、詳細閾１０４０より大きい
か又はこれに等しいことである。

【０１０３】以上、本発明の種々異なる具体構成を説明
したが、これら個々の具体構成の特徴（例えば、ゼロベ
クトルＳＡＤの加重、映像強調の使用及び詳細度テスト
の使用）を色々と並べ替えて一緒に組合せてもよいこと
に留意されたい。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
動き補正ビデオ信号処理におけるベクトル選択の際に、
入力映像におけるノイズ領域間の見せかけの相関によっ
て不正確な動きベクトルが選択されることを防ぐ効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の映像に対するベクトル選択処理上の問
題点を示す図（その１）である。

【図２】自動車の映像に対するベクトル選択処理上の問
題点を示す図（その２）である。

【図３】大きな単純領域を含む映像に対するベクトル選
択処理上の問題点を示す図である。

【図４】本発明を用いうる動き補正テレビジョン標準方
式変換装置を示すブロック図である。

【図５】垂直空間サブサンプリングの簡単な例を示す説
明図である。

【図６】ベクトル選択時のテストブロックの比較を示す
説明図である。

【図７】図４のベクトル選択器４３０の具体例を示すブ
ロック図である。

【図８】図７のブロック突合せ及び比較器６７０の詳細
を示すブロック図である。

【図９】３×３ハイパス空間フィルタの係数の例１を示
す図である。

【図１０】３×３ハイパス空間フィルタの係数の例２を
示す図である。

【図１１】垂直ソベル空間フィルタの係数を示す図であ
る。

【図１２】水平ソベル空間フィルタの係数を示す図であ
る。

【図１３】映像強調回路の具体例を示すブロック図であ
る。

【図１４】図１及び２の自動車の映像に対し映像強調テ
ストブロックを用いるベクトル選択処理上の効果を示す
図である。

【図１５】図８のブロック突合せ及び比較器の他の例を
示すブロック図である。

【図１６】図１５の回路の変形例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

４１０，４２０ 動きベクトル発生手段 ４３０ ベクトル選択器（テストする手段） ６７２ ブロック突合せ器（相関値検出手段） ７５０，１０１０ 乗算器（加重手段） ６７４ 比較器（動きベクトル選択手段） ３４０ 動き補正補間器 ８１０ 垂直ソベル映像フィルタ ８２０ 水平ソベル映像フィルタ ８３０，８４０，８５０，８６０ フィルタ出力検出手
段 ９１０，９３０ ピクセル置換手段 １０００，１０２０ 詳細度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スチーブン マーク キーティング イギリス国 バークシャー，レディング, ローワーアーリー，ハンティングドン ク ロース 28 (72)発明者 マーチン レックス ドリコット イギリス国 ハンプシャー，ベージングス トーク，ベージング，リングフィールド クロース ６ (72)発明者 シーマ ラビジ ヴァーサニ イギリス国 ハンプシャー，ベージングス トーク，フック，フォーエイカー コピス ５ (72)発明者 モーガン ウィリアム エイモス デビッ ド イギリス国 サリー，ファーナム，ブルー ムリーフロード 18 (72)発明者 ケネス ナイト アメリカ合衆国 ニュージャージ州 バー ゲン カウンティ，ラムゼイ，ノース セ ントラル アベニュー 186

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ビデオ信号の入力映像対間の映像の
   動きを表す複数の動きベクトルを発生する手段と、 ゼロの映像の動きを示すゼロ動きベクトルを含む動きベ
   クトルのグループから、出力映像の出力ピクセルの補間
   に用いる１つの動きベクトルを選択するために、上記グ
   ループをテストする手段とを具え、上記テストする手段
   は、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
   テストブロック間の相関度を示す相関値を検出する手段
   と、 上記ゼロ動きベクトルに対する相関値によって示される
   相関度が、上記グループ内の他の動きベクトルに対する
   相関値によって示される相関度に比べて増すように、上
   記相関値を加重する手段と、 上記動きベクトルのグループから、最も高い相関度を示
   す加重相関値をもつ動きベクトルを選択する手段とを有
   する動き補正ビデオ信号処理装置。
2. 【請求項２】 上記検出する手段は、 テストブロックにおける対応位置にあるピクセル対間の
   絶対輝度差を検出する手段と、 上記相関値を発生するために上記絶対輝度差を合計する
   手段とを含む請求項１の装置。
3. 【請求項３】 上記加重手段は、上記ゼロ動きベクトル
   に対する相関値に１より小さい所定の一定値を乗じる手
   段を含む請求項２の装置。
4. 【請求項４】 上記加重手段は、上記グループにおける
   ゼロ動きベクトル以外の１つ以上の動きベクトルに対す
   る相関値に、夫々１より大きな加重値を乗じる手段を含
   む請求項２又は３の装置。
5. 【請求項５】 上記加重手段は、上記ゼロ動きベクトル
   に対する相関値から所定の一定値を減じる手段を含む請
   求項２の装置。
6. 【請求項６】 上記加重手段は、上記グループにおける
   ゼロ動きベクトル以外の１つ以上の動きベクトルに対す
   る相関値に、夫々加重値を加算する手段を含む請求項２
   又は５の装置。
7. 【請求項７】 上記加重手段は、上記グループにおける
   各動きベクトルに対する相関値によって示される相関度
   が、当該動きベクトルの大きさに比例する量だけ減るよ
   うに、上記相関値を加重する動作をする請求項１，２，
   ４又は６のいずれか１項の装置。
8. 【請求項８】 入力ビデオ信号の入力映像対間の映像の
   動きを表す複数の動きベクトルを発生するステップと、 ゼロの映像の動きを示すゼロ動きベクトルを含む動きベ
   クトルのグループから、出力映像の出力ピクセルの補間
   に用いる１つの動きベクトルを選択するために、上記グ
   ループをテストするステップとを含み、該テストするス
   テップは、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
   テストブロック間の相関度を示す相関値を検出するこ
   と、 ゼロ動きベクトルに対する相関値によって示される相関
   度が、上記グループ内の他の動きベクトルに対する相関
   値によって示される相関度に比べて増すように、上記相
   関値を加重すること、 上記動きベクトルのグループから、最も高い相関度を示
   す加重相関値をもつ動きベクトルを選択することの各過
   程を含む動き補正ビデオ信号処理方法。
9. 【請求項９】 入力ビデオ信号の入力映像対間の映像の
   動きを表す複数の動きベクトルを発生する手段と、 動きベクトルのグループから出力映像の出力ピクセルの
   補間に用いる１つの動きベクトルを選択するために、上
   記グループをテストする手段と、 選択された動きベクトルを用いて、入力ビデオ信号の入
   力映像対から出力ピクセルを補間する動き補正補間器と
   を具え、上記テストする手段は、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
   少なくともテストブロックの映像内容を強調する映像強
   調手段と、 映像強調されたテストブロック間の相関度を検出する手
   段と、 夫々の映像強調されたテストブロック間で最高の相関度
   をもつ動きベクトルを選択する手段とを有する動き補正
   ビデオ信号処理装置。
10. 【請求項１０】 上記映像強調手段は２次元ハイパス空
    間フィルタを含む請求項９の装置。
11. 【請求項１１】 上記映像強調手段は、 垂直ソベル映像フィルタと、 水平ソベル映像フィルタと、 上記垂直ソベル映像フィルタ又は上記水平ソベル映像フ
    ィルタによる、テストブロックにおける１つ以上のピク
    セルの周囲の所定の詳細度より大きいことを示す出力を
    検出する手段と、 上記検出手段に応答し、テストブロックの１つ以上のピ
    クセルを所定輝度のピクセルで置換える手段とを有する
    請求項９の装置。
12. 【請求項１２】 上記所定輝度のピクセルは白ピクセル
    である請求項１１の装置。
13. 【請求項１３】 上記映像強調手段は、 上記垂直ソベル映像フィルタ又は上記水平ソベル映像フ
    ィルタによる、テストブロックにおける１つ以上のピク
    セルの周囲の所定の詳細度より小さいことを示す出力を
    検出する第２検出手段と、 上記第２検出手段に応答し、テストブロックの１つ以上
    のピクセルを第２の所定輝度のピクセルで置換える手段
    とを有する請求項１１又は１２の装置。
14. 【請求項１４】 上記第２の所定輝度のピクセルは黒ピ
    クセルである請求項１３の装置。
15. 【請求項１５】 上記映像強調手段は、 垂直ソベル映像フィルタと、 水平ソベル映像フィルタと、 上記垂直ソベル映像フィルタ又は上記水平ソベル映像フ
    ィルタによる、テストブロックにおける１つ以上のピク
    セルの周囲の所定詳細度より大きいことを示す出力を検
    出する手段と、 上記検出手段に応答し、上記テストブロックの１つ以上
    のピクセルの輝度成分に所定の輝度成分を加算する手段
    とを有する請求項９の装置。
16. 【請求項１６】 上記動きベクトルのグループがゼロの
    映像の動きを示すゼロ動きベクトルを含み、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
    映像強調テストブロック間の相関度を表す相関値を検出
    する手段と、 上記ゼロ動きベクトルに対する相関値によって示される
    相関度が、上記グループ内の他の動きベクトルに対する
    相関値によって示される相関度に比べて増すように、上
    記相関値を加重する手段とを有し、且つ選択手段が、最
    高相関度を示す加重相関値をもつ動きベクトルを選択す
    る動作をする請求項９〜１５のいずれか１項の装置。
17. 【請求項１７】 上記検出手段は、 映像強調テストブロックにおける対応位置にあるピクセ
    ル対間の絶対輝度差を検出する手段と、 上記絶対輝度差を合計して絶対差の合計（ＳＡＤ）値を
    発生する手段とを有する請求項９〜１６のいずれか１項
    の装置。
18. 【請求項１８】 入力ビデオ信号の入力映像対間の映像
    の動きを表す複数の動きベクトルを発生するステップ
    と、 動きベクトルのグループから出力映像の出力ピクセルの
    補間に用いる動きベクトルを選択するために、上記グル
    ープをテストするステップと、 選択された動きベクトルを用いて、入力ビデオ信号の入
    力映像対から出力ピクセルを補間するステップとを含
    み、上記テストするステップは、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
    少なくともテストブロックの映像内容を映像強調するこ
    と、 映像強調テストブロック間の相関度を検出すること、 夫々の映像強調テストブロック間で最高の相関度をもつ
    動きベクトルを選択することの各過程を含む動き補正ビ
    デオ信号処理方法。
19. 【請求項１９】 入力ビデオ信号の入力映像対間の映像
    の動きを表す複数の動きベクトルを発生する手段と、 出力映像の出力ピクセルの補間に用いる動きベクトルを
    選択するために、動きベクトルのグループをテストする
    手段とを具え、上記テストする手段は、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
    テストブロック間の相関度を検出する手段と、 上記テストブロックの映像詳細度を示す解析値を発生す
    る手段と、 動きベクトルによって指し示されたテストブロックと、
    動きベクトルによって指し示されたテストブロックに対
    する解析値との間の相関度に応じて、上記動きベクトル
    のグループから１つの動きベクトルを選択する手段とを
    有する動き補正ビデオ信号処理装置。
20. 【請求項２０】 上記解析値を発生する手段は、テスト
    ブロックにおけるピクセルの最高輝度成分と該テストブ
    ロックにおけるピクセルの最低輝度成分との間の差を検
    出する手段を含む請求項１９の装置。
21. 【請求項２１】 上記解析値を発生する手段は、各テス
    トブロック内の隣接ピクセル対間の輝度差を合計する手
    段を含む請求項１９の装置。
22. 【請求項２２】 上記合計手段は、テストブロックにお
    ける各ピクセルについて、当該ピクセルと垂直に隣接す
    るピクセルとの間の輝度差のうち高い方と、当該ピクセ
    ルと水平に隣接するピクセルとの間の輝度差とを加算す
    る手段を含む請求項２２の装置。
23. 【請求項２３】 当該動きベクトルによって指し示され
    たテストブロックが所定の映像詳細度より低いことを示
    す解析値をもつ動きベクトルの選択を防ぐ手段を含む請
    求項１９〜２２のいずれか１項の装置。
24. 【請求項２４】 テストブロック間の相関度を示す相関
    値を検出する手段と、 解析値に応じて、動きベクトルに対する相関値によって
    示される相関度が、検出された映像詳細度が増すと共に
    増すように、上記相関値を加重する手段とを有し、且つ
    選択手段が、最高相関度を示す加重相関値をもつ動きベ
    クトルを選択する動作をする請求項１９〜２２のいずれ
    か１項の装置。
25. 【請求項２５】 上記相関度を検出する手段は、 テストブロック内の対応位置にあるピクセル対間の絶対
    輝度差を検出する手段と、 上記絶対輝度差を合計して絶対差合計（ＳＡＤ）値を発
    生する手段とを有する請求項２４の装置。
26. 【請求項２６】 上記加重手段は、上記絶対差合計値
    に、検出された映像詳細度が増すと共に減少する加重係
    数を乗じる手段を含む請求項２５の装置。
27. 【請求項２７】 被テスト動きベクトルによって指し示
    される入力映像の少なくともテストブロックの映像内容
    を強調する映像強調手段を有する請求項１９〜２６のい
    ずれか１項の装置。
28. 【請求項２８】 上記動きベクトルのグループがゼロの
    映像の動きを示すゼロ動きベクトルを含み、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
    テストブロック間の相関度を示す相関値を検出する手段
    と、 上記ゼロ動きベクトルに対する相関値によって示される
    相関度が、上記グループ内の他のベクトルに対する相関
    値によって示される相関度に比べて増すように、上記相
    関値を加重する手段とを有し、且つ選択手段が、最高相
    関度を示す加重相関値をもつ動きベクトルを選択する動
    作をする請求項１９〜２７のいずれか１項の装置。
29. 【請求項２９】 上記入力映像対は飛越し入力ビデオ信
    号の連続する２つのフィールドを含む請求項１〜７，９
    〜１７又は１９〜２８のいずれか１項の装置。
30. 【請求項３０】 上記出力映像は飛越し出力ビデオ信号
    の１フィールドを含む請求項１〜７，９〜１７又は１９
    〜２９のいずれか１項の装置。
31. 【請求項３１】 入力ビデオ信号の入力映像対間の映像
    の動きを表す複数の動きベクトルを発生するステップ
    と、 出力映像の出力ピクセルの補間に用いる動きベクトルを
    選択するために、動きベクトルのグループをテストする
    ステップとを含み、上記テストするステップは、 被テスト動きベクトルによって指し示される入力映像の
    テストブロック間の相関度を検出すること、 テストブロックの空間周波数内容を示す解析値を発生す
    ること、 動きベクトルによって指し示されるテストブロックと、
    動きベクトルによって指し示されるテストブロックに対
    する解析値との間の相関度に応じて、上記動きベクトル
    のグループから動きベクトルを選択することの各過程を
    含む動き補正ビデオ信号処理方法。
32. 【請求項３２】 請求項１〜７，９〜１７又は１９〜１
    ３のいずれか１項の装置を具えたテレビジョン標準方式
    変換装置。