JPH08322019A - Method and apparatus for up-conversion with motion compensated - Google Patents
Method and apparatus for up-conversion with motion compensatedInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は動き補償されたアッ
プコンバージョンの方法及び装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for motion compensated upconversion.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のTV標準規格は、50、59.9
4又は60Hzのフィールド周波数を有する。かかる画
像が表示されるとき、特定の画像の内容の場合にライン
状のフリッカーが発生し、或いは、明るい画像の場合
に、大きい領域状のフリッカーが、特に、大きい画面上
で発生する。かかるアーティファクトは、表示アップコ
ンバージョンが受像機で行われ、フィールド周波数が2
倍にされるとき、低減される。しかし、AABBのよう
な簡単なアップコンバージョンアルゴリズムは、新しい
動きのアーティファクトを誘起する。上記アーティファ
クトを防止するため、多量のメモリを必要とする動き補
償が受像機内で行われる。2. Description of the Related Art The conventional TV standard is 50, 59.9.
It has a field frequency of 4 or 60 Hz. When such an image is displayed, line-shaped flicker occurs in the case of a specific image content, or large area-shaped flicker occurs in the case of a bright image, especially on a large screen. Such artifacts occur when the display upconversion is performed at the receiver and the field frequency is 2
When doubled, it is reduced. However, simple up-conversion algorithms like AABB induce new motion artifacts. In order to prevent the above artifacts, motion compensation, which requires a large amount of memory, is performed in the receiver.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、僅かな記憶容量、特に、僅かなライン記憶容量しか
必要としない動き補償されたアップコンバージョンの方
法を開示することである。上記目的は請求項1に記載さ
れた方法によって実現される。本発明の他の目的は、上
記本発明の方法を利用する装置を開示することである。
上記目的は、請求項24乃至27のうちいずれかに記載
された装置によって実現される。SUMMARY OF THE INVENTION One object of the invention is to disclose a method of motion-compensated upconversion which requires low storage capacity, in particular low line storage capacity. The object is achieved by the method according to claim 1. Another object of the invention is to disclose an apparatus utilizing the method of the invention described above.
The object is achieved by a device according to any one of claims 24 to 27.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】動き補償されたアップコ
ンバージョンは、動き評価と動き補償された補間を必要
とする。動きベクトル処理の間、多数のラインメモリが
動き評価器に必要とされる。かかるラインメモリは非常
に多量のチップ面積を必要とするので、直接的な回路構
成によって動き補償されたアップコンバージョンのため
の二つの集積回路が必要になる。本発明によれば、記憶
容量、特に、ライン遅延の数は削減されるので、(フィ
ールドメモリを除いて)一つの集積回路だけで動き補償
されたアップコンバータを構築することが可能になる。
これは、ノイズフィルタ手段内のラインメモリを考慮し
て動き評価器に空間的なラインメモリ構成を使用し、か
つ、主ブロック動きベクトルと、最終的に動き補償され
た補間器に適用された修正された副ブロック動きベクト
ルとを使用することにより実現される。Motion-compensated up-conversion requires motion estimation and motion-compensated interpolation. During motion vector processing, multiple line memories are required for the motion estimator. Since such a line memory requires a large amount of chip area, two integrated circuits for motion-compensated up-conversion are required due to the direct circuit configuration. According to the invention, the storage capacity, in particular the number of line delays, is reduced, which makes it possible to build a motion-compensated up-converter with only one integrated circuit (excluding the field memory).
This uses a spatial line memory structure for the motion estimator, taking into account the line memory in the noise filter means, and the modifications applied to the main block motion vector and finally the motion compensated interpolator. It is realized by using
【0005】フィールド周波数を2倍にするため一つの
フィールドメモリが使用される。これは、動き評価の前
後の何れに行ってもよい。フィールド周波数を2倍する
前に、利用可能なフィールド処理時間は2倍になるの
で、通常、より低価格の低速の回路を得るため、時間域
で動き評価を行うことが試みられる。第2のフィールド
メモリは動き評価器と接続して使用される。第3のフィ
ールドメモリは、高いフィールド周波数の信号上でノイ
ズ圧縮と共に動き補償された補間を行うため、予測器
と、反復フィルタ手段と、適当な処理時間遅延とを伴う
場合がある動き補償された補間のため必要とされる。本
発明は、例えば、50/59.94/60/50Hzの
インターレース方式から100/119.88/120
/75Hzのインターレース方式へのアップコンバージ
ョン、50/59.94/60/50Hzのインターレ
ース方式から100/119.88/120/75Hz
のプロスキャン(proscan) 方式へのアップコンバージョ
ン、及び、50/59.94/60/50Hzのプロス
キャン方式から100/119.88/120/75H
zのプロスキャン方式へのアップコンバージョンのため
使用することが可能である。One field memory is used to double the field frequency. This may be done either before or after the motion evaluation. Since the available field processing time is doubled before doubling the field frequency, it is usually attempted to perform motion estimation in the time domain in order to obtain lower cost, slower circuits. The second field memory is used in connection with the motion estimator. The third field memory performs motion-compensated interpolation with noise compression on high field frequency signals, and thus may be motion-compensated with predictors, iterative filter means, and appropriate processing time delays. Required for interpolation. The present invention is based on, for example, the interlace system of 50 / 59.94 / 60/50 Hz to 100 / 119.88 / 120.
/ 75Hz interlace up-conversion, 50 / 59.94 / 60 / 50Hz interlace to 100 / 119.88 / 120 / 75Hz
100 / 119.88 / 120 / 75H from 50 / 59.94 / 60 / 50Hz proscan system up-conversion to proscan system
It can be used for up-conversion of z to the pro-scan method.
【0006】本発明の一つの利点は、空間的かつ反復時
間的なノイズ圧縮が動き補償されたアップコンバージョ
ン(MCU)に追加された場合でさえ、更に展開した実
施例において、二つのフィールドメモリだけで上記機能
の全てを十分に行なえる点である。これは、動き補償さ
れた補間が、動き評価器と部分的に同一のビデオ入力信
号を受け、誤りのある動きベクトルが計算された後、時
間的フィルタは上記誤差を伝播しないという条件下で特
別な回路を用いることにより達成される。One advantage of the present invention is that even when spatial and iterative temporal noise compression is added to motion compensated upconversion (MCU), in a further developed embodiment only two field memories are used. That is, all of the above functions can be fully performed. This is especially true under the condition that the motion compensated interpolation receives a video input signal that is partially identical to the motion estimator and after the erroneous motion vector is calculated, the temporal filter does not propagate the error. This is achieved by using a simple circuit.
【0007】上記時間的フィルタに誤差の伝播がないこ
とは、時間的ノイズ圧縮に使用される制御の種類に起因
して得られ、かつ、誤差はフィールドからフィールドで
減衰することがテストによって分かった。本発明の他の
利点は、大きい主ブロックの動きベクトルだけを格納す
ればよいので、ベクトルメモリの容量は小さくても構わ
ないことである。これは、副ブロックの動きベクトルを
格納しなくても済むように処理中で必要とされる直前
に、上記主ブロックの動きベクトルから、修正された副
ブロックの動きベクトルを計算することにより実現され
る。Tests have shown that the absence of error propagation in the temporal filter is due to the type of control used for temporal noise compression, and that the error is field to field attenuated. . Another advantage of the present invention is that it only needs to store motion vectors of large main blocks, so that the capacity of the vector memory can be small. This is accomplished by calculating a modified sub-block motion vector from the main-block motion vector just before it is needed in the process so that the sub-block motion vector need not be stored. It
【0008】主ブロックの動きベクトルは、一つの出力
フィールド区間中に計算され、副ブロック動きベクトル
は、第1の出力フィールドの繰り返し中に次の出力フィ
ールドで使用するのに丁度よいときに計算することが可
能である。動きベクトル及び/又は時間的フィルタの計
算は、計算されたノイズレベルによって制御し得る利点
がある。The motion vector of the main block is calculated during one output field interval, and the sub-block motion vector is calculated when it is just right for use in the next output field during the repetition of the first output field. It is possible. The calculation of motion vectors and / or temporal filters has the advantage that it can be controlled by the calculated noise level.
【0009】原理的に、本発明の方法は、ソースフィー
ルド周波数のフィールドは2倍のフィールド周波数のフ
ィールドを形成するため変換され、動き評価が行われ、
上記2倍のフィールド周波数のフィールド上の動き補償
された補間は、動き評価からの動き情報を用いて行われ
るインターレース方式のビデオ信号の動き補償されたア
ップコンバージョンに適当であり、本発明の方法によっ
て、動き評価中に、主ブロックの動きベクトルと、主ブ
ロックよりも小さい副ブロックの動きベクトルは、一つ
の入力フィールドに対し計算され、この計算に必要な画
素は、一つの入力フィールドに対しライン記憶手段に格
納され、一方、動き補償された補間は次の出力フィール
ド中に副ブロックの動きベクトル上で行われる。In principle, the method of the invention is such that a field of source field frequency is transformed to form a field of double field frequency and motion estimation is performed,
The motion-compensated interpolation on the double field frequency field is suitable for motion-compensated up-conversion of an interlaced video signal performed using motion information from motion estimation, and according to the method of the present invention. During motion estimation, the motion vector of the main block and the motion vector of the sub-block smaller than the main block are calculated for one input field, and the pixels required for this calculation are Means, while motion compensated interpolation is performed on the motion vector of the sub-block during the next output field.
【0010】本発明の方法の有利な他の実施例は夫々の
従属項に記載されている。原理的に、本発明のインター
レース方式のビデオ信号の動き補償されたアップコンバ
ージョン用の装置は: − 一つの入力に対し主ブロックの動きベクトルと該主
ブロックよりも小さい副ブロックの動きベクトルとを計
算するため使用される画素を格納するライン記憶手段を
有し、フィールドからフィールドで動き評価を行う動き
評価器に、その入力及び出力が接続され、入力フィール
ドを受ける第2の記憶手段と; − 該第2の記憶手段の上記出力フィールドを2倍のフ
ィールド周波数のフィールドに変換する後続の第1の記
憶手段と; − 該動き評価器から該副ブロックの動きベクトルを受
け、次の出力フィールド中に該第1の記憶手段から得ら
れた出力信号上でフィールドからフィールドで動き補償
を行ない、動き補償されたアップコンバージョン出力信
号を発生する動き補償された補間器に、その入力及び出
力が接続された第3の記憶手段とからなり、或いは、上
記装置は: − ソースフィールドを2倍のフィールド周波数のフィ
ールドに変換するため使用される第1の記憶手段と; − 一つの入力フィールドに対し主ブロックの動きベク
トルと該主ブロックよりも小さい副ブロックの動きベク
トルとを計算するため使用される画素を格納するライン
記憶手段を含み、フィールドからフィールドで動き評価
を行う動き評価器に、その入力及び出力が接続された後
続の第2の記憶手段と; − その入力及び出力が、該動き評価器から該副ブロッ
クの動きベクトルを受け、次の出力フィールド中に該第
2の記憶手段の出力から得られた出力信号上でフィール
ドからフィールドで動き補償を行ない、動き補償された
アップコンバージョン出力信号を発生する動き補償され
た補間器に接続された第3の記憶手段とからなり、或い
は、上記装置は: − ソースフィールドを2倍のフィールド周波数のフィ
ールドに変換するため使用される第1の記憶手段と; − 一つの出力フィールドに対し主ブロックの動きベク
トルを計算し、記憶手段に格納し、次いで、次の出力フ
ィールドに対し該主ブロックの動きベクトルから該主ブ
ロックよりも小さい副ブロックの動きベクトルを計算
し、フィールドからフィールドで動き評価を行う動き評
価器に、その入力及び出力が接続された後続の第2の記
憶手段と; − 該動き評価器から該副ブロックの動きベクトルを受
け、次の出力フィールド中に該第2の記憶手段の出力か
ら得られた出力信号上でフィールドからフィールドで動
き補償を行い、上記動き補償されたアップコンバージョ
ン出力信号を発生する動き補償された補間器に、その入
力及び出力が接続された第3の記憶手段とからなり、或
いは、上記装置は: − ソースフィールドを2倍のフィールド周波数のフィ
ールドに変換するため使用される第1の記憶手段と; − 第2の記憶手段の入力信号は、該第1の記憶手段の
出力信号から得られ、かつ、動き評価器から動き情報を
受け、第2の記憶手段の出力から得られた出力信号上で
フィールドからフィールドで動き補償を行い、動き補償
されたアップコンバージョン出力信号を発生する動き補
償された補間器の第1の入力に供給され、該動き補償さ
れた補間器の第2の入力の信号は、第2の記憶手段の出
力信号から得られる後続の第2の記憶手段と; − 該第2の記憶手段の出力信号を第2の入力に受け、
第1の入力の信号は、該第1の記憶手段の出力信号から
得られ、一つの出力フィールドに対し主ブロックの動き
ベクトルを計算し、記憶手段に格納し、次いで、次の出
力フィールドに対し、該主ブロックの動きベクトルか
ら、該主ブロックよりも小さい副ブロックの動きベクト
ルを計算することにより、フィールドからフィールドで
動き補償を行なう動き評価器とからなる。Further advantageous embodiments of the method according to the invention are described in the respective subclaims. In principle, the device for motion-compensated up-conversion of an interlaced video signal according to the invention: calculates the motion vector of the main block and the motion vector of a sub-block smaller than the main block for one input. Second storage means having line storage means for storing the pixels used to store the input and output connected to a motion estimator for field-to-field motion estimation; A subsequent first storage means for converting the output field of the second storage means into a field of double field frequency; and-receiving a motion vector of the sub-block from the motion estimator, into a next output field. Motion compensation is performed from field to field on the output signal obtained from the first storage means, and the motion compensated upcon Or a third storage means having its inputs and outputs connected to a motion-compensated interpolator for generating a version output signal, or the device: -converts a source field into a field of double field frequency. A first storage means used for calculating the motion vector of a main block and a motion vector of a sub-block smaller than the main block for one input field; A second estimator which has means and a field-to-field motion estimator, whose inputs and outputs are connected to the motion estimator; and whose inputs and outputs are from the motion estimator to the sub-blocks. Receives a motion vector and moves from field to field on the output signal obtained from the output of the second storage means during the next output field. Compensating and comprising a third storage means connected to a motion compensated interpolator for producing a motion compensated up-conversion output signal, or alternatively the device comprises: a source field of double field frequency A first storage means used for converting to a field; a motion vector of the main block for one output field is calculated and stored in the storage means and then the main block motion for the next output field A subsequent second storage means, the input and output of which are connected to a motion estimator that calculates a motion vector of a sub-block smaller than the main block from the vector and performs motion evaluation from field to field; On the output signal obtained from the output of the second storage means during the next output field, receiving the motion vector of the sub-block from the evaluator Motion-compensated interpolator for generating motion-compensated up-conversion output signals from the field to the motion-compensated interpolator, and a third storage means having its input and output connected, or The device comprises: -a first storage means used for converting the source field into a field of double field frequency; -the input signal of the second storage means is obtained from the output signal of the first storage means. And motion compensation from the motion evaluator to perform motion compensation from field to field on the output signal obtained from the output of the second storage means to generate a motion compensated upconversion output signal. A second input of the motion compensated interpolator, the signal being supplied to the first input of the interpolated interpolator A second storage means for receiving the output signal of the second storage means at a second input,
The signal at the first input is obtained from the output signal of the first storage means, calculates the motion vector of the main block for one output field, stores it in the storage means and then for the next output field. , A motion estimator that performs motion compensation from field to field by calculating a motion vector of a sub-block smaller than the main block from the motion vector of the main block.
【0011】本発明の装置の有利な他の実施例は、夫々
の従属項に記載されている。Further advantageous embodiments of the device according to the invention are described in the respective subclaims.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好ましい実施例を説明する。動き補償されたアップコン
バージョン処理は以下の主要な段階: − ルミナンスだけを水平方向及び垂直方向に動き補償
する段階と; − ルミナンスに対し空間的かつ時間的に、クロミナン
スに対し時間的だけに選択的にノイズ圧縮を行う段階
と; − ルミナンス及びクロミナンスの動き補償された補間
の段階とに分割することが可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The motion-compensated up-conversion process has the following major steps: -motion-compensating horizontally and vertically only luminance; -selective spatially and temporally for luminance and temporally only for chrominance. Noise-compression in the following steps; and luminance- and chrominance motion-compensated interpolation steps.
【0013】動き補償評価器は、MVで示される動きベ
クトルを計算し、上記MVには信頼度CLと、1フィー
ルド当たりのノイズレベルNが付随している。この結果
は、動き補償された出力画素を生成するため使用され
る。以下では、50/60Hzの範囲において: − 偶数ソースフィールド = ソースフィールド
1,5,..., − 奇数ソースフィールド = ソースフィールド
3,7,..., の場合を考え、100/120Hzの範囲では: − 出力フィールド 1 ← ソースフィールド1から − 出力フィールド 2 ← ソースフィールド1とソ
ースフィールド3の組合せ − 出力フィールド 3 ← ソースフィールド3とソ
ースフィールド5の組合せ − 出力フィールド 4 ← ソースフィールド3とソ
ースフィールド5の組合せ の場合を想定する。The motion compensation evaluator calculates a motion vector represented by MV, and the MV is accompanied by a reliability CL and a noise level N per field. This result is used to generate motion compensated output pixels. In the following, in the 50/60 Hz range: -even source field = source field
1, 5 ,. . . , -Odd source field = source field
3,7 ,. . . , In the 100/120 Hz range: -output field 1 ← from source field 1-output field 2 ← combination of source field 1 and source field 3-output field 3 ← combination of source field 3 and source field 5 -Output field 4 ← Assume a combination of source field 3 and source field 5.
【0014】入力及び出力サンプルは、0=LSB(最
下位ビット)乃至7=MSB(最上位ビット)の8ビッ
ト語で表わされる。ビデオ入力フォーマット(4:1:
1)は: − Y=16(黒)...240(白)、ブランク値=
16 − U,V=−112...0...+112、ブラン
ク値=0(2の補数) の場合を想定する。Input and output samples are represented in 8-bit words from 0 = LSB (least significant bit) to 7 = MSB (most significant bit). Video input format (4: 1:
1) is: -Y = 16 (black). . . 240 (white), blank value =
16-U, V = -112. . . 0. . . Assume that +112 and blank value = 0 (two's complement).
【0015】ビデオ出力フォーマット(D/A変換の
前)は: − Y=0(極限の黒)...255(極限の白)、ブ
ランク値=16 − U,V=0...128...255、ブランク値
=128 の場合を想定する。図1において、フィールドメモリ又
はFIFO(先入れ先出し)FM1は、動き評価器ME
の二つの夫々の入力に接続され、インターレース方式の
ソース信号Iを受ける。動き評価器MEは、50Hzの
範囲で動作し、各々が12ラインの遅延を有する二つの
遅延アレイLD11及びLD12を含んでいる。動き評
価器MEは、以下に説明するように水平方向に副サンプ
リングされたプロスキャン画素グリッド内の16画素*
8ラインの動きベクトルMVを計算する。動き評価器M
Eは、主ブロックのベクトルMBMVから2画素*2ラ
インの副ブロックSBに対し副ブロック動きベクトルS
BMVを更に計算する。必要とされるライン遅延の数
は、主ブロックのライン数と、副ブロックのライン数
と、双方の垂直方向の動きベクトル成分の実現可能な範
囲とに依存する。この例の場合、主ブロックMBのライ
ン数は8であり、副ブロックのライン数は2であり、両
方の動きベクトルの夫々の垂直方向成分は1であり、総
計で12ラインの遅延に達する。上記ライン遅延は水平
方向に副サンプリングされたラインだけを格納するの
で、704/2=352画素の長さを有する。The video output format (before D / A conversion) is: Y = 0 (extreme black). . . 255 (extreme white), blank value = 16-U, V = 0. . . 128. . . Assume that 255 and blank value = 128. In FIG. 1, a field memory or FIFO (first in first out) FM1 is a motion evaluator ME.
Of the interlaced source signal I. The motion estimator ME operates in the 50 Hz range and comprises two delay arrays LD11 and LD12 each having a delay of 12 lines. The motion estimator ME uses 16 pixels * in the proscan pixel grid, which are horizontally subsampled as described below.
Calculate the 8-line motion vector MV. Motion evaluator M
E is a sub-block motion vector S for the sub-block SB of 2 pixels * 2 lines from the main block vector MBMV.
Calculate BMV further. The number of line delays required depends on the number of lines in the main block, the number of lines in the sub-block, and the feasible range of both vertical motion vector components. In this example, the number of lines in the main block MB is 8, the number of lines in the sub-block is 2, each vertical component of both motion vectors is 1, and a total delay of 12 lines is reached. The line delay has a length of 704/2 = 352 pixels because it stores only horizontally sub-sampled lines.
【0016】主ブロック動きベクトルMBMV及び副ブ
ロック動きベクトルSBSVは、50Hzの領域で計算
されるが、100Hzの領域の動き補償された補間器M
CIにおいて使用されるので、動き評価器ME内のベク
トルメモリRAMに格納される必要がある。ソースフレ
ームは、例えば、704個の動作的画素と、576本の
動作的ラインとを有し、元の主ブロックは32*16の
寸法を有するので、二つのソースフィールドには、(7
04/32=22)*(576/16=36)=792
個の主ブロック動きベクトルMBMVと、792*(1
6/2=8)*(8/2=4)=25344個の副ブロ
ック動きベクトルSBSVとがある。後述するように、
主ブロック動きベクトルMBMV及び副ブロック動きベ
クトルSBSVは、6ビットずつで符号化することが可
能である。各副ブロック動きベクトルSBSVに対し、
信頼度の値CLは、例えば、8ビットで符号化される。
従って、RAMは、792*6+25344*(6+
8)=359568ビット又は44946バイトを格納
する必要がある。これは、44946/704≒64の
完全なライン遅延のメモリ容量に対応する。The main block motion vector MBMV and the sub block motion vector SBSV are calculated in the 50 Hz region, but the motion compensated interpolator M in the 100 Hz region.
Since it is used in CI, it has to be stored in the vector memory RAM in the motion estimator ME. The source frame has, for example, 704 active pixels and 576 active lines, and since the original main block has a size of 32 * 16, two source fields have (7
04/32 = 22) * (576/16 = 36) = 792
Main block motion vector MBMV and 792 * (1
6/2 = 8) * (8/2 = 4) = 25344 sub-block motion vectors SBSV. As described below,
The main block motion vector MBMV and the sub block motion vector SBSV can be encoded by 6 bits each. For each sub-block motion vector SBSV,
The reliability value CL is encoded by, for example, 8 bits.
Therefore, the RAM is 792 * 6 + 25344 * (6+
8) = 359568 bits or 44946 bytes need to be stored. This corresponds to a total line delay memory capacity of 44946 / 704≈64.
【0017】遅延アレイLD11及びLD12は、12
の完全なライン遅延に対応する。かくして、動き評価器
MEは、少なくとも64+12=76の完全なライン遅
延を必要とする。0.5μmのチップテクノロジーにお
いて、一つの完全なライン遅延には略2mm2 のチップ
面積が必要であり、上記例の場合、動き評価器ME内の
メモリチップの総面積は、少なくとも76*2=152
mm2 に達する。しかし、チップの製造中に良好な歩留
り(従って、安価なチップ)を得るため、最大のチップ
面積は、85乃至90mm2 を超えてはならない。従っ
て、少なくとも二つの集積回路(フィールドメモリを除
く)が図1の回路を実現するため必要とされる。The delay arrays LD11 and LD12 are 12
Corresponding to the full line delay of. Thus, the motion estimator ME requires a complete line delay of at least 64 + 12 = 76. In a chip technology of 0.5 μm, one complete line delay requires a chip area of approximately 2 mm 2 , and in the above example, the total area of memory chips in the motion evaluator ME is at least 76 * 2 = 152
reach mm 2 . However, the maximum chip area should not exceed 85 to 90 mm 2 in order to obtain good yield (and thus cheap chips) during chip manufacture. Therefore, at least two integrated circuits (excluding field memory) are required to implement the circuit of FIG.
【0018】フィールドメモリFM1の出力信号は、5
0Hzから100Hzへのスピードアップフィールドメ
モリSPUFMを通り、上記スピードアップフィールド
メモリSPUFMは、動き補償された補間器MCIの第
1の入力と、動き補償補間器MCIの動作に必要とさ
れ、かつ、その出力は動き補償補間器MCIの第2の入
力に供給された別のフィールドメモリFM2の入力とに
直接AABBアップコンバージョンを行う。スピードア
ップフィールドメモリSPUFMの出力信号は、動き補
償された補間器MCI及びフィールドメモリFM2に入
る前に、最初に空間的ノイズ圧縮フィルタ手段SF及び
/又は時間的ノイズ圧縮フィルタ手段TFを通る。動き
評価器MEの出力は、動きベクトルMVと、信頼度値C
L及び/又はノイズ測定量Nを動き補償された補間器M
CIに送る。The output signal of the field memory FM1 is 5
Passing through the 0 Hz to 100 Hz speed-up field memory SPUFM, said speed-up field memory SPUFM is required for the first input of the motion-compensated interpolator MCI and for the operation of the motion-compensated interpolator MCI, and The output performs AABB upconversion directly to the input of another field memory FM2 which is fed to the second input of the motion compensation interpolator MCI. The output signal of the speed-up field memory SPUFM first passes through the spatial noise compression filter means SF and / or the temporal noise compression filter means TF before entering the motion compensated interpolator MCI and the field memory FM2. The output of the motion estimator ME is the motion vector MV and the reliability value C
L and / or noise measure N for motion compensated interpolator M
Send to CI.
【0019】時間的ノイズ圧縮フィルタ手段は、空間的
にノイズフィルタリングされた信号を、動き補償され
た、即ち、前のフィールドFM2の出力信号と結合する
反復フィルタ手段でもよい点に利点がある。かかる動き
補償は予測器PREDによって行われる。時間的ノイズ
圧縮フィルタTF及び動き補償された補間器MCIは、
以下に説明するようにノイズレベルNと信頼度CLとに
よって制御することができる。Advantageously, the temporal noise compression filter means may be an iterative filter means which combines the spatially noise filtered signal with the motion compensated or output signal of the previous field FM2. Such motion compensation is performed by the predictor PRED. The temporal noise compression filter TF and the motion compensated interpolator MCI are
It can be controlled by the noise level N and the reliability CL as described below.
【0020】動き補償された補間器MCIの出力Oは、
格納、或いは、画面に表示されるべく、最終的に動き補
償をされ、アップコンバージョンをされ、結果的にノイ
ズ圧縮された信号である。動き補償されたアップコンバ
ージョンMCU回路内の処理時間は、別の図に示された
適当な遅延、例えば、PTD1及びPTD2を使用して
容易に適合させ得る。種々のブロックの機能は、他の図
面を参照して以下に説明する。The output O of the motion compensated interpolator MCI is
The signal is finally motion compensated, up-converted and consequently noise-compressed to be stored or displayed on the screen. The processing time in the motion compensated upconversion MCU circuit can be easily adapted using the appropriate delays shown in the other figures, eg PTD1 and PTD2. The functions of the various blocks are described below with reference to the other figures.
【0021】図1乃至5及び図7の(A)において、平
行な太線のダッシュは、全長(例えば、704画素)の
ライン遅延を表わし、それ以外のダッシュは、副サンプ
リングされた画像データを格納する半分のライン遅延を
示している。分割された太線のダッシュは、動き補償さ
れた補間器MCI及び予測器PRED、又は、動き評価
器ME及び空間的ノイズ圧縮フィルタSFの両方で使用
される共通のライン遅延である。In FIGS. 1 to 5 and 7 (A), parallel bold dashes represent the line delay of the entire length (eg, 704 pixels), and the other dashes store the sub-sampled image data. It shows half the line delay. The heavy dashed line dash is the common line delay used in both the motion compensated interpolator MCI and the predictor PRED, or the motion estimator ME and the spatial noise compression filter SF.
【0022】上記ライン遅延は、現在のラインの画素が
出力されるとき必要とされる先の計算結果を上記図のブ
ロックで利用可能にするため使用される。図1におい
て、空間的ノイズ圧縮フィルタSF及び動き補償された
補間器MCIは、各々、二つの完全なライン遅延LD1
3及びLD15を必要とする。動き補償された補間器M
CI及び予測器PREDは、各々、共通のライン遅延で
もよい三つの完全なライン遅延LD16及びLD14を
必要とする。かくして、図1の動き補償されたアップコ
ンバージョンMCU回路は、フィールド遅延とは別に、
少なくとも76+2+2+3=83の完全なライン遅延
のメモリ容量を必要とする。The line delay is used to make available the previously calculated results needed in the blocks of the figure above when the pixels of the current line are output. In FIG. 1, the spatial noise compression filter SF and the motion compensated interpolator MCI each have two full line delays LD1.
3 and LD15 are required. Motion compensated interpolator M
The CI and predictor PRED each require three full line delays LD16 and LD14, which may be common line delays. Thus, the motion-compensated upconversion MCU circuit of FIG.
It requires a memory capacity of at least 76 + 2 + 2 + 3 = 83 full line delays.
【0023】基本的に、図2の一実施例は、AABBア
ップコンバージョンを行う50Hzから100Hzへの
スピードアップフィールドメモリSPUFMが、フィー
ルドメモリFM1と動き評価器MEの前に配置されてい
るので、動き評価器MEが、主ブロック動きベクトルM
BMVと、副ブロック動きベクトルSBMVと、信頼度
CLとを格納しない点で、図1の実施例とは異なる。主
ブロック動きベクトルMBMV及び副ブロック動きベク
トルSBMVは、同一のフィールド期間に計算され、こ
れにより、動き補償された補間器MCIで使用される。
副ブロック動きベクトルSBMVが利用可能になるまで
幾らかの時間を要するので、10ラインの遅延LD28
は、スピードアップフィールドメモリSPUFMの出力
と、フィルタ手段SF又はフィールドメモリFM2夫々
の間に設けられている。ライン遅延LD28内のライン
遅延数は、ブロック寸法と、最大の副ブロック動きベク
トルSBMVの垂直方向の成分の寸法とに依存する。Basically, in one embodiment of FIG. 2, the speed-up field memory SPUFM from AABB up-conversion from 50 Hz to 100 Hz is arranged in front of the field memory FM1 and the motion evaluator ME, so The evaluator ME uses the main block motion vector M
This is different from the embodiment of FIG. 1 in that the BMV, the sub block motion vector SBMV, and the reliability CL are not stored. The main block motion vector MBMV and the sub block motion vector SBMV are calculated in the same field period, and thus used in the motion compensated interpolator MCI.
Since it takes some time until the sub-block motion vector SBMV becomes available, the delay LD 28 of 10 lines is used.
Are provided between the output of the speed-up field memory SPUFM and the filter means SF or the field memory FM2. The number of line delays in the line delay LD 28 depends on the block size and the size of the vertical component of the maximum sub-block motion vector SBMV.
【0024】更なる1ライン遅延LD27は、動く評価
器MEと動き補償された補間器MCIの間の動きベクト
ルMV/信頼度CLに設けられている。偶数出力ライン
EOLの場合、ライン遅延LD27の入力信号の動くベ
クトルMV情報は、スイッチSW1を介して予測器PR
EDに送られる。ライン遅延LD27は、1ラインに対
し書き込まれ、連続する2ラインに対し読み出される。
その理由は、同一の副ブロック動きベクトルSBMVの
ベクトルが2本のラインに適用されるからである。A further one-line delay LD 27 is provided for the motion vector MV / reliability CL between the motion evaluator ME and the motion compensated interpolator MCI. In the case of the even output line EOL, the motion vector MV information of the input signal of the line delay LD 27 is transmitted to the predictor PR via the switch SW1.
Sent to ED. The line delay LD 27 is written for one line and read for two consecutive lines.
The reason is that the same sub-block motion vector SBMV vector is applied to two lines.
【0025】ライン遅延LD21乃至LD26の数は、
図1のライン遅延の数に対応する。これは、約12+1
0+2+2+3+1=30の完全なライン遅延が、略6
0mm2 のチップ面積に対応する図2の動き補償された
アップコンバージョンMCU回路に必要とされることを
意味している。基本的に、図3の実施例は、アレイLD
31の最初の10個のライン遅延がLD28の機能を付
加的に行う点で図2の実施例とは相違している。これ
は、上記10個のライン遅延が完全なライン遅延である
べきことを意味する。ライン遅延LD32乃至LD37
の数は、図2のライン遅延の数に対応する。しかし、総
ライン遅延容量は、5個の完全なライン遅延分減少して
いる。The number of line delays LD21 to LD26 is
Corresponds to the number of line delays in FIG. This is about 12 + 1
A complete line delay of 0 + 2 + 2 + 3 + 1 = 30 is approximately 6
It is meant to be required for the motion compensated upconversion MCU circuit of FIG. 2 corresponding to a chip area of 0 mm 2 . Basically, the embodiment of FIG.
It differs from the embodiment of FIG. 2 in that the first ten line delays of 31 additionally perform the function of the LD 28. This means that the above 10 line delays should be full line delays. Line delay LD32 to LD37
2 corresponds to the number of line delays in FIG. However, the total line delay capacity is reduced by five complete line delays.
【0026】基本的に、図4の実施例は、アレイLD4
1の二つの更なるライン遅延が空間的フィルタSFのラ
イン遅延LD43のため共通に使用されている点で図3
の実施例と相違している。これは、アレイLD41の二
つの更なるライン遅延が完全なライン遅延であるべきこ
とを意味する。ライン遅延LD42及びLD44乃至L
D47の数は、図3のライン遅延の数に対応する。しか
し、総ライン遅延容量は1個の完全なライン遅延分減少
している。Basically, the embodiment of FIG.
3 in that two additional line delays of 1 are commonly used for the line delay LD 43 of the spatial filter SF.
The embodiment is different from the above embodiment. This means that the two additional line delays of array LD41 should be full line delays. Line delays LD42 and LD44 to L
The number of D47 corresponds to the number of line delays in FIG. However, the total line delay capacity is reduced by one complete line delay.
【0027】図1乃至4において、全ての主ブロック動
きベクトルMBMVと副ブロック動きベクトルSBMV
のベクトルは、各ソースフィールドに対し計算される。
基本的に、図5の実施例において、主ブロック動きベク
トルMBMVのベクトルは第1のフィールドで計算さ
れ、一方、副ブロック動きベクトルSBSVのベクトル
は次のフィールドで使用される直前に計算されるので格
納される必要はない。これにより、一方で、792個の
主ブロック動きベクトルMBMVのベクトルは、動き評
価器MEのメモリRAMに6ビットずつで格納されるこ
とが必要であるが、他方で、動き評価器MEは(空間的
フィルタSFのライン遅延LD53のため使用される)
二つの完全なライン遅延LD51と、二つの半分のライ
ン遅延LD52とだけを必要とする。ライン遅延LD4
4乃至LD47の数は、図4のライン遅延の数に対応す
る。しかし、総ライン遅延容量は、略14個の完全なラ
イン遅延に対応する10*704+10*704/2−
792*6/8=9966バイト減少する。1 to 4, all main block motion vectors MBMV and sub block motion vectors SBMV
Is calculated for each source field.
Basically, in the embodiment of FIG. 5, the vector of the main block motion vector MBMV is calculated in the first field, while the vector of the sub block motion vector SBSV is calculated just before it is used in the next field. It need not be stored. Thereby, on the one hand, the vectors of the 792 main block motion vectors MBMV have to be stored in the memory RAM of the motion evaluator ME in 6-bit units, while on the other hand the motion evaluator ME Used for the line delay LD53 of the static filter SF)
Only two full line delays LD51 and two half line delays LD52 are needed. Line delay LD4
The number of 4 to LD 47 corresponds to the number of line delays in FIG. However, the total line delay capacity is 10 * 704 + 10 * 704 / 2−, which corresponds to approximately 14 complete line delays.
792 * 6/8 = 9966 bytes are reduced.
【0028】図5には、フィールドメモリ又はFIFO
スピードアップフィールドメモリSPUFMが入力信号
Iのフィールド周波数を2倍にするため使用されてい
る。出力信号は、低容量ベクトルメモリを含む動き評価
器MEと、第2のフィールドメモリ又はFIOFフィー
ルドメモリFM1と、空間的ノイズ圧縮フィルタSFと
に供給される。動き評価器MEの第2の入力には、フィ
ールドメモリFM1の出力が供給されている。動き評価
器MEの出力は、副ブロックの動きベクトルMVと、他
の情報を動き補償された補間器MCIと、予測器PRE
Dの第1の入力とに送出する。空間的にノイズフィルタ
リングされた空間的ノイズ圧縮フィルタSFの出力は、
時間的ノイズフィルタTFを介して動き補償された補間
器MCIの第1の入力と、第3のフィールドメモリ又は
FIFOフィールドメモリFM2とに供給される。フィ
ールドメモリFM2の出力は、予測器PREDの第2の
入力に供給される。予測器PREDの出力は、時間的ノ
イズフィルタTFの第2の入力に供給される。動き補償
された補間器MCIの出力信号Oは、画面上に表示され
るべく、最終的な動き補償をされ、アップコンバージョ
ンをされ、ノイズフィルタリングをされた信号である。FIG. 5 shows a field memory or FIFO.
A speed-up field memory SPUFM is used to double the field frequency of the input signal I. The output signal is supplied to a motion estimator ME including a low capacity vector memory, a second field memory or FIOF field memory FM1 and a spatial noise compression filter SF. The output of the field memory FM1 is supplied to the second input of the motion evaluator ME. The output of the motion estimator ME is the motion vector MV of the subblock, the interpolator MCI motion-compensated with other information, and the predictor PRE.
To the first input of D. The output of the spatially noise filtered spatial noise compression filter SF is
It is fed via a temporal noise filter TF to a first input of the motion compensated interpolator MCI and to a third field memory or a FIFO field memory FM2. The output of the field memory FM2 is supplied to the second input of the predictor PRED. The output of the predictor PRED is fed to the second input of the temporal noise filter TF. The output signal O of the motion-compensated interpolator MCI is the final motion-compensated, up-converted and noise-filtered signal to be displayed on the screen.
【0029】図1乃至5及び7の(A)において、平行
な太線のダッシュは、全長(例えば、704画素)のラ
イン遅延を表わし、それ以外のダッシュは、副サンプリ
ングされた画像データを格納する半分のライン遅延を示
している。分割された太線のダッシュは、動き評価器M
E、空間的ノイズ圧縮フィルタSF、動き補償された補
間器MCI及び予測器PREDで夫々使用される共通の
ライン遅延である。In FIGS. 1-5 and 7 (A), parallel bold dashes represent full-length (eg, 704 pixels) line delays, and other dashes store sub-sampled image data. It shows half the line delay. The divided bold dash is the motion evaluator M
E, the common line delay used by the spatial noise compression filter SF, the motion compensated interpolator MCI and the predictor PRED, respectively.
【0030】上記ライン遅延は、現在のラインの画素が
出力されるとき必要とされる先の計算結果を上記図のブ
ロックで利用可能にするため使用される。SGS−トム
ソン製のSTi3220のような動き評価チップと、S
GS−トムソン製のIMSA110のような2次元の動
き補償された補間フィルタと、SGS−トムソン製のS
Ti3500のような2次元の動き補償された補間器を
含むMPEG2方式復号化器は、既に市場に出ている。The line delay is used to make available the previously calculated results needed in the blocks of the figure above when the pixels of the current line are output. SGS-Motion evaluation chip such as STi3220 from Thomson, S
A two-dimensional motion-compensated interpolation filter such as GS-Thomson IMSA 110, and SGS-Thomson S
An MPEG2 system decoder including a two-dimensional motion compensated interpolator such as Ti3500 is already on the market.
【0031】図6の基本的なブロック図に示された別々
の動き補償されたアップコンバージョンMCU配置は、
二つのフィールドメモリだけを必要とし、同図には第1
のフィールドメモリ又はFIFOスピードアップフィー
ルドメモリSPUFMと、第2のフィールドメモリ又は
FIFOフィールドメモリFMと、動き評価器MEと、
動き補償された補間器MCIとが示されている。動き評
価器MEで必要な処理時間はPTD1で示されている。
フィールドメモリFMの出力は、動き評価器MEの第2
の入力と、第2の処理時間遅延PTD2を介して動き補
償された補間器MCIの第2の入力とに接続されてい
る。The separate motion-compensated up-conversion MCU arrangement shown in the basic block diagram of FIG.
Only two field memories are needed, the first one in the figure
Field memory or FIFO speedup field memory SPUFM, second field memory or FIFO field memory FM, motion evaluator ME,
A motion compensated interpolator MCI is shown. The processing time required by the motion evaluator ME is indicated by PTD1.
The output of the field memory FM is the second of the motion evaluator ME.
, And a second input of the motion compensated interpolator MCI via a second processing time delay PTD2.
【0032】遅延時間PTD1とPTD2は等しい。フ
ィールドメモリFMの遅延時間は、遅延時間PTD1か
ら1フィールドを引算したものである。これは、動き評
価器の第1と第2の入力の間と、動き補償された補間器
MCIの第1と第2の入力の間の夫々で、1フィールド
の総遅延時間(例えば、10ms)が得られることを意
味する。The delay times PTD1 and PTD2 are equal. The delay time of the field memory FM is the delay time PTD1 minus one field. This is between the first and second inputs of the motion estimator and between the first and second inputs of the motion compensated interpolator MCI, respectively, for a total delay time of one field (eg 10 ms). Is obtained.
【0033】PTD1で示されたブロックは、PTD2
の出力から入力信号と、動き評価器から動き情報とを受
けるノイス圧縮回路を更に含んでいる。図7の(A)に
は、図6の基本回路が更に詳細に示されている。同図の
(A)において、図6中のブロックPTD1+NRは、
第1のライン遅延LD1と、処理時間遅延PTD1と、
空間的ノイズフィルタSFと、時間的ノイズフィルタT
Fを直列に含んでいる。フィールドメモリFMの出力
は、第2のライン遅延LD2と、第2のスイッチSW2
の第1の入力と、PTD2とを介して、動き補償された
補間器MCIの第2の入力と、予測器PREDの第2の
入力とに供給されている。スイッチSW2の第2の入力
は、フィールドメモリFMの出力に接続されている。The block indicated by PTD1 is PTD2.
It further includes a noise compression circuit which receives the input signal from the output of the s and the motion information from the motion estimator. The basic circuit of FIG. 6 is shown in more detail in FIG. In FIG. 6A, the block PTD1 + NR in FIG.
A first line delay LD1 and a processing time delay PTD1
Spatial noise filter SF and temporal noise filter T
F is included in series. The output of the field memory FM is the second line delay LD2 and the second switch SW2.
Of the motion compensated interpolator MCI and the second input of the predictor PRED via PTD2. The second input of the switch SW2 is connected to the output of the field memory FM.
【0034】動きベクトルMVと、例えば、ノイズレベ
ルNに関する情報及びベクトルの信頼度CLに関する情
報は、第3のライン遅延LD77を介して動き評価器M
Eから動き補償された補間器MCIに送られる。ライン
遅延LD77の出力は第1のスイッチSW1の第1の入
力に接続され、ライン遅延LD77の出力は第1のスイ
ッチSW1の第2の入力に接続されている。スイッチS
W1の出力は、動きベクトルMVを予測器PREDの第
1の入力に供給する。偶数出力ラインEOLの場合、ス
イッチSW1の第1の入力は動作的であり、一方、奇数
出力ラインOOLの場合、スイッチSW1の第2の入力
は動作的である。フィールド1及び2の場合、スイッチ
SW2の第1の入力は動作的であり、一方、フィールド
3及び4の場合、スイッチSW2の第2の入力は動作的
であり、即ち、スイッチSW2の出力に接続されてい
る。The motion vector MV and, for example, the information regarding the noise level N and the information regarding the reliability CL of the vector are transmitted via the third line delay LD 77 to the motion evaluator M.
From E to the motion compensated interpolator MCI. The output of the line delay LD77 is connected to the first input of the first switch SW1, and the output of the line delay LD77 is connected to the second input of the first switch SW1. Switch S
The output of W1 supplies the motion vector MV to the first input of the predictor PRED. For even output lines EOL, the first input of switch SW1 is operational, while for odd output lines OOL, the second input of switch SW1 is operational. For fields 1 and 2, the first input of switch SW2 is active, while for fields 3 and 4 the second input of switch SW2 is active, ie connected to the output of switch SW2. Has been done.
【0035】図5と同様に、動き評価器MEは、主ブロ
ック動きベクトルを格納し、その上、図5のように、以
下に機能を説明する主ブロックのゼロベクトルを格納し
得るベクトルメモリRAMを含む。ライン遅延LD71
乃至LD77は、図5に示された場合と同一の数及び機
能を有する。図6及び7の(A)において、動き評価器
MEは、非ノイズ圧縮入力信号と、先に計算された動き
ベクトルが既に適用されたノイズ圧縮入力信号とを受
け、一方、動き補償された補間器MCIは二つのノイズ
圧縮された入力信号を受ける。フィールドメモリFM
は、1フィールドから時間的フィルタの遅延、例えば、
2ラインを引き算した遅延を有する。Similar to FIG. 5, the motion evaluator ME stores a main block motion vector and, in addition, as shown in FIG. 5, a vector memory RAM capable of storing a zero vector of the main block whose function is described below. including. Line delay LD71
To LD77 have the same number and functions as in the case shown in FIG. In FIGS. 6 and 7A, the motion estimator ME receives a non-noise-compressed input signal and a noise-compressed input signal to which a previously calculated motion vector has already been applied, while motion-compensated interpolation The device MCI receives two noise-compressed input signals. Field memory FM
Is the delay of the temporal filter from one field, eg
It has a delay of subtracting two lines.
【0036】図7の(B)には、入力信号Iの場合に現
れる信号Oの上記出力フィールドが(ライン番号と共
に)示されている。しかし、フィールドF1及びF5
は、共にO出力フレームの最初のフィールドである。ルミナンス処理 ソース信号I、50/60Hz/2:1/625は、フ
ィールドメモリによって、100/120Hz/2:1
/625のAABBフィールド繰り返しフォーマットに
スピードアップされる。図8のタイミングチャートに
は、信号Iの奇数(O)/偶数(E)フィールド F
1,F3,F5,...と、スピードアップ(SPU)
フィールド F1,F1,F3,F3,F5,...
と、出力信号Oのフィールド F1,F2,F3,F
4,F5,...が示されている。In FIG. 7B, the output field of the signal O that appears in the case of the input signal I is shown (along with the line number). However, fields F1 and F5
Are both the first fields of the O output frame. The luminance-processed source signal I, 50/60 Hz / 2: 1/625, is 100/120 Hz / 2: 1 by the field memory.
Speed up to / 625 AABB field repeat format. In the timing chart of FIG. 8, the odd (O) / even (E) field F of signal I
1, F3, F5 ,. . . And speed up (SPU)
Fields F1, F1, F3, F3, F5 ,. . .
And the fields F1, F2, F3, F of the output signal O
4, F5 ,. . . It is shown.
【0037】上記処理の中間段階はプロスキャン変換で
あり、そのグリッドが図9に示されている。動き評価器
ME(図9の(A))の場合、奇数及び偶数フィールド
のラインを共通の垂直方向グリッドに置くため、ルミナ
ンスの奇数ソースフィールドだけが垂直方向に補間され
る。動き補償された補間器の場合、ソースフィールド
と、ルミナンス及びクロミナンスの両方のプロスキャン
のグリッド(図9の(B))は、垂直方向のフィルタに
よって生成される。The intermediate stage of the above process is proscan conversion, the grid of which is shown in FIG. In the case of the motion estimator ME (FIG. 9A), only the odd source fields of luminance are vertically interpolated in order to place the lines of the odd and even fields on a common vertical grid. In the case of motion compensated interpolators, the source field and both luminance and chrominance proscan grids (FIG. 9B) are generated by a vertical filter.
【0038】図9では、以下の符号: × ソースグリッド; ○ 垂直方向のプロスキャン補間によって生じたライ
ン; ● 出力ラインの空間的位置; が使用されている。F1は奇数(O)ソースフィールド
であり、一方、F3は偶数(E)ソースフィールドであ
る。In FIG. 9, the following signs are used: source grid; lines generated by vertical proscan interpolation; spatial position of output line. F1 is an odd (O) source field, while F3 is an even (E) source field.
【0039】奇数フィールドF1に対する図10の
(A)と、偶数フィールドF3に対する図10の(B)
とに示されているように、動き評価器において、両方の
フィールドは、水平方向に予めフィルタリングされ、副
サンプリングされている。上記の如く生成されたグリッ
ドは、図9の(A)に示す如く、垂直方向V及び水平方
向Hに副サンプリングされたプロスキャンのグリッドに
対応する。水平方向の前置フィルタは、係数(1/1
6,2/16,3/16,4/16,3/16,2/1
6,1/16)を有し、ルミナンス上だけで行われる。
フィルタリングは、最初に加算し、次いで、切捨てるこ
とにより行われる。FIG. 10A for the odd field F1 and FIG. 10B for the even field F3.
In the motion estimator, both fields are horizontally pre-filtered and sub-sampled as shown in. The grid generated as described above corresponds to the proscan grid sub-sampled in the vertical direction V and the horizontal direction H, as shown in FIG. The horizontal prefilter has a coefficient (1/1
6, 2/16, 3/16, 4/16, 3/16, 2/1
6, 1/16) and is done only on luminance.
Filtering is done by first adding and then truncating.
【0040】図10では、以下の符号が使用されてい
る: × ソースグリッド; ×又は○ プロスキャングリッド。○の値は×の値を垂
直方向に平均化することによって計算される; □ 垂直方向及び水平方向に副サンプリングされたプロ
スキャンのグリッド(=第1,第3,第5,...動作
的画素)。これは、動き評価と、信頼度と、ノイズレベ
ルの計算に使用されるグリッドである; 〇 副サンプリング。大きい円で示された中心画素は出
力画素の場所である。In FIG. 10, the following designations are used: x source grid; x or o Proscan grid. The value of ◯ is calculated by averaging the value of × vertically; □ Vertically and horizontally sub-sampled proscan grid (= first, third, fifth ,. Target pixel). This is a grid used for motion estimation, confidence and noise level calculations; o Subsampling. The center pixel, indicated by the large circle, is the location of the output pixel.
【0041】図11は、垂直方向及び水平方向に副サン
プリングされたプロスキャンのグリッド内の主ブロック
MBと副ブロックSBとを示している。副ブロックSB
は、2*2画素の寸法を有する。副サンプリングされて
いない主ブロックは、1フレームに32画素*16ライ
ンの寸法と、1フィールドに32画素*8ラインの寸法
とを有する。主ブロックは、水平方向及び垂直方向に副
サンプリングされたプロスキャンのグリッドに16画素
*8ラインの寸法を有する。FIG. 11 shows the main block MB and the sub block SB in the grid of the proscan, which are subsampled in the vertical and horizontal directions. Sub block SB
Has a dimension of 2 * 2 pixels. The main block which is not sub-sampled has a size of 32 pixels * 16 lines in one frame and a size of 32 pixels * 8 lines in one field. The main block has a size of 16 pixels * 8 lines in a proscan grid subsampled in the horizontal and vertical directions.
【0042】動き評価器は、MBで示された大きいルミ
ナンス主ブロック上で両側のブロック突き合わせを行え
る利点がある。主ブロックは16画素*8ラインの寸法
を有する。両側のブロック突き合わせは、本出願人の国
際特許出願PCT/EP94/02870号により詳細
に記載されている。動き評価器において、実現可能な各
動きベクトルMVは各主ブロックMBに適用される。各
動きベクトルに対し、前のフィールドの主ブロックと、
動き方向に沿った現在のフィールドの対応する画素の絶
対値の差(2の補数)を累積することにより誤差Eが計
算される。次いで、最良の突き合わせ、即ち、最小の誤
差を与えるベクトルが、MBMVによって示される主ブ
ロック動きベクトルとして選択される。The motion estimator has the advantage of being able to do double-sided block matching on a large luminance main block indicated by MB. The main block has a size of 16 pixels * 8 lines. Block matching on both sides is described in more detail in the applicant's international patent application PCT / EP94 / 02870. In the motion estimator, each feasible motion vector MV is applied to each main block MB. For each motion vector, the main block of the previous field,
The error E is calculated by accumulating the difference (two's complement) in the absolute value of the corresponding pixel in the current field along the direction of motion. The vector that gives the best match, ie the smallest error, is then selected as the main block motion vector indicated by MBMV.
【0043】幾つかの等しい最小誤差、即ち、幾つかの
同等に良好な動きベクトルが存在する場合、動きベクト
ルは以下の順序で選択される: 第1番目 最もゼロに近い水平成分を有する動きベクト
ルMV 第2番目 正の水平成分を有する動きベクトルMV 第3番目 最もゼロに近い垂直成分を有する動きベクト
ルMV 第4番目 正の垂直成分を有する動きベクトルMV 動きベクトルMVは、水平成分MVHと垂直成分MVV
とにより構成される。水平成分は、画面上を左から右へ
動く場合に正である。垂直成分は、画面上を上から下へ
動く場合に正である。図12には、補間されるべきフィ
ールド内の次の各主ブロックMBに対し動きベクトルM
Vが生成するための前のフィールドPF(z−1)と、
現在のフィールドCF(z)の特定の探索ウィンドウS
WW内の両側ブロック突き合わせが示されている。If there are several equal minimum errors, ie some equally good motion vectors, the motion vectors are chosen in the following order: First motion vector with horizontal component closest to zero. MV 2nd motion vector MV with positive horizontal component MV 3rd motion vector MV with vertical component closest to zero 4th motion vector MV with positive vertical component Motion vector MV is horizontal component MVH and vertical component MVV
Composed of and. The horizontal component is positive when moving across the screen from left to right. The vertical component is positive when moving from top to bottom on the screen. In FIG. 12, the motion vector M is calculated for each next main block MB in the field to be interpolated.
The previous field PF (z-1) for V to generate,
A specific search window S of the current field CF (z)
A two-sided block butt in WW is shown.
【0044】図13の(B)に示したように、使用され
た副グリッドに起因して、ある種の動きベクトル(−1
4,−10,−6,−2,+2,+6,+10,+1
4)に対し副グリッド画素の距離の2分の1の小さい位
置的誤差が発生する可能性がある。この小さい誤差は許
容可能である。図13の(A)には、垂直動きベクトル
成分MVV:+2,0,−2が示されている。原理的
に、より長いライン遅延が費やされたとき、垂直動きベ
クトルMVVに対しより多数の値を実現することができ
る。ライン遅延は高価である(大きいチップ面積を必要
とする)ので、アップコンバージョンの目的に上記三つ
の値で十分であることを示すテストが行われる。As shown in FIG. 13B, due to the subgrid used, some motion vector (-1
4, -10, -6, -2, + 2, + 6, + 10, + 1
In contrast to 4), a small positional error of half the distance of the sub-grid pixel may occur. This small error is acceptable. In FIG. 13A, vertical motion vector components MVV: +2, 0, -2 are shown. In principle, a larger number of values for the vertical motion vector MVV can be realized when a longer line delay is spent. Line delays are expensive (requires a large chip area) and are tested to show that the above three values are sufficient for upconversion purposes.
【0045】図13の(B)には実現可能な水平動きベ
クトル成分MVHが示されている。使用された符号は以
下の意味がある: □ 垂直方向及び水平方向に副サンプリングされたプロ
スキャンのグリッド; ○ 動きベクトルを計算するための正確な位置; ● 動きベクトルを計算するための僅かに誤りのある位
置。FIG. 13B shows a horizontal motion vector component MVH that can be realized. The codes used have the following meanings: □ Vertical and horizontal sub-sampled proscan grids; ○ Exact position for calculating motion vectors; ● Slight error in calculating motion vectors Position.
【0046】本発明の一つの特徴は、動き補償されたア
ップコンバージョンを制御するためノイズ測定を使用す
ることである。本発明で使用し得るノイズ測定の一例
は、本出願人の欧州特許出願第0562407号明細書
に記載されている。更なるノイズ測定法を図14と組み
合わせて説明する。テレビ標準規格のB及びGの場合、
動作的画像ACPは、36の主ブロックの高さを有し、
テレビ標準規格のMの場合、32の主ブロックの高さを
有する。一つの中心ゾーンPNL0、又は、例えば、
(実現可能なピクチャーインピクチャーの特徴による)
三つのゾーンPNL1、PNL2及びPNL3は、ノイ
ズを測定するため使用される。最初に、各ゾーンに対す
る最小の主ブロック誤差が計算され、次に、予備のノイ
ズレベルPNLを得るため三つの最小値がメジアンフィ
ルタリングされる。現在のソースフィールドzにおい
て: PNL=メジアン〔PNL1,PNL2,PNL3〕 のように表わされ、PNLは16で分割され: PN(z) =PNL/16 である。最終的なノイズレベルN(z) は更なるメジアン
フィルタリングによって形成され: N(z) =メジアン〔N(z-1) +2,〔PN(z) +PN
(z-1) 〕/2,N(z-1) −2〕{切捨て} のように表わされる。One feature of the present invention is the use of noise measurements to control motion compensated upconversion. An example of a noise measurement that can be used in the present invention is described in the applicant's European patent application 0562407. A further noise measuring method will be described in combination with FIG. For TV standards B and G,
The operational image ACP has a height of 36 main blocks,
For the television standard M, it has a height of 32 main blocks. One central zone PNL0, or, for example,
(Depending on the features of the realizable picture-in-picture)
The three zones PNL1, PNL2 and PNL3 are used to measure noise. First, the minimum main block error for each zone is calculated, then the three minimums are median filtered to obtain the preliminary noise level PNL. In the current source field z: PNL = Median [PNL1, PNL2, PNL3], where PNL is divided by 16: PN (z) = PNL / 16. The final noise level N (z) is formed by further median filtering: N (z) = median [N (z-1) +2, [PN (z) + PN
(z-1) ] / 2, N (z-1) -2] {truncated}.
【0047】従って、ノイズ評価は、1入力フィールド
当たり1回更新され、フィールドとフィールドの間に±
2の最大値で変えられる。N(z) は現在の動作的なフィ
ールドの終わりまで分からないので、N(z) を主ブロッ
ク動きベクトルMBMVに続くブランキング期間中に更
新することが可能である。N(z) は適応時間的ノイズ圧
縮によって使用される。11ビットワード長の場合、N
(z-1) は、上記メジアン値を計算する際にアンダーフロ
ーとオーバーフローを防止するため2と2045の間に
制限される。N(z) 又はそのビットの一部は、I2Cバ
スを介して読出可能である。Therefore, the noise estimate is updated once per input field, with ±± between fields.
It can be changed with a maximum value of 2. Since N (z) is not known until the end of the current operational field, it is possible to update N (z) during the blanking period following the main block motion vector MBMV. N (z) is used by adaptive temporal noise compression. N for 11-bit word length
(z-1) is limited to between 2 and 2045 to prevent underflow and overflow when calculating the median value. N (z) or some of its bits can be read via the I2C bus.
【0048】電源投入時の初期化は:PNL,P
N(z) ,PN(z-1) =0,N(z-1) =2である。本発明
の更なる特徴は、動き補償されたアップコンバージョン
を制御、即ち、両側のブロック突き合わせによって見つ
けられた動きベクトルを補正する周期的な構造を検出
し、考慮する点である。本発明で使用し得る周期的な構
造の検出の一例は、本出願人の欧州特許出願第9411
5732号明細書に記載されている。Initialization at power-on is: PNL, P
N (z) , PN (z-1) = 0 and N (z-1) = 2. A further feature of the invention is that it controls motion compensated up-conversion, i.e. detects and takes into account periodic structures that correct the motion vector found by block matching on both sides. An example of the detection of periodic structures that can be used in the present invention is found in the European patent application No.
5732 specification.
【0049】周期的な構造において動き評価は非常に重
要である。非常に良好な突き合わせ、即ち、非常に小さ
い誤差を示す幾つかのベクトルが存在する。従って、好
ましくは、水平方向の周期的な構造の補正が行われる。
ブロックの突き合わせ処理から、実現可能な各主ブロッ
ク動きベクトルの対応する誤差が分かる。理論的には、
図15の(A)乃至(D)から分かるように、水平方向
の周期的な構造によって、行の範囲内に幾つかの誤差の
最小値が得られるが、同じ行の範囲内に幾つかの誤差の
最大値が生じる。図15において、画素の上側の行はソ
ースフィールド(z)のラインnを示し、下側の行はソ
ースフィールド(z−1)のラインnを示している。図
15の(A)、(B)、(C)及び(D)は、夫々、同
図の(A)の下側に示された周期的な画像輝度信号(例
えば、フェンス)の第1、第2、第3及び第4の実現可
能な動きベクトルを表わしている。従って、最大と最小
の誤差の間に大きな差が存在し、かつ、真の第2の最小
値が存在するならば、現在の主ブロックは周期的な構造
を有すると考えられる。上記ブロックは周期的な構造を
有することが確認された場合、上側又は左側のいずれか
の隣接する最小の誤差が得られる主ブロックに属する動
きベクトルは、現在の主ブロックに対し見つけられた動
きベクトルを置き換える。同一の場合、左側の主ブロッ
クのベクトルの方が優先される。Motion estimation is very important in periodic structures. There are some vectors that show very good matches, i.e. very small errors. Therefore, correction of the periodic structure in the horizontal direction is preferably performed.
From the block matching process, the realizable corresponding error of each main block motion vector is known. In theory,
As can be seen from FIGS. 15A to 15D, the horizontal periodic structure gives some error minima within the range of rows but some within the same row. Maximum error occurs. In FIG. 15, the upper row of pixels shows the line n of the source field (z), and the lower row shows the line n of the source field (z−1). (A), (B), (C), and (D) of FIG. 15 are the first of the periodic image luminance signals (for example, fences) shown on the lower side of (A) of FIG. The second, third and fourth feasible motion vectors are represented. Therefore, the current main block is considered to have a periodic structure if there is a large difference between the maximum and minimum error, and if there is a true second minimum. If it is confirmed that the block has a periodic structure, the motion vector belonging to the main block that gives the smallest adjacent error on either the upper or left side is the motion vector found for the current main block. Replace. If they are the same, the vector of the left main block has priority.
【0050】フィールド内の第1、即ち、左上の主ブロ
ックに対し、周期的な構造の補正はスイッチオフされ
る。第1の主ブロックの行の残りの部分に対し、左側の
候補だけが得られる。第1の主ブロックの列の残りの部
分に対し、上側の候補だけが得られる。これにより、以
下のアルゴリズムが得られる: もし 〔(真の第2の最小の行の誤差が存在し) かつ (2番目の最小の 行の誤差 − 最小の行の誤差 < 最大のブロック誤差/2)〕 ならば (もし 現在のブロックは最も左側ではない ならば 主ブロック動きベクトルMBMV =主ブロック動きベクトルMBMVleft であり もし 現在のブロックは最も上側ではない かつ MBMVupは最良の突き合わせを与える ならば 主ブロック動きベクトルMBMV =主ブロック動きベクトルMBMVup であり) それ以外の場合 主ブロック動きベクトルMBMV =(最小ブロック誤差に対応する)主ブロック動きベクトルMBMV 第2の最小の行の誤差は、水平方向の両側により大きい
誤差のある真の最小値でなければならない。従って、行
の境界は、非常に小さい誤差、即ち、誤差=ゼロを表わ
していると見なすことができる。For the first, ie upper left main block in the field, the correction of the periodic structure is switched off. For the rest of the rows of the first main block, only the left-hand candidates are available. For the rest of the columns of the first main block, only the upper candidate is obtained. This yields the following algorithm: [(true second smallest row error exists) and (second smallest row error-minimum row error <maximum block error / 2. )] If (if the current block is not the leftmost then main block motion vector MBMV = main block motion vector MBMV left then if the current block is not the top and MBMV up gives the best match) Main block motion vector MBMV = main block motion vector MBMV up ) otherwise main block motion vector MBMV = (corresponding to minimum block error) main block motion vector MBMV The second smallest row error is the horizontal direction. Must be a true minimum with greater error on both sides of. Therefore, the row boundaries can be considered to represent a very small error, ie error = zero.
【0051】第2の最小の行の誤差は、現在のブロック
が周期的であるかどうかを判定するためだけに使用され
るので、同一の第2の最小の行の誤差が幾つか存在する
場合、最終的に使用された誤差がどれであるかは重要で
はない。図16には、現在のベクトル範囲のブロックC
UBと、対応する左側のブロックLEBと、上側のブロ
ックUPBの一例が示されている。MVHは水平動きベ
クトル成分、MVVは水平動きベクトル成分、MVUP
は上側ブロックから選択された動きベクトルの場所、M
VLEは左側ブロックから選択された動きベクトルの場
所を表わしている。The second smallest row error is used only to determine if the current block is periodic, so if there are several identical second smallest row errors. It doesn't matter which error is finally used. FIG. 16 shows the block C of the current vector range.
An example of a UB, a corresponding left block LEB and an upper block UPB is shown. MVH is a horizontal motion vector component, MVV is a horizontal motion vector component, MVUP
Is the location of the motion vector selected from the upper block, M
VLE represents the location of the motion vector selected from the left block.
【0052】MBEは最大のブロックの誤差の場所を、
MREは最大の行の誤差の場所を、2MREは第2の最
小の行の誤差を、MINREは、上記例の場合、最小の
ブロックの誤差MINBEと一致する最小の行の誤差
を、CHRは最小のブロックの誤差のある行に対応する
選択された行を表わしている。場所MVLE及びMVU
Pから始まる矢印は、夫々、隣接するブロックから対応
する最小の誤差CERRに従って選択された移動ベクト
ルを表わしている。MBE locates the error location of the largest block,
Where MRE is the location of the largest row error, 2MRE is the second smallest row error, MINRE is the smallest row error that matches the smallest block error MINBE in the above example, and CHR is the smallest. Represents the selected row corresponding to the erroneous row of the block. Location MVLE and MVU
The arrows starting with P respectively represent the movement vector selected according to the corresponding minimum error CERR from the adjacent blocks.
【0053】偶数出力フィールドにおいて、水平動きベ
クトル成分MVHは、ノイズによる曖昧さを回避するた
めゼロの方向への僅かなバイアスを有する。垂直動きベ
クトル成分MVVは、動きベクトルを計算するため使用
された二つのフィールドの中の一方の垂直方向の補間に
よって、ゼロの方向へのより強いバイアスを受ける。垂
直方向主ブロック境界VMBBを用いて図17に示され
ているように、垂直方向の移動の問題を回避することが
重要である。奇数ソースフィールドOSFと偶数ソース
フィールドESFの間に、奇数の補間されたフィールド
OIFが形成される。In the even output field, the horizontal motion vector component MVH has a slight bias towards zero to avoid ambiguity due to noise. The vertical motion vector component MVV is more strongly biased towards zero by the vertical interpolation of one of the two fields used to calculate the motion vector. It is important to avoid the problem of vertical movement, as shown in FIG. 17 with the vertical main block boundary VMBB. An odd interpolated field OIF is formed between the odd source field OSF and the even source field ESF.
【0054】例えば、Bは値16の黒画素であり、Gは
値128のグレイ画素であり、Wは値240の白画素で
ある。主ブロック動きベクトルMBMV(0,0)は、
垂直方向主ブロック境界VMBBの上にある主ブロック
の最も下の行から16画素*値128=2048の誤差
を生じる。主ブロック動きベクトルMBMV(0,+
2)はゼロの誤差を生じる。For example, B is a black pixel with a value of 16, G is a gray pixel with a value of 128, and W is a white pixel with a value of 240. The main block motion vector MBMV (0,0) is
An error of 16 pixels * value 128 = 2048 from the bottom row of the main block above the vertical main block boundary VMBB. Main block motion vector MBMV (0, +
2) produces zero error.
【0055】 垂直方向のゼロ強制: もし Error(h,0) ≦ 〔Error(h,v)+2048〕 ならば 主ブロック動きベクトルMBMV=h,0 それ以外の場合 主ブロック動きベクトルMBMV=h,v 水平方向のゼロ強制(上記結果を使用する): もし Error(h,0) ≦ 〔Error(h,v)+64+ZFE+N(z) /4〕 ならば 主ブロック動きベクトルMBMV=0,v それ以外の場合 主ブロック動きベクトルMBMV=h,v ZFE=ゼロ強制化偶数フィールドであり、ZFE=
0,1,2又は4は、I2C−バスを介してプログラミ
ング可能である。デフォルトは:ZFE=1である。N
(z) は上記ノイズレベルである。Vertical zero forcing: if Error (h, 0) ≤ [Error (h, v) +2048] main block motion vector MBMV = h, 0 otherwise main block motion vector MBMV = h, v Horizontal zero coercion (using the above result): if Error (h, 0) ≤ [Error (h, v) + 64 + ZFE + N (z) / 4] main block motion vector MBMV = 0, v otherwise Main block motion vector MBMV = h, v ZFE = Zero forced even field, ZFE =
0, 1, 2 or 4 are programmable via the I2C-bus. The default is: ZFE = 1. N
(z) is the above noise level.
【0056】出力フィールド3のゼロ強制:フィールド
OF3は、非常に限界的であり、実在するゼロモーショ
ンが検出されなかった場合、ラインフリッカーを生じ
る。しかし、主ブロック動きベクトルMBMVを計算す
るための水平方向及び垂直方向のゼロ強制は分離されて
いるので、主ブロックゼロベクトルMBZVは主ブロッ
ク動きベクトルMBMVから直接得られる。Zero forcing of output field 3: Field OF3 is very marginal and causes line flicker if no real zero motion is detected. However, the main block zero vector MBZV is obtained directly from the main block motion vector MBMV because the horizontal and vertical zero forcings for calculating the main block motion vector MBMV are separated.
【0057】 もし (主ブロック動きベクトルMBMV=0) ならば 主ブロックゼロベクトルMBZV=0 それ以外の場合 主ブロックゼロベクトルMBZV=1 ここまで説明したアルゴリズムは、主ブロック当たり1
個の動きベクトルを生成する。水平動きベクトル成分M
VHには16個の実現可能な値があり、4ビットで符号
化することが可能である。垂直動きベクトル成分MVV
には3個の実現可能な値があり、2ビットで符号化でき
る。完全な動作的な画像(図14を参照のこと)は、現
在の画像(z)当たり792個の主ブロックを生じる3
6*22個の主ブロックを有し、主ブロックは6ビット
毎のワード長で動き評価器MEのベクトルメモリRAM
に格納される。上記ベクトルメモリは、出力フィールド
OF3の計算のため主ブロックゼロベクトルMBZVの
値を格納する。If (main block motion vector MBMV = 0), main block zero vector MBZV = 0 otherwise main block zero vector MBZV = 1.
Generate motion vectors. Horizontal motion vector component M
There are 16 possible values for VH, which can be encoded with 4 bits. Vertical motion vector component MVV
Has three possible values and can be encoded with 2 bits. A fully motion picture (see Figure 14) yields 792 main blocks per current picture (z) 3.
It has 6 * 22 main blocks, each main block having a word length of 6 bits and a vector memory RAM of the motion evaluator ME.
Stored in. The vector memory stores the value of the main block zero vector MBZV for the calculation of the output field OF3.
【0058】次のステップは、例えば、副サンプリング
されたプロスキャングリッド上に2*2画素、又は、プ
ロスキャングリッド上に4*4画素の寸法を有する副ブ
ロックとして知られているより小さい領域に特有の動き
ベクトルを計算するため上記情報を使用することであ
る。副ブロックの動きベクトルの計算の一例は、欧州特
許出願第94113494号明細書により詳細に記載さ
れている。そこから得られる利点は、副ブロック動きベ
クトルが必要とされる直前に計算されるので、格納する
必要がなく、動き評価器に少ない容量のRAMが得られ
る。主ブロックベクトルは最初のフィールドで計算さ
れ、副ブロック動きベクトルは次のフィールドで計算さ
れる。The next step is, for example, for smaller areas known as sub-blocks having dimensions of 2 * 2 pixels on the sub-sampled proscan grid or 4 * 4 pixels on the proscan grid. Using the above information to calculate the unique motion vector. An example of sub-block motion vector calculation is described in more detail in European Patent Application No. 94113494. The advantage derived from it is that it is calculated just before the sub-block motion vector is needed, so it does not have to be stored and a small amount of RAM is available in the motion estimator. The main block vector is calculated in the first field and the sub block motion vector is calculated in the next field.
【0059】三つの空間的に最も近くにある隣接する主
ブロック動きベクトルを特有の副ブロックに適用し、三
つの対応する副ブロック誤差SEを計算することによ
り、特定の副ブロックの動きベクトルとして三つの空間
的に最も近くにある隣接する主ブロック動きベクトルの
中の一つが選択される。図18において、主ブロックC
は四つの領域に分割されている。左上側の領域の副ブロ
ックの候補動きベクトルは、最も近くにある主ブロック
A、B及びCの動きベクトルから選択される。左上側の
領域の副ブロックの候補動きベクトルは、最も近くにあ
る主ブロックA、C及びDの動きベクトルから選択され
る。左下側の領域の副ブロックの候補動きベクトルは、
最も近くにある主ブロックB、C及びEの動きベクトル
から選択される。右下側の領域の副ブロックの候補動き
ベクトルは、最も近くにある主ブロックC、D及びEの
動きベクトルから選択される。By applying the three spatially closest adjacent main block motion vectors to the particular sub-block and calculating the three corresponding sub-block errors SE, three motion vectors for a particular sub-block are obtained. One of the two spatially closest adjacent main block motion vectors is selected. In FIG. 18, the main block C
Is divided into four areas. The candidate motion vector of the sub-block in the upper left area is selected from the motion vectors of the closest main blocks A, B and C. The candidate motion vector of the sub-block in the upper left area is selected from the motion vectors of the closest main blocks A, C and D. The candidate motion vector of the sub block in the lower left area is
Selected from the motion vectors of the closest main blocks B, C and E. The candidate motion vector of the sub-block in the lower right area is selected from the motion vectors of the nearest main blocks C, D and E.
【0060】副ブロックの誤差は、図19に示したよう
に、フィールド(z)とフィールド(z−1)の間の副
ブロックSBの領域内の4個の画素の差di の累積によ
って計算され: SE(x,y)=|d1 |+|d2 |+|d3 |+|d4 | が得られ、式中、x,yは三つの主ブロック動きベクト
ルの中の一つの成分を表わしている。The error of the sub-block is calculated by accumulating the difference d i of four pixels in the area of the sub-block SB between the field (z) and the field (z−1) as shown in FIG. SE (x, y) = | d 1 | + | d 2 | + | d 3 | + | d 4 |, where x and y are one of the three main block motion vectors. Represents an ingredient.
【0061】最小の誤差SE(x,y)が得られる主ブ
ロック動きベクトルMBMV(x,y)は、現在のブロ
ックに対し予備的に選択されている。次いで、誤りのあ
るベクトルを消去するため、3タップの水平方向メジア
ンフィルタリング演算が副ブロック動きベクトルの各成
分SBMVH及びSBMVVに対し行われる。得られた
動きベクトルは、上記副ブロックに属する偶数出力フィ
ールドの画素を計算するため使用される。x及びyは、
夫々、水平及び垂直方向の副ブロックの位置である。The main block motion vector MBMV (x, y) that yields the smallest error SE (x, y) has been preselected for the current block. Then, a 3-tap horizontal median filtering operation is performed on each component SBMVH and SBMVV of the sub-block motion vector to eliminate the erroneous vector. The obtained motion vector is used to calculate the pixels of the even output field belonging to the subblock. x and y are
These are the positions of the sub-blocks in the horizontal and vertical directions, respectively.
【0062】上記計算された副ブロック誤差SEは、動
きベクトルの信頼度を直接的に表わすことが利点であ
る。副ブロック誤差SEが小さい数値を有する場合、信
頼度CLは大きく、副ブロック誤差SEが大きい数値を
有する場合、信頼度CLは小さい。本出願人による欧州
特許出願第94115733号明細書には、信頼度の測
定がより詳細に記載されている。It is an advantage that the calculated sub-block error SE directly represents the reliability of the motion vector. When the sub-block error SE has a small numerical value, the reliability CL is large, and when the sub-block error SE has a large numerical value, the reliability CL is small. Applicant's European patent application No. 94115733 describes the measurement of the reliability in more detail.
【0063】信頼度CLは、以下の式に従って、動き評
価器MEで計算することができる: CL”=メジアン〔SE(x-1) /2,SE(x) /2,SE(x+1) /2〕 CL =CL”/CLdiv {切捨て} 信頼度CLは、例えば、8ビットに制限される。CLd
ivは、例えば、I2Cバスによってプログラム可能な
予め選択された倍数1,2,4,8である。デフォルト
値は:CLdiv=2である。The reliability CL can be calculated by the motion estimator ME according to the following formula: CL "= median [SE (x-1) / 2, SE (x) / 2, SE (x + 1) ) / 2] CL = CL ″ / CLdiv {truncated} The reliability CL is limited to, for example, 8 bits. CLd
iv is, for example, a preselected multiple 1, 2, 4, 8 programmable by the I2C bus. The default value is: CLdiv = 2.
【0064】水平方向メジアンフィルタは、信頼度がブ
ロック境界の両側で良好な場合、境界全体で良好な状態
を維持し、一方、フィルタリングされていない信頼度は
良くないことを保証するため適用される。クロミナンス
処理で使用されるソフトスイッチのため、クロマ信頼度
CCを動き評価器MEで計算することが可能である:C
C=CL/2。A horizontal median filter is applied to ensure that if the confidences are good on both sides of the block boundary, they remain good across the boundaries, while the unfiltered confidence is not good. . Due to the soft switches used in the chrominance processing, it is possible to calculate the chroma confidence CC in the motion estimator ME: C
C = CL / 2.
【0065】更に、信頼度CLと、ノイズレベルNとは
無関係の時間的ノイズ圧縮オン/オフ信号TNRSは、
以下のように動き評価器MEで生成される: もし (CL*CLdiv < 2*N) ならば 時間的ノイズ圧縮オン/オフ信号TNRS=1 それ以外の場合 時間的ノイズ圧縮オン/オフ信号TNRS=0 本発明の更なる特徴はノイズ圧縮である。ノイズ圧縮に
は2段のノイズ圧縮、即ち、空間的ノイズ圧縮SNR
と、時間的ノイズ圧縮TNRがある。空間的ノイズ圧縮
は、好ましくは、ルミナンス上だけで行われるが、クロ
ミナンスにも適用可能であり、一方、時間的ノイズ圧縮
は、好ましくは、ルミナンス及びクロミナンスの両方で
行われる。図20には、図1乃至7の(A)による実施
例のノイズ圧縮に対する共通の原理が示されている。付
加的な処理時間又はライン遅延は示されていない。スピ
ードアップ入力信号ISPUは、最初に空間的ノイズ圧
縮SNR手段で処理される。しかし、空間的ノイズ圧縮
SNRと、時間的ノイズ圧縮TNRの順序は反対でも構
わない。Further, the reliability CL and the temporal noise compression on / off signal TNRS irrespective of the noise level N are
Generated by the motion estimator ME as follows: if (CL * CLdiv <2 * N) temporal noise compression on / off signal TNRS = 1 otherwise temporal noise compression on / off signal TNRS = A further feature of the invention is noise compression. For noise compression, there are two stages of noise compression, that is, spatial noise compression SNR.
And there is a temporal noise compression TNR. Spatial noise compression is preferably performed only on luminance, but it is also applicable to chrominance, while temporal noise compression is preferably performed on both luminance and chrominance. FIG. 20 shows a common principle for noise compression in the embodiment according to FIGS. 1 to 7A. No additional processing time or line delay is shown. The speed-up input signal ISPU is first processed by the spatial noise compression SNR means. However, the order of the spatial noise compression SNR and the temporal noise compression TNR may be reversed.
【0066】空間的ノイズ圧縮SNRはノイズレベルN
で制御され、Nが低い場合、例えば、N≦4の場合、起
こり得る分解能の劣化を回避するためバイパスされる。
上記Nは動き評価器MEから得られる。空間的ノイズ圧
縮は、I2Cバスを介して、動作可能/動作禁止にされ
る。デフォルトは、動作可能である。空間的ノイズ圧縮
フィルタは、水平方向及び/又は垂直方向及び/又は対
角方向ローパスフィルタによって構成され、或いは、2
次元又は方向性メジアンフィルタによって構成してもよ
い。方向性フィルタリングの場合、フィルタの方向は、
中心画素の対応する隣接する画素との相関の関数であ
る。フィルタは、例えば、3*3画素のウィンドウ内で
動作し、インパルスノイズを低減するが、テクスチャ
ー、ディテール、及び、エッジを保存する。最小の相関
の方向に対応するフィルタリング結果は、最終的な出力
画素の値として選択される。The spatial noise compression SNR is the noise level N
When N is low, eg N ≦ 4, it is bypassed to avoid possible resolution degradation.
The N is obtained from the motion evaluator ME. Spatial noise compression is enabled / disabled via the I2C bus. The default is operational. The spatial noise compression filter is constituted by a horizontal and / or vertical and / or diagonal low pass filter, or
It may be constituted by a dimensional or directional median filter. For directional filtering, the filter direction is
It is a function of the correlation of the central pixel with the corresponding neighboring pixel. The filter operates, for example, in a window of 3 * 3 pixels and reduces impulse noise but preserves textures, details and edges. The filtering result corresponding to the direction of least correlation is selected as the final output pixel value.
【0067】図20を参照すると、空間的ノイズ圧縮の
出力は、時間的ノイズフィルタTNRを通過し、その時
間的ノイズフィルタTNRの出力は、動き補償された補
間器MCIに入力されている。基本的に、時間的フィル
タは、現在のフィールドを含む種々のフィールドからの
データを結合する。時間的フィルタTF(ルミナンス及
びクロミナンス)は、非線形係数を伴う反復フィルタで
もよい点が有利である。時間的フィルタTFの後ろに
は、予測器PREDと、補間器MCIと、フィールド遅
延FMとが接続されている。時間的フィルタTFは、時
間的ノイズフィルタTNRとノイズレベルNとによって
制御される。予測器PREDは、フィールドメモリFM
の出力信号と、動き評価器MEからの副ブロック動きベ
クトルSBMVとを受ける。ルミナンスの場合、空間的
及び時間的にノイズ圧縮されたソースフィールド(z−
1)からの予測された副ブロックは、空間的ノイズ圧縮
から得られるフィールド(z)の空間的にノイス圧縮さ
れたソースフィールドの副ブロックと共に時間的フィル
タTFで考慮される。時間的ノイズ圧縮TNRの出力信
号は、空間的及び時間的にノイズ圧縮されたソースフィ
ールド(z)の副ブロックからなる。Referring to FIG. 20, the output of the spatial noise compression passes through the temporal noise filter TNR, and the output of the temporal noise filter TNR is input to the motion-compensated interpolator MCI. Basically, a temporal filter combines data from various fields, including the current field. Advantageously, the temporal filter TF (luminance and chrominance) may be an iterative filter with non-linear coefficients. The predictor PRED, the interpolator MCI and the field delay FM are connected behind the temporal filter TF. The temporal filter TF is controlled by the temporal noise filter TNR and the noise level N. The predictor PRED is a field memory FM.
, And the sub-block motion vector SBMV from the motion estimator ME. For luminance, the spatially and temporally noise-compressed source field (z-
The predicted sub-block from 1) is considered in the temporal filter TF together with the sub-block of the spatially noise-compressed source field of the field (z) resulting from the spatial noise compression. The output signal of the temporal noise compression TNR consists of spatially and temporally noise-compressed sub-blocks of the source field (z).
【0068】ノイズのために誤りのある動きベクトルが
計算された場合、動き評価器MEは、先に計算された動
きベクトルを用いて構成された動き補償された信号を利
用するので、反復時間的フィルタは、誤りのある空間的
位置で部分的に誤りのあるビデオ情報に関する上記誤差
を伝播する。従って、時間的に続く動きベクトルの計算
は、間違っている可能性がある。時間的ノイズ圧縮にお
いて予測されたビデオ情報に適用された係数に起因し
て、かかる妨害の影響はフィールドからフィールドで減
衰する。注意深いテストによって、実際上、かかる誤差
は伝播することなく、従って、本発明のより安価な動き
補償されたアップコンバージョンMCU回路を使用でき
ることが分かった。If an erroneous motion vector is calculated due to noise, the motion estimator ME uses a motion-compensated signal constructed with the previously calculated motion vector, and thus iterative temporally. The filter propagates the error with respect to the partially erroneous video information at the erroneous spatial location. Therefore, the calculation of the motion vector which continues in time may be wrong. Due to the coefficients applied to the predicted video information in temporal noise compression, the effects of such disturbances are attenuated from field to field. Careful testing has shown that in practice such errors do not propagate and therefore the cheaper motion compensated upconversion MCU circuit of the present invention can be used.
【0069】上記係数によって、最大で上記予測された
ビデオ信号の約3/4の部分だけを現在のフィールドの
ビデオ信号に加算することができるようになる。例え
ば、ノイズを含むソース信号の場合に、動きベクトルの
信頼度CLがより低いならば、上記部分は削減されるの
で、可能な誤差伝播は一層減少させられる。動き補償さ
れた補間器MCIは、動き評価器MEから信号SBM
V、N、CL、CC及びMBZVを受け、MBZVは、
ソースフィールド(z−1)の最後の動き評価からの主
ブロックゼロ動きベクトルである。The coefficients allow at most only about 3/4 of the predicted video signal to be added to the video signal of the current field. For example, in the case of a noisy source signal, if the confidence CL of the motion vector is lower, this part is reduced, so that the possible error propagation is further reduced. The motion-compensated interpolator MCI outputs the signal SBM from the motion estimator ME.
MB, V, N, CL, CC and MBZV
The main block zero motion vector from the last motion estimate of the source field (z-1).
【0070】時間的ノイズ圧縮オン/オフ信号TNRS
のルミナンス処理を以下に示す: もし (TNRSL 動作可能 〔I2C−バスを介して〕) かつ (TNRS=1) ならば 時間的ノイズ圧縮ルマはスイッチオンされる それ以外の場合 評価失敗に起因したブラーリング(blurring)を避けるた め時間的ノイズ圧縮ルマはバイパスされる デフォルト値 = TNRSL 動作可能 もし (TNRSC 強制状態 〔I2C−バスを介して〕) 又は (TNRS=1) ならば 時間的ノイズ圧縮クロマはスイッチオンされる それ以外の場合 時間的ノイズ圧縮クロマはバイパスされる デフォルト値 = TNRSC 強制状態 予測器PREDは、前のフィールドを動き方向に投射す
るため副ブロック動きベクトルSBMVを利用し、か
つ、インターレースに起因して、インターレースされて
いない画像の失われた画素を発生するため補間、例え
ば、垂直方向の平均化を行う。Temporal noise compression on / off signal TNRS
The luminance processing of is shown below: If (TNRSL operational [via I2C-bus]) and (TNRS = 1) temporal noise compression luma is switched on otherwise blur due to evaluation failure. Temporal noise compression luma is bypassed to avoid blurring Default value = TNRSL operational If (TNRSC forced state [via I2C-bus]) or (TNRS = 1) temporal noise compression chroma Is switched on otherwise temporal noise compression chroma is bypassed Default value = TNRSC forced state The predictor PRED uses the sub-block motion vector SBMV to project the previous field in the motion direction, and Lost of non-interlaced images due to interlacing Interpolation, for example vertical averaging, is performed to generate the pixels.
【0071】時間的ルミナンスフィルタは、空間的にノ
イズ圧縮された現在のフィールド(z)と、予測器から
出力された空間的及び時間的にノイズ圧縮された最後の
ソースフィールド(z−1)とを受ける。両方の結合、
好ましくは、非線形結合は、動き補償された補間器MC
Iの時間的にノイズ圧縮されたルミナンス入力フィール
ドを生じる。The temporal luminance filter consists of the spatially noise-compressed current field (z) and the spatially and temporally noise-compressed last source field (z-1) output from the predictor. Receive. A combination of both,
Preferably, the non-linear combination is a motion compensated interpolator MC.
Results in I temporally noise-compressed luminance input fields.
【0072】時間的クロミナンスフィルタは、現在のフ
ィールド(Z)と、予測器から出力された時間的にノイ
ズ圧縮された最後のソースフィールド(z−1)とを受
ける。両方の結合、好ましくは、非線形結合は、動き補
償された補間器MCIのため時間的にノイズ圧縮された
クロミナンス入力フィールドを生じる。動き補償された
補間器MCIは、二つの入力フィールド毎に四つの出力
フィールドを生成する。奇数の最初の出力フィールドO
F1は、図26に示したようにノイズ圧縮されたソース
フィールドF1である。F1’は次の入力ソースフレー
ムからの最初のフィールドである。The temporal chrominance filter receives the current field (Z) and the temporally noise-compressed last source field (z-1) output from the predictor. Both combinations, preferably non-linear combinations, result in a temporally noise-compressed chrominance input field due to the motion compensated interpolator MCI. The motion compensated interpolator MCI produces four output fields for every two input fields. Odd first output field O
F1 is the noise-compressed source field F1 as shown in FIG. F1 'is the first field from the next input source frame.
【0073】図21乃至26において、×は入力画素を
表わし、□は出力画素を表わし、CHはクロマソース画
素を表わし、CIは水平方向に補間されたクロマ画素を
表わし、COはクロマ出力画素を表わしている。図23
の(B)乃至26の(B)において、両側のブロック突
き合わせに起因して、クロマ画素CIは、その位置がク
ロミナンス予測器PREDに使用される4の倍数のグリ
ッド内にないことを要求される点に注意が必要である。21 to 26, x represents an input pixel, □ represents an output pixel, CH represents a chroma source pixel, CI represents a horizontally interpolated chroma pixel, and CO represents a chroma output pixel. It represents. FIG. 23
(B) to (B) of 26, due to the block matching on both sides, the chroma pixel CI is required to have its position not within the multiple of 4 grid used for the chrominance predictor PRED. Be careful of the points.
【0074】第3の出力フィールドOF3の処理は、図
22に示すように非常に特殊である。ノイズ圧縮された
ソースフィールドF3のグリッドは、インターレースと
アップコンバージョンのため、出力フィールドOF3の
グリッドと適合しない。従って、出力フィールドOF3
の画素値を構成するため主ブロックゼロベクトルMBZ
Vの値に依存して、二つの別個のフィルタタイプ、例え
ば、係数が(1/2,1/2)の垂直方向フィルタと、
垂直方向−時間的メジアンフィルタの一方が以下のよう
に適用される: もし 主ブロックゼロベクトルMBZV(z−1)=0 ならば 垂直方向−時間的メジアンフィルタ それ以外の場合 垂直方向フィルタ ダッシュで表わされた境界のある領域は、垂直方向−時
間的メジアンフィルタに関連する画素を示している。領
域0は、垂直方向フィルタに関連する画素を示してい
る。The processing of the third output field OF3 is very special as shown in FIG. The noise-compressed source field F3 grid does not match the output field OF3 grid due to interlacing and up-conversion. Therefore, the output field OF3
Main block zero vector MBZ for constructing the pixel values of
Depending on the value of V, two distinct filter types, eg vertical filters with coefficients (1/2, 1/2),
One of the vertical-temporal median filters is applied as follows: if main block zero vector MBZV (z-1) = 0 vertical-temporal median filter else vertical filter Expressed in dashes The bounded area indicates the pixels associated with the vertical-temporal median filter. Region 0 shows the pixels associated with the vertical filter.
【0075】偶数出力フィールドOF2及びOF4の各
画素に対し、動き補償された画素と、フォールバック(f
all back) 画素が計算される。最終的なルミナンス出力
は、信頼度CLに依存して、図27に示したソフトスイ
ッチによる動き補償された画素の値と、フォールバック
画素の値の組合せである。異なる処理モードを偶数出力
フィールドOF2及びOF4の計算に使用することが可
能であり、かつ、上記モードはI2Cバスを介して選択
可能にされる点に利点がある。For each pixel in the even output fields OF2 and OF4, a motion-compensated pixel and a fallback (f
all back) Pixels are calculated. The final luminance output is a combination of the value of the motion-compensated pixel by the soft switch shown in FIG. 27 and the value of the fallback pixel, depending on the reliability CL. Advantageously, different processing modes can be used for the calculation of the even output fields OF2 and OF4, and the modes are made selectable via the I2C bus.
【0076】モード1(デフォルト):垂直方向の時間
的メジアンフィルタは、図22に関して説明したように
使用される。出力フィールドOF2の画素は、ノイズ圧
縮されたフィールドF1及びF3の(動きの方向に適用
された)垂直方向の時間的メジアンを得ることによって
構成される。換言すれば、出力画素は、垂直ベクトル成
分MVVに対し図23の(A)に、水平ベクトル成分M
VHに対し同図の(B)に示されたような画素f、g及
びhのメジアン値である。同図の(B)では、フィール
ドF3のラインn及びn+2(Lnn+2)と、フィー
ルドF1のラインn−1(Ln−1)との間に、フィー
ルドF2の出力ラインn(OLn)が(水平方向−時間
的範囲において)示されている。 Mode 1 (default): A vertical temporal median filter is used as described with respect to FIG. The pixels of the output field OF2 are constructed by taking the vertical temporal median (applied to the direction of motion) of the noise-compressed fields F1 and F3. In other words, the output pixel has a horizontal vector component M as shown in FIG.
It is the median value of the pixels f, g, and h as shown in FIG. In (B) of the figure, the output line n (OLn) of the field F2 is (horizontal direction) between the lines n and n + 2 (Lnn + 2) of the field F3 and the line n-1 (Ln-1) of the field F1. -In the time range).
【0077】出力フィールドOF4の画素は、ノイズ圧
縮されたフィールドF3及びフィールドF5の(動きの
方向に適用された)垂直方向の時間的メジアンを得るこ
とによって構成される。換言すれば、出力画素は、垂直
ベクトル成分MVVに対し図24の(A)に、水平ベク
トル成分MVHに対し同図の(B)に示されたような画
素i、j及びkのメジアン値である。同図の(B)で
は、フィールドF5のラインn(Ln)と、フィールド
F3のラインn(Ln)との間に、フィールドF4の出
力ラインn(OLn)が(水平方向−時間的範囲におい
て)示されている。The pixels of the output field OF4 are constructed by taking the vertical temporal median (applied to the direction of motion) of the noise-compressed fields F3 and F5. In other words, the output pixel has the median value of the pixels i, j, and k as shown in (A) of FIG. 24 for the vertical vector component MVV and (B) of the figure for the horizontal vector component MVH. is there. In (B) of the figure, the output line n (OLn) of the field F4 is (in the horizontal direction-temporal range) between the line n (Ln) of the field F5 and the line n (Ln) of the field F3. It is shown.
【0078】出力フィールドOF2及びOF4のフォー
ルバック画素は、上記動き補償された画素と同様に計算
されるが、ゼロモーション、即ち、副ブロック動きベク
トルSBMV=(0,0)が仮定される。フォールバッ
ク画素は、本出願人による欧州特許出願第941156
34号に従って計算し得る。モード 2:線形平均化フィルタが図22に関し説明した
ように使用される。出力フィールドOF2は、ノイズ圧
縮されたフィールドF1及びフィールドF3の線形平均
である。換言すれば、出力画素は、垂直ベクトル成分M
VVに対し図25の(A)に、水平ベクトル成分MVH
に対し同図の(B)に示されたように画素fの1/2、
かつ、画素ghの1/2である。同図の(B)では、フ
ィールドF3のラインn+1(Ln+1)と、フィール
ドF1のラインn−1(Ln−1)との間に、フィール
ドOF2の出力ラインn(OLn)が(水平方向−時間
的範囲において)示されている。The fallback pixels of the output fields OF2 and OF4 are calculated in the same way as the motion-compensated pixels above, but zero motion, ie the sub-block motion vector SBMV = (0,0), is assumed. Fallback pixels are described in European Patent Application No. 941156 by the applicant.
No. 34 can be calculated. Mode 2: A linear averaging filter is used as described with respect to FIG. The output field OF2 is a linear average of the noise-compressed fields F1 and F3. In other words, the output pixel is the vertical vector component M
FIG. 25A shows a horizontal vector component MVH for VV.
On the other hand, as shown in FIG.
Moreover, it is 1/2 of the pixel gh. In FIG. 6B, the output line n (OLn) of the field OF2 is (horizontal direction-time) between the line n + 1 (Ln + 1) of the field F3 and the line n-1 (Ln-1) of the field F1. (To the extent possible).
【0079】出力フィールドOF4は、ノイズ圧縮され
たフィールドF3及びフィールドF5の線形平均であ
る。換言すれば、出力画素は、垂直ベクトル成分MVV
に対し図26の(A)に、水平ベクトル成分MVHに対
し同図の(B)に示されたように画素iの1/2、か
つ、画素jkの1/2である。同図の(B)では、フィ
ールドF5のラインn(Ln)と、フィールドF3のラ
インn(Ln)との間に、フィールドOF4の出力ライ
ンn(OLn)が(水平方向−時間的範囲において)示
されている。The output field OF4 is a linear average of the noise-compressed fields F3 and F5. In other words, the output pixel is the vertical vector component MVV.
On the other hand, in FIG. 26A, the horizontal vector component MVH is 1/2 of the pixel i and 1/2 of the pixel jk as shown in FIG. In (B) of the same figure, the output line n (OLn) of the field OF4 is (in the horizontal direction-temporal range) between the line n (Ln) of the field F5 and the line n (Ln) of the field F3. It is shown.
【0080】モード1と同様に、モード2において出力
フィールドOF2及びOF4のフォールバック画素は上
記の動き補償された画素と同様に計算されるが、ゼロモ
ーション、即ち、副ブロック動きベクトルSBMV=
(0,0)が仮定される。図27の回路は動き補償され
た補間器の出力に設けられている。奇数出力フィールド
の画素OOFPは、スイッチSWFの第1の入力に供給
される。動き補償された画素MCPはソフトスイッチS
SWの第1の入力に供給される。フォールバック画素は
ソフトスイッチSSWの第2の入力に供給され、信頼度
の値CLはソフトスイッチSSWの第3の入力に供給さ
れる。ソフトスイッチSSWの出力信号は、(0...
255に制限する)制限手段LIM3を介して、スイッ
チSWFの第2の入力に送られる。奇数出力フィールド
の場合、スイッチSWFの第1の入力は、制御信号OF
を用いて出力OUPに接続される。偶数出力フィールド
の場合、スイッチSWFの第2の入力は、出力OUPに
接続される。Similar to mode 1, in mode 2 the fallback pixels of the output fields OF2 and OF4 are calculated in the same way as the motion compensated pixels above, but with zero motion, ie the sub-block motion vector SBMV =
(0,0) is assumed. The circuit of FIG. 27 is provided at the output of the motion compensated interpolator. The pixel OOFP in the odd output field is supplied to the first input of the switch SWF. The motion compensated pixel MCP is a soft switch S
It is supplied to the first input of SW. The fallback pixel is supplied to the second input of the soft switch SSW and the confidence value CL is supplied to the third input of the soft switch SSW. The output signal of the soft switch SSW is (0 ...
To the second input of the switch SWF via limiting means LIM3 (limited to 255). For odd output fields, the first input of the switch SWF is the control signal OF.
Is used to connect to the output OUP. For even output fields, the second input of the switch SWF is connected to the output OUP.
【0081】ソフトスイッチSSWは、以下の方法で構
築することができる:第1の入力からの信号は、減算手
段SUBにおいて、第2の入力の信号から減算される。
出力は最小値計算手段MINの第1の入力に供給され
る。第3の入力からの信頼度信号CLは、最小値計算手
段MINの第2の入力に供給され、2の補数手段2CO
を介して、最大値計算手段MAXの第2の入力に供給さ
れる。最大値計算手段MAXの第1の入力は最小値計算
手段MINの出力信号を受ける。最大値計算手段MAX
の出力信号は、結合手段ADDにおいて、ソフトスイッ
チSSWの第1の入力の入力信号に加算され、その結果
はソフトスイッチSSWの出力に供給される。The soft switch SSW can be constructed in the following way: The signal from the first input is subtracted from the signal at the second input in the subtraction means SUB.
The output is supplied to the first input of the minimum value calculation means MIN. The reliability signal CL from the third input is supplied to the second input of the minimum value calculation means MIN and is supplied to the two's complement means 2CO.
Is supplied to the second input of the maximum value calculating means MAX. The first input of the maximum value calculation means MAX receives the output signal of the minimum value calculation means MIN. Maximum value calculation means MAX
In the coupling means ADD is added to the input signal of the first input of the soft switch SSW and the result is supplied to the output of the soft switch SSW.
【0082】クロミナンス処理 基本的に、クロミナンス(U及びV)処理は、ルミナン
ス処理に従って行われる。特に断らない限り、同じブロ
ック図がクロミナンスの処理に使用される。好ましく
は、以下の少なくとも一つの相違点がある: 1)動きベクトルの水平成分MVHは、クロミナンスの
サンプリンググリッドに突き合わせるためクロミナンス
に適用される前に最も近い4の倍数に丸められる。以下
の表は、動き評価器MEから得られた動きベクトルの成
分がルミナンス及びクロミナンスのため予測器PRED
及び動き補償された補間器MCIに適用される方式を示
している: Chrominance Processing Basically, the chrominance (U and V) processing is performed according to the luminance processing. Unless otherwise noted, the same block diagram is used for chrominance processing. Preferably, there is at least one of the following differences: 1) The horizontal component MVH of the motion vector is rounded to the nearest multiple of 4 before being applied to chrominance to match the sampling grid of chrominance. The table below shows that the components of the motion vector obtained from the motion estimator ME are luma and chrominance, so the predictor PRED
And the scheme applied to the motion compensated interpolator MCI:
【0083】[0083]
【表1】 [Table 1]
【0084】2)ポイント1)を許容するため、動き補
償された補間器MCIにおいて付加的な水平方向線形平
均化フィルタが必要とされる。従って、動きベクトルが
クロミナンス画素に適用される前に4:1:1のフォー
マットから4:2:2のフォーマットが生成される。 3)空間的ノイズ圧縮SFは行われない。2) To allow point 1), an additional horizontal linear averaging filter is required in the motion compensated interpolator MCI. Therefore, a 4: 2: 2 format is generated from a 4: 1: 1 format before the motion vector is applied to the chrominance pixels. 3) No spatial noise compression SF is performed.
【0085】4)偶数出力フィールドの補間がルミナン
スの場合のモード2と同様に行われる(線形平均化、プ
ログラム性なし)。 5)クロミナンス信頼度CC(ソフトスイッチSSWの
クロマだけに使用される)は、ルミナンス信頼度CLの
半分である:CC=CL/2 6)線形平均化(1/2,1/2)を用いて4:2:2
→4:4:4の変換を行う。4) Interpolation of the even output fields is performed as in mode 2 for luminance (linear averaging, no programmability). 5) Chrominance confidence CC (used only for chroma of softswitch SSW) is half of luminance confidence CL: CC = CL / 2 6) with linear averaging (1/2, 1/2) 4: 2: 2
→ Convert 4: 4: 4.
【0086】図28には、スピードアップフィールドメ
モリSPUFMの入力及び出力と、フィールドメモリF
Mの入力及び出力と、動き評価器ME及び動き補償され
た補間器MCIの出力信号とに関する全体のタイミング
チャートが示されている。図中のF1NR、....、
F5NRは、ノイズ圧縮されたフィールドを表わしてい
る。FIG. 28 shows the input and output of the speed-up field memory SPUFM and the field memory F.
The overall timing charts for the M inputs and outputs and the output signals of the motion estimator ME and the motion compensated interpolator MCI are shown. F1NR ,. . . . ,
F5NR represents a noise-compressed field.
【0087】F3NR”に対し特殊な計算が行われる。
上記の如く、主ブロックゼロ動きベクトルMBZVの値
が0の場合、未だノイズ圧縮されていないフィールドF
5へのアクセスを有する垂直方向の時間的メジアンフィ
ルタが適用される。副ブロック動きベクトルSBMV及
び信頼度CLは分からないので、主ブロックゼロベクト
ルMBZV(z−1)が適用される。これにより、小さ
い時間的誤差が生じる。しかし、この誤差は無視し得る
ことがテストにより分かった。A special calculation is performed on F3NR ".
As described above, when the value of the main block zero motion vector MBZV is 0, the field F that has not been noise-compressed yet.
A vertical temporal median filter with access to 5 is applied. Since the sub block motion vector SBMV and the reliability CL are unknown, the main block zero vector MBZV (z-1) is applied. This causes a small temporal error. However, tests have shown that this error is negligible.
【0088】本発明に示された回路は、1個乃至複数個
のチップ上に集積することが可能であり、I2Cバスに
よって制御可能である。回路の一部は、適当なソフトウ
ェア及びプロセッサ手段とによって置き換えてもよい。
本発明は、4:3又は16:9の標準的な鮮明度、或い
は、テレビ受像機、衛生受信機、ビデオカセットレコー
ダ、及び、ビデオディスクプレーヤのような高品位装置
に使用することが可能である。The circuit shown in the present invention can be integrated on one or a plurality of chips and can be controlled by the I2C bus. Some of the circuitry may be replaced by appropriate software and processor means.
The invention can be used in standard definition of 4: 3 or 16: 9 or in high definition devices such as televisions, satellite receivers, video cassette recorders and video disc players. is there.
【0089】ディジタルビデオ信号の場合には、動き情
報を加えてもよい。このような場合、本発明は、既に存
在する動き情報を利用し、これによって、動き情報の生
成に関連する処理段階を省略、或いは、既に存在する動
き情報に従って適合させ得る。In the case of a digital video signal, motion information may be added. In such cases, the present invention may utilize pre-existing motion information, thereby omitting the processing steps associated with the generation of motion information, or adapting according to pre-existing motion information.
【図1】動き補償されたアップコンバータの第1の実施
例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a motion compensated upconverter.
【図2】動き補償されたアップコンバータの第2の実施
例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a motion compensated upconverter.
【図3】動き補償されたアップコンバータの第3の実施
例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of a motion compensated upconverter.
【図4】動き補償されたアップコンバータの第4の実施
例のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a fourth embodiment of a motion compensated upconverter.
【図5】動き補償されたアップコンバータの第5の実施
例のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a fifth embodiment of a motion compensated upconverter.
【図6】二つのフィールドメモリを備えた動き補償され
たアップコンバータの基本的なブロック図である。FIG. 6 is a basic block diagram of a motion-compensated up-converter with two field memories.
【図7】二つのフィールドメモリとノイズ圧縮とを備え
た動き補償されたアップコンバータの基本的なブロック
図である。FIG. 7 is a basic block diagram of a motion-compensated upconverter with two field memories and noise compression.
【図8】図2乃至7において行われるアップコンバージ
ョンの主要段階のタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart of main steps of up-conversion performed in FIGS. 2 to 7.
【図9】動き補償された補間器及び評価器で生成された
プロスキャングリッドの説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a proscan grid generated by a motion-compensated interpolator and an evaluator.
【図10】水平方向の前置フィルタと副サンプリングの
説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a horizontal prefilter and sub-sampling.
【図11】主ブロックと副ブロックの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of main blocks and sub blocks.
【図12】両側ブロック突き合わせの原理説明図であ
る。FIG. 12 is an explanatory view of the principle of the both-side block butting.
【図13】両側ブロック突き合わせで使用された副グリ
ッドから得られた幾つかの動きベクトルに対する小さい
位置的誤差の説明図である。FIG. 13 is an illustration of small positional error for some motion vectors obtained from subgrids used in double-sided block matching.
【図14】ノイズ測定ゾーンの説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a noise measurement zone.
【図15】周期的構造中に実現可能なベクトルの説明図
である。FIG. 15 is an explanatory diagram of vectors that can be realized in a periodic structure.
【図16】現在のベクトルブロック及び隣接するベクト
ルブロックの詳細図である。FIG. 16 is a detailed view of a current vector block and adjacent vector blocks.
【図17】垂直方向動きベクトル成分と垂直方向移動の
説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a vertical motion vector component and vertical movement.
【図18】副ブロック動きベクトルを生成するためその
動きベクトルが使用されるサブロック領域及び関連する
主ブロックの説明図である。FIG. 18 is an illustration of a sub-block region and associated main block in which motion vectors are used to generate sub-block motion vectors.
【図19】副ブロックの誤差と共に3次元グリッドを示
す図である。FIG. 19 is a diagram showing a three-dimensional grid together with an error of a sub block.
【図20】ノイズ圧縮器の単純化されたブロック図であ
る。FIG. 20 is a simplified block diagram of a noise compressor.
【図21】動き補償された補間器の第1の出力フィール
ドの説明図である。FIG. 21 is an illustration of a first output field of a motion compensated interpolator.
【図22】動き補償された補間器の第3の出力フィール
ドの説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram of a third output field of the motion-compensated interpolator.
【図23】第1のモード中の動き補償された補間器の第
2の出力フィールドの説明図である。FIG. 23 is an illustration of a second output field of the motion compensated interpolator during the first mode.
【図24】第1のモード中の動き補償された補間器の第
4の出力フィールドの説明図である。FIG. 24 is an illustration of a fourth output field of the motion compensated interpolator during the first mode.
【図25】第2のモード中の動き補償された補間器の第
2の出力フィールドの説明図である。FIG. 25 is an illustration of a second output field of a motion compensated interpolator during a second mode.
【図26】第2のモード中の動き補償された補間器の第
4の出力フィールドの説明図である。FIG. 26 is an illustration of a fourth output field of the motion compensated interpolator during the second mode.
【図27】ソフトスイッチと偶数/奇数選択の説明図で
ある。FIG. 27 is an explanatory diagram of soft switches and even / odd selection.
【図28】全体のタイミングチャートである。FIG. 28 is an overall timing chart.
2CO 2の補数手段 2MRE 第2の最小の行の誤差 ACP 動作的画像 ADD 結合手段 CC クロミナンス信頼度 CERR 最小の誤差 CH クロマ出力画素 CHR 最小のブロックの誤差のある行に対応する選択
された行 CI 補間されたクロマ画素 CL ルミナンス信頼度 CO クロマ出力画素 CUB 現在のブロック CUF 現在のフィールド d1 ,d2 ,d3 ,d4 フィルタリング方向 EOL 偶数出力ライン ESF 偶数ソースフィールド FBP フォールバック画素 F1,F3 ノイズ圧縮されたソースフィールド FM,FM1,FM2 フィールドメモリ I 入力 ISPU スピードアップ入力信号 LD11,...,LD16,LD21,...,LD
28,LD31,...,LD37,LD4
1,...,LD47,LD51,...,LD57
ライン遅延 LEB 左側のブロック LIM3 制限手段 MAX 最大値計算手段 MB 主ブロック MBE 最大のブロックの誤差の場所 MBMV 主ブロック動きベクトル MCI 動き補償された補間器 MCP 動き補償された画素 ME 動き評価器 MIN 最小値計算手段 MINBE 最小のブロックの誤差 MINRE 最小の行の誤差 MRE 最大の行の誤差の場所 MV 動きベクトル MVH 水平動きベクトル MVLE 左側ブロックの動きベクトルの場所 MVUP 上側ブロックの動きベクトルの場所 MVV 垂直動きベクトル N ノイズレベル NR ノイズ圧縮 O,OUP 出力 OF 制御信号 OF1,OF2,OF3,OF4 出力フィールド OIF 奇数の補間されたフィールド OLn 出力ライン OOFP 奇数出力フィールドの画素 OOL 奇数出力ライン OSF 奇数ソースフィールド PF 前のフィールド PNL0,PNL1,PNL2,PNL3 中心ゾーン PRED 予測器 PTD1,PTD2 遅延 RAM ベクトルメモリ SB 副ブロック SBMV 副ブロック動きベクトル SF 空間的ノイズ圧縮フィルタ SE 副ブロックの誤差 SNR 空間的ノイズ圧縮 SPUFM スピードアップフィールドメモリ SSW ソフトスイッチ SUB 減算手段 SW1,SW2,SWF スイッチ SWW 特定の探索ウィンドウ TF 時間的フィルタ TNR 時間的ノイズ圧縮 TNRS 時間的ノイズ圧縮オン/オフ信号 UPB 上側のブロック VMBB 垂直方向の主ブロックの境界2CO 2 Complement Means 2MRE Second Minimum Row Error ACP Motion Image ADD Combiner CC Chrominance Confidence CERR Minimum Error CH Chroma Output Pixels CHR Selected Row Corresponding to Errored Row of Minimum Block CI Interpolated Chroma Pixel CL Luminance Confidence CO Chroma Output Pixel CUB Current Block CUF Current Field d 1 , d 2 , d 3 , d 4 Filtering Direction EOL Even Output Line ESF Even Source Field FBP Fallback Pixel F1, F3 Noise Compressed source field FM, FM1, FM2 field memory I input ISPU speedup input signal LD11 ,. . . , LD16, LD21 ,. . . , LD
28, LD31 ,. . . , LD37, LD4
1 ,. . . , LD47, LD51 ,. . . , LD57
Line delay LEB Left block LIM3 Limiting means MAX Maximum value calculating means MB Main block MBE Maximum block error location MBMV Main block motion vector MCI Motion compensated interpolator MCP Motion compensated pixel ME Motion estimator MIN Minimum value Calculation means MINBE Minimum block error MINRE Minimum row error MRE Maximum row error location MV Motion vector MVH Horizontal motion vector MVLE Left block motion vector location MVUP Upper block motion vector location MVV Vertical motion vector N Noise level NR Noise compression O, OUP Output OF Control signal OF1, OF2, OF3, OF4 Output field OIF Odd interpolated field OLn Output line OOFP Odd output field pixel OOL Number Output Line OSF Odd Source Field PF Previous Field PNL0, PNL1, PNL2, PNL3 Center Zone PRED Predictor PTD1, PTD2 Delay RAM Vector Memory SB Subblock SBMV Subblock Motion Vector SF Spatial Noise Compression Filter SE Subblock Error SNR Spatial noise compression SPUFM Speed-up field memory SSW Soft switch SUB Subtractor SW1, SW2, SWF switch SWW Specific search window TF Temporal filter TNR Temporal noise compression TNRS Temporal noise compression ON / OFF signal UPB Upper block VMBB Vertical Orientation main block boundary
Claims (27)
2倍のフィールド周波数のフィールドを形成するため変
換され、動き評価が行われ、該2倍のフィールド周波数
のフィールド上で動き補償された補間が行われるインタ
ーレース方式のビデオ信号の動き補償されたアップコン
バージョンの方法であって、 該動き評価において、主ブロックの動きベクトル及び該
主ブロックよりも小さい副ブロックの動きベクトルは、
一つの入力フィールドに対し計算され、この計算に必要
とされる画素は、一つの入力フィールドのライン記憶手
段に格納され、一方、該動き補償された補間は、後続の
出力フィールドの該副ブロックの動きベクトル上で行わ
れることを特徴とする方法。1. An interlace in which a field of source field frequency is transformed to form a field of double field frequency, motion estimation is performed, and motion compensated interpolation is performed on the field of double field frequency. A method of motion-compensated up-conversion of a video signal of the method, wherein in the motion estimation, a motion vector of a main block and a motion vector of a sub-block smaller than the main block are
The pixels calculated for one input field and the pixels required for this calculation are stored in the line storage means of one input field, while the motion-compensated interpolation is performed in the sub-blocks of the subsequent output fields. A method characterized by being performed on a motion vector.
れ、一つの出力フィールドの記憶手段に格納され、該副
ブロックの動きベクトルは、次いで、後続の出力フィー
ルドに対し該格納された主ブロックの動きベクトルから
計算されることを特徴とする請求項1記載の方法。2. The motion vector of the main block is calculated and stored in the storage means of one output field and the motion vector of the sub-block is then stored for the subsequent output field of the stored main block. The method of claim 1, wherein the method is calculated from motion vectors.
補間の前に、特に、該空間的ノイズ圧縮と共に該ライン
記憶手段の中の少なくとも幾つかを用いて該2倍のフィ
ールド周波数のフィールド上で行われることを特徴とす
る請求項1又は2記載の方法。3. Spatial noise compression prior to said motion-compensated interpolation, in particular using at least some of said line storage means together with said spatial noise compression, at a field of said double field frequency. Method according to claim 1 or 2, characterized in that it is carried out above.
的ノイズ圧縮は、該動き補償された補間に含まれること
を特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項記載の
方法。4. Method according to claim 1, characterized in that temporal noise compression, in particular iterative temporal noise compression, is included in the motion-compensated interpolation.
ロックの動きベクトルは、各出力副ブロックのベクトル
に対し、現在の主ブロックを含む現在の副ブロックの最
も近くにある3個の主ブロックの中の上記主ブロックの
動きベクトルから一つのベクトルを選択することによ
り、該主ブロックの動きベクトルから計算されることを
特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項記載の方
法。5. To perform the motion-compensated interpolation, the motion vectors of the sub-blocks are, for each output sub-block vector, the three main sub-blocks closest to the current sub-block including the current main block. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is calculated from the motion vectors of the main block by selecting a vector from the motion vectors of the main block in the block.
けで行われ、該時間的ノイズ圧縮は、ルミナンス及び/
又はクロミナンス上で行われることを特徴とする請求項
3乃至5のうちいずれか1項記載の方法。6. The spatial noise compression is performed only on luminance, and the temporal noise compression is luminance and / or
Alternatively, the method is performed on chrominance.
びクロミナンスに対し行われることを特徴とする請求項
1乃至6のうちいずれか1項記載の方法。7. The method according to claim 1, wherein the motion-compensated interpolation is performed on luminance and chrominance.
れた補間中に4個の出力フィールドが生成され: − 第1の出力フィールドは現在の上記対の中の第1の
ソースフィールドから得られ; − 第2の出力フィールドは、上記現在の対の中の第1
及び第2のソースフィールドの組合せであり; − 第3及び第4の出力フィールドは、上記現在の対の
中の第2のソースフィールドと、次の対の中の第1のソ
ースフィールドの組合せであることを特徴とする請求項
1乃至7のうちいずれか1項記載の方法。8. Four output fields are generated during said motion compensated interpolation of each pair of source fields: a first output field is obtained from the first source field in the current pair. The second output field is the first in the current pair
And a second source field combination; the third and fourth output fields are a combination of the second source field in the current pair and the first source field in the next pair. 8. A method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is present.
つおきのソースフィールドに使用されることを特徴とす
る請求項1乃至8のうちいずれか1項記載の方法。9. Method according to claim 1, characterized in that during the motion estimation, a Proscan transform is used for every other source field.
は、水平方向に副サンプリングされた画素のグリッドに
基づいていることを特徴とする請求項9記載の方法。10. The method of claim 9, wherein during the motion estimation, the proscan transform is based on a grid of horizontally subsampled pixels.
合わせが行われることを特徴とする請求項1乃至10の
うちいずれか1項記載の方法。11. Method according to claim 1, characterized in that a block matching on both sides is performed during the motion evaluation.
正するため使用される周期的な構造の検出が行われるこ
とを特徴とする請求項1乃至11のうちいずれか1項記
載の方法。12. Method according to claim 1, characterized in that during the motion estimation a detection of the periodic structure used for correcting the motion vector is carried out.
方又は両方の成分は、計算されたノイズレベルに依存し
て強制的に0に近づけられることを特徴とする請求項1
乃至12のうちいずれか1項記載の方法。13. The method of claim 1, wherein during the motion estimation one or both components of the motion vector are forced closer to zero depending on the calculated noise level.
13. The method according to any one of 1 to 12.
ルタリングが該副ブロックの動きベクトルの一方又は両
方の成分上で行われることを特徴とする請求項5乃至1
3のうちいずれか1項記載の方法。14. Median filtering in the horizontal or vertical direction is performed on one or both components of the motion vector of the sub-block.
The method according to any one of 3 above.
度が副ブロックの誤差から計算され、クロミナンスに対
し該信頼度に依存するクロミナンス信頼度が更に計算さ
れ得る請求項5乃至14のうちいずれか1項記載の方
法。15. The method according to claim 5, wherein the reliability of the motion vector of the sub-block is calculated from the error of the sub-block, and the chrominance reliability of the chrominance depending on the reliability can be further calculated. Method described in section.
は、夫々、該信頼度及びクロミナンス信頼度によって制
御されることを特徴とする請求項15記載の方法。16. The method of claim 15, wherein the spatial and / or temporal noise compression is controlled by the confidence and chrominance confidence, respectively.
フィルタ、特に、メジアンフィルタを含むことを特徴と
する請求項3乃至16のうちいずれか1項記載の方法。17. Method according to claim 3, characterized in that the spatial noise compression comprises a directional filter, in particular a median filter.
ドからの夫々の画素の動き補償の予測器を含むことを特
徴とする請求項4乃至17のうちいずれか1項記載の方
法。18. A method according to any one of claims 4 to 17, characterized in that the temporal noise compression comprises a motion-compensated predictor of each pixel from the previous field.
的にノイズ圧縮された現在のフィールドと、該予測器か
ら得られる空間的及び/又は時間的にノイズ圧縮され、
かつ、動き補償された最後のソースフィールドの画素の
非線形結合を行うことを特徴とする請求項18記載の方
法。19. The iterative temporal noise compression is spatially noise compressed current field and spatial and / or temporal noise compression obtained from the predictor,
19. The method according to claim 18, characterized in that a non-linear combination of pixels of the last motion-compensated source field is performed.
なくとも二つの別個の補間フィルタのタイプの中で上記
第3の出力フィールドを構成するため使用されるタイプ
を制御する主ブロックのゼロベクトルは、該動き評価に
より得られたブロック突き合わせの誤差から計算される
ことを特徴とする請求項8乃至19のうちいずれか1項
記載の方法。20. Zero of the main block controlling the type of one of which is used to construct the third output field among at least two distinct interpolation filter types containing temporal components. A method according to any one of claims 8 to 19, characterized in that the vector is calculated from the block matching error obtained by the motion estimation.
って夫々制御される上記第2及び第4の出力フィールド
を構成するため、 − 上記第2及び第4の出力フィールドの両方で垂直方
向に時間的補間、又は、垂直方向に補間された画素と、 − フォールバック画素との組合せが使用され、何れの
場合でも、上記フォールバック画素は動き補償なしで使
用されることを特徴とする請求項15乃至20のうちい
ずれか1項記載の方法。21. In order to construct said second and fourth output fields which are respectively controlled by said reliability and chrominance reliability, vertical temporal interpolation in both said second and fourth output fields. , Or a combination of vertically interpolated pixels and a fallback pixel is used, in which case the fallback pixel is used without motion compensation. The method according to claim 1.
し水平方向に4の倍率で副サンプリングされたクロミナ
ンス画素を使用することを特徴とする請求項18乃至2
1のうちいずれか1項記載の方法。22. The predictor uses chrominance pixels that are sub-sampled horizontally by a factor of 4 with respect to the luminance pixels.
The method according to any one of 1.
って夫々制御される上記第2及び第4の出力フィールド
を構成するため、 − 上記第2及び第4の出力フィールドの両方で垂直方
向だけに補間された画素と、 − フォールバック画素との組合せが使用され、上記フ
ォールバック画素は動き補償なしで使用されることを特
徴とする請求項21又は22記載の方法。23. To construct said second and fourth output fields which are respectively controlled by said reliability and chrominance reliability: interpolated only in the vertical direction in both said second and fourth output fields. 23. Method according to claim 21 or 22, characterized in that a combination of the following pixels is used: fallback pixels, and the fallback pixels are used without motion compensation.
き補償されたアップコンバージョン用の装置であって、 − 一つの入力に対し主ブロックの動きベクトル及び該
主ブロックよりも小さい副ブロックの動きベクトルを計
算するため使用される画素を格納するライン記憶手段を
有し、フィールドからフィールドで動き評価を行う動き
評価器に、その入力及び出力が接続され、入力フィール
ドを受ける第2の記憶手段と; − 該第2の記憶手段の上記出力フィールドを2倍のフ
ィールド周波数のフィールドに変換する後続の第1の記
憶手段と; − 該動き評価器から該副ブロックの動きベクトルを受
け、次の出力フィールド中に該第1の記憶手段から得ら
れた出力信号上でフィールドからフィールドで動き補償
を行ない、動き補償されたアップコンバージョン出力信
号を発生する動き補償された補間器に、その入力及び出
力が接続された第3の記憶手段とからなる請求項1乃至
23のうちいずれか1項記載の方法に関係のある装置。24. An apparatus for motion-compensated up-conversion of an interlaced video signal, the method comprising: calculating a motion vector of a main block and a motion vector of a sub-block smaller than the main block for one input. Second storage means for receiving an input field, the input and output of which are connected to a motion estimator for performing a motion evaluation from field to field, the line storage means storing pixels used for the purpose; A first subsequent storage means for converting the output field of the second storage means into a field of double field frequency; and-receiving a motion vector of the sub-block from the motion estimator and storing it in the next output field. Field-to-field motion compensation is performed on the output signal obtained from the first storage means to obtain motion-compensated upcoding. Device according to any one of claims 1 to 23, which comprises a motion-compensated interpolator for generating an inverted output signal, and a third storage means connected to its input and output. .
き補償されたアップコンバージョン用の装置であって、 − ソースフィールドを2倍のフィールド周波数のフィ
ールドに変換するため使用される第1の記憶手段と; − 一つの入力フィールドに対し主ブロックの動きベク
トル及び該主ブロックよりも小さい副ブロックの動きベ
クトルを計算するため使用される画素を格納するライン
記憶手段を含み、フィールドからフィールドで動き評価
を行う動き評価器に、その入力及び出力が接続された後
続の第2の記憶手段と; − その入力及び出力が、該動き評価器から該副ブロッ
クの動きベクトルを受け、次の出力フィールド中に該第
2の記憶手段の出力から得られた出力信号上でフィール
ドからフィールドで動き補償を行ない、動き補償された
アップコンバージョン出力信号を発生する動き補償され
た補間器に接続された第3の記憶手段とからなる請求項
1乃至23のうちいずれか1項記載の方法に関係のある
装置。25. A device for motion-compensated upconversion of an interlaced video signal, comprising: first storage means used for converting a source field into a field of double field frequency; A motion estimation for performing a motion estimation from field to field, including line storage means for storing pixels used for calculating a motion vector of a main block and a motion vector of a sub-block smaller than the main block for one input field. A second subsequent storage means having its input and output connected to the input device; and its input and output receiving the motion vector of the sub-block from the motion estimator and the second output field in the next output field. Motion compensated from field to field on the output signal obtained from the output of the storage means of Device according to any one of claims 1 to 23, comprising a third storage means connected to a motion compensated interpolator for generating an upconversion output signal.
き補償されたアップコンバージョン用の装置であって、 − ソースフィールドを2倍のフィールド周波数のフィ
ールドに変換するため使用される第1の記憶手段と; − 一つの出力フィールドに対し主ブロックの動きベク
トルを計算し、記憶手段に格納し、次いで、次の出力フ
ィールドに対し該主ブロックの動きベクトルから該主ブ
ロックよりも小さい副ブロックの動きベクトルを計算
し、フィールドからフィールドで動き評価を行う動き評
価器に、その入力及び出力が接続された後続の第2の記
憶手段と; − 該動き評価器から該副ブロックの動きベクトルを受
け、次の出力フィールド中に該第2の記憶手段の出力か
ら得られた出力信号上でフィールドからフィールドで動
き補償を行い、上記動き補償されたアップコンバージョ
ン出力信号を発生する動き補償された補間器に、その入
力及び出力が接続された第3の記憶手段とからなる請求
項1乃至23のうちいずれか1項記載の方法に関係のあ
る装置。26. A device for motion-compensated upconversion of an interlaced video signal, comprising: first storage means used for converting a source field into a field of double field frequency; The motion vector of the main block is calculated for one output field and stored in the storage means, and then the motion vector of the sub block smaller than the main block is calculated from the motion vector of the main block for the next output field. A subsequent second storage means, the inputs and outputs of which are connected to a motion estimator that performs field-to-field motion estimation; and-the next output field that receives the motion vector of the sub-block from the motion evaluator. Motion compensation is performed from field to field on the output signal obtained from the output of the second storage means, 24. A method as claimed in any one of claims 1 to 23, comprising a motion compensated interpolator for generating the motion compensated upconversion output signal and a third storage means having its input and output connected. Equipment related to.
き補償されたアップコンバージョン用の装置であって、 − ソースフィールドを2倍のフィールド周波数のフィ
ールドに変換するため使用される第1の記憶手段と; − 第2の記憶手段の入力信号は、該第1の記憶手段の
出力信号から得られ、かつ、動き評価器から動き情報を
受け、第2の記憶手段の出力から得られた出力信号上で
フィールドからフィールドで動き補償を行い、動き補償
されたアップコンバージョン出力信号を発生する動き補
償された補間器の第1の入力に供給され、該動き補償さ
れた補間器の第2の入力の信号は、第2の記憶手段の出
力信号から得られる後続の第2の記憶手段と; − 該第2の記憶手段の出力信号を第2の入力に受け、
第1の入力の信号は、該第1の記憶手段の出力信号から
得られ、一つの出力フィールドに対し主ブロックの動き
ベクトルを計算し、記憶手段に格納し、次いで、次の出
力フィールドに対し、該主ブロックの動きベクトルか
ら、該主ブロックよりも小さい副ブロックの動きベクト
ルを計算することにより、フィールドからフィールドで
動き補償を行なう動き評価器とからなる請求項1乃至2
3のうちいずれか1項記載の方法に関係のある装置。27. A device for motion-compensated up-conversion of an interlaced video signal, comprising: first storage means used for converting a source field into a field of double field frequency; The input signal of the second storage means is obtained from the output signal of the first storage means, receives the motion information from the motion evaluator, and is the field on the output signal obtained from the output of the second storage means. To a first input of a motion-compensated interpolator for performing motion compensation in the field to produce a motion-compensated up-conversion output signal, the signal at the second input of the motion-compensated interpolator being A subsequent second storage means obtained from the output signal of the second storage means; and-receiving an output signal of the second storage means at a second input,
The signal at the first input is obtained from the output signal of the first storage means, calculates the motion vector of the main block for one output field, stores it in the storage means and then for the next output field. 3. A motion estimator for performing motion compensation from field to field by calculating a motion vector of a sub-block smaller than the main block from the motion vector of the main block.
An apparatus related to the method according to any one of 3.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR95400721:7 | 1995-03-31 | ||
| EP95400721 | 1995-03-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08322019A true JPH08322019A (en) | 1996-12-03 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8072630A Pending JPH08322019A (en) | 1995-03-31 | 1996-03-27 | Method and apparatus for up-conversion with motion compensated |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08322019A (en) |
| DE (1) | DE69604106T2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067952A1 (en) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Hitachi, Ltd. | Method and device for converting number of frames of image signals |
| KR100429811B1 (en) * | 2002-03-29 | 2004-05-03 | 삼성전자주식회사 | A apparatus for processing image |
-
1996
- 1996-03-22 DE DE1996604106 patent/DE69604106T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-27 JP JP8072630A patent/JPH08322019A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067952A1 (en) * | 1998-06-25 | 1999-12-29 | Hitachi, Ltd. | Method and device for converting number of frames of image signals |
| US6611294B1 (en) * | 1998-06-25 | 2003-08-26 | Hitachi, Ltd. | Method and device for converting number of frames of image signals |
| KR100429811B1 (en) * | 2002-03-29 | 2004-05-03 | 삼성전자주식회사 | A apparatus for processing image |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69604106T2 (en) | 2000-01-05 |
| DE69604106D1 (en) | 1999-10-14 |
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