JPH0888867A

JPH0888867A - 補間装置

Info

Publication number: JPH0888867A
Application number: JP7255552A
Authority: JP
Inventors: Brion L Dunbar; ブライアン・エル・ダンバー; Daniel J Chaplin; ダニエル・ジェイ・チャプリン
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1996-04-02
Anticipated expiration: 2015-09-07
Also published as: GB2293074A; JP2955984B2; GB2293074B; US5668609A; DE19532151A1; GB9517635D0

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ビデオ信号において、オブジェクトがフィー
ルド・レートで水平に移動しているときにも、確実に動
きを検出して、適切な補間信号を発生する。【解決手段】ビデオ信号をフレーム・ベース補間器１
２及びフィールド・ベース補間器１４に入力し、フレー
ム補間信号及びフィールド補間信号を発生して、混合器
１６に供給する。フレーム補間信号をフレーム遅延回路
１８にも供給し、加算回路２０は、フレーム遅延回路１
８の入力信号及び出力信号から時間的にろ波したフレー
ム補間信号を発生し、混合器１６に供給する。減算回路
２２は、フレーム遅延回路１８の遅延出力信号をフレー
ム補間信号から減算して、動き信号を発生する。絶対値
及びルックアップ・テーブル２４は、動き信号及び時間
的ろ波係数に応じて混合信号を発生し、混合器１６の選
択及び混合動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオ・プロダク
ション・スイッチャ、特に、動き検出器を用い、クロマ
・キー装置用のキー信号補間器としても使用できる補間
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在利用可能な動き検出器には種々の例
がある。かかる従来の動き検出器の１つは、アメリカ合
衆国カリフォルニア州グラス・バレーのザ・グラス・バ
レー・グループ・インコーポレイテッドが製造している
カレイドスコープ・デジタル画像マニピュレータに使用
されており、これを図２に示す。この従来技術では、同
じフィールド極性、即ち、フレーム間（インターフレー
ム）の動きによる２つのフレームの間におけるピクセル
毎の絶対的な差により、動きを検出している。この際、
ビデオ入力信号を直列された３個のフィールド遅延回路
５０、５２及び５４に入力しているので、４つの連続し
たフィールドを表す４つの出力信号を発生できる。２つ
の連続したフレームの内の奇数フィールドのビデオ信
号、即ち、ビデオ入力端子及び遅延回路５２からのビデ
オ信号をフレーム間動き検出器５１に入力する。また、
同じ２つのフレームの内の偶数フィールドのビデオ信
号、即ち、遅延回路５０及び５４からのビデオ信号を別
のフレーム間動き検出器５３に入力する。

【０００３】これらフレーム間動き検出器５１及び５３
は、同じ構成であり、同じ動作を行うので、検出器５１
は括弧を用いずに、また検出器５３は括弧を用いて説明
する。減算回路５６（６４）は、ビデオ入力信号（遅延
回路５０の出力信号）と、２フィールド（即ち、１フレ
ーム）遅延された遅延回路５２（５４）の出力信号とを
差を求める。絶対値回路５８（６６）は、減算回路５６
（６４）の出力信号の絶対値を求め、減算回路６０（６
８）は、求めた絶対値をマイクロプロセッサ（μＰ：図
示せず）からのしきい値と比較する。２つのフィールド
間の差がしきい値未満ならば、動きが検出されず、ま
た、この差がしきい値よりも大きければ、動きが検出さ
れる。乗算器６２（７０）は、減算器６０（６８）の出
力信号をμＰからの係数と乗算して、動き検出信号とす
る。これら乗算器６２及び７０からの動き検出信号をプ
ログラム可能なリード・オンリ・メモリ（ＰＲＯＭ）７
２に入力し、動き値を発生する。なお、このＰＲＯＭ７
２は、アドレス入力端子に、フレーム間動き検出器５１
及び５３からの動き検出信号を受け、対応するアドレス
位置に記憶された動き値をデータ端子から出力するたル
ックアップ・テーブルである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】６０Ｈｚで５２５ライ
ン（走査線）のＤ１フォーマットであるフィールド・イ
ンターバルに一致する一定の水平レートにて通常のイン
ターバルで移動するオブジェクト、例えば、文字発生器
が発生した文字の如き画像の大きさを変更する際に、動
き検出器に関する問題が生じる。すなわち、文字が次の
フレーム内の他の同じ形状の文字に重なってしまうよう
なレートで、１組の文字が水平に移動している場合、２
つのフレーム間の差がしきい値未満なので、動き検出器
は、だまされて動きがない旨の出力を発生する。しか
し、１つのフレーム内の２つのフィールドを用いて補間
を行うと、その結果は、文字及び背景間の不正確な補間
となる。この動きの結果として、文字が２つの連続した
フィールドの一方のみに存在して、その後の補間によ
り、黒及び白のピクセルの組み合わせが発生して、灰色
のピクセルを出力する。

【０００５】したがって、本発明の目的は、ビデオ信号
において、オブジェクトがフィールド・レートで水平に
移動しているときにも、動きを確実に検出して、適切な
補間信号を発生できる補間装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の補間装置は、動
き検出器を用いており、そのままキー信号補間器として
も使用できる。本発明では、ビデオ信号内のフィールド
間（インターフィールド）の差を検出し、その情報を用
いて、現在のフィールド・データのみでどのように補間
を行うかを指示する。フレームに基づいた補間器（フレ
ーム・ベース補間器）は、キー信号などの入力ビデオ信
号に対してフィールド間補間信号（フレーム補間信号）
を発生し、フィールドに基づいた補間器（フィールド・
ベース補間器）は、入力ビデオ信号に対してフィールド
内（イントラフィールド）補間信号（フィールド補間信
号）を発生する。フィールド間補間信号を１フレームだ
け遅延させて、現在のフィールド間補間信号から減算し
て、動きを検出する。この動きの検出に応じて、絶対値
／ルックアップ・テーブル（変換手段）をアクセスし
て、混合係数（混合信号）を発生する。１フレーム遅延
したフィールド間補間信号を現在のフィールドと共に平
均化して、平均化したフィールド間補間信号を発生す
る。フィールド間補間信号、平均化したフィールド間補
間信号及びフィールド内補間信号を混合係数と共に混合
器に入力する。この混合器は、フィールド内補間信号
と、フィールド間補間信号又は平均化したフィールド間
補間信号との組み合わせを、入力ビデオ信号用の補間し
た出力信号として発生する。

【０００７】本発明の他の目的、効果及び新規な特徴
は、添付図を参照した以下の詳細な説明より明らかにな
ろう。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による動き検出器
を用いた補間装置のブロック図であり、キー信号補間器
にそのまま使用できる。フレーム・ベース補間器１２
は、入力ビデオ信号のフレーム用の複数のライン（走査
線）のデータを受ける。すなわち、偶数ラインは、処理
すべきライン（ＣＴＲ）と同じフィールドのものであ
り、奇数ラインは、同じフレームの別のフィールドのも
のである。フィールド・ベース補間器１４は、入力ビデ
オ信号のフレームで処理すべきライン（ＣＴＲ）と同じ
フィールドの複数のライン・データを受ける。なお、補
間器１２及び１４の入力データ側の数字は、処理すべき
ライン（ＣＴＲ）に対する相対的なライン番号を示す。
従来のクロマ・キー発生器からのキー信号でもよい入力
ビデオ信号をこれら補間器１２及び１４の両方に入力し
て、２つの補間された信号、即ち、フィールド間補間信
号（同じフレーム内の異なるフィールドの間の補間信
号、即ち、フレーム補間信号）及びフィールド内補間信
号（単一のフィールド内の補間信号、即ち、フィールド
補間信号）を発生する。

【０００９】これらフィールド内補間信号及びフィール
ド間補間信号を混合器（混合手段）１６に入力する。フ
ィールド間補間信号は、フレーム遅延回路１８にも入力
する。このフレーム遅延回路（遅延手段）１８で１フレ
ーム分だけ遅延された出力信号を加算回路２０に入力し
て、平均化した、即ち、時間的にろ波した（フィルタ処
理した）フィールド間補間信号を発生する。なお、ろ波
手段として動作する加算回路２０は、フレーム・ベース
補間器１２及び遅延回路１８の出力信号を加算する加算
器Ｍと、この加算器Ｍの出力信号を２分の１にして平均
値を求める乗算器（Ｋ＝０．５）とを具えている。この
平均化した補間信号を混合器１６に入力する。フレーム
遅延回路１８の出力信号を減算回路（減算手段）２２に
入力する。この減算回路２２は、フレーム遅延回路１８
の入力信号からフレーム遅延回路１８の出力信号を減算
し、２つの連続した補間フレーム信号の差を求める。減
算回路２２の出力信号は、動き信号であり、変換手段で
ある絶対値及びルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）２４
に入力する。この絶対値及びルックアップ・テーブル２
４の別の入力信号は、マイクロプロセッサ（μＰ：図示
せず）からの時間フィルタ係数である。この絶対値及び
ルックアップ・テーブル２４は、減算回路２２からの動
き信号の絶対値を求め、この絶対値及び時間フィルタ係
数の組み合わせで決まる出力信号を、混合器１６用の混
合信号（混合係数）として発生する。なお、遅延回路１
８、加算回路２０、減算回路２２及び絶対値ルックアッ
プ・テーブル２４は、判定手段を構成する。

【００１０】絶対値ルックアップ・テーブル２４からの
混合信号は、第１混合信号成分及び第２混合信号成分の
組み合わせである。混合器１６は、マルチプレクサ（選
択）機能及び混合機能を兼ね備えている。よって、混合
器１６では、絶対値及びルックアップ・テーブル２４か
らの混合信号の一方の成分に応じて、フィールド・ベー
ス補間器１４からのフィールド内補間信号と混合する信
号を、マルチプレクサ機能により、フレーム・ベース補
間器１２からのフィールド間補間信号及び加算回路２０
からの平均化した（時間的にろ波した）フィールド間補
間信号から選択する。また、混合器１６の混合機能は、
フィールド・ベース補間器２４からのフィールド内補間
信号を、マルチプレクサ機能の出力信号と混合するが、
その混合比は、絶対値及びルックアップ・テーブル２４
からの混合信号の他の成分に応じて制御される。よっ
て、混合比によっては、混合器１６の出力信号を、フィ
ールド・ベース補間器１４からのフィールド内補間信号
のみとしたり、フレーム・ベース補間器１２又は加算回
路２０からのフィールド間補間信号のみとすることもで
きる。

【００１１】ところで、μＰから絶対値及びルックアッ
プ・テーブル２４への時間フィルタ係数入力は、操作者
が制御ノブ又は他の方法で設定できる可変レジスタ値で
あり、混合器１６で用いる加算回路２０からの時間的に
ろ波したデータ（即ち、平均化したフィールド間補間信
号）の相対量を決める。最も簡単な例では、時間フィル
タ係数は、オン又はオフである。時間フィルタ係数がオ
フの場合、混合器１６がフィールド間補間信号及びフィ
ールド内補間信号を混合するような混合信号を絶対値ル
ックアップ・テーブル２４が発生する。また、時間フィ
ルタ係数がオンの場合、混合器１６が平均化されたフィ
ールド間補間信号及びフィールド内補間信号を混合する
ような混合信号を絶対値ルックアップ・テーブル２４が
発生する。すなわち、絶対値及びルックアップ・テーブ
ル２４では、この時間フィルタ係数に応じて、混合器１
６のマルチプレクサ機能を制御する上述の混合信号の一
方の成分を発生する。

【００１２】次に、例としての表１を参照する。

【表１】フレーム・ベース補間器１２が現在のフィールド４を作
成するとき、このフレーム・ベース補間器はフィールド
３及び４からの情報を用いる。同時に、フレーム遅延回
路１８の出力が同じ補間を与えるが、フィールド１及び
２からの情報である。フレーム・ベース補間器１２がフ
ィールド３及びフィールド４のラインの中間のラインを
作成すると、フィールド１，２におけるこのラインでは
ない「新たな」ラインにおける任意の変化が、減算器２
２の出力端に動きとして現れる。次に、この動きを用い
て、絶対値及びルックアップ・テーブル２４から混合信
号を発生して、フィールド間補間信号の多い混合からフ
ィールド内補間信号の多い混合とする。これによると、
動きのアーティファクトの影響がない。すなわち、混合
器１６は、絶対値及びルックアップ・テーブル２４から
の混合信号に応じて、フレーム補間信号及びフィールド
補間信号を混合して、動きが存在するときにフィールド
補間信号を出力信号として発生し、動きが存在しないと
きにフレーム補間信号を上記出力信号として発生する。
なお、混合器１６の出力信号は、補間信号である。例え
ば、入力信号がクロマ・キー発生器からのキー信号の場
合には、混合器１６からの出力信号が、補間されたキー
信号となる。

【００１３】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、同じ構成
で、改良されたキー信号補間器が得られる。本発明の補
間装置は、フレーム・ベース補間及びフィールド・ベー
ス補間の両方を実行し、これら補間結果を混合器に入力
する。また、２つの補間フレーム間の差を求めて、この
差に応じた混合信号（混合係数）を発生する。そして、
動きを検出した際に、フィールド・ベース補間を出力
し、動きが検出されない際に、フレーム・ベース補間を
出力する。よって、ビデオ信号において、オブジェクト
がフィールド・レートで水平に移動しているときにも、
適切な補間信号を発生できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による補間装置のブロック図である。

【図２】従来の動き検出器のブロック図である。

【符号の説明】

１２フレーム・ベース補間器１４フィールド・ベース補間器１６混合器（混合手段）１８フレーム遅延回路（遅延手段）２０加算回路（ろ波手段）２２減算回路（減算手段）２４絶対値及びルックアップ・テーブル（変換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ダニエル・ジェイ・チャプリンアメリカ合衆国カリフォルニア州 95959ネバダ・シティブレントウッド・コート 11878

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ・データの１フレーム内の隣接し
たラインのデータを入力として受け、各ラインに対して
フレーム補間信号を発生するフレーム・ベース補間器
と、ビデオ・データの１フィールド内の隣接したラインのデ
ータを入力として受け、各ラインに対してフィールド補
間信号を発生するフィールド・ベース補間器と、上記フレーム補間信号と、該フレーム補間信号を１フレ
ームだけ遅延させた遅延フレーム補間信号との差に応じ
た混合信号を判定する判定手段と、上記混合信号に応じて上記フレーム補間信号及び上記フ
ィールド補間信号を混合し、動きが存在するときに上記
フィールド補間信号を出力信号として発生し、動きが存
在しないときに上記フレーム補間信号を上記出力信号と
して発生する混合手段とを具えた補間装置。
【請求項２】上記判定手段は、上記フレーム補間信号を１フレームだけ遅延して、遅延
したフレーム補間信号を発生する遅延手段と、上記フレーム補間信号から上記遅延したフレーム補間信
号を減算して、動き信号を発生する減算手段と、上記動き信号を上記混合信号に変換する変換手段とを具
えることを特徴とする請求項１の補間装置。
【請求項３】上記判定手段は、上記遅延したフレーム
補間信号及び上記フレーム補間信号から時間的にろ波し
たフレーム補間信号を発生するろ波手段を更に具え、上記時間的にろ波したフレーム補間信号を上記混合手段
に入力することを特徴とする請求項２の補間装置。
【請求項４】上記変換手段は、第１混合信号及び第２
混合信号の組み合わせ混合信号として上記混合信号を発
生する手段を具え、上記混合手段が上記第１混合信号を用いて、上記時間的
にろ波したフレーム補間信号及び上記フレーム補間信号
を混合して、最終フレーム補間信号を発生し、上記混合手段が上記第２混合信号を用いて、上記最終フ
レーム補間信号及び上記フィールド補間信号を混合して
上記出力信号を発生することを特徴とする請求項３の補
間装置。