JPH09130760A

JPH09130760A - Ｍｕｓｅデコーダ

Info

Publication number: JPH09130760A
Application number: JP7281015A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 寛伊藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】動き検出回路の誤検出が発生しても安価な回
路構成で画像の揺らぎを防止する。【解決手段】振幅比較回路１０は静止画処理回路６か
らの静止画信号ｆの振幅と所定の閾値ＴＨを画素単位で
比較し、ｆ≧ＴＨの場合に「０」、ｆ＜ＴＨの場合に
「１」となる１ビット幅の振幅比較信号ｉを出力する。
混合回路１１のセレクタ２９は振幅比較信号ｉが「０」
の場合に混合信号ｈを選択し、振幅比較信号ｉが「１」
の場合に動画処理回路６からの動画信号ｅを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オフセットサブサ
ンプリングにより帯域圧縮されて伝送された高品位テレ
ビジョン信号を復調するＭＵＳＥデコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、広帯域の高品位テレビジョン信
号（ハイビジョン信号）を帯域圧縮して伝送する方式の
１つとしてＭＵＳＥ（Multiple Sub-Nyquist Sampling
Encoding）方式が知られている。この方式では、フィー
ルド間、フレーム間、ライン間オフセットサブサンプリ
ングを組み合わせて行い、映像信号の帯域を圧縮してい
る。

【０００３】ＭＵＳＥエンコーダ、つまり送信側では、
約２０ＭＨｚの帯域を有する静止画部分に対して、フィ
ールド間とフレーム間のオフセットサブサンプリングを
カスケードに組み合わせて行い、帯域を８.１ＭＨｚま
で圧縮する。つまり、連続する４つのフィールドでサン
プリング点を順次変更してサブサンプリングを行い、４
フィールドで１枚の静止画を伝送する。

【０００４】一方、動画部分の帯域圧縮であるが、静止
画と同様の圧縮処理は多重像の原因となる。よって、動
画部分に対しては、１６.２ＭＨｚに帯域制限した後、
ライン間オフセットサブサンプリングを行う。つまり、
１フィールドで１枚の動画を伝送する。動画の伝送可能
帯域が静止画に比べて狭いが、人間の視覚特性は静止画
に対して動画では劣るので、視覚的に大きな問題にはな
らない。

【０００５】上記の方法で帯域圧縮された静止画部分と
動画部分は、動き検出によって適応的に混合されて、Ｍ
ＵＳＥ信号として伝送される。このようなＭＵＳＥ方式
により帯域圧縮されて伝送されたハイビジョン信号（Ｍ
ＵＳＥ信号）を受信して復調するＭＵＳＥデコーダで
は、静止画領域と動画領域で異なる処理を施す。すなわ
ち、静止画領域ではフレーム間とフィールド間の内挿処
理を行い、４フィールドの画素を用いて１枚の高品位画
像を得る。また、動画領域の場合には上記テンポラル
（時間）処理は行わずに空間内挿、すなわちフィールド
内の内挿処理を行う。また、動き量が動き検出回路にお
いて一般的には複数のフレーム間の相関に基づいて画素
単位で検出され、静止画処理された映像信号と動画処理
された映像信号が混合回路において動き量に応じて適応
的に混合される。

【０００６】図７は従来のＭＵＳＥデコーダを示し、こ
のデコーダは入力端子１、入力処理回路２、フレームメ
モリ３、４、動画処理回路５、静止画処理回路６、動き
検出回路７、混合回路８及び出力端子９を有する。この
ような構成において、入力端子１を介して入力したＭＵ
ＳＥ信号ａに対し、入力処理回路２は同期分離や、ディ
エンファシス、コントロール信号検出等の処理を施し、
現フレーム信号ｂをフレームメモリ３、動画処理回路
５、静止画処理回路６及び動き検出回路７に出力する。

【０００７】フレームメモリ３はこの現フレーム信号ｂ
を１フレーム期間遅延し、１フレーム遅延信号ｃをフレ
ームメモリ４、静止画処理回路６及び動き検出回路７に
出力する。フレームメモリ４はこの１フレーム遅延信号
ｃを更に１フレーム期間遅延し、現フレーム信号ｂに対
して２フレーム期間遅延された２フレーム遅延信号ｄを
静止画処理回路６及び動き検出回路７に出力する。

【０００８】動画処理回路５は現フレーム信号ｂを用い
てフィールド内の内挿処理を行って動画信号ｅを出力
し、静止画処理回路６はこれらの現フレーム信号ｂ、１
フレーム遅延信号ｃ及び２フレーム遅延信号ｄを用いて
フレーム間及びフィールド間の内挿処理を行い、静止画
信号ｆを出力する。動き検出回路７は現フレーム信号
ｂ、１フレーム遅延信号ｃ及び２フレーム遅延信号ｄを
用いて１フレーム間、２フレーム間等のフレーム間差を
検出し、その差分信号の絶対値の大きさを動き信号ｇと
する。混合回路８では画素単位で動画信号ｅと静止画信
号ｆを動き信号ｇに応じた割合で適応的に混合し、混合
信号ｈを出力端子９を介して出力する。

【０００９】図８は混合回路８の一例を詳細に示し、動
画信号ｅと静止画信号ｆと動き信号ｇがそれぞれ入力す
る端子２１〜２３、係数乗算器２４、２５、加算器２６
及び混合信号ｈの出力端子２７を有する。係数乗算器２
４、２５ではそれぞれ静止画信号ｆ、動画信号ｅに対し
て動き信号ｇに応じた係数α１、α２を乗算し、この係
数乗算器２４、２５の各出力信号が加算器２６により加
算されて混合信号ｈとして出力される。

【００１０】ここで、例えば動き信号ｇ（変数Ｎとす
る）が６ビット幅の信号と仮定すると、動き信号Ｎと係
数α１、α２は以下の関係が成立する。 α１＝１−Ｎ／６３ α２＝Ｎ／６３

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ＭＵＳＥデコーダの静止画処理系と動画処理系には、時
間軸方向に重心のずれが存在する。この重心のずれを図
９を参照して説明する。図９において、範囲７１が静止
画処理の時間軸方向の広がりを示し、静止画処理では４
フィールドｆ１〜ｆ４の画像データを内挿処理のために
用いるので、静止画の時間軸の重心はフィールドｆ２、
ｆ３の中間位置である位相Ａに位置する。これに対し、
動画処理では内挿処理のために現フィールドｆ１のみを
使用するので、領域７２によって示すように時間軸方向
には広がりを持たず、フィールドｆ１の位置である位相
Ｂに位置する。したがって、静止画と動画の各重心は
１.５フィールド分ずれている。

【００１２】このように静止画と動画の重心がずれてい
るので、動き検出回路７において検出ミスが発生する
と、重心のずれに起因する画像のゆらぎ妨害が発生する
という問題点がある。図１０を参照して、このゆらぎ妨
害について説明する。図１０は振幅が小さい円領域９１
の中に、振幅が同じく小さい長方形領域９２が存在する
物体を示し、この円と長方形で構成された物体が静止状
態（ａ）から不規則な速度で左から右方向に水平に動き
出す状態（ｂ）〜（ｅ）を示している。

【００１３】ここで、長方形９２の輪郭に注目すると、
水平に動いている長方形の輪郭部は動画領域であると判
断すべきであるが、静止画として誤検出した場合には、
図１０においてハッチングで示すように円と長方形の映
像信号がテンポラル内挿される領域９３が発生する。図
１０に示すように、この領域９３は状態（ｂ）から
（ｃ）及び（ｄ）から（ｅ）のように物体の移動速度が
遅いときには狭くなり、逆に状態（ａ）から（ｂ）及び
（ｃ）から（ｄ）のように速度が速い時には広がる。し
たがって、物体の速度の変化に応じて、円の中の長方形
の輪郭が不自然に動き、揺らいで見えることになる。

【００１４】なお、上記問題点を解決するために、動き
検出回路７の検出精度を向上させて誤検出を軽減又は除
去する方法が数多く提案されているが、動き検出回路７
の改善には限界がある。また。ＭＵＳＥデコーダが出力
する高品位テレビジョン信号の解像度を向上するため
に、動き検出感度を静止画と判断し易くするように設定
する場合もあるので、この場合には動画を静止画と誤検
出する割合が増加する。

【００１５】また、上記問題点を解決する他の方法とし
ては、例えば特公平６−１０１８４０号公報には、１フ
ィールド前の画像成分を動画処理回路に入力させて１フ
ィールド前の画像位相へと動きベクトル補正を行う方法
が知られているが、この方法では回路構成が複雑にな
る。本発明は上記従来の問題点に鑑み、動き検出回路の
誤検出が発生しても安価な回路構成で画像の揺らぎを防
止することができるＭＵＳＥデコーダを提供することを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、オフセットサブサンプリングにより帯
域圧縮されて伝送されたＭＵＳＥ信号を復調するＭＵＳ
Ｅデコーダにおいて、ＭＵＳＥ信号を入力処理する入力
処理手段と、入力処理手段により入力処理された信号を
用いてフレーム間及びフィールド間内挿処理を行う静止
画処理手段と、入力処理手段により入力処理された信号
を用いてフィールド内内挿処理を行う動画処理手段と、
フレーム間の相関により動き領域を検出する動き検出手
段と、動き検出手段の出力により静止画処理手段及び動
画処理手段により処理された各信号を適応的に混合する
ことのできる混合手段と、映像信号の振幅と閾値を比較
する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて前記混
合手段を制御する制御手段とを有することを特徴とす
る。

【００１７】制御手段は、映像信号の振幅が閾値より大
きい場合に静止画処理手段及び動画処理手段により処理
された各信号を適応的に混合した信号を出力し、映像信
号の振幅が閾値より小さい場合に前記動画処理手段によ
り処理された信号を出力するように前記混合手段を制御
する。比較手段で振幅が閾値と比較される映像信号とし
ては、入力処理手段により入力処理された、あるいは、
その後内挿処理された映像信号、静止画処理手段により
処理された映像信号、あるいは動画処理手段により処理
された映像信号等、いずれの映像信号を採用してもよ
い。

【００１８】このように映像信号の振幅が閾値より小さ
い場合には常に動画処理された映像信号を出力すること
で、動き検出回路の誤検出が発生しても画像の揺らぎを
防止することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明によるＭＵＳＥデコ
ーダの一例を示すブロック図、図２は図１の振幅比較回
路を詳細に示すブロック図、図３は図１の混合回路を詳
細に示すブロック図、図４は図１のＭＵＳＥデコーダの
出力画像を示す説明図である。

【００２０】図１において、入力端子１、入力処理回路
２、フレームメモリ３，４、動画処理回路５、静止画処
理回路６、動き検出回路７及び出力端子９は図７に示す
従来例と同一の構成であるので、同一の参照符号を付し
てその詳細な説明を省略する。この実施の形態では図２
に詳しく示すような振幅比較回路１０が追加され、ま
た、図３に示すように混合回路１１の構成が従来例と異
なる。

【００２１】振幅比較回路１０は図２に示すように比較
器６２を有し、この比較器６２は静止画処理回路６から
入力端子６１を介して入力する静止画（映像）信号ｆの
振幅と所定の閾値ＴＨを比較し、振幅比較信号ｉを出力
端子６３を介して混合回路１１に出力する。この場合、
比較器６２は静止画信号ｆの振幅と固定の閾値ＴＨを画
素単位で比較し、ｆ≧ＴＨの場合に「０」、ｆ＜ＴＨの
場合に「１」となる１ビット幅の振幅比較信号ｉを出力
する。

【００２２】混合回路１１は図３に示すように、図８に
示す従来の混合回路８に対してセレクタ２９が追加さ
れ、このセレクタ２９は振幅比較信号ｉに基づいて加算
器２６の出力信号である混合信号ｈ又は動画信号ｅを選
択する。この場合、セレクタ２９は、振幅比較回路１０
から入力端子２８を介して入力する振幅比較信号ｉが
「０」の場合に入力端子３０を介して入力する混合信号
ｈを選択し、他方、振幅比較信号ｉが「１」の場合には
入力端子３１を介して入力する動画信号ｅを選択し、最
終的な混合信号ｋとして出力端子２７に出力する。すな
わち静止画（映像）信号ｆの振幅が閾値ＴＨより小さい
場合には動き検出回路７の検出結果に関係なく動画信号
ｅを選択する。

【００２３】図４を参照して出力画像の揺らぎについて
説明する。図４は図１０に示す従来例と同様に振幅が小
さい円領域４１の中に、振幅が同じく小さい長方形領域
４２が存在する物体を示し、この円と長方形で構成され
た物体が静止状態から不規則な速度で左から右方向に水
平に動き出す状態、すなわち状態（ａ）から（ｂ）及び
（ｃ）から（ｄ）へは早く、状態（ｂ）から（ｃ）及び
（ｄ）から（ｅ）へは遅く動く場合を示している。

【００２４】本実施の形態では、振幅が小さい領域では
優先的に動画処理されるので、図４において黒塗りで示
すように長方形の輪郭部４３が必ず動画処理される。し
たがって、図１０と比較すると長方形の輪郭部の処理領
域が変動しないので、すなわち物体の速度に関係なく一
定であるので、動き検出回路の誤検出が発生しても画像
の揺らぎを防止することができる。なお、上記実施の形
態では静止画（映像）信号ｆの振幅を判定するための閾
値ＴＨを固定値としたが、例えば映像信号に重畳したノ
イズ量に応じて適応的に変化させるようにしてもよい。

【００２５】なお、振幅比較回路１０は、静止画（映
像）信号ｆの振幅の代わりに動画処理回路５からの動画
（映像）信号ｅの振幅と所定の閾値ＴＨとを比較して振
幅比較信号ｉを出力するようになすこともできる。次
に、第２の実施の形態を説明する。図５は第２の実施の
形態のＭＵＳＥデコーダを示すブロック図、図６は図５
の振幅比較回路を詳細に示すブロック図である。この第
２の実施の形態では上記第１の実施の形態に対して振幅
比較回路１２のみが異なり、混合回路１１を含む他の構
成は同一である。図６を参照して振幅比較回路１２につ
いて説明すると、先ず、内挿処理回路８３は入力処理回
路２から入力端子８１を介して入力する現フレーム信号
ｂと、フレームメモリ３から入力端子８２を介して入力
する１フレーム遅延信号ｃを用いてフレーム間の内挿処
理を行い、内挿処理した映像信号ｊを出力する。

【００２６】次いで、比較器８４はこの内挿処理した映
像信号ｊと閾値ＴＨを画素単位で比較し、１ビット幅の
低レート比較信号ｍを出力する。次いで、この低レート
比較信号ｍは周波数変換回路８５に印加されてレート変
換が施され、振幅比較信号ｉとして混合回路１１のセレ
クタ２９（図３）に印加される。この場合、低レート比
較信号ｍが１ビット幅であるので周波数変換回路８５は
小規模な回路で実現することができる。

【００２７】なお、内挿処理回路８３によるフレーム間
の内挿処理を静止画処理回路６内のフレーム間内挿処理
回路で共用し、この静止画処理回路６の出力を比較回路
８４に印加するようにしてもよく、また、内挿処理回路
８３によるフレーム間の内挿処理の代わりに、動画処理
回路５内のフィールド内内挿処理回路を用い、この動画
処理回路５の出力を比較回路８４に印加するようにして
もよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、映
像信号の振幅が閾値より小さい場合に動画処理された信
号を選択するので、動き検出回路の誤検出が発生しても
安価な回路構成で画像の揺らぎを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＭＵＳＥデコーダの一例を示すブ
ロック図。

【図２】図１の振幅比較回路を詳細に示すブロック図。

【図３】図１の混合回路を詳細に示すブロック図。

【図４】図１のＭＵＳＥデコーダの出力画像を示す説明
図。

【図５】第２の実施の形態のＭＵＳＥデコーダを示すブ
ロック図。

【図６】図５の振幅比較回路を詳細に示すブロック図。

【図７】従来のＭＵＳＥデコーダを示すブロック図。

【図８】図７の混合回路を詳細に示すブロック図。

【図９】静止画と動画の重心のずれを示す説明図。

【図１０】従来のＭＵＳＥデコーダの出力画像の揺らぎ
を示す説明図。

【符号の説明】

２入力処理回路３，４フレームメモリ５動画処理回路６静止画処理回路７動き検出回路１０振幅比較回路１１混合回路２４，２５係数乗算器２６加算器２９セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オフセットサブサンプリングにより帯域
圧縮されて伝送されたＭＵＳＥ信号を復調するＭＵＳＥ
デコーダにおいて、前記ＭＵＳＥ信号を入力処理する入力処理手段と、前記
入力処理手段により入力処理された信号を用いてフレー
ム間及びフィールド間内挿処理を行う静止画処理手段
と、前記入力処理手段により入力処理された信号を用い
てフィールド内内挿処理を行う動画処理手段と、フレー
ム間の相関により動き領域を検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段の出力により前記静止画処理手段及び
前記動画処理手段により処理された各信号を適応的に混
合することのできる混合手段と、映像信号の振幅と閾値
を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づ
いて前記混合手段を制御する制御手段とを有することを
特徴とするＭＵＳＥデコーダ。
【請求項２】前記制御手段は、映像信号の振幅が閾値
より大きい場合に前記静止画処理手段及び前記動画処理
手段により処理された各信号を適応的に混合した信号を
出力し、映像信号の振幅が閾値より小さい場合に前記動
画処理手段により処理された信号を出力するように前記
混合手段を制御することを特徴とする請求項１記載のＭ
ＵＳＥデコーダ。
【請求項３】前記比較手段は、前記静止画処理手段に
より処理された映像信号の振幅と閾値を比較することを
特徴とする請求項１又は２記載のＭＵＳＥデコーダ。
【請求項４】前記比較手段は、前記入力処理手段によ
り入力処理された映像信号の振幅と閾値を比較すること
を特徴とする請求項１又は２記載のＭＵＳＥデコーダ。