JPH09501806A - テレビジョン装置に対するフリッカを低減する方法および回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 テレビジョン装置に対してフリッカを低減するための方法および回路装置において、動き検出装置（２０）を用いて動きありと検出された、フィールド／フレームの部分領域の数を計数することが提案される。しきい値を上回った際に、フリッカ低減されたフィールド再生列（ＡＢＡＢ）からフリッカ低減され、動き正しいフィールド再生列（ＡＡＢＢ）に切り換えられる。この方法は、標準的な素子によって実現可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 テレビジョン装置に対するフリッカを低減する方法および回路装置 本発明は、動き検出装置によって処理すべき画像の内容の動きを求めかつ動き が検出されないとき第１のフリッカ低減された画像再生列を実現し、かつ動きが 検出されたときは第２のフリッカ低減されかつ動きの正しい画像再生列を実現す る、フリッカを低減するためのテレビジョン装置用の方法に関する。 本発明は更に、この方法を実施するための回路装置に関する。 テレビジョン装置は走査線飛び越し方式に従って動作する。フレームは、１走 査線だけずらされて時間的に順次指示される２つのフィールドの形において処理 されかつ表示される。その際一方において細かな構造においてかつ他方において 平面的な構造においてフリッカ（エッジフリッカないし大面積フリッカ）が生じ る。 それ故にフリッカを低減するために、フィールドを付加的に送信側において予 め決められた時間フレームにおいてもう一度表示する方法が使用される。第１の この種の方法によれば、１つのフレームのフィールド（Ａ，Ｂ）が直接連続して 表示されかつこれに続いて 更にもう一度繰り返される（ＡＢＡＢ）。その際表示速度は従来の表示速度の２ 倍である。この方法では、大面積フリッカ並びにエッジフリッカの周波数が２倍 になり、その結果肉眼の反応の遅れによってフリッカ低減が生じる。 フィールドがそれぞれ異なった動きフェーズに属していることは問題である。 フィールド部分列ＢＡでは、動きフェーズにおけるバックジャンプが生じる。そ れ故に動く内容は震える動きとして知覚される。従って表示方法ＡＢＡＢは、迅 速に動く画像内容には不十分な品質しか提供しない。 第２の方法では、１つのフィールドがそれぞれ直接繰り返される（ＡＡＢＢ） 。ここではフィールド順序は動きフェーズに合っている。これにより動き正しい 画像再生が可能である。大面積フリッカの周波数は２倍になり、これに対してエ ッジフリッカの周波数は変化しないままである。 ヨーロッパ特許出願第０３３３６５号明細書から、空間周波数に応じて、フィ ールドＡ，Ｂに対してそれぞれ垂直方向の高周波信号および低周波信号を形成す る、テレビジョン受信機におけるフリッカ低減方法および回路装置が公知である 。高周波信号はフィールド再生列ＡＢＡＢにおいて再生され、低周波信号は補間 するフィールド再生列ＡＡＢＢによって再生される。動き速度が高い場合、高周 波信号／低周波信号分割な しに補間するフィールド再生列ＡＡＢＢに切り換えられる。従ってここでは動き 速度が評価される。この方法の実施は、デジタル信号処理に必要な手間のために 比較的煩雑である。すなわち例えば相補的な、垂直方向の高周波信号フィルタが 必要である。 Helmut Schoenfelder著の文献“Verbesserung der PAL-Bildqualitaet duch d igitale Interframetechnik”Fernseh- und Kinotechnik，３８．Jahrgang，１ ８４，Nr． ６，第２３１ないし２３８頁には、テレビジョン装置におけるフリ ッカ低減方法が記載されている。この方法は、動き検出器を用いて動きのある構 造の発生を求めかつ僅かな動きのある構造における画像再生列ＡＢＡＢから動き のある画像における再生列ＡＡＢＢに切り換える。 ヨーロッパ特許出願公開第０２１０８６１号公報には、高精度の順次画像から 走査線飛び越しのＰＡＬ画像への切換の際の動き補正のために用いられる動き検 出器が記載されている。連続する画像のブロック毎の評価によって、１つの画像 に対して方向および大きさにおける動きベクトルが求められる。評価すべきそれ ぞれのブロックにおいて、僅かな動きのために動きベクトルの形成のために使用 することができない画素が計数される。前以て決められたしきい値を上回った際 に、相応のブロックに対する部分動きベクトルが０にセットされ、その結果許容 されない動き検出が回避さ れる。 それ故に本発明の課題は、僅かな回路コストで実現可能でありかつ十分にフリ ッカ低減されかつ出来るだけ動き正しい画像再生を有する、冒頭に述べた形式の 方法および回路装置を提供することである。 この課題は、方法に対しては、関連するある数の画素を包含している、処理す べき画像の複数の部分に対して動き検出装置によって、それぞれの部分の内容の 動きが存在するかどうかを検出し、かつそれぞれの部分に対する動きイベントを 信号によって指示し、かつ計数装置によって動きイベントを計数し、かつ動きイ ベントの数をしきい値と比較し、かつしきい値を下回った際、第１の画像再生列 を実現しかつしきい値を上回った際、第２の画像再生列を実現することによって 解決される。 前記課題に関連する回路装置は、 ビデオ信号に対する入力側と、関連するある数の画素を包含している、処理すべ き画像の複数の部分に対して動きが検出されたことを指示する信号に対する出力 側とを有している動き検出装置と、 該動き検出装置に接続されている入力側を有しかつ動きイベントの発生時に計数 状態を変える計数装置と、 該計数装置に接続されている入力側を有しかつ該計数装置の計数状態がしきい値 と比較される比較装置と、 該比較装置に接続されている、第１のフリッカ低減さ れた画像再生列から第２のフリッカ低減されかつ動きの正しい画像再生列に切り 換えるための制御装置と を含んでいる回路装置によって解決される。 本発明の方法は、マイクロプロセッサによるソフトウェア解決策としても回路 装置によるハードウェア解決策としても実施することができる。通例、テレビジ ョン装置には、例えば雑音低減方法を実施するために動き検出器が内蔵されてい る。この動き検出器は同時に、本発明の方法ないし回路装置に対しても使用する ことができる。動き検出器は、公知の装置と比べて僅かなコストで実現すること ができる。というのは、それによって、動き速度を検出することはなく、動きの 存在のみが検出されるからである。 次に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。その際、 第１図は、画像信号処理のブロック線図であり、かつ第２図は、画像信号処理の 動きに依存した切換制御部の実施例を示すブロック線図である。 第１図によれば、テレビジョン装置の画像信号処理段に、輝度成分Ｙおよび色 成分Ｕ，Ｖを有するカラーコード化されたビデオ信号が供給される。このカラー コード化されたビデオ信号は、テレビジョン装置において例えばベースバンドに おいて存在するビデオ信号ＣＶＢＳからカラーデコーダによって発生される。ベ ースバンドにおけるビデオ信号はここでも、チューナ および中間周波数および復調段を用いてアンテナ信号から得ることができる。カ ラーコード化されたビデオ信号Ｙ，Ｕ，Ｖの画像信号成分は、Ａ／Ｄ変換器装置 １においてデジタル変換される。ビデオプロセッサ２，３はそれぞれ、フィール ドの処理を行う。通例の機能は例えば、雑音低減、画像フォーマット整合および 変換並びに画像内画像（ピクチャ・イン・ピクチャ）または情報挿入（オン・ス クリーン・ディスプレイ）のような効果の発生である。ビデオプロセッサ２，３ の出力側に、それぞれのフィールドの情報が現れる。フィールドはその輝度およ び色情報とともにそれぞれのフィールドメモリ４ないし５に一時記憶される。フ ィールドメモリ４，５の適時の読み込みおよび読み出しのための制御信号は、そ れぞれのメモリ制御装置６ないし７によって用意される。制御装置６，７の画像 同期された結合のために、同期信号発生器８が設けられている。これは、アナロ グビデオ信号ＣＶＢＳから同期信号成分を分離しかつ変換器装置１および制御装 置６，７における引き続く処理のために適時に処理する。フィールドメモリ４な いし５は、出力側において、Ｄ／Ａ変換器装置に接続されている。それは、今や 処理済みのビデオ信号Ｙ′，Ｕ′，Ｖ′をテレビジョン装置のビデオ出力段に転 送する。ビデオ出力段はそこから、画像管を制御することができる信号を発生す る。 本発明によれば、画像内容の動きに依存してフィールド再生列の切換を実施す る装置１０が設けられている。この装置１０には、変換器１によってデジタルに 変換された画像信号並びに同期信号発生器８からの走査線および画像結合された 同期情報が供給される。装置１０は、メモリ制御装置６，７および画像処理プロ セッサ（ビデオプロセッサ）２，３に対する制御信号を発生する。 装置１０によって、画像内容の十分な動きが検出されるとき、第１のフリッカ 低減されたフィールド再生列から第２のフリッカ低減されかつ動きの正しいフィ ールド画像列に切り換えられる。第１のフィールド再生列として、再生列ＡＢＡ Ｂが設定され、その際フレームは２つのフィールドＡ，Ｂから成る。冒頭に述べ たように、列ＡＢＡＢによって、エッジ並びに大面積フリッカが効果的に低減さ れる。動きの激しい画像内容に対して、第２の画像再生列ＡＡＢＢが使用される 。この再生列は動きの正しい表示によって特徴付けられている。その理由は、フ ィールド列は自然の動きフェーズに対応しているからである。大面積フリッカは 列ＡＡＢＢでは低減され、一方エッジフリッカは影響されずに留まる。フィール ドの再生に対する持続時間は１０ｍｓであるので、それぞれのフレームに対して ４０ｍｓが必要である。従ってそれぞれのフィールドに対する再生周波数は１０ ０Ｈｚである。フィールド Ａが例えば奇数番目の走査線を含んでいるとすれば、フィールドＢは偶数番目の 走査線を含んでいる。従って、フィールドＡ，Ｂは、画像スクリーン上に走査線 ずらされて相応の位置ａないしｂに表示される。切換はフレーム同期で行われる 。 テレビジョン装置における画像表示のためにフィールド再生列のいずれを使用 するかの決定は装置１０によって行われる。この装置は詳しくは第２図に示され ているように動き検出器２０を含んでいる。動き検出器の出力信号によって、所 定の画像領域において動きが生じているかどうかが指示される。動きイベントの 数は計数装置２１において計数され、その際例えばブロック毎の評価が行われる 。計数結果は画像結合されて評価される。このために計数過程は例えばフィール ド毎またはフレーム毎またはフィールドおよび／またはフレームの列に対してリ セットされる。相応のリセット信号および計数器クロックは同期信号発生装置８ の画像同期された制御信号から導出される。比較装置２２において計数器２１の 計数状態がしきい値と比較される。その場合このしきい値に依存して、切換ない し制御装置２３においてフィールド再生列ＡＢＡＢからＡＡＢＢへの切換または その逆の切換が行われる。その際切換装置２３の出力側には、メモリ制御装置６ ，７に対するトリガ信号が現れ、これらによって、フィールドメモリ４，５に記 憶されているフィールドが 設定されたフィールド再生列に従って適時に制御されて読み出される。例えば雑 音を含む画像内容に対して切換を緩慢に実施するために、比較装置２２はヒステ リシスを有している。すなわち、列ＡＢＡＢからＡＡＢＢへの切換は第１のしき い値において行われ、逆方向の切換は第２のしきい値において行われる。計数装 置２１に対して順方向計数器が使用されるのであれば、第１のしきい値は第２の しきい値より高い。 動き検出器２０に対して公知の動き検出器を使用することができる。動き検出 器は例えば、フィールドまたはフレームの部分の内容の動きを隣接する画素の数 を考慮して評価する。このために、時間的に連続するフィールドまたはフレーム の同じ画素の輝度の差異を評価することができる。付加的に、時間的に連続する フィールドまたはフレーム間の同じ画像内容のずれを検出することによって動き 速度を考慮することもできる。輝度の変化もしくはずれの大きさに対するしきい 値を上回った際に、考察中の画素領域に対して動きイベントが検出されかつ動き 検出器２０の出力側において指示される。ある数の関連する画素を有する評価す べき画素領域として、走査線、すなわち水平方向における走査線部分を評価する ことができるが、隣接する走査線の相応の領域、すなわち垂直方向における領域 を付加的に評価することができる。動き検出器においてこの評価は、フィールド またはフレームのこのよう にして確定された複数個の部分に対して実施される。計数装置２１によって計数 された、例えばフィールド当たりの動きイベントの数は、画像内容の動きに対す る尺度である。 再生列ＡＢＡＢからＡＡＢＢへの切換およびその逆の切換のための比較装置２ ２の決定しきい値は、人間の眼に整合されて選択されるべきであるので、主観的 に出来るだけフリッカ低減され、しかも動きの正しい画像再生がテレビジョン装 置の画像スクリーンにおいて実現される。このしきい値は製造者側で固定的に設 定することができる。例えばマイクロプロセッサによって制御されて、しきい値 を可変に設定するようにすることも考えられる。その場合ビデオ信号の雑音特性 並びにビデオ信号源の別の特性への整合を付加的に実施することができる。 装置１０は、部分的にまたは全体を、殊に装置２１，２２，２３において、マ イクロプロセッサのソフトウェア制御部によって実現することができる。マイク ロプロセッサは大抵は、機器内の信号処理のために既存のものである。動き検出 器２０に対する解決手法として既に提供されているハードウェアが公知である。 動き検出器は例えば、SIEMENS社製のモジュールＳＤＡ９２９０において画像処 理装置２，３の１つと一緒に集積回路として実現されている。その場合動き検出 器の出力信号は、装置２，３における画像信号処理の 制御のためにも装置１０におけるフィールド再生列の切換の制御のためにも使用 することができる。従って、本発明の回路装置は、市販の素子によって、すなわ ち別の複合的に集積された回路の設計なしに実現することができる。第１図の図 示の別の機能ブロックに対しても、既に集積されている回路装置が存在している 。これらは詳しくは、装置１に対してはモジュールＳＤＡ９２０５−２、装置８ に対してはモジュールＳＤＡ９２５７、装置６，７に対してはモジュールＳＤＡ ９２２０および装置９に対してはモジュールＳＤＡ９２８０である。これらはい ずれも同じ製造業者の製品である。 本発明の具体的な実施の際に、例えばＳＤＡ９２９０の動き検出器および相応 の評価論理部を使用して、動き検出のためのフィールド比較が行われる。イベン トは僅か２つの論理状態を有する（動きありは例えば“０”；動きなし／僅かな 動きは例えば“１”）。この信号は、デジタルテレビジョン装置の制御計算機（ マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ）にＩ／Ｏポートにおいて供給され る。ＡＡＢＢ作動（動きあり）からＡＢＡＢ作動（動きなし／僅かな動き）への 障害のない切換を可能にするために、偏向ラスタの切換（ααββからαβαβ へ）はフレーム同期で行われる。このことは、制御計算機に更に、フレーム同期 信号をＩ／Ｏポートにおいて供給することによって可 能になる。その場合デジタル偏向プロセッサのディスプレイおよび偏向モードの 切換は、制御計算機によってＩ２Ｃバスを介してフレーム同期されて実施するこ とができる。その際、ＡＡＢＢからＡＢＡＢへの移行のために時間的なヒステリ シスを設定すると有利である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年７月５日 【補正内容】 この課題は、方法に対しては、関連するある数の画素を包含している、処理す べき画像の複数の部分に対して動き検出装置によって、それぞれの部分の内容の 動きが存在するかどうかを検出し、かつそれぞれの部分に対する動きイベントを 信号によって指示し、かつ計数装置によって動きイベントを画像毎に計数し、か つ動きイベントの数をしきい値と比較し、かつしきい値を下回った際、第１の画 像再生列を実現しかつしきい値を上回った際、第２の画像再生列を実現すること によって解決される。 請求の範囲 １．動き検出装置によって処理すべき画像の内容の動きを求めかつ動きが検出 されないとき第１のフリッカ低減された画像再生列を実現し、かつ動きが検出さ れたときは第２のフリッカ低減されかつ動きの正しい画像再生列を実現する、フ リッカを低減するためのテレビジョン装置用の方法において、 関連するある数の画素を包含している、処理すべき画像の複数の部分に対して動 き検出装置（２０）によって、それぞれの部分の内容の動きが存在するかどうか を検出し、かつそれぞれの部分に対する動きイベントを信号によって指示し、か つ計数装置（２１）によって動きイベントを画像毎に計数し、かつ動きイベント の数をしきい値と比較し、かつしきい値を下回った際、第１の画像再生列を実現 しかつしきい値を上回った際、第２の画像再生列を実現する ことを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブロムバ，マンフレート ドイツ連邦共和国 Ｄ―81669 ミュンヘ ン ザンクト―カイェタン―シュトラーセ 10 (72)発明者 マウル，コンラート ドイツ連邦共和国 Ｄ―90473 ニュルン ベルク フランツ―ライヒェル―リング 101 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．動き検出装置によって処理すべき画像の内容の動きを求めかつ動きが検出 されないとき第１のフリッカ低減された画像再生列を実現し、かつ動きが検出さ れたときは第２のフリッカ低減されかつ動きの正しい画像再生列を実現する、フ リッカを低減するためのテレビジョン装置用の方法において、 関連するある数の画素を包含している、処理すべき画像の複数の部分に対して動 き検出装置によって、それぞれの部分の内容の動きが存在するかどうかを検出し 、かつそれぞれの部分に対する動きイベントを信号によって指示し、かつ計数装 置によって動きイベントを計数し、かつ動きイベントの数をしきい値と比較し、 かつしきい値を下回った際、第１の画像再生列を実現しかつしきい値を上回った 際、第２の画像再生列を実現する ことを特徴とする方法。 ２．画像再生を、フレームに対して第１のフィールド（Ａ）および第２のフィ ールド（Ｂ）を連続的に再生することによって、走査線飛び越し方式に従って実 現し、かつ第１の画像再生列においてフレームの第１のフィールドおよび第２の フィールドの後にその都度同じフレームの第１のフィールドおよび第２のフィー ルドを繰り返し（ＡＢＡＢ）かつ第２の画像再生列に おいてその都度同じフレームの第１のフィールドの後に第１のフレームを繰り返 しかつ第２のフィールドの後に第２のフィールドを繰り返す（ＡＡＢＢ） 請求項１記載の方法。 ３．第１の画像再生列（ＡＢＡＢ）から第２の画像再生列（ＡＡＢＢ）への切 換を第１のしきい値において実現し、第２の画像再生列（ＡＡＢＢ）から第１の 画像再生列（ＡＢＡＢ）への切換を第２のしきい値において実現して、ヒステリ シスが生じるようにした 請求項１または２記載の方法。 ４．動き検出を走査線方向において水平方向にかつ同時に少なくとも２つの走 査線を介して垂直方向に実施する 請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５．ビデオ信号（Ｙ，Ｕ，Ｖ）に対する入力側と、関連するある数の画素を包 含している、処理すべき画像の複数の部分に対して動きが検出されたことを指示 する信号に対する出力側とを有している動き検出装置（２０）と、 該動き検出装置（２０）に接続されている入力側を有しかつ動きイベントの発生 時に計数状態を変える計数装置（２１）と、 該計数装置（２１）に接続されている入力側を有しかつ該計数装置（２１）の計 数状態がしきい値と比較される比較装置（２２）と、 該比較装置（２２）に接続されている、第１のフリッカ低減された画像再生列か ら第２のフリッカ低減されかつ動きの正しい画像再生列に切り換えるための制御 装置（２３）と を具備している請求項１から４までのいずれか１項記載の方法を実施するための 回路装置。 ６．前記比較装置（２２）のしきい値はその時設定されている画像再生列に依 存して設定可能である 請求項５記載の回路装置。 ７．前記計数装置（２１）は画像に結合されてリセットされる 請求項５または６記載の回路装置。 ８．前記動き検出装置（２０）によって、水平方向および垂直方向の動きが検 出される 請求項５から７までのいずれか１項記載の回路装置。 ９．少なくとも２つのフィールドメモリ（４，５）を備え、該フィールドメモ リは、前記制御装置（２３）によって制御されるアクセス制御部（メモリ制御部 ６ないし７）に接続されている 請求項５から８までのいずれか１項記載の回路装置。