JPH11146417A - 動き検出回路 - Google Patents

動き検出回路

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JPH11146417A
JPH11146417A JP9312139A JP31213997A JPH11146417A JP H11146417 A JPH11146417 A JP H11146417A JP 9312139 A JP9312139 A JP 9312139A JP 31213997 A JP31213997 A JP 31213997A JP H11146417 A JPH11146417 A JP H11146417A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で動く物体がある時、本来静止判定され
るべき領域で不必要な動きが検出され、理想的なYC分
離が行えず発生する画像破綻を改善する。 【解決手段】 2フレーム差分による動き信号合成回路
6を有し、静止判定の時は強制的に動きを0とし、動き
判定の時は1フレーム差分動き検出回路の出力を動き信
号として出力する。これによって誤検出をなくし、理想
的なYC分離が行われ、画像破綻は改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動き検出回路、特
に2フレーム差分により検出された動き信号と1フレー
ム遅延された2フレーム差分動き信号と1フレーム差分
により検出された動き信号とを合成して動きを検出する
動き検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、複合映像信号をカラーモニタに
表示する場合、周波数インターリーブされている輝度信
号と色信号とを分離する必要がある。標準テレビジョン
方式であるNTSC方式では色副搬送波の位相はフレー
ム間で反転している。このことに着目し、画像の静領域
(以下静止画と称す)では、フレーム間の和をとること
で輝度信号を得、逆に差を取ることで色信号を得ること
ができる。画像の動領域(以下動画と称す)では、フレ
ーム間の和及び差を適用した場合、輝度信号と色信号と
がそれぞれに漏れ込んでドット妨害等の弊害をもたらす
ため、周波数分離やくし形フィルタを用いて輝度信号や
色信号を得ている。このように画像の動きに応じた輝度
(Y)・色(C)信号の分離を行う方式は、動き適応型
YC分離と呼ばれており、動き適応型YC分離に於いて
は動画と静止画とを切り換える判定をする動き検出回路
が重要な役割を果たしている。この動き検出が正確に行
えず、動画を動画、静止画を静止画として処理できない
と、理想的なYC分離は行えず、画像にクロスカラーや
ドット妨害等の弊害をもたらすことになる。
【0003】以下、従来の動き検出回路の構成について
図面を参照しながら説明する。
【0004】まず、従来の2フレーム差分動き検出回路
の構成について図5を参照しながら説明する。図5は特
許第2558087号特許公報の図1に相当するもので
ある。
【0005】図5に示すように、端子1より入力される
ディジタル映像信号2は、2フレームメモリ41と減算
器9とに入力される。2フレームメモリ41に入力され
た映像信号2は、2フレーム遅延され、減算器9に入力
される。減算器9では、映像信号2と2フレーム遅延さ
れた映像信号8との差分が取られ、出力された差分信号
10は、絶対値回路11に入力される。絶対値回路11
で得られた差分絶対値信号12は、比較器14に入力さ
れ、設定値13と比較される。比較信号15は、フレー
ムメモリ16とOR回路42とに入力される。また、フ
レームメモリ16に入力された比較信号15は、1フレ
ーム遅延され、OR回路42に入力される。OR回路4
2では、入力された比較信号15と1フレーム遅延され
た比較信号17のいずれか大きい方を選択し、動き信号
43として端子20より出力する。この出力信号が
「1」のとき動画と判定し、「0」のとき静止画と判定
される。この検出回路で2フレーム間差分信号を使用す
るのは前述した色副搬送波のフレーム反転により、1フ
レーム間差分を使用すると静止画像の場合に色信号が差
分として出力されるためである。
【0006】このような従来の2フレーム差分動き検出
回路では、図6に示すように画面内に於いて、ある物体
がフレーム毎に同図(a)〜(d)に示すような動き
(右から左への移動)を行った場合、比較器14の出力
信号15で動画と判定される領域は、現在のフレーム:
nフレーム(同図(d))と2フレーム前のフレーム:
n−2フレーム(同図(b))との差分により検出され
る領域となり、同図(e)の斜線部Aとなる。一方フレ
ームメモリ16より出力される遅延信号17は、1フレ
ーム前の動き信号であるのでn−1フレーム(同図
(c))とn−3フレーム(同図(a))の差分より検
出さた信号に等しい。従って遅延信号17は同図(e)
の斜線部Bの領域を動きと判定する。OR回路42で
は、斜線部Aと斜線部Bの論理加算を行われ、同図
(e)の斜線部全てが動きと判定されるここで本来動き
と判定すべき領域はnフレームとn−1フレームの間の
動き部分であり、同図(f)の斜線部Cに示す領域であ
る。また同図(f)の破線に囲まれた領域Dは静止と判
定されるべき領域である。
【0007】次に従来の1フレーム差分動き検出回路の
構成について図7を参照しながら説明する。
【0008】図7に示すように端子1より入力されるデ
ィジタル映像信号2は、フレームメモリ3とライン間く
し形フィルタ201に入力される。入力された映像信号
2はライン間くし形フィルタ201により、輝度信号1
07と色信号108とに分離される。一方、フレームメ
モリ3に入力された映像信号2は、1フレーム遅延さ
れ、ライン間くし形フィルタ202に入力され、1フレ
ーム遅延された輝度信号109と色信号110とに分離
される。1フレーム遅延された色信号110は、前記の
通り位相が反転しているので位相をそろえるために反転
回路111に入力される。ライン間くし形フィルタ20
1,202によりYC分離された輝度信号107,10
9と、色信号108、そして1フレーム遅延された色信
号110が反転された反転色信号112はそれぞれ減算
器113,114に入力され、減算器113,114で
差分が取られ、差分輝度信号115と差分色信号116
を出力する。差分輝度信号115は、絶対値回路117
に入力され、絶対値がとられ、比較回路121に入力さ
れる。比較回路121で設定値122と比較され、輝度
動き信号125が出力される。差分色信号116につい
ても同様に絶対値回路118で絶対値がとられ、比較回
路123で設定値124と比較され、色動き信号126
が得られる。輝度動き信号125と色動き信号126と
はOR回路127に入力され、OR回路127で論理和
がとられ、端子20より動き信号128が出力される。
【0009】このような従来の1フレーム差分動き検出
回路では、図8(a)に示すような、静止画で色の付い
た斜め線の絵柄が入力されたとき、同図(b)に示すよ
うにnラインのx番目の画素の信号レベルを(Yn+C
n)とし、n−1ラインのx番目の画素の信号レベル
を、(Yn−1−Cn−1)としたとき、(色信号は1
ラインごとに位相が反転しているため−Cn−1とな
る)これらの2画素に着目すると、加算器103の出力
は(Yn+Cn)+(Yn−1−Cn−1)となり、輝
度信号107は(Yn+Yn−1)+(Cn−Cn−
1)となる。
【0010】また減算器104の出力は(Yn+Cn)
−(Yn−1−Cn−1)となり、色信号108は(Y
n+Yn−1)+(Cn−Cn−1)となる。一方、フ
レームメモリ3により1フレーム遅延された映像信号4
では、色信号は、フレームごとに位相が反転しているの
で、着目するnラインのx番目の画素の信号レベルは
(Yn−Cn)となり、n−1ラインのx番目の画素の
信号レベルは(Yn−1+Cn−1)となる。
【0011】従って、加算器105の出力は(Yn−C
n)+(Yn−1+Cn−1)となり、遅延輝度信号1
09は(Yn+Yn−1)+(−Cn+Cn−1)とな
る。また減算器106の出力は(Yn−Cn)−(Yn
−1+Cn−1)となり、遅延色信号110は(Yn−
Yn−1)−(Cn+Cn−1)となるが反転回路11
1により反転されて、−(Yn−Yn−1)+(Cn+
Cn−1)となる。
【0012】輝度信号107と遅延輝度信号109と
は、減算器113により{輝度信号107:(Yn+Y
n−1)+(Cn−Cn−1)}−{遅延輝度信号10
9:Yn+Yn−1)+(−Cn+Cn−1)}の演算
がされ、差分輝度信号115は2(Cn−Cn−1)と
なる。また色信号に関しても同様に{色信号108:
(Yn−Yn−1)+(Cn+Cn−1)}−{遅延色
信号112:−(Yn−Yn−1)+(Cn+Cn−
1)}の演算がされ、差分色信号116は2(Yn−Y
n−1)となる。
【0013】減算器の出力は、絶対値処理され、比較器
で設定値と比較され、OR回路により合成され、動き信
号となるが、上記のような場合、差分輝度信号115の
2(Cn−Cn−1)や差分色信号116の2(Yn−
Yn−1)が動き信号と判定され、誤検出が発生する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このように従来例で
は、2フレーム差分動き検出の場合は図6(f)の破線
に囲まれた領域において、不必要な動きが発生してしま
う。また1フレーム差分動き検出の場合は、輝度信号に
漏れ込んだ色信号や色信号に漏れ込んだ輝度信号が動き
と判定され、静止画であるにも関わらず不必要な動きが
発生してしまう。これらの不必要な動き信号により、動
き適応型YC分離において理想的なYC分離が行われず
クロスカラーやドット妨害等の弊害が発生する。
【0015】本発明の目的は、ある物体が高速で動くよ
うな信号や斜め線の絵柄が入力されたようなときでも不
必要な動きは発生しない動き検出回路を提供することに
ある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による動き検出回路においては、第1のフレ
ームメモリと、第2のフレームメモリと、1フレーム差
分動き検出回路と、第2フレーム差分動き検出回路と、
第3のフレームメモリと、動き信号合成回路とを有する
動き検出回路であって、第1のフレームメモリは、入力
ディジタル映像信号を1フレーム遅延して1フレーム遅
延信号を第2のフレームメモリと、1フレーム差分動き
検出回路に出力するものであり、第2のフレームメモリ
は、1フレーム遅延映像信号をさらに1フレーム遅延
し、2フレーム遅延信号を2フレーム差分動き検出回路
に出力するものであり、1フレーム差分動き検出回路
は、入力ディジタル映像信号と、1フレーム遅延映像信
号から1フレーム差分動き信号を検出して動き信号合成
回路に出力するものであり、2フレーム差分動き検出回
路は、入力ディジタル映像信号と、2フレーム遅延映像
信号から動き信号を検出して比較信号を第3フレームメ
モリと動き信号合成回路に出力するものであり、第3フ
レームメモリは、2フレーム差分動き検出回路の出力信
号を1フレーム遅延してその1フレーム遅延した信号を
動き信号合成回路に出力するものであり、動き信号合成
回路は、1フレーム差分動き検出回路の出力信号と、2
フレーム差分動き検出回路の出力信号と、第3フレーム
メモリの出力信号を入力として演算し、動き信号を出力
するものである。
【0017】また、2種類の動き信号合成回路と、2種
類の第3フレームメモリと、動きMIX回路とを有し、
1フレーム差分動き検出回路は、輝度信号1フレーム差
分動き信号と、色信号1フレーム差分動き信号を別個に
出力し、2フレーム差分動き検出回路は、輝度側の比較
信号と色側の比較信号とを別個に出力し、2種類の第3
フレームメモリは、2フレーム差分動き検出回路より出
力された輝度側比較信号と、色側比較信号とを別個に1
フレーム遅延して出力し、2種類の動き信号合成回路
は、1フレーム分動き検出回路、2フレーム分動き検出
回路及び第3フレームメモリの出力を入力とし、それぞ
れ輝度信号と、色信号とを別個に処理して別側に出力し
た輝度側の動き信号と、色側の動き信号とを動きMIX
回路に入力するものであり、動きMIX回路は、入力さ
れた両信号をミックスして動き信号を出力するものであ
る。
【0018】また、2フレーム差分動き検出回路の出力
信号と1フレーム遅延された2フレーム差分動き検出回
路の出力信号が両方とも「0」を示したときに強制的に
動きを0とし、それ以外の場合は1フレーム差分動き検
出回路の出力信号を動き信号とするものである。
【0019】
【発明の実施の形態】(実施形態1)以下、本発明の実
施形態1について、図面を参照しながら説明する。
【0020】図1は本発明の一実施形態における動き検
出回路の要部構成を示すブロック図である。従来例と同
一構成部分には同一の符号を付して説明する。
【0021】図1において、端子1より入力されたディ
ジタル映像信号2は、1フレーム差分動き検出回路6と
第1のフレームメモリ3とに入力される。第1のフレー
ムメモリ3で1フレーム遅延された1フレーム遅延映像
信号4は、第2のフレームメモリ5と1フレーム差分動
き検出回路6にそれぞれ入力される。第2のフレームメ
モリ5では、さらに1フレーム遅延され、2フレーム遅
延映像信号8を出力する。一方、1フレーム差分動き検
出回路6に入力された映像信号2と1フレーム遅延映像
信号4は、従来例と同様に、ライン間くし形フィルタ2
01,202でYC分離され、減算器113,114で
それぞれ差分がとられ、比較器121,123におい
て、設定値122,124と比較され、OR回路127
にて輝度動き信号125と色動き信号126が合成さ
れ、1フレーム差分動き信号7が出力される。1フレー
ム差分動き信号7は、動き信号合成回路18の端子aに
入力される。
【0022】前記映像信号2と前記2フレーム遅延映像
信号とは従来例と同様に減算器9で差分がとられ、差分
信号10は、絶対値回路11に入力される。絶対値回路
11で絶対値処理された差分絶対値信号12は、比較器
14入力され、比較器14で設定値13と比較され、設
定値13より大きい時は「1」を出力し、設定値13よ
り小さい時は「0」を出力する。比較信号15は第3の
フレームメモリ16と動き信号合成回路18の端子bに
入力される。フレームメモリ16に入力された比較信号
15は、1フレーム遅延され、動き信号合成回路18の
端子cに入力される。動き信号合成回路18では、図2
に示すように端子bと端子cの入力信号が両方とも
「0」のとき強制的に出力信号を0とし、それ以外の場
合は端子aの入力信号を出力するという演算処理が行わ
れ、動き信号19として端子20より出力する。
【0023】このような構成をとることによって、図3
に示すような、ある物体がフレーム毎に同図(a)〜
(d)に示すような動きを行っていて(図6と同様な動
き)、且つ背景に斜め線の絵柄が含まれている場合、比
較器14の出力信号15と第3フレームメモリ16より
出力される遅延信号17で動画と判定される領域は、従
来例と同様にそれぞれ同図(e)斜線部と同図(f)斜
線部のようになる。一方、現フレームでの1フレーム差
分による検出信号7は、同図(g)斜線部の領域で動き
と判定される。同図(e)〜(g)のような検出結果か
ら動き信号合成回路18において演算処理が行われ、同
図(h)斜線部の領域では、動き信号は強制的に「0」
が出力され、それ以外の領域では、同図(g)で示され
るような1フレーム差分動き検出信号が図1の動き信号
19として出力される。従って、動き信号19により動
画と判定される領域は同図(i)の様になり、従来の技
術で発生していた静止画領域の動画誤判定は改善するこ
とができる。また、静止画の時は強制的に動き無しとな
るため、1フレーム差分動き検出で発生していた誤検出
による弊害に関しても改善することができる。
【0024】(実施形態2)図4は、本発明の別の実施
形態を示すブロック図である。図4の例は、1フレーム
差分動き検出の出力をY側とC側で別々に出力するこ
と、また2フレーム差分検出回路で比較器を2つ用い、
設定値もY側とC側で2つ用いることにより動き検出を
Y側とC側で別々に行い、動き信号合成回路も2つ用い
Y側とC側のそれぞれの動きに信号を合成し、別々に処
理されたY側とC側の動き信号をMIXして出力するこ
とが構成上先の実施形態とは異なる点である。
【0025】図4において、入力された映像信号2と第
1フレームメモリ3で遅延された1フレーム遅延映像信
号4は、1フレーム差分動き検出回路6に入力され、従
来例と同様にライン間くし形フィルタ201,202で
YC分離され、減算器113,114でそれぞれ差分が
とられ、比較器121,123で設定値122,124
と比較され、輝度信号1フレーム差分動き信号32と色
信号1フレーム差分動き信号33が出力される。また、
1フレーム遅延映像信号4は、第2フレームメモリ5に
より、さらに1フレーム遅延される。2フレーム遅延映
像信号8と映像信号2は従来例と同様に減算器9で差分
が取られ、絶対値回路11で絶対値処理された比較器2
2と比較器24でそれぞれ入力される。
【0026】比較器22では、Y側設定値23と比較さ
れ、比較器24では、C側設定値25と比較され、それ
ぞれ設定値より大きい時は「1」、小さい時は「0」を
それぞれ出力する。Y側とC側の比較信号26、27は
それぞれ別々の第3フレームメモリ28、30とY側と
C側の動き信号合成回路34,36の端子bに入力され
る。
【0027】また第3のフレームメモリ28、30によ
り1フレーム遅延された比較信号29、31は動き信号
合成回路34、36の端子cに入力され、動き信号合成
回路34、36では、端子aよりそれぞれ入力された輝
度信号1フレーム差分動き信号32と色信号1フレーム
差分動き信号33と端子b、cより入力された各信号に
より図2に示すような演算がそれぞれ行われ、Y側とC
側の動き信号35,37がそれぞれ出力される。Y側動
き信号35と、C側動き信号37とは、動きMIX回路
38に入力されてミックスされ、動き信号39として端
子20より出力される。このようにY側とC側とで設定
値を2つ用いることにより、Y側とC側の動き信号の検
出精度を変えることが可能になる。
【0028】
【発明の効果】以上の実施形態から明らかなように、本
発明によれば、現フレームの映像信号と2フレーム遅延
された映像信号により、静止画を検出し、検出結果が静
止の時は動き検出信号を強制的に0にして、動画の時は
1フレーム差分動き検出信号を動き信号とすることによ
り、ある物体が高速で動くような信号や斜め線の絵柄が
入力された時にも不必要な動きは発生せず、理想的なY
C分離が行われて画像破綻を防止できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の動き検出回路の構成を示す
ブロック図である。
【図2】動き信号制御回路の演算結果を示す図である。
【図3】本発明の動作を説明するための模式図である。 (a)〜(d)高速で移動している物体と背景に斜め線
の絵柄を含んだ模式図 (e)現在のフレームにおける2フレーム差分動き検出
結果 (f)n−1フレーム(1フレーム前)における2フレ
ーム差分動き検出結果 (g)現在のフレームにおける1フレーム差分動き検出
結果 (h)現フレームとn−1フレームにおいて2フレーム
差分動き検出で動きと判定されない領域 を示している。
【図4】本発明の別の実施例の動き検出回路の構成を示
すブロック図である。
【図5】従来の2フレーム差分動き検出回路のブロック
図である。
【図6】従来の2フレーム差分動き検出回路の動作を説
明するための模式図である。 (a)〜(d)高速で移動している物体の模式図 (e)従来例における動き検出結果 (f)現在のフレームにおける理想的な検出結果 を示している。
【図7】従来の1フレーム差分動き検出回路のブロック
図である。
【図8】従来の1フレーム差分動き検出回路の弊害を説
明するためのモデル図である。 (a)1フレーム差分動き検出回路で弊害を生じる斜め
線の絵柄の例 (b)(a)を1ラインごとに拡大した図 である。
【符号の説明】
3,5,16,28,30 フレームメモリ 6 1フレーム差分動き検出回路 9,104,106,113,114 減算器 11,117,118 絶対値回路 14,22,24,121,123 比較器 18,34,36 動き信号合成回路 38 動きMIX回路 41 2フレームメモリ 42,127 OR回路 101,102 ラインメモリ 103,105 加算器 111 反転回路 201,202 ライン間くし形フィルタ 21,40 2フレーム動き検出回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のフレームメモリと、第2のフレー
    ムメモリと、1フレーム差分動き検出回路と、第2フレ
    ーム差分動き検出回路と、第3のフレームメモリと、動
    き信号合成回路とを有する動き検出回路であって、 第1のフレームメモリは、入力ディジタル映像信号を1
    フレーム遅延して1フレーム遅延信号を第2のフレーム
    メモリと、1フレーム差分動き検出回路に出力するもの
    であり、 第2のフレームメモリは、1フレーム遅延映像信号をさ
    らに1フレーム遅延し、2フレーム遅延信号を2フレー
    ム差分動き検出回路に出力するものであり、 1フレーム差分動き検出回路は、入力ディジタル映像信
    号と、1フレーム遅延映像信号から1フレーム差分動き
    信号を検出して動き信号合成回路に出力するものであ
    り、 2フレーム差分動き検出回路は、入力ディジタル映像信
    号と、2フレーム遅延映像信号から動き信号を検出して
    比較信号を第3フレームメモリと動き信号合成回路に出
    力するものであり、 第3フレームメモリは、2フレーム差分動き検出回路の
    出力信号を1フレーム遅延してその1フレーム遅延した
    信号を動き信号合成回路に出力するものであり、 動き信号合成回路は、1フレーム差分動き検出回路の出
    力信号と、2フレーム差分動き検出回路の出力信号と、
    第3フレームメモリの出力信号を入力として演算し、動
    き信号を出力するものであることを特徴とする動き検出
    回路。
  2. 【請求項2】 2種類の動き信号合成回路と、2種類の
    第3フレームメモリと、動きMIX回路とを有し、 1フレーム差分動き検出回路は、輝度信号1フレーム差
    分動き信号と、色信号1フレーム差分動き信号を別個に
    出力し、 2フレーム差分動き検出回路は、輝度側の比較信号と色
    側の比較信号とを別個に出力し、 2種類の第3フレームメモリは、2フレーム差分動き検
    出回路より出力された輝度側比較信号と、色側比較信号
    とを別個に1フレーム遅延して出力し、 2種類の動き信号合成回路は、1フレーム分動き検出回
    路、2フレーム分動き検出回路及び第3フレームメモリ
    の出力を入力とし、それぞれ輝度信号と、色信号とを別
    個に処理して別側に出力した輝度側の動き信号と、色側
    の動き信号とを動きMIX回路に入力するものであり、 動きMIX回路は、入力された両信号をミックスして動
    き信号を出力するものであることを特徴とする請求項1
    に記載の動き検出回路。
  3. 【請求項3】 2フレーム差分動き検出回路の出力信号
    と1フレーム遅延された2フレーム差分動き検出回路の
    出力信号が両方とも「0」を示したときに強制的に動き
    を0とし、それ以外の場合は1フレーム差分動き検出回
    路の出力信号を動き信号とすることを特徴とする請求項
    1又は2に記載の動き検出回路。
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