JPS6065681A - 画像の動き情報検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ＮＴＳＣ方式等の飛越走査による映像信号を
順次走査方式の映像信号へ変換する際、映像信号による
画像の動き情報検出する方式に関する。

背景技術 標準テレビジョン方式（ＮＴＳＣ方式、ＳＥＣＡＭ方式
、ＰＡＬ方式等）においては、輝度信号と色信号が周波
数軸上で重ガり合った複合信号であるため、従来の周波
数分離方式やくし型Ｐ液分離方式ではクロスカラーを生
じたり、輝度信号の解像度が水平垂直方向で低下し、良
好な画質が得られない。また、これらの方式では飛越走
査が採用されており、これに基づき、ラインフリッカ妨
害。

ベアリング妨吾および走査′線が分離して目視されるこ
と等によ如、映像の画質が劣化する現象を生じている。

この対策としては、フレーム間および走査線間の相関関
係に基づき輝度信号と色信号を分離し、ライン内挿、フ
ィールド内挿によシ補間信号をめ、飛越走査の１フィー
ルド期間において、補間信号を補填のうえ飛越走査の１
フレ一ム分に相当する順次走査を行なうことが提案され
、飛越走査の映像信号を順次走査方式の映像信号へ変換
する順次走査変換装置が開発されるに至っており、これ
には、画像の動きを検出する目的上、動き検出器が用い
られるものとなっている。

しかし、従来の動き検出器は、「テレビジョン学会技術
報告Ｊ　（ＴＥＢＳ８３−４、昭オ０５７年９月２７日
発表、Ｐ１９〜Ｐ２４）に開示されているとおり、コア
リング回路、孤立点除去回路、差信号補間回路等により
構成されており、構成の複雑化によシ高価となる欠点を
生じている。

発明の開示 本発明は、従来のかかる欠点に鑑みてなされたものであ
り、簡単かつ安価な構成であると共に、雑音除去作用を
有する画像の動き情報検出方式を提供する目的のもので
ある。

この目的を達成するため、本発明においては、飛越走査
方式の映像信号におけるフレーム間の差を示す信号を用
い、走査線上の互に隣接する複数のサンプリング点にお
ける各差信号値を加算し、この加算値により画像の動き
情報を検出するものとしている。

また、本発明においては、前記各差信号値と、前記走査
線の前位および後位に位置する各走査線上における前記
サンプリング点中の中央に位置するものと対応する部位
の各サンプリング点における各差信号値とを加算し、こ
の加算値により画像の促Ｉキを検出するものとしている
。

したがって、本発明によれば、簡単かつ安価な構成によ
り、雑音除去作用を有する動き情報検出手段が実現され
るため、順次走査変換に用いる画像の動き情報検出にお
いて顕著な効果が得られる。

発明を実施するだめの最良の形態 以下、実施例を示す図によって本発明の詳細な説明する
。

第１図は、本発明を適用した動き情報検出器の具体例を
示すブロック図であり、飛越走査の複合映像信号よシ、
フレーム間の相関関係に基づきフィールドから分離した
輝度信号Ｙｙと、これと同一のフィールドにおける走査
線から走査線間の相関関係に基づいて分離した輝度信号
ＹＬとが与えられており、これらは、各々が遅延素子１
，２により位相調整を受けてから、係数器３，４により
係数Ｋｐ、ＫＬが乗ぜられたうえ、加算器５において加
算され、順次走査用の輝度信号Ｙｙｔとして送出される
。

一方、フレーム間の差を示す輝度差信号ΔＹが動き検出
器６へ与えられてお多、同検出器６が輝度差信号ΔＹの
変化を検出すると検出々力を生じ、これを係数発生器７
へ与えるため、同発生器７が相補的に変化する係数ＫＦ
　、　Ｋｚ、を示す信号を送出し、これによって、係数
器３．４によシ乗する係数を制御する。

したがって、映１象（３号によって表示される画像が静
止画のとき係数Ｋｙを大とし、画像が動画のとき係数Ｋ
ｔ、を犬にすると共に、画像が中間状態のときには、こ
れに応じて両係数ＫＦ、Ｋｌ−の比率を選定することに
より、輝度信号ＹＲの輝度信号ＹｐとＹｘ、とに対する
依存度が定められる。

すなわち、静止画のときはフレーム毎の輝度に変化がな
いので輝度信号Ｙｐを輝度信号Ｙｎとして用いればよい
が、動画のときにはフレーム毎の輝度が変化しており、
輝度信号Ｙｙを用いると不正確な結果となるため、輝度
信号ＹＬを輝度信号として用いねばならず、静止画と動
画との中間状態では、動きの程度に応じて輝度信号ＹＦ
とＹＬとを好適な比率により混合することが要求され、
これらの操作を第１図の構成によシ実現している。

ところで、雑音除去を目的とする手段として再帰型フィ
ルタとトランスバーサル型フィルタカするが、ここでは
第２図に再帰型フィルタの実施例を、第３図および第４
図にトランスバーサル型フィルタの実例を示す。また、
菓４図は２次元フィルタの実施例を示し以下に説明する
。

なお、係数発生器１には、複数段階のスレシホールドレ
ベルを有し、動き検出器６の検出出力しベルを判別のう
え、これに応じた係＠Ｋｙ、Ｋｔを示す信号を送出する
ものが用いられる。

また、補間輝度４８号は、輝度信号Ｙｐ、ＹＬと同等の
信号に基づき、別途の回路によ請求められ、輝度信号Ｙ
Ｒと共にメモリ等により一旦蓄積されたうえ、飛越走査
に対し２倍の走査速度によ〕送出され、順次走査方式の
輝度信号となる。

たゾし、動き検出器６および係数発生器７は、輝度信号
ＹＲをめる回路の制御のみならず、補間輝度信号をめる
回路、順次走査用の色信号をめる回路等の制御にも用い
ることができる。

第２図は動き情報検出回路の一実施例のブロック図であ
り、サンプリングクロックパルスに応じてディジタル化
されたフレーム間の差を示す輝度差信号ΔＹｄは、係数
ｌｌの重み付は係数器２０と加算器２１を介して１段の
レジスタ２２へ与えられ、サンプリングクロックパルス
と同一周波数のクロックパルスＣＬＫに応じ、レジスタ
２２へ蓄積されてから次段のレジスタ２３へ送出された
うえ、再び係数１２の重み付は係数器２４を経て加算器
２１において輝度差信号ΔＹｄと加算され、このＤｒ作
を反復するものとなっており、レジスタ２２の出力には
、異なるフレームに属しかつ互に対応するフィールドの
、対応する両走査綜上の互に隣接する複数のサンプリン
グ点における各輝度信号のフィールド間差を加算した値
が得られ、これが創隊の動き情報を示すものとなる。

レジスタ２２の出力は、飛越走査の水平走査周期と同期
したもしくは水平走査周期より短い期間毎に発生するク
リアパルスＣＬＲに応じ、レジスタ２３へ蓄積され、こ
れが検出出力ＤＯとして送出されると共に、クリアパル
スＣＬＲに応じてレジスタ２２がクリアされ、クリアパ
ルスＣＬＲの消滅にしたがって前述の動作を再開する。

表お、レジスタ２２の出力は、輝度差信号ΔＹｄの累算
値であり、積分状態となっているため、輝度差信号ΔＹ
ｄ中の雑音成分が軽減され、突発的な雑音による誤検出
が阻止される。

第３図は、第２図と同等の機能を遅延素子により実現し
た場合のブロック図であり、各々がサンプリングクロッ
クパルスの１周期分に相当する時間差により、データの
蓄積および送出を行なう複数のレジスタ３１８〜３１ｄ
を直列に接続のうえ、これらの入力側へ輝度差信号ΔＹ
ｄを与えており、レジスタ３１８〜３１ｄの入出力間に
は、サンプリングの１周期分に相当する遅延を生じてい
るため、レジスタ３１ａの入力およびレジスタ３１８〜
３１ｄの各出力（（それぞれ係数ｈ１〜ｈ５をかける重
み付は係数器３３１〜３３５を経て加算器３２によって
加算すれば、第２図で、クリアパルスを５ザンプル毎に
発生させた例と同様の結果とな如、加算出力から検出出
力Ｄｏを得ることができる。

第４図は、第５図に示すようなサンプルイメージから動
き情報を検出する実施例のブロック図てあシ、サンプリ
ングクロックパルスの１周期分に相当する遅延を与える
レジスタ４１ａ、４１ｂを直列に接続し、これらの入力
１１１１へ輝度差信号ΔＹｄを与えると共に、飛越走査
の走査線１本分の期間（以下、Ｈ）に相当する遅延を力
えるメモリ４３を介し、直列に接続されたレジスタ４１
ａ、４１ｂと同様のレジスタ４４ａ、４４ｂへ輝度差信
号ΔＹｄを与えておシ、メモリ４３の出力からは、メモ
リ４３と同様のメモリ４５およびレジスタ４１２．４１
ｂと同様のレジスタ４６８〜４８ｄからなる直列回路へ
ＩＨ分遅延し、た輝度差信号ΔＹｄを与え、更に、レジ
スタ４６ｂの出力をメモリ４３と同様のメモリ４７ａ、
４７ｂから彦る直列回路へ与えたうえ、レジスタ４１ｂ
、４４ｂ、４６ｂ、メモリ４７ａ、４７ｂｔＤ各出力ｕ
それぞれ係数に１〜に５をかける重み付は係数器５１〜
５５を経て加算器４８により加算し、かつ、メモリ４５
．レジスタ４６ａ１４６Ｃ，１４６ｄの各出力はそれぞ
れ係１９に６〜に９をかける重み付は係数器５６〜５９
を経て加算器４９により加算する。さらにこの各加算出
力は加算器５０により加算され、この加算出力を検出出
力ＤＯとして送出する。

コノ＆ａ６、メモリ４３．４５．４７ａ、４７ｂの各入
出力間にはＩＨ分の時間差を生じ、レジスタ４Ｔａ＋４
１ｂ、４４ａ、４４ｂ＋４６ａ７４８ｄの各入出力間に
は、サンプリングの１周期分に相当する時間差を生じ、
加算器４８．４９によシ加算される各出力をＰｌ−Ｐ９
とすれば、走査線を示す第５図の各サンプリング点Ｐｌ
−Ｐｏと対応するものとなシ、かつ、レジスタ４１ａと
メモリ４３との入力が第５図の基準点ＰＯと対応するも
のとなる。

したがって、加算器５０の出力には、走査線Ｓａ上の互
に隣接する複数のサンプリング点Ｐ８〜Ｐ７における各
輝度差信号値と、走査１ｆｉ　Ｓ　８の前位および後位
に位置する各走査線Ｓｉ、Ｓｚ、Ｓ＋、Ｓｒ＋上におけ
る、サンプリング点Ｐ８〜Ｐ？中の中央に位置するＰ５
と対応する部位の各サンプリング点Ｐ１１Ｐ２．Ｐ８．
Ｐ９における各輝度差信号値とを加算した値が得られ、
これが画像の動きを示すものとガる１５ なお、第２図および第３図と同様に累算がなされ、雑音
成分の除去による誤検出の阻止が行なわれるが、第２図
および第３図のものは、視覚上鋭敏な水平方向のｎ＋１
のみを検出するのに対し、第４図のものは水平方向に加
え、垂直方向の卯！きも検出しているため、検出状況が
より正確となる。

たヌ′シ、第２図においては、レジスタの代りにメモリ
等を用いてもよく、第３図および第４図においては、レ
ジスタおよびメモリの代りに超音波遅延線、ＣＯＤ等の
遅延ネ子を用いてもｌ’Ｇｌ様でるり、各サンプリング
点の数および位置ｄは、画面の最大動領域に応じて定め
ればよいと共に、輝度；（′工信号としてアナログ信号
を用い、全体をアナログ回路により構成してもよく、ル
一度差信号の代りにフレーム間の色差信号を用いること
もできる等、種々の変形が可能である。

また、各サンプル点に対応するフレーム間差信号に関連
する信号の合成に関しては、フレーム間差（Ｕ号に一部
信号処理が施こされた信号をも含む。

そして合成は、これら信号の羊純な総和の場合、動き情
報として必要な７Ｎｆ域を取り出し、それ以上の不要な
帯域（ノイズなど）を効果的に除去する低域ろ波特性を
実現するだめの加重合成の場合、直ｉ！１ｇ１位４ｄと
するための対称加重合成の例がある。

例えば、第３図および第４図における各係数器３３１〜
３３５と５１〜５９はその係数をそれぞれｈ　１＝　ｈ
　２−・・・・・・ｈ５＝ｌ　、ｋｘ＝ｋｚ−・・・・
・・ｋｇ−１とじたときには単純な総和の場合の処理と
なり、第３図の例でｈ　１＝ｌｌ　５．　ｈ　２＝ｈ　
４とし、第４図の例でｋｌ＝に５．に９＝に４．に６＝
に９　、ｋｔ＝ｋａとしたときには位相直線型のフィル
タを形成した処理となる。

加えて、入力信号は所要の動き情報をその低域成分に含
むフレーム間差信号であればよく、フレーム間輝度差信
号は動き情報としての特性や信号処理上層も好適である
が、フレーム間複合差信号を入力信号としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適応例を示すブロック図、第２図およ
び第３図は本発明の要部実施例のブロック図、第４図は
本発明の他の実施例要部のブロック図、第５図は走査線
上のサンプリング点を菌４図と対応して示す図である。 ２１．３２．４８，４９．５（）＠・・・加算器、２２
．２３．３１ａ　〜３１ｄ、４１ａ、４１ｂ、４４ａ、
４４ｂ、４６ａ〜４６ｄ・・・・遅延器（レジスタ）、
４３゜”　＋　４７　ａ　＋　４７　ｂ　＊　ｅ　ｅ　
ｍメモリ、ΔＹｄ　−−。 ・輝度差信号、Ｐ１〜Ｐ９拳・・・サンプリング点。 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレーム間および走査線間の相関関係に基づき、
   飛越走査方式の映像信号を順次走査方式の映像信号に変
   換する装置において、フレーム間差信号全入力とし、画
   面上における現時点のサンプリング点と、該サンプリン
   グ点に対称かつ近接する複数個のサンプリング点におけ
   るフレーム間差信号に関連する信号を、サンプリング点
   の時間差に応じた複数個の遅延器によりそれぞれ引き出
   して合成することによシ現時点のサンプリング点に対応
   する映像信号の動き情報を生成することを特徴とした画
   像のｍｈき情報検出方式。
2. （２）前記各サンプル点におけるフレーム間差信号に関
   連する信号を、現時点のサンプル点に関して直線位相で
   かつ所定の周波数特性の低域沢波器を形成するようにそ
   れぞれ加重合成することを特徴とする特許請求の範囲涼
   １項記載の画像の動き情報検出方式。