JPH01183992A - Movement detecting circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、 ＩＤＴＶなどの高精細テレビジョン受像
機に適用して好適な動き検出回路、特に被写体の動きを
正確に検出できるようにして画質の向上を図った動き検
出回路に関する。[Detailed Description of the Invention] "Industrial Application Field" The present invention is a motion detection circuit that is suitable for application to high-definition television receivers such as IDTV, and in particular, improves image quality by accurately detecting the movement of a subject. The present invention relates to a motion detection circuit with improved performance.
「従来の技術」
現行のテレビジョン受像機のように、インターレース走
査して順次画像を再現する場合には、文字の細かい部分
等がチラチラするような妨害すなわちラインフリッカや
、輝度信号と色信号の分離の不完全さに起因する妨害、
すなわちドツト妨害やクロスカラー等が発生する。``Prior art'' When reproducing images sequentially using interlaced scanning, as in current television receivers, interference such as line flicker, such as flickering of fine parts of characters, and interference between luminance and color signals occur. disturbances due to incomplete separation;
That is, dot interference, cross color, etc. occur.
このような画像劣化を防止するため、高精細度テレビジ
ョン受像機が開発されている。In order to prevent such image deterioration, high-definition television receivers have been developed.
この高Ｍ細度システムは、周知のように現行のテレビジ
ョン信号（インターレース信号）をノンインターレース
化して画像を映出するようにしたものである。As is well known, this high M resolution system is a system in which a current television signal (interlaced signal) is rendered non-interlaced to display an image.
そのためには、ｊＪｌ在の走査線の間に補間走査線を作
り、インタレース走査をノンインタレース走査に変換す
る必要がある。これによって、ラインフリッカが少なく
なる。To do this, it is necessary to create interpolated scanning lines between the existing scanning lines jJl and convert interlaced scanning to non-interlaced scanning. This reduces line flicker.
さらには、フレーム間での演算処理によって、輝度信号
と色信号の分離の不完全さを除去して、ドツト妨害やク
ロスカラーを除去するようにしている。Furthermore, by performing arithmetic processing between frames, incomplete separation of the luminance signal and color signal is removed, and dot interference and cross color are removed.
これらの処理によって画質が改善されることになる。These processes will improve image quality.
さて、上述した補間走査線の作成に当たっては、静止画
像においては前後のフィルードより補間信号を作れば良
い。Now, in creating the above-mentioned interpolated scanning line, it is sufficient to create an interpolation signal from the preceding and following fields in a still image.
しかし、動画の場合には、フィールド間で時間的ずれが
あるため、前後のフィールドより補間信号を作成したの
では、ノンインターレース後の画像が２重になったり、
あるいは、輪郭部分がくし歯状になってしまう場合があ
る。However, in the case of videos, there is a time lag between fields, so creating an interpolated signal from the previous and subsequent fields may result in double images after non-interlacing.
Alternatively, the contour portion may become comb-like.
したがって、”°このように動画の場合には、補間信号
を前後のフィールドより作成することを止め、フィール
ド内の上下のラインより補間信号を作成するようにすれ
ばよい。Therefore, in the case of a moving image like this, it is sufficient to stop creating interpolation signals from the previous and following fields, and instead create interpolation signals from the upper and lower lines within the field.
同様に、輝度信号と色信号との信号分離についても、動
画の場合は時間的なずれにより正確な分ｉｔが不可能と
なるため、従来におけると同様に、フィールド内での信
号分離を行なうようにすればよい。Similarly, when it comes to signal separation between luminance signals and chrominance signals, in the case of moving images, accurate separation is impossible due to time lag, so signal separation is performed within the field as in the past. Just do it.
したがって、このような高精細度テレビジョン受ｌ！！
！機においては、入力被写体の動きに応じて信号処理手
段を切り換える必要がある。そのため、このような高精
細度テレビジョン受像機においては、入力被写体の動き
情報を検出するための回路、つまり動き検出回路が具備
されている。Therefore, such high-definition television reception is possible! !
! In the machine, it is necessary to switch the signal processing means according to the movement of the input subject. Therefore, such high-definition television receivers are equipped with a circuit for detecting motion information of an input subject, that is, a motion detection circuit.
第８１！Ｉは従来の動き検出回路１ｏの一例を示す系統
図である。81st! I is a system diagram showing an example of a conventional motion detection circuit 1o.
第８図において、端子１に供給された人力信号であるテ
レビジョン信号は複数のメモリで構成された遅延手段１
Ｂに供給されて夫々所定の時間だけ遅延される。In FIG. 8, a television signal, which is a human input signal, supplied to a terminal 1 is transmitted to a delay means 1 which is composed of a plurality of memories.
B and are each delayed by a predetermined time.
この例では、３つのフィールドメモリ２．４゜５と、２
つのラインメモリ３．６が図示するような関係をもって
従続接続されて構成される。In this example, there are three field memories 2.4°5 and 2.4°5.
Two line memories 3.6 are connected in series in the relationship shown in the figure.
接続点のうちｂ点を基準とすると、減算器７において、
ｂ点とこれより１フレーム離れた（１点から得られる夫
々のテレビジョン信号の差（１フレーム差信号）が検出
される。If point b of the connection points is used as a reference, in the subtracter 7,
The difference (one-frame difference signal) between the television signals obtained from point b and one point one frame away from this point is detected.
１フレーム差信号は減衰器８でそのレベルが１／２に落
とされ、その後ローパスフィルタ９によって輝度成分が
抽出され、抽出された輝度成分が絶対値回路１１におい
て絶対値化される。The level of the one-frame difference signal is reduced to 1/2 by an attenuator 8, then a luminance component is extracted by a low-pass filter 9, and the extracted luminance component is converted into an absolute value by an absolute value circuit 11.
したがって、この絶対値回路】１がらはフレーム間にお
ける入力被写体の動きに対応した信号が検出されること
になる。この動き検出信号を第１の動き検出信号という
。Therefore, this absolute value circuit 1 detects a signal corresponding to the movement of the input object between frames. This motion detection signal is referred to as a first motion detection signal.
同様にして、ｂ点の前後のフィールドであるａ点、０点
から得られるテレビジョン信号が減算器１２に供給され
て、上述したと同様に１フレーム差信号が検出される。Similarly, the television signals obtained from point a and point 0, which are fields before and after point b, are supplied to the subtracter 12, and a one-frame difference signal is detected in the same manner as described above.
このフレーム差信号が減衰器Ｉ３を経てローパスフィル
タ１４に供給されて輝度成分のみが抽出分離され、その
出力がさらに絶対値回路１５において絶対Ｉａ化される
。This frame difference signal is supplied to the low-pass filter 14 via the attenuator I3, where only the luminance component is extracted and separated, and the output thereof is further converted into absolute value Ia by the absolute value circuit 15.
絶対値化された出力を第２の動き検出信号とすれば、こ
れら動き検出信号がさらに加算回路１６に供給されて合
成される。If the absolute value output is used as a second motion detection signal, these motion detection signals are further supplied to the adding circuit 16 and combined.
したがって、その出力端子１７には人力被写体の動きに
対応した動き検出信号が得られることになる。Therefore, a motion detection signal corresponding to the movement of the human-powered subject is obtained at the output terminal 17.
このａ、 ｂ、 ｃ、 ｄ各点の画素配置を示す
と第９図のようになる。同図Ａは横軸に時間を取り、縦
軸を垂直方向に取った場合を示す。これを、水平及び垂
直の２次元で表現すると、同図Ｂのようになる。The pixel arrangement of points a, b, c, and d is shown in FIG. 9. Figure A shows the case where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the vertical direction. If this is expressed in two dimensions (horizontal and vertical), it will be as shown in figure B.
さて、静止画の場合には、１フレーム間で同じ信号がき
ていると考えられるので、その差はＯとなり、動画の場
合には動くことによりフレーム間で映像のずれが生じる
から、ずれた部分になんらかの変化が生じる。したがっ
て、フレーム間で差を取ることによって被写体の動きを
検出できることになる。Now, in the case of still images, it is thought that the same signal is received between frames, so the difference is O, and in the case of moving images, movement causes a shift in the image between frames, so the shifted part some change occurs. Therefore, the movement of the subject can be detected by taking the difference between frames.
そのため、上述した動き検出信号が得られたときには、
動画であるものと判断して、そのように信号処理手段が
切り換え制御される。Therefore, when the above-mentioned motion detection signal is obtained,
It is determined that the image is a moving image, and the signal processing means is switched and controlled accordingly.
ここで、基準点すから１フレームばれた１点との差から
検出した動き検出信号の他に、基準点すの前後のフィー
ルドａ、 Ｃのフレーム差から検出した動き検出信号
を用いるのは、次のような理由に基づく。Here, in addition to the motion detection signal detected from the difference between the reference point and a point that is one frame apart from the reference point, the motion detection signal detected from the frame difference between fields a and C before and after the reference point is used as follows. Based on the following reasons.
すなわち、インターレース走査をノンインターレース走
査に変換する際の内挿補間処理においては、静止画用の
内挿データは基準点１）の前１表のフィールドのテレビ
ジョン信号が使用される。That is, in the interpolation processing when converting interlaced scanning to non-interlaced scanning, the television signal of the field in Table 1 before the reference point 1) is used as the interpolation data for still images.
したがって、基準点すの前後のフィールド動きも検出す
る必要があるためである。なお、このときの動き情報の
検出範囲は第９図において実線で囲った部分となる。Therefore, it is necessary to detect field movements before and after the reference point. Note that the motion information detection range at this time is the area surrounded by a solid line in FIG.
「発明が解決しようとする課題」
ところで、テレビジョン受像機の動き検出回路１０を上
述したように構成した場合には、以下のような問題を惹
起する。"Problems to be Solved by the Invention" By the way, when the motion detection circuit 10 of the television receiver is configured as described above, the following problems occur.
すなわち、上述した構成では動き検出回路１０には、ロ
ーパスフィルタ９．１４が夫々設けられているため、人
力被写体の動き情報は人力被写体から得られる低域輝度
成分の動き情報のみである。That is, in the above-described configuration, since the motion detection circuit 10 is provided with the low-pass filters 9 and 14, the motion information of the human-powered subject is only the motion information of the low-range luminance component obtained from the human-powered subject.
そのため、静止画であっても、特にカラー成分のみが変
化するような人力被写体の場合には、この人力被写体の
動きを正確に検出できない欠点がある。Therefore, even if the image is a still image, there is a drawback that the movement of the human-powered subject cannot be accurately detected, especially in the case of a human-powered subject where only the color component changes.
静止画であって、しかもカラー成分のみ相違するような
被写体としては、例えば、コンビュτタグラフィックス
によって作成されたテレビジョン１言号なＣＲＴ上に映
出するような場合が考えられる。An example of an object that is a still image and differs only in color components may be, for example, a case where a CRT image, such as a television set created by computer graphics, is displayed on a CRT.
コンピュータグラフィックスの分野においては、例えば
、同−輪郭内を異なる邑で表ｆｌするような作画技術が
しばしば取り入れられているからである。This is because, in the field of computer graphics, for example, a drawing technique is often adopted in which the same contour is displayed in different areas.
したがって、このような被写体を対象とする場合には、
静止画として判断される結果、前後するフィールド信号
による内挿処理となるため、内挿補間後の画質が劣化す
る問題点がある。Therefore, when targeting such subjects,
As a result of being determined as a still image, interpolation processing is performed using adjacent field signals, which poses a problem in that the image quality after interpolation deteriorates.
また、従来の動き検出回路では、検出領域の範囲が狭い
ために、ノイズなどによる誤検出や検出漏れなどがあり
、充分な検出精度を上げることができなかった。Furthermore, in conventional motion detection circuits, the range of the detection area is narrow, resulting in erroneous detection or omission of detection due to noise, etc., and it has not been possible to improve detection accuracy sufficiently.
そこで、この発明ではこのような従来の問題点を構成簡
単に解決したものであって、色成分の動きをも確実に検
出できるようにすると共に、動きの領域検出範囲を拡大
して誤検出を回避することができろようにした動き検出
回路を提案するものである。Therefore, the present invention solves these conventional problems with a simple structure, and makes it possible to reliably detect movement of color components, and also expands the detection range of movement areas to prevent false detection. This paper proposes a motion detection circuit that can avoid this problem.
「課題を解決するための手段」
上述の問題点を解決するため、この発明においは、カラ
ーテレビジョン信号をインターレース走査してテレビ画
像を再現するようにしたテレビジョン受像機の動き検出
回路において、
複数のフィールドメモリと、ラインメモリとで構成され
た遅延手段と、
この遅延手段より複数の１フレーム差信号な得る１フレ
ーム差信号検出回路と、２フレーム差信号を得る２フレ
ーム差信号検出回路と、１フレーム差信号及び２フレー
ム差信号を混合する加算回路と、
加算出力が供給される検出領域拡大回路とを有し、
１フレーム差信号の検出回路においては、カラーテレビ
ジョン信号に含まれる搬送色信号を除去するためのフィ
ルタ回路が、また２フレーム差信号の検出回路において
は、搬送色信号を抽出するためのフィルタ回路が設けら
れてなることを特徴とするものである。"Means for Solving the Problems" In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a motion detection circuit for a television receiver that performs interlaced scanning of a color television signal to reproduce a television image. A delay means composed of a plurality of field memories and a line memory; a one-frame difference signal detection circuit that obtains a plurality of one-frame difference signals from the delay means; and a two-frame difference signal detection circuit that obtains a two-frame difference signal. , an adder circuit that mixes the one-frame difference signal and the two-frame difference signal, and a detection area expansion circuit to which the addition output is supplied. The present invention is characterized in that a filter circuit for removing the color signal is provided, and a filter circuit for extracting the carrier color signal is provided in the detection circuit for the two-frame difference signal.
「作 用」
この構成において、２フレーム差信号の検出回路４０に
おいては、色信号の変化が検出される。"Operation" In this configuration, the two-frame difference signal detection circuit 40 detects a change in the color signal.
これによって、上述したように、コンピュータグラフィ
ックスによって作図されたような被写体の場合でも、色
成分のみの動きを容易かつ確実に検出することが可能に
なる。As a result, as described above, even in the case of a subject drawn by computer graphics, it is possible to easily and reliably detect the movement of only the color components.
そして、検出領域拡大回路６０は、少なくともラインメ
モリ６１と加算回路６２を用いた垂直のローパスフィル
タ６３と水平のローパスフィルタ６５とを有する。The detection area enlarging circuit 60 includes at least a vertical low-pass filter 63 and a horizontal low-pass filter 65 using a line memory 61 and an adding circuit 62.
これによって、動き検出のための領域が垂直、水平の２
次元の領域まで拡大されるため、動きの速い被写体でも
その動きを確実に検出することができる。This allows the area for motion detection to be divided into vertical and horizontal areas.
Since the image is expanded to a three-dimensional area, the movement of even fast-moving objects can be detected reliably.
検出領域拡大回路６０に、さらに時間軸方向のローパス
フィルタ６８が挿入する場合には、これによって、検出
領域が垂直、水平、時間の：３次元の領域まで拡大され
る。When a low-pass filter 68 in the time axis direction is further inserted into the detection area expansion circuit 60, the detection area is expanded to a three-dimensional area: vertical, horizontal, and temporal.
「実 施 例」
続いて、この発明に係る動き検出回路の一例を、上述し
た高精細度テレビジョン受像機の動き検出回路に適用し
た場合につき、第１図以下を参照して詳細に説明する。``Example'' Next, an example of the motion detection circuit according to the present invention applied to the motion detection circuit of the above-mentioned high-definition television receiver will be described in detail with reference to FIG. .
第１図はこの発明に係る動き検出回路１０の一例を示す
系統図であって、端子ｌに供給された人力テレビジョン
信号は遅延手段２０に供給される。FIG. 1 is a system diagram showing an example of a motion detection circuit 10 according to the present invention, in which a human-powered television signal supplied to terminal l is supplied to delay means 20. In FIG.
遅延手段２０は図示するように、この例では３個のフィ
ールドメモリ２１，２３．２４を有すると共に、 １個
のラインメモリ２２を有する。As shown in the figure, the delay means 20 has three field memories 21, 23, 24 and one line memory 22 in this example.
これらフィールドメモリ２１．２３．２４とラインメモ
リ２２とは、図のような状態で縦続に接続される。These field memories 21, 23, 24 and line memory 22 are connected in series as shown in the figure.
色信号の動き検出は次の手段を採る。すなわち、色信号
の位相はフレーム毎に反転していることから、２フレー
ム間では色信号は同相となることに着目し、２フレーム
間で差を取ることにより色信号の動き情報を検出するよ
うにしたものである。The following means are used to detect movement of color signals. In other words, since the phase of the color signal is reversed for each frame, the color signal is in phase between two frames, and by taking the difference between the two frames, the motion information of the color signal is detected. This is what I did.
また、動画というものはある程度の空間的領域と時間的
連続性を有していると考えられるので、基準点を囲むよ
うな少なくとも、水平、垂直からなる２次元の領域、好
ましくは水平、垂直及び時間の３次元の（ｉｆｆ域での
動きの検出を行なうようにする。In addition, since a moving image is considered to have a certain degree of spatial region and temporal continuity, it should be noted that a two-dimensional region surrounding the reference point consisting of at least horizontal and vertical regions, preferably horizontal, vertical, and Movement is detected in the three-dimensional (if) region of time.
このことにより、本来フレーム間差では捉えきれないよ
うな速い動きに対してもかなりの場合検出できるように
なる。This makes it possible to detect fast movements that cannot normally be captured by interframe differences in many cases.
入力端子１からの人力テレビジョン信号と、フィールド
メモリ２１．２３．２４及びラインメモリ２２からの遅
延信号を夫々ｅ ＋ ｆ ＊ ｇ 、１１＊ １
とすると、その画素配置は第７図のようになる。The human television signal from input terminal 1 and the delayed signals from field memory 21, 23, 24 and line memory 22 are e + f * g, 11 * 1, respectively.
If so, the pixel arrangement will be as shown in FIG.
同図Ａは時間軸と垂直走査方向との関係を示し、同図Ｂ
は水平走査方向と垂直走査方向との関係を示すものであ
る。Figure A shows the relationship between the time axis and the vertical scanning direction, and Figure B shows the relationship between the time axis and the vertical scanning direction.
indicates the relationship between the horizontal scanning direction and the vertical scanning direction.
遅延手段２０の各段における人出力信号つまり、入力テ
レビジョン信号ｅと遅延手段２０の所定の遅延信号ｆ、
ｂ、 ｉが第１の検出回路３０に供給されて、輝
度成分に関する１フレーム差信号が検出されると共に、
遅延信号ｆとｉが第２の検出回路４０に供給されて、カ
ラー成分に関する２フレーム差信号が検出される。The human output signals at each stage of the delay means 20, that is, the input television signal e and the predetermined delay signal f of the delay means 20,
b, i are supplied to the first detection circuit 30 to detect a one-frame difference signal regarding the luminance component, and
The delayed signals f and i are provided to a second detection circuit 40 to detect a two-frame difference signal for the color component.
ｌフレ−１１差信号及び２フレーム差信号はいづれも、
ｌフレーム間及び２フレーム間での動き検出信号である
。Both the l-frame-11 difference signal and the 2-frame difference signal are
These are motion detection signals between one frame and between two frames.
１フレーム差信号及び２フレーム差信号は後段の加算回
路５１に供給されて加算される。その加算出力である動
き検出信号１はざらに検出領域拡大回路６０に供給され
て、動き検出範囲の拡大が図られる。The 1-frame difference signal and the 2-frame difference signal are supplied to an adder circuit 51 at the subsequent stage and added. The motion detection signal 1, which is the output of the addition, is roughly supplied to a detection area enlarging circuit 60 to enlarge the motion detection range.
第２図以降は動き検出回路１０の各部の構成例である。FIG. 2 and subsequent figures are configuration examples of each part of the motion detection circuit 10.
第２図は１フレーム差信号の検出回路３０の一例を示す
ものであって、この例では第１及び第２の１フレーム差
信号検出回路３０Ａ、３０Ｂを有する。FIG. 2 shows an example of a one-frame difference signal detection circuit 30, which includes first and second one-frame difference signal detection circuits 30A and 30B.
いづれも、フレーム差信号を検出するためのものである
から、第１の１フレーム差信号検出回路３０Ａでは、遅
延信号ｅと１１が減算器３１に供給されて、第１のフレ
ーム差信号が検出される。Since both are for detecting a frame difference signal, in the first one-frame difference signal detection circuit 30A, the delayed signals e and 11 are supplied to the subtracter 31, and the first frame difference signal is detected. be done.
この第１のフレーム差信号は減衰器３２によって所定の
レベルに調整されたのち、ローパスフィルタ３３に供給
されて、特に低域輝度成分に関する動き情報が抽出され
る。After this first frame difference signal is adjusted to a predetermined level by an attenuator 32, it is supplied to a low-pass filter 33 to extract motion information particularly regarding low-band luminance components.
第１のフレーム差信号はさらに絶対値検出回路３４にお
いて絶対値化されることによって、入力被写体の動き量
に対応したレベルに変換されることになる。The first frame difference signal is further converted into an absolute value in the absolute value detection circuit 34, thereby being converted to a level corresponding to the amount of movement of the input subject.
第２の１フレーム差信号検出回路３０Ｂでは、遅延信号
ｆと１ｔ）１使用され、これによって第２の１フレーム
差信号が検出される。The second 1-frame difference signal detection circuit 30B uses the delayed signal f and 1t)1, thereby detecting the second 1-frame difference signal.
第２の１フレーム差信号検出回路３０Ｂも、第１の１フ
レーム差信号検出回路３０Ａと同様に構成されているた
め、その詳細な説明は省略する。The second one-frame difference signal detection circuit 30B is also configured in the same manner as the first one-frame difference signal detection circuit 30A, so a detailed explanation thereof will be omitted.
ただし、３６は減算器、３７は減衰器、３８はローパス
フィルタ、３９は絶対値回路である。However, 36 is a subtracter, 37 is an attenuator, 38 is a low-pass filter, and 39 is an absolute value circuit.
このように、２つの１フレーム差信号検出回路３０Ａ、
３０Ｂを設けて、低域輝度成分の動きを検出するように
したのは、第７図からも明らかなように、隣接するフレ
ームの隣接するラインからの情報に基づいても、動き情
報を検出した方が、より正確に入力被写体の動きを検出
することができるからである。In this way, the two one-frame difference signal detection circuits 30A,
30B to detect the motion of the low-range luminance component is that, as is clear from FIG. 7, motion information is also detected based on information from adjacent lines of adjacent frames. This is because the movement of the input subject can be detected more accurately.
出力端子３５ａ、３５１）に１８られる１フレーム差Ｉ
Ｓ号検出信号は図示しないが、加算回路で加算されるこ
とによって、低域輝度成分に間する最終的な動き検出信
号ｊとして使用される。1 frame difference I output to output terminals 35a, 351)
Although the S detection signal is not shown, it is added by an adding circuit and used as the final motion detection signal j between the low-band luminance components.
第３図は２フレーム差信号検出回路４ｏの一例を示す系
統図である。この２フレーム差信号検出回路４０は、入
力テレビジョン信号中に含まれるカラー成分に関する動
き情報を検出するためのものである。FIG. 3 is a system diagram showing an example of the two-frame difference signal detection circuit 4o. This two-frame difference signal detection circuit 40 is for detecting motion information regarding color components contained in an input television signal.
この例では、互いに１フレームの時間差を有する遅延信
号ｆとｉとを利用して２フレーム差信号を検出するよう
にした場合である。In this example, a two-frame difference signal is detected using delayed signals f and i that have a time difference of one frame.
そのため、遅延信号ｆと１がまず減算器４１において減
算されて、１フレーム差信号が形成される。次に、減衰
器４２てレベル調整されたのち、バンドパスフィルタ４
３にて所定の周波数帯域、すなわちカラー成分のみが抽
出分離される。Therefore, the delayed signal f and 1 are first subtracted in the subtracter 41 to form a one frame difference signal. Next, after the level is adjusted by the attenuator 42, the bandpass filter 4
3, only a predetermined frequency band, that is, a color component, is extracted and separated.
このカラー成分に関する】フレーム差信号はざらにフレ
ーム検出手段４Ｇにおいて、遅延演算処理される結果、
２フレーム差１言号が検出される。Regarding this color component], the frame difference signal is roughly subjected to delay calculation processing in the frame detection means 4G, and as a result,
A difference of two frames and one word is detected.
そのため、このフレーノ、検出手段４６は、 １フレー
ムの遅延時間に設定されたフレームメモリ４４と、その
前後の信号を加算する加算回路４５とで構成される。Therefore, this freno detection means 46 is composed of a frame memory 44 set to a delay time of one frame, and an adder circuit 45 that adds signals before and after the frame memory 44.
】フレーム差信号をフレームメモリ４４において更に、
ｌフレームだけ遅延するものであるから、加算回路４５
には２フレームにわたる信号の差成分が得られることに
なる。]The frame difference signal is further stored in the frame memory 44,
Since the delay is by l frames, the adder circuit 45
In this case, the difference component of the signal over two frames is obtained.
この２フレーム差信号は絶対値回路４７で絶対１＋ｉＩ
化され、その出力はさらにローパスフィルタ４８におい
て平滑される。This two-frame difference signal is converted to an absolute value of 1+iI by the absolute value circuit 47.
The output is further smoothed in a low-pass filter 48.
ところで、入力信号がＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号
（コンポジット信号）である場合には、周知のように輝
度信号の高域側には、３．５８ＭＩＩ ｚを中心として
搬送色信号（カラー成分）が多重されている。By the way, when the input signal is an NTSC television signal (composite signal), as is well known, a carrier color signal (color component) is multiplexed around 3.58 MII z on the high frequency side of the luminance signal. has been done.
カラー成分はフレーム毎にそのサブキャリヤの位相が反
転しているため、２フレーム間ではサブキャリヤの位相
は同相となる。したがって、加算回路４５にはカラー成
分の動き情報のみが得られることになる。Since the phase of the subcarrier of the color component is inverted every frame, the phase of the subcarrier is the same between two frames. Therefore, the addition circuit 45 receives only the motion information of the color components.
このように構成すると、２フレーム間の差を取り、その
差信号を帯域通過フィルタを通すことによって２フレー
ム差信号を得るように構成した場合と等価な処理となる
。With this configuration, processing is equivalent to a configuration in which a two-frame difference signal is obtained by taking the difference between two frames and passing the difference signal through a band-pass filter.
この様に直接２フレーム間の差を取るのではなく、１フ
レーム間の差を取ってから更にその信号の１フレーム間
の和を取るのは、ローパスフィルタ４３の出力信号を振
幅圧縮してからフレームメモリ４４に人力すれば、フレ
ームメモリ４４はフレームメモリ（第１図の２２−２４
に相当）に比べて回路規模の縮少を図れることができる
からである。In this way, instead of directly taking the difference between two frames, we take the difference between one frame and then calculate the sum of the signals between one frame after compressing the amplitude of the output signal of the low-pass filter 43. If the frame memory 44 is manually input, the frame memory 44 will be replaced by the frame memory (22-24 in Fig. 1).
This is because it is possible to reduce the circuit scale compared to the case (equivalent to 1).
以上のようにして得られた２フレーム差信号の絶対値を
色信号の動き情報とする。The absolute value of the two-frame difference signal obtained as described above is taken as the motion information of the color signal.
このことを数式を用いて説明する。This will be explained using a mathematical formula.
入力端子１からの人力信号ｅを離散的数値系列であると
し、これをｘ （ｎ） （ｎ＝０． １． ２・・・
）で表わす。そうした場合、フィルドメモリ２１．２４
からの出力はそれぞれ、
ｘ（ｎ−２６２Ｈ）
ｘ（ｎ−７８７Ｈ）
て表わされる。Assume that the human input signal e from input terminal 1 is a discrete numerical value series, and this is expressed as x (n) (n=0. 1. 2...
). In such a case, the field memory 21.24
The outputs from are expressed as x(n-262H) x(n-787H), respectively.
ここに、ＩＨは１水平周鼎、したがって、５２５Ｈで１
フレーム周ｕ月となる。Here, IH is 1 horizontal period, so 525H is 1
The frame cycle will be u months.
したがって、バンドパスフィルタ４３への人力１／２（
ｘ（ｎ−２［３２１１）−ｘ（ｎ−７８７ｆｌ））と表
わされる。Therefore, the human power to the bandpass filter 43 is 1/2 (
x(n-2[3211)-x(n-787fl)).
バンドパスフィルタ４３のインパルス応答をＨ（ｎ）と
すると、その出力は、
１／２（ｘ（ｎ−２６２＋１）−ｘ（ｎ−７１１７１１
））ネＩＩ （ｎ ）木： たたみ込み和
と表わされる。If the impulse response of the bandpass filter 43 is H(n), its output is 1/2(x(n-262+1)-x(n-711711
)) Ne II (n) Tree: Represented as a convolutional sum.
フレームメモリ４４からの出力は、この信号を１フレー
ム遅延されたものであるから、１／２（ｘ（ｎ−７８７
１１）−Ｘ（ｎ−１３１２１１））＊ｔｌ（ｎ）と表わ
される。The output from the frame memory 44 is this signal delayed by one frame, so 1/2(x(n-787
11)-X(n-131211))*tl(n).
したがって、フレームメモリ４４の人出力信号の和は、
１／２（ｙ（ｎ−２０２１１）−ｘ（ｎ−７８７１１）
）ネＩＩ （ｎ ）＋１／２（ｘ（ｎ−７８７１１）−
ｘ（ｎ−！３１２１１））Ｈｌ（ｎ）＝［＋／２（ｘ（
ｎ−２０２１１）−ｘ（ｎ−７８７１１））＋１／２（
Ｘ（ｎ−７８７１１）−Ｘ（ｎ−１３１２１１））］Ｉ
ＩＩ（ｎ）＝Ｉ／２（ｘ（ｎ−２Ｇ２１１）−ｘ（ｎ−
１３１２１１））４１１（ｎ）となる。Therefore, the sum of the human output signals of the frame memory 44 is 1/2(y(n-20211)-x(n-78711)
)NeII (n)+1/2(x(n-78711)-
x(n-!31211))Hl(n)=[+/2(x(
n-20211)-x(n-78711))+1/2(
X(n-78711)-X(n-131211))]I
II(n)=I/2(x(n-2G211)-x(n-
131211))411(n).
したがって、２フレーム間の差を取り、更にその信号を
帯域制限して得た信号に等しくなることが容易に理解で
きる。Therefore, it can be easily understood that the signal is equal to the signal obtained by taking the difference between two frames and further band-limiting the signal.
なお、２フレーム間の差信号を検出する場合において、
カラー成分の変化だけでなく、輝度成分の変化をも検出
すれば、より精度の高い検出結果が得られるものと考え
られる。In addition, when detecting the difference signal between two frames,
It is thought that more accurate detection results can be obtained by detecting not only changes in color components but also changes in luminance components.
その場合には、第４図に示すようにバント゛パスフィル
タ４３を省いた構成とすることが考えられる。In that case, it is conceivable to adopt a configuration in which the band pass filter 43 is omitted as shown in FIG.
この発明ではさらに、人力被写体の動き検出の誤検出を
回避して、その検出精度を向上させるため、動き検出領
域の拡大処理が行なわれる。In the present invention, the motion detection area is further enlarged in order to avoid erroneous detection of the motion of the human-powered subject and improve the detection accuracy.
この検出領域の拡大回路６０の一例を第５図に示す。An example of this detection area enlarging circuit 60 is shown in FIG.
第１図の加算回路５１から出力された動き検出信号１は
、ラインメモリ６１と加算回路６２とで構成された垂直
方向のフィルタ６３に供給されて、フィルタ６３によっ
て、検出領域が垂直方向に拡大される。The motion detection signal 1 output from the adder circuit 51 in FIG. be done.
さらに、ローパスフィルタ６５によって検出領域が水平
方向に拡大される。Furthermore, the detection area is expanded in the horizontal direction by the low-pass filter 65.
こうすることによって、検出領域が水平方向及び垂直方
向に対して拡大されたことになる（第７図参照）。By doing so, the detection area is expanded in the horizontal and vertical directions (see FIG. 7).
なお、第６図に示すように、フレームメモリ６Ｇと加算
回路６７とで構成された時間方向のローパスフィルタ６
８を設け、フレームメモリ６６に対する入出力信号の和
を取ることによって、時間方向に対する拡大をも行なう
ことができる。Incidentally, as shown in FIG.
8 is provided and the input and output signals to and from the frame memory 66 are summed, expansion in the time direction can also be performed.
このように、時間軸方向に関するローパスフィルタ６８
を付加した場合には、基準点ｇを水平、垂直、時間の３
次元の領域において囲むような範囲で動き検出を１テな
うことができる。In this way, the low-pass filter 68 in the time axis direction
When adding , the reference point g is horizontal, vertical, and temporal.
One step of motion detection can be performed in a surrounding area in a dimensional area.
それは、物体の動きはある程度空間的、時間的に連続し
ているものであり、その動きの検出信号も空間的、時間
的に連続するものと考えられる。This is because the movement of an object is continuous in space and time to some extent, and the detection signal of that movement is also considered to be continuous in space and time.
したがって、基準点すが動的画素と検出されて、その周
囲の画素が静止画素として検出されているような場合や
、その逆の場合は回れも誤検出と考えられる。Therefore, if the reference point is detected as a dynamic pixel and the pixels around it are detected as static pixels, or vice versa, rotation is also considered to be an erroneous detection.
このことから、ある画素の動きを検出する際に、その空
間的、時間的な周囲の画素の検出状況を考慮する、つま
りその周囲の画素の検出状況との平均化を行なうように
することにより、より正確な動き信号の検出が可能にな
るからである。From this, when detecting the movement of a certain pixel, it is possible to consider the detection status of the surrounding pixels spatially and temporally, that is, to average the detection status of the surrounding pixels. This is because a more accurate motion signal can be detected.
このようなことから、この発明では検出領域の拡大回路
６０が設けられている。For this reason, the present invention is provided with a detection area enlarging circuit 60.
このように検出領域を拡大すると、水平、垂直、時間の
３次元の領域に拡大されたときの動き情報の検出範囲は
第７図Ａ及びＢで実線で囲った部分のようになる。When the detection area is expanded in this way, the detection range of motion information when expanded to a three-dimensional area of horizontal, vertical, and time becomes the area surrounded by solid lines in FIGS. 7A and 7B.
なお、第１図及びこれに関連した各構成部分における構
成や動き情報の検出範囲は一実施例であり、この発明は
これに限定されるものではない。It should be noted that the configuration and motion information detection range of FIG. 1 and related components are merely one example, and the present invention is not limited thereto.
勿論、検出領域拡大回路６０は水平と垂直の２次元領域
に拡大するだけでもよい。Of course, the detection area enlarging circuit 60 may only enlarge the detection area to a horizontal and vertical two-dimensional area.
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、従来の輝度の
低域成分の動きに加え、カラーの動きをも検出すること
ができる。"Effects of the Invention" As described above, according to the present invention, in addition to the conventional movement of low-frequency components of luminance, it is also possible to detect color movement.
さらに、水平、垂直、好ましくはこれに時間を加えた３
次元の領域において基準点を囲むような範囲で動きの検
出を行なうようしたので、フレーム差の検出のみては基
本的に検出できないような速い動きに対してもかなりの
場合が検出することができる。Additionally, horizontal, vertical, preferably 3 times plus
Since motion is detected in the range surrounding the reference point in the dimensional domain, it is possible to detect a large number of fast motions that cannot be detected by detecting frame differences alone. .
したがって、この構成によれば、従来よりも動き検出精
度の向上を図ることができる。Therefore, according to this configuration, it is possible to improve the motion detection accuracy compared to the conventional art.
このようなことから、この発明によれば上述したように
Ｉ ＤＴＶなどのような高精細度のテレビジョン受像機
に使用される動き検出回路に適用して極めて好適である
。For this reason, the present invention is extremely suitable for application to motion detection circuits used in high-definition television receivers such as IDTVs, as described above.
第１図はこの発明に係る動き検出回路の一例を示すブロ
ック図、第２図はｌフレーム差信号検出回路の一例を示
す系統図、第３図及び第４図は２フレーム差信号検出回
路の一例を示す系統図、第５図及び第６図は夫々検出領
域の拡大回路の一例を示す系統図、第７図は動き検出範
囲の説明図、第８図は従来の動き検出回路の系統図、第
９図は従来の動き検出領域の説明図である。
１・・・入力端子
ＩＯ・・・動き検出回路
２０・・台遅延手段
３０・・・１フレーム差信号検出回路
４０・・・２フレーム差信号検出回路
６０・・・検出領域拡大回路
特許出願人 シャープ株式会社
第１凹
１１０ニー門贋、：：Ｅ）＃
薊２０
茗２ｒ＃７１−Ａ夏桜気１１４
第３ｊ
４０ ； Ｚ ７ ｂ −４ｇ ４−２： ／Ｅ路り
て４囮
４０： Ｚ ７ｃｍＡａ ｆｅＺ８１ｒ−第５こ
６０撲は便緘威入島烙
ｂｉ ｔ）ｊ ｔ）ｌ ｂｌ第６図
６０：４歇ｆ＃ｄ檻ぺ９話
罵７に
Ａ Ｂ岬が
次デFIG. 1 is a block diagram showing an example of a motion detection circuit according to the present invention, FIG. 2 is a system diagram showing an example of an l frame difference signal detection circuit, and FIGS. 3 and 4 are a block diagram showing an example of a two frame difference signal detection circuit. A system diagram showing an example, FIGS. 5 and 6 are system diagrams each showing an example of a detection area enlargement circuit, FIG. 7 is an explanatory diagram of a motion detection range, and FIG. 8 is a system diagram of a conventional motion detection circuit. , FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional motion detection area. 1...Input terminal IO...Motion detection circuit 20...Delay means 30...1 frame difference signal detection circuit 40...2 frame difference signal detection circuit 60...Detection area expansion circuit Patent applicant Sharp Co., Ltd. 1st recess 110 knee gate counterfeit, ::E) # 薊20 薊2r#71-A summer cherry blossoms 114 3rd j 40; Z 7 b -4g 4-2: /E road 4 decoy 40: Z 7cmAa feZ81r-The 5th 60th match is a mail attack by Irishimakabit)j t)l blFig.
Next de
Claims (5)
てテレビ画像を再現するようにしたテレビジョン受像機
の動き検出回路において、 複数のフィールドメモリと、ラインメモリとで構成され
た遅延手段と、 この遅延手段より複数の１フレーム差信号を得る１フレ
ーム差信号検出回路と、２フレーム差信号を得る２フレ
ーム差信号検出回路と、 １フレーム差信号及び２フレーム差信号を混合する加算
回路と、 加算出力が供給される検出領域拡大回路とを有し、 上記１フレーム差信号の検出回路においては、上記カラ
ーテレビジョン信号に含まれる順送色信号を除去するた
めのフィルタ回路が、また２フレーム差信号の検出回路
においては、搬送色信号を抽出するためのフィルタ回路
が設けられてなることを特徴とする動き検出回路。(1) In a motion detection circuit for a television receiver that reproduces a television image by interlace scanning a color television signal, the delay means includes a plurality of field memories and a line memory; A 1-frame difference signal detection circuit that obtains a plurality of 1-frame difference signals; a 2-frame difference signal detection circuit that obtains 2-frame difference signals; an addition circuit that mixes the 1-frame difference signal and the 2-frame difference signal; In the one-frame difference signal detection circuit, a filter circuit for removing a progressive color signal included in the color television signal is provided, and a two-frame difference signal detection circuit is provided. A motion detection circuit characterized in that the detection circuit is provided with a filter circuit for extracting a carrier color signal.
により色信号に関する２フレーム差信号を得るようにし
たことを特徴とする請求項１記載の動き検出回路。(2) The motion detection circuit according to claim 1, wherein a two-frame difference signal related to a color signal is obtained by calculating a sum of one-frame difference signals between one frame.
号の変化だけでなく輝度信号の変化も検出するようにし
たことを特徴する請求項１若しくは２記載の動き検出回
路。(3) The motion detection circuit according to claim 1 or 2, wherein the two-frame difference signal detection circuit detects not only a change in a color signal but also a change in a luminance signal.
垂直の低域フィルタと水平の低域フィルタとで構成され
、検出領域が垂直、水平の２次元の領域まで拡大される
ようになされたことを特徴とする請求項１、２若しくは
３記載の動き検出回路。(4) The detection area expansion circuit is composed of a vertical low-pass filter and a horizontal low-pass filter using line memory, and is configured to expand the detection area to a two-dimensional vertical and horizontal area. 4. The motion detection circuit according to claim 1, 2 or 3.
フィルタが挿入されて、検出領域が垂直、水平、時間の
３次元の領域に拡大されるようになされたことを特徴と
する請求項４記載の動き検出回路。(5) The detection area expansion circuit is characterized in that a low-pass filter in the time axis direction is inserted to expand the detection area into three-dimensional areas of vertical, horizontal, and time. The motion detection circuit according to item 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP818588A JPH01183992A (en) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | Movement detecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP818588A JPH01183992A (en) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | Movement detecting circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183992A true JPH01183992A (en) | 1989-07-21 |
Family
ID=11686246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP818588A Pending JPH01183992A (en) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | Movement detecting circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01183992A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0472806A2 (en) * | 1990-08-31 | 1992-03-04 | Director-General Of The Agency Of Industrial Science And Technology, | Method for detecting change points in motion picture images |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP818588A patent/JPH01183992A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0472806A2 (en) * | 1990-08-31 | 1992-03-04 | Director-General Of The Agency Of Industrial Science And Technology, | Method for detecting change points in motion picture images |
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