JPH0720238B2 - 動きベクトル検出回路 - Google Patents
動きベクトル検出回路Info
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- JPH0720238B2 JPH0720238B2 JP60165071A JP16507185A JPH0720238B2 JP H0720238 B2 JPH0720238 B2 JP H0720238B2 JP 60165071 A JP60165071 A JP 60165071A JP 16507185 A JP16507185 A JP 16507185A JP H0720238 B2 JPH0720238 B2 JP H0720238B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばテレビジョンの方式変換におけるフ
ィールド数変換処理に適用されるテレビジョン信号の動
き量を検出する動きベクトル検出回路に関する。
ィールド数変換処理に適用されるテレビジョン信号の動
き量を検出する動きベクトル検出回路に関する。
この発明は、テレビジョン信号を多数の検出域に分割
し、検出域毎に代表点を定め、対応する2フィールドの
代表点と検出域内と各画素との差の絶対値を求め、この
差の絶対値を集計し、絶対値集計データの中で最小値の
位置を動きベクトルとして検出する所謂ブロックマッチ
ングを用いた代表点方式の動きベクトル検出回路におい
て、対応する2フィールドの差を求め、この差が小さい
時は、静止領域と判定し、この静止領域内の代表点と検
出域内と各画素との差を集計しないことにより、静止領
域の影響が除去された動きベクトルの検出を可能とする
ようにしたものである。
し、検出域毎に代表点を定め、対応する2フィールドの
代表点と検出域内と各画素との差の絶対値を求め、この
差の絶対値を集計し、絶対値集計データの中で最小値の
位置を動きベクトルとして検出する所謂ブロックマッチ
ングを用いた代表点方式の動きベクトル検出回路におい
て、対応する2フィールドの差を求め、この差が小さい
時は、静止領域と判定し、この静止領域内の代表点と検
出域内と各画素との差を集計しないことにより、静止領
域の影響が除去された動きベクトルの検出を可能とする
ようにしたものである。
テレビジョン画像の動き検出の一つの方法として、テレ
ビジョン画像を多数のブロック状の検出域に分割し、前
フレームと現フレームとの間の対応する検出域同士のマ
ッチング判定を行うことにより、動きを検出するブロッ
クマッチング方式が知られている。ブロックマッチング
については、例えば信学技報(電子通信学会技術研究報
告)CS83−56の(9〜14頁)にその一例げ開示されてい
る。このブロックマッチグ方式の中で、ハードウェアの
簡略化,処理時間の短縮化が可能な代表点方式がある。
ビジョン画像を多数のブロック状の検出域に分割し、前
フレームと現フレームとの間の対応する検出域同士のマ
ッチング判定を行うことにより、動きを検出するブロッ
クマッチング方式が知られている。ブロックマッチング
については、例えば信学技報(電子通信学会技術研究報
告)CS83−56の(9〜14頁)にその一例げ開示されてい
る。このブロックマッチグ方式の中で、ハードウェアの
簡略化,処理時間の短縮化が可能な代表点方式がある。
第10図は、ブロックマッチングを用いた代表点方式の従
来の動きベクトル検出回路の一例を示す。入力端子61か
らのディジタルビデオ信号が減算回路62及び代表点選択
回路63に供給され、選択された代表点が代表点メモリ64
に記憶される。減算回路62により、代表点メモリ64から
読み出された前フレームの代表点と入力される現フレー
ムの各画素とが検出域内毎に減算される。この減算回路
62からのフレーム差データΔFが変換回路65によって、
絶対値フレーム差データ|ΔF|に変換される。このデー
タ|ΔF|が集計回路66に供給され、1フィールドの全て
のデータ|ΔF|が検出域の各画素ごとに累算されて、フ
レーム差集計データΣ|ΔF|が求められる。最小値検出
回路67は、フレーム差集計データΣ|ΔF|の中で、最小
値を検出し、この最小値の位置を動きベクトルとして出
力端子68に出力する。
来の動きベクトル検出回路の一例を示す。入力端子61か
らのディジタルビデオ信号が減算回路62及び代表点選択
回路63に供給され、選択された代表点が代表点メモリ64
に記憶される。減算回路62により、代表点メモリ64から
読み出された前フレームの代表点と入力される現フレー
ムの各画素とが検出域内毎に減算される。この減算回路
62からのフレーム差データΔFが変換回路65によって、
絶対値フレーム差データ|ΔF|に変換される。このデー
タ|ΔF|が集計回路66に供給され、1フィールドの全て
のデータ|ΔF|が検出域の各画素ごとに累算されて、フ
レーム差集計データΣ|ΔF|が求められる。最小値検出
回路67は、フレーム差集計データΣ|ΔF|の中で、最小
値を検出し、この最小値の位置を動きベクトルとして出
力端子68に出力する。
従来の動きベクトル検出回路は、動いていると判断され
る部分の面積が非常に小さい場合には、動きが検出出来
ない欠点があった。検出域を例えば水平方向に9画素,
垂直方向に7ラインとした場合、フレーム差集計データ
Σ|ΔF|は、第11図に示すように、最小値がゼロベクト
ルとなり、動いた部分は、69で示すように、少し下がっ
たカーブとなり、この動きを検出することができない。
る部分の面積が非常に小さい場合には、動きが検出出来
ない欠点があった。検出域を例えば水平方向に9画素,
垂直方向に7ラインとした場合、フレーム差集計データ
Σ|ΔF|は、第11図に示すように、最小値がゼロベクト
ルとなり、動いた部分は、69で示すように、少し下がっ
たカーブとなり、この動きを検出することができない。
このことは、明確で且つ変化が激しい背景画像中の動き
検出に関しても同様に生じる。明確な変化を有する背景
画像のフレーム差集計データは、ゼロベクトルに最小値
を有するものとなり、第11図に示すのと同様に、最小値
がゼロベクトルとなるフレーム差集計データの分布のカ
ーブが得られる。
検出に関しても同様に生じる。明確な変化を有する背景
画像のフレーム差集計データは、ゼロベクトルに最小値
を有するものとなり、第11図に示すのと同様に、最小値
がゼロベクトルとなるフレーム差集計データの分布のカ
ーブが得られる。
従って、この発明の目的は、明確で且つ変化が激しい背
景画像中の動いているものの動きベクトル或いは小さな
物体の動きを検出することができるように、静止領域の
影響が除去された動きベクトル検出回路を提供すること
にある。
景画像中の動いているものの動きベクトル或いは小さな
物体の動きを検出することができるように、静止領域の
影響が除去された動きベクトル検出回路を提供すること
にある。
この発明は、同一フィールド内の複数の画素によって形
成される2次元の検出域と、検出域ごとの代表点が定め
られ、対応する2フィールドの一方のフィールドの代表
点とその他方のフィールドの検出域内の各画素との差が
算出され、差の絶対値が集計された絶対値集計データの
中で、最小値を検出し、この最小値の位置を動きベクト
ルとして検出する動きベクトル検出回路において、 一方のフィールドの代表点と他方のフィールドの検出域
内の各画素との差を発生する手段と、集計を行う手段と
の間に挿入されたゲート手段と、一方のフィールドと他
方のフィールドとの対応する画素の差を求め、この差が
小さい時にゲート手段をオフにする制御信号を発生する
手段と を備えたことを特徴とする動きベクトル検出回路であ
る。
成される2次元の検出域と、検出域ごとの代表点が定め
られ、対応する2フィールドの一方のフィールドの代表
点とその他方のフィールドの検出域内の各画素との差が
算出され、差の絶対値が集計された絶対値集計データの
中で、最小値を検出し、この最小値の位置を動きベクト
ルとして検出する動きベクトル検出回路において、 一方のフィールドの代表点と他方のフィールドの検出域
内の各画素との差を発生する手段と、集計を行う手段と
の間に挿入されたゲート手段と、一方のフィールドと他
方のフィールドとの対応する画素の差を求め、この差が
小さい時にゲート手段をオフにする制御信号を発生する
手段と を備えたことを特徴とする動きベクトル検出回路であ
る。
対応する2フィールドの一方のフィールドと他方のフィ
ールドとの対応する画素の差を求め、この差が小さい時
には、この絶対値フレーム差データ|ΔF|は、静止領域
の画素によって発生したものと判定する。この静止領域
と判定されたものに関する絶対値フレーム差データ|Δ
F|は、集計の対象とされずに捨てられる。従って、変化
が激しい背景等によって、フレーム差集計データΣ|Δ
F|の最小値がゼロベクトルに落ち込むことが防止され、
高精度且つ高感度に動きベクトルを検出することが可能
となる。
ールドとの対応する画素の差を求め、この差が小さい時
には、この絶対値フレーム差データ|ΔF|は、静止領域
の画素によって発生したものと判定する。この静止領域
と判定されたものに関する絶対値フレーム差データ|Δ
F|は、集計の対象とされずに捨てられる。従って、変化
が激しい背景等によって、フレーム差集計データΣ|Δ
F|の最小値がゼロベクトルに落ち込むことが防止され、
高精度且つ高感度に動きベクトルを検出することが可能
となる。
以下、この発明の一実施例について説明する。この説明
は、下記の順序に従ってなされる。
は、下記の順序に従ってなされる。
a.動きベクトル検出回路 b.方式変換装置の全体の構成 c.フィールド数変換回路 d.変形例 a.動きベクトル検出回路 第1図にいおいて、1で示す入力端子にディジタルビデ
オ信号が供給される。このディジタルビデオ信号が減算
回路2及び代表点選択回路3に供給される。代表点選択
回路3により選択された代表点データが代表点メモリ4
に記憶される。代表点メモリ4から読み出された代表点
データが減算回路2に供給され、減算回路2からフレー
ム差データΔFが得られる。
オ信号が供給される。このディジタルビデオ信号が減算
回路2及び代表点選択回路3に供給される。代表点選択
回路3により選択された代表点データが代表点メモリ4
に記憶される。代表点メモリ4から読み出された代表点
データが減算回路2に供給され、減算回路2からフレー
ム差データΔFが得られる。
第2図の示すように、例えばx方向(水平方向)に9画
素,y方向(垂直方向)に7ラインの動きベクトルの検出
域が設定され、1フィールドの画面全体が多数の検出域
に分割される。検出域は、隣接する他の検出域と一部が
重なり合うように設定しても良い。この検出域の中心
(×印で示す)を原点として、(x,y)座標が定められ
る。この原点が代表点とされる。動きベクトルは、検出
域内で1画素単位で求められる。減算回路2は、代表点
メモリ4から読み出された前フレームの代表点とこの代
表点の検出域に含まれる現フレームの全画素(総計63個
の画素)の各々との差分(フレーム差データ)ΔFを形
成する。
素,y方向(垂直方向)に7ラインの動きベクトルの検出
域が設定され、1フィールドの画面全体が多数の検出域
に分割される。検出域は、隣接する他の検出域と一部が
重なり合うように設定しても良い。この検出域の中心
(×印で示す)を原点として、(x,y)座標が定められ
る。この原点が代表点とされる。動きベクトルは、検出
域内で1画素単位で求められる。減算回路2は、代表点
メモリ4から読み出された前フレームの代表点とこの代
表点の検出域に含まれる現フレームの全画素(総計63個
の画素)の各々との差分(フレーム差データ)ΔFを形
成する。
減算回路2からのフレーム差データΔFが変換回路5に
供給され、絶対値フレーム差データ|ΔF|に変換され
る。このデータ|ΔF|がゲート回路6を介して集計回路
10に供給される。
供給され、絶対値フレーム差データ|ΔF|に変換され
る。このデータ|ΔF|がゲート回路6を介して集計回路
10に供給される。
ゲート回路6は、静止領域と判定された画素について
は、フレーム差データΔFの値と無関係に一定の大きさ
例えば64(量子化レベル)の値を集計回路10に供給す
る。静止領域かどうかの判定を行うために、フレームメ
モリ7と減算回路8とスレッショルド回路9とが設けら
れている。
は、フレーム差データΔFの値と無関係に一定の大きさ
例えば64(量子化レベル)の値を集計回路10に供給す
る。静止領域かどうかの判定を行うために、フレームメ
モリ7と減算回路8とスレッショルド回路9とが設けら
れている。
フレームメモリ7には、入力ディジタルビデオ信号が供
給され、減算回路8により、前フレームと現フレームの
対応する画素データの減算がなされる。静止領域内の画
素は、減算回路8の出力がゼロとなる。実際には、ノイ
ズ等の影響により、完全にゼロとならないので、ゼロに
近い小さな値がスレッショルド回路9の基準レベルとさ
れる。この基準レベルの値は、調整可能とされているこ
とが望ましい。スレッショルド回路9は、減算回路8の
出力と基準レベルとを比較し、減算回路8の出力が基準
レベルより大きい場合、即ち動領域の画素と判定される
場合、‘H'(ハイレベル)の判定信号を発生し、逆に、
減算回路8の出力が基準レベルより小さい場合、即ち静
止領域の画素と判定される場合は、‘L'(ローレベル)
の判定信号を発生する。ゲート回路6は、判定信号が、
‘H'の時に、変換回路5からの絶対値フレーム差データ
|ΔF|を通過させ、判定信号が‘L'の時に、一定の値の
データを集計回路10に与える。
給され、減算回路8により、前フレームと現フレームの
対応する画素データの減算がなされる。静止領域内の画
素は、減算回路8の出力がゼロとなる。実際には、ノイ
ズ等の影響により、完全にゼロとならないので、ゼロに
近い小さな値がスレッショルド回路9の基準レベルとさ
れる。この基準レベルの値は、調整可能とされているこ
とが望ましい。スレッショルド回路9は、減算回路8の
出力と基準レベルとを比較し、減算回路8の出力が基準
レベルより大きい場合、即ち動領域の画素と判定される
場合、‘H'(ハイレベル)の判定信号を発生し、逆に、
減算回路8の出力が基準レベルより小さい場合、即ち静
止領域の画素と判定される場合は、‘L'(ローレベル)
の判定信号を発生する。ゲート回路6は、判定信号が、
‘H'の時に、変換回路5からの絶対値フレーム差データ
|ΔF|を通過させ、判定信号が‘L'の時に、一定の値の
データを集計回路10に与える。
集計回路10は、検出域と対応するメモリを持ち、ゲート
回路6の出力データを累算するディジタル積分回路であ
る。1フィールドのデータに関して、集計回路10のメモ
リには、この1フィールドの全ての絶対値フレーム差デ
ータ|ΔF|が検出域の各画素ごとに累算された結果即
ち、フレーム差集計データΣ|ΔF|のテーブルが格納さ
れる。
回路6の出力データを累算するディジタル積分回路であ
る。1フィールドのデータに関して、集計回路10のメモ
リには、この1フィールドの全ての絶対値フレーム差デ
ータ|ΔF|が検出域の各画素ごとに累算された結果即
ち、フレーム差集計データΣ|ΔF|のテーブルが格納さ
れる。
集計回路10に接続された最小値検出回路11は、上述のフ
レーム差集計データのテーブル中の最小値の位置を動き
ベクトルとして検出する。この検出された動きベクトル
が出力端子12に得られる。この最小値検出回路11は、例
えば代表点の周囲からスタートして、その周囲の最小値
を検出し、次に、さらに外側の周囲で再び最小値を検出
する逐次検出の構成とされている。また、予め代表点を
基点とする距離に応じてフレーム差データΔFに重ね付
けを行っても良い。更に、1画面を4等分し、各領域ご
とに動きベクトルを検出し、この各領域の動きベクトル
を1画面の動きベクトルに変換しても良い。
レーム差集計データのテーブル中の最小値の位置を動き
ベクトルとして検出する。この検出された動きベクトル
が出力端子12に得られる。この最小値検出回路11は、例
えば代表点の周囲からスタートして、その周囲の最小値
を検出し、次に、さらに外側の周囲で再び最小値を検出
する逐次検出の構成とされている。また、予め代表点を
基点とする距離に応じてフレーム差データΔFに重ね付
けを行っても良い。更に、1画面を4等分し、各領域ご
とに動きベクトルを検出し、この各領域の動きベクトル
を1画面の動きベクトルに変換しても良い。
最小値検出回路11には、カウンタ13の出力が供給され
る。カウンタ13は、スレッショルド回路9からの‘H'の
判定信号(静止領域と判定されたときの出力)を計数す
る。このカウンタ13の計数値が信頼性を示す信号として
最小値検出回路11に供給される。即ち静止領域に含まれ
ると判定される画素数が占める割合がかなり多いとき、
例えば3/4とか7/8のデータが静止領域と判定された結
果、少ないデータから検出された動きベクトルは、信頼
性が低いと判定され、例えばこの信頼性の低い動きベク
トルに代えてゼロベクトルが出力される。
る。カウンタ13は、スレッショルド回路9からの‘H'の
判定信号(静止領域と判定されたときの出力)を計数す
る。このカウンタ13の計数値が信頼性を示す信号として
最小値検出回路11に供給される。即ち静止領域に含まれ
ると判定される画素数が占める割合がかなり多いとき、
例えば3/4とか7/8のデータが静止領域と判定された結
果、少ないデータから検出された動きベクトルは、信頼
性が低いと判定され、例えばこの信頼性の低い動きベク
トルに代えてゼロベクトルが出力される。
上述のこの発明が適用された動きベクトル検出回路に依
れば、くっきりとした鮮明な動かない背景の中で動き物
体があるような画像の場合でも、フレーム差集計データ
Σ|ΔF|が第3図に示すように、動き物体の動き(例え
ば右方向に3画素)と対応して最小値となり、背景とた
めに、代表点位置で最小値となることを防止できる。し
たがって、動きベクトルを高精度且つ高感度に検出する
ことができる。
れば、くっきりとした鮮明な動かない背景の中で動き物
体があるような画像の場合でも、フレーム差集計データ
Σ|ΔF|が第3図に示すように、動き物体の動き(例え
ば右方向に3画素)と対応して最小値となり、背景とた
めに、代表点位置で最小値となることを防止できる。し
たがって、動きベクトルを高精度且つ高感度に検出する
ことができる。
b.方式変換装置の全体の構成 この発明は、(1125ライン/60フィールド)の高品位テ
レビジョン方式所謂HD方式を(625ライン/50フィール
ド)のPAL方式に変換する場合のフィールド数変換に適
用することができる。第4図は、この(HD→PAL)方式
変換装置の全体の構成を示す。
レビジョン方式所謂HD方式を(625ライン/50フィール
ド)のPAL方式に変換する場合のフィールド数変換に適
用することができる。第4図は、この(HD→PAL)方式
変換装置の全体の構成を示す。
第4図において、21で示す入力端子に高品位テレビジョ
ン信号中の輝度信号が供給され、この輝度信号がローパ
スフィルタ22を介してA/Dコンバータ23に供給される。A
/Dコンバータ23からのディジタル輝度信号が前処理回路
24に供給される。この前処理回路24は、ライン数の変換
及びノンインターレース化の処理を行う。
ン信号中の輝度信号が供給され、この輝度信号がローパ
スフィルタ22を介してA/Dコンバータ23に供給される。A
/Dコンバータ23からのディジタル輝度信号が前処理回路
24に供給される。この前処理回路24は、ライン数の変換
及びノンインターレース化の処理を行う。
ライン数は、1125本から625本に例えばディジタル周波
数変換の技術を用いて変換される。また、高品位テレビ
ジョン信号の1フィールドの映像からライン数の和が62
5本の第1フィールドの映像及び第2フィールドの映像
が同時に形成される。この第1フィールドの映像及び第
2フィールドの映像は、1ラインオフセットしたもので
ある。従って、前処理回路24からは、(625ライン/60フ
レーム)の第1フィールドのみからなるデイジタルビテ
オ信号と、(625ライン/60フレーム)の第2フィールド
のみからなるディジタルビデオ信号とが得られる。動き
ベクトルの検出は、第1フィールドのビデオ信号を用い
て行われ、フィールド数の変換処理は、第1フィールド
及び第2フィールドの各々について別個に処理される。
前処理回路24において、上述のノンインターレース化を
行うことにより、動きベクトルの検出を1/60秒毎に行う
ことにより検出精度を向上でき、補間信号の形成が容易
となる。
数変換の技術を用いて変換される。また、高品位テレビ
ジョン信号の1フィールドの映像からライン数の和が62
5本の第1フィールドの映像及び第2フィールドの映像
が同時に形成される。この第1フィールドの映像及び第
2フィールドの映像は、1ラインオフセットしたもので
ある。従って、前処理回路24からは、(625ライン/60フ
レーム)の第1フィールドのみからなるデイジタルビテ
オ信号と、(625ライン/60フレーム)の第2フィールド
のみからなるディジタルビデオ信号とが得られる。動き
ベクトルの検出は、第1フィールドのビデオ信号を用い
て行われ、フィールド数の変換処理は、第1フィールド
及び第2フィールドの各々について別個に処理される。
前処理回路24において、上述のノンインターレース化を
行うことにより、動きベクトルの検出を1/60秒毎に行う
ことにより検出精度を向上でき、補間信号の形成が容易
となる。
25がこの発明を適用できる動きベクトル検出回路を示
し、この動きベクトル検出回路25に第1フィールドのデ
ィジタルビデオ信号が供給される。また、第1フィール
ドに関するフィールド数変換回路31と第2フィールドに
関するフィールド数変換回路32とが設けられており、検
出された動きベクトルがこれらのフィールド数変換回路
31及び32に供給される。
し、この動きベクトル検出回路25に第1フィールドのデ
ィジタルビデオ信号が供給される。また、第1フィール
ドに関するフィールド数変換回路31と第2フィールドに
関するフィールド数変換回路32とが設けられており、検
出された動きベクトルがこれらのフィールド数変換回路
31及び32に供給される。
動きベクトル検出回路25は、検出域ごとに前フィールド
の代表点と現フィールドの画素との差(フィールド差デ
ータ)を算出し、このフィールド差データの絶対値を集
計し、フィールド差集計データを発生し、フィールド差
集計データの最小値を検出する構成のものである。この
場合、前述のように、フィールド差データの中で静止領
域に含まれるものが集計されないことにより、検出感度
の向上が図られている。
の代表点と現フィールドの画素との差(フィールド差デ
ータ)を算出し、このフィールド差データの絶対値を集
計し、フィールド差集計データを発生し、フィールド差
集計データの最小値を検出する構成のものである。この
場合、前述のように、フィールド差データの中で静止領
域に含まれるものが集計されないことにより、検出感度
の向上が図られている。
また、フィールド数変換回路31からは、(625ライン/50
フレーム)の第1フィールドのディジタルビデオ信号が
出力され、フィールド数変回路32からは、(625ライン/
50フレーム)の第2フィールドのディジタルビデオ信号
が出力される。これらのフィールド数変換回路31及び32
の出力信号がスイッチ回路41に供給される。スイッチ回
路41には、図示せずも、1/50秒毎に反転する制御信号が
供給され、スイッチ回路41の出力には、(625ライン/50
フィールド)のディジタル輝度信号が取り出される。
フレーム)の第1フィールドのディジタルビデオ信号が
出力され、フィールド数変回路32からは、(625ライン/
50フレーム)の第2フィールドのディジタルビデオ信号
が出力される。これらのフィールド数変換回路31及び32
の出力信号がスイッチ回路41に供給される。スイッチ回
路41には、図示せずも、1/50秒毎に反転する制御信号が
供給され、スイッチ回路41の出力には、(625ライン/50
フィールド)のディジタル輝度信号が取り出される。
このディジタル輝度信号がD/Aコンバータ42に供給され
る。D/Aコンバータ42の出力信号がローパスフィルタ43
を介されてPALカラーエンコーダ44に供給される。輝度
信号Yと同様にライン数の変換及びフィールド数の変換
の処理がなされた赤に色差信号R−Y及び青の色差信号
B−YがPALカラーエンコーダ44に供給される。従っ
て、PALカラーエンコーダ44の出力端子45にPAL方式の複
合カラーテレビジョン信号が得られる。出力端子45に
は、PAL方式のカラーテレビジョン受像機が接続され
る。
る。D/Aコンバータ42の出力信号がローパスフィルタ43
を介されてPALカラーエンコーダ44に供給される。輝度
信号Yと同様にライン数の変換及びフィールド数の変換
の処理がなされた赤に色差信号R−Y及び青の色差信号
B−YがPALカラーエンコーダ44に供給される。従っ
て、PALカラーエンコーダ44の出力端子45にPAL方式の複
合カラーテレビジョン信号が得られる。出力端子45に
は、PAL方式のカラーテレビジョン受像機が接続され
る。
c.フィールド数変換回路 フィールド数変換回路31は、フィールドメモリ33と動き
補正回路34と直線近似回路35とスイッチ回路36と誤処理
検出回路37とメモリ38とにより構成される。フィールド
数変換回路32は、フィールド数変換回路31と同様と構成
とされている。
補正回路34と直線近似回路35とスイッチ回路36と誤処理
検出回路37とメモリ38とにより構成される。フィールド
数変換回路32は、フィールド数変換回路31と同様と構成
とされている。
フィールドメモリ33からの前フィールドのディジタルビ
デオ信号と入力された現フィールドのディジタルビデオ
信号の両者が動き補正回路34,直線近似回路35及び誤処
理検出回路37に供給される。動き補正回路34の出力信号
及び直線近似回路35の出力信号の一方がスイッチ回路36
により選択される。スイッチ回路36は、誤処理検出回路
37の検出出力によって制御され、より正しい処理がなさ
れた側の補正出力が選択される。誤処理検出回路37に
は、動き補正回路34において形成された前フィールドの
映像をシフトした信号と現フィールドの映像をシフトし
た信号との両者が供給される。更に、スイッチ回路36の
出力が供給されるメモリ38は、時間軸伸長のためのもの
である。
デオ信号と入力された現フィールドのディジタルビデオ
信号の両者が動き補正回路34,直線近似回路35及び誤処
理検出回路37に供給される。動き補正回路34の出力信号
及び直線近似回路35の出力信号の一方がスイッチ回路36
により選択される。スイッチ回路36は、誤処理検出回路
37の検出出力によって制御され、より正しい処理がなさ
れた側の補正出力が選択される。誤処理検出回路37に
は、動き補正回路34において形成された前フィールドの
映像をシフトした信号と現フィールドの映像をシフトし
た信号との両者が供給される。更に、スイッチ回路36の
出力が供給されるメモリ38は、時間軸伸長のためのもの
である。
動き補正回路34によりなされる動き補正の一例を第5図
を参照して説明する。第5図において、F1,F2,F3,F4,F
5,F6は、連続する6枚の第1フィールドの画像を示す。
この画像には、左から右に(1/60)秒毎にAの距離移動
する等速度運動を行う移動物体が含まれている。このA
は、動きベクトル検出回路25からの動きベクトルに他な
らない。この等速度運動の場合では、画像F1から画像F6
までの移動量の総和は、5Aとなる。
を参照して説明する。第5図において、F1,F2,F3,F4,F
5,F6は、連続する6枚の第1フィールドの画像を示す。
この画像には、左から右に(1/60)秒毎にAの距離移動
する等速度運動を行う移動物体が含まれている。このA
は、動きベクトル検出回路25からの動きベクトルに他な
らない。この等速度運動の場合では、画像F1から画像F6
までの移動量の総和は、5Aとなる。
かかる6枚の画像F1〜F6を5枚の画像f1〜f5に変換する
場合、(1/5)Aずつ移動距離を増加させる必要があ
る。従って、画像F1を(1/5)Aシフトしたものが画像f
1とされる。同様、画像F2,F3,F4,F5を夫々(2/5)A,(3
/5)A,(4/5)A,Aシフトすることによって、画像f2,f3,
f4,f5が形成される。画像F5をAシフトしたものと、画
像F6を全くシフトしないものとは、同一の絵柄となるの
で、その一方が取り除かれる。画像のシフトは、メモリ
のアドレス制御によって実現できる。
場合、(1/5)Aずつ移動距離を増加させる必要があ
る。従って、画像F1を(1/5)Aシフトしたものが画像f
1とされる。同様、画像F2,F3,F4,F5を夫々(2/5)A,(3
/5)A,(4/5)A,Aシフトすることによって、画像f2,f3,
f4,f5が形成される。画像F5をAシフトしたものと、画
像F6を全くシフトしないものとは、同一の絵柄となるの
で、その一方が取り除かれる。画像のシフトは、メモリ
のアドレス制御によって実現できる。
この動きの補正は、パンニングやチルトの場合では、動
きベクトルが正確に検出できれば、完全なフィールド数
の変換が可能である。しかし、実際の画像では、一画面
中でも種々の動きを持つ部分があったり、静止している
部分もあり、シフトを行ったことにより不具合が生じる
部分もある。このような場合には、動き補正回路34の出
力の代わりに直線近似回路35の出力スイッチ回路36によ
り選択される。
きベクトルが正確に検出できれば、完全なフィールド数
の変換が可能である。しかし、実際の画像では、一画面
中でも種々の動きを持つ部分があったり、静止している
部分もあり、シフトを行ったことにより不具合が生じる
部分もある。このような場合には、動き補正回路34の出
力の代わりに直線近似回路35の出力スイッチ回路36によ
り選択される。
直線近似回路35は、連続する2フィールドの映像の夫々
に所定の重み係数を乗算し、乗算出力を加算する補間回
路の構成とされている。第6図を参照して、直線近似回
路35の補正の一例について説明する。
に所定の重み係数を乗算し、乗算出力を加算する補間回
路の構成とされている。第6図を参照して、直線近似回
路35の補正の一例について説明する。
画像F1〜F6は、(1/60)秒毎の連続する6枚の画像であ
る。この画像は、等速度運動の動き物体と静止物体との
両者を含むものである。画像F1に(4/5)の重み係数を
乗じたものと画像F2に(1/5)の重み係数を乗じたもの
が加算されることにより、画像f1が形成される。第6図
において、破線で示すのが後のフィールドの画像の絵柄
である。また、画像F2に(3/5)の重み係数を乗じたも
のと画像F3に(2/5)の重み係数を乗じたものが加算さ
れることにより、画像f2が形成される。同様に、(2/5F
3+3/5F4)により画像f3が形成され、(1/5F4+4/5F5)
により画像f4が形成され、画像F6が画像f5とされる。
る。この画像は、等速度運動の動き物体と静止物体との
両者を含むものである。画像F1に(4/5)の重み係数を
乗じたものと画像F2に(1/5)の重み係数を乗じたもの
が加算されることにより、画像f1が形成される。第6図
において、破線で示すのが後のフィールドの画像の絵柄
である。また、画像F2に(3/5)の重み係数を乗じたも
のと画像F3に(2/5)の重み係数を乗じたものが加算さ
れることにより、画像f2が形成される。同様に、(2/5F
3+3/5F4)により画像f3が形成され、(1/5F4+4/5F5)
により画像f4が形成され、画像F6が画像f5とされる。
この直線近似回路35は、動き部分に関しては、二重にな
ったり、ぼける問題が生じるが、静止部分については、
直線近似による補正の方が動き補正に比して良い。動き
補正回路34が誤処理しているかどうかが誤処理検出回路
37によって検出される。
ったり、ぼける問題が生じるが、静止部分については、
直線近似による補正の方が動き補正に比して良い。動き
補正回路34が誤処理しているかどうかが誤処理検出回路
37によって検出される。
第7図は、誤処理検出回路37の一例の構成を示す。第7
図において、51で示される入力端子に前フィールドF1の
ディジタルビデオ信号が供給され、52で示される入力端
子に現フィールドF2のディジタルビデオ信号が供給され
る。ディジタルビデオ信号の両者が1画素ごとに減算回
路53によって減算され、両フィールドの信号の差ΔFLが
求められる。また、54で示される入力端子に前フィール
ドF1の画像を(2/5)Aシフトしたフィールドf11の信号
が供給され、55で示される入力端子に現フィールドF2の
画像を(−3/5)Aシフトしたフィールドf12の信号が供
給される。このフィールドf11及びf12の両者が1画素ご
とに減算回路56によって減算され、両フィールドの信号
の差Δfが求められる。
図において、51で示される入力端子に前フィールドF1の
ディジタルビデオ信号が供給され、52で示される入力端
子に現フィールドF2のディジタルビデオ信号が供給され
る。ディジタルビデオ信号の両者が1画素ごとに減算回
路53によって減算され、両フィールドの信号の差ΔFLが
求められる。また、54で示される入力端子に前フィール
ドF1の画像を(2/5)Aシフトしたフィールドf11の信号
が供給され、55で示される入力端子に現フィールドF2の
画像を(−3/5)Aシフトしたフィールドf12の信号が供
給される。このフィールドf11及びf12の両者が1画素ご
とに減算回路56によって減算され、両フィールドの信号
の差Δfが求められる。
差信号ΔFL及びΔfが比較回路57により比較される。第
8図に示すように、前フィールドF1の画像を(2/5)A
シフトしたフィールドf11の画像と現フィールドF2の画
像を(−3/5)Aシフトしたフィールドf12の画像とは、
動き部分に関しては、同一となり、両者の差の画像Δf
は、第8図に示すように、動き部分が除去されたものと
なる。一方シフトしてない前フィールドF1とF2とは、静
止部分に関しては、同一となる。従って、比較回路57の
比較動作によって、(ΔFL>Δf)が検出される画素に
ついては、動き補正処理が正しいものと判定できる。逆
に、(ΔFL>Δf)が検出される画素については、動き
補正処理が正しくないと判定できる。
8図に示すように、前フィールドF1の画像を(2/5)A
シフトしたフィールドf11の画像と現フィールドF2の画
像を(−3/5)Aシフトしたフィールドf12の画像とは、
動き部分に関しては、同一となり、両者の差の画像Δf
は、第8図に示すように、動き部分が除去されたものと
なる。一方シフトしてない前フィールドF1とF2とは、静
止部分に関しては、同一となる。従って、比較回路57の
比較動作によって、(ΔFL>Δf)が検出される画素に
ついては、動き補正処理が正しいものと判定できる。逆
に、(ΔFL>Δf)が検出される画素については、動き
補正処理が正しくないと判定できる。
比較回路57は、(ΔFL>Δf)の時に、‘H'となり、
(ΔFL>Δf)の時に‘L'となる比較出力を発生する。
この比較出力が多数決論理回路58に供給される。多数決
論理回路58は、動きベクトルの検出域ごとに判定を行
う。1個の検出域に含まれる複数の画素の比較出力に関
して、‘H'の数が‘L'の数より多い時に出力端子59に
‘H'の出力信号が発生し、逆に、‘L'の数が‘H'の数よ
り多い時に出力端子59に‘L'の出力信号が発生する。こ
の出力信号がスイッチ回路36の制御信号とされる。スイ
ッチ回路36は、誤処理検出回路37の出力が‘H'の時に、
動き補正回路34からの補正された信号を選択し、一方、
誤処理検出回路37の出力が‘L'の時に、直線近似回路35
からの補正された信号を選択する。
(ΔFL>Δf)の時に‘L'となる比較出力を発生する。
この比較出力が多数決論理回路58に供給される。多数決
論理回路58は、動きベクトルの検出域ごとに判定を行
う。1個の検出域に含まれる複数の画素の比較出力に関
して、‘H'の数が‘L'の数より多い時に出力端子59に
‘H'の出力信号が発生し、逆に、‘L'の数が‘H'の数よ
り多い時に出力端子59に‘L'の出力信号が発生する。こ
の出力信号がスイッチ回路36の制御信号とされる。スイ
ッチ回路36は、誤処理検出回路37の出力が‘H'の時に、
動き補正回路34からの補正された信号を選択し、一方、
誤処理検出回路37の出力が‘L'の時に、直線近似回路35
からの補正された信号を選択する。
動き補正回路34は、前述せる第5図に示す動き補正動作
を行う構成と異なり、第8図に示すように、現フィール
ドの画像と前フィールドの画像との両者を用いる構成と
しても良い。
を行う構成と異なり、第8図に示すように、現フィール
ドの画像と前フィールドの画像との両者を用いる構成と
しても良い。
第9図は、第5図に示される例と同様に、連続する第1
フィールドの6枚の画像F1〜F6に、等速度運動を行う動
き物体が含まれており、この6枚の画像を5枚の画像f1
〜f5に変換する例である。画像F1を(1/5)Aシフトし
たものと、画像F2を(−4/5)Aシフトしたものとが加
算され、この加算出力が1/2されることにより画像f1が
形成される。画像F2を(2/5)Aシフトしたものと画像F
3を(−3/5)Aシフトしたものとから画像f2が形成され
る。画像F3を(3/5)Aシフトしたものと画像F4を(−2
/5)Aシフトしたものとから画像f3が形成される。画像
F4を(4/5)Aシフトしたものと画像F5を(−1/5)Aシ
フトしたものとから画像f4が形成される。画像F5をAシ
フトしたものと画像F6とから画像f5が形成される。
フィールドの6枚の画像F1〜F6に、等速度運動を行う動
き物体が含まれており、この6枚の画像を5枚の画像f1
〜f5に変換する例である。画像F1を(1/5)Aシフトし
たものと、画像F2を(−4/5)Aシフトしたものとが加
算され、この加算出力が1/2されることにより画像f1が
形成される。画像F2を(2/5)Aシフトしたものと画像F
3を(−3/5)Aシフトしたものとから画像f2が形成され
る。画像F3を(3/5)Aシフトしたものと画像F4を(−2
/5)Aシフトしたものとから画像f3が形成される。画像
F4を(4/5)Aシフトしたものと画像F5を(−1/5)Aシ
フトしたものとから画像f4が形成される。画像F5をAシ
フトしたものと画像F6とから画像f5が形成される。
図示せずも、画像F6と次の画像F7を−Aシフトしたもの
とから形成される画像は、画像f5と同一の絵柄となるの
で、重複している一方の画像が取り除かれる。その後
は、再び第9図に示される補正動作が繰り返される。前
フィールドを(a/5)Aシフトし、現フィールドを(−
(5−a)/5)Aシフトする処理は、前述の誤処理検出
の為に必要とされるシフト処理と兼用することができ
る。
とから形成される画像は、画像f5と同一の絵柄となるの
で、重複している一方の画像が取り除かれる。その後
は、再び第9図に示される補正動作が繰り返される。前
フィールドを(a/5)Aシフトし、現フィールドを(−
(5−a)/5)Aシフトする処理は、前述の誤処理検出
の為に必要とされるシフト処理と兼用することができ
る。
また、前フィールドを(a/5)Aシフトした画像と現フ
ィールドを(−(5−a)/5)Aシフトした画像とは、
基本的に同一の画像である。しかし、両者を加算するこ
とにより、直線近似の場合のランダムノイズに関するS/
Nと、動き補正の場合のランダムノイズに関するS/Nとを
等しくすることができ、また、動きベクトルが誤検出さ
れた時に画像をぼかす効果が得られる。
ィールドを(−(5−a)/5)Aシフトした画像とは、
基本的に同一の画像である。しかし、両者を加算するこ
とにより、直線近似の場合のランダムノイズに関するS/
Nと、動き補正の場合のランダムノイズに関するS/Nとを
等しくすることができ、また、動きベクトルが誤検出さ
れた時に画像をぼかす効果が得られる。
d.変形例 この発明は、テレビジョン信号の方式変換装置以外に高
能率符号化装置,高品位テレビジョン信号の帯域圧縮伝
送装置の動き補正装置等に適用することができる。
能率符号化装置,高品位テレビジョン信号の帯域圧縮伝
送装置の動き補正装置等に適用することができる。
また、検出域は、互いの周辺部が重なり合うように定め
ても良く、代表点の配置が格子状でなく、上下のもので
検出域の横方向の画素数の1/2ずれるようにし、検出域
が市松模様に配列されるようにしても良い。
ても良く、代表点の配置が格子状でなく、上下のもので
検出域の横方向の画素数の1/2ずれるようにし、検出域
が市松模様に配列されるようにしても良い。
この発明に依れば、静止領域内の差分値を捨てるので、
明確且つ変化が激しい背景画像中の動いているものの動
きベクトル或いは小さな物体の動きを検出することがで
きる。
明確且つ変化が激しい背景画像中の動いているものの動
きベクトル或いは小さな物体の動きを検出することがで
きる。
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の発明の一実施例の検出域の説明に用いる略線図、第3
図はこの発明の一実施例におけるフレーム差集計データ
の一例を示すグラフ、第4図はこの発明を適用しうる方
式変換装置の一例のブロック図、第5図は方式変換装置
における動き補正の一例の説明に用いる略線図、第6図
は方式変換装置における直線近似の一例の説明に用いる
略線図、第7図は方式変換装置における誤処理検出回路
の一例のブロック図、第8図は誤処理検出回路の説明に
用いる略線図、第9図は動き補正の他の例の説明に用い
る略線図、第10図は従来の動きベクトル検出回路の一例
のブロック図、第11図は従来の動きベクトル検出回路の
動作説明に用いる略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:ディジタルビデオ信号の入力端子、 2,8:減算回路、4:代表点メモリ、 6:ゲート回路、9:スレッショルド回路、 10:集計回路、12:出力端子。
の発明の一実施例の検出域の説明に用いる略線図、第3
図はこの発明の一実施例におけるフレーム差集計データ
の一例を示すグラフ、第4図はこの発明を適用しうる方
式変換装置の一例のブロック図、第5図は方式変換装置
における動き補正の一例の説明に用いる略線図、第6図
は方式変換装置における直線近似の一例の説明に用いる
略線図、第7図は方式変換装置における誤処理検出回路
の一例のブロック図、第8図は誤処理検出回路の説明に
用いる略線図、第9図は動き補正の他の例の説明に用い
る略線図、第10図は従来の動きベクトル検出回路の一例
のブロック図、第11図は従来の動きベクトル検出回路の
動作説明に用いる略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:ディジタルビデオ信号の入力端子、 2,8:減算回路、4:代表点メモリ、 6:ゲート回路、9:スレッショルド回路、 10:集計回路、12:出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 邦男 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 田中 豊 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 大村 俊郎 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 栗田 泰市郎 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 大塚 吉道 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 西澤 台次 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 二宮 佑一 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】同一フィールド内の複数の画素のよって形
成される2次元の検出域と、上記検出域ごとの代表点が
定められ、対応する2フィールドの一方のフィールドの
上記代表点とその他方のフィールドの上記検出域内の各
画素との差が算出され、上記差の絶対値が集計された絶
対値集計データの中で、最小値を検出し、この最小値の
位置を動きベクトルとして検出する動きベクトル検出回
路において、 上記一方のフィールドの代表点と上記地方のフィールド
の検出域内の各画素との差を発生する手段と上記集計を
行う手段との間の挿入されたゲート手段と、 上記一方のフィールドと上記他方のフィールドとの対応
する画素の差を求め、この差が小さい時に上記ゲート手
段をオフにする制御信号を発生する手段と を備えたことを特徴とする動きベクトルの検出回路。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60165071A JPH0720238B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 動きベクトル検出回路 |
US06/889,224 US4779131A (en) | 1985-07-26 | 1986-07-25 | Apparatus for detecting television image movement |
DE8686305792T DE3686104T2 (de) | 1985-07-26 | 1986-07-28 | Geraet zur feststellung von bewegung im fernsehbild. |
EP86305792A EP0210861B1 (en) | 1985-07-26 | 1986-07-28 | Apparatus for detecting television image movement |
AT86305792T ATE78650T1 (de) | 1985-07-26 | 1986-07-28 | Geraet zur feststellung von bewegung im fernsehbild. |
AU60618/86A AU585040B2 (en) | 1985-07-26 | 1986-07-28 | Apparatus for detecting television image movement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60165071A JPH0720238B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 動きベクトル検出回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6225587A JPS6225587A (ja) | 1987-02-03 |
JPH0720238B2 true JPH0720238B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=15805315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60165071A Expired - Lifetime JPH0720238B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 動きベクトル検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0720238B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0853270A (ja) * | 1994-08-10 | 1996-02-27 | Takemori Toyonaga | 外ボタン押し式エレベーター |
JP4525063B2 (ja) * | 2003-12-11 | 2010-08-18 | ソニー株式会社 | 動きベクトル検出装置、および動きベクトル検出方法、並びにコンピュータ・プログラム |
FR2907301A1 (fr) * | 2006-10-12 | 2008-04-18 | Thomson Licensing Sas | Procede d'interpolation d'une image compensee en mouvement et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procede |
CN101903273B (zh) | 2007-12-20 | 2013-08-21 | 三菱电机株式会社 | 电梯组群管理*** |
JP5941728B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-06-29 | 本田技研工業株式会社 | 画像生成装置、及び画像生成方法 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60165071A patent/JPH0720238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6225587A (ja) | 1987-02-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |