JPH082101B2

JPH082101B2 - 動き適応走査線補間回路

Info

Publication number: JPH082101B2
Application number: JP1325050A
Authority: JP
Inventors: 賢太寒川; 厚石津; 浄今井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPH03185984A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、飛越走査による映像信号を順次走査映像信
号に変換する際に用いる動き適応走査線補間回路に関す
るものである。

従来の技術 NTSC,PAL方式などの現行のテレビ受信機で発生する問
題点の１つにラインフリッカー妨害がある。これは現行
のテレビ受信機が2:1飛越走査であることにより生じる
妨害であり、この妨害を除去するために補間フィルタを
用いて走査線を補間し、順次走査化する手法が用いられ
ている。この手法において一般的に、映像信号の被写体
の動きを検出し、被写体が静止している場合は前フィー
ルドの信号を用いてフィールド補間し、被写体が動いて
いる場合は同一フィールド内の信号を用いてフィールド
内補間をする。これを動き適応走査線補間処理という。

第７図は従来知られている動き適応走査線補間回路の
一例である。以下、図面を参照しながら従来例の動作に
ついて説明する。

第７図において１は複合映像信号を入力する入力端
子、２は複合映像信号の中から輝度信号を分離して取り
出すY/C分離回路、３は入力信号を１ライン期間遅延す
る１ライン遅延器、４は262ライン遅延器、５は加算
器、6a,6bは係数を乗算する乗算器、７は加算器、８は
現走査線と補間走査線により順次走査信号を得るための
倍速変換器、９は映像信号の被写体の動きに応じて係数
（動き制御信号）を発生する動き検出回路である。

まず、入力端子１より入力された複合映像信号はY/C
分離回路２において色信号が除去され、輝度信号が得ら
れる。つぎに輝度信号は１ライン遅延器３、および26ラ
イン遅延器４により遅延される。第７図の中でa,b,cで
示した点における信号は第８図に示した走査線と対応し
ている。第７図において262ライン遅延器４の出力には
ｃに相当する信号（フィールド補間信号）が得られ、加
算器５の出力には（ａ＋ｂ）/2に相当する信号（フィー
ルド内補間信号）が得られる。それぞれの補間信号に対
して乗算器6a,6bおよび加算器７において荷重加算しそ
の結果を補間走査線信号Ｉとしている。係数ｋは０≦ｋ
≦１の間で変化し映像信号の被写体が動いている場合は
ｋは１に近づき、静止している場合は０に近づく。した
がって動いている場合はフィールド内補間信号（動画処
理）の重みが大きくなり二重像妨害の発生を抑える。逆
に静止している場合はフィールド補間信号（静止画処
理）の重みが大きくなりラインフリッカー妨害の発生を
抑える。一般に動き検出回路９は第９図に示す回路で構
成される。第９図において91は１フレーム遅延器、92は
減算器、93はローパスフィルタ（以下、LPFと記述）、9
4は絶対値回路、95は係数発生器、96はタイミング調整
用の１ライン遅延器である。第９図において入力された
映像信号は１ライン遅延器96でタイミング調整された
後、１フレーム遅延器91で１フレーム期間の遅延を受
け、減算器92において映像信号の１フレーム間差信号を
得る。１フレーム間差信号をLPF93で雑音除去し絶対値
回路94で絶対値をとった後、その絶対値信号をもとに係
数発生器95において係数を決定する。たとえば映像信号
の被写体が静止している場合、１フレーム間差は生じな
いから係数発生器95に加えられる絶対値は零であり係数
ｋは０になる。映像信号の被写体が動いている場合、１
フレーム間差が生じ、絶対値としてある値を持つからそ
の大きさにしたがって係数ｋは０≦ｋ≦１間の値に決定
される。

以上のようにして得られた補間走査線信号Ｉと現走査
線信号ｂは倍速変換器８に入力される。倍速変換器８は
たとえばDRAMで構成されており通常の速度で書き込んだ
データをその２倍の速度で読み出すことにより倍速変換
を実現する。このようにして出力端子10に順次走査信号
を得る。たとえば第10図に示すように白レベルの走査線
（図中○印）の中に１走査線だけ黒レベルであるような
映像信号が入力された場合、飛越走査による表示画像は
黒レベルの走査線がラインフリッカー妨害となる。ここ
で第７図の従来例で示した動き適応走査線補間回路を用
いて順次走査化を図ると、１フレーム間差は０であるこ
とから係数はｋ＝０となり、第11図に示すようにフィー
ルド補間されたラインフリッカー妨害のない順次走査画
像が再生される（たとえば、「テレビジョン学会誌」第
40巻，第５号,357〜365ページ）。

発明が解決しようとする課題しかしながら上述したような構成では、ニュース番組
等でよく見られるような静止したスーパインポーズされ
た文字等（以下、テロップ文字と表記）を表示する場
合、そのテロップ文字が不完全な場合はラインフリッカ
ー妨害を生じるという課題を有している。

たとえば、通常の理想的なテロップ文字は第12図に示
すように２フィールドで１つの文字を構成し以下それを
繰り返すことによって表示しており、飛越走査で表示す
るとラインフリッカー妨害が発生する。これを従来例の
動き適応走査線補間回路で処理すると、１フレーム間差
信号は生じないからフィールド補間され順次走査画像で
はラインフリッカー妨害は発生しない。ところが実際に
は第13図に示すように送信側の要因で１フレーム間で信
号が異なる（第13図中例えばａで示した部分）ことがあ
る（この状態を不完全なテロップ文字と呼ぶ）。この場
合動き検出回路において静止したテロップ文字であるに
もかかわらず第13図中ａの部分に１フレーム間差信号が
検出され、たとえば係数ｋは１となる。Ｋ＝１の場合補
間方法はフィールド内補間が選択され順次走査化された
再生画像のａに相当する部分付近にラインフリッカー妨
害が発生する。

そこで本発明は、上記課題を鑑み不完全なテロップ文
字が入力された場合でも再生画像にラインフリッカー妨
害を生じない動き適応走査線補間回路を提供するもので
ある。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の動き適応走査線補
間回路は、映像信号の被写体の動きに応じて走査線補間
方法を切り換えるための動き制御信号を発生する動き検
出手段と、映像信号の被写体のフレーム間差信号をもと
に各画素ごとに「動」または「静」を判定する動き判定
手段と、上記判定手段からの判定結果が与えられ、注目
画素と、その上下の複数の画素の判定結果を抜き取って
出力する抜き取り手段と、上記抜き取り手段からの上下
方向の判定結果がある特定のパターンになったことを検
出する検出手段と、上記検出手段がある特定なパターン
を検出したときのみ、上記動き検出手段からの動き制御
信号を、静止画用の走査線補間方法を選択する値に変換
する動き制御信号変換手段とを備えたものである。

作用本発明は上記した構成によって動き検出信号の中から
不完全なテロップ文字等により生じた偽の動き検出信号
を検出し除去することにより不完全なテロップ文字等で
発生するラインフリッカー妨害を除去することができ
る。

実施例以下本発明の一実施例の動き適応走査線補間回路につ
いて図面を参照しながら説明する。

第１図において91は１フレーム間遅延器、92は減算
器、93はLPF、94は絶対値回路、95は係数発生器、97は
タイミング調整用遅延器、101は比較器、102aおよび102
bは１ライン間遅延器、103aおよび103bはインバータ、1
04は３入力ANDゲート、105は係数変換器である。第１図
に示した回路は第７図に示した従来例における動き検出
回路９に当てはまる。

第１図において入力された映像信号は１フレーム間遅
延器91により１フレーム期間遅延され、減算器92の出力
には１フレーム間差信号が得られる。１フレーム間差信
号はLPF93で雑音除去され絶対値回路94により絶対値化
される。つぎにタイミング調整用遅延器97でタイミング
調整された後、係数発生器95において係数ｋが決定され
る。ここまでの動作は従来例で説明したものと同様であ
る。本実施例では、絶対値回路94の出力をタイミング調
整用遅延器97に加えると同時に比較器104に加えてい
る。比較器104には適当な閾値が与えられており１フレ
ーム間差信号の絶対値と比較し、たとえば絶対値が閾値
より小さい場合は理論値で“H"逆に閾値より小さい場合
は理論値で“L"の値を出力する。比較器104からの理論
値出力は１ライン遅延器102aおよび102bにより遅延され
る。図中A,B,C点における理論値はたとえば第２図に示
す走査線図における各画素での論理値に対応する。Ａ点
の論理値はインバータ103aで反転され３入力ANDゲート1
04に加えられる。Ｃ点の論理値もインバータ103bで反転
３入力ANDゲート104に加えられる。Ｂ点の論理値はその
まま３入力ANDゲート104に加えられる。A,B,C点におけ
る論理値状態と３入力ANDゲート104の出力論理値は第３
図に示す関係にある。第３図によにと３入力ANDゲート1
04の出力論理値は入力論理値がＡ＝“L",B＝“H",C＝
“L"というパターンの時のみ“H"になる。つまりｎ−１
ライン,nライン,n＋１ラインの垂直方向３画素分の論理
値で注目画素（ｎライン）の論理値のみ“H"、別の表現
をすると注目画素での１フレーム間差のみ垂直方向で突
発的に比較器101の閾値より大きくなる状態を検出す
る。テロップ文字の不良により生じる偽の１フレーム間
差信号はほとんどがこの状態に該当する。従って偽の動
きが発生した時のみ３入力ANDゲート104の出力論理値が
“H"になり、偽の動き信号が検出できることがわかる。
この検出信号（以下、偽動き検出信号と表記）は第１図
の係数変換器105に接続される。係数変換器105では係数
発生器95からの係数（１−ｋ）およびｋを偽動き検出信
号に従って他の値に変換する。係数変換器105はたとえ
ば第４図に示す回路で構成される。第４図において1051
a,1051bは偽動き検出信号の論理値で入力信号を選択す
る２入力スイッチである。２入力スイッチ1051aの片方
の入力端子には係数発生器95からの係数（１−ｋ）が加
えられており、もう一方の入力端子には１が加えられて
いる。また、２入力スイッチ1051bの片方の入力端子に
は係数発生器95からの係数ｋが加えられておりもう一方
の入力端子には０が加えられている。たとえば偽動きが
検出された場合、偽動き検出信号の論理値は“H"にな
り、２入力スイッチ1051aおよび1051bはそれぞれ１およ
び０を選択して出力する。また、偽動き検出されない時
は偽動き検出信号の論理値は“L"となり、係数発生器95
からの係数（１−ｋ）およびｋを選択してそのまま出力
する。係数変換器105の出力は第７図の従来例で示した
乗算器6a,6bに接続されており、偽動きが検出されない
時は従来例で説明した様に被写体の動きに応じて係数を
制御しフィールド内補間信号とフィールド間補間信号を
荷重加算する動き適応走査線補間処理を行う。偽動きが
検出された時、係数は（１−ｋ）＝1,k＝０に設定され
ているから、補間信号として262ライン遅延信号つまり
フィールド補間信号が選択される。従来例では偽動きが
発生した場合、補間方法としてフィールド内補間が選択
されその結果ラインフリッカー妨害が発生していた。と
ころが本発明によると偽動きが発生した場合でも係数は
ｋ＝０となるから補間方法としてフィールド補間が選択
されラインフリッカー妨害を除去できる。

第５図は本発明の第２の実施例における係数変換器の
構成を示したものである。第５図において1051a,1051b
は偽動き検出信号の論理値で入力信号を選択する２入力
スイッチ、 1052は減算器、1053は係数設定器である。係数設定器10
53では０≦ｋ≦１の任意の係数ｋを設定する。係数ｋは
２入力スイッチ1051bの片方の入力端子に加えられると
同時に減算器1052の片方の入力に加えられる。減算器10
52のもう一方の入力には１が加えられており減算結果と
して（１−ｋ）が得られ２入力スイッチ1051aの片方の
入力端子に加えられている。２入力スイッチ1051aおよ
び1051bのもう一方の入力には係数発生器95からの係数
（１−ｋ）およびｋがそれぞれ加えられている。偽動き
検出信号による制御方法は第１の実施例で説明したのと
同様であり、第２の実施例の係数変換器を用いれば、偽
動き信号検出時の係数を任意の値に設定できる。たとえ
ば、偽動き検出方法は誤検出を生じる恐れがないとは言
えない。したがってもし誤検出が発生した場合、第４図
で示した係数変換器を用いると誤検出部分では動画であ
るにもかかわらず係数はｋ＝０と設定され、走査線補間
方法としてフィールド補間が選択されるため二重像妨害
が発生する。そこで係数をたとえばｋ＝0.5近辺の値に
設定してフィールド内補間とフィールド補間を中間的に
荷重加算して使用することにより誤検出時の二重像妨害
を抑圧するとともに偽動き信号が検出した場合のライン
フリッカー妨害の発生をも抑圧する。

第６図は本発明の第３の実施例における係数変換器の
構成を示したものである。第６図において1051a,1051b
は偽動き検出信号の論理値で入力信号を選択する２入力
スイッチ、 1052は減算器、1053は係数設定器、 1054は２入力信号のうち小さい方の値を選択して出力す
る最小値選択器である。係数設定器1053で設定された任
意の係数は最小値選択器1054の片方の入力に加えられ
る。最小値選択器1054のもう一方の入力には係数発生器
95からの係数ｋが加えられ、また係数ｋは２入力スイッ
チ1051bの片方の入力端子に加えられている。もう一方
の入力端子には最小値選択器1054の出力信号が加えられ
ている。最小値選択器1054の出力信号は同時に減算器10
52の片方の入力に加えられている。減算器1052のもう一
方の入力には１が加えられており減算結果として（１−
ｋ）が得られる。減算結果は２入力スイッチ1051aの片
方の入力端子に加えられる。もう一方の入力端子には係
数発生器95からの係数（１−ｋ）が加えられている。た
とえば第５図に示した第２の実施例における係数変換器
において係数設定器1053で係数をｋ＝0.5に設定したと
き、偽動き信号が検出されたという状態において係数発
生器95からの係数がｋ＝０である様な場合が存在する。
この場合係数発生器95からの係数はｋ＝０であるのでフ
ィールド補間が行われることが望ましいが、偽動き信号
が検出されたという状態であるため係数設定器1053から
の係数ｋ＝0.5が選択され、補間信号としてフィールド
内補間とフィールド補間が荷重加算された信号となり若
干のラインフリッカー妨害が生じる。そこで第６図に示
した第３の実施例における係数変換器においては、最小
値選択器1054で係数設定器1053からの係数ｋと係数発生
器95からの係数ｋの値を比較し常に小さい方の値を出力
させる（これは、静止画用の処理に近い方の処理を優先
させるという意味と同等である）。これにより偽動き信
号が検出されたという状態も、係数発生器95からの係数
が優先的に選択されフィールド補間信号の重みが大きく
なりラインフリッカー妨害の発生を抑圧する。

上記した実施例において、映像信号の被写体の静止時
用の補間方法としてフィールド補間を用いた場合を示し
たがこの補間方法に限ったことではなく、静止時にライ
ンフリッカー妨害を除去できるものであればどのような
構成のものであってもかまわない。

また補間方法として、フィールド内補間とフィールド
補間を荷重加算する方法を示したがこれに限ったことで
はなく、補間方法を複数用意しこれらの補間方法を多段
階に切り換える方法であってもよい。

発明の効果以上のように本発明は、映像信号の被写体の動きに応
じて走査線補間方法を切り換えるための動き制御信号を
発生する動き検出手段と、映像信号の被写体のフレーム
間差信号をもとに各画素ごとに「動」または「静」を判
定する動き判定手段と、上記判定手段からの判定結果が
与えられ、注目画素と、その上下の複数の画素の判定結
果を抜き取って出力する抜き取り手段と、上記抜き取り
手段からの上下方向の判定結果がある特定のパターンに
なったことを検出する検出手段と、上記検出手段がある
特定なパターンを検出したときのみ、上記動き検出手段
からの動き制御信号を、静止画用の走査線補間方法を選
択する値に変換する動き制御信号変換手段とを設けるこ
とにより、動き検出信号の中から不完全なテロップ文字
等により生じた偽の動き検出信号を検出し除去するので
不完全なテロップ文字等で発生するラインフリッカー妨
害を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における動き検出回路の
構成図、第２図は本発明の動作を説明するための走査線
図、第３図は偽動き検出の論理値を示す説明図、第４図
は第１の実施例における係数変換器の構成図、第５図は
第２の実施例における係数変換器の構成図、第６図は第
３の実施例における係数変換器の構成図、第７図は従来
例の動き適応走査線補間回路の構成図、第８図は従来例
の動作を説明するための走査線図、第９図は従来例にお
ける動き検出回路の構成図、第10図はラインフリッカー
妨害を説明するための走査線図、第11図は順次走査変換
後の走査線図、第12図はテロップ文字の表示法を説明す
るための走査線図、第13図は不完全なテロップ文字を説
明するための走査線図である。 91……１フレーム遅延器、92……減算器、93……ローパ
スフィルタ、94……絶対値器、95……係数発生器、97…
…タイミング調整用遅延器、101……比較器、102……１
ライン遅延器、103……インバータ、104……３入力 AN
Dゲート、105……係数変換器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】飛越走査の映像信号を順次走査の映像信号
に変換する際に用いられる動き適応走査線補間回路であ
って、映像信号の被写体の動きに応じて走査線補間方法
を切り換えるための動き制御信号を発生する動き検出手
段と、映像信号の被写体のフレーム間差信号をもとに各
画素ごとに「動」または「静」を判定する動き判定手段
と、上記判定手段からの判定結果が与えられる注目画素
とその上下の複数の画素の判定結果を抜き取って出力す
る抜き取り手段と、上記抜き取り手段からの上下方向の
判定結果がある特定のパターンになったことを検出する
検出手段と、上記検出手段がある特定なパターンを検出
したときのみ上記動き検出手段からの動き制御信号を静
止画用の走査線補間方法を選択する値に変換する動き制
御信号変換手段とを具備したことを特徴とする動き適応
走査線補間回路。
【請求項２】動き制御信号変換手段は動き制御信号を任
意に設定できる設定手段を具備したことを特徴とする請
求項（１）記載の動き適応走査線補間回路。
【請求項３】動き制御信号変換手段は動き検出手段から
の動き制御信号と任意に設定された動き制御信号のうち
より静止画用の処理に近い走査線補間方法を制御する動
き制御信号の方を優先的に出力する選択手段を具備した
ことを特徴とする請求項（１）記載の動き適応走査線補
間回路。