JPS63123293A - 動き検出回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、複合映像信号の動きの方向及び動き量を検出
する回路に関するものである。

従来の技術 従来の動き検出方式としては、マツチング法を用いた方
法がある。このマツチング法をまず説明する。第３図に
示す様にまず、画面を複数のブロックに分割する。ここ
では、ＮＴＳＣ信号の場合垂直方向に約８６個、水平方
向に約７６個に分割する。この様に分割した結果、−ブ
ロックの大きさは、垂直方向に３水平ライン、水平方向
に２．２６／　Ｆｓｃ　（Ｆｓｃ　：色副搬送波周波数
）となる。ここで取り扱う映像信号が４倍の２３０周波
数でサンプルされたディジタル信号である場合、ブロッ
ク内でのサンプル点の配置は第６図に示すようになる。

第６図Ａはｎフレームにおけるブロック内の信号レベル
とサンプル点の配置を示しており、サンプル点は左の一
番上のラインより、”Ｎ、Ｓｊ□・・・・・・Ｓ１９と
なり、真中のラインは左より８２４．・・・・・・Ｓ２
４’Ｏ’”２５・・・・・・Ｓ２９となり、下のライン
は左よりＳ３１゜Ｓ、２・・・・・・Ｓ５９となる。更
に第５図Ｂには、２フンーム後の同じブロックのサンプ
ル点の位置を示しており、サンプル点の番号にはそれぞ
れダッシュが付けである。このブロックでの真中のサン
プル点はＳｏであり、このＳＯが２フレーム後にブロッ
ク内のどこに移動するかを、信号レベルの比較により調
べる。しかし、ブロック内の全てのサンプル点について
調べることは、計算量の増大を招くので、移動の頻度の
高い水平と垂直方向について調べる。つまり、ｎフレー
ムにおけるサンプル点ＳＯの信号レベルと、ｎ＋２フレ
ームにおける真中のラインのサンプル点（”’２１’　
　ｓ　　’　、−９，Ｓ２９’）と、８１５′と８３５
′　　の信号レベルの比較を行い、−番信号レベルの近
いサンプル点の位置に真中のサンプル点ＳＯが移動した
と判定する。そして、各ブロックの動きベクトルの情報
を基に、画面全体の動きや、画面を複数の領域に分割し
たエリア（エリア〉ブロック）での動きを判定する。こ
の従来の動き検出回路の構成を示したのが第３図である
。第３図において１９．２０はフレームメモリ、２１は
ブロック内の動きを検出するブロック内動き検出回路、
２２は動き判定回路である。以上の様に構成された従来
の動き判定回路において、ブロック内動き検出回路でブ
ロック内の動きを検出し、この情報を基に動き判定回路
で画面全体又は各エリアでの動きを判定する。動き判定
はエリア内又は全面面の中のブロックの動き情報の中で
同一のものが一定の割合を超えている場合に、それをエ
リア又は全画面の動きとして採用する。この様に構成さ
れた従来の動き判定回路に、第６図人、Ｂに示される信
号が入力された場合についてその動作を説明する。第６
図人の信号は白い画面に縦の黒い線が入っており、その
幅は１／２Ｆ、。

であり信号レベルは下に示している。この時サンプル点
ＳＯは黒いすしの中に含まれている。この信号は２フレ
ーム後には水平方向に１／Ｆ、。移動しＢに示す様にな
る。ここでｎフレームのサンプル点ＳＯと、ｎ＋２フレ
ームの真中のラインのサンプル点Ｓ２．′・・・・・・
Ｓ２．′とＳ１５及びＳ５５の信号レベルの比較を行う
と、サンプル点ＳＩ、と一致することが分かり、移動量
は水平右方向に１／Ｆ、。であることが正しく検出され
る。

発明が解決しようとする問題点 次に第６図に示す信号について説明する。第６図人は水
平方向にＦ、。の平面内周波数を持った信号である。こ
の信号が２フレーム後に１　／　２　Ｆｓ。

水平右方向に移動したのがＢである。ここでｎフレーム
のサンプル点Ｓｏとｎ＋２フレームのサンプル点Ｓ２１
１　Ｓ２２・・・・・・Ｓ！、とＳ；５及び町、と比較
するとミＳＯとＳ！３及びＳ「７の信号レベルが同じで
あることが分かり、動き方向を１つに限定できない０又
、各ブロックで複数の動き方向を選択する場合、第６図
の動き判定が複雑になってハード規模が大きくなる。こ
の様に従来の動き判定回路においては、高域信号成分が
ある場合、ブロック内での動き方向を１つに限定するこ
とはできず、更にブロック内での動き方向を複数個選択
する場合ハード規模が大きくなるという欠点を持ってい
た０ 本発明はかかる点に鑑み、映像信号の高域成分の為にブ
ロック内の動きベクトルが一つに限定できない場合でも
、ブロック内の２次元周波数を検出しそれに応じて選択
された複数の動きベクトルの中の一つのみを用いること
により、エリア又は画面全体の動きベクトルを検出する
ことのできる動き検出回路を提供することを目的とする
。

問題点を解決するための手段 本発明は２次元周波数検出回路と、周波数判定回路とブ
ロック内動き検出回路と、動きベクトル判定回路を備え
た動き検出回路である。

作用 本発明は前記した構成により、ブロック内に２次元内で
高域信号成分による周期パターンが表われると、２次元
周波数検出回路と周波数判定回路によりこのことを検出
し、この時ブロック内動きベクトル検出される複数の動
きベクトルのうち最小のものをブロック内動きベクトル
とする、そして動きベクトル判定回路においてはエリア
又は画面全体の中の通常のブロック内動きベクトルのグ
ループ（グループ１）と最小のブロック内動きベクトル
のグループ（グループ２）のそれぞれの最適な動きベク
トルを検出し、グループ２の最適な動きベクトルの整数
倍がグループ１の最適な動きベクトルに等しい時、この
ベクトルをエリア又は画面全体の動きベクトルとして出
力する。

実施例 本発明の詳細な説明する前に、本発明の原理について説
明する。第６図の信号においては、２次元周波数が水平
方向にＦａｃであり、この信号が２フレ一ム間で１／２
Ｆｓ０移動している。一般に２次元内の水平方向の周波
数がｆｎであり、２フレ一ム間での移動距離がτ（１／
τ＝ｆｔ）とすると、１／ｆｎがブロックの水平方向の
太きさよりも小さい場合には、ｎフレームのサンプル点
ＳＯと信号レベルの等しいサンプル点は複数個ある。

第６図においては、ｎフレームのサンプル点ＳＯと信号
レベルの等しいサンプル点は、ｎ＋２フレームにおいて
町、と町、であり、これらのサンプル点とサンプル点Ｓ
Ｏとの距離は、移動量の整数倍となっている。ここで第
　図において水平右方向を正とすると、Ｓｏと８２′３
の距離はＳｏ　、　Ｓ２３’　＝−１／　２　Ｆｓ、　
　　　−（１）となり、ｓｏと蝦、の距離は ｓｏ　、　ｓ２′、−１／２　Ｆ、。−−−−・−（２
）となり、（１）式、（２）式ともに移＄Ｊ１／２Ｆｓ
ｏの整数倍となっている。このことより更に、第６図の
ブロックの外側にも同じ２次元周波数の信号が広がって
いるならば、この信号の２フレ一ム間の移動量（＝ｌ）
は次の様に複数の場合が考えられる。

ｌ　＝　ｎ・１／２Ｆｓ、　（ｎ　＝　＋１　、±２　
、　±３・−−−−−）・・・・・・（３） 以上の事より、第６図の場合の動き量としては、４の最
小値１　／　２　Ｆ、。とじ、このＥの整数倍の動き量
でもよいという情報（信号ＳＶとする）と動き量１／２
Ｆｓ、及びその方向の３つの情報をこのブロックの移動
ベクトルとする。

次に、これらのブロック移動ベクトルより、全画面又は
エリア内での移動ベクトル（移動ベクトル（Ｌ）とする
）を検出する場合には、各ブロックよりの通常の移動ベ
クトルと、上記の最小の動き素を持つ移動ベクトルとを
別々に判定し、それぞれに最適な移動ベクトル（Ｌ）を
判定する。ここで通常の移動ベクトルより判定された移
動ベクトル（Ｌ）を、移動ベクトル（Ｌ）１とし、最小
の動き量を持つ移動ベクトルより判定された移動ベクト
ル（Ｌ）を移動ベクトル（Ｌ）２とすると、次の関係を
満たす移動ベクトル（Ｌ）１をこのエリア又は画面全体
の移動ベクトル（Ｌ）とする。

移動ベクトル（Ｌ）１＝ｎ・移動ベクトル（Ｌ）２・・
・・・・（４） ｎ：整数 第１図は本発明の第１の実施例である動き検出回路の構
成図である。第１図において２，３はそれぞれ映像信号
を１フレ一ム期間遅延させるフレームメモリ、４はブロ
ック内の２次元周波数を検出する２次元周波数検出回路
、６は２次元周波数の一周期がブロックより大きいか小
さいかを判定する判定回路、６はブロック内の移動ベク
トルと信号Ｓｖを演算するブロック内移動ベクトル検出
回路、７はブロック内移動ベクトル検出回路の出力に応
じてエリア又は全画面の移動ベクトル（Ｌ）を判定する
移動ベクトル判定回路である。

上記の様に構成された動き検出回路において、端子１よ
り、４倍の副搬送波周波数（４Ｆ８゜）でサンプルされ
た複合映像信号が入力されると、フレームメモリ２，３
により順々に２フレーム遅延されてブロック内動きベク
トル検出回路６に原信号とともに入力される。又、原信
号の１つは２次元周波数検出回路４に送られ、ここで２
次元内の周波数を検出する。この２次元内周波数は判定
回路６に入力され、ここで２次元内の水平方向又は垂直
方向の周波数の一周期がそれぞれブロックの水平、垂直
方向の長さの半分以下であるかどうかを判定し、その場
合信号゛′Ｈ′をブロック内動きベクトル検出回路６に
出力する。ブロック内動きベクトル検出回路６では、２
フレ一ム期間離れた信号を用いて動きベクトルを検出す
るが、判定回路６より信号ＩＩ　ＨＩｔが入力されると
、動きベクトルの最小値を信号線６２Ｌに出力し、信号
ＩＩ　）Ｉ　Ｉ＋を信号線６ｂに出力する。又判定回路
６よりの信号が°°Ｈ”でない場合には、通常のブロッ
ク内動きベクトルを信号線６ａに出力し、８ｂにはなに
も出力しない。動きベクトル判定回路７では、信号線Ｔ
＋　ｓ　ｂ＋＋の値により、信号線６ａより入力される
ブロック内動きベクトルを２つのグループに分け、信号
線６ｂが′Ｈ″の場合のグループの最適な動きベクトル
（Ｌ）１と、信号線６ｂが“′Ｈ″でない場合のグルー
プの最適な動きベクトル（Ｌ）２を求める。そして、式
（補の関係を満たす動きベクトル（Ｌ）１を、そのエリ
ア又は画面全体の動きベクトルとして出力し、それ以外
の場合統一的な動きはないと判定し、零を動きベクトル
として出力する。

第２図は第１図の動きベクトル判定回路の詳しい構成を
示したものである。第２図において１１はスイッチ、１
２．１３は最適な動きベクトルを判定する最適ベクトル
判定回路、１４は乗算器、１５は比較回路、１６はスイ
ッチである。上記の様に構成された動きベクトル判定回
路において端子９よりブロック内動きベクトルが入力さ
れ、端子１ｏより信号Ｓｖが入力されると、Ｓ、の値に
よりスイッチ１１を切換で、ブロック内動きベクトルを
２つのグループに分ける。最適動きベクトル判定回路１
２には信号Ｓｖが°゛Ｈ！νでない場合のブロック内動
きベクトル（通常のブロック内動きベクトル）が入力さ
れその中の最適な動きベクトル（Ｌ）１が出力される。

最適動きベクトル判定回路１３には信号Ｓｖが“ｌ　）
ｌ　Ｔｔの場合のブロック内動きベクトルが入力されそ
の中の最適な動きベクトル（Ｌ）２が出力される。比較
回路１６では動きベクトル（Ｌ）１と、乗算器でｎ倍（
ｎ＝±１．±２．±３・・・・・・士ｎ。）された動き
ベクトル（Ｌ）２が比較され、等しい場合スイッチ１０
を下側に倒して動きベクトル（Ｌ）１を出力し、等しく
ない場合にはスイッチ１０を上側にして０を出力する。

以上のように本実施例によれば、２次元周波数検出回路
４と周波数判定回路６及びブロック内動きベクトル検出
回路６を設けることにより、ブロック内で動きベクトル
が１つに限定できない場合においてはその最小の物を出
力し、動きベクトル判定回路７により動きベクトルが１
つに限定できない場合と、できる場合の２つのグループ
にブロック内動きベクトルを分け、それぞれのグループ
の最適な動きベクトルを別々に求めた後に、２つの最適
な動きベクトルが一致するかどうかを調べるので、ブロ
ック内での動きベクトルが１つに限定できない場合での
出力は１つでよく、ハード規模が増大し、かつ最適ベク
トルの判定が複雑になるのを防ぐことができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば２次元内の高域成分
の為に、ブロック内での動きベクトルが１つに限定でき
ない場合でも、そのブロック内の動きベクトルとしては
最小のものを出方するだけで、大きなエリア又は画面全
体の動きベクトルを判定できるので、ハード規模が増大
せず又判定も複雑にならず、その実用的効果は大きい。

図ｉｈ１の簡１１１　ｆｌｌ切 切、簡単な図面の説明 第１図は本発明の第１の実施例の構成図、第２図は第１
図の動きベクトル判定回路６の構成図、第３図は従来の
動き検出回路の構成図、第４図は画面分割の概略図、第
６図は従来の動き検出回路の動作説明図、第６図は本発
明の動き検出回路の動作説明図である。

２．３・・・・・・フレームメモリ、４・・・・・・２
次元周波数検出回路、６・・・・・・周波数判定回路、
６・・・・・・ブロック内動きベクトル検出回路、７・
・・・・・動きベクトル判定回路、１２．１３・・・・
・・最適動きベクトル判定回路１．１１．１６・・・・
・・判定回路。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 ９／４−Ｅ５ｃ 第５図 信号レベル 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複合映像信号を遅延させる手段と、この複合映像信号の
   ２次元内周波数を検出する２次元内周波数検出回路と、
   この２次元周波数が一定値以上であるかどうかを判定す
   る周波数判定回路と、前記複合映像信号と前記遅延して
   いない複合映像信号より一定領域内での動き量と動きの
   方向を示すブロック内動きベクトルを検出して出力し、
   このブロック内動きベクトルが複数の時は前記周波数判
   定回路の出力に応じて最小のブロック内動きベクトルを
   出力するブロック内動きベクトル検出回路と、このブロ
   ック内動きベクトル複数個の中の最適な動きベクトル１
   と、この最小のブロック内動きベクトル複数個の中の最
   適な動きベクトル２を求め、この最適な動きベクトル１
   と最適な動きベクトル２の整数倍が一致する時この最適
   な動きベクトル１を出力する動きベクトル判定回路とを
   備えたことを特徴とする動き検出回路。