JPS63313979A - ディジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間方法 - Google Patents
ディジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間方法Info
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- JPS63313979A JPS63313979A JP63142351A JP14235188A JPS63313979A JP S63313979 A JPS63313979 A JP S63313979A JP 63142351 A JP63142351 A JP 63142351A JP 14235188 A JP14235188 A JP 14235188A JP S63313979 A JPS63313979 A JP S63313979A
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- H04N7/00—Television systems
- H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
- H04N7/0135—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
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- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
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-
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- H04N9/89—Time-base error compensation
- H04N9/896—Time-base error compensation using a digital memory with independent write-in and read-out clock generators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Television Systems (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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。
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〕
この発明は、ディジタルテレビジョン画像の動きを補償
した補間方法に関する。このような補間は、特にテレビ
ジョン標準方式変換器やスローモーション処理器に用い
られるが、これに限られるわけではな(。
した補間方法に関する。このような補間は、特にテレビ
ジョン標準方式変換器やスローモーション処理器に用い
られるが、これに限られるわけではな(。
国際的なテレビジョン番組の交換には、国によってテレ
ビジョン標準方式が異なる、例えばイギリス連合王国で
使用するPAL方式では625ライン、毎秒50フイー
ルド(625150)であり、アメリカ合衆国で使用す
るNTSC方式では525ライン、毎秒60フイールド
(525/60)であるので、標準方式変換器が必要で
ある。
ビジョン標準方式が異なる、例えばイギリス連合王国で
使用するPAL方式では625ライン、毎秒50フイー
ルド(625150)であり、アメリカ合衆国で使用す
るNTSC方式では525ライン、毎秒60フイールド
(525/60)であるので、標準方式変換器が必要で
ある。
これまで多くの種々の標準方式変換器が提案されてきた
が、それらのうち最もよく知られているのは、英国放送
会社によって開発されたACE(Advanced C
onversion fEquipment) であ
る。ACEは、基本的には、入力ディジタル・テレビジ
ョン信号をライン(走査線)毎に処理して出力ディジタ
ル・テレビジョン信号を作るのに必要な補間されたサン
プルを取出している。補間は、人力テレビジョン信号の
4本の連続する水平走査線を用いて空間的に行うだけで
なく、人力テレビジョン信号の4つの連続するフィール
ドを用いて時間的にも行っている。よって、出力テレビ
ジョン信号の各ラインは、入力テレビジョン信号の16
ラインからの各サンプルにそれぞれ重み付は係数(we
igh−ting coefficient) を乗
じて作り出している。
が、それらのうち最もよく知られているのは、英国放送
会社によって開発されたACE(Advanced C
onversion fEquipment) であ
る。ACEは、基本的には、入力ディジタル・テレビジ
ョン信号をライン(走査線)毎に処理して出力ディジタ
ル・テレビジョン信号を作るのに必要な補間されたサン
プルを取出している。補間は、人力テレビジョン信号の
4本の連続する水平走査線を用いて空間的に行うだけで
なく、人力テレビジョン信号の4つの連続するフィール
ドを用いて時間的にも行っている。よって、出力テレビ
ジョン信号の各ラインは、入力テレビジョン信号の16
ラインからの各サンプルにそれぞれ重み付は係数(we
igh−ting coefficient) を乗
じて作り出している。
ACEについての詳細は、英国特許明細書GB−A−2
059712号及び「テレビジョン」 (英国王立テレ
ビジョン協会雑誌) 1982年1月及び2月号の11
〜13頁に記載のR,N、 Robi’n5on及びG
、J、 Cooper両氏による「80年代の4フイー
ルド・ディジタル標準方式変換器」に記載されている。
059712号及び「テレビジョン」 (英国王立テレ
ビジョン協会雑誌) 1982年1月及び2月号の11
〜13頁に記載のR,N、 Robi’n5on及びG
、J、 Cooper両氏による「80年代の4フイー
ルド・ディジタル標準方式変換器」に記載されている。
ACEは良好な結果を与えているが、設備が大きくて扱
いにくいという問題がある。この問題を解決するため、
我々は先に、成る標準方式の人力ディジタル・テレビジ
ョン信号を受ける3個のフィールド・メモリ及び4個の
4ライン・メモリを設け、これを用いて入力テレビジョ
ン信号の連続する4フイールドの各々からの4本の連続
ラインより成る16ラインのアレイを取出すようにした
テレビジョン標準方式変換器を提案した。重み付は係数
メモリにより、16個の重み付は係数の組を記憶する。
いにくいという問題がある。この問題を解決するため、
我々は先に、成る標準方式の人力ディジタル・テレビジ
ョン信号を受ける3個のフィールド・メモリ及び4個の
4ライン・メモリを設け、これを用いて入力テレビジョ
ン信号の連続する4フイールドの各々からの4本の連続
ラインより成る16ラインのアレイを取出すようにした
テレビジョン標準方式変換器を提案した。重み付は係数
メモリにより、16個の重み付は係数の組を記憶する。
これらの各組は、異なる標準方式の出力ディジタルテレ
ビジョン信号の入力テレビジョン信号の16ラインに対
するそれぞれのラインの空間及び時間的位置に対応する
。それから、2個の補間フィルタにより、入力テレビジ
ョン信号の16本のラインの各々からの対応するサンプ
ル値に重み付は係数の1組における各重み付は係数を乗
じ、それらの積を加算して補間したサンプル値を作り、
ライン毎に出力テレビジョン信号を作り出す。そして、
作り出した出力テレビジョン信号のラインを4個の出力
フィールド・メモリに記憶させる。
ビジョン信号の入力テレビジョン信号の16ラインに対
するそれぞれのラインの空間及び時間的位置に対応する
。それから、2個の補間フィルタにより、入力テレビジ
ョン信号の16本のラインの各々からの対応するサンプ
ル値に重み付は係数の1組における各重み付は係数を乗
じ、それらの積を加算して補間したサンプル値を作り、
ライン毎に出力テレビジョン信号を作り出す。そして、
作り出した出力テレビジョン信号のラインを4個の出力
フィールド・メモリに記憶させる。
出力テレビジョン信号が入力テレビジョン信号より多く
のラインを有する場合に生じる追加のラインを記憶させ
るため、1個の45−ライン・メモリを補間フィルタの
1つと出力フィールド・メモリの間に入れる。これ以上
の詳細は、我々の英国特許明細書GB−A−21406
44号を参照されたい。
のラインを有する場合に生じる追加のラインを記憶させ
るため、1個の45−ライン・メモリを補間フィルタの
1つと出力フィールド・メモリの間に入れる。これ以上
の詳細は、我々の英国特許明細書GB−A−21406
44号を参照されたい。
このような垂直的及び時間的補間手法を用いる標準方式
変換器の性能は、動きの描写は良好であるが画がぼやけ
、垂直方向の解像度は維持するがシャダー(judde
r)が大きい。前者は、じゃまな折り返しくalias
) 効果を防ぐため、あとで濾波する結果、生じるもの
であり、後者は、隣接する2次元的繰返しサンプル構成
を押付ける結果生じるものである。
変換器の性能は、動きの描写は良好であるが画がぼやけ
、垂直方向の解像度は維持するがシャダー(judde
r)が大きい。前者は、じゃまな折り返しくalias
) 効果を防ぐため、あとで濾波する結果、生じるもの
であり、後者は、隣接する2次元的繰返しサンプル構成
を押付ける結果生じるものである。
そこで、我々は、テレビジョン標準方式変換器及びスロ
ーモーション処理器においては動きベクトルの評価を併
用すべきである、と提案した。現在の多くの動きベクト
ル評価方法の問題点は、主題が一般にひとりの人の頭部
及び肩か又はテーブルを囲んで座った少数の人間かであ
るビデオ会議タイプの画像に偏って使用されていること
である。
ーモーション処理器においては動きベクトルの評価を併
用すべきである、と提案した。現在の多くの動きベクト
ル評価方法の問題点は、主題が一般にひとりの人の頭部
及び肩か又はテーブルを囲んで座った少数の人間かであ
るビデオ会議タイプの画像に偏って使用されていること
である。
このタイプのテレビジョン画像については、例えば、競
馬においてカメラでレースの先頭馬を追うような放送テ
レビジョン画像に比較すると、動きが簡単である。この
例のような状況では例えばカメラが動くので動きが複雑
である。従って、背景は1 フィールド当たり8画素よ
り大きなスピードで動くであろうし、一方前景の中には
全速力で走る少なくとも1頭の馬があるであろう。この
ことは動きベクトル評価方法では、既に動いている背景
とは異なる方向に動くであろう馬の足を追って行かなけ
ればならないことを意味する。
馬においてカメラでレースの先頭馬を追うような放送テ
レビジョン画像に比較すると、動きが簡単である。この
例のような状況では例えばカメラが動くので動きが複雑
である。従って、背景は1 フィールド当たり8画素よ
り大きなスピードで動くであろうし、一方前景の中には
全速力で走る少なくとも1頭の馬があるであろう。この
ことは動きベクトル評価方法では、既に動いている背景
とは異なる方向に動くであろう馬の足を追って行かなけ
ればならないことを意味する。
動き最適補間を行うものとして、NHKにおいて112
5ライン、60フイ一ルド/秒の高品位映像信号(HD
VS)のシステムを625ライン、50フイ一ルド/秒
のPALシステムに変換するダウンコンバータを提案し
た。このダウンコンバータは2段階で補間を行う。これ
はHDVSシステムで利用できるデータの量が多いので
容易に可能である。これは純粋に時間的折り返し雑音を
除去する補間の結果による。
5ライン、60フイ一ルド/秒の高品位映像信号(HD
VS)のシステムを625ライン、50フイ一ルド/秒
のPALシステムに変換するダウンコンバータを提案し
た。このダウンコンバータは2段階で補間を行う。これ
はHDVSシステムで利用できるデータの量が多いので
容易に可能である。これは純粋に時間的折り返し雑音を
除去する補間の結果による。
この発明の目的は、改良されたディジスルテレビジ3ン
画像の動きを補償した補間方法を提供することである。
画像の動きを補償した補間方法を提供することである。
この発明の他の目的は、改良されたテレビジョン標準方
式変換器を提供することである。
式変換器を提供することである。
この発明の他の目的は、改良されたスローモーション処
理器を提供することである。
理器を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明によれ
ば、水平、垂直及び時間領域で動作する3次元有限イン
パルス応答補間フィルタから成る補間器を使用してディ
ジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間方法を提
供する。
ば、水平、垂直及び時間領域で動作する3次元有限イン
パルス応答補間フィルタから成る補間器を使用してディ
ジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間方法を提
供する。
また、この発明によれば、水平、垂直及び時間領域で動
作する3次元有限インパルス応答補間フィルタから成る
ディジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間器を
提供する。
作する3次元有限インパルス応答補間フィルタから成る
ディジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間器を
提供する。
この発明の上述した及びその他の目的、特徴及び利点は
添付図面と関連して以下に詳述する例示の実施例の説明
から明らかになろう。
添付図面と関連して以下に詳述する例示の実施例の説明
から明らかになろう。
この発明の要旨を成す動き最適補間を容易に理解するた
めに、先ず斯る動き最適補間を使用する2つの方式変換
器及びスローモーション処理器の構成と動作を述べる。
めに、先ず斯る動き最適補間を使用する2つの方式変換
器及びスローモーション処理器の構成と動作を述べる。
叙述する方式変換器は垂直解像度を維持し、フィールド
間の動きを補償することによりシャダーを除去する。実
質的に連続するフィールド間の動きが分析される。それ
からこれ等のフィールドは変換を行うことができる静止
画を表わすように画素類に配列できる。結果として垂直
解像度を維持できる。
間の動きを補償することによりシャダーを除去する。実
質的に連続するフィールド間の動きが分析される。それ
からこれ等のフィールドは変換を行うことができる静止
画を表わすように画素類に配列できる。結果として垂直
解像度を維持できる。
方式変換器は2つの部分に分割できる。第1の部分は垂
直及び時間補間を行って525/60テレビジョン方式
と625150テレビジョン方式を変換する周知の方式
変換器に類似している。これは垂直解像度を維持する出
力を発生するだけでなくシャダーの付加効果を生じる。
直及び時間補間を行って525/60テレビジョン方式
と625150テレビジョン方式を変換する周知の方式
変換器に類似している。これは垂直解像度を維持する出
力を発生するだけでなくシャダーの付加効果を生じる。
このシャダーを除去するため、変換過程で使用される入
力ディジタルテレビジョン信号の4フイールドは方式変
換器の第2の部分を形成する動き分析器から発生される
動きベクトルの制御のもとに配列される。
力ディジタルテレビジョン信号の4フイールドは方式変
換器の第2の部分を形成する動き分析器から発生される
動きベクトルの制御のもとに配列される。
これを第1図に非常に簡略化したブロック図で示す。あ
る方式の入力ディジタルテレビジョン信号の映像部分(
これは例えばアナログテレビジョン信号を13.5MH
zでサンプリングして得てもよい)が補間器〔1〕に供
給され、そこから異なる方式の所要の出力テレビジョン
信号の映像部分が得られる。
る方式の入力ディジタルテレビジョン信号の映像部分(
これは例えばアナログテレビジョン信号を13.5MH
zでサンプリングして得てもよい)が補間器〔1〕に供
給され、そこから異なる方式の所要の出力テレビジョン
信号の映像部分が得られる。
動き分析器(2)は輝度映像を受けて動きベクトルを得
、これを入力テレビジョン信号の連続するフィールド間
の動きを表わすデータとして補間器(1)に供給してそ
の動作を制御する。補間器(1)は例えば上述した周知
の方式変換器の対応する部分と一般に同じ方法で動作す
る。しかしながら、また、動きベクトルの制御のもとに
補間の際に使用される4フイールドを配列する手段を有
する。
、これを入力テレビジョン信号の連続するフィールド間
の動きを表わすデータとして補間器(1)に供給してそ
の動作を制御する。補間器(1)は例えば上述した周知
の方式変換器の対応する部分と一般に同じ方法で動作す
る。しかしながら、また、動きベクトルの制御のもとに
補間の際に使用される4フイールドを配列する手段を有
する。
4フイールドの再位置決めは2段階で行われる。
第1段階は各フィールドに関連した可変遅延要素のアド
レスを変化して画像を最も近いライン又はサンプルに移
す。第2段階は1ラインの±1716または1サンプル
の±178 内で垂直及び水平の両方向に移す補間法を
使用する。動きがなくても上述の方法を共に使用してラ
イン方式の変換を可能とする。
レスを変化して画像を最も近いライン又はサンプルに移
す。第2段階は1ラインの±1716または1サンプル
の±178 内で垂直及び水平の両方向に移す補間法を
使用する。動きがなくても上述の方法を共に使用してラ
イン方式の変換を可能とする。
垂直補間器はフィールド当り4個のタップを有し、静止
画に対して8タツプ垂直フイルタを効果的に適用させる
。8タップ補間器は良好な垂直解像度を最小歪に維持す
る。水平補間器の歪の影響は問題がな(、従って例えば
4タツプ水平フイルタを使用してもよいが、2タツプ水
平フイルタを使用する。
画に対して8タツプ垂直フイルタを効果的に適用させる
。8タップ補間器は良好な垂直解像度を最小歪に維持す
る。水平補間器の歪の影響は問題がな(、従って例えば
4タツプ水平フイルタを使用してもよいが、2タツプ水
平フイルタを使用する。
時間補間器は遠近変化の補間を可能とする通常動作で使
用されるが、目立って動きベクトルが検出されないとき
、補間器(1)は画像を再位置決めできない通常の方式
変換動作に戻らなけれならない。
用されるが、目立って動きベクトルが検出されないとき
、補間器(1)は画像を再位置決めできない通常の方式
変換動作に戻らなけれならない。
高いフィールドレートからより低いフィールドレートに
変換するとき到来するフィールドは任意の動きの劣化を
伴うことなく補間フィールドが時折欠落できるように補
間される。補間は全て人力フィールドレートで行われて
時間軸補正器に通され、この時間軸補正器は出力方式に
必要な期間にわたってフィールドを広げる。
変換するとき到来するフィールドは任意の動きの劣化を
伴うことなく補間フィールドが時折欠落できるように補
間される。補間は全て人力フィールドレートで行われて
時間軸補正器に通され、この時間軸補正器は出力方式に
必要な期間にわたってフィールドを広げる。
上述の動作は525/60から625150への変換の
とき必要である。しかも、525ラインだけが入力信号
に存在するとき、625ラインを発生しなければならな
いことは明白である。
とき必要である。しかも、525ラインだけが入力信号
に存在するとき、625ラインを発生しなければならな
いことは明白である。
ライン数の変換問題を克服するため、入力端で第2の時
間軸補正器を使用して6〇七のレートで585ラインを
有する信号を発生する。585ラインフオーマツトは6
25ラインフオーマツトのアクチブで画像情報を含むこ
とができる。ごの第1の時間軸補正器によれば、ときた
ま映像情報をもたないラインが発生する。この間補間器
のメモリはl凍結(freeze) L、この結果前の
出力ラインを発生するのに使用した同じラインから付加
的補間ラインを発生できる。この方法により元の525
ラインから625ラインを補間できる。
間軸補正器を使用して6〇七のレートで585ラインを
有する信号を発生する。585ラインフオーマツトは6
25ラインフオーマツトのアクチブで画像情報を含むこ
とができる。ごの第1の時間軸補正器によれば、ときた
ま映像情報をもたないラインが発生する。この間補間器
のメモリはl凍結(freeze) L、この結果前の
出力ラインを発生するのに使用した同じラインから付加
的補間ラインを発生できる。この方法により元の525
ラインから625ラインを補間できる。
次に585/60フオーマツトを選択する理由を詳細に
説明する。625ラインの画像は各フィールドで288
のアクチブラインを含み、且つ各水平ラインに13.5
0.Hzのサンプリングレートで720サンプルを含む
。後述する第2図及び第3図のテレビジョン方式変換器
の回路は、画像をプラス又はマイナス24サンプルだけ
水平方向にシフトさせる手法を使用する。これは48サ
ンプルの最小水平ブランキングを要する。従って、フィ
ールドに必要な全サンプル位置の数は (720+48) x288 =221184である。
説明する。625ラインの画像は各フィールドで288
のアクチブラインを含み、且つ各水平ラインに13.5
0.Hzのサンプリングレートで720サンプルを含む
。後述する第2図及び第3図のテレビジョン方式変換器
の回路は、画像をプラス又はマイナス24サンプルだけ
水平方向にシフトさせる手法を使用する。これは48サ
ンプルの最小水平ブランキングを要する。従って、フィ
ールドに必要な全サンプル位置の数は (720+48) x288 =221184である。
システムを通して13.5MHzのクロックを使用する
と、明らかに多大な利益があり、この場合60H2周期
(正確には59.94Hz周期)内のクロックサイクル
の数は である。
と、明らかに多大な利益があり、この場合60H2周期
(正確には59.94Hz周期)内のクロックサイクル
の数は である。
1フレームに576ラインのデータが必要な場合は、水
平サンプル数は782.03125となる。この数は所
要の(720+48) のサンプルを含むのに十分で
あるけれども、わずかなサンプルは構造がライン間の軸
に対して非直交であったことを意味する。
平サンプル数は782.03125となる。この数は所
要の(720+48) のサンプルを含むのに十分で
あるけれども、わずかなサンプルは構造がライン間の軸
に対して非直交であったことを意味する。
これは方式変換器の残部の設計を著しく困難にするので
、従って、所要のライン数は576から各ラインに存在
する全サンプル数実際には770まで次第に増大させた
。
、従って、所要のライン数は576から各ラインに存在
する全サンプル数実際には770まで次第に増大させた
。
直交構造を作る唯一のフォーマットは585/60フオ
ーマツトであり、これは更に第1フイールドで4ライン
、第2フイールドで5ラインの有効な垂直ブランキング
及び50サンプルの水平ブランキングを与える。
ーマツトであり、これは更に第1フイールドで4ライン
、第2フイールドで5ラインの有効な垂直ブランキング
及び50サンプルの水平ブランキングを与える。
後述する625150から625150へのスローモー
ションモードでは60)1zの周期で625フオーマツ
トのアクチブ映像を記憶する必要はなく、従って通常の
625150フオーマツトで補間及びその他の処理がな
される。
ションモードでは60)1zの周期で625フオーマツ
トのアクチブ映像を記憶する必要はなく、従って通常の
625150フオーマツトで補間及びその他の処理がな
される。
低いフィールドレートからより高いフィールドレートへ
変換するとき、出力レートで映像信号を発生するのに入
力時間軸補正器が必要である。これは時折入カフイール
ドを反復することによって行われる。フィールドが反復
するとき、前の出力フィールドを作るのに使用した同じ
人力フィールドに補間が適用されるように、補間器のメ
モリを全て凍結しなければならない。
変換するとき、出力レートで映像信号を発生するのに入
力時間軸補正器が必要である。これは時折入カフイール
ドを反復することによって行われる。フィールドが反復
するとき、前の出力フィールドを作るのに使用した同じ
人力フィールドに補間が適用されるように、補間器のメ
モリを全て凍結しなければならない。
この手法を使用しなければ、2組の補間器及び動き検出
器が欠落したフィールドを作るのに必要である。
器が欠落したフィールドを作るのに必要である。
上述の動作は625150から525/60への変換の
とき行われる。毎秒60フイールドの周期間に625ラ
イン存在させるためには、585/60の中間フォーマ
ットを用いることがまた必要である。この過程で、元の
625から525のみ作ればよいので、補間ラインのい
くつかは必要でない。従って出力側に最終的な525/
60フオーマツトを発生するのに時間軸補正器が必要で
ある。
とき行われる。毎秒60フイールドの周期間に625ラ
イン存在させるためには、585/60の中間フォーマ
ットを用いることがまた必要である。この過程で、元の
625から525のみ作ればよいので、補間ラインのい
くつかは必要でない。従って出力側に最終的な525/
60フオーマツトを発生するのに時間軸補正器が必要で
ある。
必要な補間量は入力及び出力同期化パルスの位相を比較
することにより決定される。
することにより決定される。
上述の如く動きの分析は入力映像の輝度で行われる。採
用した方法は各画素に対して単一の動きベクトルに達す
るのに多数の段階を含む。水平に±24画素、垂直に±
8(フィールドレート)の範囲データ動きを検出できる
。
用した方法は各画素に対して単一の動きベクトルに達す
るのに多数の段階を含む。水平に±24画素、垂直に±
8(フィールドレート)の範囲データ動きを検出できる
。
第1段階では、水平に16サンプル、垂直に8ライン取
ったスクリーン上の点の画像の動きを、ブロック整合法
を使用して決定する。フィールドの元の動きベクトルは
第16サンプル毎及び第8ライン毎に計算される。これ
等の点の各々は検索ブロックの中心にある。概念的に検
索ブロックの領域で2フイ一ルド間の差の合計が発生さ
れる毎に次のフィールドにわたって、各ブロックは水平
に±24サンプル、垂直に±8サンプルスキャンされる
。
ったスクリーン上の点の画像の動きを、ブロック整合法
を使用して決定する。フィールドの元の動きベクトルは
第16サンプル毎及び第8ライン毎に計算される。これ
等の点の各々は検索ブロックの中心にある。概念的に検
索ブロックの領域で2フイ一ルド間の差の合計が発生さ
れる毎に次のフィールドにわたって、各ブロックは水平
に±24サンプル、垂直に±8サンプルスキャンされる
。
最小の結合差はその点の対象物がどの方向に動いたかを
示す。
示す。
実際には、上述の手法は、必要なハードウェアの量及び
複雑さを大いに減少する個別の各ステップに適用される
。すなわち、 ステップ1゜ ブロックの中央位置、16サンプルだけ左の位置及び1
6サンプルだけ右の位置の丁度3つの位置における最小
差を試験する。
複雑さを大いに減少する個別の各ステップに適用される
。すなわち、 ステップ1゜ ブロックの中央位置、16サンプルだけ左の位置及び1
6サンプルだけ右の位置の丁度3つの位置における最小
差を試験する。
ステップ2. 上記の点から開始する。
8サンプルまたはラインのステップで上記開始点のまわ
りに対称的に分布した9個の位置の最小差を試験する。
りに対称的に分布した9個の位置の最小差を試験する。
ステップ3゜ 上記の点より開始する。
4サンプル又はラインのステップで上記開始点のまわり
に対称的に分布した9個の位置の最小差を試験する。
に対称的に分布した9個の位置の最小差を試験する。
ステップ4. 上記の点より開始する。
2サンプル又はラインのステップで上記開始点のまわり
に対称的に分布した9個の最小差を試験する。
に対称的に分布した9個の最小差を試験する。
ステップ5. 上記の点より開始する。
1サンプル又はラインのステップで上記開始点のまわり
に対称的に分布した9個の位置の最小差を試験する。
に対称的に分布した9個の位置の最小差を試験する。
ステップ6゜
ステップ5の後、対象物の動きは最も近い画素に対して
検出される。第6番目のステップを付加することにより
、もっと正確なベクトル値が得られる。この第6番目の
ステップでは、ステップ5で示した最終位置に生じた差
を上下の2つの差と比較して垂直ベクトル値を調整し、
左右の2つの差と比較して水平ベクトル値を調整する。
検出される。第6番目のステップを付加することにより
、もっと正確なベクトル値が得られる。この第6番目の
ステップでは、ステップ5で示した最終位置に生じた差
を上下の2つの差と比較して垂直ベクトル値を調整し、
左右の2つの差と比較して水平ベクトル値を調整する。
上述の方法により基準検索ブロックと次のフィールドの
同様のブロック(検索位置)の映像データの間の相関を
得ることができる。ステップ5では、真の動きは検出さ
れたものより大体172画素であったかもしれないが、
たとえ正確な相関が達成できなくとも、この点で最良の
相関を生ずることが必要である。これを確実に生じさせ
るため、1/2ナイキスト周波数で+6dB減衰のガウ
スフィルタにより画像を垂直及び水平の両方向に濾波し
てもよい。
同様のブロック(検索位置)の映像データの間の相関を
得ることができる。ステップ5では、真の動きは検出さ
れたものより大体172画素であったかもしれないが、
たとえ正確な相関が達成できなくとも、この点で最良の
相関を生ずることが必要である。これを確実に生じさせ
るため、1/2ナイキスト周波数で+6dB減衰のガウ
スフィルタにより画像を垂直及び水平の両方向に濾波し
てもよい。
同様に、ろテップ4に対して、1/4ナイキスト周波数
で6dB減衰のガウスフィルタにより画像を濾波しても
よく、そうすると検出における1画素エラーを許す。
で6dB減衰のガウスフィルタにより画像を濾波しても
よく、そうすると検出における1画素エラーを許す。
ステップ3では178ナイキスト周波数で6dB減衰の
ガウスフィルタで濾波された2画素エラーを許す画像を
使用する。
ガウスフィルタで濾波された2画素エラーを許す画像を
使用する。
ステップ2では1716ナイキスト周波数で6dB減衰
のガウスフィルタで濾波された4画素エラーを許す画像
を使用する。
のガウスフィルタで濾波された4画素エラーを許す画像
を使用する。
最後に、ステップ1では1/32ナイキスト周波数で6
dB減衰のガウスフィルタで濾波された8画素エラーを
許す画像を使用する。さらに、ステップ1、2.3及び
4間の画像が非常に多量に濾波されるので、サンプルの
数を例えば半減でき、これは更に計算の数及び必要なハ
ードウェアの量を大きく減少させる。
dB減衰のガウスフィルタで濾波された8画素エラーを
許す画像を使用する。さらに、ステップ1、2.3及び
4間の画像が非常に多量に濾波されるので、サンプルの
数を例えば半減でき、これは更に計算の数及び必要なハ
ードウェアの量を大きく減少させる。
有効な検索ブロックの大きさは高さが16ライン長さが
48サンプルである。大きな平面領域の動きを正確に検
出するには大きな検索ブロックが必要である。平面領域
の中央部分は、これ等の点の画素の値が成るフィールド
から次のフィールドまで変化しないので重要でないが、
斯る対象物の端縁は明らかに重要である。動きの検出が
水平に±24サンプルに、水平に±8ラインに制限され
れば、上述の検索ブロックの大きさは正確な動きを検出
するには最小の大きさである。
48サンプルである。大きな平面領域の動きを正確に検
出するには大きな検索ブロックが必要である。平面領域
の中央部分は、これ等の点の画素の値が成るフィールド
から次のフィールドまで変化しないので重要でないが、
斯る対象物の端縁は明らかに重要である。動きの検出が
水平に±24サンプルに、水平に±8ラインに制限され
れば、上述の検索ブロックの大きさは正確な動きを検出
するには最小の大きさである。
方式変換器において、動き検出器(2)に入る輝度映像
は、変換モードに応じて585ライン/60フイ一ルド
/秒の種々の形をしている。これは525ライン人力に
対して反復ラインまた625ライン人力に対して反復フ
ィールドから成るかもしれない。
は、変換モードに応じて585ライン/60フイ一ルド
/秒の種々の形をしている。これは525ライン人力に
対して反復ラインまた625ライン人力に対して反復フ
ィールドから成るかもしれない。
更に、入力は両方のフィールド極性を有する。第1の過
程はデータの連続性及び動き評価処理の単一フィールド
極性を確実にすることである。これはベクトルインタフ
ェースによる入力データの補間によって行われ、連続す
る動き検出/相関を援助するよう連続性及び水平方向へ
の濾波作用を維持する。
程はデータの連続性及び動き評価処理の単一フィールド
極性を確実にすることである。これはベクトルインタフ
ェースによる入力データの補間によって行われ、連続す
る動き検出/相関を援助するよう連続性及び水平方向へ
の濾波作用を維持する。
この回路からの個別の出力は動き評価ベクトルフィルタ
及び動き検出フィールドメモリ/ベクトル選択器に通さ
れる。上述の如く、ベクトルインタフェースの出力は空
間的に連続しており、単一フィールド極性のデータであ
る。フィールドメモリ/ベクトル選択器に対する出力は
人出力モードに依存する。成るモードではそれは連続で
あり、他のモードではそれは反復ライン/フィールドを
含む。ベクトルフィルタ及びベクトル計算器は上述した
ステップを行う。
及び動き検出フィールドメモリ/ベクトル選択器に通さ
れる。上述の如く、ベクトルインタフェースの出力は空
間的に連続しており、単一フィールド極性のデータであ
る。フィールドメモリ/ベクトル選択器に対する出力は
人出力モードに依存する。成るモードではそれは連続で
あり、他のモードではそれは反復ライン/フィールドを
含む。ベクトルフィルタ及びベクトル計算器は上述した
ステップを行う。
種々のステップの処理はベクトル計算器及びベクトル処
理器で行われる。ベクトル計算器はステップ1〜5を行
い、ベクトル処理器はステップ6を行う。更に、ベクト
ル処理器は動き評価の第2段階を次のように行う。
理器で行われる。ベクトル計算器はステップ1〜5を行
い、ベクトル処理器はステップ6を行う。更に、ベクト
ル処理器は動き評価の第2段階を次のように行う。
各8X15ブロツクに対して7つの動きベクトルの中か
ら4つを選択し、7つの動きベクトルは特定のブロック
−に対して1つ、6つの最も近いブロックに対して夫々
6つである。
ら4つを選択し、7つの動きベクトルは特定のブロック
−に対して1つ、6つの最も近いブロックに対して夫々
6つである。
更に、ベクトル処理器は全人カフイールドを通して4つ
の最も共通の動きベクトルを決定し、これ等は形式上の
動きベクトルと呼ばれる。形式上の動きベクトルは、そ
れが任意の局部的な動きベクトルを実際に計算するのに
できない場合に、フィールドの端縁に近接した境界領域
で主に使用する。また、任意の1以上の局部的動きベク
トルが等しければ、その後これ等は形式上の動きでベク
トルによって置換される。
の最も共通の動きベクトルを決定し、これ等は形式上の
動きベクトルと呼ばれる。形式上の動きベクトルは、そ
れが任意の局部的な動きベクトルを実際に計算するのに
できない場合に、フィールドの端縁に近接した境界領域
で主に使用する。また、任意の1以上の局部的動きベク
トルが等しければ、その後これ等は形式上の動きでベク
トルによって置換される。
動き検出の次の段階で、各画素に対し、フィールド0〜
1で外挿した位置間の差を発生して4つの動きベクトル
を試験する。方式変換中、2つのフィールド、すなわち
フィールド0とフィールド1の間に補間すべき1つのフ
ィールドが必要である。従って、これ等の2つのフィー
ルド間で発生された動きベクトルは最も動きを表わして
いるものと考えられる。これ等2つのフィールドから4
つの動きベクトルを使用する。どれが正しい動きベクト
ルであるかを決定するために、フィールド0からの画素
とフィールド1からの画素を比較し、その動きベクトル
を使用して発生すべき画素はフィールド0からのものが
、そしてその画素はフィールド1だけ進んだものかを決
定する。数学的に示すと、位置x、y、zを発生しなけ
ればならないならば(ただし、X=水平位置、y=垂直
位置、2=フイールド0及び1間の時間位置)、比較の
ために使用される画素は以下に示す如くである。
1で外挿した位置間の差を発生して4つの動きベクトル
を試験する。方式変換中、2つのフィールド、すなわち
フィールド0とフィールド1の間に補間すべき1つのフ
ィールドが必要である。従って、これ等の2つのフィー
ルド間で発生された動きベクトルは最も動きを表わして
いるものと考えられる。これ等2つのフィールドから4
つの動きベクトルを使用する。どれが正しい動きベクト
ルであるかを決定するために、フィールド0からの画素
とフィールド1からの画素を比較し、その動きベクトル
を使用して発生すべき画素はフィールド0からのものが
、そしてその画素はフィールド1だけ進んだものかを決
定する。数学的に示すと、位置x、y、zを発生しなけ
ればならないならば(ただし、X=水平位置、y=垂直
位置、2=フイールド0及び1間の時間位置)、比較の
ために使用される画素は以下に示す如くである。
フィールド0を2=0、フィールド1をz=1とする。
フィールド0からの画素
x’=x −(Vh”z)
y0=y−(Vv*z)
フィールド1からの画素
x’=x+ (1z) ’Vh
yI =y+(1−2)Vv
■h=ベクトルの水平成分
Vv=ベクトルの垂直成分
各動きベクトルに対して、フィールド0及びフィールド
1で示された画素間の差の係数を見出す第1評価として
最小差を正しい動きベクトルを示すものと仮定する。多
くの動きベクトルが非常に類似した差を生ずるなら、再
びフィールド−1及び0間を比較してこれ等の動きベク
トルを試験する。
1で示された画素間の差の係数を見出す第1評価として
最小差を正しい動きベクトルを示すものと仮定する。多
くの動きベクトルが非常に類似した差を生ずるなら、再
びフィールド−1及び0間を比較してこれ等の動きベク
トルを試験する。
フィールド−1からの画素
x−’=x −(1+z) Vh
y−’=y−(1+z) vv
この第2の試験により生じた残りの動きベクトルの差の
最小係数は最も正確に動きベクトルを表わしていると考
えられる。
最小係数は最も正確に動きベクトルを表わしていると考
えられる。
多くの動きベクトルがなお類似の差を持つならば、動き
がないと仮定するように選択する。水平成分のみが変化
して垂直成分が変化しなければ、水平成分のみを零に設
定し、垂直成分は検出値に維持する垂直成分のみが変化
して水平成分が変化しなければ、水平成分を検出値に維
持し、垂直成分のみを零に設定する。選択した画素の差
が非常に大きければ、両方向で全動きベクトルを零に設
定するように選択する。
がないと仮定するように選択する。水平成分のみが変化
して垂直成分が変化しなければ、水平成分のみを零に設
定し、垂直成分は検出値に維持する垂直成分のみが変化
して水平成分が変化しなければ、水平成分を検出値に維
持し、垂直成分のみを零に設定する。選択した画素の差
が非常に大きければ、両方向で全動きベクトルを零に設
定するように選択する。
画素が動きベクトルを割り当てられると最終段階が適用
される。この場合に各画素の動きは成るフィールドから
次のフィールドまで追跡され、帰納(recursiv
e) フィルタがベクトル値に適用される。これはノ
イズの影響及び小さな動きの評価エラーを除去し、また
動きベクトルの軌跡を円滑にする。
される。この場合に各画素の動きは成るフィールドから
次のフィールドまで追跡され、帰納(recursiv
e) フィルタがベクトル値に適用される。これはノ
イズの影響及び小さな動きの評価エラーを除去し、また
動きベクトルの軌跡を円滑にする。
画素の動きを追跡するのに2つの方法がある。
その第1の方法では、フィールドtの画素に対する動き
ベクトルを使用してフィールド(t+1)の画素を指示
する。その後フィールド(t+1)のこの画素に対して
決定された動きベクトルは繰返し濾波され、フィールド
(t+1)の画素に対する最終の動きベクトルを形成す
る。
ベクトルを使用してフィールド(t+1)の画素を指示
する。その後フィールド(t+1)のこの画素に対して
決定された動きベクトルは繰返し濾波され、フィールド
(t+1)の画素に対する最終の動きベクトルを形成す
る。
第2の方法では、フィールドtの所定の画素に対する動
きベクトルを使用してフィールド(1−1)の画素を指
示する。その後この画素からの動きベクトルは、所定の
画素に対する動きベクトルと共に繰返し濾波され、フィ
ールドtのこの所定の画素に対する最終の動きベクトル
を形成する。
きベクトルを使用してフィールド(1−1)の画素を指
示する。その後この画素からの動きベクトルは、所定の
画素に対する動きベクトルと共に繰返し濾波され、フィ
ールドtのこの所定の画素に対する最終の動きベクトル
を形成する。
いずれの場合も、最終出力は各画素に対する1つの動き
ベクトルであり、これは動き分析器(2)から方式変換
過程で使用される4つのフィールドを配列するのに用い
る補間器(1)に通される。
ベクトルであり、これは動き分析器(2)から方式変換
過程で使用される4つのフィールドを配列するのに用い
る補間器(1)に通される。
625ライン、°50フィールド/秒の入力ディジタル
テレビジョン信号の525ラインに、60フイ一ルド/
秒の出力ディジタルテレビジョン信号に変換する第1の
方式変換器を第2図にブロック図で詳細に示す。
テレビジョン信号の525ラインに、60フイ一ルド/
秒の出力ディジタルテレビジョン信号に変換する第1の
方式変換器を第2図にブロック図で詳細に示す。
50フイ一ルド/秒でサンプルレートが13.5MHz
の入力映像すなわちCClR601データはデマルチプ
レクサ(31)に供給され、このデマルチプレクサ(3
1)はそのデータを輝度成分Y1同期化信号5YNC及
び色成分UVに分離する。輝度成分Yは4フイ一ルド輝
度時間軸補正器(T B C) (IIY)に供給され
、色成分UVは4フイ一ルド色T B C(IIC)
に供給される。同期化信号5YNCは外部入力端子か
らの入力フィールド極性信号及び別な外部入力端子から
の出力フィールド同期化基準信号と共に制御器(32)
に供給される。T B C(IIY) 及び(IIC
) はフィールドを反復し、その結果出力は60フイ
一ルド/秒である。フィールドを反復するT B C(
IIY)及び(IIC)への制御信号Cは入力フィール
ド同期化パルス及び所要の出力フィールド同期化パルス
から得られる。また、同期化パルスを比較すると、60
フイ一ルド/秒で円滑な動きが観察されるようにT B
C(IIY)及び(IIC) の出力で必要な時間補
間の量を示す時間オフセット値が得られる。
の入力映像すなわちCClR601データはデマルチプ
レクサ(31)に供給され、このデマルチプレクサ(3
1)はそのデータを輝度成分Y1同期化信号5YNC及
び色成分UVに分離する。輝度成分Yは4フイ一ルド輝
度時間軸補正器(T B C) (IIY)に供給され
、色成分UVは4フイ一ルド色T B C(IIC)
に供給される。同期化信号5YNCは外部入力端子か
らの入力フィールド極性信号及び別な外部入力端子から
の出力フィールド同期化基準信号と共に制御器(32)
に供給される。T B C(IIY) 及び(IIC
) はフィールドを反復し、その結果出力は60フイ
一ルド/秒である。フィールドを反復するT B C(
IIY)及び(IIC)への制御信号Cは入力フィール
ド同期化パルス及び所要の出力フィールド同期化パルス
から得られる。また、同期化パルスを比較すると、60
フイ一ルド/秒で円滑な動きが観察されるようにT B
C(IIY)及び(IIC) の出力で必要な時間補
間の量を示す時間オフセット値が得られる。
この方法で50フイ一ルド/秒を60フイ一ルド/秒に
変換すると、625から525へのライン変換が必要で
ある。従って、そ2L等を全て利用して補間ラインを形
成するように、60フイ一ルド/秒で元の625ライン
の情報を維持する必要がある。
変換すると、625から525へのライン変換が必要で
ある。従って、そ2L等を全て利用して補間ラインを形
成するように、60フイ一ルド/秒で元の625ライン
の情報を維持する必要がある。
方式変換器は60フイ一ルド/秒で50フイ一ルド/秒
の信号のアクチブ垂直情報を全て含むことが可能な中間
方式を使用する。また、中間方式は更に元の13.5M
Hzのサンプルレートを使用してライン毎に直交して配
列されたアクチブライン情報の全てを含む。
の信号のアクチブ垂直情報を全て含むことが可能な中間
方式を使用する。また、中間方式は更に元の13.5M
Hzのサンプルレートを使用してライン毎に直交して配
列されたアクチブライン情報の全てを含む。
使用された上述の如きこれ等の全ての条件に合致するこ
とができる中間方式は60フイ一ルド/秒で585ライ
ンフオーマツトである。13.5MHzでサンプル時こ
のフォーマットの各ラインは正確に770サンプルであ
る。従って、60フイ一ルド/秒で625ラインフオー
マツトの576アクチブラインを含むには585ライン
で十分であることがわかる。
とができる中間方式は60フイ一ルド/秒で585ライ
ンフオーマツトである。13.5MHzでサンプル時こ
のフォーマットの各ラインは正確に770サンプルであ
る。従って、60フイ一ルド/秒で625ラインフオー
マツトの576アクチブラインを含むには585ライン
で十分であることがわかる。
アクチブライン幅は単に720サンプルであるので、な
お50サンプルの水平ブランキングが存在する。
お50サンプルの水平ブランキングが存在する。
輝度T B C(IIY) からの輝度データDは処理
補償遅延器(17Y) を介して4つのフィールドメ
モリ(F S) (12Y)、 (13Y)、 (14
Y)及び(15Y)から成る輝度時間シフトレジスタ(
16Y)に供給される。また、輝度T B C(IIY
) は時間凍結信号Fを遅延器(17Y)を介してシ
フトレジスタ(16Y) に供給する。色TB C(
1iC) は色データDを処理補償遅延器(17C)
を介して色時間シフトレジスク(16C) に供給し
、このシフトレジスタ(16C) は4つのフィール
ドメモリ(12C)、 (13C)、 (14C)及び
(15C)から成る。また、色T B C(IIC)
は時間凍結信号Fを遅延器(17C) を介してシ
フトレジスタ(16C) に供給する。
補償遅延器(17Y) を介して4つのフィールドメ
モリ(F S) (12Y)、 (13Y)、 (14
Y)及び(15Y)から成る輝度時間シフトレジスタ(
16Y)に供給される。また、輝度T B C(IIY
) は時間凍結信号Fを遅延器(17Y)を介してシ
フトレジスタ(16Y) に供給する。色TB C(
1iC) は色データDを処理補償遅延器(17C)
を介して色時間シフトレジスク(16C) に供給し
、このシフトレジスタ(16C) は4つのフィール
ドメモリ(12C)、 (13C)、 (14C)及び
(15C)から成る。また、色T B C(IIC)
は時間凍結信号Fを遅延器(17C) を介してシ
フトレジスタ(16C) に供給する。
フィールドメモリ(12Y)、 (13Y)、 (14
Y) 及び(15”)の各々から入力を受け、585
ラインフオーマツトを得る輝度補間器(IY)はシフト
レジスタ(16Y) と関連している。輝度補間器(
IY)の出力は2フイ一ルド輝度T B C(18Y)
に供給される。フィールドメモリ(12C)、 (
13C)、 (14C) 及び(15C) の各々
から入力を受け、585ラインフオーマツトを得る色補
間器(IC)はシフトレジスタ(IC)と関連している
。
Y) 及び(15”)の各々から入力を受け、585
ラインフオーマツトを得る輝度補間器(IY)はシフト
レジスタ(16Y) と関連している。輝度補間器(
IY)の出力は2フイ一ルド輝度T B C(18Y)
に供給される。フィールドメモリ(12C)、 (
13C)、 (14C) 及び(15C) の各々
から入力を受け、585ラインフオーマツトを得る色補
間器(IC)はシフトレジスタ(IC)と関連している
。
色補間器(IC)の出力は2フイ一ルド色T B C(
18C)に供給される。T B C(IIY) 及び(
IIC) の出力が反復フィールドの間凍結すると、
また、シフトレジスタ(16Y) 及び(16C)
も凍結し、その結果人力の4つの別個の凍結するフィ
ールドが常にシフトレジスタ(16Y) 及び(16
C) に存在する。従って、シフトレジスタ(16Y
) 及び(16C) を使用して補間器(IY)及
び(IC)に対して時間タップを与える。この発明は特
に補間器(IY)及び(IC)に関係している。
18C)に供給される。T B C(IIY) 及び(
IIC) の出力が反復フィールドの間凍結すると、
また、シフトレジスタ(16Y) 及び(16C)
も凍結し、その結果人力の4つの別個の凍結するフィ
ールドが常にシフトレジスタ(16Y) 及び(16
C) に存在する。従って、シフトレジスタ(16Y
) 及び(16C) を使用して補間器(IY)及
び(IC)に対して時間タップを与える。この発明は特
に補間器(IY)及び(IC)に関係している。
各時間タップは動きベクトルに応じた位置に4つのライ
ンタップを生じ、この結果必要な補間を行えるように2
次元フィルタを使用できる。補間した画像は576アク
チブラインを含み、この結果1フイルタの第6ラインが
欠落する毎に正しい画像が得られる。残った484ライ
ンは525ラインフオーマツトのアクチブ画像部分を生
じる。この方法でラインを欠落させるために、補間器(
IY)及び(IC)からの出力を2フイールドT B
C(18)に供給する。T B C(18Y) 及び
(18c) は576/2ライン全てを書き込むが、
必要な484/2ラインのみ読み出して所要の出力テレ
ビジョン信号勢発生する。輝度T B C(18Y)
及び色T B C(18C) の各出力はマルチプ
レクサ(34)に供給され、このマルチプレクサ(34
)は輝度成分Y及び色成分UVを多重化して525ライ
ン60フイ一ルド/秒のディジタルテレビジョン信号の
形で出力CClR601データを発生する。
ンタップを生じ、この結果必要な補間を行えるように2
次元フィルタを使用できる。補間した画像は576アク
チブラインを含み、この結果1フイルタの第6ラインが
欠落する毎に正しい画像が得られる。残った484ライ
ンは525ラインフオーマツトのアクチブ画像部分を生
じる。この方法でラインを欠落させるために、補間器(
IY)及び(IC)からの出力を2フイールドT B
C(18)に供給する。T B C(18Y) 及び
(18c) は576/2ライン全てを書き込むが、
必要な484/2ラインのみ読み出して所要の出力テレ
ビジョン信号勢発生する。輝度T B C(18Y)
及び色T B C(18C) の各出力はマルチプ
レクサ(34)に供給され、このマルチプレクサ(34
)は輝度成分Y及び色成分UVを多重化して525ライ
ン60フイ一ルド/秒のディジタルテレビジョン信号の
形で出力CClR601データを発生する。
制御器(32)は制御信号Cを輝度T B C(IIY
) 及び色T B C(IIC) に供給する。また
、制御器(32)は制御信号Cを輝度T B C(18
Y) 及び色TBC(18C) に供給する。また、
制御器(32)は補間制御信号ICを輝度補間器(IY
)及び色補間器(IC)に供給する。
) 及び色T B C(IIC) に供給する。また
、制御器(32)は制御信号Cを輝度T B C(18
Y) 及び色TBC(18C) に供給する。また、
制御器(32)は補間制御信号ICを輝度補間器(IY
)及び色補間器(IC)に供給する。
また、輝度T B C(IIY) により供給される
ような輝度データのみが第2図の上部に示す動き分析器
(2)に供給され、この結果動きベクトルを発生できる
。実際には、動きベクトルを処理する時間をとるために
T B C(IIY) 及び(IIC) とシフト
レジスタ(16Y)、 (16C) の間にフレーム
メモリが必要である。・従って、またシフトレジスタ(
16Y) 及び(16C) の凍結は1フレームだ
け遅延しなければならず、これ等の遅延は遅延器(17
Y) 及び(17C) でなされる。
ような輝度データのみが第2図の上部に示す動き分析器
(2)に供給され、この結果動きベクトルを発生できる
。実際には、動きベクトルを処理する時間をとるために
T B C(IIY) 及び(IIC) とシフト
レジスタ(16Y)、 (16C) の間にフレーム
メモリが必要である。・従って、またシフトレジスタ(
16Y) 及び(16C) の凍結は1フレームだ
け遅延しなければならず、これ等の遅延は遅延器(17
Y) 及び(17C) でなされる。
動き分析器(2)はベクトルインタフェース(35)を
有し、このベクトルインタフェース(35)には輝度T
B C(IIY) からの輝度データDが供給され
ると共に制御器(32)からの補間制御信号ICが供給
される。ベクトルインタフェース(35)は共に上述し
た動き評価を行うベクトルフィルタ<36> 及びベク
トル計算器(37)に625のラインに補間されたデー
タを供給する。ベクトル計算器(37)の出力は形式上
の動きベクトル処理器(38)及びサブ画素(subr
ixel)動き評価器(39)に供給される。動きベク
トル処理器(38)は4つの出力を、そしてサブ画素動
き評価器(39)は1つの出力を動きベクトル減衰器(
40)に供給し、この減衰器(40)は4つの出力をベ
クトル選択器(41)に供給する。この発明はこの選択
器(41)と特に関係している。
有し、このベクトルインタフェース(35)には輝度T
B C(IIY) からの輝度データDが供給され
ると共に制御器(32)からの補間制御信号ICが供給
される。ベクトルインタフェース(35)は共に上述し
た動き評価を行うベクトルフィルタ<36> 及びベク
トル計算器(37)に625のラインに補間されたデー
タを供給する。ベクトル計算器(37)の出力は形式上
の動きベクトル処理器(38)及びサブ画素(subr
ixel)動き評価器(39)に供給される。動きベク
トル処理器(38)は4つの出力を、そしてサブ画素動
き評価器(39)は1つの出力を動きベクトル減衰器(
40)に供給し、この減衰器(40)は4つの出力をベ
クトル選択器(41)に供給する。この発明はこの選択
器(41)と特に関係している。
また、ベクトルインタフェース(35)は処理補償遅延
器(42)に偶数フィールドに補間されたデータDと、
受けた補間制御信号ICと、ベクトルインタフェース(
35)で発生した時間凍結信号Fを供給する。遅延器(
42)からのデータDは3つのフィールドメモ’J (
44)、 (45) 及び(46)からの成る時間シ
フトレジスタ(43)に供給され、これ等のフィールド
メモリ(44)、 (45) 及び(46)は各デー
タ出力をべ゛クトル選択器(41)に供給する。遅延器
(42)は補間制御信号ICをベクトル選択器(41)
に供給し、この選択器(41)は選択された動きベクト
ルを帰納型動きベクトルフィルタ(47)に供給し、そ
の出力が動きベクトルデータとなって輝度補間器(IY
)及び色補間器(IC)に供給される。
器(42)に偶数フィールドに補間されたデータDと、
受けた補間制御信号ICと、ベクトルインタフェース(
35)で発生した時間凍結信号Fを供給する。遅延器(
42)からのデータDは3つのフィールドメモ’J (
44)、 (45) 及び(46)からの成る時間シ
フトレジスタ(43)に供給され、これ等のフィールド
メモリ(44)、 (45) 及び(46)は各デー
タ出力をべ゛クトル選択器(41)に供給する。遅延器
(42)は補間制御信号ICをベクトル選択器(41)
に供給し、この選択器(41)は選択された動きベクト
ルを帰納型動きベクトルフィルタ(47)に供給し、そ
の出力が動きベクトルデータとなって輝度補間器(IY
)及び色補間器(IC)に供給される。
動き分析器(2)が動きベクトルデータを得る方法は詳
細に上述し且つ更に以下に述べるが、要素(35)〜(
43)及び(47)の動作を次に簡単に述べる。
細に上述し且つ更に以下に述べるが、要素(35)〜(
43)及び(47)の動作を次に簡単に述べる。
ベクトルインタフェース(35)は輝度T B C(I
IY)から輝度データDを、そして制御器(32)から
補間制御信号ICを受ける。ベクトルインタフェース(
35)は通常585/60フオーマツト内に含まれる6
25ラインデータをベクトルフィルタ(36)に供給す
る。
IY)から輝度データDを、そして制御器(32)から
補間制御信号ICを受ける。ベクトルインタフェース(
35)は通常585/60フオーマツト内に含まれる6
25ラインデータをベクトルフィルタ(36)に供給す
る。
また、ベクトルインタフェース(35)はデータDを遅
延器(42)に供給する。これ等のデータは再び通常5
85/60フオーマツト内に含まれる所要の出力と同じ
ライン方式の画像を含まなければならない。
延器(42)に供給する。これ等のデータは再び通常5
85/60フオーマツト内に含まれる所要の出力と同じ
ライン方式の画像を含まなければならない。
また、補間データの各フィールドが等分に現われるよう
に作られる。
に作られる。
ベクトルフィルタ(36)は動き検出の上記ステップ1
〜5で必要な濾波した画像データを発生する。
〜5で必要な濾波した画像データを発生する。
濾波した画像データはサンプルを減少した形でベクトル
計算器(37)に供給される。
計算器(37)に供給される。
ベクトル計算器(37)はベクトルフィルタ(36)か
らの濾波され且つサンプルの減少されたデータで、動き
検出の上記ステップ1〜5に関して述べたアルゴリズム
を使用して動作する。その過程は実質的に画素/ライン
解像度まで下がる動きに対する2次元2進検索である。
らの濾波され且つサンプルの減少されたデータで、動き
検出の上記ステップ1〜5に関して述べたアルゴリズム
を使用して動作する。その過程は実質的に画素/ライン
解像度まで下がる動きに対する2次元2進検索である。
各フィールドに対して、1200の動きベクトルが発生
され、これ等は形式上の動きベクトル処理器(38)及
びサブ画素動き評価器(39)の両方に供給される。ま
た、ベクトル計算器(37)は上記ステップ5で計算し
たような周囲の重み付は絶対差(WAD)の値をサブ画
素動き評価器(39)に供給する。WAD計算の詳細は
1985年4月号IEEE会報に記載されたマスマン(
Musmann)等による「画像コーディングの進歩」
を参照されたい。動き検出の上記ステップ5で最小の特
定のWAD値は良度指数(FOM)を与える。
され、これ等は形式上の動きベクトル処理器(38)及
びサブ画素動き評価器(39)の両方に供給される。ま
た、ベクトル計算器(37)は上記ステップ5で計算し
たような周囲の重み付は絶対差(WAD)の値をサブ画
素動き評価器(39)に供給する。WAD計算の詳細は
1985年4月号IEEE会報に記載されたマスマン(
Musmann)等による「画像コーディングの進歩」
を参照されたい。動き検出の上記ステップ5で最小の特
定のWAD値は良度指数(FOM)を与える。
ベクトル処理器(38)は各フィールドで検出される4
つの最も共通の動きベクトルを計算し、それをベクトル
減少器(40)に供給する。
つの最も共通の動きベクトルを計算し、それをベクトル
減少器(40)に供給する。
サブ画素動き評価器(39)はベクトル計算器(37)
から周囲のWAD値と共に動きベクトルを受ける。
から周囲のWAD値と共に動きベクトルを受ける。
これらから評価器(39)は動きベクトル値に付加すべ
きサブ画素の動きを評価する。また各動きベクトルにそ
の対応する最終WAD値がベクトル減少器(40)に供
給される。
きサブ画素の動きを評価する。また各動きベクトルにそ
の対応する最終WAD値がベクトル減少器(40)に供
給される。
ベクトル減少器(40)はベクトル処理器(38)及び
サブ画素動き評価器(39)から動きベクトルを受ける
。サブ画素動き評価器(39)からの各動きベクトルに
対して最も接近した6つの動きベクトルがグループ化さ
れる。それから各動きベクトルに対して11の選択があ
る。減少過程でベクトル選択器(41)に供給するため
11から4つの動きベクトルを選択する。
サブ画素動き評価器(39)から動きベクトルを受ける
。サブ画素動き評価器(39)からの各動きベクトルに
対して最も接近した6つの動きベクトルがグループ化さ
れる。それから各動きベクトルに対して11の選択があ
る。減少過程でベクトル選択器(41)に供給するため
11から4つの動きベクトルを選択する。
ベクトル減少器(40)は画像の8ラインブロツクによ
り各16画素に対して4つの代表的な動きベクトルをベ
クトル選択器(41)に供給する。以下に詳細に述べる
ように、3つのフィールドにわたって画素を比較するこ
とにより、ベクトル選択器(41)を画像の各画素に対
して単一の最良の動きベクトルを選択する。選択された
動きベクトルは動きベクトルフィルタ(47)に供給さ
れる。
り各16画素に対して4つの代表的な動きベクトルをベ
クトル選択器(41)に供給する。以下に詳細に述べる
ように、3つのフィールドにわたって画素を比較するこ
とにより、ベクトル選択器(41)を画像の各画素に対
して単一の最良の動きベクトルを選択する。選択された
動きベクトルは動きベクトルフィルタ(47)に供給さ
れる。
遅延器(42)は21ラインより少ない1フレームだけ
データを遅延してシステム内の他の遅延を補償する。
データを遅延してシステム内の他の遅延を補償する。
時間シフトレジスタ(43)はベクトル選択器(41)
で使用されるデータのうちの3フイールドを保持し、こ
れをベクトル選択器(41)へ供給する。
で使用されるデータのうちの3フイールドを保持し、こ
れをベクトル選択器(41)へ供給する。
動きベクトルフィルタ(47)は1フイールドカラ他の
フィールドまで動きベクトルを追跡し、フィールドで動
きベクトルを組合わせることにより動きベクトルに成る
フィルタ作用を与え、動き検出の誤りを低減する。動き
ベクトルフィルタ(47)の出力は輝度補間器(IY)
及び色補間器(1c)に供給されて、フィールドデータ
の配列を制御する。
フィールドまで動きベクトルを追跡し、フィールドで動
きベクトルを組合わせることにより動きベクトルに成る
フィルタ作用を与え、動き検出の誤りを低減する。動き
ベクトルフィルタ(47)の出力は輝度補間器(IY)
及び色補間器(1c)に供給されて、フィールドデータ
の配列を制御する。
625150または525/60テレビジョン信号のい
ずれかに対して良好な動き描写を行うスローモーション
処理器として全く同じハードウェアを使用できる。しか
し、垂直補間器を使用してライン数変換を行う必要はな
い。全での場合に、制御器(32)は、人力及び出力フ
ィールド同期化パルスから入力/出力方式を識別するこ
とによりどのような作用が必要であるかを決定する。ス
ローモーションでは入力フィールド極性が使用される。
ずれかに対して良好な動き描写を行うスローモーション
処理器として全く同じハードウェアを使用できる。しか
し、垂直補間器を使用してライン数変換を行う必要はな
い。全での場合に、制御器(32)は、人力及び出力フ
ィールド同期化パルスから入力/出力方式を識別するこ
とによりどのような作用が必要であるかを決定する。ス
ローモーションでは入力フィールド極性が使用される。
ところが、50フイ一ルド/秒から60フイ一ルド/秒
への変換では時折1つのフィールドが反復され、スロー
モーションでは人力フィールドが反復されるのを同じ回
数フィールドが反復される。反復されたフィールドはシ
フトレジスタ(16Y) 及び(16C) に書き
込まれないのでシフトレジスタ(16Y)及び(16C
) は再び別個に連続したフィールドを保持する。実
際にビデオテープレコーダがそれ自身の補間を何もしな
いで再生すれば、元のインターレース構造が保持され、
全解像度の映像を再生させる。必要な時間オフセットは
それ等が50フイ一ルド/秒または60フイ一ルド/秒
ならば新しいフィールドが受信されたレートで、実際の
フィールドレートパルスを比較することにより計算され
る。
への変換では時折1つのフィールドが反復され、スロー
モーションでは人力フィールドが反復されるのを同じ回
数フィールドが反復される。反復されたフィールドはシ
フトレジスタ(16Y) 及び(16C) に書き
込まれないのでシフトレジスタ(16Y)及び(16C
) は再び別個に連続したフィールドを保持する。実
際にビデオテープレコーダがそれ自身の補間を何もしな
いで再生すれば、元のインターレース構造が保持され、
全解像度の映像を再生させる。必要な時間オフセットは
それ等が50フイ一ルド/秒または60フイ一ルド/秒
ならば新しいフィールドが受信されたレートで、実際の
フィールドレートパルスを比較することにより計算され
る。
この方法で時間オフセットを決定するため、システムは
繰り返し再生されるフィールドの真のフィールド極性を
示す使用可能な信号が必要である。
繰り返し再生されるフィールドの真のフィールド極性を
示す使用可能な信号が必要である。
垂直補間器は常に必要なフィールド極性を出力に発生す
る。
る。
概念的には、T B C(IIY) 及び(IIC)
はスローを簡略化する。
はスローを簡略化する。
525ライン60フイ一ルド/秒の人力ディジタルテレ
ビジョン信号を625ライン50フイ一ルド/秒の出力
ディジタルテレビジョン信号に変換するもう1つの方式
変換器を第3図にブロック図で詳細に示す。
ビジョン信号を625ライン50フイ一ルド/秒の出力
ディジタルテレビジョン信号に変換するもう1つの方式
変換器を第3図にブロック図で詳細に示す。
この場合、補間は全ての入力データが連続の形で利用で
きることが必要である。従って、この場合、補間器(I
Y)及び(IC)の前に50フイ一ルド/秒に変換する
ことは出来ない。しかし、入力データは484アクチブ
ラインのみを含み、補間器(IY)及び(IC)は57
6ラインを発生しなければならない。
きることが必要である。従って、この場合、補間器(I
Y)及び(IC)の前に50フイ一ルド/秒に変換する
ことは出来ない。しかし、入力データは484アクチブ
ラインのみを含み、補間器(IY)及び(IC)は57
6ラインを発生しなければならない。
従って、2フイールドT B C(18Y)及び(18
C) が方式変換器の前に設けられ、484ラインから
576ラインの変換に必要なタイムストロットが与えら
れる。
C) が方式変換器の前に設けられ、484ラインから
576ラインの変換に必要なタイムストロットが与えら
れる。
元の連続ライン構造がT B C(18Y) 及び(
18C)に書き込まれるが、585ライン方式で読み出
され、略第6ライン毎にブランクされる。それから、補
間器(IY)及び(IC)を用いて出力ラインレートで
連続画像を発生する。このとき、ブランク入力ライン中
そのラインメモリを凍結し、出力に必要な付加ラインを
発生する。従って空間的に正しい画像が得られる。1つ
のフィールドを時折欠落させて動きが円滑になるように
補間が行われるが、第1の方式変換器におけるように、
必要な時間オフセットが検出されて適用される。60フ
イ一ルド/秒から50フイ一ルド/秒への変換が達成さ
れるようにフィールドが欠落される。このフィールドの
欠落は出力側で4フイールドT B C(IIY)
及び(IIC)を使用して行われる。
18C)に書き込まれるが、585ライン方式で読み出
され、略第6ライン毎にブランクされる。それから、補
間器(IY)及び(IC)を用いて出力ラインレートで
連続画像を発生する。このとき、ブランク入力ライン中
そのラインメモリを凍結し、出力に必要な付加ラインを
発生する。従って空間的に正しい画像が得られる。1つ
のフィールドを時折欠落させて動きが円滑になるように
補間が行われるが、第1の方式変換器におけるように、
必要な時間オフセットが検出されて適用される。60フ
イ一ルド/秒から50フイ一ルド/秒への変換が達成さ
れるようにフィールドが欠落される。このフィールドの
欠落は出力側で4フイールドT B C(IIY)
及び(IIC)を使用して行われる。
従って、第2の方式変換器は第2図の第1の方式変換器
と少しの点だけ異なる。特に輝度TBC(IIY)
及び(18Y) が交換され、また色T B C(I
IC)及び(18C) が交換される。また、時間凍
結信号は必要でない。
と少しの点だけ異なる。特に輝度TBC(IIY)
及び(18Y) が交換され、また色T B C(I
IC)及び(18C) が交換される。また、時間凍
結信号は必要でない。
両方の場合において、制御器(32)は次のように種々
の機能を有する。すなわち、T B C(IIY)。
の機能を有する。すなわち、T B C(IIY)。
(IIC)、 (18Y) 及び(18C) の読
み出し及び書き込み制御し、時間オフセット数及び第1
の方式変換器の場合時間凍結信号を発生し、垂直補間制
御信号と共に垂直オフセット数を発生する。これ等の機
能を次に詳細に説明する。
み出し及び書き込み制御し、時間オフセット数及び第1
の方式変換器の場合時間凍結信号を発生し、垂直補間制
御信号と共に垂直オフセット数を発生する。これ等の機
能を次に詳細に説明する。
先ず、2フイ一ルド輝度T B C(18Y)及び2フ
イ一ルド色T B C(18C) は常に5QHz
7 イールドの終り毎にフィールドメモリを切換える。
イ一ルド色T B C(18C) は常に5QHz
7 イールドの終り毎にフィールドメモリを切換える。
しかも、4フイ一ルド輝度T B C(IIY) 及び
4フイ一ルド色T B C(IIC) の動作は動作
モードに依存し、またそれ等の制御は時間オフセット信
号の発生に関連している。事実、輝度T B C(II
Y) 及び色TBC(11C) の制御は入力及び出
力フィールド同期化信号により決定される。
4フイ一ルド色T B C(IIC) の動作は動作
モードに依存し、またそれ等の制御は時間オフセット信
号の発生に関連している。事実、輝度T B C(II
Y) 及び色TBC(11C) の制御は入力及び出
力フィールド同期化信号により決定される。
525/60から625150への変換動作の場合にお
ける時間オフセット信号の発生を、次に第4図及び第5
図を参照して説明する。
ける時間オフセット信号の発生を、次に第4図及び第5
図を参照して説明する。
第4図において、制御器(32)はラインカウンタ(6
1)、第1ラツチ(62)及び第2ラツチ(63)を含
む。
1)、第1ラツチ(62)及び第2ラツチ(63)を含
む。
ラインクロツク1言号がラインカウンタ(61)のクロ
ック端子CLKに供給され、−万人力フイールド同期化
信号がラインカウンタ(61)のリセット端子及び第2
ラツチ(63)のクロック端子CLKに供給される。出
力フィールド同期化信号は第1ラツチ(62)のクロッ
ク端子CLKに供給される。ラインカウンタ(61)の
出力は第1ラツチ(62)の入力端に供給され、第1ラ
ツチ(62〉の出力は第2ラツチ(63)の入力側に供
給され、第2ラツチ(63)の出力は時間オフセット信
号として輝度T B C(IIY)。
ック端子CLKに供給され、−万人力フイールド同期化
信号がラインカウンタ(61)のリセット端子及び第2
ラツチ(63)のクロック端子CLKに供給される。出
力フィールド同期化信号は第1ラツチ(62)のクロッ
ク端子CLKに供給される。ラインカウンタ(61)の
出力は第1ラツチ(62)の入力端に供給され、第1ラ
ツチ(62〉の出力は第2ラツチ(63)の入力側に供
給され、第2ラツチ(63)の出力は時間オフセット信
号として輝度T B C(IIY)。
(18Y) 及び色T B C(110)及び(18
C) に供給される。
C) に供給される。
人力及び出力フィールド同期化信号を夫々第5図及び第
5図已に示す。第5図Cは繰返し0〜524をカウント
するラインカウンタ(61)の出力を示す。
5図已に示す。第5図Cは繰返し0〜524をカウント
するラインカウンタ(61)の出力を示す。
第5図り及び第5図Eは夫々第1ラツチ(62)及び第
2ラツチ(63)の出力を示す。ラインカウンタ(61
)の出力をラッチすることにより、入力フィールド期間
の所要の割合が決定される。時間シフト値t、、は第5
図Aに斜線で示すフィールドが欠落したとき、なお連続
した動きが生じるように出力フィールドが補間されなけ
ればならない場合の2つの入力フィールド間の位置を示
す。従って、第5図Eの斜線で示す時間オフセットを使
用するフィールドは欠落したものである。第5図A及び
第5図Bかられかるように、欠落したフィールドはそれ
と関連した新しい時間シフトを持たないフィールドであ
る。欠落すべきフィールド(矢印)は、時間凍結信号に
より次の回路に指示される。
2ラツチ(63)の出力を示す。ラインカウンタ(61
)の出力をラッチすることにより、入力フィールド期間
の所要の割合が決定される。時間シフト値t、、は第5
図Aに斜線で示すフィールドが欠落したとき、なお連続
した動きが生じるように出力フィールドが補間されなけ
ればならない場合の2つの入力フィールド間の位置を示
す。従って、第5図Eの斜線で示す時間オフセットを使
用するフィールドは欠落したものである。第5図A及び
第5図Bかられかるように、欠落したフィールドはそれ
と関連した新しい時間シフトを持たないフィールドであ
る。欠落すべきフィールド(矢印)は、時間凍結信号に
より次の回路に指示される。
625/60から525150への変換動作の場合にお
ける時間オフセット信号の発生を、次に第6図及び第7
図を参照して説明する。
ける時間オフセット信号の発生を、次に第6図及び第7
図を参照して説明する。
第6図において、制御器(32)はラインカウンタ(7
1)及びラッチク72)を含む。ラインクロック信号が
ラインカウンタ(71)のクロック端子CLKに供給さ
れ、−万人力フイールド同期化信号がラインカウンタ(
61)のリセット端子Rに供給される。出力フィールド
同期化信号はラッチ(72)のクロック端子CLKに供
給される。ラインカウンタ(71)の出力はラッチ(7
2)の入力端に供給され、ラッチ(72)の出力は時間
オフセット信号として輝度TBC(IIY)、 (18
Y) 及び色T B C(IIC)及び(18C)
に供給される。
1)及びラッチク72)を含む。ラインクロック信号が
ラインカウンタ(71)のクロック端子CLKに供給さ
れ、−万人力フイールド同期化信号がラインカウンタ(
61)のリセット端子Rに供給される。出力フィールド
同期化信号はラッチ(72)のクロック端子CLKに供
給される。ラインカウンタ(71)の出力はラッチ(7
2)の入力端に供給され、ラッチ(72)の出力は時間
オフセット信号として輝度TBC(IIY)、 (18
Y) 及び色T B C(IIC)及び(18C)
に供給される。
入力及び出力フィールド同期化信号を夫々第7図A及び
第7図已に示す。第7図Cは繰返し0〜624 をカウ
ントするラインカウンタ(71)の出力を示す。第7図
りはラッチ(72)の出力を示す。ラインカウンタ(7
1)の出力をラッチすることにより、入力フィールド期
間の所要の割合が決定される。
第7図已に示す。第7図Cは繰返し0〜624 をカウ
ントするラインカウンタ(71)の出力を示す。第7図
りはラッチ(72)の出力を示す。ラインカウンタ(7
1)の出力をラッチすることにより、入力フィールド期
間の所要の割合が決定される。
従って、時間シフト値t9 は再び斜線で示すフィール
ドが反復されたとき、なお連続した動きが生じるように
出力フィールドが補間されなければならない場合の2つ
の入力フィールド間の位置を示す。反復したフィールド
はそれと関連した2つの時間シフト値を持つフィールド
である。反復すべきフィールドく矢印〉は、時間凍結信
号により次の回路に指示する。
ドが反復されたとき、なお連続した動きが生じるように
出力フィールドが補間されなければならない場合の2つ
の入力フィールド間の位置を示す。反復したフィールド
はそれと関連した2つの時間シフト値を持つフィールド
である。反復すべきフィールドく矢印〉は、時間凍結信
号により次の回路に指示する。
525/60から525/60又は625150から6
25150へのいずれかのスローモーションの場合にお
ける時間オフセット信号の発生は同じであり、次にこれ
を第8図及び第9図を参照して説明する。
25150へのいずれかのスローモーションの場合にお
ける時間オフセット信号の発生は同じであり、次にこれ
を第8図及び第9図を参照して説明する。
第8図において、制御器(32)はラインカウンタ(8
1)、フィールドカウンタ(82)、第1〜第4ラツチ
(83)〜(86)、イクスクルーシブオアゲート(8
7)及びスケーラ(88)を含む。人力フィールド同期
化信号が第1ラツチ(83)のクロック端子CLK、フ
ィールドカウンタ(82)のクロックイネーブル端子C
LKEN 及びラインカウンタ(81)の第2リセツト
端子R2に夫々供給される。入力フィールド極性信号は
第1ラツチ(83)に供給され、更にこの第1ラツチ(
83)から第2ラツチ(84)及びゲート(87)の1
入力端に供給される。第2ラツチク84)はその出力を
ゲート(87)の他の入力端に供給し、ゲー) (87
)の出力はラインカウンタ(81)の第1リセット端子
R1、フィールドカウンタ(82)のリセット端子R及
び第3ラツチ(85)のクロック端子CLKに供給され
、この第3ラツチ(85)は速度検出ラッチを形成する
。ラインクロック信号は第2ラツチ(84)のクロック
端子CLK、ラインカウンタ<81)及びフィールドカ
ウンタ(84)の各クロック端子CLKに供給される。
1)、フィールドカウンタ(82)、第1〜第4ラツチ
(83)〜(86)、イクスクルーシブオアゲート(8
7)及びスケーラ(88)を含む。人力フィールド同期
化信号が第1ラツチ(83)のクロック端子CLK、フ
ィールドカウンタ(82)のクロックイネーブル端子C
LKEN 及びラインカウンタ(81)の第2リセツト
端子R2に夫々供給される。入力フィールド極性信号は
第1ラツチ(83)に供給され、更にこの第1ラツチ(
83)から第2ラツチ(84)及びゲート(87)の1
入力端に供給される。第2ラツチク84)はその出力を
ゲート(87)の他の入力端に供給し、ゲー) (87
)の出力はラインカウンタ(81)の第1リセット端子
R1、フィールドカウンタ(82)のリセット端子R及
び第3ラツチ(85)のクロック端子CLKに供給され
、この第3ラツチ(85)は速度検出ラッチを形成する
。ラインクロック信号は第2ラツチ(84)のクロック
端子CLK、ラインカウンタ<81)及びフィールドカ
ウンタ(84)の各クロック端子CLKに供給される。
ラインカウンタ(81)の出力はスケーラ(88)の入
力端子INに供給され、フィールドカウンタ(82)の
出力は第3ランチ(85)の入力端子及びスケーラ(8
8)のオフセット入力端子OFF SET に供給され
る。出力フィールド同期化信号は第4ラツチ(88)の
クロック端子CLKに供給される。第3ラツチ(85)
の出力はスケーラ(88)のスケール係数端子5CAL
ε・FACTORに供給され、その出力は第4ラツチ(
86)に供給され、この第4ラツチ(86)の出力が時
間オフセット信号である。
力端子INに供給され、フィールドカウンタ(82)の
出力は第3ランチ(85)の入力端子及びスケーラ(8
8)のオフセット入力端子OFF SET に供給され
る。出力フィールド同期化信号は第4ラツチ(88)の
クロック端子CLKに供給される。第3ラツチ(85)
の出力はスケーラ(88)のスケール係数端子5CAL
ε・FACTORに供給され、その出力は第4ラツチ(
86)に供給され、この第4ラツチ(86)の出力が時
間オフセット信号である。
入力フィールド同期化信号及び人力フィールド極性信号
を夫々第9図A及び第9図已に示す。また、第9図Cは
入力フィールド同期化信号を示し、第9図りは出力フィ
ールド同期化信号を示す。第9図E及び第9図Fは夫々
フィールドとラインを0からNまでカウントするフィー
ルドカウンタ(82)及びラインカウンタ(81)の動
作を示す。第9図Gは時間オフセット信号である第4ラ
ツチ(86)の出力を示す。第9図Hは時間凍結信号(
これは低レベルのときアクチブ)を示し、矢印で示すよ
うに図示した時間オフセットを使用する斜線で示すフィ
ールドは時間オフセラ+−1,を使用した前のフィール
ドの繰返しである。
を夫々第9図A及び第9図已に示す。また、第9図Cは
入力フィールド同期化信号を示し、第9図りは出力フィ
ールド同期化信号を示す。第9図E及び第9図Fは夫々
フィールドとラインを0からNまでカウントするフィー
ルドカウンタ(82)及びラインカウンタ(81)の動
作を示す。第9図Gは時間オフセット信号である第4ラ
ツチ(86)の出力を示す。第9図Hは時間凍結信号(
これは低レベルのときアクチブ)を示し、矢印で示すよ
うに図示した時間オフセットを使用する斜線で示すフィ
ールドは時間オフセラ+−1,を使用した前のフィール
ドの繰返しである。
時間凍結信号を発生するために、同期型RSフリップフ
ロップ(91)、ラッチ(92) 、インバータ(93
)及びアントゲ−) (94)を含むような制御器(3
2)を第10図に示す。出力フィールド同期化信号がフ
リップフロップ(91)の1入力端S1インバータ(9
3)の入力端及びラッチ(92)のクロックイネーブル
端子CLKEN に供給される。人力フィールド同期化
信号がフリップフロップ(91)の他入力端πに供給さ
れ、一方ラインクロック信号がフリップフロップ(91
)及びラッチ(92)のクロック端子CLKに供給され
る。フリップフロップ(91)の出力はアンドゲート(
94)の1入力端に供給され、このゲー) (94)は
他入力端にインバータ(93)の出力を受ける。ゲー)
(94)の出力はラッチ(92)の入力側に供給され
、その出力は時間凍結信号を形成する。この回路の動作
は、1以上の出力フィールド同期化パルスが人力フィー
ルド同期化パルスに続くようであれば、凍結を生じるよ
うになる。
ロップ(91)、ラッチ(92) 、インバータ(93
)及びアントゲ−) (94)を含むような制御器(3
2)を第10図に示す。出力フィールド同期化信号がフ
リップフロップ(91)の1入力端S1インバータ(9
3)の入力端及びラッチ(92)のクロックイネーブル
端子CLKEN に供給される。人力フィールド同期化
信号がフリップフロップ(91)の他入力端πに供給さ
れ、一方ラインクロック信号がフリップフロップ(91
)及びラッチ(92)のクロック端子CLKに供給され
る。フリップフロップ(91)の出力はアンドゲート(
94)の1入力端に供給され、このゲー) (94)は
他入力端にインバータ(93)の出力を受ける。ゲー)
(94)の出力はラッチ(92)の入力側に供給され
、その出力は時間凍結信号を形成する。この回路の動作
は、1以上の出力フィールド同期化パルスが人力フィー
ルド同期化パルスに続くようであれば、凍結を生じるよ
うになる。
第2図に戻り、制御器(32)による垂直オフセット数
の発生を次に説明する。輝度T B C(IIY)
から輝度補間器(IY)及び動き分析器(2)にデータ
を読み出す同じアドレス発生器は消去可能なプログラマ
ブルリードオンリイメモリ(EPRO!J) をアド
レスし、このEFROMは所要時、垂直凍結信号と共に
垂直オフセット数を発生する。
の発生を次に説明する。輝度T B C(IIY)
から輝度補間器(IY)及び動き分析器(2)にデータ
を読み出す同じアドレス発生器は消去可能なプログラマ
ブルリードオンリイメモリ(EPRO!J) をアド
レスし、このEFROMは所要時、垂直凍結信号と共に
垂直オフセット数を発生する。
525/60から625150への変換に対して使用さ
れる第3図の構成において、輝度T B C(18Y)
の読み出しアドレスが使用されるが、他の全てのモ
ードでは輝度T B C(IIY) の読み出しアド
レスが使用される。
れる第3図の構成において、輝度T B C(18Y)
の読み出しアドレスが使用されるが、他の全てのモ
ードでは輝度T B C(IIY) の読み出しアド
レスが使用される。
垂直オフセット数は入力及び出力フィールドが共に偶数
あるとして発生され、その後それはラインが62515
0から525/60の変換で時折欠落するか或いはライ
ンが525/60から625150への変換で時折反復
される場合、歪のない画像が生じるように出力ラインを
補間しなければならないときの2つの入力ライン間の位
置を示す。
あるとして発生され、その後それはラインが62515
0から525/60の変換で時折欠落するか或いはライ
ンが525/60から625150への変換で時折反復
される場合、歪のない画像が生じるように出力ラインを
補間しなければならないときの2つの入力ライン間の位
置を示す。
輝度T B C(IIY) 又は(18Y) がライン
を反復すると、垂直凍結信号が発生される。
を反復すると、垂直凍結信号が発生される。
入力フィールドが共に偶数でない場合、補間器(IY)
及び(IC)は入力フィールド極性及び出力フィールド
極性を使用して正しい補間を行わなければならない。
及び(IC)は入力フィールド極性及び出力フィールド
極性を使用して正しい補間を行わなければならない。
EFROMの内容は、525及び625 ラインの画像
の両方で既知のライン位置を使用して、時間オフセット
信号に対して第10図と関連して上述したのと同じ方法
で発生される。
の両方で既知のライン位置を使用して、時間オフセット
信号に対して第10図と関連して上述したのと同じ方法
で発生される。
この発明と特に関連する輝度補間器(IY) (第2図
)の構成及び動作を次に第11図〜第15図を参照して
詳細に説明する。色補間器(IC)の構成及び動作も同
様であり、従って個別に説明はしない。
)の構成及び動作を次に第11図〜第15図を参照して
詳細に説明する。色補間器(IC)の構成及び動作も同
様であり、従って個別に説明はしない。
ところで、従来の方式変換器の補間器は固定したサンプ
ル空間アレイを有し、補間器(IY)は動きベクトルフ
ィルタ(47) (第2図)により供給される動きベク
トルで表わされるような検出動きで決まる機能、フィー
ルド位置及び補間命令に従って画素軸上で変化するダイ
ナミック変化のサンプル空間アレイを有する。これによ
り補間した出力に現われる例えば多数の像、シャダー及
びぼやけ等の方式変換補間による悪現象(artifa
ct)を除去できる。
ル空間アレイを有し、補間器(IY)は動きベクトルフ
ィルタ(47) (第2図)により供給される動きベク
トルで表わされるような検出動きで決まる機能、フィー
ルド位置及び補間命令に従って画素軸上で変化するダイ
ナミック変化のサンプル空間アレイを有する。これによ
り補間した出力に現われる例えば多数の像、シャダー及
びぼやけ等の方式変換補間による悪現象(artifa
ct)を除去できる。
一般に方式変換に関する補間では、水平及び垂直次元と
時間次元のディジタルフィルタを時間及び空間に固定し
た画素のアレイに適用して時間及び空間に画素の新しい
アレイを生じる。従って、補間法は第11図に図式化し
て示すように、周囲の固定した重み付けした画素の和か
ら出力画素を生じ、ここで各+は固定した(有効な)画
素を表わし、0は補間した画素を表わす。
時間次元のディジタルフィルタを時間及び空間に固定し
た画素のアレイに適用して時間及び空間に画素の新しい
アレイを生じる。従って、補間法は第11図に図式化し
て示すように、周囲の固定した重み付けした画素の和か
ら出力画素を生じ、ここで各+は固定した(有効な)画
素を表わし、0は補間した画素を表わす。
叙述すべき動き最適補間器の利点をより容易に理解する
ため、通常の補間方法及び像の動きを無視することによ
り生じる悪現象を先ず述べる。
ため、通常の補間方法及び像の動きを無視することによ
り生じる悪現象を先ず述べる。
動きの補償されない方式変換では、補間器は時間及び空
間で固定される画素のアレイの重み付けされた画素の和
により出力画素の大きさを計算する。第12図にインタ
レースの問題を無視した補間のため使用される垂直/時
間サンプル空間の簡単な図を示す。ここで各+は固定し
た(有効な)画素を表わし、0は補間した画素を表わす
。
間で固定される画素のアレイの重み付けされた画素の和
により出力画素の大きさを計算する。第12図にインタ
レースの問題を無視した補間のため使用される垂直/時
間サンプル空間の簡単な図を示す。ここで各+は固定し
た(有効な)画素を表わし、0は補間した画素を表わす
。
補間した出力画素の大きさは4×47レイで示す重み付
けした画素の和から計算され、出力画素の位置は入出カ
フイールド同期及びライン数の比較から得られる補間命
令により決定される。このサンプル空間はデータが連続
フィールドで配列すると、AがB、C及びDと相関する
ので、静止した場面の像に対して良好゛な結果を与える
。
けした画素の和から計算され、出力画素の位置は入出カ
フイールド同期及びライン数の比較から得られる補間命
令により決定される。このサンプル空間はデータが連続
フィールドで配列すると、AがB、C及びDと相関する
ので、静止した場面の像に対して良好゛な結果を与える
。
しかし、動きが場面に生じると、例えば垂直動きがAを
フィールドf1 のE及びフィールドf2のFに相関さ
せると、相関のない画素が加算されて出力に生じるので
、(第12図におけるように)静止した場面に対するの
と同じ補間サンプル空間を使用して多数の像、シャダー
及びぼやけの如きエラーを招く。
フィールドf1 のE及びフィールドf2のFに相関さ
せると、相関のない画素が加算されて出力に生じるので
、(第12図におけるように)静止した場面に対するの
と同じ補間サンプル空間を使用して多数の像、シャダー
及びぼやけの如きエラーを招く。
通常の方式変換と関連するこれ等の悪現象を除去するた
め、相関のある画素は補間前で各フィールドに配列され
なければならない。これはこの場合各補間器タップへの
入力に可変データの遅延を設は乞ことにより達成され、
検出した動きに従って各フィールドに相聞のある画素を
配列させる。
め、相関のある画素は補間前で各フィールドに配列され
なければならない。これはこの場合各補間器タップへの
入力に可変データの遅延を設は乞ことにより達成され、
検出した動きに従って各フィールドに相聞のある画素を
配列させる。
場面内で動きが検出されると、補間器の機能はフィール
ドメモリから映像データと共に動きベクトル及び補間命
令を受けて、新しい動きを補償した補間フィールドを発
生する。
ドメモリから映像データと共に動きベクトル及び補間命
令を受けて、新しい動きを補償した補間フィールドを発
生する。
このことを更に第13図に示す例を参照して説明する。
分析された画素がBからCへ動くように動きがフィール
ドf1 及びf2 間で検出されると、上述の如く画素
の数を示す動きベクトルVが発生され、画素が1人カフ
イールド期間中水平及び垂直の両方向に動く。補間器は
動きベクトルVを受けて4つのフィールドf。、f、、
f、及びf3 を通してA対B対C対りの線形動きを仮
定する。補間命令Tは第13図において(/2のフィー
ルドに対応する出力フィールド空間に対する人力の分数
として補間フィールドの時間位置を指定する。これは出
力画素がC′の画素に対応することを意味する。
ドf1 及びf2 間で検出されると、上述の如く画素
の数を示す動きベクトルVが発生され、画素が1人カフ
イールド期間中水平及び垂直の両方向に動く。補間器は
動きベクトルVを受けて4つのフィールドf。、f、、
f、及びf3 を通してA対B対C対りの線形動きを仮
定する。補間命令Tは第13図において(/2のフィー
ルドに対応する出力フィールド空間に対する人力の分数
として補間フィールドの時間位置を指定する。これは出
力画素がC′の画素に対応することを意味する。
4フィールド動き最適補間器でこの画素を発生するため
にはA’、 B’、 C’及びD′における重み付けし
た画素の和を取る必要がある。これは相聞のある画素A
’、B’、C’及びD′が同時に処理できるように、フ
ィールド位置、検出した動き(動きベクトルV)及び補
間命令Tの関数に対応した量だけフィールド内で各画素
をシフトすることにより行われる。
にはA’、 B’、 C’及びD′における重み付けし
た画素の和を取る必要がある。これは相聞のある画素A
’、B’、C’及びD′が同時に処理できるように、フ
ィールド位置、検出した動き(動きベクトルV)及び補
間命令Tの関数に対応した量だけフィールド内で各画素
をシフトすることにより行われる。
相関のある画素は32ラインメモリを使用して各垂直タ
ップ上に配列される。データがこれ等のメモリに書き込
まれ、(垂直動きが検出されなければ)16ライン後に
読み出される。動きが検出されると、動きベクトルVが
ラインメモリの垂直アドレスに付加され、これは効果的
に画像を上下にシフトする。動きブロックVをラインメ
モリの水平読み出しアドレスに付加することにより同じ
方法で、画像が水平にシフトされる。各フィールドの4
つの垂直タップ及び2つの水平タップは同じ量だけシフ
トされる。しかし、各フィールドはそれ自身そのフィル
タ内の位置に従って動きベクトルVを計算する。従って
、4フイールドの各々は異なる徴だけシフトされて正し
く整列する。
ップ上に配列される。データがこれ等のメモリに書き込
まれ、(垂直動きが検出されなければ)16ライン後に
読み出される。動きが検出されると、動きベクトルVが
ラインメモリの垂直アドレスに付加され、これは効果的
に画像を上下にシフトする。動きブロックVをラインメ
モリの水平読み出しアドレスに付加することにより同じ
方法で、画像が水平にシフトされる。各フィールドの4
つの垂直タップ及び2つの水平タップは同じ量だけシフ
トされる。しかし、各フィールドはそれ自身そのフィル
タ内の位置に従って動きベクトルVを計算する。従って
、4フイールドの各々は異なる徴だけシフトされて正し
く整列する。
各画素に対して必要なシフ)31及び補間は次に述べる
関数から得られる。
関数から得られる。
(検出した動き)X(時間補間+フィールド位置)この
関数から各画素は水平全体シフト及びサブ画素相関値を
与えられる。垂直動きに対して、更にスキャン変換に必
要な付加的垂直シフトを含むように関数を拡張しなけれ
ばならない。従って、垂直シフト及び補間は次から得ら
れる。
関数から各画素は水平全体シフト及びサブ画素相関値を
与えられる。垂直動きに対して、更にスキャン変換に必
要な付加的垂直シフトを含むように関数を拡張しなけれ
ばならない。従って、垂直シフト及び補間は次から得ら
れる。
(検出した動き)×(時間補間+フィールド位置)+(
スキャン変換補間) 従って、上記関数を使用して第14図に図式的に示す1
ステツプで全体シフト値、サブ画素シフト値及び補間値
を計算できる。第14図では上記2つの関係に従って図
示の如く人力を受けて出力を供給するスケーラ(101
) 及び加算器(102) を使用する。
スキャン変換補間) 従って、上記関数を使用して第14図に図式的に示す1
ステツプで全体シフト値、サブ画素シフト値及び補間値
を計算できる。第14図では上記2つの関係に従って図
示の如く人力を受けて出力を供給するスケーラ(101
) 及び加算器(102) を使用する。
動きの補償されない方式変換器の補間器と同じでない輝
度補間器〈IY)を水平、垂直及び時間領域で動作する
3次元可変分解可能な有限インパルス応答ディジタル補
間フィルタとして構成する。また、輝度補間器(IY)
は水平、垂直及び時間領域で動作するが可変分離可能で
ない3次元有限インパルス応答ディジタル補間フィルタ
として構成できる。アクチブライン周期当りのサンプル
数は非常に類似しているから、それ等は共通に配置され
るべきと仮定されるので、通常の方式変換器では水平補
間は存在しない。これにより画像の歪みは最小となる。
度補間器〈IY)を水平、垂直及び時間領域で動作する
3次元可変分解可能な有限インパルス応答ディジタル補
間フィルタとして構成する。また、輝度補間器(IY)
は水平、垂直及び時間領域で動作するが可変分離可能で
ない3次元有限インパルス応答ディジタル補間フィルタ
として構成できる。アクチブライン周期当りのサンプル
数は非常に類似しているから、それ等は共通に配置され
るべきと仮定されるので、通常の方式変換器では水平補
間は存在しない。これにより画像の歪みは最小となる。
しかし、輝度補間器(IY)では水平補間はサブ画素動
き描写のため必要である。画素の動きは可変長ラインメ
モリの映像データをシフトして補償されるが、サブ画素
の動きはサンプル間の補間により水平及び垂直の両方向
に補償される。
き描写のため必要である。画素の動きは可変長ラインメ
モリの映像データをシフトして補償されるが、サブ画素
の動きはサンプル間の補間により水平及び垂直の両方向
に補償される。
従って、動きは画像の動きと付加的補間の組合わせで補
償される。
償される。
補間器は水平的に2タツプ、垂直的に4タツプ、時間的
に4タツプの全部で32タツプのフィルタである。
に4タツプの全部で32タツプのフィルタである。
輝度補間器(IY)をシフトレジスタ(16Y) の
4つのフィールドメモリ(12Y)、 (13Y)、
(14Y) 及び(15Y)と共に第15図に詳細に
示す。シフトレジスタ(16Y)は補間器(IY)の一
部を効果的に形成する。フィールドメモU(12Y)
の出力側は4つの可変ライン遅延器(111) 〜
(114) に接続され、遅延器(111) 〜<
114) の各出力側は夫々掛算・累算器(115)
〜(118) に接続される。また、フィールドメモ
リ(12Y) の出力側は1画素又はサンプル遅延器
(S)(119) を介して4つの可変ライン遅延器
(120) 〜(123) に接続され、遅延器(
120) 〜(123) の各出力側は夫々掛算・
累算器(124) 〜(127) に接続される。
4つのフィールドメモリ(12Y)、 (13Y)、
(14Y) 及び(15Y)と共に第15図に詳細に
示す。シフトレジスタ(16Y)は補間器(IY)の一
部を効果的に形成する。フィールドメモU(12Y)
の出力側は4つの可変ライン遅延器(111) 〜
(114) に接続され、遅延器(111) 〜<
114) の各出力側は夫々掛算・累算器(115)
〜(118) に接続される。また、フィールドメモ
リ(12Y) の出力側は1画素又はサンプル遅延器
(S)(119) を介して4つの可変ライン遅延器
(120) 〜(123) に接続され、遅延器(
120) 〜(123) の各出力側は夫々掛算・
累算器(124) 〜(127) に接続される。
フィールドメモ!J (13Y) の出力側は4つの
可変ライン遅延器(128) 〜(131) に接
続され、遅延器(128) 〜(131) の各出
力側は夫々掛算・累算器(132) 〜(135)
に接続される。またフィールドメモ!J (13Y)
の出力側は1画素遅延器(136) を介して4
つの可変ライン遅延器(137) 〜(140)
に接続され、遅延器(137) 〜(140) の各出
力側は夫々掛算・累算器(141) 〜(144)
に接続される。フィールドメモ!J (14Y)
の出力は4つの可変ライン遅延器(145) 〜(1
4g) に接続され、遅延器(145) 〜(14
8) の各出力側は夫々掛算・累算器(14’9)
〜(152) に接続される。また、フィールドメモ
リ(14Y) の出力側は1画素遅延器(153)
を介して4つの可変ライン遅延器(154) 〜(
157) に接続され、遅延器(154) 〜(1
57) の各出力側は夫々掛算・累算器(158)
〜(161) に接続される。フィールドメモ!J
(15Y) の出力側は4つの可変ライン遅延器(
162) 〜(165) に接続され、遅延器(1
62) 〜(165)の各出力側は夫々掛算・累算器
(166) 〜(169) に接続される。またフ
ィールドメモ!J (15Y) の出力側は1画素遅
延器(170) を介して4つの可変ライン遅延器(1
71) 〜(174) に接続され、遅延器(17
1)〜(174) の出力側は夫々掛算・累算器(1
75) 〜(178) に接続される。
可変ライン遅延器(128) 〜(131) に接
続され、遅延器(128) 〜(131) の各出
力側は夫々掛算・累算器(132) 〜(135)
に接続される。またフィールドメモ!J (13Y)
の出力側は1画素遅延器(136) を介して4
つの可変ライン遅延器(137) 〜(140)
に接続され、遅延器(137) 〜(140) の各出
力側は夫々掛算・累算器(141) 〜(144)
に接続される。フィールドメモ!J (14Y)
の出力は4つの可変ライン遅延器(145) 〜(1
4g) に接続され、遅延器(145) 〜(14
8) の各出力側は夫々掛算・累算器(14’9)
〜(152) に接続される。また、フィールドメモ
リ(14Y) の出力側は1画素遅延器(153)
を介して4つの可変ライン遅延器(154) 〜(
157) に接続され、遅延器(154) 〜(1
57) の各出力側は夫々掛算・累算器(158)
〜(161) に接続される。フィールドメモ!J
(15Y) の出力側は4つの可変ライン遅延器(
162) 〜(165) に接続され、遅延器(1
62) 〜(165)の各出力側は夫々掛算・累算器
(166) 〜(169) に接続される。またフ
ィールドメモ!J (15Y) の出力側は1画素遅
延器(170) を介して4つの可変ライン遅延器(1
71) 〜(174) に接続され、遅延器(17
1)〜(174) の出力側は夫々掛算・累算器(1
75) 〜(178) に接続される。
掛算・累算器(118) 及び(127) は加算器
(179)の入力側に接続され、加算器(179)
の出力側は掛算・累算器(183) に接続される。
(179)の入力側に接続され、加算器(179)
の出力側は掛算・累算器(183) に接続される。
同様に掛算・累算器(135) 及び(144)
、(152) 及び(161) 、(169)及び
(178) は夫々加算器(180)、 (181)
〜(182) の入力端に接続され、加算器(1
80)、 (181) 及び(182)の各出力側は
夫々掛算・累算器(184)、 (185) 及び(
186) の1入力端に接続される。掛算・累算器(
183) の出力側は掛算・累算器(184) の
他入力端に接続され、掛算・累算器(184) の出
力側は掛算・累算器(185) の他入力端に接続さ
れ、掛算・累算器(185) の出力側は掛算・累算
器(186) の他入力端に接続される。掛算・累算
器(186) の出力側より補間された映像データ出
力が発生される。
、(152) 及び(161) 、(169)及び
(178) は夫々加算器(180)、 (181)
〜(182) の入力端に接続され、加算器(1
80)、 (181) 及び(182)の各出力側は
夫々掛算・累算器(184)、 (185) 及び(
186) の1入力端に接続される。掛算・累算器(
183) の出力側は掛算・累算器(184) の
他入力端に接続され、掛算・累算器(184) の出
力側は掛算・累算器(185) の他入力端に接続さ
れ、掛算・累算器(185) の出力側は掛算・累算
器(186) の他入力端に接続される。掛算・累算
器(186) の出力側より補間された映像データ出
力が発生される。
重み付は係数W1〜W8 を使用して2次元水平/垂直
フィルタを作り、重み付は係数W、〜W12を使用して
可変分離可能な時間応答を生じる。
フィルタを作り、重み付は係数W、〜W12を使用して
可変分離可能な時間応答を生じる。
次に、可変ライン遅延器(111) 〜(114)
の4つに開運した回路の構成を第16図を参照して詳
述する。可変ライン遅延器(111) 〜(114)
は4つの8ラインメモリ(191) 〜(194
) として構成された32ラインメモリを構成し、そ
の各々のデータ入力端子(DI)にフィールドメモリ(
12Y)、 (13Y)、 (14Y)及び(15Y)
の適当な1つ、この場合フィールドメモIJ(12
Y) からの映像データが供給される。
の4つに開運した回路の構成を第16図を参照して詳
述する。可変ライン遅延器(111) 〜(114)
は4つの8ラインメモリ(191) 〜(194
) として構成された32ラインメモリを構成し、そ
の各々のデータ入力端子(DI)にフィールドメモリ(
12Y)、 (13Y)、 (14Y)及び(15Y)
の適当な1つ、この場合フィールドメモIJ(12
Y) からの映像データが供給される。
水平書き込み及び読み出しアドレスがマルチプレクサ(
MX)(195)を介してメモリ(191) 〜(1
94)のアドレス入力端子(ADD)に供給される。
MX)(195)を介してメモリ(191) 〜(1
94)のアドレス入力端子(ADD)に供給される。
垂直書き込み及び読み出しアドレスがマルチプレクサ(
196) 〜(199) の書き込み入力端子(W
)を介して各メモリ(191) 〜(194) の
別なアドレス入力端子に供給される。また、垂直書き込
みアドレスの第2下位ビット(2LSB)が2ビツト/
4ビツト変換器(200) を介して各メモ’J (
191) 〜(194) のチップ選択入力端子(
C3)に供給されてラインを通して必要なステッピング
作用を行う。
196) 〜(199) の書き込み入力端子(W
)を介して各メモリ(191) 〜(194) の
別なアドレス入力端子に供給される。また、垂直書き込
みアドレスの第2下位ビット(2LSB)が2ビツト/
4ビツト変換器(200) を介して各メモ’J (
191) 〜(194) のチップ選択入力端子(
C3)に供給されてラインを通して必要なステッピング
作用を行う。
垂直読み出しアドレスが関数変更回路(200) 〜
(204) に供給され、関数変更回路(201)
〜(204)はそれ等の出力を各マルチプレクサ(1
96) 〜(199)の読み出し入力端子(R)を介
して各メモリ(191)〜(194) の選択入力端
子(S)に供給する。関数変更回路(201) 〜(
204) は垂直アドレスを4で分割し、図示の如く
夫々3/4.1/2.1/4. 又は0を加算し、任
意の必要な打切り(truncat 1on)を行って
端数を除去する。また垂直読み出しアドレスの第2下位
ピッ)(2LSB)がバレル回転回路(204)に供給
され、またこのバレル回転回路(204) はメモリ
(191) 〜(194) の各データ出力端(D
O)から4つのデータa、b、c及びdを受けて4つの
データ出力A、B、C及びDを適当な各掛算・累算器、
この場合掛算・累算器(115) 〜(118)(第1
5図)に供給する。
(204) に供給され、関数変更回路(201)
〜(204)はそれ等の出力を各マルチプレクサ(1
96) 〜(199)の読み出し入力端子(R)を介
して各メモリ(191)〜(194) の選択入力端
子(S)に供給する。関数変更回路(201) 〜(
204) は垂直アドレスを4で分割し、図示の如く
夫々3/4.1/2.1/4. 又は0を加算し、任
意の必要な打切り(truncat 1on)を行って
端数を除去する。また垂直読み出しアドレスの第2下位
ピッ)(2LSB)がバレル回転回路(204)に供給
され、またこのバレル回転回路(204) はメモリ
(191) 〜(194) の各データ出力端(D
O)から4つのデータa、b、c及びdを受けて4つの
データ出力A、B、C及びDを適当な各掛算・累算器、
この場合掛算・累算器(115) 〜(118)(第1
5図)に供給する。
動作中データのラインはメモリ(191) 〜(19
4)に交互に書き込まれ、この結果各々は第4ライン毎
に含む。メモ!J (191) 〜(194) が
読み出されるとき、垂直アドレスは各関数変更回路(2
01) 〜(204) により変更される。これに
より所要の4つの画素が各垂直アドレスに対して利用で
きるようになる。しかし、画素の順序は必ずしも所要の
順序テナ<、バレル回転回路(204) がそれ等を
所要の上向きの順序にする。バレル回転回路(205)
の真理値表は次の如くである。
4)に交互に書き込まれ、この結果各々は第4ライン毎
に含む。メモ!J (191) 〜(194) が
読み出されるとき、垂直アドレスは各関数変更回路(2
01) 〜(204) により変更される。これに
より所要の4つの画素が各垂直アドレスに対して利用で
きるようになる。しかし、画素の順序は必ずしも所要の
順序テナ<、バレル回転回路(204) がそれ等を
所要の上向きの順序にする。バレル回転回路(205)
の真理値表は次の如くである。
2LSB A B CDoo
a b c dol
b c d aIQ Cd
a bl l d a
b、 c従って、全読み出しアドレスに対
して画素へが上記B、Bが上記C1Cが上記りであるよ
うに垂直に配列された4つの画素のデータが生じ、その
後各データは各重み付は係数を乗算される。
a b c dol
b c d aIQ Cd
a bl l d a
b、 c従って、全読み出しアドレスに対
して画素へが上記B、Bが上記C1Cが上記りであるよ
うに垂直に配列された4つの画素のデータが生じ、その
後各データは各重み付は係数を乗算される。
要するに、補間器(IY)と動きの補償されない方式変
換器の補間器との主な差位は、補間器(IY)が動きベ
クトル、フィールド位置及び補間命令で決まる関数に従
って画素軸上で変化するダイナミック変化のサンプル空
間を有することである。従って、補間器(IY)はフィ
ールドをサブ画素解像度に配列する制御法を使用する。
換器の補間器との主な差位は、補間器(IY)が動きベ
クトル、フィールド位置及び補間命令で決まる関数に従
って画素軸上で変化するダイナミック変化のサンプル空
間を有することである。従って、補間器(IY)はフィ
ールドをサブ画素解像度に配列する制御法を使用する。
更に、インクレースフィールド構造を使用する4フイ一
ルド補間法により垂直及び時間空間で補間が行われる。
ルド補間法により垂直及び時間空間で補間が行われる。
ライン走査及びフィールドレート変換は同時に行われ、
垂直及び時間の折返し雑音を除去できる。
垂直及び時間の折返し雑音を除去できる。
英国特許出願に対応し、類似の要旨に関する7つの他の
米国特許出願第8728445〜8728451号(こ
れ等に基づく優先権を主張した日本特許出願を本出願と
一部に提出した。)における開示事項をこの発明と関連
して参照されたい。
米国特許出願第8728445〜8728451号(こ
れ等に基づく優先権を主張した日本特許出願を本出願と
一部に提出した。)における開示事項をこの発明と関連
して参照されたい。
この発明の実施例をここに添付図面を参照して詳細に説
明したけれども、この発明はこれ等の正確な実施例に限
定されず、この発明の要旨を逸脱することなく種々の変
更及び変形が当業者によってなし得ることが理解されよ
う。
明したけれども、この発明はこれ等の正確な実施例に限
定されず、この発明の要旨を逸脱することなく種々の変
更及び変形が当業者によってなし得ることが理解されよ
う。
上述の如くこの発明は、水平、垂直及び時間領域で動作
する3次元有限インパルス応答補間フィルタから成る補
間器を使用し、補間器が画像の画素の動きを表わす動き
ベクトルに応じてフィールドをサブ画素解像度に配列し
、動きベクトルがブロック整合法で水平に所定数のサン
プル及び垂直に所定数のサンプルを隔置した点で画像の
動きを決定して得られるようにしたので、多数の像、シ
ャダー及びぼやけ等の方式変換補間による悪現象を除去
できる。
する3次元有限インパルス応答補間フィルタから成る補
間器を使用し、補間器が画像の画素の動きを表わす動き
ベクトルに応じてフィールドをサブ画素解像度に配列し
、動きベクトルがブロック整合法で水平に所定数のサン
プル及び垂直に所定数のサンプルを隔置した点で画像の
動きを決定して得られるようにしたので、多数の像、シ
ャダー及びぼやけ等の方式変換補間による悪現象を除去
できる。
第1図はテレビジョン方式変換器をきわめて簡略化して
示すブロック図、第2図は第1のテレビジョン方式変換
器を示すブロック図、第3図は第2のテレビジョン方式
変換器を示すブロック図、第4図は第3図のテレビジョ
ン方式変換器の一部を詳細に示すブロック図、第5図は
第4図の動作説明に供するためのタイミングチャート、
第6図は第2図のテレビジョン方式変換器の一部を詳細
に示すブロック図、第7図は第6図の動作説明に供する
ためのタイミングチャート、第8図は第2図のテレビジ
ョン方式変換器の一部を詳細に示すブロック図、第9図
は第8図の動作説明に供するためのタイミングチャート
、第10図は第2図のテレビジョン方式変換器の一部を
詳細に示すブロック図、第11図及び第12図は周囲の
有効な画素から補間した画素が如何に発生されるかを示
す図、第13図は線形動き補間の2次元表示を示す図、
第14図は第2図のテレビジョン方式変換器の補間器の
一部を詳細に示すブロック図、第15図は第2図のテレ
ビジョン方式変換器の補間器を詳細に示すブロック図、
第16図は第15図の一部を詳細に示すブロック図であ
る。 (1)は補間器、(IY)は輝度補間器、(IC)は色
補間器、(2)は動き分析器、(IIY) は4フイ
一ルド輝度時間軸補正器、(IIC) は4フイ一ル
ド色時間軸補正器、(16Y) は輝度時間シフト?
シスタ、(16C)ハ色時間シフトレジスタ、(17Y
)、 (17C) は処理補償遅延器、(18Y)
は2フイ一ルド輝度時間軸補正器、(18(:)
は2フイ一ルド色時間軸補正器、り32)は制御器、(
3G)はベクトルフィルタ、(35)はベクトルインタ
フェース1、(37)はベクトル計算器、(38)は動
きベクトル処理器、(39)はサブ画素動き評価器、(
40)は動きベクトル減少器、り41)はベクトル選択
器、(42)は処理補償遅延器、(43)は時間シフト
レジスタ、(47)は動きベクトルフィルタである。 テしビジョン万式愛十魯1尼の簡田各間第1図 第 b7’17″しビジョン方択変検器n構族間第 2
のテしビジー1:/方式質砿益め構へ口第3図 vJ3 図のテLヒ゛ジョン方いJ′更撞払の一邪の
構ハ■刀第4図 タイミン7″子ヤード 第5図 第2区めテに゛ジ1)万式愛槽器j一部カ構成力第G図 り1ミンデチヤート 第 2 図のテしじ°゛ぢ“、−/ガ式変砿器の一部n
柿1六ロタイヨ2グチヤード 第9 図 @IO図 半角P譜!、素慣資生、言之明圧つ 第11図 1間 不南’Fs’!8素炎さ弓二1JL日月図第12図 線形動乏悄間の2〕π元表示圓 第13図 第15図の一部の與f本的楕族図 そ噌O−
示すブロック図、第2図は第1のテレビジョン方式変換
器を示すブロック図、第3図は第2のテレビジョン方式
変換器を示すブロック図、第4図は第3図のテレビジョ
ン方式変換器の一部を詳細に示すブロック図、第5図は
第4図の動作説明に供するためのタイミングチャート、
第6図は第2図のテレビジョン方式変換器の一部を詳細
に示すブロック図、第7図は第6図の動作説明に供する
ためのタイミングチャート、第8図は第2図のテレビジ
ョン方式変換器の一部を詳細に示すブロック図、第9図
は第8図の動作説明に供するためのタイミングチャート
、第10図は第2図のテレビジョン方式変換器の一部を
詳細に示すブロック図、第11図及び第12図は周囲の
有効な画素から補間した画素が如何に発生されるかを示
す図、第13図は線形動き補間の2次元表示を示す図、
第14図は第2図のテレビジョン方式変換器の補間器の
一部を詳細に示すブロック図、第15図は第2図のテレ
ビジョン方式変換器の補間器を詳細に示すブロック図、
第16図は第15図の一部を詳細に示すブロック図であ
る。 (1)は補間器、(IY)は輝度補間器、(IC)は色
補間器、(2)は動き分析器、(IIY) は4フイ
一ルド輝度時間軸補正器、(IIC) は4フイ一ル
ド色時間軸補正器、(16Y) は輝度時間シフト?
シスタ、(16C)ハ色時間シフトレジスタ、(17Y
)、 (17C) は処理補償遅延器、(18Y)
は2フイ一ルド輝度時間軸補正器、(18(:)
は2フイ一ルド色時間軸補正器、り32)は制御器、(
3G)はベクトルフィルタ、(35)はベクトルインタ
フェース1、(37)はベクトル計算器、(38)は動
きベクトル処理器、(39)はサブ画素動き評価器、(
40)は動きベクトル減少器、り41)はベクトル選択
器、(42)は処理補償遅延器、(43)は時間シフト
レジスタ、(47)は動きベクトルフィルタである。 テしビジョン万式愛十魯1尼の簡田各間第1図 第 b7’17″しビジョン方択変検器n構族間第 2
のテしビジー1:/方式質砿益め構へ口第3図 vJ3 図のテLヒ゛ジョン方いJ′更撞払の一邪の
構ハ■刀第4図 タイミン7″子ヤード 第5図 第2区めテに゛ジ1)万式愛槽器j一部カ構成力第G図 り1ミンデチヤート 第 2 図のテしじ°゛ぢ“、−/ガ式変砿器の一部n
柿1六ロタイヨ2グチヤード 第9 図 @IO図 半角P譜!、素慣資生、言之明圧つ 第11図 1間 不南’Fs’!8素炎さ弓二1JL日月図第12図 線形動乏悄間の2〕π元表示圓 第13図 第15図の一部の與f本的楕族図 そ噌O−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、水平、垂直及び時間領域で動作する3次元有限イン
パルス応答補間フィルタから成る補間器を使用してディ
ジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間方法であ
って、 上記補間器は上記画像の画素の動きを表わす動きベクト
ルに応じてフィールドをサブ画素解像度に配列し、 上記動きベクトルはブロック整合法で水平に所定数のサ
ンプル及び垂直に所定数のサンプルを隔置した点で上記
画像の動きを決定して得られる ディジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間方法
。 2、上記ブロック整合方法はブロックの中央位置、16
サンプルだけ左の位置及び16サンプルだけ右の位置の
丁度3つの位置における最小差を試験し、 上記の点から開始し、より小さな所定数のサンプルまた
はラインのステップで上記開始点のまわりに対称的に分
布した9個の位置の最小差を試験し、 上記の点より開始し、更により小さな所定数のサンプル
又はラインのステップで上記開始点のまわりに対称的に
分布した9個の位置の最小差を試験し、 上記の点より開始し、更により小さな所定数の2サンプ
ル又はラインのステップで上記開始点のまわりに対称的
に分布した9個の最小差を試験し、 上記の点より開始し、1サンプル又はラインのステップ
で上記開始点のまわりに対称的に分布した9個の位置の
最小差を試験する請求項1記載のディジタルテレビジョ
ン画像の動きを補償した補間方法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB878713454A GB8713454D0 (en) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | Television standards converters |
GB8713454 | 1987-06-09 | ||
GB8728452 | 1987-12-04 | ||
GB8728452A GB2205713B (en) | 1987-06-09 | 1987-12-04 | Motion compensated interpolation of digital television images |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63313979A true JPS63313979A (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=26292332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63142351A Pending JPS63313979A (ja) | 1987-06-09 | 1988-06-09 | ディジタルテレビジョン画像の動きを補償した補間方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4862267A (ja) |
EP (1) | EP0294958B1 (ja) |
JP (1) | JPS63313979A (ja) |
DE (1) | DE3854337T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960008527A (ko) * | 1994-08-31 | 1996-03-22 | 병렬 프로세서 장치 |
Families Citing this family (72)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2636488A1 (fr) * | 1988-09-09 | 1990-03-16 | Labo Electronique Physique | Dispositif convertisseur de standards de television |
GB2223141A (en) * | 1988-09-21 | 1990-03-28 | Sony Corp | Slow motion video signal generator with motion compensated interpolation |
JPH02177683A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-07-10 | Toshiba Corp | 画素信号の相関判定および補間データ作成装置 |
JPH02111188A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Toshiba Corp | 画質改善装置 |
EP0393906B1 (en) * | 1989-04-21 | 1994-01-19 | Sony Corporation | Video signal interpolation |
JP2520306B2 (ja) * | 1989-05-24 | 1996-07-31 | 三菱電機株式会社 | 変換符号化装置 |
FR2653629B1 (fr) * | 1989-10-20 | 1995-07-07 | Europ Rech Electr Lab | Dispositif de compensation de mouvement et recepteur de television comportant un tel dispositif. |
US5027201A (en) * | 1989-12-21 | 1991-06-25 | Rca Licensing Corporation | Motion detection apparatus as for an interlace to non-interlace scan converter |
EP0444368B1 (en) * | 1990-02-28 | 1997-12-29 | Texas Instruments France | Digital Filtering with SIMD-processor |
WO1992005662A1 (en) * | 1990-09-20 | 1992-04-02 | British Broadcasting Corporation | Video image processing |
CA2062200A1 (en) * | 1991-03-15 | 1992-09-16 | Stephen C. Purcell | Decompression processor for video applications |
US5428399A (en) * | 1991-04-15 | 1995-06-27 | Vistek Electronics Limited | Method and apparatus for image translation with improved motion compensation |
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