JPS634781A - デジタルテレビジヨン受像機における動き信号検出回路 - 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】 （技術分野） 本発明は、静止画と動画とを判別するための信号を映像
信号から得る、デジタルテレビジョン受像機における動
き信号検出回路に関する。

（従来技術） インターレース走査は、大面積フリッカ−妨害がなく、
毎秒フレーム数を減少させることができるアナログ信号
の帯域圧縮法として、現行の標卓テレビジョンに採用さ
れている。しかし、４Ｈ（Ｈ：画面高）の近視距離では
インターラインフリフカ−、ラインクローリングなどの
インターレース妨害が大きく、伝送情報を十分に利用し
たものにはなっていない。そこで、高品位のデジタルテ
レビジョン受像機では、これらの画像妨害を受信側にお
ける時空間信号処理により除去する手段が採用されてい
る（テレビジョン学会技術報告ＴＥＢＳ　８３−４　　
Ｐ１９〜Ｐ２４）。

卯ち、テレビジョン走査を２次元ないし３次元の標本化
系としてとらえ、スペクトル分布の解析に基づいてイン
ターレース走査を順次走査に変換する補間フィルタによ
って画質劣化を防止している。２：ｌインターレース走
査の画像は順次走査変換することにより実質的に走査線
が増加したインターレース走査の画像と等価になり、画
質の大幅な改善が可能となる。このような捕間フィルタ
は、複数のフィールドメモリを用いることにより、現時
点における映像信号と、メモリに蓄えられている映像信
号とを加え合わせることに基づいて走査変換を行ってい
る。このとき、静止画の映像信号であれば、単純に加え
あわせるだけでよいが、動画の映像信号である場合には
、単純に加え合わせただけでは時間的なずれが生じ、い
わゆる二重像妨害と言われる画質劣化がおこる。したが
って、動画の場合は静止画と異なる映像信号処理が必要
となる。そのために、このような捕間フィルタを使用し
たデジタルテレビジョン受像機では、動画と静止画とを
区別するための動き信号検出回路が設けられている。

一最に、映像信号から静止画と動画とを判別する判別信
号を得るために、第３図に示したように、フレーム間の
輝度信号のレベル差がとられる。即ち、入力端子１から
取り込まれた輝度信号人力は、フィールドメモリ２ａ、
２ｂ、２ｃにフィールドごとに順に格納される。減算絶
対値２″ｉ３ａは、入力端子１から取り込まれた輝度信
号入力とフィールドメモリ２ｂとの差信号を出力する。

−方、減算絶対値器３ｂは、フィールドメモリ２ｃとフ
ィールドメモリ２ａとの差信号を出力する。これらの差
信号は最大値検出回路４に与えられる。最大値検出回路
４はこれらの差信号を／ｎ合してフレーム差信号を出力
する。

即ち、静止画の場合、フレーム間の輝度信号レベルはほ
とんど一敗しているから、フレーム差信号は検出されな
い。−方、動画の場合、フレーム間において輝度信号の
レベルが変化しているから、フレーム差信号が検出され
る。

しかしながら、現実には、映像信号のジ、夕やノイズな
どにより輝度信号のレベルが変化する場合もあるから、
静止画の場合であってもフレーム差信号が生しることが
ある。このようなフレーム差信号は偽の動き信号となっ
て静止画と動画との判定誤りを引き起こす、前述したよ
うに静止画と動画とでは、基本的に映像信号の処理方式
が異なるために、静止画と動画との判定誤りが生じると
、静止画の映像信号が動画用の信号処理を受けたり、ま
たは、その逆の処理が行われて、著しい画質の劣化を引
き起こすという問題を生じる。

このような問題を改善するために、第４図に示したよう
な動き信号検出回路が提案されている（前記テレビジョ
ン学会技ｆＪ７報告　参照）。

即ち、第３図に示したフレーム差信号検出回路によって
得られたフレーム差信号は、コアリング制御回路２１に
与えられる。−方、第３図に示したフィールドメモリ２
ａおよび２Ｃの出力からフレーム和信号を得て、この和
信号が微分絶対値回路２２に与えられる。コアリング制
御回路２１は、微分絶対値回路２２から与えられる画像
のエツジの大きさで、そのスレソショルドレベルが制御
されることにより、動画のフレーム差信号を失うことな
く、ノイズや偽のフレーム差信号を除去する。

コアリング制御回路２１で取り残された単発性のノイズ
は孤立点除去回路２３でセり除かれる。孤立点除去回路
２３から出力されたフレーム差４３号は３サンプルロー
パスフイルタ２４に与えられる。

ここでは、フレーム差信号が時間的に拡大されて、動画
領域においてフレーム差信号が発生しない部分が補間さ
れる。このようにして得られたフレーム差信号は動・静
判定回路２５に与えられる。動・静判定回路２５は適宜
に定められたスレ、ンヨルドレベルとフレーム差信号の
レベルとを比較して、フレーム差信号の方が大きければ
動画、小さければ静止画と判定して、これらに応じた動
き信号を出力する。

しかしながら、コアリング制御回路２１は低い一レベル
のフレーム差信号を切り捨てることによって偽の動き信
号を除去するものであるから、本来の動きによるフレー
ム差信号も低レベルのものは除去されてしまうという問
題点がある。また、孤立点除去回路２３は偽の動き信号
が必ずしも孤立しているとは限らないので、偽の動き信
号を除去するという効果は少ないといえる。

このようにフレーム間の輝度信号レベルの差から動き信
号を検出するにあたって、本来の動き信号にほとんど影
響を与えないで、偽の動き信号のみを除去することは困
難であった。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に迄みてなされたものであっ
て、本来の動き信号に影響を与えることなく偽の動き信
号を除去することによって、動き信号の検出精度を向上
させることを目的としている。

（発明の構成） 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

即ち、本発明に係るデジタルテレビジョン受像機におけ
る動き信号検出回路は、 フレーム間の輝度信号の差をとって、画素ごとにフレー
ム差信号を検出するフレーム差信号検出手段と、 前記フレーム差信号を与えられ、そのレベルと）Ｊ串し
ベルとを比較することによって、各画素ごとに「動Ｊま
たは「静ｊを判定するＪＪＩ・静判定手段と、 前記動・静判定手段から判定信号を与えられ、注目画素
と、その周囲の複数画素の判定信号をそれぞれ抜き取っ
て出力する判定信号抜き取り手段と、 前記判定信号抜き取り手段から与えられた各量定信号の
多数決によって、注目画素の「動」または「静ｊに応じ
た動き信号を出力する多数決手段とを備えたことを特（
放としている。

次に本発明の詳細な説明する。

映像信号のジッタやノイズなどによって輝度信号のレベ
ルは変動するから、これによりフレーム差信号のレベル
も変動する。そのため、動・静判定手段から出力される
判定信号には、本来の動きによる判定信号ばかりでなく
、偽の動きるよる判定信号もある。−方、本来の動きに
よる判定信号はある程度の連続性を有しているが、偽の
動きによる判定信号は単発的である。そのため、注目画
素の動・静を決定するにあたって、その周囲の複数画素
を含めて、各画素の判定信号の多数決が取られる。その
結果、動の判定信号が多い場合には、その注目画素は動
画であると決定されて、多数決手段から動き信号が出力
される。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

、　　第１図は本発明の一実施例に係るデジタルテレビ
ジョン受像機における動き信号検出回路の構成の概略を
示したブロック図である。

入力端子ｌから入力された輝度信号はフレーム差信号検
出回路６に与えられる。フレーム差信号検出回路６は、
フレーム間の各画素の輝度信号のレベル差であるフレー
ム差ｆ３号を画素ごとに出力する回路である。具体的に
は第３図において説明した構成をとるから、ここでの説
明は省略する。

フレーム差信号検出回路６から出力されたフレーム差信
号は、勤・静判定回路７に与えられる。

動・静判定回路７は、予め適宜に定められた基準レベル
と、前記フレーム差信号のレベルとを比較して、フレー
ム差信号の方が大きければ、その画素が動画であるとい
う判定信号（例えば、’　＋１　Ｊレベル）を出力する
一方、そのフレーム差信号の方が小さければ、その画素
が静止画であるという判定信号（例えば、’ＬＪレヘレ
ベを出力する。

動・静判定回路７から出力された判定信号は、１走査線
遅延素子９ａ、９ｂおよびｌサンプル遅延素子１０ａ−
１０ｄから＋７４成された判定１３号抜き取り回路８に
与えられる。この判定信号抜き取り回路８は、動・静判
定回路７から与えられた判定（ｇ号をそれぞれ適宜に遅
延させて、第２１２Ｉに示したような注目画素Ｐｉと、
その周囲画素Ｐ２〜Ｐ５の各判定信号３１〜Ｓ５を並列
出力する。ｌお、第２し１において、Ｌ１〜Ｌ３は走査
線を示している。

判定信号抜き取り回路８から出力された判定信号３１−
３５は多数決回路１１に与えられろ。多散失回路１１は
、判定信号５ｔ−３５から動・静の多数決を取ることに
よって、注目画素ＰＩの「動」または「静」を決定して
それに応じた動き信号を出力する。この動き信号は、第
４図において説明したと同様の３サンプルローパスフイ
ルタ１２に与えられて補間される。補間された動き信号
は、図示しない動き信号処理部に与えられて、静止画と
動画の処理方式の切り換え制御信号として利用される。

次に上述した構成を備えた実施例の作用を説明する。

映像信号のジッタやノイズなどにより耀度信号のレベル
が影響されるので、ある画素が静止画であってもフレー
ム差信号検出回路６から、動画に対応したフレーム差信
号が出力されることもある。

したがって、動・静判定回路７から出力される判定信号
には、本来の動きによる判定信号と偽の動きによる判定
信号が混在したものなっている。

各画素についての判定信号を動・静判定回路７から順に
与えられた判定信号抜き取り回路８は、第２図に示した
注目画素Ｐ１の判定信号Ｓ１と、その周囲画素Ｐ２〜Ｐ
５の各判定信号８２〜Ｓ５とを抜き取る。即ら、注目画
素ＰＩの判定信号Ｓ１は、１走査線遅延素子９ａおよび
１サンプル遅延素子ｔＯＣを介して出力される。また、
周囲画素Ｐ４の判定信号Ｓ４は、１サンプル遅延素子ｌ
Ｏａを介して出力される。周囲画素Ｐ５の判定信号Ｓ５
は、ｌ走査線遅延素子９ａを介して出力される０周囲画
素Ｐ２の判定信号Ｓ２は、１走査線遅延素子９ａ、９ｂ
および１サンプル遅延素子ｌＯｂを介して出力される０
周囲画素Ｐ３の判定信号Ｓ３は、１走査線遅延阻止９ａ
および１サンプル遅延阻止１０ｃ、１０ｄを介して出力
される。

このようにして注目画素ＰＩの判定信号Ｓｔと、その周
囲画素Ｐ２〜Ｐ５の各判定信号Ｓ２〜Ｓ５が、ｌ走査線
遅延素子９ａ、９ｂおよび１サンプル遅延素子１０ａ〜
１０ｄによって、それぞれタイミングを合わせて多数決
回路１１に与えられる。

ところで、物体の動きは、ある程度連続しているもので
あるから、この物体の動きに基づいて検出される’　ｉ
ＪＪ　Ｊの判定信号は、ある程度連続していると考えら
れる。−方、映像信号に重畳するノイズはランダムに発
生し単発的なものであるから、このようなノイズに基づ
いて検出された偽の動きによる「動」の判定信号は単発
的なものである。

したがって、注目画素ＰＩの判定信号Ｓ１が例えば、ｒ
動」に対応した’Ｈｉレヘレベあって、これが本来の動
きによるものである場合には、その周囲画素Ｐ２〜Ｐ５
の判定信号８２〜Ｓ５のほとんどが’ＨＪレベルとなる
はずである。逆に、注目画素Ｐｉの判定信号Ｓ１が’Ｈ
Ｊレベルにはなっているが、これが偽の動きによるもの
である場合には、その周囲画素Ｐ２〜Ｐ５の判定信号の
ほとんどが「静」に対応した「ＬＪレベルとなるはずで
ある。このことから多数決回路１１は、入力した判定信
号８１〜Ｓ５の多数決を取ることにより、「動」に対応
した’ＨＪレベルの判定信号が多い場合には、その注目
画素ＰＩは動画であると決定する。−方、「静Ｊに対応
した’ＬＪレベルの判定信号が多い場合には、たとえ注
目画素Ｐ１の判定信号Ｓ１が’ＨＪレヘレベあったとし
ても、その注目画素Ｐ１を静止画であると決定する。そ
うして、注目画素ＰＩが動画であると決定された場合、
多数決回路１１は例えば、’　ＨＪレベルの動き信号を
出力し、静止画であると決定された場合には’ＬＪレベ
ルの動き信号を出力する。このようにして、各画素の動
・静判定が順に行われる。

多数決回路１１から出力された動き信号は、３サンプル
ローパスフイルタ１２を介して図示しない動き処理部に
与えられて、静止画と動画の処理方式の切り換え制御が
行われ、各画素の映像信号は静止画または動画に応じた
信号処理が行われる。

なお、上述の実施例では、注目画素の左右上下の４個の
画素を周囲画素ゝとしているが、本発明はこれに限られ
るものでなく、周囲画素の位置および個数は任意にｉ！
沢される得るものである。

また、実施例では注目画素および周囲画素の各判定信号
の選択にあたって、遅延素子を用いているが、これは例
えば、レジスタなどを用いて選択されるものであっても
よい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に係るデジタル
テレビジョン受像機における動き信号検出回路は、注目
画素とその周囲画素の各フレーム差信号のレベルを検出
してそれぞれのｒ動」または「静」の判定信号を得て、
これらの判定信号の多数決を取ることによって注目画素
の動・静の最終的な決定を行っている。

したがって、本発明によれば、従来例のように低いレベ
ルのフレーム差信号が切り捨てられることなどがなく、
映像信号のジンクやノイズなどによる偽の動き信号を、
本来の動き信号にほとんど影響を与えることなく除去す
ることができるので、本来の動き信号の検出精度を高め
ることができる。

また、本発明によれば、複数画素の判定信号の多数決に
よって動き信号を検出しているから、第４図で説明した
従来の動き信号検出回路のように複雑な回路構成を必要
とせず、その回路規模の縮小を図ることができる。また
、これによって消費電力の低減も図れるので、民生機器
として小型化および省電力が要請されているデジタルテ
レビジョン受像機にとって好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るデジタルテレビジョン
受像機における動き信号検出回路の構成の概略を示した
ブロック図、第２図は前記実施例の動作説明図、第３図
は前記実施例および従来例に使用されるフレーム差信号
検出回路の構成の概略を示したブロック図、第４図は従
来の動き信号検出回路のブロック図である。 ６・・・フレーム差信号検出回路、７・・・動・静判定
回路、８・・・判定信号抜き取り回路、９ａ、９ｂ・・
・１走査線遅延素子、１０ａ−１０ｄ・・・ｌサンプル
遅延素子、１１・・・多数決回路、１２・・・３サンプ
ルローパスフイルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレーム間の輝度信号の差をとって、画素ごとにフレー
   ム差信号を検出するフレーム差信号検出手段と、 前記フレーム差信号を与えられ、そのレベルと基準レベ
   ルとを比較することによって、各画素ごとに「動」また
   は「静」を判定する動・静判定手段と、 前記動・静判定手段から判定信号を与えられ、注目画素
   と、その周囲の複数画素の判定信号をそれぞれ抜き取っ
   て出力する判定信号抜き取り手段と、 前記判定信号抜き取り手段から与えられた各判定信号の
   多数決によって、注目画素の「動」または「静」に応じ
   た動き信号を出力する多数決手段とを備えたことを特徴
   とするデジタルテレビジョン受像機における動き信号検
   出回路。