(57)【要約】【課題】  本発明は、動きベクトル検出装置に関し、特にインタレース方式のビデオ信号で動きベクトルを検出する場合に適用して従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができるようにする。【解決手段】  本発明は、動きが小さい場合、フレーム間差分値ＤＦＤ２がフィールド間差分値ＤＦＤ１より小さい場合、フィールド間による動きベクトルＶ１に代えてフレーム間による動きベクトルＶ２を出力する。【選択図】        図１
2005229568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置において、
前記ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、
前記ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、
前記フレーム間の動きベクトル及び又は前記フィールド間の動きベクトルを所定の判定基準値と比較して比較結果を出力する比較手段と、
前記比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、前記フィールド間の動きベクトルに代えて、前記フレーム間の動きベクトルを出力する切り替え手段とを備え、
前記所定の条件を満足する場合が、
前記フレーム間の動きベクトル及び又は前記フィールド間の動きベクトルが前記判定基準値より小さい場合である
ことを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項２】
インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置において、
前記ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、
前記ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、
前記フィールド間の動きベクトルにより動き補正して、前記フィールド間の動きベクトルに係るフィールド間差分値を検出するフィールド間の差分演算手段と、
前記フレーム間の動きベクトルにより動き補正して、前記フレーム間の動きベクトルに係るフレーム間差分値を検出するフレーム間の差分演算手段と、
前記フィールド間差分値及び前記フレーム間差分値を比較して比較結果を出力する比較手段と、
前記比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、前記フィールド間の動きベクトルに代えて、前記フレーム間の動きベクトルを出力する切替手段とを備え、
前記所定の条件を満足する場合が、
前記フィールド間差分値の値より前記フレーム間差分値の値が小さい場合である
ことを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項３】
インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置において、
前記ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、
前記ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、
前記フレーム間の動きベクトル及び又は前記フィールド間の動きベクトルを所定の判定基準値と比較して動きベクトルの比較結果を出力する動きベクトルの比較手段と、
前記フィールド間の動きベクトルにより動き補正して、前記フィールド間の動きベクトルに係るフィールド間差分値を検出するフィールド間の差分演算手段と、
前記フレーム間の動きベクトルにより動き補正して、前記フレーム間の動きベクトルに係るフレーム間差分値を検出するフレーム間の差分演算手段と、
前記フィールド間差分値及び前記フレーム間差分値を比較して差分値の比較結果を出力する差分値の比較手段と、
前記動きベクトルの比較結果、前記差分値の比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、前記フィールド間の動きベクトルに代えて、前記フレーム間の動きベクトルを出力する切替手段とを備え、
前記所定の条件を満足する場合が、前記フレーム間の動きベクトル及び又は前記フィールド間の動きベクトルが前記判定基準値よりも小さく、かつ前記フレーム間差分値が前記フィールド間差分値よりも小さい場合である
ことを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項４】
インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置において、
前記ビデオ信号を１フィールドの期間だけ遅延させて出力するフィールド遅延回路と、
前記ビデオ信号を１フレームの期間だけ遅延させて出力するフレーム遅延回路と、
前記フィールド遅延回路、前記フレーム遅延回路の出力信号を選択的に出力する切替回路と、
前記ビデオ信号と、前記切替回路の出力信号とを用いて動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路と、
前記動きベクトル検出回路で検出される動きベクトルの大きさの判定により、前記ビデオ信号の動きが小さい場合、前記動きベクトル検出回路でフレーム間で動きベクトル検出するように、前記切替回路を制御する切替制御回路と
を備えることを特徴とする動きベクトル検出装置。
【請求項５】
前記切替制御回路は、
フィールド単位で、前記切替回路を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の動きベクトル検出装置。
【請求項６】
前記切替制御回路は、
マクロブロック単位で、前記切替回路を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の動きベクトル検出装置。
【請求項７】
前記動きベクトル検出回路が、既検出の前記動きベクトルから初期偏位ベクトルを検出し、前記初期偏位ベクトルを用いて検出した偏位ベクトルを前記初期偏位ベクトルに加算して前記動きベクトルを検出し、
前記切替制御回路による前記動きベクトル検出回路で検出される動きベクトルの大きさの判定が、前記動きベクトル検出回路で検出される前記初期偏位ベクトルの判定である
ことを特徴とする請求項６に記載の動きベクトル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動きベクトル検出装置に関し、特にインタレース方式のビデオ信号で動きベクトルを検出する場合に適用することができる。本発明は、動きが小さい場合、フレーム間差分値がフィールド間差分値より小さい場合、フィールド間による動きベクトルに代えてフレーム間による動きベクトルを出力することにより、従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができるようにする。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオ信号の高能率符号化処理においては、動きベクトルを用いてフレーム間符号化処理の効率を向上させるようになされており、またテレビジョン信号のフォーマット変換においては、動きベクトルを用いた動き補正により、フィールド数の変換によるギクシャクとした動きを滑らかな動きに補正するようになされている。
【０００３】
このような動きベクトルの検出は、ビデオ信号をｍ画素×ｎライン（ｍ、ｎは整数）による動きベクトルの検出単位（すなわちマクロブロックである）にブロック化し、各ブロック毎に動きベクトルを検出するようになされており、例えば特開昭５５−１６２６８３号公報、特開昭５５−１６２６８４号公報に開示のパターンマッチング法、特開昭６０−１５８７８６号公報に開示の勾配法、位相相関法等が用いられるようになされている。
【０００４】
このような各種の動きベクトル検出方法によりインタレース方式のビデオ信号で動きベクトルを検出する場合、従来、フィールド間で動きベクトル検出することにより、動き量が大きい場合の検出精度の劣化を防止するようになされている。すなわち、フレーム間ではフィールド間に比べて動き量が２倍となることにより、フレーム間で検出した動きベクトルの大きさは、フィールド間で検出した動きベクトルの大きさに比して２倍となり、動き量が大きい場合には動きベクトルの検出精度が劣化する。
【０００５】
しかしながらインタレース方式のビデオ信号においては、偶数フィールドと奇数フィールドとで映像の重心が垂直方向に１／２ラインずれることにより、フィールド間で動きベクトル検出する場合、事前に重心補正する必要がある。しかしながら、重心補正した場合にあっては、動き量が小さい場合、検出精度が劣化する。具体的には、例えば静止画のように動きが「０」の場合にあっても、重心補正によりフィールド間差分値は、値「０」になり得ず、これにより検出誤差が発生する。特に勾配法を用いた動きベクトル検出では、動きベクトルを演算により算出することにより、静止画であってもフィールド間差分値が「０」にはならず、また画像のエッジ成分がある場合は、静止画においても値「０」以外の動きベクトルが検出されることになる。
【０００６】
この問題を解決する１つの方法として、インタレース方式のビデオ信号をプログレッシブ方式のビデオ信号に変換して動きベクトルを検出する方法が考えられる。しかしながらプログレッシブ方式への変換処理においては、動画及び静止画で内挿処理を切り換え、静止画にあっては前フィールドのビデオ信号を用いるのに対して、動画にあっては結局、重心補正と同様に補間処理することにより、プログレッシブ方式のビデオ信号に変換して動きベクトルを検出する場合でも、動き量の小さな場合に、動きベクトルを誤検出する。
【特許文献１】特開昭５５−１６２６８３号公報
【特許文献２】特開昭５５−１６２６８４号公報
【特許文献３】特開昭６０−１５８７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、インタレース方式のビデオ信号で動きベクトルを検出する場合に、従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができる動きベクトル検出装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
係る課題を解決するため請求項１の発明においては、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルを所定の判定基準値と比較して比較結果を出力する比較手段と、比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルに代えて、フレーム間の動きベクトルを出力する切り替え手段とを備え、所定の条件を満足する場合が、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルが判定基準値より小さい場合であるようにする。
【０００９】
また請求項２の発明においては、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、フィールド間の動きベクトルにより動き補正して、フィールド間の動きベクトルに係るフィールド間差分値を検出するフィールド間の差分演算手段と、フレーム間の動きベクトルにより動き補正して、フレーム間の動きベクトルに係るフレーム間差分値を検出するフレーム間の差分演算手段と、フィールド間差分値及びフレーム間差分値を比較して比較結果を出力する比較手段と、比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルに代えて、フレーム間の動きベクトルを出力する切替手段とを備え、所定の条件を満足する場合が、フィールド間差分値の値よりフレーム間差分値の値が小さい場合であるようにする。
【００１０】
また請求項３の発明においては、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルを所定の判定基準値と比較して動きベクトルの比較結果を出力する動きベクトルの比較手段と、フィールド間の動きベクトルにより動き補正して、フィールド間の動きベクトルに係るフィールド間差分値を検出するフィールド間の差分演算手段と、フレーム間の動きベクトルにより動き補正して、フレーム間の動きベクトルに係るフレーム間差分値を検出するフレーム間の差分演算手段と、フィールド間差分値及びフレーム間差分値を比較して差分値の比較結果を出力する差分値の比較手段と、動きベクトルの比較結果、差分値の比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルに代えて、フレーム間の動きベクトルを出力する切替手段とを備え、所定の条件を満足する場合が、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルが判定基準値よりも小さく、かつフレーム間差分値がフィールド間差分値よりも小さい場合であるようにする。
【００１１】
また請求項４の発明においては、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号を１フィールドの期間だけ遅延させて出力するフィールド遅延回路と、ビデオ信号を１フレームの期間だけ遅延させて出力するフレーム遅延回路と、フィールド遅延回路、フレーム遅延回路の出力信号を選択的に出力する切替回路と、ビデオ信号と、切替回路の出力信号とを用いて動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路と、動きベクトル検出回路で検出される動きベクトルの大きさの判定により、ビデオ信号の動きが小さい場合、動きベクトル検出回路でフレーム間で動きベクトル検出するように、切替回路を制御する切替制御回路とを備えるようにする。
【００１２】
また請求項５の発明においては、請求項４の構成において、切替制御回路は、フィールド単位で、切替回路を制御する。
【００１３】
また請求項６の発明においては、請求項４の構成において、切替制御回路は、マクロブロック単位で、切替回路を制御する。
【００１４】
また請求項７の発明においては、請求項６の構成において、動きベクトル検出回路が、既検出の動きベクトルから初期偏位ベクトルを検出し、初期偏位ベクトルを用いて検出した偏位ベクトルを初期偏位ベクトルに加算して動きベクトルを検出し、切替制御回路による動きベクトル検出回路で検出される動きベクトルの大きさの判定が、動きベクトル検出回路で検出される初期偏位ベクトルの判定であるようにする。
【００１５】
請求項１の構成によれば、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルを所定の判定基準値と比較して比較結果を出力する比較手段と、比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルに代えて、フレーム間の動きベクトルを出力する切替手段とを備え、所定の条件を満足する場合が、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルが判定基準値より小さい場合であることにより、動き量が小さく、フィールド間の動きベクトルに比してフレーム間の動きベクトルの方が、検出精度が高い場合に、フィールド間の動きベクトルに代えて、フレーム間の動きベクトルを出力することができ、これにより動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、フィールド間の動きベクトルにより動き補正して、フィールド間の動きベクトルに係るフィールド間差分値を検出するフィールド間の差分演算手段と、フレーム間の動きベクトルにより動き補正して、フレーム間の動きベクトルに係るフレーム間差分値を検出するフレーム間の差分演算手段と、フィールド間差分値及びフレーム間差分値を比較して比較結果を出力する比較手段と、比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルに代えて、フレーム間の動きベクトルを出力する切替手段とを備え、所定の条件を満足する場合が、フィールド間差分値の値よりフレーム間差分値の値が小さい場合であることにより、フィールド間の動きベクトルに比してフレーム間の動きベクトルの方が、信頼性が高いと判断できる場合に、フィールド間の動きベクトルに代えてフレーム間の動きベクトルを出力することができ、これにより動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号のフィールド間で動きベクトルを検出してフィールド間の動きベクトルを出力するフィールド間動きベクトル検出手段と、ビデオ信号のフレーム間で動きベクトルを検出してフレーム間の動きベクトルを出力するフレーム間動きベクトル検出手段と、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルを所定の判定基準値と比較して動きベクトルの比較結果を出力する動きベクトルの比較手段と、フィールド間の動きベクトルにより動き補正して、フィールド間の動きベクトルに係るフィールド間差分値を検出するフィールド間の差分演算手段と、フレーム間の動きベクトルにより動き補正して、フレーム間の動きベクトルに係るフレーム間差分値を検出するフレーム間の差分演算手段と、フィールド間差分値及びフレーム間差分値を比較して差分値の比較結果を出力する差分値の比較手段と、動きベクトルの比較結果、差分値の比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルに代えて、フレーム間の動きベクトルを出力する切替手段とを備え、所定の条件を満足する場合が、フレーム間の動きベクトル及び又はフィールド間の動きベクトルが判定基準値よりも小さく、かつフレーム間差分値がフィールド間差分値よりも小さい場合であることにより、動き量が小さく、フィールド間の動きベクトルに比してフレーム間の動きベクトルの方が、検出精度が高い場合であって、かつフィールド間の動きベクトルに比してフレーム間の動きベクトルの方が、信頼性が高いと判断できる場合に、フィールド間の動きベクトルに代えてフレーム間の動きベクトルを出力することができ、これにより動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【００１８】
また請求項４の構成により、インタレース方式のビデオ信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置に適用して、ビデオ信号を１フィールドの期間だけ遅延させて出力するフィールド遅延回路と、ビデオ信号を１フレームの期間だけ遅延させて出力するフレーム遅延回路と、フィールド遅延回路、フレーム遅延回路の出力信号を選択的に出力する切替回路と、ビデオ信号と、切替回路の出力信号とを用いて動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路と、動きベクトル検出回路で検出される動きベクトルの大きさの判定により、ビデオ信号の動きが小さい場合、動きベクトル検出回路でフレーム間で動きベクトル検出するように、切替回路を制御する切替制御回路とを備えるようにすれば、動きベクトルの判定により動きベクトルの検出を切り換えて動きベクトルの誤検出を低減するようにして、１つの動きベクトル検出回路により動きベクトル検出装置を構成することができ、その分、全体構成を簡略化することができる。
【００１９】
また請求項５の構成により、請求項４の構成において、切替制御回路は、フィールド単位で、切替回路を制御すれば、フィールド単位で、フィールド間による動きベクトルの検出とフレーム間による動きベクトルの検出とを切り換えることができる。
【００２０】
また請求項６の構成により、請求項４の構成において、切替制御回路は、マクロブロック単位で、切替回路を制御すれば、マクロブロック単位で、フィールド間による動きベクトルの検出とフレーム間による動きベクトルの検出とを切り換えることができる。
【００２１】
また請求項７の構成により、請求項６の構成において、動きベクトル検出回路が、既検出の動きベクトルから初期偏位ベクトルを検出し、初期偏位ベクトルを用いて検出した偏位ベクトルを初期偏位ベクトルに加算して動きベクトルを検出し、切替制御回路による動きベクトル検出回路で検出される動きベクトルの大きさの判定が、動きベクトル検出回路で検出される初期偏位ベクトルの判定であるようにすれば、１つの動きベクトル検出回路を用いて、マクロブロック単位で、フィールド間による動きベクトルの検出とフレーム間による動きベクトルの検出とを切り換える場合に、動きベクトルの検出精度を向上することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、インタレース方式のビデオ信号で動きベクトルを検出する場合に、従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００２４】
（１）実施例の構成
図２は、本発明の実施例１に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図である。この動きベクトル検出装置１は、例えばフォーマット変換装置、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等による符号化装置、ノイズ軽減装置等に適用されて、インタレースのビデオ信号を構成する輝度信号Ｙから動きベクトルＶを検出して出力する。なお動きベクトルの検出においては、輝度信号Ｙを使用する場合に限らず、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを使用することも可能である。
【００２５】
この動きベクトル検出装置１において、前置フィルタ２は、二次元のローパスフィルタであり、輝度信号Ｙを入力して高域成分を抑圧し、これによりノイズによる動きベクトルの誤検出を防止する。また前置フィルタ２は、偶数フィールドと奇数フィールドとで垂直方向のタップ係数を切り換えることによりいわゆる重心補正の処理を実行する。なおこの前置フィルタ２は、ローパスフィルタに限らず、帯域通過フィルタを適用することもできる。
【００２６】
１フィールド遅延回路３は、この前置フィルタ２から輝度信号Ｙを入力し、１フィールドの期間だけ遅延させて出力する。
【００２７】
動きベクトル検出回路４は、勾配法により、１フィールド遅延回路３から出力される輝度信号Ｙ１を基準にして前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙの動きベクトルＶ１を順次検出して出力する。なおこの実施例では、前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙに順次マクロブロックを設定して、マクロブロック単位で動きベクトルＶ１を検出するようになされ、このマクロブロックが８画素×８ラインの大きさに設定されるようになされている。
【００２８】
これにより動きベクトル検出装置１では、前置フィルタ２、１フィールド遅延回路３及び動きベクトル検出回路４により、フィールド間で動きベクトルＶ１を検出してフィールド間の動きベクトルＶ１を出力するフィールド間動きベクトル検出手段を構成するようになされている。
【００２９】
またこれに対して、前置フィルタ５は、２次元のローパスフィルタであり、輝度信号Ｙを入力して高域成分を抑圧し、これによりノイズによる動きベクトルの誤検出を防止する。なおこの前置フィルタ５は、ローパスフィルタに限らず、帯域通過フィルタを適用することもできる。
【００３０】
１フレーム遅延回路６は、この前置フィルタ５から輝度信号Ｙを入力し、１フレームの期間だけ遅延させて出力する。
【００３１】
動きベクトル検出回路７は、勾配法により、１フレーム遅延回路６から出力される輝度信号Ｙ２を基準にして前置フィルタ５から出力される輝度信号Ｙの動きベクトルＶ２を順次検出して出力する。なおこの実施例において、動きベクトル検出回路７は、フィールド間で動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路４と同一にマクロブロックを設定して各マクロブロック毎に動きベクトルを検出する。
【００３２】
これにより動きベクトル検出装置１では、前置フィルタ５、１フレーム遅延回路６及び動きベクトル検出回路７により、フレーム間で動きベクトルＶ２を検出してフレーム間の動きベクトルＶ２を出力するフレーム間動きベクトル検出手段を構成するようになされている。
【００３３】
比較／切替回路８は、動きベクトル検出回路４で検出されるフィールド間の動きベクトルＶ１を輝度信号Ｙの動きベクトルＶとして出力し、所定の条件を満足する場合には、この動きベクトルＶの出力を切り換え、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えて、動きベクトル検出回路７で検出されるフレーム間の動きベクトルＶ２をフィールド間の動きベクトルに換算して出力する。
【００３４】
すなわち図１に示すように、比較／切替回路８において、メモリ回路１１は、１フィールド遅延回路３から出力される輝度信号Ｙ１を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ１をマクロブロックに対応する大きさの領域単位で出力する。この処理おいて、メモリ回路１１は、輝度信号Ｙ１の書き込みに供した書き込みアドレスに対して、動きベクトル検出回路４で検出した動きベクトルＶ１の分、読み出しアドレスを偏位させたアドレス制御により保持した輝度信号Ｙ１を出力し、これにより保持した輝度信号Ｙ１を動きベクトルＶ１で動き補正して出力する。
【００３５】
メモリ回路１２は、１フレーム遅延回路６から出力される輝度信号Ｙ２を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ２をマクロブロックに対応する大きさの領域単位で出力する。この処理おいて、メモリ回路１２は、輝度信号Ｙ２の書き込みに供した書き込みアドレスに対して、動きベクトル検出回路７で検出した動きベクトルＶ２の分、読み出しアドレスを偏位させたアドレス制御により保持した輝度信号Ｙ２を出力し、これにより保持した輝度信号Ｙ２を動きベクトルＶ２で動き補正して出力する。
【００３６】
評価回路１３は、前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙのマクロブロック単位で、メモリ回路１１から出力される輝度信号と、現フィールドの輝度信号Ｙとの間で、フィールド間差分値ＤＦＤ１を計算する。また評価回路１３は、前置フィルタ５から出力される輝度信号Ｙのマクロブロック単位で、メモリ回路１２から出力される輝度信号と、現フィールドの輝度信号Ｙとの間で、フレーム間差分値ＤＦＤ２を計算する。なおこの実施例において、このフィールド間差分値ＤＦＤ１及びフレーム間差分値ＤＦＤ２には、対応する画素間で画素値の差分値を計算し、この差分値の絶対値をマクロブロック毎に加算した差分絶対値和が適用されるようになされている。なおフィールド間差分値ＤＦＤ１、フレーム間差分値ＤＦＤ２には、このような差分値の２乗和を適用するようにしてもよい。評価回路１３は、これらの計算結果をベクトル値比較／切替回路１４に出力する。これらによりメモリ回路１１及び評価回路１３は、フィールド間の動きベクトルＶ１により動き補正して、フィールド間の動きベクトルＶ１に係るフィールド間差分値ＤＦＤ１を検出するフィールド間の差分演算手段を構成するのに対し、メモリ回路１２及び評価回路１３は、フレーム間の動きベクトルＶ２により動き補正して、フレーム間の動きベクトルＶ２に係るフレーム間差分値ＤＦＤ２を検出するフレーム間の差分演算手段を構成するようになされている。
【００３７】
ベクトル値比較／切替回路１４は、このようにして検出される差分値ＤＦＤ１、ＤＦＤ２、フレーム間の動きベクトルＶ２に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えてフレーム間の動きベクトルＶ２をフィールド間の動きベクトルに換算して出力し、比較／切替回路８では、このベクトル値比較／切替回路１４から出力される動きベクトルＶを出力するようになされている。
【００３８】
このためベクトル値比較／切替回路１４は、動きベクトル検出回路７から出力されるフレーム間の動きベクトルＶ２を所定の判定基準値αと比較することにより、動き量を判定する。なお判定基準値αは、オペレータの操作により設定された値が適用され、又は事前に設定された固定値が適用される。
【００３９】
ここでフレーム間で検出した動きベクトルＶ２の大きさが判定基準値αよりも小さい場合は、動き量が小さい場合であり、この場合は、フィールド間で検出したフィールド間の動きベクトルＶ１に比して、フレーム間で検出したフレーム間の動きベクトルＶ２をフィールド間の動きベクトルに換算した方が、高い精度により動きベクトルを検出することができる。因みに静止画像でも、重心補正によりフィールド間差分値は、値「０」にならないのに対し、フレーム間差分値は、静止画像で値「０」になり、これによりフレーム間で検出したフレーム間の動きベクトルＶ２をフィールド間の動きベクトルに換算した方が、高い精度により動きベクトルを検出することができる。
【００４０】
しかしながらこのように動きベクトルＶ２の大きさによりフレーム間の動きベクトルＶ２を選択する場合にあっても、必ずしも誤検出を防止できない。これによりベクトル値比較／切替回路１４は、さらにフィールド間差分値ＤＦＤ１とフレーム間差分値ＤＦＤ２とを比較し、フレーム間で検出した動きベクトルＶ２の大きさが判定基準値αよりも小さい場合であって、かつフィールド間差分値ＤＦＤ１よりフレーム間差分値ＤＦＤ２が小さい場合に、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えて、フレーム間の動きベクトルＶ２をフィールド間の動きベクトルに換算して出力する。なおこのフィールド間の動きベクトルへの換算にあっては、単に、動きベクトルＶ２の値を１／２にして実行される。
【００４１】
なお判定基準値αは、Ｘ成分及びＹ成分について設けられるようになされ、動きベクトルＶ１、Ｖ２の判定基準値αによる判定においては、Ｘ成分（ＶＸ）及びＹ成分（ＶＹ）について、それぞれ各成分による判定基準により実行され、双方の成分について上述の判定基準を満足する場合には、フィールド間差分値ＤＦＤ１及びフレーム間差分値ＤＦＤ２の大小関係を満足することを条件にフレーム間で検出された動きベクトルＶ２を選択するようになされている。なお判定基準値αによる判定においては、動きベクトルＶ２の水平方向成分ＶＸ及び垂直方向成分ＶＹをＭＶ＝（ＶＸ2＋ＶＹ2）1/2の関係式により処理して判定基準値αと比較するようにしてもよい。
【００４２】
これらによりこの実施例１において、評価回路１３は、フィールド間の動きベクトルＶ１により動き補正して、フィールド間の動きベクトルＶ１に係るフィールド間差分値ＤＦＤ１を検出するフィールド間の差分演算手段と、フレーム間の動きベクトルＶ２により動き補正して、フレーム間の動きベクトルＶ２に係るフレーム間差分値ＤＦＤ２を検出するフレーム間の差分演算手段を構成し、ベクトル値比較／切替回路１４は、フレーム間の動きベクトルＶ２を所定の判定基準値αと比較して動きベクトルの比較結果を出力する動きベクトルの比較手段と、フィールド間差分値ＤＦＤ１及びフレーム間差分値ＤＦＤ２を比較して差分値の比較結果を出力する差分値の比較手段とを構成し、さらにはこれら動きベクトルの比較結果、差分値の比較結果に基づいて、所定の条件を満足する場合に、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えて、フレーム間の動きベクトルＶ２を出力する切替手段を構成するようになされている。
【００４３】
（２）実施例の動作
以上の構成において、この動きベクトル検出装置１において、処理対象であるインタレース方式のビデオ信号の輝度信号Ｙは（図２）、前置フィルタ２により周波数特性、偶数フィールド及び奇数フィールドにおける重心が補正された後、動きベクトル検出回路４において、フィールド間の動きベクトルＶ１が検出され、この動きベクトルＶ１が比較／切替回路８を介して出力され、例えばフィールド内挿等に適用される。
【００４４】
これによりこの動きベクトル検出装置１では、フィールド間で動きベクトル検出することにより、動き量が大きい場合の検出精度の劣化が防止されるようになされている。しかしながらこのようにしてフィールド間の動きベクトルの検出であることにより、さらには重心を事前に補正することにより、動きが小さい場合に、動きベクトルの検出精度が低下することになる。
【００４５】
このため動きベクトル検出装置１では、このようなフィールド間における動きベクトル検出と同時並列的に、動きベクトル検出回路７でフレーム間の動きベクトルＶ２が検出される。またフィールド間の動きベクトルＶ１及びフレーム間の動きベクトルＶ２により、それぞれ輝度信号Ｙ１、Ｙ２が動き補正されてフィールド間差分値ＤＦＤ１、フレーム間差分値ＤＦＤ２が検出される。
【００４６】
この動きベクトル検出装置１では、このようにして検出したフィールド間差分値ＤＦＤ１、フレーム間差分値ＤＦＤ２、フレーム間の動きベクトルＶ２に応じて、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えて、フレーム間の動きベクトルＶ２がフィールド間の動きベクトルに換算されて出力される。
【００４７】
すなわちフレーム間の動きベクトルＶ２と所定の判定基準値αとの比較により、動きの小さい場合が検出され、またフィールド間差分値ＤＦＤ１、フレーム間差分値ＤＦＤ２の比較により、フレーム間の動きベクトルＶ２により検出される動きの小さい場合において、フレーム間差分値ＤＦＤ２の方が小さい場合が検出される。これによりこの実施例にいては、動きが小さく、かつフレーム間の動きベクトルの方が信頼性が高いと判断される場合に、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えて、フレーム間の動きベクトルＶ２が出力され、動きの小さい場合における動きベクトル検出精度の低下が有効に回避され、その分、従来に比して動きベクトルの検出精度を向上することができる。
【００４８】
（３）実施例の効果
以上の構成によれば、動きが小さい場合であって、フレーム間差分値がフィールド間差分値より小さい場合、フィールド間による動きベクトルに代えてフレーム間による動きベクトルを出力することにより、従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【実施例２】
【００４９】
この実施例に係る動きベクトル検出装置では、図１について上述したベクトル値比較／切替回路１４において、フレーム間の動きベクトルＶ２と所定の判定基準値αとの比較結果により、動きが小さい場合に、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えて、フレーム間の動きベクトルＶ２をフィールド間の動きベクトルに換算して出力する。この実施例においては、この動きベクトルＶ２の選択基準に係る構成が異なる点を除いて、実施例１について上述した動きベクトル検出装置１と同一に構成される。
【００５０】
これによりこの実施例においては、実施例１に係る動きベクトル検出装置１に比して、検出精度は若干低下するものの、この判定基準に係る構成を簡略化して全体構成を簡略化するようになされている。
【００５１】
この実施例によれば、動きが小さい場合、フィールド間による動きベクトルに代えてフレーム間による動きベクトルを出力することにより、従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【実施例３】
【００５２】
この実施例に係る動きベクトル検出装置では、図１について上述したベクトル値比較／切替回路１４において、フレーム間差分値ＤＦＤ２がフィールド間差分値ＤＦＤ１よりも小さい場合に、フィールド間の動きベクトルＶ１に代えて、フレーム間の動きベクトルＶ２をフィールド間の動きベクトルに換算して出力する。この実施例においては、この動きベクトルＶ２の選択基準に係る構成が異なる点を除いて、実施例１について上述した動きベクトル検出装置１と同一に構成される。
【００５３】
これによりこの実施例においては、実施例１に係る動きベクトル検出装置１に比して、検出精度は若干低下するものの、この判定基準に係る構成を簡略化して全体構成を簡略化するようになされている。
【００５４】
この実施例によれば、フレーム間差分値ＤＦＤ２がフィールド間差分値ＤＦＤ１よりも小さい場合に、フィールド間による動きベクトルに代えてフレーム間による動きベクトルを出力することにより、従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【実施例４】
【００５５】
なお上述の実施例１、実施例２においては、フレーム間の動きベクトルＶ２を所定の判定基準値αで判定して動きの小さい場合を検出する場合について述べたが、この実施例では、フレーム間の動きベクトルＶ２に代えて、フィールド間の動きベクトルＶ１により動きの大きさを判定する。
【００５６】
この実施例のようにフレーム間の動きベクトルＶ２に代えて、フィールド間の動きベクトルＶ１により動きの大きさを判定するようにしても、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５７】
図３は、本発明の実施例５に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図である。この動きベクトル検出装置２１は、インタレース方式のビデオ信号を構成する輝度信号Ｙから動きベクトルＶを検出して出力する。なお動きベクトルの検出においては、輝度信号Ｙを使用する場合に限らず、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを使用することも可能である。
【００５８】
この動きベクトル検出装置２１において、前置フィルタ２２、２３は、二次元のローパスフィルタであり、輝度信号Ｙを入力して高域成分を抑圧し、これによりノイズによる動きベクトルの誤検出を防止する。また前置フィルタ２２、２３は、偶数フィールドと奇数フィールドとで垂直方向のタップ係数を切り換えることによりいわゆる重心補正の処理を実行する。
【００５９】
前置フィルタ２４は、同様の２次元のローパスフィルタであり、輝度信号Ｙを入力して高域成分を抑圧し、これによりノイズによる動きベクトルの誤検出を防止する。なお前置フィルタ２４は、必要に応じて省略することもできる。
【００６０】
１フィールド遅延回路２５は、この前置フィルタ２３から輝度信号Ｙを入力し、１フィールドの期間だけ遅延させて出力する。１フレーム遅延回路２６は、前置フィルタ２４から輝度信号Ｙを入力し、１フレームの期間だけ遅延させて出力する。これらによりこの動きベクトル検出装置２１では、輝度信号Ｙに対して、１フィールド遅延した輝度信号Ｙ１と、１フレーム遅延した輝度信号Ｙ２とを生成する。
【００６１】
メモリ回路２７は、１フィールド遅延回路２５から出力される輝度信号Ｙ１を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ１を後段の動きベクトル検出回路２８の処理に対応して選択的に出力する。メモリ回路２８は、１フレーム遅延回路２６から出力される輝度信号Ｙ１を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ１を後段の動きベクトル検出回路２８の処理に対応して選択的に出力する。
【００６２】
切替回路３０は、切替制御回路３１の制御により、これらメモリ回路２７、２８から出力される輝度信号Ｙ１、Ｙ２を選択して動きベクトル検出回路２８に出力する。
【００６３】
動きベクトル検出回路２８は、勾配法により、切替回路３０から出力される輝度信号Ｙ１又はＹ２を基準にして前置フィルタ２２から出力される輝度信号Ｙの動きベクトルＶ２を順次検出して出力する。なおこの動きベクトルの検出は、勾配法以外の、例えばブロックマッチング法等、種々の手法を広く適用することができる。これにより動きベクトル検出回路２８は、切替回路３０の設定に応じて、フィールド間又はフレーム間により動きベクトルを検出して出力する。
【００６４】
動きベクトル値設定回路３２は、この動きベクトル検出回路２８から出力されるフィールド間、フレーム間による動きベクトルＶ１、Ｖ２を入力して出力する。このときこの動きベクトル検出回路２８から出力される動きベクトルがフレーム間による動きベクトルＶ２の場合、フィールド間の動きベクトルＶ１に換算して出力する。なおこの動きベクトルの換算にあっては、単に、動きベクトルＶ２の値を１／２にして実行される。
【００６５】
ベクトル値比較回路３３は、動きベクトル検出回路２８から出力されるマクロブロック単位による動きベクトルをフィールド単位で平均値化する。またこの平均値による動きベクトルの大きさを判定基準値αにより判定して判定結果を出力する。なおこの処理において、この動きベクトル検出回路２８から出力される動きベクトルがフレーム間による動きベクトルＶ２の場合、フィールド間の動きベクトルＶ１に換算して判定基準値αにより判定する。
【００６６】
切替制御回路３１は、このベクトル値比較回路３３による判定結果に基づいて、動きベクトル検出回路２８から出力される動きベクトルＶ１、Ｖ２が判定基準値α以下の場合、続くフィールドの処理においては、フレーム間で動きベクトル検出するように、切替回路３０を制御する。なおここでこの判定基準値αは、実施例１について上述したと同様に、Ｘ成分及びＹ成分についてそれぞれ設けられ、切替回路３０は、Ｘ成分及びＹ成分の双方について、動きベクトル検出回路２８で検出される動きベクトルＶ１、Ｖ２が判定基準値αより小さい場合、フレーム間で動きベクトル検出するように、切替回路３０を制御する。なおこの動きベクトルの大きさの判定は、動きベクトルの水平方向成分ＶＸ及び垂直方向成分ＶＹをＭＶ＝（ＶＸ2 ＋ＶＹ2 ）1/2 の関係式により処理して判定基準値αと比較するようにしてもよい。
【００６７】
これらによりこの実施例では、映像信号の連続するフィールドの高い相間を有効に利用して、直前フィールドで検出される動きベクトルの大きさを判定基準値により判定し、続くフィールドの動きベクトル検出手法をフィールド間とフレーム間とで切り換える。またこのフィールド間とフレーム間との動きベクトル検出の切り換えを、動きベクトル検出回路２８に入力する輝度信号Ｙ１、Ｙ２の切り換えにより実行することにより、全体構成を簡略化する。
【００６８】
すなわち上述した実施例１〜４では、フィールド間とフレーム間とで動きベクトル検出回路をそれぞれ設けることが必要なことにより、その分、構成が煩雑になる。しかしながらこの実施例のように、動きベクトル検出回路２８に入力する輝度信号Ｙ１、Ｙ２の切り換えにより、フィールド間とフレーム間とで動きベクトル検出を切り換えるようにすれば、１つの動きベクトル検出回路により構成することができ、その分、全体構成を簡略化することができる。
【００６９】
この実施例では、このように動きベクトル検出回路に入力する輝度信号の切り換えによりフィールド間とフレーム間とで動きベクトル検出を切り換えるようにして、直前フィールドで検出される動きベクトルにより、動きが小さい場合、続くフィールドでフレーム間により動きベクトルを検出することにより、全体構成を簡略化して、従来に比して一段と動きベクトルの誤検出を低減することができる。
【実施例６】
【００７０】
この実施例６に係る動きベクトル検出装置は、実施例５について上述した判定基準値αによる動きベクトルの判定、動きベクトル検出方法の切り換えを、マクロブロック単位で実行する。これによりこの実施例に係る動きベクトル検出装置は、図３の動きベクトル検出装置２１のベクトル値比較回路３３において、動きベクトル検出回路２８から出力される動きベクトルを順次判定基準値αにより判定し、判定結果を１フィールドの期間だけ遅延させて出力する。なおこの判定の処理において、動きベクトル検出回路２８から出力される動きベクトルがフレーム間によるものの場合、大きさを１／２に補正して判定の処理を実行する。また切替制御回路３１は、この判定結果により切替回路３０をマクロブロック単位で制御する。なおこの実施例に係る動きベクトル検出装置は、これらの動きベクトルの判定、動きベクトル検出方法の切り換え以外を除いて、実施例５に係る動きベクトル検出装置２１と同一に構成される。
【００７１】
この実施例においては、動きベクトル検出回路に入力する輝度信号の切り換えによりフィールド間とフレーム間とで動きベクトル検出を切り換えるようにして、マクロブロック単位で、直前フィールドで検出される動きベクトルを判定して動きベクトルの検出を切り換えるようにしても、実施例５と同様の効果を得ることができる。
【実施例７】
【００７２】
この実施例においては、反復勾配法により動きベクトルを検出するようにして、この反復勾配法により予測される動きベクトルを判定対象に設定し、マクロブロック単位で、動きベクトルの判定、動きベクトル検出方法を切り換える。
【００７３】
すなわち図４に示すよう、この実施例に係る動きベクトル検出装置４１は、反復勾配法による動きベクトル検出回路４８により動きベクトルＶを検出する。なおこの図４は、動きベクトル検出回路４８の周辺構成に限って動きベクトル検出装置４１の構成を図３の動きベクトル検出装置２１との対比により示すブロック図であり、メモリ回路２７、２８より前段の構成は、動きベクトル検出装置２１と同一に構成される。
【００７４】
ここで反復勾配法による動きベクトル検出回路４８は、マクロブロック単位で動きベクトルを検出して、既検出の動きベクトルＶをベクトルメモリ５１に保持するようにして、このベクトルメモリ５１に保持した既検出の動きベクトルＶから処理対象マクロブロックに係る動きベクトルの予測値を初期偏位ベクトル選択回路５２により検出して初期偏位ベクトルＶＶに設定する。また勾配法演算回路５３において、この初期偏位ベクトルＶＶを用いて勾配法により偏位ベクトルを検出し、加算回路５４において、この偏位ベクトルと初期偏位ベクトルＶＶとを加算して動きベクトルＶを検出する。
【００７５】
なおこの動きベクトル検出装置２１では、動きベクトル検出回路４８に入力する輝度信号Ｙ１、Ｙ２の切替により、フィールド間、フレーム間で動きベクトル検出回路４８で検出する動きベクトルを切り換えることにより、動きベクトル検出回路４８は、検出した動きベクトルをベクトルメモリ５１に記録する場合、フィールド間による動きベクトルに換算して記録する。またメモリ回路２８から出力される輝度信号Ｙ２を処理するようにして、フレーム間で動きベクトルを検出する場合、ベクトルメモリ５１に保持した動きベクトルを読み出して初期偏位ベクトルＶＶを選択する場合に、この初期偏位ベクトルＶＶの候補ベクトルをフレーム間の動きベクトルに換算して処理する。
【００７６】
この動きベクトル検出装置４１は、この処理対象マクロブロックに係る予測値である初期偏位ベクトルＶＶを動きベクトル値比較回路３３により判定基準値αで判定し、この判定結果により動きベクトル検出回路４８の入力をマクロブロック単位で切り換える。
【００７７】
この実施例においては、反復勾配法による初期偏位ベクトルの判定により動きベクトルの大きさを判定してフィールド間とフレーム間とで動きベクトルの検出を切り換えることにより、動きベクトルの予測値である初期偏位ベクトルを判定対象に設定した分、実施例６による場合に比して、一段と高い精度により動きベクトルを検出することができる。
【実施例８】
【００７８】
なお上述の実施例５〜７に係る動きベクトル検出装置では、遅延回路２５、２６に続いてメモリ回路２７、２８を設ける場合について述べたが、これらメモリ回路２７、２８の機能を遅延回路２５、２６で確保できる場合、メモリ回路２７、２８を省略するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、動きベクトル検出装置に関し、例えばフォーマット変換装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例に係る動きベクトル検出装置の比較／切替回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例５に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例７に係る動きベクトル検出装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、２１、４１……動きベクトル検出装置、３、２５……１フィールド遅延回路、４、７、２８、４８……動きベクトル検出回路、６、２６……１フレーム遅延回路、８……比較／切替回路、１１、１２、２７、２８……メモリ回路、１３……評価回路、１４……ベクトル値比較／切替回路、３０……切替回路、３１……切替制御回路、３３……ベクトル値比較回路
【図１】
2005229568.tif 000003
【図２】
2005229568.tif 000004
【図３】
2005229568.tif 000005
【図４】
2005229568.tif 000006