(57)【要約】【課題】  画素の動きを求める際に、フレーム差分情報が閾値近辺で安定せずに変化するような場合においても安定して動き情報を得ることが可能となる動き検知回路及び動き検知方法を提供する。【解決手段】  画像情報のフレーム間差分情報に基づいて、予め設定される第１及び第２の閾値に応じて、それぞれ画素毎の動き情報を判断する第１及び第２の閾値フィルタ回路２０３３，２０３４と、第１及び第２の閾値フィルタ回路２０３３，２０３４の何れかにて生成された動き情報を１フレーム期間記憶するフィールド動き情報記憶部２０３８と、フィールド動き情報記憶部２０３８に記憶されている動き情報と、第１及び第２の閾値フィルタ回路２０３３，２０３４にて生成された第１及び第２の動き情報とを比較して、第１及び第２の動き情報の何れかを選択して出力する動き情報選択部２０３５と、を備えて構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報のフレーム間差分情報に基づいて、予め設定される第１及び第２の閾値に応じて、それぞれ画素毎の動き情報を判断する第１及び第２の動き情報生成部と、
前記第１及び第２の動き情報生成部の何れかにて生成された動き情報を１フレーム期間記憶する動き情報記憶部と、
前記動き情報記憶部に記憶されている動き情報と、前記第１及び第２の動き情報生成部にて生成された第１及び第２の動き情報とを比較して、前記第１及び第２の動き情報の何れかを選択して出力する動き情報選択部と、
を備えたことを特徴とする動き検知回路。
【請求項２】
複数の画素からなる画象表示装置に表示される画像の動きを検知する動き検知方法であって、
画像情報のフレーム間差分情報に基づいた閾値を設定するステップと、
前記画素の画像情報のフレーム間差分情報を前記閾値と比較して動画か静止画かを判定するステップと、
を有し、
前記閾値が、前フレームの前記判定するステップの判定結果に応じてヒステリシスを有して設定されることを特徴とする動き検知方法。
【請求項３】
前記閾値は、前フレームの前記判定するステップの判定結果が静止画であるときの方が、前フレームの判定結果が動画であるときよりも大きな値に設定されることを特徴とする請求項２記載の動き検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する場合等において、映像情報を構成する画素毎の動きを判断する動き検知回路及び動き検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン放送の方式として、従来のアナログ方式からデジタル方式への検討が開始され、デジタル化という新たな技術革新を契機として、テレビジョン放送が情報通信メディアとして更に高度化し、飛躍的な発展を遂げようとしている。
【０００３】
このようなデジタルテレビジョン放送に対応するために、テレビジョン放送の受信装置も進化を遂げており、薄型で大画面のプラズマディスプレイが登場したり、従来のブラウン管型のテレビ受像機もデジタルテレビジョン放送に対応した高精細な解像度を有するものが出たりしている。これらの画像表示装置では、従来の１ライン毎の飛び越し走査による映像表示ではなく、順次走査による映像の表示が行われる。そのため、従来のアナログテレビジョン放送を表示する場合には、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換し（以下、ＩＰ（Interlace-Progressive）変換と呼ぶ）、更に表示装置の
有する解像度に映像情報を変換して表示を行っている。
【０００４】
ここで、従来のＩＰ変換処理回路について、簡単に説明を行う。図３は、一般的なＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。
【０００５】
図３において、１０１，１０２は、入力される映像情報をフィールド単位で記憶しておくための２つのフィールド情報記憶部である。
【０００６】
また、１０３は、入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を見ることにより画素単位で動画情報であるか静止画情報であるかの判定を行い、更に求まった画素毎の動き情報から補間画素での動きを判定して出力する動き情報生成部である。
【０００７】
１０４は、入力される映像情報をライン単位で記憶しておくためのライン情報記憶部、１０７は、入力される２系統の信号の加算演算を行う加算器、１０８は、加算器１０７により加算された値の半分の値を求める除算器、１０９は、動き情報生成部１０３からの出力信号に応じ、フィールド情報記憶部（１）１０１から出力される、入力されているフィールド情報よりも１フィールド期間過去に入力された画素情報と、除算器１０８から出力される、補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値とのいずれかを選択して補間画素値とする補間情報選択部である。
【０００８】
１０５，１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される画素情報と入力された画素情報とをライン単位で記憶し、記憶した画素情報を入力された映像情報の倍の速さで読み出すための２つの入出力速度変換部、１１０は、入出力速度変換部（１）１０５及び入出力速度変換部（２）１０６から出力される画素情報を１ライン毎に切り換えて出力する表示情報選択部である。
【０００９】
以上に説明した、従来のＩＰ変換処理回路による動作について、以下に説明を行う。
【００１０】
入力された飛び越し操作による映像情報は、フィールド情報記憶部（１）１０１及びライン情報記憶部１０４に入力され、それぞれから１フィールド期間遅延した画素情報と１ライン前の画素情報を得ることができる。
【００１１】
ここで図４に、飛び越し走査により表示されるＮＴＳＣ（national television system
committee）信号における映像情報が表示される様子を示す。ＮＴＳＣ信号では、図４（ａ）に示すように、５２５本の水平ラインにより１画面が構成され、この１画面の単位をフレームと呼ぶ。更にフレームは、飛び越し走査により図４（ｂ）に示す奇数ラインを表現する奇数フィールドと図４（ｃ）に示す偶数ラインを表現する偶数フィールドとに分けられ、ＮＴＳＣ信号ではこの奇数フィールドと偶数フィールドの映像を交互に表示することにより５２５ラインの映像情報を表現している。即ち奇数フィールドと偶数フィールドは、お互いに不足しているライン情報を補間する関係にある。
【００１２】
このため、再び図３に戻ると、フィールド情報記憶部（１）１０１からは、補間しようとする画素の位置に相当する前フィールドでの画像情報が得られ、入力された映像情報とライン情報記憶部１０４からは、補間しようとする画素の上下のラインでの画素情報が得られることとなる。更に入力された映像情報とライン情報記憶部１０４からは、加算器１０７及び除算器１０８により補間しようとする画素の上下のラインにおける画素情報の平均値が求められ、動画時の補間画素情報として用いられる。
【００１３】
フィールド情報記憶部（１）１０１から出力される画素情報は、更にフィールド情報記憶部（２）１０２により１フィールド期間遅延させられ、入力されている映像情報よりも１フレーム期間遅延した映像情報、即ち、入力されている画素の位置に相当する前フレームでの画素情報が得られこととなる。
【００１４】
動き情報生成部１０３では、入力されている映像情報及びフィールド情報記憶部（２）１０２から出力される１フレーム期間遅延した映像情報とから入力された映像情報の画素毎に動きを判断し、更に入力された映像情報の画素毎の動き情報から補間しようとする画素での動きを判断して補間画素での動き情報として出力する。
【００１５】
補間情報選択部１０９では、動き情報生成部１０３から出力される動き情報が“０”である場合にはフィールド情報記憶部（１）１０１から出力される画素情報を、“１”である場合には除算器１０８から出力される画素情報を選択し、補間画素情報として出力する。
【００１６】
入出力速度変換部（１）１０５及び入出力速度変換部（２）１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される補間画素情報と入力された映像情報をライン単位で記憶し、記憶された画素情報は、入力された映像情報の倍の速さで読み出され、表示情報選択部１１０により１ライン毎に入出力速度変換部（１）１０５から出力される画素情報と入出力速度変換部（２）１０６から出力される画素情報とが切り換えられて出力される。
【００１７】
次に、動き情報生成部１０３について説明を行う。図５は、動き情報生成部１０３の一実施例を示すブロック図である。
【００１８】
図５において、１０３１は、現在入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を求める減算器である。１０３２は、減算器１０３１にて求まった差分値の絶対値を求める絶対値器である。
【００１９】
１０３３は、絶対値器１０３２にて求まった値と予め設定されている閾値とを比較し、
絶対値器１０３２にて求まった値が閾値よりも小さい場合にはその画素が静止画であると判断して“０”を出力し、絶対値器１０３２にて求まった値が閾値よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断して“１”を出力する閾値フィルタ回路であり、これにより、入力された映像情報にノイズのような不正な画素情報が加わっている場合でも、多少の変動であればその影響を取り除くことが可能となる。
【００２０】
１０３４は、閾値フィルタ回路１０３３から出力される画素毎の動き情報をライン単位で記憶しておくためのライン動き情報記憶部で、これによりライン動き情報記憶部１０３４からは、入力されている映像情報よりも１ライン前の画素での動き情報を得ることができる。１０３５は、閾値フィルタ回路１０３３から出力される動き情報とライン動き情報記憶部１０３４から出力される１ライン前の画素での動き情報とから、それらのライン間に生成する補間画素での動き情報を判断して出力する、補間画素動き情報生成部である。
【００２１】
以上に説明した従来の動き情報生成部１０３によれば、入力された画素情報はまず減算器１０３１において、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分が求められ、次に絶対値器１０３２により正の値に変換された差分情報が閾値フィルタ回路１０３３において予め設定されている閾値と比較され、差分情報が閾値よりも小さい場合にはその画素が静止画であると判断され、閾値よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断され、入力された画素での動き情報として出力されることとなる。
【００２２】
以上説明したように、従来映像情報を構成する画素毎の動きを判断する場合、１フレーム間の差分情報を求め、求まった差分情報を予め設定されている閾値と大小比較し、差分情報が閾値よりも小さい場合にはその画素が静止画であると判断し、閾値よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断していた。
【００２３】
このような従来の動き検出回路では、ノイズ等の外的要因により画素値が微妙に変化し、差分情報が閾値近辺で安定せずに変化するような場合、本来静止画である画素、或いは動画である画素での動き情報が、静止画と判断される場合と動画と判断される場合とで頻繁に切り替わることとなり、結果としてその近傍に位置する補間画素での画素値が頻繁に変化することとなり、著しい画質の劣化を招いてしまう。
【００２４】
このような課題に対し、動き情報を閾値との大小比較により判断して静止画の場合と動画の場合とでスイッチ的に切り換えるのではなく、差分情報を利用することで動き情報を複数ビットの情報として管理し、求まった動き情報に応じて近傍に位置する補間画素での画素値を静止画の場合での補間画素値と動画の場合での補間画素値とを混合することにより求めることで、閾値近辺での補間画素値を急激に変化させないようにするという技術が、例えば下記特許文献１及び特許文献２において開示されている。
【特許文献１】特開平０１−１９４６９３号公報
【特許文献２】特開平０３−１９２９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら上記従来技術に開示されている、補間画素での画素値を静止画の場合での補間画素値と動画の場合での補間画素値とを混合することにより求めるという手法では、本来動画であるか静止画であるかを示す１ビットの情報として管理すればよい動き情報を複数ビットの情報として管理しなければならず、例えば動き情報を時間を経て参照するような場合、記憶手段の増加を招いてしまう。
【００２６】
また、静止画の場合での補間画素値と動画の場合での補間画素値とを混合することによ
り閾値近辺で発生する補間画素値の急激な変化を低減することは可能となるが、本来不要である何れか一方のケース（動画或いは静止画）での補間画素値の影響が表示状態として見えてしまうこととなり、画質の劣化を完全に無くすことはできない。
【００２７】
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、入力された映像情報を構成する画素毎の動き情報を１ビットの情報として管理することができ、且つ差分情報が閾値近辺で安定せずに変化するような場合において、動き情報が静止画と判断される場合と動画と判断される場合とで頻繁に切り換わってしまうということを回避することのできる動き検知回路及び動き検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的を達成するために本発明の動き検知回路にあっては、画像情報のフレーム間差分情報に基づいて、予め設定される第１及び第２の閾値に応じて、それぞれ画素毎の動き情報を判断する第１及び第２の動き情報生成部と、前記第１及び第２の動き情報生成部の何れかにて生成された動き情報を１フレーム期間記憶する動き情報記憶部と、前記動き情報記憶部に記憶されている動き情報と、前記第１及び第２の動き情報生成部にて生成された第１及び第２の動き情報とを比較して、前記第１及び第２の動き情報の何れかを選択して出力する動き情報選択部と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
本発明の動き検知方法にあっては、複数の画素からなる画象表示装置に表示される画像の動きを検知する動き検知方法であって、画像情報のフレーム間差分情報に基づいた閾値を設定するステップと、前記画素の画像情報のフレーム間差分情報を前記閾値と比較して動画か静止画かを判定するステップと、を有し、前記閾値が、前フレームの前記判定するステップの判定結果に応じてヒステリシスを有して設定されることを特徴とする。
【００３０】
前記閾値は、前フレームの前記判定するステップの判定結果が静止画であるときの方が、前フレームの判定結果が動画であるときよりも大きな値に設定されることが好適である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、値の異なる第１及び第２の閾値を予め設けておき、動き情報を求めようとする画素において、１フレーム期間過去の動き情報を参照することにより第１及び第２の閾値の何れを用いるかが決定されることとなり、これにより動き情報の決定にヒステリシスの効果をもたせることができ、画素毎の動き情報を１ビットの情報として管理することができると共に、差分情報が閾値近辺で安定せずに変化するような場合においても安定して動き情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に図面を参照して、この発明の最良な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３３】
なお、背景技術で説明した部分については、ここでは同じ符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図１は、図３で示したＩＰ変換処理回路に含まれる動き情報生成部１０３における、本発明の一実施形態による構成を示すブロック図である。
【００３５】
図１において、２０３１は、現在入力されているフィールド情報と、図３で示したフィ
ールド情報記憶部（２）１０２から出力される、入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を求める減算器である。２０３２は、減算器２０３１にて求まった差分値の絶対値を求める絶対値器である。
【００３６】
２０３３及び２０３４は、絶対値器２０３２にて求まった値と予め設定されている閾値とを比較し、絶対値器２０３２にて求まった値が閾値よりも小さい場合にはその画素が静止画であると判断して“０”を出力し、絶対値器２０３２にて求まった値が閾値よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断して“１”を出力する２つの閾値フィルタ回路である。
【００３７】
２０３５は、閾値フィルタ回路（１）２０３３と閾値フィルタ回路（２）２０３４から出力される画素の動き情報の一方を選択して出力する動き情報選択部である。２０３６は、動き情報選択部２０３５から出力される画素毎の動き情報をライン単位で記憶しておくためのライン動き情報記憶部である。２０３７及び２０３８は、動き情報選択部２０３５から出力される画素毎の動き情報をフィールド単位で記憶しておくための２つのフィールド動き情報記憶部である。２０３９は、動き情報選択部２０３５から出力される動き情報とライン動き情報記憶部２０３６から出力される１ライン前の画素での動き情報とから、それらのライン間に生成する補間画素での動き情報を判断して出力する、補間画素動き情報生成部である。
【００３８】
次に、以上に説明した構成による、本発明における動き情報生成部１０３の動作について説明を行う。
【００３９】
入力された画素情報はまず減算器２０３１において、図３で示したフィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分が求められ、絶対値器２０３２により正の値に変換されて出力される。
【００４０】
絶対値器２０３２から出力される差分情報は閾値フィルタ回路（１）２０３３及び閾値フィルタ回路（２）２０３４に入力され、閾値フィルタ回路（１）２０３３及び閾値フィルタ回路（２）２０３４では、予め設定されている閾値と差分情報とを比較し、差分情報が閾値よりも小さい場合にはその画素が静止画であると判断して“０”を、閾値よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断して“１”を動き情報として出力する。即ち閾値フィルタ回路（１）２０３３及び閾値フィルタ回路（２）２０３４からは画素毎の動き情報が１ビットの情報として出力される。
【００４１】
ここで、閾値フィルタ回路（１）２０３３と閾値フィルタ回路（２）２０３４に予め設定されている閾値は、それぞれ別々の値が設定されている。本例では、閾値フィルタ回路（１）２０３３には図２に示す閾値（１）の値が設定されており、閾値フィルタ回路（２）２０３４には閾値（１）よりも大きな値である図２に示す閾値（２）の値が設定されているものとする。
【００４２】
動き情報選択部２０３５では、後述するフィールド動き情報記憶部（２）２０３８から出力される、入力されているフィールドよりも１フレーム期間過去に入力されたフィールドでの動き情報に従い、閾値フィルタ回路（１）２０３３から出力される動き情報と閾値フィルタ回路（２）２０３４から出力される動き情報のいずれか一方を選択して出力する。
【００４３】
図２は、動き情報選択部２０３５において動き情報の選択される様子を示したものである。本例では、動き情報選択部２０３５において、フィールド動き情報記憶部（２）２０
３８から出力される１フレーム期間過去に入力されたフィールドでの動き情報が静止画である場合には閾値フィルタ回路（２）２０３４から出力される動き情報が選択され、動画である場合には閾値フィルタ回路（１）２０３３から出力される動き情報が選択されて出力される。
【００４４】
即ち、入力された画素の過去の状態が静止画である場合には、閾値フィルタ回路（２）２０３４に設定されている閾値（２）の値と絶対値器２０３２から出力される差分情報とを比較し、差分情報が閾値（２）よりも小さい場合には静止画と判断されて“０”が出力され、閾値（２）よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断されて“１”が出力される。
【００４５】
入力された画素の過去の状態が動画である場合には、閾値フィルタ回路（１）２０３３に設定されている閾値（１）の値と絶対値器２０３２から出力される差分情報とを比較し、差分情報が閾値（１）よりも小さい場合には静止画と判断されて“０”が出力され、閾値（１）よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断されて“１”が出力される。
【００４６】
これにより動き情報の動画と静止画の変化にヒステリシスの効果を持たせることができ、例えば過去に静止画であった画素での差分情報が閾値（２）よりも大きく、静止画から動画に変化したような場合に、１フレーム期間後では差分情報が僅かに変化して閾値（２）よりも小さい値となったとしても、その差分情報が閾値（１）よりも大きい値であれば動画としての状態を保持することとなる。
【００４７】
また、過去に動画であった画素での差分情報が閾値（１）よりも小さく、動画から静止画に変化したような場合には、１フレーム期間後で差分情報が僅かに変化して閾値（１）よりも大きい値となったとしても、その差分情報が閾値（２）よりも小さい値であれば静止画としての状態を保持することとなる。
【００４８】
動き情報選択部２０３５から出力された画素の動き情報は、ライン動き情報記憶部２０３６に１ライン分記憶され、１ライン前の画素での動き情報として出力される。また、動き情報選択部２０３５から出力された画素の動き情報は、同時にフィールド動き情報記憶部（１）２０３７に入力されて１フィールド分記憶され、更にフィールド動き情報記憶部（１）２０３７から出力される１フィールド前の画素での動き情報はフィールド動き情報記憶部（２）２０３８により更に１フィールド期間遅延され、フィールド動き情報記憶部（２）２０３８からは動き情報選択部２０３５に対して１フレーム期間遅延した動き情報が出力される。
【００４９】
補間画素動き情報生成部２０３９は、動き情報選択部２０３５から出力される動き情報とライン動き情報記憶部２０３６から出力される１ライン前の画素での動き情報とから、それらのライン間に生成する補間画素での動き情報を判断して出力することとなる。
【００５０】
このようにして生成された補間画素での動き情報は、図３で示した従来のＩＰ変換処理回路において、動画時の補間画素情報と静止画時の補間画素情報とのいずれを補間画素での画素情報として出力するのかを決定するのに用いられることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態としての動き情報生成部の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明において動き情報の生成される様子を示した模式図である。
【図３】ＩＰ変換処理回路の構成を示したブロック図である。
【図４】インターレース走査方式の映像情報にて表示される様子を示した模式図である。
【図５】従来の動き情報生成部の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１，１０２  フィールド情報記憶部
１０３  動き情報生成部
１０４  ライン情報記憶部
１０５，１０６  入出力速度変換部
１０７  加算器
１０８  除算器
１０９  補間情報選択部
１１０  表示情報選択部
１０３１，２０３１  減算器
１０３２，２０３２  絶対値器
１０３３，２０３３，２０３４  閾値フィルタ回路
１０３４，２０３６  ライン動き情報記憶部
１０３５，２０３９  補間画素動き情報生成部
２０３５  動き情報選択部
２０３７，２０３８  フィールド動き情報記憶部
【図１】
2005204025.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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