(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブサンプリングされた入力ビデオ信号の動き検出を行うサブサンプリング信号の動き検出装置において、
上記入力ビデオ信号の高域成分を抽出し、上記高域成分が抽出された入力ビデオ信号から２フレーム間差分信号を求める手段と、
上記入力ビデオ信号の低域成分を抽出し、上記低域成分が抽出された入力ビデオ信号から１フレーム間差分信号を求める手段と、
上記入力ビデオ信号の高域成分から求められた２フレーム間差分信号と上記入力ビデオ信号の低域成分から求められた１フレーム間差分信号とを用いて動き検出を行う手段とを備え、
上記２フレーム間差分信号を求める手段は、
高域成分の入力ビデオ信号と１フレーム遅延された高域成分の入力ビデオ信号とから高域成分の１フレーム間差分信号を求めこの高域成分の１フレーム間差分信号を１フレーム遅延させると共に、
高域成分の入力ビデオ信号と１フレーム遅延された高域成分の入力ビデオ信号とから１フレーム間差分信号を求め、
上記１フレーム遅延された高域成分の１フレーム間差分信号と、上記１フレーム間差分信号とを加算する
構成を有することを特徴とするサブサンプリング信号の動き検出装置。
【請求項２】
上記入力ビデオ信号の高域成分から求められる１フレーム間差分信号に対してビット圧縮手段を設けるようにした請求項１記載のサブサンプリング信号の動き検出装置。
【請求項３】
サブサンプリングされた入力ビデオ信号の動き検出を行うサブサンプリング信号の動き検出装置において、
上記入力ビデオ信号の高域成分を抽出し、上記高域成分が抽出された入力ビデオ信号から２フレーム間差分信号を求める手段と、
上記入力ビデオ信号の低域成分を抽出し、上記低域成分が抽出された入力ビデオ信号から１フレーム間差分信号を求める手段と、
上記入力ビデオ信号の高域成分から求められた２フレーム間差分信号と上記入力ビデオ信号の低域成分から求められた１フレーム間差分信号とを用いて動き検出を行う手段とを備え、
上記２フレーム間差分信号を求める手段は、
１フィールド遅延された高域成分の入力ビデオ信号と３フィールド遅延された高域成分のビデオ信号とから高域成分の１フレーム間差分信号を求めこの高域成分の１フレーム間差分信号を１フィールド遅延させると共に、
高域成分の上記入力ビデオ信号と２フィールド遅延された高域成分のビデオ信号とから１フレーム間差分信号を求め、
上記１フィールド遅延された高域成分の１フレーム間差分信号と、上記１フレーム間差分信号とを加算する
構成を有することを特徴とするサブサンプリング信号の動き検出装置。
【請求項４】
サブサンプリングされた入力ビデオ信号の動き検出を行うサブサンプリング信号の動き検出方法において、
上記入力ビデオ信号の高域成分を抽出し、上記高域成分が抽出された入力ビデオ信号から２フレーム間差分信号を求めるステップと、
上記入力ビデオ信号の低域成分を抽出し、上記低域成分が抽出された入力ビデオ信号から１フレーム間差分信号を求めるステップと、
上記入力ビデオ信号の高域成分から求められた２フレーム間差分信号と上記入力ビデオ信号の低域成分から求められた１フレーム間差分信号とを用いて動き検出を行うステップとを有し、
上記２フレーム間差分信号を求めるステップは、
高域成分の入力ビデオ信号と１フレーム遅延された高域成分の入力ビデオ信号とから高域成分の第１の１フレーム間差分信号を求めこの高域成分の１フレーム間差分信号を１フレーム遅延させると共に、
高域成分の入力ビデオ信号と１フレーム遅延された高域成分の入力ビデオ信号とから１フレーム間差分信号を求め、
上記１フレーム遅延された高域成分の１フレーム間差分信号と、上記１フレーム間差分信号とを加算する
ことを特徴とするサブサンプリング信号の動き検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＭＵＳＥ方式の高品位テレビジョン信号をデコードするＭＵＳＥデコーダに用いて好適な動き検出装置及び動き掲出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高品位テレビジョン信号の圧縮方式として、ＭＵＳＥ（Multiple Sub-nyquist Sampling Encoding）方式が知られている。ＭＵＳＥ方式では、４フィールドで一巡するようなパターンで高品位テレビジョン信号がサブサンプリングされる。そして、静止画部分では４フィールド分の画面から１フレームの画面が内挿され、動画部分では１フィールド内の画素で１フレームの画面が内挿される。
【０００３】
図７は、このようなＭＵＳＥ方式のデコーダに用いられる従来の動き検出装置の一例を示すものである。
【０００４】
図７において、入力端子１０１に、ＭＵＳＥ信号が供給される。入力端子１０１からのＭＵＳＥ信号は、ノイズリデュース部１０２に供給される。ノイズリデュース部１０２は、加算回路１１１と、コアリング回路１１２とから構成される。コアリング回路１１２には、加算回路１２１からの２フレーム間差分信号が入力される。加算回路１１１で、本線信号と２フレーム間差分信号とが加算され、ノイズが除去される。
【０００５】
ノイズリデュース部１０２の出力は、フレームメモリ１１５に供給される。フレームメモリ１１５により、入力信号が１フレーム遅延される。
【０００６】
フレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２は、減算回路１１７に供給される。ノイズリデュース部１０２の出力Ｓ１０１は、補間フィルタ１１８を介して、減算回路１１７に供給される。補間フィルタ１１８は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム間差分信号が得られるように、補間画素を形成するものである。
【０００７】
減算回路１１７により、フレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２と、補間フィルタ１１８を介されたノイズリデュース部１０２の出力Ｓ１０１とが減算され、１フレーム間差分信号が求められる。減算回路１１７の出力は、ビット長圧縮回路１１９に供給される。ビット長圧縮回路１１９は、例えばノンリニア特性を用いることにより、ビット長を圧縮するものである。ビット長圧縮回路１１９の出力は、フレームメモリ１２０を介して１フレーム遅延されて、加算回路１２１に供給される。
【０００８】
また、フレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２は、補間フィルタ１２２を介して、減算回路１２３に供給される。ノイズリデュース部１０２の出力Ｓ１０１は、減算回路１２３に供給される。補間フィルタ１２２は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム差分が求められるように、補間画素を形成するものである。減算回路１２３により、補間フィルタ１２２を介されたフレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２と、ノイズリデュース部１０２の出力Ｓ１０１とが減算され、１フレーム間差分信号が求められる。
【０００９】
減算回路１２３の出力は、ビット長圧縮回路１２５に供給される。ビット長圧縮回路１２５は、例えばノンリニア特性を用いることにより、ビット長を圧縮するものである。ビット長圧縮回路１２５の出力は、加算回路１２１に供給される。
【００１０】
ノイズリデュース部１０２の出力Ｓ１０１及びフレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２から、夫々、現在のフィールド０Ｖ、２つ前のフィールド（−２Ｖ）の信号が得られるとすると、減算回路１１７により
（０Ｖ）−（−２Ｖ）
が求められ、これがフレームメモリ１２０により１フレーム遅延されるので、フレームメモリ２０の出力は、
（−２Ｖ）−（−４Ｖ）
となる。
【００１１】
減算回路１２３により、現在のフィールド０Ｖと２つ前のフィールド（−２Ｖ）とが減算されるので、ビット長圧縮回路１２５の出力は、
０Ｖ−（−２Ｖ）
となる。
【００１２】
従って、加算回路１２１では、
（０Ｖ−（−２Ｖ））＋（（−２Ｖ）−（−４Ｖ））＝０Ｖ−（−４Ｖ）
が求められ、２フレーム間差分信号が得られることになる。
【００１３】
このようにして求められた２フレーム間差分信号は、禁止制御回路１３１を介して、動き検出部１０３に供給されると共に、ノイズリデュース部１０２のコアリング回路１１２に供給される。
【００１４】
また、フレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２は、補間及びローパスフィルタ１２６を介して、減算回路１２７に供給される。ノイズリデュース部１０２の出力Ｓ１０１は、ローパスフィルタ１２８を介して、減算回路１２７に供給される。補間及びローパスフィルタ１２６は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム差分が求められるように、補間画素を形成すると共に、折り返し歪みが発生しないように、例えば周波数４ＭＨｚ以下の成分を取り出すものである。ローパスフィルタ１２８は、折り返し歪みが発生しないように、例えば周波数４ＭＨｚ以下の成分を取り出すものである。減算回路１２７により、低域成分が抜き取られたフレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２と、低域成分が抜き取られた入力信号Ｓ１０１とが減算され、１フレーム間の低域成分の差分信号が求められる。
【００１５】
フレームメモリ１１５に対する入力信号Ｓ１０１と出力信号Ｓ１０２が、夫々、現在のフィールド０Ｖ、２つ前のフィールド（−２Ｖ）の信号であるとすると、減算回路１２７により
０Ｖ−（−２Ｖ）
が得られることになる。
【００１６】
このようにして求められた低域成分の１フレーム間差分信号は、動き検出部１０３に供給されると共に、コンパレータ１３２の一方の入力端子に供給される。コンパレータ１３２の他方の入力端子には、スショルドレベルｔｈが与えられる。コンパレータ１３２の出力がフレームメモリ１３４を介して、禁止制御回路１３１に供給される。
【００１７】
禁止制御回路１３１は、フレームメモリ１３４を介されたコンパレータ１３２の出力に基づいて、禁止制御を行う。コンパレータ１３２で、低域の１フレーム間差分信号のレベルがスレショルドレベルｔｈ以上かどうかが判断される。低域の１フレーム間差分信号のレベルがスレショルドレベルｔｈ以下なら、加算回路１２１で求められた２フレーム間差分信号が動き検出部１０３に供給される。低域の１フレーム間差分信号のレベルがスレショルドレベルｔｈ以上なら、２フレーム間差分信号を動き検出部１０３に供給することが禁止され、減算回路１２７からの１フレーム間差分信号で動きが検出される。
【００１８】
動き検出回路部１０３は、加算回路１２１からの２フレーム間差分信号と、減算回路１２７からの低域成分の１フレーム間差分信号とを用いて、動き検出を行うものである。動き検出回路１０３の出力が出力端子１０５から出力される。
【００１９】
静止画処理部１０４は、４フィールド分の画面から１フレームの画面を内挿する静止画内挿処理を行うものである。静止画処理部１０４には、フレーム間内挿回路１４１と、フィールド間内挿回路１４２と、フィールドメモリ１４３とが備えられる。ノイズリデュース部１０２の出力Ｓ１０１と、フレームメモリ１１５の出力Ｓ１０２とがフレーム間内挿回路１４１に供給される。フレーム内挿回路１４１の出力は、フィールド内挿回路１４２に供給されると共に、フレームメモリ１４３を介して、フィールド内挿回路１４２に供給される。フィールド間内挿回路１４２の出力が出力端子１４４から出力される。
【００２０】
上述のように、従来の動き検出回路では、全帯域で、２フレーム間差分信号を求めると共に、高域をカットして１フレーム間差分信号を求め、１フレーム間差分信号がスレショルドレベル以上なら２フレーム間差分信号の入力を禁止し、１フレーム間差分信号を用いることで、速い動きに対応できると共に、折り返し歪みが生じないようにしている。
【００２１】
つまり、例えば、特開昭６２−１７２８７６号公報に示されるように、速い動きに追従させるためには、１フレーム間差分信号を用いることが好ましいが、１フレーム間差分信号では、折り返し歪みが生じることがある。そこで、ローパスフィルタ１２８、補間及びローパスフィルタ１２６で高域成分をカットしてから、減算回路１２７により１フレーム間差分信号が求められる。このようにして求められた１フレーム間差分信号が十分に大きい場合には、禁止制御回路１３１により２フレーム間差分信号の入力が禁止され、１フレーム間差分信号を使って動き検出が行われる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の従来の動き検出回路では、帯域制限を行わずに２フレーム間差分信号を検出しているため、２フレーム間差分信号を求めるためのフレームメモリの容量が大きくなるという問題がある。
【００２３】
また、上述の従来の動き検出回路では、２フレーム間差分信号を求める際にビット長圧縮回路１１９及び１２５によりビット圧縮を行っているが、帯域制限を行わずに２フレーム間差分信号を検出しているため、ダイナミックレンジが大きくなり、ビット圧縮した際にビット精度が悪くなるという問題がある。
【００２４】
また、上述の従来の動き検出回路では、ノイズリダクション部１０２でノイズリダクションを行う際に、帯域制限を行わずに２フレーム間差分信号を求め、この２フレーム間差分信号をコアリングして入力信号に加算して、ノイズリダクションを行っている。このため、ノイズリダションを強くしてＳ／Ｎ比を向上させようとすると、直流ずれが生じ、画像のエッジがぼやけたりして、画面の品位が低下するという問題が生じる。
【００２５】
つまり、例えば、図８Ａに示すように、画面上に描画される物体Ａ１１が破線の位置から実線の位置に動いたとする。物体Ａ１１の外郭は直線であり、低域成分は大きい。従来では、コアリング回路１１２と加算回路１１１からなるノイズリデュース回路１０２で、入力信号に２フレーム間差分信号を加算して、ノイズを除去するようにしている。この２フレーム間差分信号は、全帯域に渡って検出しているため、物体Ａ１１の位置が動くと、２フレーム間差分信号が大きくなり、ノイズリダクションが強くかかる。この結果、図８Ｂに示すように、物体Ａ１１の直流ずれ（ハッチングで示す部分）が生じ、物体Ａ１１の外郭にボケが生じる。
【００２６】
また、図９Ａに示すように、この物体Ｂ１１にノイズ成分Ｎがあるとする。この場合、コアリング回路１１２と加算回路１１１とからなるノイズリダクション回路により、ノイズ成分Ｎがキャンセルされる。ところが、図９Ｂに示すように、物体Ｂ１１が動いていると、ノイズがキャンセルされるばかりでなく、直流ずれが生じ、画面のエッジ部分がぼやけてくる。
【００２７】
従って、この発明の目的は、メモリ容量の削減が図れるサブサンプリング信号の動き検出装置及び動き検出方法を提供することにある。
【００２８】
この発明の他の目的は、ビット精度が向上が図れるサブサンプリング信号の動き検出装置及び動き検出方法を提供することにある。
【００２９】
この発明の更に他の目的は、Ｓ／Ｎ比の向上が図れるサブサンプリング信号の動き検出装置及び動き検出方法を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、サブサンプリングされた入力ビデオ信号の動き検出を行うサブサンプリング信号の動き検出装置において、
入力ビデオ信号の高域成分を抽出し、高域成分が抽出された入力ビデオ信号から２フレーム間差分信号を求める手段と、
入力ビデオ信号の低域成分を抽出し、低域成分が抽出された入力ビデオ信号から１フレーム間差分信号を求める手段と、
入力ビデオ信号の高域成分から求められた２フレーム間差分信号と入力ビデオ信号の低域成分から求められた１フレーム間差分信号とを用いて動き検出を行う手段とを備え、
２フレーム間差分信号を求める手段は、
高域成分の入力ビデオ信号と１フレーム遅延された高域成分の入力ビデオ信号とから高域成分の１フレーム間差分信号を求めこの高域成分の１フレーム間差分信号を１フレーム遅延させると共に、
高域成分の入力ビデオ信号と１フレーム遅延された高域成分の入力ビデオ信号とから１フレーム間差分信号を求め、
１フレーム遅延された高域成分の１フレーム間差分信号と、１フレーム間差分信号とを加算する
構成を有することを特徴とするサブサンプリング信号の動き検出装置である。
【００３１】
２フレーム間差分信号は、高域のみ抽出して検出しているので、冗長にならず、その分メモリ容量の削減が図れる。また、高域成分のみで２フレーム間差分信号を検出すると、ダイナミックレンジが広がらないので、ビット精度の向上が図れる。更に、低域の１フレーム間差分信号と高域の２フレーム間差分信号が得られるので、低域と高域とで最適なノイズリダクション量を設定でき、直流ずれを生じさせることなく、強力なノイズ除去が行なえる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明の第１の実施形態を示すものである。図１において、入力端子１に、ＭＵＳＥ信号が供給される。入力端子１からのＭＵＳＥ信号は、ノイズリデュース部２に供給される。
【００３３】
ノイズリデュース部２は、加算回路１１、１２、コアリング回路１３、１４とから構成される。コアリング回路１３には、減算回路２７から低域成分の１フレーム間差分信号が入力される。加算回路１１で、本線信号とコアリングされた低域成分の１フレーム間差分信号が加算され、低域ノイズが除去される。また、コアリング回路１４には、加算回路２１から高域成分の２フレーム間差分信号が入力される。加算回路１２で、本線信号とコアリングされた高域成分の２フレーム間差分信号とが加算され、高域ノイズが除去される。
【００３４】
ノイズリデュース部２の出力Ｓ１は、フレームメモリ１５に供給される。フレームメモリ１５により、入力信号が１フレーム遅延される。
【００３５】
フレームメモリ１５の出力Ｓ２は、ハイパスフィルタ１６を介して、減算回路１７に供給される。また、ノイズリデュース部２の出力Ｓ１は、補間及びハイパスフィルタ１８を介して、減算回路１７に供給される。ハイパスフィルタ１６は、入力信号中の例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分が取り出す特性（図２Ｂに示す特性）とされる。補間及びハイパスフィルタ１８は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム間差分信号が求められるように、補間画素を形成すると共に、例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分を取り出す（図２Ｂに示す特性）ものである。
【００３６】
減算回路１７により、高域成分が抜き取られたフレームメモリ１５の出力Ｓ２と、高域成分が抜き取られたノイズリデュース部２の出力Ｓ１とが減算され、１フレーム間の高域成分の差分信号が求められる。
【００３７】
減算回路１７の出力は、ビット長圧縮回路１９に供給される。ビット長圧縮回路１９は、例えばノンリニア特性を用いることにより、ビット長を圧縮するものである。ビット長圧縮回路１９の出力は、フレームメモリ２０を介して１フレーム遅延されて、加算回路２１に供給される。
【００３８】
また、フレームメモリ１５の出力Ｓ２は、補間及びハイパスフィルタ２２を介して、減算回路２３に供給される。ノイズリデュース部２の出力Ｓ１は、ハイパスフィルタ２４を介して、減算回路２３に供給される。補間及びハイパスフィルタ２２は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム間差分信号が求められるように、補間画素を形成すると共に、例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分を取り出す（図２Ｂに示す特性）ものである。ハイパスフィルタ２４は、例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分を取り出す（図２Ｂに示す特性）ものである。減算回路２３により、高域成分が抜き取られたフレームメモリ１５の出力Ｓ２と、高域成分が抜き取られたノイズリデュース部２の出力Ｓ１とが減算され、１フレーム間の高域成分の差分信号が求められる。
【００３９】
減算回路２３の出力は、ビット長圧縮回路２５に供給される。ビット長圧縮回路２５は、例えばノンリニア特性を用いることにより、ビット長を圧縮するものである。ビット長圧縮回路２５の出力は、加算回路２１に供給される。
【００４０】
ノイズリデュース部２の出力Ｓ１及びフレームメモリ１５の出力Ｓ２から、現在のフィールド０Ｖ及び２つ前のフィールド（−２Ｖ）の信号が得られているとすると、減算回路１７により
（０Ｖ）−（−２Ｖ）
が求められる。これがフレームメモリ２０により１フレーム遅延されるので、フレームメモリ２０の出力は、
（−２Ｖ）−（−４Ｖ）
となる。
【００４１】
また、このとき、減算回路２３により、現在のフィールド０Ｖと２つ前のフィールド（−２Ｖ）とが減算されるので、ビット長圧縮回路２５の出力は、
０Ｖ−（−２Ｖ）
となる。
【００４２】
従って、加算回路２１は、
（０Ｖ−（−２Ｖ））＋（（−２Ｖ）−（−４Ｖ））＝０Ｖ−（−４Ｖ）
となり、加算回路２１の出力から、高域成分の２フレーム間差分信号が求められることになる。
【００４３】
このようにして求められた高域成分の２フレーム間差分信号は、動き検出部３に供給されると共に、ノイズリデュース部２のコアリング回路１４に供給される。
【００４４】
また、フレームメモリ１５の出力Ｓ２は、補間及びローパスフィルタ２６を介して、減算回路２７に供給される。ノイズリデュース部２の出力Ｓ１は、ローパスフィルタ２８を介して、減算回路２７に供給される。補間及びローパスフィルタ２６は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム間差分信号が求められるように、補間画素を形成すると共に、例えば周波数４ＭＨｚ以下の成分を取り出す（図２Ａに示す特性）ものである。ローパスフィルタ２８は、例えば周波数４ＭＨｚ以下の成分を取り出す（図２Ａに示す特性）ものである。減算回路２７により、低域成分が抜き取られたフレームメモリ１５の出力Ｓ２と、低域成分が抜き取られた入力信号Ｓ１とが減算され、１フレーム間の低域成分の差分が求められる。
【００４５】
フレームメモリ１５に対する信号Ｓ１とその出力信号Ｓ２が、夫々、現在のフィールド０Ｖ、２つ前のフィールド（−２Ｖ）の信号であるとすると、減算回路２７により
０Ｖ−（−２Ｖ）
が求められることになる。このようにして求められた低域成分の１フレーム間差分信号は、動き検出部３に供給されると共に、ノイズリデュース部２のコアリング回路１３に供給される。
【００４６】
動き検出回路部３は、加算回路２１からの高域成分の２フレーム間差分信号と、減算回路２７からの低域成分の１フレーム間差分信号とを用いて、動き検出を行うものである。この動き検出回路部３の出力が出力端子５から出力される。
【００４７】
動き検出回路３は、低域の１フレーム間差分信号が得られる場合には低域の１フレーム間差分信号を用い、低域の１フレーム間差分信号が得られない場合には、高域の２フレーム間差分信号を用いて動き検出を行っており、これにより、折り返し歪みが生じることないと共に、動きの速き画面でも動き検出が行なえるようになる。
【００４８】
静止画処理部４は、４フィールド分の画面から１フレームを内挿する静止画内挿処理を行うものである。静止画処理部４には、フレーム間内挿回路４１と、フィールド間内挿回路４２と、フィールドメモリ４３とが備えられる。ノイズリデュース部２の出力Ｓ１と、フレームメモリ１５の出力Ｓ２とがフレーム間内挿回路４１に供給される。フレーム間内挿回路４１の出力は、フィールド間内挿回路４２に供給されると共に、フレームメモリ４３を介して、フィールド間内挿回路４２に供給される。フィールド間内挿回路４２の出力が出力端子４４から出力される。
【００４９】
このように、この例では、高域成分を取り出して２フレーム間差分信号を求めると共に、低域成分を取り出して１フレーム間差分信号を求め、この高域成分の２フレーム間差分信号と低域成分の１フレーム間差分信号とを使って動き検出を行っている。高域成分のみ取り出して２フレーム間差分信号を検出しているので、全帯域に渡って２フレーム間差分を検出する場合に比べて、冗長にならず、その分フレームメモリ２０容量の削減が図れる。また、高域成分のみ取り出して２フレーム間差分信号を検出すると、ダイナミックレンジが広がらないので、ビット長圧縮回路１９、２５でのビット精度が向上が図れる。
【００５０】
つまり、速い動きに追従させるためには、１フレーム間差分信号を用いることが好ましいが、１フレーム間差分信号では、折り返し歪みが生じることがある。。そこで、ローパスフィルタ２８、補間及びローパスフィルタ２６で高域成分をカットしてから、減算回路２７により１フレーム間差分信号が求められる。１フレーム間差分信号は、高域成分をカットして求めるため、低域を多く含む画面では動きが検出できるが、高域を多く含む画面では、動き検出が行えない。そこで、高域成分取り出して、２フレーム間差分信号を検出している。この結果、低域を多く含む画面では、低域のみ取り出して１フレーム間差分信号で動きが検出されるため、速い動きに対応できる。高域を多く含む画面では、高域のみ取り出して２フレーム間差分信号で動きが検出されるため、折り返し歪みが生じない。
【００５１】
図２Ａは、ローパスフィルタ２８、補間及びローパスフィルタ２６のローパスフィルタ部の特性を示すものである。図２Ｂは、ハイパスフィルタ１６、２４、補間及びハイパスフィルタ１８、２２のハイパスフィルタ部の特性を示すものである。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、これらのローパスフィル及びハイパスフィルタのカットオフ周波数は、折り返し歪みが生じないように、例えば４ＭＨｚとされている。図２Ｂに示すような特性のハイフィルタで高域成分が取り出されて、２フレーム間差分信号が求められる。また、図２Ａに示すようなローパスフィルタで低域成分が取り出されて、１フレーム間差分信号が求められる。
【００５２】
なお、この例では、２フレーム間差分信号についてのみビット圧縮を行っているが、１フレーム間差分信号に対してもビット圧縮を行うようにしても良い。
【００５３】
また、この例では、低域の１フレーム間差分信号と、高域の２フレーム間差分信号とが求められているので、低域と高域とで、最適なノイズリダクション量を設定できる。
【００５４】
つまり、図３は、ＭＵＳＥ信号のノイズの周波数分布を示すものである。図３において、横軸が周波数を示し、縦軸がノイズレベルを示す。図３から分かるように、ＭＵＳＥ信号のノイズは、高域に大きく分布している。このため、高域でのノイズリダクション量を大きくした方が望ましい。低域については、ノイズリダクョン量をあまり大きくすると、直流分のずれが生じ、エッジのボケ等が発生するため、かえって、品質の悪い画面になる可能性がある。
【００５５】
例えば、図４Ａに示すように、物体Ａ１が破線の位置から実線の位置に動いたとする。物体Ａ１の外郭は直線であり、低域成分は大きい。このため、物体Ａ１が動くと、低域での画面の変化が大きくなり、コアリング回路１３、加算回路１１からなる低域のノイズリダクション回路が働く。これにより、直流ずれが生じることが考えられる。ところが、図３に示したように、ＭＵＳＥ信号のノイズ成分は高域程大きいので、コアリング回路１４と加算回路１２とからなる高域のノイズリダクション回路のノイズリダクション量を大きくし、コアリング回路１３、加算回路１１からなる低域のノイズリダクション回路のリダクション量を小さくすれば、低域に対してはノイズリダクションが働かないと共に、低域のノイズリダクション回路は１フレーム間差分信号により働いているため、図４Ｂに示すように、直流ずれは殆ど生じない。
【００５６】
また、図５Ａに示すように、物体Ｂ１にノイズ成分Ｎがあるとする。このノイズ成分Ｎは、高域にある。このため、高域での画面の変化が大きくなる。コアリング回路１４と加算回路１２とからなる高域のノイズリダクション回路が働く。このため、高域のノイズ成分Ｎは、図５Ｂに示すように、除去される。このとき、コアリング回路１３、加算回路１１からなる低域のノイズリダクション回路は、低域でのみ働き、１フレーム間差分信号で動作しているので、直流ずれは生じることはなく、ノイズ成分Ｎだけがキャンセルされることになる。
【００５７】
図６は、この発明の第２の実施形態を示すものである。この例では、３つのフィールドメモリ６５〜６７の縦続接続を使うことで、静止画処理部５４の構成が簡単化するようにしたものである。
【００５８】
図６において、入力端子５１に、ＭＵＳＥ信号が供給される。入力端子５１からのＭＵＳＥ信号は、ノイズリデュース部５２に供給される。ノイズリデュース部５２は、加算回路６１、６２、コアリング回路６３、６４とから構成される。コアリング回路６３には、減算回路７９から、低域成分の１フレーム間差分信号が入力される。加算回路６１で、本線信号とコアリングされた低域成分の１フレーム間差分信号が加算され、低域ノイズが除去される。また、コアリング回路６４には、加算回路７３からの高域成分の２フレーム間差分信号が入力される。加算回路６２で、本線信号とコアリングされた高域成分の２フレーム間差分信号とが加算され、高域ノイズが除去される。
【００５９】
ノイズリデュース部５２の出力は、フィールドメモリ６５、６６、６７の縦続接続に供給される。フィールドメモリ６５〜６７の段間からは、１フィールドづつ遅延された信号が得られる。
【００６０】
フィールドメモリ６７の出力Ｓ１４は、ハイパスフィルタ６８を介して、減算回路６９に供給される。また、フィールドメモリ６５の出力Ｓ１２は、補間及びハイパスフィルタ７０を介して、減算回路６９に供給される。
【００６１】
ハイパスフィルタ６８は、例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分を取り出す（図２Ｂに示す特性）ものである。補間及びハイパスフィルタ７０は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム間差分信号が求められるように補間画素を形成すると共に、例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分を取り出す（図２Ｂに示す特性）ものである。減算回路６９により、高域成分が抜き取られたフィールド遅延回路６７の出力Ｓ１４と、高域成分が抜き取られたフィールドメモリ６５の出力Ｓ１２とが減算され、１フレーム間の高域成分の差分が求められる。
【００６２】
減算回路６９の出力は、ビット長圧縮回路７１に供給される。ビット長圧縮回路７１は、例えばノンリニア特性を用いることにより、ビット長を圧縮するものである。ビット長圧縮回路７１の出力は、フィールドメモリ７２を介して１フィールド遅延されて、加算回路７３に供給される。
【００６３】
また、フィールドメモリ６６の出力Ｓ１３は、補間及びハイパスフィルタ７４を介して、減算回路７５に供給される。ノイズリデュース部５２の出力Ｓ１１は、ハイパスフィルタ７６を介して、減算回路７５に供給される。
【００６４】
補間及びハイパスフィルタ７４は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム間差分が求められるように、補間画素を形成すると共に、例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分を取り出す（図２Ｂに示す特性）ものである。ハイパスフィルタ７６は、例えば周波数４ＭＨｚ以上の成分を取り出す（図２Ｂに示す特性）ものである。減算回路７５により、高域成分が抜き取られたフィールド遅延回路６６の出力Ｓ１３と、高域成分が抜き取られた入力信号Ｓ１１とが減算され、１フレーム間の高域成分の差分信号が求められる。
【００６５】
減算回路７５の出力は、ビット長圧縮回路７７に供給される。ビット長圧縮回路７７は、例えばノンリニア特性を用いることにより、ビット長を圧縮するものである。ビット長圧縮回路７７の出力は、加算回路７３に供給される。
【００６６】
加算回路７３には、フィールドメモリ７２の出力と、ビット長圧縮回路７７の出力が供給される。フィールドメモリ６５、６６、６７の段間からは１フィールドづつ遅延された信号が出力されるので、信号Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４から、夫々、現在のフィールド０Ｖ、１つ前のフィールド（−１Ｖ）、２つ前のフィールド（−２Ｖ）、３つ前のフィールド（−３Ｖ）の信号が出力されているとすると、減算回路６９により
（−１Ｖ）−（−３Ｖ）
が求められる。これがフィールドメモリ７２により１フィールド遅延されるので、フィールドメモリ７２の出力は、
（−２Ｖ）−（−４Ｖ）
となる。
【００６７】
減算回路７５により、現在のフィールド０Ｖと２つ前のフィールド（−２Ｖ）とが減算されるので、ビット長圧縮回路７７の出力は、
０Ｖ−（−２Ｖ）
となる。
【００６８】
従って、加算回路７３では、
（０Ｖ−（−２Ｖ））＋（（−２Ｖ）−（−４Ｖ））＝０Ｖ−（−４Ｖ）
となり、高域成分の２フレーム間差分信号が求められることになる。
【００６９】
このようにして求められた高域成分の２フレーム間差分信号は、動き検出部５３に供給されると共に、ノイズリデュース部５２のコアリング回路６４に供給される。
【００７０】
また、フィールドメモリ６６の出力Ｓ１３は、補間及びローパスフィルタ７８を介して、減算回路７９に供給される。ノイズリデュース部５２の出力Ｓ１１は、ローパスフィルタ８０を介して、減算回路７９に供給される。
【００７１】
補間及びローパスフィルタ７８は、４フィールドで一巡するサンプリングパターンのＭＵＳＥ信号で１フレーム間差分が求められるように補間画素を形成すると共に、例えば周波数４ＭＨｚ以下の成分を取り出す（図２Ａに示す特性）ものである。ローパスフィルタ８０は、例えば周波数４ＭＨｚ以下の成分を取り出す（図２Ａに示す特性）ものである。減算回路７９により、低域成分が抜き取られたフィールドメモリ６６の出力Ｓ１３と、低域成分が抜き取られた入力信号Ｓ１１とが減算され、１フレーム間の低域成分の差分信号が求められる。
【００７２】
フィールドメモリ６５、６６、６７の段間の信号Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４が、夫々、フィールド０Ｖ、フィールド（−１Ｖ）、フィールド（−２Ｖ）、フィールド（−３Ｖ）の信号であるとすると、減算回路７９により
０Ｖ−（−２Ｖ）
が求められる。
【００７３】
このようにして求められた低域成分の１フレーム間差分信号は、動き検出部５３に供給されると共に、ノイズリデュース部５２のコアリング回路６３に供給される。
【００７４】
動き検出回路部５３には、加算回路７３からの高域成分の２フレーム間差分信号と、減算回路７９からの低域成分の１フレーム間差分信号とが入力される。動き検出回路５３は、この高域成分の２フレーム間差分信号と、低域成分の１フレーム間差分信号とを用いて、動き検出を行うものである。この動き検出出力が出力端子５５から出力される。
【００７５】
静止画処理部５４は、４フィールド分の画面から１フレームを内挿する静止画内挿処理を行うものである。静止画処理部５４には、フレーム間内挿回路８１と、フレーム間内挿回路８２と、フィールド間内挿回路８３とが備えられる。ノイズリデュース部５２の出力Ｓ１１と、フィールドメモリ６６の出力Ｓ１３とがフレーム間内挿回路８１に供給される。フィールドメモリ６５の出力Ｓ１２と、フィールドメモリ６７の出力Ｓ１４とがフレーム間内挿回路８２に供給される。フレーム間内挿回路８１の出力と、フレーム間内挿回路８２の出力がフィールド間内挿回路８３に供給される。フィールド間内挿回路８３の出力が出力端子８５から出力される。
【００７６】
このように、フィールドメモリ６５、６６、６７を縦続接続すると、連続する４フィールドの画面の出力をフィールドメモリ６５、６６、６７の段間から得ることができるので、静止画内挿処理部５４の構成を簡単化することができる。
【００７７】
なお、以上の説明では、輝度信号とクロマ信号とを区別せずに説明したが、クロマ信号は、低域の１フレーム差分信号が検出できない。このため、輝度信号のみ、高域成分の２フレーム間差分信号と低域成分の１フレーム間差分信号とを検出するようにし、クロマ信号については、２フレーム間差分信号のみ検出することが考えられる。
【００７８】
【発明の効果】
この発明によれば、高域成分を取り出して２フレーム間差分信号を求め、低域成分を取り出して１フレーム間差分信号を求め、この高域の２フレーム間差分信号と低域の１フレーム間差分信号とを使って動き検出を行っているので、全帯域に渡って２フレーム間差分を検出する場合に比べて冗長にならない。また、２フレーム差分を禁止するためのメモリも不要になる。このため、その分フレームメモリ容量の削減が図れる。
【００７９】
因みに、図７に示した従来のＭＵＳＥデコーダの動き検出回路におけるメモリ容量と、図６に示した本願発明によるＭＵＳＥ方式のデコーダの動き検出回路におけるメモリ容量とを比較すると、以下のようになる。
【００８０】
従来のＭＵＳＥデコーダの動き検出回路では、メモリとして、フレームメモリ１１５と、フレームメモリ１２０と、フィールドメモリ１４３と、フレームメモリ１３４とが設けられる。フレームメモリの容量をＦとし、ビット数を８ビットとし、ビット長圧縮でｍビットに圧縮するとする。この場合、全メモリの容量は、フレームメモリ１１５の容量はＦ、フレームメモリ１２０は（ｍ／８）Ｆ、フィールドメモリ１４３の容量は（３／４）Ｆ、フレームメモリ１３４の容量は（１／８）Ｆとなるので、
１Ｆ＋（ｍ／８）Ｆ＋（３／４）Ｆ＋（１／８）Ｆ＝（１５＋ｍ）Ｆ／８
となる。
【００８１】
これに対して、図６に示した本願発明によるＭＵＳＥ方式のデコーダの動き検出回路では、メモリとして、フィールドメモリ６５、６６、６７、フィールドメモリ７２とが設けられる。従って、全メモリの容量は、
（１／２）Ｆ×３＋（ｍ／１６）Ｆ＝（２４＋ｍ）Ｆ／１６
となる。
【００８２】
従って、
（（１５＋ｍ）Ｆ／８）−（（２４＋ｍ）Ｆ／１６）＝（５＋ｍ）Ｆ／１６
だけ、メモリ容量が削減できることになる。
【００８３】
また、この発明では、高域のみ取り出して２フレーム間差分信号を検出しているので、ダイナミックレンジが広がらず、ビット長圧縮回路でのビット精度の向上が図れる。
【００８４】
更に、この発明では、低域の１フレーム間差分信号と、高域の２フレーム間差分信号とが求められているので、ノイズリダクションを行う際の直流分のずれが少なくなるので、Ｓ／Ｎ比の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態の説明に用いる周波数特性図である。
【図３】ＭＵＳＥ信号のノイズ分布を示す周波分布図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態の説明に用いる略線図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態の説明に用いる略線図である。
【図６】この発明の第２の実施の形態のブロック図である。
【図７】従来のＭＵＳＥデコーダにおける動き検出回路のブロック図である。
【図８】従来のＭＵＳＥデコーダにおける動き検出回路の説明に用いる略線図である。
【図９】従来のＭＵＳＥデコーダにおける動き検出回路の説明に用いる略線図である。
【符号の説明】
２・・・ノイズリデュース部，３・・・動き検出回路部，４・・・静止画処理部，１６，２４・・・ハイパスフィルタ，１８，２２・・・補間及びハイパスフィルタ，１９，２５・・・ビット長圧縮回路，２６・・・補間及びローパスフィルタ，２８・・・ローパスフィルタ
【図１】
0003757473.tif 000002
【図２】
0003757473.tif 000003
【図３】
0003757473.tif 000004
【図４】
0003757473.tif 000005
【図５】
0003757473.tif 000006
【図６】
0003757473.tif 000007
【図７】
0003757473.tif 000008
【図８】
0003757473.tif 000009
【図９】
0003757473.tif 000010