JP4175863B2

JP4175863B2 - Interlaced scanning motion detection circuit and video signal processing apparatus

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Publication number: JP4175863B2
Application number: JP2002310124A
Authority: JP
Inventors: 昭一濱田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: JP2004147116A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛び越し走査の動き検出回路及び映像信号処理装置に関し、特に、動き検出量に基づいた動き適応型の飛び越し順次走査変換又は走査周波数変換を行なうものに係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョン放送の映像信号をモニタに表示する際には、多くは、走査の形態として飛び越し走査が用いられている。しかし、映像信号を飛び越し走査のモニタにて画面表示する場合、ラインフリッカーが発生し、画質が劣化する。かかるラインフリッカーは、飛び越し走査を順次走査に変換し、順次走査の形態で表示することにより除去することができる。該変換は「飛び越し順次走査変換」と呼ばれている。そして、飛び越し順次走査変換機能を備えたテレビジョン受像機も、現在では商品化されている。
【０００３】
飛び越し順次走査変換においては、飛び越し走査で間引かれた走査線の映像信号を補間処理により生成している。かかる補間処理として、動画領域に適したフィールド内補間と、静止画領域に適したフィールド間補間との混合比率を、映像の動き情報（動き量）に応じて、変化させるような動き適応型処理が、主に採用されている。該動き適応型処理を適用した飛び越し順次走査変換において、重要な役割を担うのが、入力映像信号の映像の動き量を動き検出量として検出する動き検出回路である。そして、該動き検出回路については、いろいろな方法が提案されている。
【０００４】
例えば、動き検出回路の従来例として、特許文献１に公開されているような技術がある。以下に、該特許文献１に開示されている従来例について、図５及び図６を用いて説明する。
【０００５】
図５は、前記特許文献１において開示されている動き検出回路の従来の構成を示すブロック構成図である。図５に示す動き検出回路２００において、２１は入力端子、２２，２３はそれぞれ１フィールド遅延回路、２４は減算回路、２５は絶対値回路、２６は正規化回路、２７は１ライン遅延回路、２８は、１フィールド遅延回路、２９は最大値回路、３０は動き検出出力端子を示す。
【０００６】
図６は、飛び越し走査の走査線をモニタの横方向から見た走査線構造図である。図６において、縦軸は走査線の垂直位置を、横軸は時刻即ち映像信号の各フィールドを示している。図６に示す１つ１つの白丸がそれぞれ１本の走査線を表しており、飛び越し走査により、時刻が、（Ａ）及び（Ｃ）の時と、（Ｂ）及び（Ｄ）の時とにより、走査線の位置が飛び飛びにずれていることが分かる。また、図６における時刻（Ｄ）の白四角Ｘは、補間しようとしている補間走査線の位置を表している。ここで、動き適応型の飛び越し順次走査変換処理あるいは走査周波数変換処理（即ち、走査周波数を入力映像信号よりも高い走査周波数の飛び越し走査に変換する処理）とは、動画領域に適したフィールド内補間（図６に示す白丸Ｄ１と白丸Ｄ２との平均値）と、静止画領域に適したフィールド間補間（図６の白丸Ｃ１の値）とを、図５に示す動き検出回路２００の出力である動き検出量ｘに応じて、混合させる処理のことである。
【０００７】
以下、図５に示す従来例における飛び越し走査の動き検出回路２００の動作について更に詳細に説明する。
ここで、図６の白四角が示す補間走査線Ｘの映像信号を生成するための動き検出量ｘが、図５の動き検出回路２００の動き検出出力端子３０に出力されている瞬間について説明する。
図６の現フレームの走査線Ｄ２の映像信号の輝度値とその１フレーム前の走査線Ｂ２の映像信号の輝度値とは、図５の減算回路２４により減算され、図５の絶対値回路２５で絶対値化される。絶対値化されたデータは、各走査線のフレーム間差分の絶対値を示し、図５の正規化回路２６にて、予め定めた或る閾値と比較演算するなどの処理を施して数ビットからなるデータに正規化される。
【０００８】
しかる後に、図５の最大値回路２９において、正規化された前記データのうち、即ち、現フィールドの現ラインＤ２−Ｂ２、１ライン前Ｄ１−Ｂ１、１フィールド前における現フィールドの現ラインと最も近接するラインＣ１−Ａ１の各映像信号における輝度値の差分値のうち、最大値を抽出する。即ち、図６において、Ｄ２とＢ２（現ライン）、Ｄ１とＢ１（１ライン前）、Ｃ１とＡ１（１フィールド前）とのそれぞれの映像信号の輝度値におけるフレーム間差分値から算出された正規化データの中の最大値を最大値回路２９から出力する。つまり、動き検出出力端子３０から出力される動き検出量ｘは、動き適応型の補正を行なうために、補間走査線Ｘの補間計算に使われるものであり、上（Ｄ１）、下（Ｄ２）、１フィールド前（Ｃ１）の各走査線における映像信号の輝度値のフレーム間差分値の最大値から算出される。これにより、補間に使われる可能性のある全ての走査線において、フレーム間差分値が“０”にならない限り、動き無しとは判断しないように構成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−２０７４３１号公報（第２−３頁、図８）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のごとき従来技術によるフレーム間差分値から映像信号の動き情報（動き量）を検出する方法においては、例えば、飛び越し走査の時間標本化周波数（ＮＴＳＣ方式においては３０Ｈｚ）に近い周期的な動きのある動画領域を、動き無し（動き検出漏れ）と判断してしまい、誤った飛び越し順次走査変換又は走査周波数変換を実施することとなり、画質の品位を著しく落とすという問題があった。
かかる画質劣化原因について、具体的な動作例を挙げて、図７及び図８を用いて説明する。
【００１１】
図７は、前記動き検出漏れを引き起こす例を示す映像が順次入力されてくる連続４フィールド分の映像を示している模式図である。即ち、図７においては、白黒の縦縞パターンが、フィールド（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に、飛び越し走査の時間標本化周波数（ＮＴＳＣ方式においては３０Ｈｚ）に近い一定速度で右方向に動いている状態を示しており、各フィールドの映像のほぼ中央に位置している領域を、動き検出漏れを引き起こすことを例示するための注目領域として示している。
【００１２】
図８は、図７に示すほぼ中央の注目領域にて縦に切り取った場合の走査線の映像信号の様子を示すために、飛び越し走査の走査線の横方向から見た走査線構造図である。ここで、図８に示すように、例えばフィールド（ｂ）からフィールド（ｄ）に至る１フレーム分のフレーム周波数即ち時間標本化周波数が、ＮＴＳＣ方式の３０Ｈｚと同一の周期で繰り返されることを示している。図８における各丸は走査線の位置を示し、白丸は走査線の映像信号が白であることを、また、黒丸は走査線の映像信号が黒であることを示している。また、図８に示す横軸の時刻（ａ）乃至（ｄ）は、図７に示す各フィールド（ａ）乃至（ｄ）にそれぞれ対応している。更に、図８に示す白四角Ｘは、補間走査線の位置を示している。
【００１３】
ここで、図７及び図８に示す例においては、補間走査線Ｘの上（Ｄ１）、下（Ｄ２）、１フィールド前（Ｃ１）の各走査線の映像信号の輝度値に関するフレーム間差分値は、全て“０”であることが分かる。つまり、動き検出量ｘとしては“０”（動き無し）として検出され、図７に示すように右方向への動きがある映像信号であったとしても、動き検出漏れを引き起こしている。従って、かかる場合に出力される動き適応型の飛び越し順次走査変換又は走査周波数変換結果の映像は、静止画領域に適したフィールド間補間により、補間走査線も含む走査線の映像信号が垂直方向に一つおきに白黒を繰り返す映像となり、本来の映像からは大きくかけ離れた全く異なる映像になってしまう。かくのごとき縦縞のパターンが高速に移動する映像は、非常に稀ではあるが、全く存在しないわけではない。例えば、文字看板をパンした場合などが、かかる場合に該当している。
【００１４】
動き検出の手段として、前述のごときフレーム間差分値のみを用いる場合、前述した例のように、１フレームで元の信号に戻る３０Ｈｚの映像の動きについては、全く検出することができない。即ち、前述のごときフレーム間差分値により動きを検出する方法には限界があることを示している。
【００１５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、時間標本化周波数に近い周期的な動きがあり、前述のようなフレーム間差分値からは動きを検出することが困難な映像であっても、動き検出漏れが発生しない飛び越し走査の動き検出回路及び該動き検出回路を適用した映像信号処理装置を提供することにあり、動画領域に適したフィールド内補間と静止画領域に適したフィールド間補間とを映像の動き検出量に応じて混合する動き適応型の飛び越し順次走査変換又は走査周波数変換を行なう映像信号処理装置に最適に適用することが可能な動き検出回路を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したごとき目的を達成するために、入力されてくるテレビジョン放送信号を含む飛び越し走査の映像信号における映像の動きを検出する飛び越し走査の動き検出回路において、入力映像信号として入力されてくる飛び越し走査の間引かれた現フィールドにおいて補間すべき垂直位置に隣接する走査線及び一つ前に入力された前フィールドにおいて補間すべき前記垂直位置に位置している走査線のそれぞれの映像信号の輝度値のフレーム間差分値に基づいて映像の動きをそれぞれ検出して、該フレーム間差分値のうちの最大値を第１の動き検出量として出力する第１の動き検出手段と、前記入力映像信号として入力されてくる前記現フィールドの走査線の映像信号を一つ前に入力された前フィールドの走査線の映像信号によって補間して作成された補間フレームの隣接する各走査線の映像信号から輝度値が垂直方向に交互に変化するジグザグ波形として少なくとも連続３回の折れ曲がりが検出され、前記現フィールドにおける走査線の映像信号の輝度値から、前フィールドにおいて現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある、各走査線の映像信号の輝度値を減算して差分値をそれぞれ求め、該差分値の符号の全てが正あるいは負の同じ符号であり、かつ、該差分値の絶対値が全て予め定めた或る下限値を超えていることが検出され、前記現フィールドにおける互いに隣接する走査線の映像信号の輝度値間の差分値を求めると共に、現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある、前フィールドにおける互いに隣接する走査線の映像信号の輝度値間の差分値をそれぞれ求め、該差分値の絶対値が全て予め定めた或る上限値を超えていないことが検出された場合、ジグザグ波形を形成する前記現フィールド及び前フィールドの走査線の映像信号の輝度値を用いて映像の動きを検出して第２の動き検出量として出力する第２の動き検出手段とを備え、前記第１及び第２の２つの動き検出量のうちの最大値又は両者の和のいずれかを、前記入力映像信号の映像の動き検出量として出力するものである。
【００１７】
而して、本発明の前記第１の動き検出量は、前述したような従来例のフレーム間差分値による動き検出量そのものであるが故に、該第１の動き検出量だけでは、問題となっている時間標本化周波数に近い周期的な動きがある映像が入力されてきた場合には、動き検出漏れを引き起こす。即ち、かかる動き検出漏れを引き起こす場合においては、動き適応型の飛び越し順次走査変換処理又は走査周波数変換処理を行なう場合、前述のごとく、静止画用のフィールド間補間が施されてしまうことにより、各走査線からの出力映像が垂直方向に１つおきに違う映像信号となり、モニタに表示した場合には複数の横筋となって見えてしまう。かかる横筋を伴う映像は、櫛状に見えるため、一般に「コーミング」と呼ばれている。
【００１８】
一方、飛び越し走査の映像においては、前記「コーミング」に見られるように、垂直空間周波数が、フレーム映像の最大垂直空間周波数（ＮＴＳＣ方式の場合は、５２５/２ｃｐｈ（cycle per picture height））に達するような高周波数成分が含まれることは、殆ど存在しない。即ち、かくのごとき高周波数成分の映像を飛び越し走査のままモニタに画面表示する場合、ラインフリッカーの発生が激しくなってしまうために、映像の送信側において垂直空間周波数に帯域制限を施し、高周波数成分を含まないようにしていることが多い。
【００１９】
故に、フレーム映像を表示した場合に、「コーミング」に見えるような映像であった場合には、動きによる映像であると判断しても問題にならない。即ち、本発明においては、「コーミング」に見えるようなジグザグ波形の映像を検出した際には、前記第２の動き検出量として付け足すことにより、動きの検出漏れを防いでいる。また、「コーミング」に見えるような映像は、入力映像信号として入力されてくる現フィールドの走査線の映像信号を一つ前に入力された前フィールドの走査線の映像信号によって補間して作成された補間フレームにおいて、各走査線からの出力映像が垂直方向に１つおきに違う映像信号となるため、垂直波形となる各走査線の出力映像の輝度値が垂直方向に交互に変化するジグザグ波形になるという特徴を利用して、前記第２の動き検出量を検出する。
【００２０】
また、本発明においては、前記第２の動き検出量として前記ジグザグ波形を検出する際に、前記ジグザグ波形として少なくとも連続３回の折れ曲がりが検出される場合に、映像の動きを検出して前記第２の動き検出量として出力するものとすることにより、１本のみの走査線の映像信号による垂直エッジは動きとして検出することを行なわないようにしている。
即ち、ジグザグ波形を検出する際に、連続２回の折れ曲がりであることを条件とすると、１走査線からなる垂直エッジを動きと判断してしまう。よって、連続３回の折れ曲がりを、前記第２の動き情報を出力するジグザグ波形を検出するための検出条件とする。
【００２１】
また、本発明は、前記第２の動き情報として、少なくとも連続３回の折れ曲がりを伴うジグザグ波形を検出したときに、該当する補間走査線の位置を動きがあるものとすることに加えて、隣接する上下の補間走査線の位置も動きがあるものとすることにより、ジグザグ波形の検出の結果を上下の補間走査線の位置まで拡張するものである。即ち、前記第２の動き検出量として少なくとも連続３回の折れ曲がりを伴う前記ジグザグ波形が検出された際には、検出された前記第２の動き検出量が、連続３回の折れ曲がりを伴う前記ジグザグ波形の垂直方向の中心位置に相当する補間走査線の位置のみならず、前記ジグザグ波形の前記中心位置から上下に位置する補助走査線の位置にも拡張して、それぞれの位置における前記入力映像信号の映像の動きに対しても適用される。
【００２２】
而して、前記第２の動き検出量の検出条件としている連続して丁度３回の折れ曲がりが存在するジグザグ波形を検出した場合、「コーミング」となって見える補間走査線の上下端１ラインの位置については、動きが検出されない結果を招く恐れがある。かかる事態を防止するために、動きがあるとの前記第２の動き検出量の検出結果を上下の補間走査線の位置にまで拡張することとしている。
【００２３】
更に、本発明における少なくとも連続３回の折れ曲がりを伴うジグザグ波形の検出条件としては、現フィールドにおける走査線の映像信号の輝度値から、一つ前の前フィールドにおいて現フィールドにおける走査線と最も近接する位置にある、各走査線の映像信号の輝度値を減算して求めたそれぞれの差分値の符号が全て正あるいは全て負の同一符号であることと、該差分値の全ての絶対値が予め定めた或る下限値である閾値を超えることとする。
【００２４】
又は、本発明における少なくとも連続３回の折れ曲がりを伴うジグザグ波形の検出条件としては、現フィールドにおける走査線の映像信号の輝度値から、一つ前の前フィールドにおいて現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある、各走査線の映像信号の輝度値を減算して差分値をそれぞれ求め、該差分値の符号が全て正あるいは全て負の同一符号であることと、該差分値の絶対値が全て予め定めた或る下限値である閾値を超えていることと、現フィールドにおける互いに隣接する走査線の映像信号の輝度値間の差分値を求めると共に、現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある、前フィールドにおける互いに隣接する走査線の映像信号の輝度値間の差分値をそれぞれ求め、該差分値の絶対値が全て予め定めた或る上限値を超えていないこと（即ち、換言すれば、現フィールドと前フィールドとにおける各フィールド内の垂直空間周波数がそれぞれ予め定めた上限空間周波数よりも低いこと）とする。
【００２５】
また、本発明は、前記第２の動き検出量として少なくとも連続３回の折れ曲がりを伴う前記ジグザグ波形が検出された際に、前記連続３回の折れ曲がりを伴う前記ジグザグ波形の垂直方向の中心位置に相当する補間走査線の位置における前記第２の動き検出量が、前記補間フレームの隣接する各走査線のうち、現フィールドにおける走査線の映像信号の輝度値から、前フィールドにおいて現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある、各走査線の映像信号の輝度値を減算して求めたそれぞれの差分値のうちの最大値、又は、それぞれの該差分値の平均値、又は、それぞれの誤差分値の和のいずれかであることとする。従って、前述のごとく、ここで求められた前記第２の動き検出量が、前記ジグザグ波形の前記中心位置から上下に位置する補助走査線の位置にも拡張して適用される。
【００２６】
また、本発明における映像信号処理装置としては、動画領域に適したフィールド内補間と静止画領域に適したフィールド間補間とを映像の動き情報に応じて混合する動き適応型の飛び越し順次走査変換又は走査周波数変換を行なう映像信号処理装置において、入力されてくるテレビジョン放送信号を含む飛び越し走査の映像信号に対して、前述したごときいずれかの飛び越し走査の動き検出回路を適用して、検出された動き検出量に基づいて、前記フィールド内補間と前記フィールド間補間とを混合した補間処理を行ない、動き適応型の飛び越し順次走査変換又は走査周波数変換を行なうこととする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る飛び越し走査の動き検出回路及び該動き検出回路を適用した映像信号処理装置に関する実施形態の一例について、図面を用いて説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係る飛び越し走査の動き検出回路に関する実施形態の構成の一例を示すブロック構成図である。図１に示す飛び越し走査の動き検出回路１００において、１は入力端子、２，４，５は１ライン遅延回路、３，６は１フィールド遅延回路、７は減算回路、８は絶対値回路、９は正規化回路、１０は１ライン遅延回路、１１は１フィールド遅延回路、１２は最大値回路、１３はジグザグ検出回路、１４は拡張回路、１５は最大値回路、１６は動き検出出力端子を示す。図１に示す飛び越し走査の動き検出回路１００において、減算回路７〜最大値回路１２までの各回路は、図５に示した従来例の動き検出回路２００の減算回路２４〜最大値回路２９までの各回路と全く同じである。
【００２９】
即ち、減算回路７〜最大値回路１２までの各回路からは、フレーム間差分による第１の動き検出量が生成されるものであり、入力映像信号として入力されてくる飛び越し走査の間引かれた現フィールドにおいて補間すべき垂直位置に隣接する走査線及び一つ前に入力された前フィールドにおいて補間すべき前記垂直位置に位置している走査線のそれぞれの映像信号の輝度値のフレーム間差分値に基づいて映像の動きをそれぞれ検出して、該フレーム間差分値のうちの最大値を前記第１の動き検出量として出力する第１の動き検出手段を構成している。
【００３０】
また、図１のジグザグ検出回路１３〜拡張回路１４の各回路は、図４に示す従来例の動き検出回路２００には備えられていない本発明に特有の回路群である。かかるジグザグ検出回路１３〜拡張回路１４の各回路からは、ジグザグ検出による第２の動き検出量が生成される。即ち、前記入力映像信号として入力されてくる飛び越し走査の間引かれた前記現フィールドの走査線の映像信号を一つ前に入力された前フィールドの走査線の映像信号によって補間して作成された補間フレームの各走査線の映像信号から輝度値が垂直方向に交互に変化するジグザグ波形を検出し、検出された該ジグザグ波形に基づいて映像の動きを検出して第２の動き検出量として出力する第２の動き検出手段を構成している。
【００３１】
また、図１の最大値回路１５により、前記最大値回路１２からの出力である前記第１の動き検出量と前記拡張回路１４からの出力である前記第２の動き検出量とのいずれかの最大値を抽出し、該最大値を動き検出量ｘとして動き検出出力端子１６から出力する。なお、動き検出出力端子１６から出力される動き検出量ｘとしては、前記第１の動き検出量と前記第２の動き検出量との最大値を用いる代わりに、図１の最大値回路１５を加算回路に置換して、前記第１の動き検出量と前記第２の動き検出量との和を用いることとしても良い。
【００３２】
まず、本発明に特有の動作であるジグザグ検出に使用される走査線の映像信号について説明する。図２は、動き検出漏れを引き起こすこととなる場合を例示した前記図７の従来例における映像の連続４フィールドのほぼ中央の注目領域にて縦に切り取った場合の各走査線の中で、各走査線の映像信号のジグザグ検出に使用される走査線の位置関係の様子を横方向から見た走査線構造図である。図２において、白四角Ｘは動き検出量を算出しようとしている補間走査線の位置を示し、Ｄ１，Ｄ２は現フィールドの補間走査線Ｘの上下に隣接して位置している走査線の映像信号を示し、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、一つ前の前フィールドの各走査線の映像信号を示すものであり、現フィールド内で補間しようとしている補間走査線Ｘの位置に隣接する走査線Ｄ１，Ｄ２の位置に最も近接する位置に位置している各走査線のデータを示している。
【００３３】
即ち、Ｃ１，Ｄ１，Ｃ２，Ｄ２，Ｃ３は、入力映像信号として入力されてくる現フィールドの走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２を一つ前に入力された前フィールドの走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３によって補間して作成された補間フレームの隣接する各走査線の映像信号を示している。図１の動き検出回路１００の各回路間を接続している信号線上には、図２に示す各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２及びＣ１乃至Ｃ３が示されている。本発明に特有の動作であるジグザグ波形検出においては、図２に示すごとく、各走査線の映像信号Ｃ１→Ｄ１→Ｃ２→Ｄ２→Ｃ３のように、飛び越し走査として間引かれた現フィールドの走査線の映像信号を、一つ前の前フィールドの各走査線の映像信号により埋め合わせた場合の補間フレーム映像の各走査線を構成している隣接する５ラインを使用する。
【００３４】
次に、図１に示すジグザグ検出回路１３の内部アルゴリズムについて図３を用いて説明する。ここに、図３は、本発明に係るジグザグ波形検出動作を説明するための映像信号の様子の一例を示す輝度グラフであり、縦軸が走査線の垂直位置を示し、横軸が各走査線の映像信号の輝度値を示している。
【００３５】
第２の動き情報として検出したい隣接する少なくとも走査線５ラインの各映像信号からなるジグザグ波形の形状としては、図３に示す（Ａ），（Ｂ）のいずれかの形状に分類される。即ち、例えば、図２に示す現フィールドの各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２が黒、前フィールドの各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が白という例の場合であれば、図３に示す（Ａ）の場合に相当する。図３の（Ａ）の場合であれば、現フィールドの各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２から一つ前の前フィールドの隣接した各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のそれぞれの輝度値をそれぞれ減算した場合、全て負の値となる。一方、図７の（Ｂ）の場合であれば、現フィールドの各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２から一つ前の前フィールドの隣接した各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のそれぞれの輝度値をそれぞれ減算した場合、逆に、全て正の値となる。かかるジグザグ波形を検出する条件を、図２の各走査線における映像信号の輝度値を示す記号を用いて表現すると、次の条件式１により表される。
【００３６】
〔条件式１〕
(Ｄ１＞Ｃ１ and Ｄ１＞Ｃ２ and Ｄ２＞Ｃ２ and Ｄ２＞Ｃ３ ) or
(Ｄ１＜Ｃ１ and Ｄ１＜Ｃ２ and Ｄ２＜Ｃ２ and Ｄ２＜Ｃ３)
【００３７】
即ち、条件式１は、現フィールドの各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２が白又は黒、前フィールドの各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が黒又は白という各輝度値を示している場合が、図３の（Ｂ）又は（Ａ）に示すように、Ｄ１，Ｃ２，Ｄ２の映像信号を有する各走査線の位置において連続３回の折り曲がりを検出していることを示している。而して、条件式１を適用することにより、少なくとも連続３回の折れ曲がりが存在するジグザグ波形を検出することを条件として前記第２の動き検出量を出力するものとし、１本のみの走査線の映像信号による垂直エッジは動きとして検出することを防止することができる。
【００３８】
しかしながら、条件式１のみを用いる場合には、５ラインの各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２及びＣ１，Ｃ２，Ｃ３が全て同程度の輝度値のときであっても、ノイズ等の影響を受けて、条件式１を満足するような各走査線の映像信号Ｃ１→Ｄ１→Ｃ２→Ｄ２→Ｃ３のジグザグ波形を検出してしまう恐れもある。故に、現フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２と、前フィールドにおいて前記各走査線Ｄ１，Ｄ２と最も近接した位置にある、隣接する各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とのそれぞれの輝度値の差分値が、即ち、現フィールドにおける走査線の映像信号の輝度値から前フィールドにおいて現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある各走査線の映像信号の輝度値を減算して求めた差分値が、予め定めた或る下限値である閾値Th1よりも大きいという条件を設定しておくことが必要である。
【００３９】
現フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２と前フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３とのそれぞれの輝度値の差分値と、下限値である閾値Th1との関係を示すと、次の条件式２のように表される。ここに、「abs（）」とは、絶対値化することを意味している。
【００４０】
〔条件式２〕
( abs(Ｄ１-Ｃ１) ＞ Th1 ) and
( abs(Ｄ１-Ｃ２) ＞ Th1 ) and
( abs(Ｄ２-Ｃ２) ＞ Th1 ) and
( abs(Ｄ２-Ｃ３) ＞ Th1 )
【００４１】
また、図７の（Ｃ），（Ｄ）に示すように、各走査線の映像信号Ｃ１→Ｄ１→Ｃ２→Ｄ２→Ｃ３の輝度値がジグザグ波形を形成してはいるものの、現フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２間で輝度値に差がある、あるいは、前フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３間で輝度値に差があるという場合も存在している。かくのごとく、同一フィールド内において隣接する各走査線の映像信号間に輝度値の差がある場合には、かかる輝度値の差が、動きによる「コーミング」であると判断することができない。
【００４２】
故に、ジグザグ波形を検出する場合には、現フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２同士、及び、前フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３同士の差分値の絶対値が、即ち、現フィールドにおける互いに隣接する走査線の映像信号の輝度値間の差分値を求めると共に、現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある、前フィールドにおける互いに隣接する走査線の映像信号の輝度値間の差分値をそれぞれ求め、該差分値の絶対値が、予め定めた或る上限値である閾値Th2よりも小さく、同一フィールド内においてそれぞれ隣接する各走査線の映像信号間の輝度値には殆ど差がないという条件を設定しておくことが必要である。
【００４３】
現フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｄ１，Ｄ２同士の輝度値の差分値、及び、前フィールドの隣接する各走査線の映像信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３同士の輝度値の差分値と、上限値である閾値Th2との関係を示すと、次の条件式３のように表される。ここに、「abs（）」とは、絶対値化することを意味している。
【００４４】
〔条件式３〕
( abs(Ｄ１-Ｄ２) ＜ Th2 ) and
( abs(Ｃ１-Ｃ２) ＜ Th2 ) and
( abs(Ｃ２-Ｃ３) ＜ Th2 )
【００４５】
以上に示した、条件式１，２，３を全て同時に満たしたとき、図１に示すジグザグ検出回路１３は、動きありを検出し、前記第２の動き検出量を拡張回路１４に出力する。ここで、現フィールドと前フィールドとにおける各フィールド内の隣接する各走査線間の映像信号の輝度値を減算して求めた差分値の全ての絶対値が予め定めた或る上限値を超えていないこととする条件式３は、換言すると、現フィールドと前フィールドとのそれぞれにおけるフィールド内の垂直空間周波数が予め定めた空間周波数の上限値を超えていないことを意味している。
【００４６】
また、ここで、前記第２の動き検出量として少なくとも連続３回の折れ曲がりを伴うジグザグ波形が検出された際に、前記連続３回の折れ曲がりを伴う前記ジグザグ波形の垂直方向の中心位置に相当する補間走査線の位置における前記第２の動き検出量が、前記補間フレームの隣接する各走査線のうち、現フィールドにおける走査線の映像信号の輝度値から前フィールドにおいて現フィールドにおける当該走査線と最も近接する位置にある各走査線の映像信号の輝度値を減算して求めたそれぞれの差分値のうちの最大値、又は、それぞれの該差分値の平均値、又は、それぞれの該差分値の和のいずれかであることとする。
次に、図１の拡張回路１４の内部アルゴリズムについて詳細に説明する。
【００４７】
次に、図１の拡張回路１４の内部アルゴリズムについて詳細に説明する。
図１の拡張回路１４においては、ジグザグ検出回路１３において動きありとの前記第２の動き検出量が出力された場合、動き検出がなされた動き領域を該第２の動き検出量により補間を行なう補間走査線Ｘの位置のみならず、隣接する上下の補間走査線１ラインずつの位置に対しても、該第２の動き検出量を適用して、動きありとする領域を拡張する。即ち、５ラインの各走査線の映像信号Ｃ１→Ｄ１→Ｃ２→Ｄ２→Ｃ３の輝度値から求めたジグザグ波形の検出結果として求められた前記第２の動き検出量は、図２に示す補間走査線Ｘを中心として、現フィールドの隣接する上下の２ラインの走査線の映像信号と前フィールドの隣接する３ラインの走査線の映像信号とが、いわゆる「コーミング」と見られる状態になっている場合に検出されているものである。而して、かかる「コーミング」と見られる状態の検出結果を前記第２の動き検出量として用いることにより、時間標本化周波数に近い周期的な動きがある映像においても、動き検出漏れを防ぐことができ、補間走査線Ｘの位置は、動き領域に適したフィールド内補間により補間することができる。
【００４８】
しかしながら、丁度連続３回の折れ曲がりが存在するジグザグ波形が検出された場合、補間走査線Ｘと同様に、補間走査線Ｘの上下端１ラインの補間走査線も、「コーミング」として出力する領域に含まれているにも関わらず、「コーミング」となって見える補間走査線Ｘの上下端１ラインの補助走査線を含む領域については、動きとしては検出されない結果を招く恐れもある。かかる事態を防止するために、ジグザグ検出回路１３においてジグザグ検出結果として動きありとの前記第２の動き検出量が出力されてきた場合、拡張回路１４において、動き検出がなされた動き領域を上下端１ラインずつの補助走査線の位置まで拡張させることとしている。
【００４９】
以上に説明したごとき飛び越し走査の動き検出回路１００を用いて映像信号を処理する映像信号処理回路を構成することにより、映像の動きが時間標本化周波数に近い周期的な動きを伴っている場合であっても、動き検出漏れを防止して、前記第１の動き検出量と前記第２の動き検出量との最大値又は和を用いて、動き適応型の飛び越し順次走査変換処理あるいは走査周波数変換処理を施すことにより、入力映像信号に忠実な自然な映像信号を出力することを可能としている。また、補間走査線の映像信号として求めたい局所的な場所における動きの有無を判定するに当たって、一つ前の前フィールドを含め隣接する少なくとも合計５走査線（ライン）の映像信号の輝度値が、即ち、入力映像信号として入力されてくる飛び越し走査の間引かれた現フィールドの走査線の映像信号を一つ前に入力された前フィールドの走査線の映像信号によって補間して作成された補間フレームにおいて互いに隣接する各走査線の映像信号の輝度値が、少なくとも連続３回の折り曲がりを有するジグザグ波形からなっていることに基づいて、前記第２の動き検出量として動きを検出することとしているので、静止画の垂直エッジ部において、誤って動きありとする動き誤検出も防止することも可能としている。
【００５０】
次に、前記飛び越し走査の動き検出回路１００を適用した映像信号処理装置の一構成例について、図４を用いて説明する。ここに、図４は、飛び越し走査の映像信号を処理し、動画・静止画に関わらず、画質劣化を低減可能とする最適な補間を行なうことができる動き適応型の映像信号処理装置の構成の一例を示すブロック構成図である。
【００５１】
図４に示す映像信号処理装置１５０において、１００は入力端子１５０ａから入力されてくる飛び越し走査の映像信号の動き量を動き検出量として検出する図１に示すごとき動き検出回路を示し、１１０は静止画用としてフィールド間補間フィルタリング処理を行なう静止画用補間フィルタを示し、１２０は動画用としてフィールド内補間フィルタリング処理を行なう動画用補間フィルタを示し、１３０は動き検出回路１００の動き検出量に応じて静止画用補間フィルタ１１０と動画用補間フィルタ１２０との出力補間映像信号を混合する混合器を示し、１４０は、入力端子１５０ａからの映像信号と混合器１３０からの映像信号とを用いて所望の映像信号に変換して、出力端子１５０ｂに出力する変換器を示している。
【００５２】
次に、図４に示す映像信号処理回路１５０の動作について説明する。まず、入力端子１５０ａから入力されてくる映像信号は、静止画用補間フィルタ１１０に入力されて、入力映像信号が静止画像であると仮定して、１フィールド前の映像信号により静止画用補間映像信号が生成される。また、入力端子１５０ａからの入力映像信号は、動画用補間フィルタ１２０にも入力され、入力映像信号が動画像であると仮定して、当該フィールドの映像信号のみを用いて動画用補間映像信号が生成される。更に、入力端子１５０ａからの入力映像信号は、動き検出回路１００にも入力されて、図１乃至図３において説明したごとき動き検出処理が施されて、動き検出量ｘが生成される。
【００５３】
次いで、静止画用補間フィルタ１１０から出力されてくる静止画用補間映像信号と動画用補間フィルタ１２０から出力されてくる動画用補間映像信号とが、混合器１３０において、動き検出回路１００からの動き検出量ｘに応じて混合処理がなされ、動き適応補間映像信号として出力される。即ち、動き検出量ｘが小さく、静止画像に近ければ、より静止画用補間映像信号を多く混合し、逆に、動き検出量ｘが大きく、動画像に近ければ、より動画用補間映像信号を多く混合する。
混合器１３０からの該動き適応補間映像信号は、入力端子１５０ａからの入力映像信号と共に、変換器１４０に入力され、順次走査の映像信号もしくは入力映像信号の走査周波数よりも高い飛び越し走査の映像信号に変換されて、出力端子１５０ｂから出力される。而して、動画像と静止画像との切り替わりや時間標本化周波数に近い周期的な映像の動きがある映像信号であっても、急激に解像度が変化したり、不自然な映像信号が生成されてしまうこともなく、より自然な映像信号を出力することが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る飛び越し走査の動き検出回路によれば、従来技術において動き検出漏れを発生させていた時間標本化周波数に近い周期的な動きがある映像の場合であっても、動き検出漏れを生じさせない高性能な飛び越し走査の動き検出回路を実現することができる。また、現フィールドの隣接する上下２ラインの走査線の映像信号と、一つ前の前フィールドにおいて現フィールドの隣接する上下２ラインに最も近接した位置にある隣接する３ラインの走査線の映像信号とからなる少なくとも合計５ラインの映像信号の輝度値が、少なくとも連続３回の折り曲がりが存在するジグザグ波形からなっていることに基づいて、動きを検出しているので、静止画の垂直エッジにおいては、誤って動きありとする動き誤検出を防止することができる。
【００５５】
而して、本発明に係る飛び越し走査の動き検出回路を用いて映像信号処理装置を構成することにより、動き適応型の飛び越し順次走査変換処理あるいは走査周波数変換処理を行なうことにより、より自然な映像信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る飛び越し走査の動き検出回路に関する実施形態の構成の一例を示すブロック構成図である。
【図２】動き検出漏れを引き起こすこととなる映像の連続４フィールドの各走査線の中で、各走査線の映像信号のジグザグ検出に使用される走査線の位置関係の様子を横方向から見た走査線構造図である。
【図３】本発明に係るジグザグ波形検出動作を説明するための映像信号の様子の一例を示す輝度グラフである。
【図４】飛び越し走査の映像信号を処理する動き適応型の映像信号処理装置の構成の一例を示すブロック構成図である。
【図５】飛び越し走査の動き検出回路の従来の構成を示すブロック構成図である。
【図６】飛び越し走査の走査線をモニタの横方向から見た走査線構造図である。
【図７】動き検出漏れを引き起こす例を示す映像が順次入力されてくる連続４フィールド分の映像を示している模式図である。
【図８】図７に示すほぼ中央の注目領域にて縦に切り取った場合の走査線の映像信号の様子を示すために、飛び越し走査の走査線の横方向から見た走査線構造図である。
【符号の説明】
１…入力端子、２…１ライン遅延回路、３…１フィールド遅延回路、４…１ライン遅延回路、５…１ライン遅延回路、６…１フィールド遅延回路、７…減算回路、８…絶対値回路、９…正規化回路、１０…１ライン遅延回路、１１…１フィールド遅延回路、１２…最大値回路、１３…ジグザグ検出回路、１４…拡張回路、１５…最大値回路、１６…動き検出出力端子、２１…入力端子、２２…１フィールド遅延回路、２３…１フィールド遅延回路、２４…減算回路、２５…絶対値回路、２６…正規化回路、２７…１ライン遅延回路、２８…１フィールド遅延回路、２９…最大値回路、３０…動き検出出力端子、１００…動き検出回路、１１０…静止画用補間フィルタ、１２０…動画用補間フィルタ、１３０…混合器、１４０…変換器、１５０…映像信号処理装置、１５０ａ…入力端子、１５０ｂ…出力端子、２００…動き検出回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motion detection circuit and video signal processing apparatus for interlaced scanning, and more particularly, to a motion adaptive type interlaced sequential scanning conversion or scanning frequency conversion based on a motion detection amount.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a television broadcast video signal is displayed on a monitor, interlaced scanning is often used as a scanning form. However, when the video signal is displayed on the screen by the interlace scanning monitor, line flicker occurs and the image quality deteriorates. Such line flicker can be removed by converting interlaced scanning into sequential scanning and displaying it in the form of sequential scanning. This conversion is called “interlaced progressive scan conversion”. A television receiver having an interlaced progressive scan conversion function is also commercialized at present.
[0003]
In the interlaced progressive scan conversion, the video signal of the scanning line thinned out by interlaced scanning is generated by interpolation processing. As such interpolation processing, motion adaptive processing that changes the mixing ratio between intra-field interpolation suitable for a moving image region and inter-field interpolation suitable for a still image region according to video motion information (motion amount). However, it is mainly adopted. An important role in interlaced progressive scan conversion to which the motion adaptive processing is applied is a motion detection circuit that detects the motion amount of the video of the input video signal as a motion detection amount. Various methods have been proposed for the motion detection circuit.
[0004]
For example, as a conventional example of a motion detection circuit, there is a technique disclosed in Patent Document 1. Hereinafter, a conventional example disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS.
[0005]
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional configuration of the motion detection circuit disclosed in Patent Document 1. In FIG. In the motion detection circuit 200 shown in FIG. 5, 21 is an input terminal, 22 and 23 are 1-field delay circuits, 24 is a subtraction circuit, 25 is an absolute value circuit, 26 is a normalization circuit, 27 is a 1-line delay circuit, 28 Denotes a one-field delay circuit, 29 denotes a maximum value circuit, and 30 denotes a motion detection output terminal.
[0006]
FIG. 6 is a scanning line structure diagram of the scanning line for interlaced scanning as viewed from the horizontal direction of the monitor. In FIG. 6, the vertical axis represents the vertical position of the scanning line, and the horizontal axis represents time, that is, each field of the video signal. Each white circle shown in FIG. 6 represents one scanning line, and by interlaced scanning, the time is (A) and (C), and (B) and (D). It can be seen that the positions of the scanning lines are staggered. A white square X at time (D) in FIG. 6 represents the position of the interpolation scanning line to be interpolated. Here, the motion-adaptive interlaced progressive scanning conversion processing or scanning frequency conversion processing (that is, processing for converting the scanning frequency into interlaced scanning with a scanning frequency higher than that of the input video signal) is intra-field interpolation suitable for a moving image region. (Average value of white circle D1 and white circle D2 shown in FIG. 6) and inter-field interpolation suitable for the still image area (value of white circle C1 in FIG. 6) are outputs of the motion detection circuit 200 shown in FIG. This is a process of mixing according to the motion detection amount x.
[0007]
The operation of the interlaced scanning motion detection circuit 200 in the conventional example shown in FIG. 5 will be described in more detail below.
Here, the moment when the motion detection amount x for generating the video signal of the interpolation scanning line X indicated by the white square in FIG. 6 is output to the motion detection output terminal 30 of the motion detection circuit 200 in FIG. 5 will be described. .
The luminance value of the video signal on the scanning line D2 in the current frame in FIG. 6 and the luminance value of the video signal on the scanning line B2 in the previous frame are subtracted by the subtracting circuit 24 in FIG. 5, and the absolute value circuit 25 in FIG. Is converted to an absolute value. The absolute valued data indicates the absolute value of the inter-frame difference of each scanning line, and the normalization circuit 26 in FIG. 5 performs processing such as comparison with a predetermined threshold value from several bits. Normalized to the data.
[0008]
Thereafter, in the maximum value circuit 29 of FIG. 5, among the normalized data, that is, the current line D2-B2 of the current field, the D1-B1 of the previous line, the current line of the current field of the previous field, and the most. The maximum value is extracted from the difference values of the luminance values in the video signals of the adjacent lines C1-A1. That is, in FIG. 6, the normal values calculated from the inter-frame difference values in the luminance values of the respective video signals of D2 and B2 (current line), D1 and B1 (one line before), and C1 and A1 (one field before). The maximum value in the digitized data is output from the maximum value circuit 29. That is, the motion detection amount x output from the motion detection output terminal 30 is used for interpolation calculation of the interpolation scanning line X in order to perform motion adaptive correction, and is above (D1) and below (D2). It is calculated from the maximum value of the inter-frame difference value of the luminance value of the video signal in each scanning line one field before (C1). As a result, all the scanning lines that may be used for interpolation are configured not to determine that there is no motion unless the inter-frame difference value becomes “0”.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-207431 (page 2-3, FIG. 8)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of detecting the motion information (motion amount) of the video signal from the inter-frame difference value according to the conventional technique as described above, for example, a periodicity close to the interlaced scanning time sampling frequency (30 Hz in the NTSC system). There is a problem in that a moving image area with motion is determined to have no motion (motion detection omission) and erroneous interlaced sequential scanning conversion or scanning frequency conversion is performed, which significantly degrades the quality of image quality.
The cause of the image quality deterioration will be described with reference to FIGS. 7 and 8 with a specific operation example.
[0011]
FIG. 7 is a schematic diagram showing videos for four consecutive fields in which videos showing examples of the motion detection omission are sequentially input. That is, in FIG. 7, the black and white vertical stripe pattern has a constant speed close to the interlaced scanning time sampling frequency (30 Hz in the NTSC system) in the order of fields (a), (b), (c), and (d). In FIG. 6, the state of moving rightward is shown, and the region located almost in the center of the video of each field is shown as a region of interest for illustrating that a motion detection omission occurs.
[0012]
FIG. 8 is a scanning line structure diagram seen from the lateral direction of the scanning line of the interlaced scanning in order to show the state of the video signal of the scanning line when it is vertically cut out in the substantially central region of interest shown in FIG. . Here, as shown in FIG. 8, for example, the frame frequency for one frame from the field (b) to the field (d), that is, the time sampling frequency is repeated at the same cycle as 30 Hz of the NTSC system. Yes. Each circle in FIG. 8 indicates the position of the scanning line, a white circle indicates that the video signal of the scanning line is white, and a black circle indicates that the video signal of the scanning line is black. Also, the times (a) to (d) on the horizontal axis shown in FIG. 8 correspond to the fields (a) to (d) shown in FIG. 7, respectively. Further, a white square X shown in FIG. 8 indicates the position of the interpolation scanning line.
[0013]
Here, in the example shown in FIGS. 7 and 8, the inter-frame difference value regarding the luminance value of the video signal of each scanning line above (D1), below (D2), and one field before (C1) of the interpolation scanning line X. Are all "0". That is, the motion detection amount x is detected as “0” (no motion), and even if the video signal has a rightward motion as shown in FIG. 7, a motion detection omission is caused. Accordingly, the motion-adapted interlaced progressive scan conversion or scan frequency conversion result image output in such a case is obtained by performing the inter-field interpolation suitable for the still image area so that the video signal of the scan line including the interpolated scan line is in the vertical direction. Every other black-and-white image is repeated, and the image is completely different from the original image. Such an image in which the pattern of vertical stripes moves at high speed is very rare, but it is not completely absent. For example, the case where a character signboard is panned corresponds to such a case.
[0014]
When only the inter-frame difference value as described above is used as the motion detection means, the motion of the 30 Hz video that returns to the original signal in one frame cannot be detected at all as in the above-described example. In other words, this indicates that there is a limit to the method for detecting motion based on the inter-frame difference value as described above.
[0015]
The present invention has been made in view of such a problem, and the object thereof is a periodic movement close to the time sampling frequency, and it is difficult to detect the movement from the inter-frame difference value as described above. It is to provide a motion detection circuit for interlaced scanning that does not cause omission of motion detection even for video, and a video signal processing device to which the motion detection circuit is applied. Provided is a motion detection circuit that can be optimally applied to a video signal processing apparatus that performs motion-adaptive interlaced sequential scanning conversion or scanning frequency conversion that mixes suitable inter-field interpolation in accordance with video motion detection amount. There is.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is an input video signal input to an interlaced scanning motion detection circuit that detects video motion in an interlaced video signal including an input television broadcast signal. Each image of the scan line adjacent to the vertical position to be interpolated in the current field thinned out during the interlaced scanning and the scan line located in the vertical position to be interpolated in the previous input previous field First motion detection means for detecting motion of the video based on the inter-frame difference value of the luminance value of the signal and outputting the maximum value of the inter-frame difference values as a first motion detection amount; The video signal of the scanning line of the current field that is input as the input video signal is determined by the video signal of the scanning line of the previous field that is input immediately before. At least three consecutive bends are detected as zigzag waveforms whose luminance values are alternately changed in the vertical direction from the video signals of the adjacent scanning lines of the interpolated frame generated in the meantime, and the video signals of the scanning lines in the current field are detected. Subtract the luminance value of the video signal of each scanning line at the position closest to the current scanning line in the current field from the luminance value of the previous field to obtain a difference value, and all the signs of the difference value are correct. Alternatively, it is detected that the absolute value of the difference value is the same as the negative sign and that all the absolute values of the difference values exceed a predetermined lower limit value, and the luminance values of the video signals of the scanning lines adjacent to each other in the current field are detected. Of the video signals of the scanning lines adjacent to each other in the previous field at the position closest to the scanning line in the current field. Obtaining a difference value between degrees value respectively, if it is detected that does not exceed a certain limit the absolute value of said difference value is any predetermined The luminance values of the video signals of the scanning lines of the current field and the previous field forming the zigzag waveform are used. Second motion detection means for detecting the motion of the video and outputting it as a second motion detection amount, either the maximum value or the sum of the two of the first and second motion detection amounts Are output as the motion detection amount of the video of the input video signal.
[0017]
Thus, since the first motion detection amount of the present invention is the motion detection amount itself based on the inter-frame difference value as described above, the first motion detection amount alone is a problem. If an image having a periodic motion close to the current time sampling frequency is input, a motion detection omission is caused. That is, in the case of causing such a motion detection omission, when performing the motion-adaptive interlaced sequential scan conversion process or the scan frequency conversion process, as described above, the inter-field interpolation for still images is performed. The video output from the scanning line is different every other video signal in the vertical direction, and when displayed on the monitor, it appears as a plurality of horizontal stripes. Since an image with such horizontal stripes looks like a comb, it is generally called “combing”.
[0018]
On the other hand, in the interlaced scanning video, the vertical spatial frequency reaches the maximum vertical spatial frequency of the frame video (525/2 cph (cycle per picture height) in the case of the NTSC system) as seen in the “combing”. Such high frequency components are hardly included. In other words, when high-frequency component video is displayed on a monitor screen with interlaced scanning, the occurrence of line flickering becomes severe. In many cases, the ingredients are not included.
[0019]
Therefore, when a frame image is displayed and the image looks like “combing”, it is not a problem to determine that the image is a motion image. In other words, in the present invention, when a zigzag waveform image that looks like “combing” is detected, it is added as the second motion detection amount to prevent motion detection omission. Also, a video that looks like “combing” is created by interpolating the video signal of the scanning line of the current field input as the input video signal with the video signal of the scanning line of the previous field that was input immediately before. In the interpolated frame, the output video from each scanning line becomes a different video signal every other in the vertical direction, so the zigzag waveform in which the luminance value of the output video of each scanning line that becomes the vertical waveform changes alternately in the vertical direction The second motion detection amount is detected by using the feature of becoming.
[0020]
Further, in the present invention, when detecting the zigzag waveform as the second motion detection amount, if at least three consecutive bends are detected as the zigzag waveform, the motion of the video is detected and the first motion detection is performed. By outputting as a motion detection amount of 2, the vertical edge by the video signal of only one scanning line is not detected as motion.
That is, when detecting a zigzag waveform, if it is a condition that the curve is bent twice in succession, a vertical edge consisting of one scanning line is determined as a motion. Therefore, three consecutive bends are set as detection conditions for detecting a zigzag waveform that outputs the second motion information.
[0021]
In the present invention, when the zigzag waveform with at least three consecutive bends is detected as the second motion information, the position of the corresponding interpolated scanning line has motion, By assuming that the positions of the upper and lower interpolation scanning lines to be moved also move, the detection result of the zigzag waveform is extended to the positions of the upper and lower interpolation scanning lines. That is, when the zigzag waveform with at least three consecutive bends is detected as the second motion detection amount, the detected second motion detection amount becomes the zigzag with three consecutive bends. Not only the position of the interpolation scanning line corresponding to the center position in the vertical direction of the waveform, but also the position of the auxiliary scanning line positioned above and below the center position of the zigzag waveform, and the input video signal at each position This also applies to the motion of the video.
[0022]
Thus, when a zigzag waveform having three consecutive bends as the detection condition of the second motion detection amount is detected, the upper and lower ends of one line of the interpolation scanning line that appears to be “combing” are displayed. As for the position, there is a possibility of causing a result that no movement is detected. In order to prevent such a situation, the detection result of the second motion detection amount that there is a motion is extended to the positions of the upper and lower interpolation scanning lines.
[0023]
Further, as a detection condition of the zigzag waveform with at least three consecutive bends in the present invention, the closest value to the scanning line in the current field in the previous previous field is based on the luminance value of the video signal of the scanning line in the current field. The sign of each difference value obtained by subtracting the luminance value of the video signal of each scanning line at the position is all positive or all the same negative sign, and all absolute values of the difference values are predetermined. The threshold value that is a certain lower limit value is exceeded.
[0024]
Alternatively, the detection condition of the zigzag waveform with at least three consecutive bends in the present invention is the closest to the scanning line in the current field in the previous previous field based on the luminance value of the video signal of the scanning line in the current field. The difference value is obtained by subtracting the luminance value of the video signal of each scanning line at the position where the difference values are all positive or negative, and the absolute value of the difference value is The difference between all the predetermined lower limit threshold values and the luminance values of the video signals of the scanning lines adjacent to each other in the current field is obtained, and the closest to the scanning line in the current field is obtained. The difference values between the luminance values of the video signals of the scanning lines adjacent to each other in the previous field at the position are respectively obtained, and the absolute values of the difference values are all predetermined. That does not exceed a certain upper limit value (i.e., in other words, lower than the upper limit spatial frequency vertical spatial frequencies in each field in the current and previous fields are predetermined, respectively) to.
[0025]
Further, the present invention provides a vertical center position of the zigzag waveform with three consecutive bends when the zigzag waveform with at least three consecutive bends is detected as the second motion detection amount. The second motion detection amount at the position of the corresponding interpolated scanning line is determined from the luminance value of the video signal of the scanning line in the current field among the adjacent scanning lines of the interpolated frame, in the current field in the current field. The maximum value of each difference value obtained by subtracting the luminance value of the video signal of each scanning line at the position closest to the line, or the average value of each difference value, or each error It shall be one of the sums of the minute values. Therefore, as described above, the second motion detection amount obtained here is also applied to the position of the auxiliary scanning line positioned above and below the center position of the zigzag waveform.
[0026]
Further, the video signal processing apparatus according to the present invention is a motion adaptive type interlaced sequential scan conversion or a combination of intra-field interpolation suitable for a moving image area and inter-field interpolation suitable for a still image area according to video motion information. In the video signal processing apparatus that performs scanning frequency conversion, the video signal of the interlaced scanning including the input television broadcast signal is detected by applying one of the interlaced scanning motion detection circuits as described above. Based on the motion detection amount, interpolation processing in which the intra-field interpolation and the inter-field interpolation are mixed is performed, and motion adaptive interlaced sequential scanning conversion or scanning frequency conversion is performed.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment relating to a motion detection circuit for interlaced scanning and a video signal processing apparatus to which the motion detection circuit according to the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an embodiment relating to a motion detection circuit for interlaced scanning according to the present invention. In the interlaced scanning motion detection circuit 100 shown in FIG. 1, 1 is an input terminal, 2, 4 and 5 are 1-line delay circuits, 3 and 6 are 1-field delay circuits, 7 is a subtraction circuit, 8 is an absolute value circuit, 9 Is a normalization circuit, 10 is a 1-line delay circuit, 11 is a 1-field delay circuit, 12 is a maximum value circuit, 13 is a zigzag detection circuit, 14 is an expansion circuit, 15 is a maximum value circuit, and 16 is a motion detection output terminal. . In the interlaced scanning motion detection circuit 100 shown in FIG. 1, the circuits from the subtraction circuit 7 to the maximum value circuit 12 are connected to the subtraction circuit 24 to the maximum value circuit 29 of the conventional motion detection circuit 200 shown in FIG. It is exactly the same as each circuit.
[0029]
That is, each circuit from the subtracting circuit 7 to the maximum value circuit 12 generates a first motion detection amount based on an inter-frame difference, and is skipped during interlaced scanning input as an input video signal. The inter-frame difference value between the luminance values of the video signals of the scanning line adjacent to the vertical position to be interpolated in the current field and the scanning line located in the vertical position to be interpolated in the previous field input in the previous field The first motion detecting means for detecting the motion of the video based on each and outputting the maximum value of the inter-frame difference values as the first motion detection amount is configured.
[0030]
Further, each circuit of the zigzag detection circuit 13 to the expansion circuit 14 in FIG. 1 is a circuit group unique to the present invention which is not provided in the conventional motion detection circuit 200 shown in FIG. A second motion detection amount based on zigzag detection is generated from each of the zigzag detection circuit 13 to the expansion circuit 14. That is, it is created by interpolating the video signal of the scanning line of the current field thinned out during the interlaced scanning inputted as the input video signal with the video signal of the scanning line of the previous field inputted one before. A zigzag waveform whose luminance value alternately changes in the vertical direction is detected from the video signal of each scanning line of the interpolated frame, and the motion of the video is detected based on the detected zigzag waveform and output as a second motion detection amount. The second motion detecting means is configured.
[0031]
Further, the maximum value circuit 15 in FIG. 1 can select either the first motion detection amount that is an output from the maximum value circuit 12 or the second motion detection amount that is an output from the expansion circuit 14. The maximum value is extracted, and the maximum value is output from the motion detection output terminal 16 as the motion detection amount x. As the motion detection amount x output from the motion detection output terminal 16, instead of using the maximum value of the first motion detection amount and the second motion detection amount, the maximum value circuit 15 of FIG. A sum of the first motion detection amount and the second motion detection amount may be used instead of the adder circuit.
[0032]
First, a video signal of a scanning line used for zigzag detection which is an operation unique to the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a case where each of the scanning lines in the case where the image is vertically cut in the attention area at the center of approximately four consecutive fields of the image in the conventional example of FIG. It is the scanning line structure figure which looked at the mode of the positional relationship of the scanning line used for the zigzag detection of the video signal of a scanning line from the horizontal direction. In FIG. 2, white square X indicates the position of the interpolation scanning line for which the motion detection amount is to be calculated, and D1 and D2 are video signals of the scanning lines located adjacent to the upper and lower sides of the interpolation scanning line X in the current field. C1, C2, and C3 indicate video signals of the respective scanning lines of the previous previous field, and scanning lines D1, adjacent to the position of the interpolation scanning line X to be interpolated in the current field are shown. The data of each scanning line located at the position closest to the position of D2 is shown.
[0033]
That is, C1, D1, C2, D2, and C3 are the video signals C1 and C2 of the scanning line of the previous field that are input the previous video signal D1 and D2 of the scanning line of the current field that are input as the input video signal. The video signal of each scanning line which adjoins the interpolation frame produced by interpolating by C2 and C3 is shown. Video signals D1, D2 and C1 to C3 of each scanning line shown in FIG. 2 are shown on signal lines connecting the respective circuits of the motion detection circuit 100 of FIG. In the zigzag waveform detection, which is an operation peculiar to the present invention, as shown in FIG. 2, the scanning of the current field thinned out as an interlaced scanning, such as the video signal C1->D1->C2->D2-> C3 of each scanning line. The adjacent five lines constituting each scanning line of the interpolated frame video when the video signal of the line is filled with the video signal of each scanning line of the previous previous field are used.
[0034]
Next, the internal algorithm of the zigzag detection circuit 13 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a luminance graph showing an example of the state of the video signal for explaining the zigzag waveform detection operation according to the present invention. The vertical axis indicates the vertical position of the scanning line, and the horizontal axis indicates each scanning line. The luminance value of the video signal is shown.
[0035]
The shape of the zigzag waveform consisting of video signals of at least 5 adjacent scanning lines to be detected as the second motion information is classified into one of the shapes (A) and (B) shown in FIG. That is, for example, in the case where the video signals D1 and D2 of the scanning lines in the current field shown in FIG. 2 are black and the video signals C1, C2 and C3 of the scanning lines in the previous field are white, FIG. This corresponds to the case of (A) shown. In the case of FIG. 3A, the respective luminance values of the video signals C1, C2, C3 of the adjacent scanning lines of the previous field immediately before the video signals D1, D2 of the respective scanning lines of the current field. When each is subtracted, all become negative values. On the other hand, in the case of FIG. 7B, each of the video signals C1, C2, and C3 of each scanning line adjacent to the previous previous field from the video signals D1 and D2 of each scanning line of the current field. Conversely, when the luminance values are subtracted, all of them become positive values. When the condition for detecting such a zigzag waveform is expressed using a symbol indicating the luminance value of the video signal in each scanning line in FIG.
[0036]
[Condition 1]
(D1> C1 and D1> C2 and D2> C2 and D2> C3) or
(D1 <C1 and D1 <C2 and D2 <C2 and D2 <C3)
[0037]
That is, the conditional expression 1 indicates the luminance values that the video signals D1, D2 of each scanning line in the current field are white or black, and the video signals C1, C2, C3 of each scanning line of the previous field are black or white. The case indicates that the bending is detected three times continuously at the position of each scanning line having the video signals of D1, C2, and D2, as shown in FIG. . Thus, by applying the conditional expression 1, the second motion detection amount is output on condition that a zigzag waveform having at least three consecutive bends is detected, and only one scanning line is output. It is possible to prevent the vertical edge caused by the video signal from being detected as a motion.
[0038]
However, when only conditional expression 1 is used, even when the video signals D1, D2 and C1, C2, C3 of the five scanning lines all have the same luminance value, they are affected by noise and the like. Thus, there is a possibility that the zigzag waveform of the video signal C1 → D1 → C2 → D2 → C3 of each scanning line that satisfies the conditional expression 1 is detected. Therefore, the video signals D1 and D2 of the adjacent scanning lines in the current field and the video signals C1, C2 and C3 of the adjacent scanning lines in the position closest to the scanning lines D1 and D2 in the previous field That is, the luminance value of the video signal of each scanning line at the position closest to the scanning line in the current field in the previous field from the luminance value of the video signal of the scanning line in the current field. It is necessary to set a condition that the difference value obtained by subtraction is larger than a threshold value Th1, which is a predetermined lower limit value.
[0039]
The difference between the luminance values of the video signals D1, D2 of each scanning line adjacent to the current field and the video signals C1, C2, C3 of each scanning line adjacent to the previous field, and the threshold value Th1, which is the lower limit value The relationship is expressed as the following conditional expression 2. Here, “abs ()” means an absolute value.
[0040]
[Condition 2]
(abs (D1-C1)> Th1) and
(abs (D1-C2)> Th1) and
(abs (D2-C2)> Th1) and
(abs (D2-C3)> Th1)
[0041]
Further, as shown in FIGS. 7C and 7D, although the luminance values of the video signals C1->D1->C2->D2-> C3 of each scanning line form a zigzag waveform, they are adjacent to the current field. In some cases, there is a difference in luminance value between the video signals D1 and D2 of each scanning line, or there is a difference in luminance value between the video signals C1, C2, and C3 of the adjacent scanning lines in the previous field. ing. As described above, when there is a difference in luminance value between video signals of adjacent scanning lines in the same field, it cannot be determined that the difference in luminance value is “combing” due to motion.
[0042]
Therefore, when detecting the zigzag waveform, the difference value between the video signals D1 and D2 of the adjacent scanning lines of the current field and the video signals C1, C2 and C3 of the adjacent scanning lines of the previous field is calculated. The absolute value, that is, the difference value between the luminance values of the video signals of the scanning lines adjacent to each other in the current field is obtained, and the scanning lines adjacent to each other in the previous field in the position closest to the scanning line in the current field The difference value between the luminance values of the video signals is obtained, and the absolute value of the difference value is smaller than a predetermined threshold value Th2, which is a predetermined upper limit value. It is necessary to set a condition that there is almost no difference in the luminance value between them.
[0043]
The difference value of the luminance value between the video signals D1, D2 of each scanning line adjacent to the current field, the difference value of the luminance value of the video signals C1, C2, C3 of each adjacent scanning line of the previous field, and the upper limit The relationship with the threshold value Th2, which is a value, is expressed as the following conditional expression 3. Here, “abs ()” means an absolute value.
[0044]
[Condition 3]
(abs (D1-D2) <Th2) and
(abs (C1-C2) <Th2) and
(abs (C2-C3) <Th2)
[0045]
When all of the conditional expressions 1, 2, and 3 shown above are satisfied at the same time, the zigzag detection circuit 13 shown in FIG. 1 detects the presence of motion and outputs the second motion detection amount to the expansion circuit 14. Here, all the absolute values of the difference values obtained by subtracting the luminance value of the video signal between adjacent scanning lines in each field in the current field and the previous field exceed a certain upper limit value. Conditional expression 3 that is not present means, in other words, that the vertical spatial frequency in each of the current field and the previous field does not exceed the predetermined upper limit of the spatial frequency.
[0046]
Here, when a zigzag waveform with at least three consecutive bends is detected as the second motion detection amount, it corresponds to the center position in the vertical direction of the zigzag waveform with the three consecutive bends. The second motion detection amount at the position of the interpolation scanning line is the highest of the scanning lines in the current field in the previous field from the luminance value of the video signal of the scanning line in the current field among the adjacent scanning lines of the interpolation frame. The maximum value of the respective difference values obtained by subtracting the luminance value of the video signal of each scanning line at the adjacent position, the average value of the respective difference values, or the sum of the respective difference values. It shall be either of these.
Next, the internal algorithm of the extension circuit 14 in FIG. 1 will be described in detail.
[0047]
Next, the internal algorithm of the extension circuit 14 in FIG. 1 will be described in detail.
In the extension circuit 14 of FIG. 1, when the second motion detection amount indicating the presence of motion is output from the zigzag detection circuit 13, the motion region in which the motion is detected is interpolated by the second motion detection amount. The second motion detection amount is applied not only to the position of the interpolation scanning line X but also to the position of each adjacent upper and lower interpolation scanning line, thereby expanding the region where there is motion. That is, the second motion detection amount obtained as the detection result of the zigzag waveform obtained from the luminance values of the video signals C1, D1, C2, D2, and C3 of the five scanning lines is the interpolated scanning shown in FIG. With the line X as the center, the video signals of the upper and lower two scanning lines adjacent to the current field and the video signal of the three adjacent scanning lines of the previous field are in a state seen as so-called “combing”. Is what is detected in the case. Thus, by using the detection result of the state considered as “combing” as the second motion detection amount, it is possible to prevent a motion detection omission even in an image having a periodic motion close to the time sampling frequency. The position of the interpolation scanning line X can be interpolated by intra-field interpolation suitable for the motion region.
[0048]
However, when a zigzag waveform with exactly three consecutive bends is detected, similarly to the interpolation scanning line X, the interpolation scanning line of the upper and lower ends of the interpolation scanning line X is also in the region to be output as “combing”. In spite of being included, an area including the auxiliary scanning line of the upper and lower ends of the interpolation scanning line X that appears to be “combing” may cause a result that is not detected as a motion. In order to prevent such a situation, when the zigzag detection circuit 13 outputs the second motion detection amount indicating the presence of motion as the zigzag detection result, the extension circuit 14 determines the motion region where the motion is detected as the upper and lower ends. The line is extended to the position of the auxiliary scanning line for each line.
[0049]
By configuring the video signal processing circuit that processes the video signal using the interlaced scanning motion detection circuit 100 as described above, the motion of the video is accompanied by a periodic motion close to the time sampling frequency. Even in such a case, motion detection omission is prevented, and a motion adaptive interlaced sequential scan conversion process or scan frequency conversion is performed using the maximum value or the sum of the first motion detection amount and the second motion detection amount. By performing the processing, it is possible to output a natural video signal faithful to the input video signal. Further, in determining the presence or absence of motion at a local location to be obtained as an interpolated scanning line video signal, the luminance values of the video signals of at least five scanning lines (lines) adjacent to each other including the previous previous field are: That is, an interpolation frame created by interpolating the video signal of the scanning line of the current field thinned out during the interlaced scanning input as the input video signal with the video signal of the scanning line of the previous field input immediately before The motion value is detected as the second motion detection amount based on the fact that the luminance value of the video signal of each scanning line adjacent to each other is composed of a zigzag waveform having at least three consecutive bends. Therefore, it is possible to prevent erroneous motion detection that erroneously causes motion at the vertical edge portion of a still image.
[0050]
Next, a configuration example of a video signal processing apparatus to which the interlaced scanning motion detection circuit 100 is applied will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a configuration of a motion adaptive video signal processing apparatus that processes interlaced video signals and can perform optimum interpolation that can reduce image quality degradation regardless of moving images or still images. It is a block block diagram which shows an example.
[0051]
In the video signal processing apparatus 150 shown in FIG. 4, reference numeral 100 denotes a motion detection circuit as shown in FIG. 1 for detecting the motion amount of the interlaced video signal input from the input terminal 150a as a motion detection amount, and 110 is a stationary signal. A still image interpolation filter that performs inter-field interpolation filtering processing for images is shown, 120 is a moving image interpolation filter that performs intra-field interpolation filtering processing for moving images, and 130 is according to the amount of motion detection of the motion detection circuit 100. A mixer for mixing the output interpolated video signals of the still image interpolation filter 110 and the moving image interpolation filter 120 is shown. A reference numeral 140 represents a desired signal using the video signal from the input terminal 150a and the video signal from the mixer 130. A converter that converts the video signal into an output terminal 150b is shown.
[0052]
Next, the operation of the video signal processing circuit 150 shown in FIG. 4 will be described. First, the video signal input from the input terminal 150a is input to the still image interpolation filter 110, and it is assumed that the input video signal is a still image. A signal is generated. Further, the input video signal from the input terminal 150a is also input to the moving image interpolation filter 120, and assuming that the input video signal is a moving image, the moving image interpolation video signal is obtained using only the video signal of the field. Generated. Further, the input video signal from the input terminal 150a is also input to the motion detection circuit 100 and subjected to motion detection processing as described with reference to FIGS. 1 to 3 to generate a motion detection amount x.
[0053]
Next, the still image interpolation video signal output from the still image interpolation filter 110 and the moving image interpolation video signal output from the moving image interpolation filter 120 are moved from the motion detection circuit 100 in the mixer 130. A mixing process is performed in accordance with the detection amount x, and is output as a motion adaptive interpolation video signal. That is, if the motion detection amount x is small and close to a still image, more still image interpolated video signals are mixed. Conversely, if the motion detection amount x is large and close to a moving image, a moving image interpolated video signal is mixed. Mix a lot.
The motion adaptive interpolated video signal from the mixer 130 is input to the converter 140 together with the input video signal from the input terminal 150a, and the progressive scanning video signal or the interlaced scanning video signal higher than the scanning frequency of the input video signal. And output from the output terminal 150b. Thus, even if the video signal has switching between a moving image and a still image or a periodic video movement close to the time sampling frequency, the resolution changes abruptly or an unnatural video signal is generated. Therefore, it is possible to output a more natural video signal.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the motion detection circuit for interlaced scanning according to the present invention, in the case of an image having a periodic motion close to the time sampling frequency that caused the motion detection omission in the prior art, However, it is possible to realize a high-performance interlaced scanning motion detection circuit that does not cause motion detection omission. Also, the video signals of the two upper and lower scanning lines adjacent to the current field, and the video signal of the three adjacent scanning lines adjacent to the upper and lower two adjacent lines of the current field in the previous previous field. Since the motion is detected based on the fact that the luminance value of the video signal of at least 5 lines in total is composed of a zigzag waveform having at least three consecutive bends, at the vertical edge of the still image Can prevent erroneous detection of motion that erroneously has motion.
[0055]
Thus, by configuring the video signal processing apparatus using the interlaced scanning motion detection circuit according to the present invention, a motion-adaptive interlaced sequential scanning conversion process or a scanning frequency conversion process is performed, thereby providing a more natural image. A signal can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an embodiment relating to a motion detection circuit for interlaced scanning according to the present invention;
FIG. 2 is a horizontal view showing the positional relationship of the scanning lines used for zigzag detection of the video signal of each scanning line in each of the four consecutive scanning lines of the video that cause a motion detection omission. FIG.
FIG. 3 is a luminance graph showing an example of a state of a video signal for explaining a zigzag waveform detection operation according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a motion adaptive video signal processing apparatus that processes interlaced video signals.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional configuration of a motion detection circuit for interlaced scanning.
FIG. 6 is a scanning line structure diagram when scanning lines for interlace scanning are viewed from the horizontal direction of the monitor.
FIG. 7 is a schematic diagram showing images for four consecutive fields in which images showing examples of motion detection omission are sequentially input.
FIG. 8 is a scanning line structure diagram viewed from the lateral direction of the scanning line of the interlaced scanning in order to show the state of the video signal of the scanning line when vertically cut out in the substantially central region of interest shown in FIG. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal, 2 ... 1 line delay circuit, 3 ... 1 field delay circuit, 4 ... 1 line delay circuit, 5 ... 1 line delay circuit, 6 ... 1 field delay circuit, 7 ... Subtraction circuit, 8 ... Absolute value circuit , 9 ... normalization circuit, 10 ... 1 line delay circuit, 11 ... 1 field delay circuit, 12 ... maximum value circuit, 13 ... zigzag detection circuit, 14 ... expansion circuit, 15 ... maximum value circuit, 16 ... motion detection output terminal , 21 ... input terminal, 22 ... 1 field delay circuit, 23 ... 1 field delay circuit, 24 ... subtraction circuit, 25 ... absolute value circuit, 26 ... normalization circuit, 27 ... 1 line delay circuit, 28 ... 1 field delay circuit , 29 ... Maximum value circuit, 30 ... Motion detection output terminal, 100 ... Motion detection circuit, 110 ... Interpolation filter for still image, 120 ... Interpolation filter for moving image, 130 ... Mixer, 140 ... Converter, 150 Video signal processing apparatus, 150a ... input terminal, 150b ... output terminal, 200 ... motion detection circuit.

Claims

In an interlaced scanning motion detection circuit for detecting video motion in an interlaced video signal including an incoming television broadcast signal, interpolation is performed in the current field skipped during interlaced scanning input as an input video signal. Based on the inter-frame difference value of the luminance value of each video signal of the scanning line adjacent to the power vertical position and the scanning line located at the vertical position to be interpolated in the previous field input immediately before First motion detection means for detecting each motion and outputting a maximum value of the inter-frame difference values as a first motion detection amount;
Each of the adjacent scan lines of the interpolated frame created by interpolating the video signal of the scan line of the current field input as the input video signal with the video signal of the scan line of the previous field previously input. At least three consecutive bends are detected as a zigzag waveform in which the luminance value alternately changes in the vertical direction from the video signal,
From the luminance value of the video signal of the scanning line in the current field, subtract the luminance value of the video signal of each scanning line at the position closest to the scanning line in the current field in the previous field, respectively to obtain a difference value, It is detected that all of the signs of the difference values are the same sign, positive or negative, and that the absolute values of the difference values all exceed a certain lower limit value,
The difference between the luminance values of the video signals of the scanning lines adjacent to each other in the current field is obtained, and the luminance of the video signals of the scanning lines adjacent to each other in the previous field at the position closest to the scanning line in the current field. When the difference values between the values are respectively obtained and it is detected that the absolute values of the difference values do not all exceed a predetermined upper limit value, the scan lines of the current field and the previous field forming the zigzag waveform are detected . Second motion detection means for detecting the motion of the video using the luminance value of the video signal and outputting as a second motion detection amount;
A motion detection circuit for interlaced scanning which outputs either the maximum value or the sum of the two of the first and second motion detection amounts as the motion detection amount of the video of the input video signal. .

In a video signal processing apparatus that performs motion-adaptive interlaced sequential scanning conversion or scanning frequency conversion that mixes intra-field interpolation suitable for a moving image region and inter-field interpolation suitable for a still image region according to video motion information. By applying the interlaced scanning motion detection circuit according to claim 1 to the interlaced scanning video signal including the television broadcast signal, the intra-field interpolation and the field based on the detected motion detection amount. A video signal processing apparatus that performs interpolating processing mixed with interpolating and performs motion-adaptive interlaced sequential scanning conversion or scanning frequency conversion.