JP2005229169A

JP2005229169A - Video signal processor

Info

Publication number: JP2005229169A
Application number: JP2004033229A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Yamauchi; 達郎山内
Original assignee: Shibasoku Co Ltd
Current assignee: Shibasoku Co Ltd
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2024-02-10
Also published as: JP4261381B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video signal processor capable of reducing image distortion in the case of applying the video signal processing apparatus to e.g., format conversion of a video signal. <P>SOLUTION: The video signal processor compares a detected motion vector MV with alternative motion vectors MVA, MVB, MVC generated on the basis of the motion vector MV, and selects any of them and uses any of the alternative motion vectors MVA, MVB, MVC reflecting a motion of an image on the occurrence of wrong detection in the motion vector MV. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、映像信号処理装置に関し、例えばビデオ信号のフォーマット変換等に適用することができる。本発明は、検出された動きベクトルと、動きベクトルに基づいて生成した代替の動きベクトルとを比較して選択することにより、動きベクトルに誤検出が生じた場合には画像の動きを反映した代替の動きベクトルを用いることで画像歪みの発生を軽減するようにする。 The present invention relates to a video signal processing apparatus, and can be applied to, for example, video signal format conversion. The present invention compares and selects a detected motion vector and an alternative motion vector generated based on the motion vector, so that if a false detection occurs in the motion vector, an alternative that reflects the motion of the image The generation of image distortion is reduced by using the motion vector.

従来、ビデオ信号の高能率符号化処理においては、動きベクトルを用いた内挿処理によりフレーム間符号化処理の効率を向上させるようになされており、またテレビジョン信号のフォーマット変換においては、動きベクトルを用いた動き補正により、フィールド数の変換によるギクシャクとした動きを滑らかな動きに補正するようになされている。 Conventionally, in high-efficiency encoding processing of video signals, the efficiency of inter-frame encoding processing is improved by interpolation processing using motion vectors, and in the format conversion of television signals, motion vectors are used. By using the motion correction using, a jerky motion due to the conversion of the number of fields is corrected to a smooth motion.

このような動きベクトルの検出は、ビデオ信号をｍ画素×ｎライン（ｍ、ｎは整数）による動きベクトルの検出単位のブロック（すなわちマクロブロックである）にブロック化し、各ブロック毎に動きベクトルを検出するようになされており、例えば特開昭５５−１６２６８３号公報、特開昭５５−１６２６８４号公報に開示のパターンマッチング法、特開昭６０−１５８７８６号公報に開示の勾配法、位相相関法等が用いられるようになされている。 In such a motion vector detection, a video signal is blocked into motion vector detection unit blocks (ie, macro blocks) by m pixels × n lines (m and n are integers), and a motion vector is detected for each block. For example, the pattern matching method disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-162683 and 55-162684, the gradient method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-158786, and the phase correlation method. Etc. are used.

このような動きベクトルを用いた動き補正においては、動きベクトルの誤検出により画像の歪みが発生する問題があった。 In motion correction using such motion vectors, there has been a problem that image distortion occurs due to erroneous detection of motion vectors.

例えば図６に示すように、文字Ａ、Ｂ、Ｃが描かれたフェンスを右から左方向へカメラパーンして撮像した場合（図６（Ａ））、撮像された画像にあっては全体が左から右方向に一様に移動することとなり、このような場合に全てのマクロブロックで一様な動きベクトルＭＶが検出されれば歪みのない画像を得ることができる。しかしながら、例えば文字部分のマクロブロックＭＢ１で動きベクトルの誤検出が発生すると（図６（Ｂ））、その部分では誤って動き補正することにより、画像歪みが発生する（図６（Ｃ））。 For example, as shown in FIG. 6, when a fence on which characters A, B, and C are drawn is taken by camera panning from the right to the left (FIG. 6 (A)), the whole image is captured. It moves uniformly from left to right. In such a case, if a uniform motion vector MV is detected in all macroblocks, an image without distortion can be obtained. However, for example, if a motion vector is erroneously detected in the macro block MB1 of the character portion (FIG. 6B), image distortion occurs due to erroneous motion correction in that portion (FIG. 6C).

この問題点を解決するための一つの方法として、検出した動きベクトルを平滑化する方法も考えられる。しかしながら例えば図７に示すように、静止画の背景に対して小物体Ｋが所定の動き量ｖで移動したとすると（図７（Ａ））、背景では各マクロブロックで検出される動きベクトルＭＶが一様に値０になることにより（図７（Ｂ））、検出されるべき小物体Ｋについての動きベクトルＭＶは、周辺の値０の動きベクトルにより平滑化されることとなり、この場合小物体Ｋを正しく動き補正できなくなる（図７（Ｃ））。 As a method for solving this problem, a method of smoothing the detected motion vector is also conceivable. However, for example, as shown in FIG. 7, if the small object K moves with a predetermined motion amount v with respect to the background of the still image (FIG. 7A), the motion vector MV detected in each macroblock in the background. Is uniformly 0 (FIG. 7B), the motion vector MV for the small object K to be detected is smoothed by the motion vector of the surrounding value 0. The object K cannot be corrected correctly (FIG. 7C).

またこのような平滑化の処理を画面全体で実行する場合にあっては、細かな多方向の動きに対しては正しく動き補正することが困難になり、これにより例えば回転している被写体、ズーム画像等を正しく動き補正できなくなる。
特開昭５５−１６２６８３号公報特開昭５５−１６２６８４号公報特開昭６０−１５８７８６号公報 In addition, when such smoothing processing is performed on the entire screen, it is difficult to correct the movement correctly for fine multi-directional movements. The image cannot be corrected correctly.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-162683 Japanese Patent Laid-Open No. 55-162684 JP 60-158786 A

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、動きベクトルが誤検出された場合であっても、従来に比して画像歪みの発生を軽減することができる映像信号処理装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and will propose a video signal processing apparatus capable of reducing the occurrence of image distortion as compared with the prior art even when a motion vector is erroneously detected. It is what.

係る課題を解決するため請求項１の発明においては、ビデオ信号の動きベクトルを検出し、動きベクトルによりビデオ信号を処理して出力する映像信号処理装置に適用して、所定のブロック単位でビデオ信号の動きベクトルを順次検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトルに基づいて動きベクトルに代わる少なくとも１つ以上の代替の動きベクトルを出力する代替動きベクトル生成手段と、ビデオ信号を動きベクトルにより動き補正してフィールド間差分値又はフレーム間差分値を検出する主の差分値演算手段と、ビデオ信号を代替の動きベクトルにより動き補正してフィールド間差分値又はフレーム間差分値を検出する副の差分値演算手段と、主の差分値演算手段によるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、副の差分値演算手段によるフィールド間差分値又はフレーム間差分値とを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて、動きベクトル又は代替の動きベクトルを選択出力する選択手段とを備え、選択手段から出力される動きベクトル又は代替の動きベクトルによりビデオ信号を処理するようにする。 In order to solve such a problem, in the first aspect of the invention, the present invention is applied to a video signal processing apparatus that detects a motion vector of a video signal, processes the video signal based on the motion vector, and outputs the processed video signal. Motion vector detecting means for sequentially detecting the motion vector of the video, alternative motion vector generating means for outputting at least one alternative motion vector instead of the motion vector based on the motion vector, and motion correction of the video signal by the motion vector Main difference value calculation means for detecting inter-field difference values or inter-frame difference values, and sub-difference value calculation for detecting the inter-field difference value or inter-frame difference value by correcting the motion of the video signal with an alternative motion vector. Means, and the difference value between fields or the difference value between frames by the main difference value calculation means, and the sub difference value calculation Comparing means for comparing the inter-field difference value or inter-frame difference value by the stage, and a selecting means for selecting and outputting a motion vector or an alternative motion vector based on the comparison result of the comparing means, and output from the selecting means The video signal is processed by a motion vector or an alternative motion vector.

また請求項２の発明においては、請求項１の構成において、代替動きベクトル生成手段は、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルを平滑化する後置フィルタと、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルを後置フィルタによる処理に比して広い範囲の周囲の一様な動きにより平均化する第１の平均化手段と、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルを時間軸方向に平均化する第２の平均化手段とを備え、比較手段は、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、後置フィルタにより平滑化された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、第１の平均化手段により平均化された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、第２の平均化手段により平均化された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値とを比較し、選択手段は、動きベクトル検出手段による動きベクトル、後置フィルタにより平滑化された動きベクトル、第１の平均化手段により平均化された動きベクトル、又は第２の平均化手段により平均化された動きベクトルのいずれかを選択出力するようにする。 According to a second aspect of the invention, in the configuration of the first aspect, the alternative motion vector generating means is detected by the post-filter for smoothing the motion vector detected by the motion vector detecting means and the motion vector detecting means. A first averaging unit that averages motion vectors by a uniform motion around a wide range as compared with processing by a post filter, and an average of motion vectors detected by the motion vector detection unit in the time axis direction Second comparing means for comparing, the comparing means between the fields based on the motion vector detected by the motion vector detecting means or the inter-field difference value or inter-frame difference value, and the motion vector smoothed by the post filter. Inter-field difference value based on the difference value or inter-frame difference value and the motion vector averaged by the first averaging means Compares the inter-frame difference value with the inter-field difference value or inter-frame difference value based on the motion vector averaged by the second averaging means, and the selecting means is a motion vector or post filter by the motion vector detecting means. Any one of the motion vector smoothed by the above, the motion vector averaged by the first averaging means, or the motion vector averaged by the second averaging means is selected and output.

請求項１の構成によれば、ビデオ信号の動きベクトルを検出し、動きベクトルによりビデオ信号を処理して出力する映像信号処理装置に適用して、所定のブロック単位でビデオ信号の動きベクトルを順次検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトルに基づいて動きベクトルに代わる少なくとも１つ以上の代替の動きベクトルを出力する代替動きベクトル生成手段と、ビデオ信号を動きベクトルにより動き補正してフィールド間差分値又はフレーム間差分値を検出する主の差分値演算手段と、ビデオ信号を代替の動きベクトルにより動き補正してフィールド間差分値又はフレーム間差分値を検出する副の差分値演算手段と、主の差分値演算手段によるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、副の差分値演算手段によるフィールド間差分値又はフレーム間差分値とを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて、動きベクトル又は代替の動きベクトルを選択出力する選択手段とを備え、選択手段から出力される動きベクトル又は代替の動きベクトルによりビデオ信号を処理するようにしたことにより、動きベクトルに誤検出が生じた場合には画像の動きを反映した代替の動きベクトルを用いて動き補正することができ、例えば値０の動きベクトルに置き換える場合に比して、画像歪みの発生を軽減することができる。 According to the configuration of the first aspect, the present invention is applied to a video signal processing device that detects a motion vector of a video signal, processes the video signal based on the motion vector, and outputs the processed signal. Motion vector detecting means for detecting, alternative motion vector generating means for outputting at least one alternative motion vector replacing the motion vector based on the motion vector, and inter-field difference value by correcting the motion of the video signal with the motion vector Alternatively, a main difference value calculating means for detecting an inter-frame difference value, a sub difference value calculating means for detecting an inter-field difference value or an inter-frame difference value by correcting a motion of a video signal with an alternative motion vector, Difference value between fields or difference value between frames by difference value calculation means and difference between fields by sub difference value calculation means A comparison means for comparing a value or an inter-frame difference value, and a selection means for selecting and outputting a motion vector or an alternative motion vector based on a comparison result of the comparison means, and a motion vector or alternative output from the selection means Since the video signal is processed with the motion vector of, when a false detection occurs in the motion vector, the motion correction can be performed using an alternative motion vector reflecting the motion of the image. The occurrence of image distortion can be reduced as compared with the case of replacing with a motion vector.

また請求項２の発明においては、請求項１の構成において、代替動きベクトル生成手段は、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルを平滑化する後置フィルタと、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルを後置フィルタによる処理に比して広い範囲の周囲の一様な動きにより平均化する第１の平均化手段と、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルを時間軸方向に平均化する第２の平均化手段とを備え、比較手段は、動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、後置フィルタにより平滑化された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、第１の平均化手段により平均化された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値と、第２の平均化手段により平均化された動きベクトルによるフィールド間差分値又はフレーム間差分値とを比較し、選択手段は、動きベクトル検出手段による動きベクトル、後置フィルタにより平滑化された動きベクトル、第１の平均化手段により平均化された動きベクトル、又は第２の平均化手段により平均化された動きベクトルのいずれかを選択出力することにより、想定される動きのパターンとして複数種類（小物体の動き、カメラパーンのような一様な動き、回転のような方向及び大きさが変化する動き等）の動きのパターンによりそれぞれのパターン毎に代替の動きベクトルを生成し、これら代替の動きベクトルの比較により最も確からしい代替の動きベクトルを動きベクトルに代えて用いるようにしたことにより、動きベクトルに誤検出が発生した場合であっても、画像の実際の動きを反映した代替の動きベクトルにより動き補正することができ、この分画像歪みの発生を軽減することができる。 According to a second aspect of the invention, in the configuration of the first aspect, the alternative motion vector generating means is detected by the post-filter for smoothing the motion vector detected by the motion vector detecting means and the motion vector detecting means. A first averaging unit that averages motion vectors by a uniform motion around a wide range as compared with processing by a post filter, and an average of motion vectors detected by the motion vector detection unit in the time axis direction Second comparing means for comparing, the comparing means between the fields based on the motion vector detected by the motion vector detecting means or the inter-field difference value or inter-frame difference value, and the motion vector smoothed by the post filter. Inter-field difference value based on the difference value or inter-frame difference value and the motion vector averaged by the first averaging means Compares the inter-frame difference value with the inter-field difference value or inter-frame difference value based on the motion vector averaged by the second averaging means, and the selecting means is a motion vector or post filter by the motion vector detecting means. Assuming that the motion vector smoothed by the above, the motion vector averaged by the first averaging means, or the motion vector averaged by the second averaging means are selectively output, There are several types of motion patterns (small object motion, uniform motion like camera pan, motion direction that changes direction and size, etc.), and alternative motion vectors for each pattern. By comparing these alternative motion vectors, the most probable alternative motion vector is used instead of the motion vector. Accordingly, even if the erroneous detection of the motion vector generated by alternative motion vector that reflects the actual movement of the image can be motion compensation, it is possible to reduce the occurrence of the minute image distortion.

本発明によれば、動きベクトルに誤検出が生じた場合には画像の動きを反映した代替の動きベクトルを用いることで画像歪みの発生を軽減することができる。 According to the present invention, when an erroneous detection occurs in a motion vector, the occurrence of image distortion can be reduced by using an alternative motion vector that reflects the motion of the image.

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

（１）実施例の構成
図１は、本発明の実施例１に係る映像信号処理装置であるフォーマット変換装置に適用される動きベクトル出力装置を示すブロック図である。このフォーマット変換装置は、この動きベクトル出力装置１から出力される動きベクトルによる線形内挿処理によりビデオ信号のフォーマットを変換するようになされている。このため動きベクトル出力装置１は、ビデオ信号を構成する輝度信号Ｙから動きベクトルＶを検出して出力する。なお動きベクトルの検出においては、輝度信号Ｙを使用する場合に限らず、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを使用することも可能である。 (1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a motion vector output apparatus applied to a format conversion apparatus which is a video signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This format conversion device converts the format of a video signal by linear interpolation processing using a motion vector output from the motion vector output device 1. For this reason, the motion vector output device 1 detects and outputs the motion vector V from the luminance signal Y constituting the video signal. In the detection of the motion vector, not only when the luminance signal Y is used, but the color difference signals RY and BY can also be used.

この動きベクトル出力装置１において、前置フィルタ２は、二次元のローパスフィルタであり、輝度信号Ｙを入力して高域成分を抑圧し、これによりノイズによる動きベクトルの誤検出を防止する。また前置フィルタ２は、輝度信号Ｙがインターレース方式によるビデオ信号によるものの場合、いわゆる重心補正の処理を実行し、これにより連続するフィールド間で動きベクトルを検出する際に、フィールド間でラインが異なることによる動きベクトルの検出精度の劣化を防止するようになされている。なおこの前置フィルタ２はローパスフィルタに限らず、帯域通過フィルタを適用することもできる。 In this motion vector output device 1, the pre-filter 2 is a two-dimensional low-pass filter, which receives the luminance signal Y and suppresses high frequency components, thereby preventing erroneous detection of motion vectors due to noise. In addition, when the luminance signal Y is based on an interlaced video signal, the pre-filter 2 executes so-called center-of-gravity correction processing, so that when detecting a motion vector between consecutive fields, the lines differ between the fields. This prevents the deterioration of the motion vector detection accuracy. The pre-filter 2 is not limited to a low-pass filter, and a band-pass filter can be applied.

１フィールド遅延回路３は、この前置フィルタ２から輝度信号Ｙを入力し、１フィールドの期間だけ遅延させて出力する。 The 1-field delay circuit 3 receives the luminance signal Y from the pre-filter 2 and outputs it after being delayed by a period of 1 field.

動きベクトル検出回路４は、ブロックマッチング法により、１フィールド遅延回路３から出力される輝度信号Ｙ１を基準にして前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙの動きベクトルＭＶを順次検出して出力する。なおこの実施例では、前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙに順次マクロブロックを設定して、マクロブロック単位で動きベクトルＭＶを検出するようになされ、このマクロブロックの大きさ（ｍ画素×ｎライン）が８画素×８ラインに設定されるようになされている。 The motion vector detection circuit 4 sequentially detects and outputs the motion vector MV of the luminance signal Y output from the pre-filter 2 based on the luminance signal Y1 output from the one-field delay circuit 3 by the block matching method. . In this embodiment, macroblocks are sequentially set in the luminance signal Y output from the prefilter 2, and the motion vector MV is detected in units of macroblocks. The size of this macroblock (m pixels × n lines) is set to 8 pixels × 8 lines.

後置フィルタ５は、動きベクトル検出回路４から出力される動きベクトルＭＶを、周辺の比較的狭い範囲の動きベクトルにより平滑化して出力する。すなわち図２は、後置フィルタ５を示すブロック図であり、メディアンフィルタ１１は、動きベクトルＭＶのマクロブロックを中心とした周囲、所定数のマクロブロックについて、それぞれのマクロブロックで検出された動きベクトルのうち、動き量が平均的な動きベクトルを中心のマクロブロックに割り当てて出力する。２次元ローパスフィルタ１２は、メディアンフィルタ１１から順次出力される動きベクトルを平滑化して動きベクトルＭＶＡを出力する。これにより後置フィルタ５においては、動きベクトルＭＶが周辺の動きベクトルにより平滑化されて出力される。 The post-filter 5 smoothes the motion vector MV output from the motion vector detection circuit 4 with a motion vector in a relatively narrow range and outputs it. That is, FIG. 2 is a block diagram showing the post-filter 5, and the median filter 11 is a motion vector detected in each macroblock for a predetermined number of macroblocks around the macroblock of the motion vector MV. Among them, a motion vector having an average motion amount is assigned to a central macro block and output. The two-dimensional low-pass filter 12 smoothes the motion vector sequentially output from the median filter 11 and outputs a motion vector MVA. As a result, in the post filter 5, the motion vector MV is smoothed by the surrounding motion vectors and output.

また代表ベクトル生成回路６は、後置フィルタ５による平滑化の範囲より広い、横１２８個×縦３２個のマクロブロックを１つの検出ブロックとして、この比較的広い範囲の検出ブロック単位で、動きベクトル検出回路４から出力される動きベクトルＭＶを平均化して出力する。 Further, the representative vector generation circuit 6 uses a macro block of 128 horizontal x 32 vertical that is wider than the range of smoothing by the post filter 5 as one detection block, and the motion vector in units of this relatively wide range of detection blocks. The motion vector MV output from the detection circuit 4 is averaged and output.

すなわち図３は、代表ベクトル生成回路６を示すブロック図であり、比較回路２１は、動きベクトル検出回路４から出力される動きベクトルＭＶのベクトル値を所定の判定基準値αと比較することにより、ベクトル値が判定基準値αより大きな動きベクトルを選択して出力する。なおベクトル値は、動きベクトルのＸ成分及びＹ成分により方向及び大きさを表す値であり、判定基準値αは、Ｘ成分及びＹ成分について設けられるようになされている。これにより動きベクトルＭＶの判定基準値αによる判定においては、Ｘ成分及びＹ成分について、各成分による判定基準によりそれぞれ実行され、両方向の成分について上述の判定基準を満足する場合に対応する動きベクトルが選択される。なお判定基準値αは、オペレータの操作により設定された値が適用され、又は事前に設定された固定値が適用される。なお動きベクトルＭＶの判定基準値αによる判定においては、動きベクトルＭＶの水平方向成分ＶＸ及び垂直方向成分ＶＹをＭＶ＝（ＶＸ²＋ＶＹ²）^1/2の関係式により処理して動きベクトルＭＶの大きさを検出し、この大きさを判定基準値αにより判定するようにしてもよい。 That is, FIG. 3 is a block diagram showing the representative vector generation circuit 6, and the comparison circuit 21 compares the vector value of the motion vector MV output from the motion vector detection circuit 4 with a predetermined determination reference value α. A motion vector having a vector value larger than the determination reference value α is selected and output. The vector value is a value representing the direction and magnitude by the X and Y components of the motion vector, and the determination reference value α is provided for the X and Y components. Thereby, in the determination by the determination reference value α of the motion vector MV, the X component and the Y component are respectively executed according to the determination criterion by each component, and the motion vector corresponding to the case where the above determination criterion is satisfied for the components in both directions is obtained. Selected. As the determination reference value α, a value set by an operator's operation is applied, or a fixed value set in advance is applied. In the determination based on the determination reference value α of the motion vector MV, the horizontal direction component VX and the vertical direction component VY of the motion vector MV are processed by the relational expression MV = (VX ² + VY ² ) ^1/2 and the motion vector MV The size may be detected, and this size may be determined based on the determination reference value α.

累計回路２２は、比較回路２１から出力される判定基準値αよりも大きな動きベクトルを検出ブロックごとに累計して出力する。割算回路２３は、累計回路２２から出力される累計値をその累計値に係るマクロブロック数で割り算することにより、判定基準値αよりも大きな動きベクトルの平均値を算出し、算出結果をそのマクロブロック数と共に出力する。 The accumulation circuit 22 accumulates and outputs a motion vector larger than the determination reference value α output from the comparison circuit 21 for each detection block. The division circuit 23 calculates an average value of motion vectors larger than the criterion value α by dividing the cumulative value output from the cumulative circuit 22 by the number of macroblocks related to the cumulative value, and the calculation result Output with the number of macroblocks.

一方比較回路２４は、動きベクトル検出回路４から出力される動きベクトルのベクトル値を所定の判定基準値βと比較することにより、ベクトル値が判定基準値βよりも小さな動きベクトルを選択して出力する。なお判定基準値βは、Ｘ成分及びＹ成分について設けられるようになされ、動きベクトルＭＶの判定基準値βによる判定においては、Ｘ成分及びＹ成分について、各成分による判定基準によりそれぞれ実行され、両方向の成分について上述の判定基準を満足する場合に対応する動きベクトルが選択される。なお判定基準値βは、判定基準値αよりも小さく値０に近い値が適用され、この値はオペレータの操作により設定され、又は事前に設定された固定値が用いられる。なお動きベクトルＭＶの判定基準値βによる判定においても、動きベクトルＭＶの水平方向成分ＶＸ及び垂直方向成分ＶＹをＭＶ＝（ＶＸ²＋ＶＹ²）^1/2の関係式により処理して動きベクトルＭＶの大きさを検出し、この大きさを判定基準値βにより判定するようにしてもよい。 On the other hand, the comparison circuit 24 selects and outputs a motion vector whose vector value is smaller than the determination reference value β by comparing the vector value of the motion vector output from the motion vector detection circuit 4 with a predetermined determination reference value β. To do. Note that the determination reference value β is provided for the X component and the Y component, and in the determination based on the determination reference value β of the motion vector MV, the X component and the Y component are respectively executed according to the determination reference by each component, and both directions The motion vector corresponding to the case where the above-described determination criterion is satisfied for the component is selected. As the determination reference value β, a value smaller than the determination reference value α and close to 0 is applied, and this value is set by an operator's operation or a fixed value set in advance is used. In the determination based on the determination reference value β of the motion vector MV, the horizontal direction component VX and the vertical direction component VY of the motion vector MV are processed by the relational expression MV = (VX ² + VY ² ) ^1/2 and the motion vector MV The size may be detected, and this size may be determined based on the determination reference value β.

累計回路２５は、比較回路２４から出力される判定基準値βよりも小さな動きベクトルを検出ブロックごとに累計して出力する。割算回路２６は、累計回路２５から出力される累計値をその累計値に係るマクロブロック数で割り算することにより、判定基準値βよりも小さな動きベクトルの平均値を算出し、算出結果をそのマクロブロック数と共に出力する。 The accumulation circuit 25 accumulates and outputs motion vectors smaller than the determination reference value β output from the comparison circuit 24 for each detection block. The division circuit 26 calculates an average value of motion vectors smaller than the determination reference value β by dividing the cumulative value output from the cumulative circuit 25 by the number of macroblocks related to the cumulative value, and calculates the calculation result as Output with the number of macroblocks.

選択回路２７は、割算回路２３から出力される判定基準値αよりも大きな動きベクトルに係るマクロブロック数と、割算回路２６から出力される判定基準値βよりも小さな動きベクトルに係るマクロブロック数とを比較し、マクロブロック数の大きな方に係る動きベクトルの平均値を選択し、これを代表ベクトルＭＶＢとして出力する。 The selection circuit 27 includes a macroblock number related to a motion vector larger than the determination reference value α output from the division circuit 23 and a macroblock related to a motion vector smaller than the determination reference value β output from the division circuit 26. And the average value of the motion vectors associated with the larger number of macroblocks is selected and output as a representative vector MVB.

しかしてベクトル値が判定基準値αよりも大きな動きベクトルに係るマクロブロックが多い場合には、同様の大きさでなる動きベクトルが多く検出されて画像に一様な動きがあると判断することができる。これに対してベクトル値が判定基準値βよりも小さな動きベクトルに係るマクロブロックが多い場合には、動きがない静止画であると判断することができる。これにより代表ベクトル生成回路６においては、ベクトル値が判定基準値αよりも大きな動きベクトルに係るマクロブロック数と、判定基準値βよりも小さな動きベクトルに係るマクロブロック数との比較により、判定基準値αよりも大きな動きベクトルに係るマクロブロック数が判定基準値βよりも小さな動きベクトルに係るマクロブロック数よりも多い場合には、画像に一様な動きがあるものと判断して、判定基準値αよりも大きな動きベクトルを検出ブロック単位で平均化し、これを検出ブロックの代表ベクトルとして出力する。これに対して、判定基準値βよりも小さな動きベクトルに係るマクロブロック数が判定基準値αよりも大きな動きベクトルに係るマクロブロック数よりも多い場合には、静止画であると判断して、判定基準値βよりも小さな動きベクトルを検出ブロック単位で平均化し、これを検出ブロックの代表ベクトルとして出力する。この場合判定基準値βが０に近い値に設定されていることにより、ベクトル値がほぼ０の代表ベクトルが生成されることとなる。 Therefore, when there are many macroblocks related to a motion vector whose vector value is larger than the criterion value α, it is possible to determine that there are many motion vectors having the same size and that the image has uniform motion. it can. On the other hand, when there are many macroblocks related to a motion vector whose vector value is smaller than the determination reference value β, it can be determined that the image is a still image without motion. As a result, the representative vector generation circuit 6 compares the number of macroblocks related to a motion vector whose vector value is larger than the determination reference value α with the number of macroblocks related to a motion vector smaller than the determination reference value β. If the number of macroblocks related to a motion vector larger than the value α is larger than the number of macroblocks related to a motion vector smaller than the determination reference value β, it is determined that the image has uniform motion, and the determination reference A motion vector larger than the value α is averaged for each detected block, and this is output as a representative vector of the detected block. On the other hand, when the number of macroblocks related to a motion vector smaller than the determination reference value β is larger than the number of macroblocks related to a motion vector larger than the determination reference value α, it is determined as a still image, A motion vector smaller than the determination reference value β is averaged for each detection block, and this is output as a representative vector of the detection block. In this case, since the determination reference value β is set to a value close to 0, a representative vector having a vector value of approximately 0 is generated.

このように代表ベクトル生成回路６においては、画像に一様な動きがあるか否かに応じて、動きがある場合にはそのベクトル値を平均化した動きベクトルを検出ブロックの代表ベクトルとして生成し、これに対して動きがない場合にはベクトル値がほぼ０の動きベクトルを代表ベクトルとして生成する。 As described above, the representative vector generation circuit 6 generates a motion vector obtained by averaging the vector values as a representative vector of the detection block when there is a motion, depending on whether or not the image has a uniform motion. On the other hand, when there is no motion, a motion vector having a vector value of almost 0 is generated as a representative vector.

また代表ベクトル生成回路７は、動きベクトル検出回路４から出力される動きベクトルＭＶを時間軸方向に平均化して出力する。すなわち図４は、代表ベクトル生成回路７を示すブロック図であり、この代表ベクトル生成回路７においては、１フィールド遅延回路３１、３２、３３、３４が直列に接続され、各１フィールド遅延回路３１〜３４からそれぞれ１フィールド遅延した動きベクトルＭＶ１、２フィールド遅延した動きベクトルＭＶ２、３フィールド遅延した動きベクトルＭＶ３及び４フィールド遅延した動きベクトルＭＶ４が出力されるようになされている。 The representative vector generation circuit 7 averages and outputs the motion vector MV output from the motion vector detection circuit 4 in the time axis direction. 4 is a block diagram showing the representative vector generation circuit 7. In the representative vector generation circuit 7, one field delay circuits 31, 32, 33, and 34 are connected in series, and each of the one field delay circuits 31 to 31 is connected. From 34, a motion vector MV 1 delayed by 1 field, a motion vector MV2 delayed by 1 field, a motion vector MV3 delayed by 3 fields, and a motion vector MV4 delayed by 4 fields are output.

平均化回路３５は、これらの動きベクトルＭＶ１〜ＭＶ４と動きベクトル検出回路４から出力される現フィールドの動きベクトルＭＶとを入力し、これらの動きベクトルＭＶ１〜ＭＶ４、ＭＶの平均値を算出し、この算出結果を代表ベクトルＭＶＣとして出力する。 The averaging circuit 35 inputs the motion vectors MV1 to MV4 and the motion vector MV of the current field output from the motion vector detection circuit 4, calculates an average value of these motion vectors MV1 to MV4 and MV, This calculation result is output as a representative vector MVC.

かくして代表ベクトル生成回路７においては、フィールドごとに方向、大きさが変化する動きベクトルに対して時間軸方向に平均化された動きベクトルが代表ベクトルＭＶＣとして生成され出力される。 Thus, in the representative vector generation circuit 7, a motion vector averaged in the time axis direction with respect to a motion vector whose direction and size change for each field is generated and output as a representative vector MVC.

動きベクトル選別回路８は、動きベクトル検出回路４から出力される動きベクトルＭＶ、後置フィルタ５から出力される動きベクトルＭＶＡ、代表ベクトル生成回路６から出力される代表ベクトルＭＶＢ又は代表ベクトル生成回路７から出力される代表ベクトルＭＶＣのいずれかを選択して出力する。 The motion vector selection circuit 8 includes a motion vector MV output from the motion vector detection circuit 4, a motion vector MVA output from the post filter 5, a representative vector MVB output from the representative vector generation circuit 6, or a representative vector generation circuit 7. Is selected and output from the representative vector MVC.

すなわち図５は、動きベクトル選別回路８を示すブロック図であり、メモリ回路４１は、１フィールド遅延回路３から出力される輝度信号Ｙ１を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ１を検出ブロック単位で出力する。ここで検出ブロックは、動きベクトル検出回路４により設定されるマクロブロックに対して、各マクロブロックを複数の領域に分割して設定される領域である。この実施例において、検出ブロックは、縦４画素×横２ラインに設定されるようになされている。この処理おいて、メモリ回路４１は、輝度信号Ｙ１の書き込みに供した書き込みアドレスに対して、動きベクトル検出回路４で検出した動きベクトルＭＶの分、読み出しアドレスを偏位させたアドレス制御により保持した輝度信号Ｙ１を出力し、これにより保持した輝度信号Ｙ１を動きベクトルＭＶで動き補正して出力する。 5 is a block diagram showing the motion vector selection circuit 8. The memory circuit 41 records and holds the luminance signal Y1 output from the one-field delay circuit 3, and detects the held luminance signal Y1. Output in units. Here, the detection block is an area set by dividing each macro block into a plurality of areas for the macro block set by the motion vector detection circuit 4. In this embodiment, the detection block is set to 4 vertical pixels × 2 horizontal lines. In this processing, the memory circuit 41 holds the address by shifting the read address by the amount of the motion vector MV detected by the motion vector detection circuit 4 with respect to the write address used for writing the luminance signal Y1. The luminance signal Y1 is output, and the luminance signal Y1 held thereby is corrected by the motion vector MV and output.

差分演算回路４２は、メモリ回路４１から出力される輝度信号Ｙ１と、前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙとの間で、対応する画素間で画素毎の差分値を計算して出力する。絶対値化回路４３は、差分演算回路４２から出力される差分値の絶対値を求め、この絶対値を検出ブロック単位で加算することにより差分絶対値和を計算し、これをフィールド間差分値ＤＦＤ１として出力する。 The difference calculation circuit 42 calculates and outputs a difference value for each pixel between corresponding pixels between the luminance signal Y1 output from the memory circuit 41 and the luminance signal Y output from the prefilter 2. . The absolute value conversion circuit 43 obtains the absolute value of the difference value output from the difference calculation circuit 42, calculates the sum of absolute differences by adding the absolute value in units of detection blocks, and calculates this as the inter-field difference value DFD1. Output as.

またメモリ回路４４は、１フィールド遅延回路３から出力される輝度信号Ｙ１を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ１を検出ブロック単位で出力する。この処理において、メモリ回路４４は、輝度信号Ｙ１の書き込みに供した書き込みアドレスに対して、後置フィルタ５で生成した動きベクトルＭＶＡの分、読み出しアドレスを偏位させたアドレス制御により保持した輝度信号Ｙ１を出力し、これにより保持した輝度信号Ｙ１を動きベクトルＭＶＡで動き補正して出力する。 The memory circuit 44 records and holds the luminance signal Y1 output from the one-field delay circuit 3, and outputs the held luminance signal Y1 in units of detection blocks. In this process, the memory circuit 44 holds the luminance signal held by address control in which the read address is deviated by the amount of the motion vector MVA generated by the post filter 5 with respect to the write address used for writing the luminance signal Y1. Y1 is output, and the luminance signal Y1 held thereby is corrected by the motion vector MVA and output.

差分演算回路４５は、メモリ回路４４から出力される輝度信号Ｙ１と、前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙとの間で、対応する画素間で画素毎の差分値を計算して出力する。絶対値化回路４６は、差分演算回路４５から出力される差分値の絶対値を求め、この絶対値を検出ブロック単位で加算することにより差分絶対値和を計算し、これをフィールド間差分値ＤＦＤ２として出力する。 The difference calculation circuit 45 calculates and outputs a difference value for each pixel between corresponding pixels between the luminance signal Y1 output from the memory circuit 44 and the luminance signal Y output from the prefilter 2. . The absolute value conversion circuit 46 obtains the absolute value of the difference value output from the difference calculation circuit 45, calculates the sum of absolute differences by adding the absolute value in units of detection blocks, and calculates the sum of the difference values DFD2 between fields. Output as.

またメモリ回路４７は、１フィールド遅延回路３から出力される輝度信号Ｙ１を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ１を検出ブロック単位で出力する。この処理において、メモリ回路４７は、輝度信号Ｙ１の書き込みに供した書き込みアドレスに対して、代表ベクトル生成回路６で生成した代表ベクトルＭＶＢの分、読み出しアドレスを偏位させたアドレス制御により保持した輝度信号Ｙ１を出力し、これにより保持した輝度信号Ｙ１を代表ベクトルＭＶＢで動き補正して出力する。 The memory circuit 47 records and holds the luminance signal Y1 output from the one-field delay circuit 3, and outputs the held luminance signal Y1 in units of detection blocks. In this process, the memory circuit 47 holds the luminance held by address control in which the read address is deviated by the amount of the representative vector MVB generated by the representative vector generation circuit 6 with respect to the write address used for writing the luminance signal Y1. The signal Y1 is output, and the luminance signal Y1 held thereby is corrected by the representative vector MVB and output.

差分演算回路４８は、メモリ回路４７から出力される輝度信号Ｙ１と、前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙとの間で、対応する画素間で画素毎の差分値を計算して出力する。絶対値化回路４９は、差分演算回路４８から出力される差分値の絶対値を求め、この絶対値を検出ブロック単位で加算することにより差分絶対値和を計算し、これをフィールド間差分値ＤＦＤ３として出力する。 The difference calculation circuit 48 calculates and outputs a difference value for each pixel between corresponding pixels between the luminance signal Y1 output from the memory circuit 47 and the luminance signal Y output from the prefilter 2. . The absolute value conversion circuit 49 obtains the absolute value of the difference value output from the difference calculation circuit 48, calculates the sum of absolute differences by adding this absolute value in units of detection blocks, and calculates the sum of the difference values DFD3 between fields. Output as.

さらにメモリ回路５０は、１フィールド遅延回路３から出力される輝度信号Ｙ１を記録して保持し、この保持した輝度信号Ｙ１を検出ブロック単位で出力する。この処理において、メモリ回路５０は、輝度信号Ｙ１の書き込みに供した書き込みアドレスに対して、代表ベクトル生成回路７で生成した代表ベクトルＭＶＣの分、読み出しアドレスを偏位させたアドレス制御により保持した輝度信号Ｙ１を出力し、これにより保持した輝度信号Ｙ１を代表ベクトルＭＶＣで動き補正して出力する。 Further, the memory circuit 50 records and holds the luminance signal Y1 output from the one-field delay circuit 3, and outputs the held luminance signal Y1 in units of detection blocks. In this processing, the memory circuit 50 holds the luminance held by address control in which the read address is deviated by the amount of the representative vector MVC generated by the representative vector generation circuit 7 with respect to the write address used for writing the luminance signal Y1. The signal Y1 is output, and the luminance signal Y1 held thereby is corrected by the representative vector MVC and output.

差分演算回路５１は、メモリ回路５０から出力される輝度信号Ｙ１と、前置フィルタ２から出力される輝度信号Ｙとの間で、対応する画素間で画素毎の差分値を計算して出力する。絶対値化回路５２は、差分演算回路５１から出力される差分値の絶対値を求め、この絶対値を検出ブロック単位で加算することにより差分絶対値和を計算し、これをフィールド間差分値ＤＦＤ４として出力する。 The difference calculation circuit 51 calculates and outputs a difference value for each pixel between corresponding pixels between the luminance signal Y1 output from the memory circuit 50 and the luminance signal Y output from the prefilter 2. . The absolute value conversion circuit 52 calculates the absolute value of the difference value output from the difference calculation circuit 51, calculates the sum of absolute differences by adding the absolute value in units of detection blocks, and calculates the sum of the difference values DFD4 between fields. Output as.

比較回路５３は、絶対値化回路４３、４６、４９、５２からそれぞれ出力されるフィールド間差分値ＤＦＤ１、ＤＦＤ２、ＤＦＤ３、ＤＦＤ４を比較し、最も小さいフィールド間差分値に係る動きベクトル又は代表ベクトルを指定する指定信号を選択回路５４に出力する。 The comparison circuit 53 compares the inter-field difference values DFD1, DFD2, DFD3, and DFD4 output from the absolute value conversion circuits 43, 46, 49, and 52, respectively, and determines the motion vector or representative vector related to the smallest inter-field difference value. A designation signal to be designated is output to the selection circuit 54.

選択回路５４は、比較回路５３から出力された指定信号に基づいて、動きベクトル検出回路４から出力される動きベクトルＭＶ、後置フィルタ５から出力される動きベクトルＭＶＡ、代表ベクトル生成回路６から出力される代表ベクトルＭＶＢ、代表ベクトル生成回路７から出力される代表ベクトルＭＶＣのいずれかを選択して出力する。 Based on the designation signal output from the comparison circuit 53, the selection circuit 54 outputs the motion vector MV output from the motion vector detection circuit 4, the motion vector MVA output from the post filter 5, and the representative vector generation circuit 6. The representative vector MVB and the representative vector MVC output from the representative vector generation circuit 7 are selected and output.

これにより動きベクトル選別回路８においては、フィールド間差分値を最も小さくする動きベクトル又は代表ベクトルが選択され、動きベクトルＶとして出力される。この動きベクトルＶは、所定の線形内挿処理回路（図示せず）に出力され、この線形内挿処理回路においてこの動きベクトルＶにより線形内挿処理が施され、ビデオ信号のフォーマットが変換されるようになされている。 As a result, the motion vector selection circuit 8 selects the motion vector or representative vector that minimizes the inter-field difference value and outputs it as the motion vector V. The motion vector V is output to a predetermined linear interpolation processing circuit (not shown), and the linear interpolation processing is performed by the motion vector V in the linear interpolation processing circuit, thereby converting the format of the video signal. It is made like that.

これらによりこの実施例において、動きベクトル検出回路４は、所定のブロック単位でビデオ信号の動きベクトルを順次検出する動きベクトル検出手段を構成し、後置フィルタ５、代表ベクトル生成回路５、６は、動きベクトルに基づいて前記動きベクトルに代わる少なくとも１つ以上の代替の動きベクトルを出力する代替動きベクトル生成手段を構成し、差分演算回路４２は、ビデオ信号を動きベクトル検出手段による動きベクトルにより動き補正してフィールド間差分値ＤＦＤ１を検出する主の差分値演算手段を構成し、差分演算回路４５、４８、５１は、ビデオ信号を動きベクトル補正手段により補正された動きベクトルにより動き補正してフィールド間差分値ＤＦＤ２、ＤＦＤ３、ＤＦＤ４を検出する副の差分値演算手段を構成し、比較回路５３は、主の差分値演算手段によるフィールド間差分値と、副の差分値演算手段によるフィールド間差分値とを比較する比較手段を構成し、選択回路５４は、比較手段の比較結果に基づいて、動きベクトルＭＶ又は代替の動きベクトルＭＶＡ、ＭＶＢ、ＭＶＣを選択出力する選択手段を構成するようになされている。 Thus, in this embodiment, the motion vector detection circuit 4 constitutes a motion vector detection means for sequentially detecting the motion vector of the video signal in a predetermined block unit, and the post filter 5 and the representative vector generation circuits 5 and 6 An alternative motion vector generating means for outputting at least one or more alternative motion vectors instead of the motion vector based on the motion vector is configured, and the difference calculation circuit 42 corrects the motion of the video signal by the motion vector by the motion vector detecting means. Thus, the main difference value calculation means for detecting the inter-field difference value DFD1 is configured, and the difference calculation circuits 45, 48, 51 perform motion correction on the video signal by the motion vector corrected by the motion vector correction means, and Constituting a sub difference value calculating means for detecting the difference values DFD2, DFD3, DFD4; The comparison circuit 53 constitutes comparison means for comparing the inter-field difference value by the main difference value calculation means and the inter-field difference value by the sub difference value calculation means, and the selection circuit 54 displays the comparison result of the comparison means. Based on this, a selection means for selecting and outputting the motion vector MV or the alternative motion vectors MVA, MVB, and MVC is configured.

（２）実施例の動作
以上の構成において、この動きベクトル出力装置１において、処理対象であるビデオ信号の輝度信号Ｙは、前置フィルタ２により周波数特性が補正された後、動きベクトル検出回路４によりマクロブロック単位で動きベクトルＭＶが順次検出される。また後置フィルタ５により、周辺の比較的狭い範囲の動きベクトルで平滑化された動きベクトルＭＶＡがマクロブロック単位で順次生成される。また代表ベクトル生成回路６により、横１２８個×縦３２個のマクロブロックを検出ブロックとして、検出ブロック内でほぼ同一の方向及び大きさでなる複数の動きベクトルで平均化された代表ベクトルＭＶＢがマクロブロック単位で順次生成される。また代表ベクトル生成回路７により、時間軸方向に平均化された代表ベクトルＭＶＣがマクロブロック単位で順次生成される。 (2) Operation of Embodiment In the above configuration, in the motion vector output device 1, the luminance signal Y of the video signal to be processed is corrected in frequency characteristics by the pre-filter 2, and then the motion vector detection circuit 4 Thus, the motion vector MV is sequentially detected for each macroblock. Further, the post-filter 5 sequentially generates a motion vector MVA smoothed with a motion vector in a relatively narrow range in the vicinity of the macroblock. The representative vector generation circuit 6 uses a macro block of 128 × 32 macro blocks as a detection block, and a representative vector MVB averaged with a plurality of motion vectors having substantially the same direction and size in the detection block is a macro. Generated sequentially in blocks. The representative vector generation circuit 7 sequentially generates the representative vector MVC averaged in the time axis direction in units of macroblocks.

しかして後置フィルタ５で生成された動きベクトルＭＶＡにあっては、動きベクトル検出回路４で検出された動きベクトルＭＶを周辺の比較的狭い範囲の動きベクトルにより平滑化してなることにより、想定される動きのパターンとして例えば小物体の動きを反映した代替の動きベクトルとして用いることができる。 Therefore, the motion vector MVA generated by the post filter 5 is assumed to be obtained by smoothing the motion vector MV detected by the motion vector detection circuit 4 with a motion vector in a relatively narrow range around the motion vector MVA. For example, it can be used as an alternative motion vector reflecting the motion of a small object.

また代表ベクトル生成回路６で生成された代表ベクトルＭＶＢにあっては、動きベクトル検出回路４で検出された動きベクトルＭＶを、後置フィルタ５による処理に比して相対的に広い範囲である、横１２８個×縦３２個のマクロブロックによる検出ブロック単位で一様な動きがある場合の平均的な動きベクトルに変換してなることにより、想定される動きのパターンとして画像の一様な動きを反映した代替の動きベクトルとして用いることができる。 Further, in the representative vector MVB generated by the representative vector generation circuit 6, the motion vector MV detected by the motion vector detection circuit 4 is in a relatively wide range as compared with the processing by the post filter 5. By converting to an average motion vector when there is uniform motion in units of detected blocks by 128 macro blocks by 32 macro blocks, uniform motion of an image can be obtained as an assumed motion pattern. It can be used as a reflected alternative motion vector.

また代表ベクトル生成回路７で生成された代表ベクトルＭＶＣにあっては、動きベクトル検出回路４で検出された動きベクトルＭＶを、時間軸方向に平均化してなることにより、想定される動きのパターンとして時間とともに方向及び大きさが変化する動きを反映した代替の動きベクトルとして用いることができる。 Further, in the representative vector MVC generated by the representative vector generation circuit 7, the motion vector MV detected by the motion vector detection circuit 4 is averaged in the time axis direction, thereby obtaining an assumed motion pattern. It can be used as an alternative motion vector reflecting a motion whose direction and magnitude change with time.

これらの動きベクトルＭＶ、ＭＶＡ及び代表ベクトルＭＶＢ、ＭＶＣは、動きベクトル選別回路８において、それぞれのフィールド間差分値の比較により最も確からしいものが選択される。すなわち動きベクトルＭＶが正しく検出されている場合には、動きベクトルＭＶによるフィールド間差分値ＤＦＤ１が最も小さくなることにより、この動きベクトルＭＶが選択される。これに対して、動きベクトルＭＶが誤検出された場合には、動きベクトルＭＶによるフィールド間差分値ＤＦＤ１が大きくなるのに対して、後置フィルタ５で検出された動きベクトルＭＶＡによるフィールド間差分値ＤＦＤ２、代表ベクトル生成回路６で検出された代表ベクトルＭＶＢによるフィールド間差分値ＤＦＤ３又は代表ベクトル生成回路７で検出された代表ベクトルＭＶＣによるフィールド間差分値ＤＦＤ４のいずれかが実際の動きに応じて最も小さな値となる。この場合、小物体の動きにあっては後置フィルタ５で生成された動きベクトルＭＶＡによるフィールド間差分値ＤＦＤ１が最も小さくなり、カメラパーンのように一様な動きがある場合には代表ベクトル生成回路６で生成された代表ベクトルＭＶＢによるフィールド間差分値ＤＦＤ３が最も小さくなり、回転のような動きがある場合には代表ベクトル生成回路７で生成された代表ベクトルＭＶＣによるフィールド間差分値ＤＦＤ４が最も小さくなる。これにより動きベクトルＭＶが誤検出された場合には、想定された動きのパターンのうち、実際の動きを反映した動きベクトルＭＶＡ、代表ベクトルＭＶＢ又は代表ベクトルＭＶＣが代替の動きベクトルとして選択回路５４により選択される。 These motion vectors MV and MVA and representative vectors MVB and MVC are selected by the motion vector selection circuit 8 with the most probable values by comparing the difference values between the fields. That is, when the motion vector MV is correctly detected, the inter-field difference value DFD1 based on the motion vector MV becomes the smallest, so that the motion vector MV is selected. On the other hand, when the motion vector MV is erroneously detected, the inter-field difference value DFD1 based on the motion vector MV increases, whereas the inter-field difference value based on the motion vector MVA detected by the post filter 5 Either the inter-field difference value DFD3 based on the representative vector MVB detected by the DFD2 or the representative vector generation circuit 6 or the inter-field difference value DFD4 based on the representative vector MVC detected by the representative vector generation circuit 7 is the most depending on the actual motion. Small value. In this case, when the small object moves, the inter-field difference value DFD1 based on the motion vector MVA generated by the post-filter 5 is the smallest, and when there is a uniform motion like a camera pan, a representative vector is generated. The inter-field difference value DFD3 based on the representative vector MVB generated by the circuit 6 is the smallest, and when there is a movement like rotation, the inter-field difference value DFD4 generated by the representative vector MVC generated by the representative vector generating circuit 7 is the largest. Get smaller. Accordingly, when the motion vector MV is erroneously detected, the motion vector MVA, the representative vector MVB, or the representative vector MVC reflecting the actual motion among the assumed motion patterns is selected by the selection circuit 54 as an alternative motion vector. Selected.

これにより例えば小物体の動きについて、動きベクトル検出回路４で動きベクトルＭＶが誤検出された場合には、この動きベクトルＭＶに代えて動きベクトルＭＶＡが選択され、また例えばカメラパーンのような一様な動きについて、動きベクトル検出回路４で動きベクトルＭＶが誤検出された場合には、この動きベクトルＭＶに代えて代表ベクトルＭＶＢが選択され、さらにまた例えば画像が回転する場合について、動きベクトル検出回路４で動きベクトルＭＶが誤検出された場合には、この動きベクトルＭＶに代えて代表ベクトルＭＶＣが選択される。 Thereby, for example, when the motion vector MV is erroneously detected by the motion vector detection circuit 4 with respect to the motion of the small object, the motion vector MVA is selected instead of the motion vector MV, and uniform motion such as camera pan When a motion vector MV is erroneously detected by the motion vector detection circuit 4 for a simple motion, the representative vector MVB is selected instead of the motion vector MV, and for example, when the image rotates, the motion vector detection circuit If the motion vector MV is erroneously detected at 4, the representative vector MVC is selected instead of the motion vector MV.

かくして動きベクトル検出回路４において動きベクトルＭＶが誤検出された場合には、動きのパターンを最も反映した代替の動きベクトルが選択されて出力されることにより、この代替の動きベクトルによりビデオ信号を線形内挿処理すれば、例えば単に値０の動きベクトルに置き換えて線形内挿処理する場合に比して、画像歪みの発生を軽減することができる。 Thus, when the motion vector detection circuit 4 erroneously detects the motion vector MV, an alternative motion vector that most reflects the motion pattern is selected and output, so that the video signal is linearized by this alternative motion vector. If the interpolation process is performed, the occurrence of image distortion can be reduced as compared with the case where the linear interpolation process is performed by simply replacing the motion vector with a value of 0, for example.

（３）実施例の効果
以上の構成によれば、検出された動きベクトルＭＶと、動きベクトルＭＶに基づいて生成した代替の動きベクトルとを比較して選択するようにしたことにより、動きベクトルＭＶに誤検出が生じた場合には画像の動きを反映した代替の動きベクトルを用いることで、画像歪みの発生を軽減することができる。 (3) Effects of the embodiment According to the above configuration, the motion vector MV is selected by comparing the detected motion vector MV with the alternative motion vector generated based on the motion vector MV. If an erroneous detection occurs, the use of an alternative motion vector that reflects the motion of the image can reduce the occurrence of image distortion.

また想定される動きのパターンとして複数種類（小物体の動き、カメラパーンのような一様な動き、回転のような方向及び大きさが変化する動き等）の動きのパターンによりそれぞれのパターン毎に動きベクトルＭＶＡ、代表ベクトルＭＶＢ、ＭＶＣを生成し、これらの動きベクトルＭＶ、ＭＶＡ、代表ベクトルＭＶＢ、ＭＶＣの比較により最も確からしい動きベクトル又は代表ベクトルを代替の動きベクトルとして用いるようにしたことにより、動きベクトルＭＶに誤検出が発生した場合であっても、画像の実際の動きを反映した動きベクトルＶにより画像歪みの発生を軽減することができる。 In addition, there are several types of motion patterns that can be assumed (such as small object motions, uniform motions like camera pans, motions that change direction and size such as rotation, etc.) for each pattern. By generating a motion vector MVA, representative vectors MVB, MVC and comparing the motion vectors MV, MVA, representative vectors MVB, MVC, the most probable motion vector or representative vector is used as an alternative motion vector. Even when a false detection occurs in the motion vector MV, the occurrence of image distortion can be reduced by the motion vector V reflecting the actual motion of the image.

なお上述の実施例においては、想定される動きのパターンとして、小物体の動き、カメラパーンのような一様な動き、回転のような方向及び大きさが時間と共に変化する動きを設定し、これらの動きに応じた代替の動きベクトルを選択候補とする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は検出した動きベクトルＭＶのみでなく、想定される種々の動きのパターンについて代替の動きベクトルを生成して選択するようにすればよい。 In the above-described embodiment, as movement patterns assumed, small object movements, uniform movements such as camera pans, and movements in which the direction and size such as rotation change with time are set. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Instead, not only the detected motion vector MV but also various assumed motion patterns can be substituted. A motion vector may be generated and selected.

また上述の実施例においては、８画素×８ラインのマクロブロック単位で動きベクトルを検出し、４画素×２ラインのブロックでフィールド間差分値を計算して比較する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の大きさのブロック又は画素単位で動きベクトルの検出及び又はフィールド間差分値を計算して比較するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, a case has been described in which a motion vector is detected in units of macroblocks of 8 pixels × 8 lines and a difference value between fields is calculated and compared in a block of 4 pixels × 2 lines. However, the present invention is not limited to this, and motion vectors may be detected and / or difference values between fields may be calculated and compared in units of other various sizes or pixels.

また上述の実施例においては、フィールド間で動きベクトルを検出し、フィールド間差分の比較により動きベクトルを選択する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フレーム間で動きベクトルを検出し、フレーム間差分の比較により動きベクトルを選択するようにしてもよい。この場合には前置フィルタ２による重心補正の処理を省略することができる。 In the above embodiment, the motion vector is detected between the fields, and the motion vector is selected by comparing the differences between the fields. However, the present invention is not limited to this, and the motion vector is detected between the frames. The motion vector may be selected by comparing the difference between frames. In this case, the center of gravity correction process by the pre-filter 2 can be omitted.

また上述の実施例においては、ブロックマッチング法により動きベクトルを検出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば勾配法、位相相関法等により動きベクトルを検出するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the motion vector is detected by the block matching method has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the motion vector may be detected by a gradient method, a phase correlation method, or the like. .

また上述の実施例においては、検出された動きベクトルＶによりビデオ信号を線形内挿処理するフォーマット変換装置に適用される動きベクトル出力装置について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等による符号化装置、ノイズ軽減装置等、動きベクトルＶを用いてビデオ信号を種々に処理する映像信号処理装置に広く適用することができる。 In the above-described embodiment, the motion vector output device applied to the format conversion device that linearly interpolates the video signal using the detected motion vector V has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, MPEG ( The present invention can be widely applied to video signal processing apparatuses that process a video signal in various ways using a motion vector V, such as a coding apparatus by Moving Picture Experts Group), a noise reduction apparatus, and the like.

本発明は、映像信号処理装置に関し、例えばフォーマット変換装置に適用することができる。 The present invention relates to a video signal processing apparatus, and can be applied to, for example, a format conversion apparatus.

本発明の実施例に係る動きベクトル出力装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the motion vector output device based on the Example of this invention. 図１の動きベクトル出力装置の後置フィルタを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the post filter of the motion vector output apparatus of FIG. 図１の動きベクトル出力装置の代表ベクトル生成回路を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a representative vector generation circuit of the motion vector output device of FIG. 1. 図１の動きベクトル出力装置の代表ベクトル生成回路を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a representative vector generation circuit of the motion vector output device of FIG. 1. 図１の動きベクトル出力装置の動きベクトル選別回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the motion vector selection circuit of the motion vector output device of FIG. 動きベクトルの誤検出による画像歪みの発生の説明に供する略線図である。It is a basic diagram with which it uses for description of generation | occurrence | production of the image distortion by the false detection of a motion vector. 動きベクトルの誤検出による画像歪みの発生の説明に供する略線図である。It is a basic diagram with which it uses for description of generation | occurrence | production of the image distortion by the false detection of a motion vector.

Explanation of symbols

１……動きベクトル出力装置、３……１フィールド遅延回路、４……動きベクトル検出回路、５……後置フィルタ、６、７……代表ベクトル生成回路、８……動きベクトル選別回路、ＭＶ、ＭＶＡ……動きベクトル、ＭＶ２、ＭＶ３……代表ベクトル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motion vector output device, 3 ... 1 field delay circuit, 4 ... Motion vector detection circuit, 5 ... Post filter, 6, 7 ... Representative vector generation circuit, 8 ... Motion vector selection circuit, MV , MVA ... motion vector, MV2, MV3 ... representative vector

Claims

In a video signal processing apparatus that detects a motion vector of a video signal, processes the video signal based on the motion vector, and outputs the processed video signal.
Motion vector detection means for sequentially detecting motion vectors of the video signal in predetermined block units;
Alternative motion vector generation means for outputting at least one or more alternative motion vectors instead of the motion vector based on the motion vector;
A main difference value calculation means for detecting a difference value between fields or a difference value between frames by correcting the motion of the video signal with the motion vector;
A sub difference value calculating means for detecting a difference value between fields or a difference value between frames by correcting the motion of the video signal with the alternative motion vector;
Comparison means for comparing the inter-field difference value or inter-frame difference value by the main difference value calculating means with the inter-field difference value or inter-frame difference value by the sub difference value calculating means,
Selection means for selectively outputting the motion vector or the alternative motion vector based on the comparison result of the comparison means;
The video signal processing apparatus, wherein the video signal is processed by the motion vector or the alternative motion vector output from the selection means.

The alternative motion vector generation means includes
A post filter for smoothing the motion vector detected by the motion vector detection means;
First averaging means for averaging the motion vector detected by the motion vector detecting means by uniform movement around a wide range as compared with the processing by the post filter;
Second averaging means for averaging the motion vectors detected by the motion vector detecting means in the time axis direction;
The comparison means includes an inter-field difference value or inter-frame difference value based on the motion vector detected by the motion vector detection means, and an inter-field difference value or inter-frame difference value based on the motion vector smoothed by the post filter. The inter-field difference value or inter-frame difference value based on the motion vector averaged by the first averaging means and the inter-field difference value or inter-frame difference based on the motion vector averaged by the second averaging means Compare the value with
The selection means includes a motion vector by the motion vector detection means, a motion vector smoothed by the post filter, a motion vector averaged by the first averaging means, or by the second averaging means. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein any one of the averaged motion vectors is selectively output.