專利名稱：三維運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于亮度/色度分離器的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，該亮度/色度分離器對(duì)復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行分離以提供諸如亮度信號(hào)和色度信號(hào)。
電視接收機(jī)包括亮度/色度分離器，以分離合成視頻信號(hào)，從而提供亮度信號(hào)和色度信號(hào)。
附

圖1顯示了電視接收機(jī)的電路設(shè)置的框圖。如圖1所示，加到輸入端1的復(fù)合視頻信號(hào)被一模擬一數(shù)字信號(hào)(A/D)轉(zhuǎn)換器2轉(zhuǎn)換成數(shù)字復(fù)合視頻信號(hào)。來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器2的數(shù)字復(fù)合視頻信號(hào)被提供給亮度/色度(Y/C)分離器3。該亮度/色度分離器3，利用各個(gè)場(chǎng)的相鄰水平行之間的相關(guān)性和幀之間的相關(guān)性，檢測(cè)并分離提供給它的數(shù)字復(fù)合視頻信號(hào)，以提供亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)C。
來(lái)自亮度/色度分離器3的數(shù)字亮度信號(hào)Y被數(shù)字一模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換成模擬亮度信號(hào)并提供到矩陣電路5。來(lái)自亮度/色度分離器3的數(shù)字色度信號(hào)C被-D/A轉(zhuǎn)換器6轉(zhuǎn)換成模擬色度信號(hào)并被提供給彩色解調(diào)器7。該彩色解調(diào)器7對(duì)提供給它的模擬色度信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，以提供色差信號(hào)R-Y和B-Y。來(lái)自彩色解調(diào)器7的色差信號(hào)R-Y、B-Y被提供到矩陣電路5。矩陣電路5對(duì)提供給它的亮度信號(hào)Y和色差信號(hào)R-Y、B-Y進(jìn)行處理，以提供三基色信號(hào)R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))并把這些基色信號(hào)R、G、B提供給陰極射線管8，后者在其顯示屏上顯示彩色圖象。
將結(jié)合圖2來(lái)對(duì)該電視接收機(jī)中采用的亮度/色度分離器進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在圖2中，標(biāo)號(hào)10總體地表示一亮度/色度分離器。該亮度/色度分離器10是所謂的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器，用于根據(jù)視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)改變并處理提取的色度信號(hào)。在運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器10中，如圖2中所示，加到輸入端11上的合成視頻信號(hào)被提供到場(chǎng)內(nèi)色度分量提取器12。場(chǎng)內(nèi)色度分量提取器12，通過(guò)利用各個(gè)場(chǎng)的視頻信號(hào)的相鄰行之間的相關(guān)性，提取色度分量，并把提取的色度分量經(jīng)系數(shù)乘法器(xk)13提供給一加法器14。系數(shù)乘法器13用從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器20(將在下面描述)提供給它的系數(shù)k(0≤k≤1)乘色度分量。
另外，加到輸入端11的復(fù)合視頻信號(hào)被提供到幀內(nèi)色度分量提取器15。幀內(nèi)色度分量提取器15，通過(guò)利用幀的同一行的視頻信號(hào)之間的相關(guān)性，提取色度分量，并將提取的色度分量經(jīng)系數(shù)乘法器，(x(1-k))16提供給加法器14。系數(shù)乘法器16用從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器20提供給它的系數(shù)(1-k)來(lái)乘色度分量。
加法器14把色度分量提取器12、15提取的色度分量相加，并把加在一起的色度分量提供到一減法器17。減法器17被提供有來(lái)自輸入端11的復(fù)合視頻信號(hào)，并從該復(fù)合視頻信號(hào)中減去從加法器14輸出的色度分量。隨后，減法器17將減后的信號(hào)作為亮度信號(hào)Y提供到輸出端18，并還作為色度信號(hào)C把從加法器14輸出給它的色度分量提供給一輸出端19。
加到輸入端11的復(fù)合視頻信號(hào)被提供到運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器20，且運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器20檢測(cè)復(fù)合視頻信號(hào)所代表的圖象的運(yùn)動(dòng)。將結(jié)合諸如圖3來(lái)描述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器20的電路設(shè)置。如圖3所示，加到輸入端21上的復(fù)合視頻信號(hào)被提供到一個(gè)一幀周期延遲電路22，且減法器23把一幀周期延遲電路22延遲的信號(hào)和直接提供給它的復(fù)合成頻信號(hào)相減。當(dāng)減法器23獲得視頻信號(hào)的幀之間的差時(shí)，若視頻信號(hào)所代表的圖象具有運(yùn)動(dòng)，則減法器23輸出具有對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)量的電平的信號(hào)，作為幀差信號(hào)。該幀差信號(hào)被提供給低通濾波器(LPF)24。低通濾波器24消除彩色付載波頻帶(即在3.58MHz附近的頻帶)并將其輸出提供給運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器25。運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器25根據(jù)提供給它的幀差信號(hào)判定運(yùn)動(dòng)的量，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)所判定的運(yùn)動(dòng)量的系數(shù)k和(1-k)。隨后，運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器25經(jīng)輸出端26、27把系數(shù)k和(1-k)提供給系數(shù)乘法器13、16(見(jiàn)圖2)。
若判定圖象完全沒(méi)有運(yùn)動(dòng)(即靜止圖象)，則對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)量的系數(shù)k被設(shè)值為0(k＝0)，且若判定圖象具有大的運(yùn)動(dòng)量，系數(shù)k被設(shè)設(shè)值為1。當(dāng)圖象具有中間運(yùn)動(dòng)量時(shí)，響應(yīng)于在此時(shí)獲得的運(yùn)動(dòng)量，系數(shù)k被設(shè)值為從0至1的一個(gè)中間值。
系數(shù)k如上地得到改變。因此，若圖象沒(méi)有運(yùn)動(dòng)量且系數(shù)k為0(k＝0)，則系數(shù)0被設(shè)值到系數(shù)乘法器13且場(chǎng)內(nèi)色度分量提取器12所提取的色度分量完全不提供給加法器14。另外，系數(shù)1被設(shè)值給系數(shù)乘法器16且?guī)瑑?nèi)色度分量提取器15提取的色度分量被原樣提供給加法器14。因此，在圖象沒(méi)有運(yùn)動(dòng)量的的條件下，加法器14僅輸出幀內(nèi)色度分量提取器15所提取的色度分量，從而使被減法器17用來(lái)產(chǎn)生從輸出端19輸出的色度信號(hào)和亮度信號(hào)的色度分量變成只是根據(jù)視頻信號(hào)的幀之間的相關(guān)性提取的色度分量。
相反，若圖象具有大的運(yùn)動(dòng)量且系數(shù)k被設(shè)值為1(k＝1)，則系數(shù)1被設(shè)值到系數(shù)乘法器14且場(chǎng)內(nèi)色度分量提取器12提取的色度分量被原樣地提供給加法器14。另外，幀內(nèi)色度分量提取器15提取的色度分量不被提供到加法器14。因此，在圖象具有大運(yùn)動(dòng)量的條件下，加法器14僅輸出根據(jù)視頻信號(hào)的一個(gè)場(chǎng)內(nèi)的相關(guān)性而提取的色度分量，且該色度分量被減法器17用來(lái)發(fā)生亮度信號(hào)，且從輸出端18輸出的色度信號(hào)變成僅從一個(gè)場(chǎng)的視頻信號(hào)提取的色度分量。
若判定圖象具有小的運(yùn)動(dòng)量，則系數(shù)被設(shè)值為從1到0中間的值，從而使加法器14以適當(dāng)?shù)南嗉颖葘?chǎng)內(nèi)色度分量提取器12提取的色度分量和幀內(nèi)色度分量提取器15提取的色度分量相加。因而，用來(lái)產(chǎn)生亮度信號(hào)的色度分量和輸出的色度信號(hào)變成了由這兩個(gè)色度分量以適當(dāng)?shù)幕旌媳冗M(jìn)行混合而產(chǎn)生的分量。
從復(fù)合視頻信號(hào)分離的亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)C被從輸出端18、19輸出，從而響應(yīng)于視頻信號(hào)所代表的圖象運(yùn)動(dòng)，令人滿意地將亮度信號(hào)和色度信號(hào)分離。具體地，若圖象具有小的運(yùn)動(dòng)量，則進(jìn)行這樣的處理，該處理主要利用根據(jù)在幀之間提供的圖象的相關(guān)性提取的色度分量，且進(jìn)行適合于靜止圖象的高精度分離處理。若圖象具有大運(yùn)動(dòng)量，則進(jìn)行利用這樣的色度分量的處理，在該色度分量中提取處理是在每一個(gè)場(chǎng)完成的，并在圖象運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行令人滿意的分離處理。
或者，圖3所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器可用圖4中所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器取代。如圖4所示，加到輸入端31上的合成視頻信號(hào)被提供到亮度分量提取梳狀濾波器32。在梳狀濾波器32中，加法器32b把被延遲電路32a延遲了1H(一個(gè)水平行)周期的信號(hào)和未被延遲電路32a延遲的一個(gè)信號(hào)相加，以提供亮度分量。由梳狀濾波器32獲得的該亮度分量被提供到減法器33。加到輸入端31的復(fù)合視頻信號(hào)也被延遲電路34延遲了一個(gè)幀周期，且被延遲的復(fù)合視頻信號(hào)被提供到亮度分量提取梳狀濾波器35。另外，在亮度分量提取梳狀濾波器35中，一加法器35b把被一延遲電路35a延遲了1H周期的信號(hào)和一個(gè)未被延遲電路35a延遲的信號(hào)相加，以提供亮度分量。由梳狀濾波器35獲得的該亮度分量被提供到減法器33。
減法器33從當(dāng)前幀的視頻信號(hào)的亮度分量減去前一幀的視頻信號(hào)的亮度分量，以提供一差信號(hào)，并將該差信號(hào)提供到低通濾波器24。圖4中所示的電路設(shè)置的其他部分與圖3所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的相同。具體地，低通濾波器24消除了彩色付載波的頻帶。低通濾波器24的輸出被提供給系數(shù)發(fā)生器25，后者產(chǎn)生相應(yīng)于所確定的運(yùn)動(dòng)量的系數(shù)k和(1-k)。隨后，系數(shù)k和(1-k)被從輸出端26、27提供給系數(shù)乘法器13、16(見(jiàn)圖2)。
與圖3所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器相似，圖4所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)量的系數(shù)k和(1-k)。
雖然圖3所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器包括了低通濾波器24以從復(fù)合視頻信號(hào)中消除包含在彩色付載波的頻帶中的色度分量，若色度分量被低通濾波器24消除，則包含在合成視頻信號(hào)中的亮度成分的高頻分量也被低通濾波器24消除。若亮度分量的高頻成分(即代表圖象的小的圖象圖案部分的信息)被消除，則僅有低頻成分(即代表圖象的較大圖象圖案的信息)被作為運(yùn)動(dòng)信號(hào)提供給運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器25，而高頻運(yùn)動(dòng)分量則未被提供給它。因而，具有小的圖象圖案的運(yùn)動(dòng)圖象(例如表示交叉的帶被移動(dòng)的圖象)就不能作為視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)而被檢測(cè)到。
若未檢測(cè)到帶有小圖象圖案的運(yùn)動(dòng)圖象，則上述運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器將利用幀內(nèi)色度提取器15提取的色度分量來(lái)分離復(fù)合視頻信號(hào)，以在即使圖象是運(yùn)動(dòng)圖象的情況下仍然提供亮度信號(hào)，從而使圖象的質(zhì)量受到了惡化。
另一方面，由于圖4所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器在亮度分量提取梳狀濾波器32、34僅提取了亮度分量之后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，可除去低通濾波器24。然而，在其中顏色沿豎直方向變化的圖象中，色度分量被泄漏到梳狀濾波器32、34的輸出端，因而還需要低通濾波器24。因此，與圖3所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器相似，低通濾波器24消除了亮度信號(hào)的高頻成分，且圖4所示的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器不能檢測(cè)作為視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)的、帶有小圖象圖案的運(yùn)動(dòng)圖象。
雖然以上描述了當(dāng)分離合成視頻信號(hào)以提供亮度信號(hào)和色度信號(hào)時(shí)需要的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，實(shí)現(xiàn)其他視頻信號(hào)處理的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器也遇到了類似的缺點(diǎn)和問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的，是提供一種改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，其中可消除先有技術(shù)所遇到的上述缺點(diǎn)和問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的，是提供一種具有簡(jiǎn)單的電路設(shè)置的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，它可精確地檢測(cè)視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，它包括第一亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在復(fù)合視頻信號(hào)中的亮度分量;延遲電路，用于把合成視頻信號(hào)延遲至少一個(gè)場(chǎng);第二亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在被延遲電路延遲的信號(hào)中的亮度分量;減法裝置，用于把從第一亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量和從第二亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量彼此相減;一個(gè)濾波器，用于從減法裝置的輸出消除彩色付載波的一個(gè)頻帶;開(kāi)關(guān)裝置，用于選擇濾波器的輸出和減法裝置的輸出;色度分量檢測(cè)裝置，用于從復(fù)合視頻信號(hào)中檢測(cè)色度分量;以及控制電路，用于根據(jù)色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量的電平控制開(kāi)關(guān)裝置并根據(jù)開(kāi)關(guān)裝置選定的信號(hào)的電平進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，第一和第二亮度檢測(cè)裝置是梳狀濾波器，其每一個(gè)均由用于把信號(hào)延遲一個(gè)水平行的延遲電路和用于把被延遲電路延遲的信號(hào)與未被延遲的信號(hào)相加的加法電路組成。
另外，根據(jù)本發(fā)明，色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量的電平被與預(yù)定的閾值相比較，且當(dāng)檢測(cè)到的色度分量的電平高于該閾值時(shí)開(kāi)關(guān)裝置選擇濾波器的輸出。
根據(jù)本發(fā)明，濾波器的介入狀態(tài)，根據(jù)其中色度分量被包含或不包含在在所提供的合成視頻信號(hào)中的部分而改變，從而對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的條件獲得具有適當(dāng)頻帶的亮度差信號(hào)。借助具有適當(dāng)頻帶的亮度差信號(hào)，可以進(jìn)行令人滿意的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
另外，由于梳狀濾波器被用作第一和第二亮度檢測(cè)裝置，亮度分量可得到高精度的檢測(cè)。
此外，色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量的電平，被與預(yù)定閾值相比較，且當(dāng)檢測(cè)的色度分量的電平高于該閾值時(shí)，濾波器的輸出被選擇裝置選定。因而，該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器可避免包含在色度分量中的噪音造成的故障。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種電視接收機(jī)，它具有用于視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，該運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器包括分離電路，用于分離復(fù)合視頻信號(hào)以提供亮度分量和色度分量;第一亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在復(fù)合視頻信號(hào)中的亮度分量;延遲電路，用于把復(fù)合視頻信號(hào)延遲至少一個(gè)幀;第二亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在被延遲電路延遲的信號(hào)中的亮度分量;減法裝置，用于把從第一亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量與從第二亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量彼此相減;濾波器，用于從減法裝置的輸出消除彩色付載波的頻帶;開(kāi)關(guān)裝置，用于選擇濾波器的輸出和減法裝置的輸出;色度分量檢測(cè)裝置，用于從復(fù)合視頻信號(hào)中檢測(cè)色度分量;以及，控制電路，用于根據(jù)色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量的電平來(lái)控制開(kāi)關(guān)裝置并根據(jù)開(kāi)關(guān)裝置所選擇的信號(hào)的電平來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
從下面結(jié)合附圖對(duì)說(shuō)明性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。
圖1是示意框圖，顯示了電視接收機(jī)的一個(gè)例子;
圖2是示意框圖，顯示了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器的一個(gè)例子;
圖3是示意框圖，顯示了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的一個(gè)例子;
圖4是示意框圖，顯示了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的另一個(gè)例子;
圖5是框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器;
圖6是示意框圖，顯示了用在本發(fā)明的實(shí)施例中的低通濾波器;
圖7是特性曲線，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)系數(shù)的條件。
下面結(jié)合圖5至7描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器根據(jù)該實(shí)施例，圖2中所示的作為相關(guān)技術(shù)而提供的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器10被應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器。根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)用4fsc(fsc是彩色付載波頻率)對(duì)NTSC復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，該運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器分離以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式獲得的數(shù)字復(fù)合視頻信號(hào)，以提供亮度信號(hào)和色度信號(hào)。
下面將描述根據(jù)該實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的電路設(shè)置。如圖5所示，一復(fù)合視頻信號(hào)(數(shù)字信號(hào))被加到輸入端41。被加到輸入端41的復(fù)合視頻信號(hào)被提供到亮度分量提取梳狀濾波器42。在梳狀濾波器42中，一加法器42b把被延遲電路42a延遲了1H周期的一個(gè)信號(hào)和未被延遲電路42a延遲的一個(gè)信號(hào)相加，以提供一亮度分量。梳狀濾波器42獲得的該亮度分量被提供到減法器43。加到輸入端41的復(fù)合視頻信號(hào)被一個(gè)延遲電路44延遲一個(gè)幀周期，且被延遲的復(fù)合視頻信號(hào)被提供到亮度分量提取梳狀濾波器45。在亮度分量提取梳狀濾波器45中，一個(gè)加法器45b把被一個(gè)延遲電路45a延遲了1H周期的一個(gè)信號(hào)和未被延遲電路45a延遲的一個(gè)信號(hào)相加，以提供亮度分量。由梳狀濾波器45獲得的亮度分量被提供到減法器43。
減法器43從當(dāng)前幀的視頻信號(hào)的亮度分量減去前一個(gè)幀的視頻信號(hào)的亮度分量。減法器43獲得的一個(gè)差信號(hào)經(jīng)一低通濾波器(LPF)60被提供到一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46的第一固定觸頭46a，而且還被繞過(guò)低通濾波器(LPF)60而被提供給轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46的第二固定觸頭46b。低通濾波器60被用于消除彩色付載波的頻帶并如圖6所示地設(shè)置。
如圖6所示，加到輸入端61上的信號(hào)(來(lái)自減法器43的差信號(hào))被提供給四個(gè)串聯(lián)連接的延遲電路(D)62、63、64、65。每一個(gè)延遲電路62、63、64和65均使輸入信號(hào)(數(shù)字信號(hào))延遲一個(gè)取樣。加到輸入端61的差信號(hào)、從延遲電路63輸出的一差信號(hào)、以及從延遲電路65輸出的一差信號(hào)被加法器66相加。加法器66以如下的相加系數(shù)把從輸入端61直接提供給它的信號(hào)、延遲電路63的輸出以及延遲電路65的輸出相加，這些相加系數(shù)是對(duì)于從輸入端61提供的信號(hào)為+(1/4)、對(duì)于延遲電路63的輸出為+(1/2)且對(duì)于延遲電路65的輸出為+(1/2)。加法器66的相加輸出被提供到輸出端67。消除作為包含色度分量的頻率的彩色載波頻率fsc的頻帶的低通濾波器，即通過(guò)上述相加而構(gòu)成。圖6所示的電路設(shè)置能實(shí)現(xiàn)上述特性的原因，在于待處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)具有四倍于彩色付載波頻率fsc(即4fsc)的取樣頻率。
連接到低通濾波器60的下一級(jí)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46，在色度分量檢測(cè)器50(將在下面描述)的輸出的控制下，有選擇地將其可移動(dòng)觸頭46m連接到第一或第二固定觸頭46a或46。在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46的可移動(dòng)觸頭46m產(chǎn)生的亮度分量的差信號(hào)，被提供到一運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器47。運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器47從提供給它的亮度分量的差信號(hào)判定視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)量，并相應(yīng)于判定的運(yùn)動(dòng)量產(chǎn)生系數(shù)k和(1-k)。如此產(chǎn)生的系數(shù)k和(1-k)被從輸出端48、49輸出。從輸出端48、49輸出的系數(shù)k和(1-k)被提供到亮度/色度分離器的系數(shù)乘法器(對(duì)應(yīng)于圖2中所示的系數(shù)乘法器13、16)，在那里它們被彼此相乘。
若判定圖象沒(méi)有運(yùn)動(dòng)(靜止圖象)，則對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)量的系數(shù)k被設(shè)值為0(k＝0)，若判定圖象有大的運(yùn)動(dòng)量則被設(shè)值為1(k＝1)，且若判定圖象有中等的運(yùn)動(dòng)量則被設(shè)值為0至1之間的中間值。
下面描述產(chǎn)生系數(shù)k和(1-k)的條件。如圖7所示，系數(shù)k的值以大體為直線的方式增加，直到一定運(yùn)動(dòng)量的值ml。當(dāng)運(yùn)動(dòng)量超過(guò)值ml時(shí)，系數(shù)k被設(shè)值為1(即(1-k)被設(shè)值為0)。該系數(shù)值在所提供的視頻信號(hào)的每一個(gè)象元依次地變化。
場(chǎng)內(nèi)色度分量提取器12提取的色度分量和幀內(nèi)色度分量提取器15提取的色度分量的混合比，通過(guò)響應(yīng)圖象的運(yùn)動(dòng)而對(duì)系數(shù)k進(jìn)行設(shè)值而得到設(shè)值。因此，亮度/色度分離器起到運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器的作用。
根據(jù)該實(shí)施例，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46可選擇被低通濾波器(LPF)60處理的信號(hào)和未被低通濾波器60處理的一個(gè)信號(hào)，來(lái)作為待提供給運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器47的亮度分量的差信號(hào)。下面將描述用于選擇上述兩種信號(hào)的設(shè)置。
如圖5所示，被形成亮度分量提取梳狀濾波器42的延遲電路42a延遲了1H時(shí)間的信號(hào)和未被延遲電路42a延遲的信號(hào)，被提供給色度分量提取器50。色度分量提取器50把兩個(gè)信號(hào)提供給提取色度分量的色度分量提取梳狀濾波器51。具體地，減法器51a把延遲了1H的信號(hào)和未被延遲的信號(hào)(二者都被提供給色度分量提取梳狀濾波器51)彼此相減，以檢測(cè)其間的差。隨后，減法器51a將檢測(cè)到的差信號(hào)提供給帶通濾波器(BPF)51b。帶通濾波器51b使色度分量帶(即彩色付載波fsc的頻帶)通過(guò)，且?guī)V波器51b的輸出被作為色度分量提取梳狀濾波器51的輸出提供給絕對(duì)值檢波器52。
絕對(duì)值檢波器52檢波提供給它的色度信號(hào)的絕對(duì)值，并把代表檢波的絕對(duì)值的數(shù)據(jù)經(jīng)一低通濾波器(LPF)53提供給比較器(COMP)54，后者從一閾值輸入端55接收預(yù)定閾值的信號(hào)。比較器54判定色度信號(hào)的絕對(duì)值是否高于閾值。當(dāng)色度信號(hào)的絕對(duì)值高于該閾值時(shí)，比較器54輸出表示色度信號(hào)的絕對(duì)值高于閾值的信號(hào)(例如高電平信號(hào)等)。例如，該閾值信號(hào)可被從一包括本運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的電視接收機(jī)的控制器(未示)提供到閾值輸入端55。因此，可以為每個(gè)視頻設(shè)備設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝怠?br> 比較器54的輸出，被作為色度分量檢測(cè)裝置50的輸出而提供給轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46，從而控制可移動(dòng)觸頭46m的切換。
更具體地，當(dāng)比較器54檢測(cè)到其電平高于閾值的色度信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46將可移動(dòng)觸頭46m連接到第一固定觸頭46a。當(dāng)比較器54不能檢測(cè)到其電平高于閾值的色度信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)46把可移動(dòng)觸頭46m連接到第二固定觸頭46b。因此，當(dāng)色度分量檢測(cè)器50檢測(cè)到電平高于閾值的色度信號(hào)時(shí)，其色度分量被低通濾波器60消除的信號(hào)被提供到系數(shù)發(fā)生器47。另一方面，當(dāng)色度分量檢測(cè)器50檢測(cè)不到電平高于閾值的色度信號(hào)時(shí)，未經(jīng)低通濾波器60處理的信號(hào)被提供給系數(shù)發(fā)生器47。
借助上述控制，當(dāng)在輸入視頻信號(hào)中包含其電平高于恒定電平的色度分量時(shí)，與根據(jù)相關(guān)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器相似，根據(jù)由低通濾波器60從其中消除了付載波頻率fsc的頻帶(即色度分量)的信號(hào)，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)。因而，可在不受色度分量的影響的情況下，令人滿意地產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)系數(shù)。
當(dāng)輸入視頻信號(hào)中不包含其電平高于該恒定電平的色度分量時(shí)，提供到運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器47的信號(hào)不受低通濾波器60的處理，從而使具有接近付載波頻率fsc的頻帶的信號(hào)被原樣地提供給運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器47。因此，具有接近付載波頻率fsc的頻帶的高頻分量被包含在提供給運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生器47的亮度分量的差信號(hào)中，結(jié)果使得能夠根據(jù)從低到高頻的所有頻帶的亮度分量來(lái)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)系數(shù)。用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)的處理，是在原始的輸入視頻信號(hào)基本上不包含色度分量的情況下進(jìn)行的，除非由低通濾波器60所消除色度分量，不然，用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)的處理將不能令人滿意地不被色度分量串?dāng)_。
由于運(yùn)動(dòng)系數(shù)可以根據(jù)所有頻帶的亮度分量來(lái)產(chǎn)生，可檢測(cè)到具有用高頻亮度分量代表的小圖象圖案的圖象的運(yùn)動(dòng)。因此，即使當(dāng)圖象在其小圖象圖案具有運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)。因而，采用這種運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器可對(duì)輸入的視頻信號(hào)進(jìn)行處理，以精確地響應(yīng)視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)來(lái)提供亮度信號(hào)和色度信號(hào)。
根據(jù)寬頻帶的亮度信號(hào)的處理，僅當(dāng)色度分量的電平低時(shí)進(jìn)行，即僅在基本接近黑和白圖象的圖象部分(象元)進(jìn)行。在實(shí)際中在電視廣播等等中傳送的視頻信號(hào)，具有很多這種部分(象元)。因此，根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，在被應(yīng)用于諸如電視接收機(jī)之類的視頻設(shè)備時(shí)可以顯著地改善圖象質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于色度分量檢測(cè)器50檢測(cè)的色度分量被與閾值相比較，即使當(dāng)噪音被疊加在該色度分量上時(shí)，也能消除這種噪音的影響。因此，可以在不受該噪音影響的情況下，實(shí)現(xiàn)令人滿意的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
本發(fā)明不僅限于該實(shí)施例中所示的電路元件，且設(shè)置在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器中的一幀周期延遲電路44也可被用于亮度/色度分離器中的延遲電路。
雖然運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器被如上所述地用在運(yùn)動(dòng)適應(yīng)型亮度/色度分離器中，本發(fā)明并不限于此，且根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器可被應(yīng)用于其他視頻信號(hào)處理器的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器。例如，根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器可被應(yīng)用于用于從視頻信號(hào)消除噪音的噪音減小裝置所要求的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器和用于使視頻信號(hào)等等的行頻率加倍的轉(zhuǎn)換電路。
雖然未描述亮度/色度分離器所應(yīng)用的設(shè)備，該亮度/色度分離器不限于在相關(guān)技術(shù)中描述的電視接收機(jī)，并可被用于多種視頻設(shè)備，諸如VTR(錄相機(jī))和視盤放像機(jī)，這些設(shè)備需要用于分離亮度信號(hào)和色度信號(hào)的處理。
另外，雖然視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)如上所述是從NTSC數(shù)字復(fù)合視頻信號(hào)檢測(cè)到的，本發(fā)明不僅限于此并當(dāng)然可被應(yīng)用到用于檢測(cè)根據(jù)其他系統(tǒng)的視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)的電路。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)根據(jù)其中在所提供的合成視頻信號(hào)中包含色度分量的部分和其中在所提供的合成視頻信號(hào)中不包含色度分量的部分而改變用于消除色度分量的濾波器的插入狀態(tài)，就能夠獲得具有適當(dāng)?shù)念l帶的亮度分量的差信號(hào)。因此，根據(jù)具有適當(dāng)頻帶的該亮度分量的差信號(hào)，能夠令人滿意地檢測(cè)視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)。
另外，由于梳狀濾波器被用作第一和第二亮度檢測(cè)裝置，故可以以高精度提取亮度分量，且能以高精度檢測(cè)視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)。
另外，由于被色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量的電平被與預(yù)定閾值相比較，且當(dāng)色度分量的電平高于該閾值時(shí)濾波器的輸出被開(kāi)關(guān)裝置所選擇，所以能夠避免運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器由于包含在色度分量中的噪音而出現(xiàn)故障。
以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，應(yīng)理解的是，本發(fā)明不僅限于該具體實(shí)施例，且在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)行各種改變和修正。
權(quán)利要求
1.用于視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，包括第一亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在復(fù)合視頻信號(hào)中的亮度分量；延遲電路，用于把所述復(fù)合視頻信號(hào)延遲至少一個(gè)場(chǎng)；第二亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在被所述延遲電路延遲的信號(hào)中的亮度分量；減法裝置，用于把從所述第一亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量和從所述第二亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量彼此相減；濾波器，用于從所述減法裝置的輸出中消除彩色付載波的頻帶；開(kāi)關(guān)裝置，用于選擇所述濾波器的輸出和所述減法裝置的輸出；色度分量檢測(cè)裝置，用于從所述復(fù)合視頻信號(hào)檢出色度分量；控制電路，用于根據(jù)由所述色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量的電平控制所述開(kāi)關(guān)裝置并根據(jù)由所述開(kāi)關(guān)裝置選定的信號(hào)的電平來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，其中所述第一和第二亮度檢測(cè)裝置是梳狀濾波器，每一個(gè)均由用于把信號(hào)延遲一個(gè)水平行的延遲電路和用于把被所述延遲電路延遲的信號(hào)和未被延遲的信號(hào)相加的加法電路組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，其中被所述色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述色度分量的電平被與預(yù)定閾值相比較，當(dāng)所述檢測(cè)色度分量的電平高于所述閾值時(shí)所述開(kāi)關(guān)裝置選擇所述濾波器的輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，所述第一和第二亮度檢測(cè)裝置是梳狀濾波器，每一個(gè)均由用于把一信號(hào)延遲一條水平行的延遲電路和用于把被所述延遲電路延遲的信號(hào)和一未被延遲的信號(hào)相加的加法電路組成，被所述色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述色度分量的電平被與預(yù)定閾值相比較，且所述開(kāi)關(guān)裝置當(dāng)所述檢測(cè)色度分量的所述電平高于所述閾值時(shí)選擇所述濾波器的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，還包括用于將所述濾波器電路的輸出電平與預(yù)定電平相比較的比較電路，且所述開(kāi)關(guān)裝置根據(jù)所述比較電路輸出的比較結(jié)果而受到控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，還包括用于檢測(cè)所述濾波器的輸出信號(hào)的絕對(duì)值的絕對(duì)值電路，且所述開(kāi)關(guān)裝置由所述比較電路的通過(guò)對(duì)所述絕對(duì)值電路的輸出值進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，還包括用于消除所述絕對(duì)值電路的輸出信號(hào)的高頻成分的低通濾波器，所述低通濾波器的輸出結(jié)果被輸入到所述比較電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，進(jìn)一步包括一運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生電路和與所述開(kāi)關(guān)裝置的輸出端相連的亮度信號(hào)/色度信號(hào)分離電路，所述亮度信號(hào)/色度信號(hào)分離電路受到所述運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生電路的系數(shù)輸出的控制。
9.具有用于視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的電視接收機(jī)，包括分離電路，用于分離復(fù)合視頻信號(hào)以提供亮度分量和色度分量;第一亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在所述復(fù)合視頻信號(hào)中的亮度分量;延遲電路，用于把所述復(fù)合視頻信號(hào)延遲至少一個(gè)場(chǎng);第二亮度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)包含在被所述延遲電路延遲的信號(hào)中的亮度分量;減法裝置，用于把從所述第一亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量和從所述第二亮度檢測(cè)裝置輸出的亮度分量彼此相減;濾波器，用于從所述減法裝置的輸出消除彩色付載波的頻帶;開(kāi)關(guān)裝置，用于選擇所述濾波器的輸出和所述減法裝置的輸出;色度分量檢測(cè)裝置，用于從所述復(fù)合視頻信號(hào)中檢出色度分量;控制電路，用于根據(jù)由所述色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量的電平控制所述開(kāi)關(guān)裝置并根據(jù)由所述開(kāi)關(guān)裝置選定的信號(hào)的電平來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的電視接收機(jī)，其中所述第一和第二亮度檢測(cè)裝置是梳狀濾波器，每一個(gè)均由用于把信號(hào)延遲一個(gè)水平行的延遲電路和用于把被所述延遲電路和未被延遲的信號(hào)相加的加法電路組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的電視接收機(jī)，其中被所述色度分量檢測(cè)裝置檢出的所述色度分量的電平被與預(yù)定閾值相比較，且當(dāng)所述檢測(cè)色度分量的電平高于所述閾值時(shí)所述開(kāi)關(guān)裝置選擇所述濾波器的輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的電視接收機(jī)，所述第一和第二亮度檢測(cè)裝置是梳狀濾波器，每一個(gè)均由用于把一信號(hào)延遲一條水平行的延遲電路和用于把被所述延遲電路延遲的信號(hào)和一未被延遲的信號(hào)相加的加法電路組成，被所述色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述色度分量的電平被與預(yù)定閾值相比較，且所述開(kāi)關(guān)裝置當(dāng)所述檢測(cè)色度分量的所述電平高于所述閾值時(shí)選擇所述濾波器的輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電視接收機(jī)，還包括用于將所述濾波器電路的輸出電平與預(yù)定電平相比較的比較電路，且所述開(kāi)關(guān)裝置根據(jù)所述比較裝置輸出的比較結(jié)果而受到控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的電視接收機(jī)，還包括用于檢測(cè)所述濾波器的輸出信號(hào)的絕對(duì)值的絕對(duì)值電路，且所述開(kāi)關(guān)裝置由所述比較電路的通過(guò)比較所述絕對(duì)值電路的輸出值來(lái)進(jìn)行控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的電視接收機(jī)，還包括用于消除所述絕對(duì)值電路的輸出信號(hào)的高頻成分的低通濾波器，所述低通濾波器的輸出結(jié)果被輸入到所述比較電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的電視接收機(jī)，進(jìn)一步包括一運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生電路和與所述開(kāi)關(guān)裝置的輸出端相連的亮度信號(hào)/色度信號(hào)分離電路，所述亮度信號(hào)/色度信號(hào)分離電路受到所述運(yùn)動(dòng)系數(shù)發(fā)生電路的系數(shù)輸出的控制。
全文摘要
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器能用簡(jiǎn)單的電路設(shè)置高精度地檢測(cè)視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)。裝置包括第一亮度檢測(cè)裝置、延遲電路、第二亮度檢測(cè)裝置、減法裝置、濾波器、開(kāi)關(guān)裝置以及色度分量檢測(cè)裝置，其中開(kāi)關(guān)裝置根據(jù)色度分量檢測(cè)裝置檢測(cè)的色度分量而得到控制，且運(yùn)動(dòng)檢測(cè)根據(jù)選擇裝置所選擇的信號(hào)的電平進(jìn)行。
文檔編號(hào)H04N9/78GK1102927SQ9410581
公開(kāi)日1995年5月24日 申請(qǐng)日期1994年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月14日
發(fā)明者星野隆也, 喜多宏之, 猿樂(lè)壽雄, 加納護(hù) 申請(qǐng)人:索尼公司