[发明专利]检测电视信号中的图象运动的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于检测不包含较低频域帧间混迭部分的带宽压缩的电视发送信号中的图象运动的方法和装置设备，具体地说，涉及可用作接收经压缩的电视发送信号的接收机中的解码器的那种图象运动检测方法和装置。

发送电视信号（具体地指发送经带宽压缩后的高清晰度电视信号）的方法之一是采用多重亚取样（multiple    subsampling）发送系统，该系统在两帧间和两场间执行偏置亚取样。这种称为MUSE（多重亚奈斯特取样编码系统）的一个实例正在实际中应用并能完成有效的带宽压缩。MUSE系统在日本电子学和通信工程研究新的技术研究报告“图形工程IE84-72”中有详细的叙述。这个发送系统中检测图象的运动时，由于亚取样周期为两帧，因此接收机不能对直接相邻帧使用差分信号（因为没有比较对象），因而必须在以后的相邻帧之间使用差分信号，因而导致不准确的运动检测。本发明的申请以克服上述问题、简化接收机以及改进画面质量为目的提出了一种多重亚取样发送系统，该系统进行运动检测是使用直接相邻帧的差分信号（参见第264889/86号（JP-A-61-264889））。

上面提出的建议属于在两场间和两帧间进行偏置亚取样来压缩发送带宽的多重亚取样发送系统。在这种系统中，电视画面信号起初须经场间偏置亚取样由此得出的信号由截止频率等于场间偏置亚取样的取样频率一半的低通滤波器处理，然后再将这个滤波后的信号经频率变换并以低于该低通滤波器截止频率两倍的频率进行帧间偏置亚取样。这样产生的发送信号不包含较低频域的帧间混迭部分。因而就能用在接收机中提取的低频分量信号以产生作为运动信号的帧间差分信号（直接相邻帧的差分信号），从而实现准确的运动检测。

然而，在某些情况下，具体地说，当画面的一小部分移动时，上述发送系统在运动检测方面也是不完善的。为了提高运动检测的准确性，本发明的申请者，已在第172876/87号（JP-A-62-172876）未审查公开的日本中提出了“检测多重亚取样发送信号中的图象运动的方法”。

根据第172876/87号未审查日本专利申请，不含有较低频域帧间混迭部分的多重亚取样发送系统中的解码器（第172826/87号未审查日本专利申请中所提出的）旋换直接相邻的帧间差分检测信号的频带用以对一个包含混迭部分的区域，或不含混迭部分的区域产生运动检测信号，上述区域包含或不包含混迭区域取决于下一相邻帧间差（即两个下一相邻帧之间的差）的检测结果。在被检测的下一相邻帧间差很明显的情况下，即其幅度高于参考电平时，该转换操作允许检测运动的直接相邻帧间差分信号的宽与一个比第264889/86号未审查公开的日本专利中的解码器中应用的低通滤波器的截止频率（例如4MHE）还高的分量即混迭部分相混合。以便对较小的部分进行准确的运动检测。而在快速运动的大目标的情况下，则要保持直接相邻帧间差分信号中没有混迭部分，从而使运动检测平稳化。

然而，在这三个信号（下一相邻帧间差分信号、直接相邻帧间窄带差分信号和直接相邻帧间宽带差信号）之中，当一个信号（例如下一相邻帧间差分信号）占支配地位地作为上述运动信号时，该系统将变得越来越多地依赖于那个起支配作用的信号。例如，当画面的小部分由于电视摄像机或类似物的慢摆动而引起向右或向左的移动时，起支配作用的下一相邻帧间差分信号将交替地变得有效或无效。如果这种现象在每一帧中都出现，那末象素位置（Pixelwise）的运动信号随着其状态在每帧中的变化将变得很不稳定，因而转换运动信号以便与不稳定的起支配作用的信号匹配，由此可能导致画面的恶化。为此，必须适当地使用上述三种信号作为运动信号，而不是占支配地位地使用一种信号，那会使运动信号变得不稳定。

本发明的目的是提供一种检测电视信号中的图象运动的方法和装置，它将减轻画面的恶化，甚至在由于因电视摄像机摆动而引起画面的小部分摆动的时候，与常规的运动检测系统相比，它能更平稳地工作。

本发明的图象运动检测方法属于多重取样发送系统，该系统发送经带宽压缩的电视信号，因而，不包含较低频域的帧间混迭部分。在该系统中要产生三个信号，即下一相邻帧间差分信号、没有帧间混迭部分的直接相邻帧间窄带差分信号以及伴有帧间混迭部分的直接相邻帧间宽带差分信号。在下一相邻帧间差分信号或与之有关的信号、直接相邻帧间窄带差分信号或与之有关的信号以及直接相邻帧间宽带差分信号或与之有关的信号之中指定的两个信号之间最大值。在产生最大值的那个信号和除了以上两个指定信号以外的那个剩余信号之间最小值。由此产生的最小值的那个信号被确定为指示图象运动的运动信号。