DE4433329A1

DE4433329A1 - Bewegungsvektor-Detektionsverfahren und Bewegungsvektor-Detektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE4433329A1
Application number: DE19944433329
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Yamauchi
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: GB9418737D0; US5729302A; GB2282021A; JPH07135663A; GB2282021B; DE4433329C2; US6072833A; US5844630A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detek tieren einer Richtung und einer Größe der Bewegung eines sich bewegenden Ob jekts, nämlich zum Detektieren von Bewegungsvektoren in einem digitalisierten Videosignal.

Das Fernsehsystem ist eines der Bildtelekommunikationssysteme zum Übertragen bzw. Senden visueller Informationen wie z. B. verschiedener Szenen und (Voll)Bilder (pictures) zu entfernten Betrachtern, indem optische und elektrische Einrichtungen verwendet werden. Das Fernsehsystem wandelt grundlegend auf seiner Senderseite ein dreidimensionales Bild (image) in ein zweidimensionales (ebenes) Bild durch eine Linse um, überträgt optische Energie der jeweiligen Teile des Bildes in einer in ein eindimensionales, elektrisches Signal umgewandelten Form, und setzt es auf der Empfangsseite des Systems wieder in ein zweidimen sionales Bild zusammen, um ein Bild zu erzeugen. Beim Fernsehen werden viele Bilder bzw. Vollbilder hintereinanderfolgend angezeigt, wodurch eine Bewegung der Objekte in dem Bild erzeugt wird. Jedes der vielen Bilder, die kontinuierlich gesendet bzw. übertragen werden, wird als Rahmen (frame) bzw. Einzelbild oder Vollbild bezeichnet.

Das Bild und das Vollbild (picture), das aus dem Bild (image) zusammengesetzt wird, werden als eine Anordnung von winzigen Aufleuchtvorgängen betrachtet, die zueinander eine unterschiedliche Helligkeit (Luminanz) haben. In solch einem Fernsehsystem ist das Vollbild in Matrizen von winzigen Aufleuchtvorgängen auf der Senderseite unterteilt, und dann wird die Helligkeit jedes Aufleuchtvorgangs in dem Vollbild in ein elektrisches Signal gemäß einer festliegenden Reihenfolge von der linken Seite zur rechten Seite und von der Oberseite zur Unterseite umgewan delt und zur Empfangsseite übertragen. Das elektrische Signal wird sequentiell auf der Empfangsseite als Vollbilder gemäß seiner Reihenfolge, wie sie von der Sen derseite aus zugesendet wird, zusammengesetzt. Ein solches gleichmäßiges Zer legen oder Zusammensetzen eines Vollbildes wird als Abtastung oder als Abtasten bezeichnet.

Das Abtasten wird in ein sequentielles Abtasten oder als unverschachteltes (non interlaced) Abtasten (Abtasten ohne Zeilensprung) und in ein verschachteltes (interlaced) Abtasten (Abtasten mit Zeilensprung) typisiert. Beim unverschachtelten Abtasten wird ein Vollbild durch sequentielles Abtasten von oben nach unten bzw. von der Oberseite zur Unterseite des Bildes vervollständigt. Beim verschachtelten Abtasten wird das Abtasten eines Vollbildes durch zweifaches Abtasten vervoll ständigt, nämlich durch ein erstes Abtasten des Vollbildes mit Abstand von der Oberseite zur Unterseite und mit einem nachfolgenden Abtasten des Mittenge biets, in dem die ersten Abtastzeilen nicht verlaufen sind. Das verschachtelte Abta sten kann derart betrachtet werden, daß es ein feines Vollbild oder den Rahmen erzeugt, indem im wesentlichen mehrere grobe Bilder bzw. Vollbilder überlagert werden. Jedes der mehrzähligen groben Vollbilder wird als Feld (field) bzw. Halb bild bzw. Teilbild bezeichnet. Das verschachtelte Abtasten kann die CFR (critical flicker frequency = kritische Flicker-Frequenz) des Vollbildes reduzieren, ohne dessen Auflösung zu beeinträchtigen. Deshalb verwenden die meisten Fernseh kameras heutzutage ein verschachteltes Abtasten.

Ein Bewegungsvektor gibt eine Größe bzw. einen Betrag und eine Richtung eines sich bewegenden Objekts in einer Szene an. Dieser Bewegungsvektor wird z. B. bei einer Zwischenrahmencodierung (Interframe-Codierung) während einer hocheffizienten Codierung eines Fernsehsignals und einer Feldinterpolation für eine Feldzahlumwandlung als erforderlicher Prozeß für Fernsehstandardumwand lungen verwendet. Ein Verfahren, das allgemein als Mustervergleichsverfahren bzw. als Musteranpassungsverfahren bezeichnet wird, bei dem Bewegungsvekto ren detektiert werden, indem die Ähnlichkeit von Signalmustern zwischen Rahmen verwendet werden, ist als ein Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren bekannt geworden.

Ein solches Verfahren ist in den japanischen Offenlegungsschriften Nummern Showa 55-162,683 und Showa 55-162,684 offenbart worden. Zudem ist ein Verfahren, das allgemein als iteratives Gradientenverfahren bezeichnet wird, bei dem Bewegungsvektoren aus der physikalischen Entsprechung eines Signal gradienten in einem Rahmen oder aus einem Zwischenrahmensignal-Differenzwert abgeschätzt bzw. ermittelt werden, in der japanischen Offenlegungsschrift Nummer Showa 60-158,786 bekannt und offenbart worden. Ein Verfahren, das Anfangsvek toren bzw. Ausgangsvektoren verwendet, unter den iterativen Gradientenverfahren verbessert seine Detektionsgenauigkeit der Bewegungsvektoren und ist in den ja panischen Offenlegungsschriften Nummern Showa 62-206,980 und Heisei 4-78,286 offenbart.

Sogar bei solch einem Detektionsverfahren von Bewegungsvektoren, das Ver schiebungsvektoren auf der Basis eines detektierten Bewegungsvektors, wie z. B. eines Anfangsvektors, berechnet und die Summierung des Anfangsvektors und des Verschiebungsvektors als wahren bzw. echten Bewegungsvektor erzeugt, können Detektionsfehler aufgrund des Antwort-Unvermögens der Anfangsvektoren auf eine plötzliche Änderung des Bewegungsvektors auftreten, wenn das Objekt sich plötzlich von seinem Ruhezustand bzw. Standzustand wegbewegt oder wenn es plötzlich aus seinem Bewegtzustand heraus anhält. Insbesondere bei einem Verfahren, das eine niedrige Detektionsgenauigkeit für Bewegungsvektoren hat, wie z. B. das Gradientenverfahren, induzieren plötzliche Änderungen der Bewe gungsvektoren das Auftreten von Detektionsfehlern.

Z.B., wie in der Fig. 1(A) gezeigt wird, wo sich ein Objekt M, das in der Ruhe im Vollbild des vorherigen Feldes war, im gegenwärtigen Feld wandert, tritt ein Hinter grundbild des bewegten Objekts M bei dem schraffierten Gebiet in der Fig. 1(B) auf. Wenn das Hintergrundbild das Standbild ist, oder keine Änderung zwischen zwei hintereinanderfolgenden Feldern aufweist, muß der Bewegungsvektor für die ses Gebiet null sein. Das Detektionsergebnis des Bewegungsvektors kann jedoch tatsächlich nicht null sein. Im Ergebnis kann eine Bildverzerrung bzw. -verzeich nung in einem interpolierten Bild in diesem Gebiet auftreten. Obwohl die künftigen Anfangsvektoren eines Blocks m1, der das Objekt M1 zeigt, erzeugt werden, indem der detektierte Bewegungsvektor verwendet wird, werden alle künftigen Anfangs vektoren zu null, da das Bild in Fig. 1(A) überhaupt das Standbild Eins ist. Bei diesem Gradientenverfahren, das für eine solche Situation zu verwenden ist, da nur ein Gebiet, bei dem der Bildgradient existiert, den Betrieb erlaubt, können De tektionsfehler bei der Detektion von Bewegungsvektoren für den Block m1 in Fig. 1(B) auftreten.

Wenn ein sich bewegendes Objekt m2 von dem vorherigen Feld aus, das in der Fig. 2(A) gezeigt wird, zu dem gegenwärtigen Feld, das in der Fig. 2(B) gezeigt wird, in dem Vollbild winzig ist und sich stark bewegt, können Detektionsfehler des Bewegungsvektors im Gradientenverfahren grundsätzlich auftreten. Im Gegensatz hierzu, wenn der Hintergrund das Bewegtbild ist oder sich zwischen zwei hinter einanderfolgenden Feldern geändert hat und ein annähernd stehendes Objekt mit einem kleinen Gebiet bzw. Ausschnitt darin existiert, treten Detektionsfehler der Bewegungsvektoren in ähnlicher Weise auf. Z.B., wenn eine TV-Kamera Vollbilder eines Volleyballspiels aufnimmt und wenn die Kamera zusammen mit der Bewe gung des sich bewegenden Volleyballs geschwenkt wird, bewegt sich der Hinter grund, wohingegen der Volleyball selbst das Standbild darstellt. Wenn die Bewe gung des Hintergrunds einen solch großen Betrag annimmt, beeinträchtigt bzw. beeinflußt sie die notwendigen Daten, wenn das Standbild des Volleyballs korri giert wird, indem die Bewegungsvektoren verwendet werden, was im Auftreten von Bildverzerrungen resultiert.

Fig. 3 zeigt dieses Beispiel, in dem ein kleiner Ball A als ein Standbildabschnitt gezeigt wird und ein Hintergrund B sich mit einem Bewegungsbetrag V bewegt. Wenn die Ballgröße fast gleich einer Blockgröße für die Bewegungsvektordetek tion (in Fig. 3 ist eine Blockgröße auf 8 Pixel×8 Zeilen gesetzt) ist, wird der ge samte Anfangsvektor im Block A ein Bewegungsbetrag V, da er den bereits detek tierte Bewegungsvektor verwendet. Folglich muß ein Verschiebungsvektor von der Größe -V erzeugt werden, um den Block A stehend zu machen, nämlich um den Bewegungsvektor zu Null zu machen. Wenn jedoch die Größe V zu groß ist, be steht die Tendenz, daß der Verschiebungsvektor von -V nicht erzeugt wird, wenn wie bei dem Gradientenverfahren die Bewegungsvektoren mit niedriger Genauig keit detektiert werden, so daß der Bewegungsvektor von A nicht zu Null wird.

Des weiteren, wenn man ein Bild betrachtet, das eine geringe, vertikale Korrelation aufweist, wie z. B. ein kreuzschraffiertes Muster, tritt ein Problem darin auf, daß Detektionsfehler leicht auftreten, wenn der vertikale Bewegungsvektor Vy detektiert wird. Darüberhinaus, wenn wie z. B. bei einer TV-Standard-Umwandlungsvorrich tung, ein interpoliertes Bild erzeugt wird, indem die detektierten Bewegungsvekto ren verwendet werden, erzeugen die Detektionsfehler dieser Bewegungsvektoren Bildverzerrungen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Detektionsfehler der Bewegungs vektoren zu reduzieren, die auftreten, wenn die Bewegungsvektoren detektiert werden, und die Genauigkeit dieser Bewegungsvektoren zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eines der Detektionsverfahren der Ansprüche 1 bis 7 bzw. durch jede der Detektionsvorrichtungen 9, 11, 12, 14, 15, 16, 17 und 19 ge löst.

Die vorhergehende Aufgabe wird durch ein Detektionsverfahren für Bewegungs vektoren gelöst, bei dem ein horizontaler Bewegungsvektor aus der Korrelation des verschachtelten Videosignals zwischen hintereinanderfolgenden Feldern bzw. Halbbildern detektiert wird und bei dem ein vertikaler Bewegungsvektor aus der Korrelation des verschachtelten Videosignals zwischen hintereinanderfolgenden Rahmen bzw. Vollbildern detektiert wird, um Detektionsfehler zu reduzieren, die in dem Fall auftreten, daß sich der vertikale Bewegungsvektor stark ändert, wenn Be wegungsvektoren in verschachtelnden Bildern bzw. Vollbildern detektiert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung detektiert, um die De tektionsfehler der Bewegungsvektoren zu reduzieren, die aus Gebieten bzw. Aus schnitten erhalten werden, die sich plötzlich von einem Bewegtbild in ein Standbild ändern, ein Detektionsverfahren die Gebiete, die plötzlich von dem Bewegtbild in das Standbild geändert wurden, und ändert ihre Prioritätsordnung bzw. -reihen folge für diese Gebiete derart, daß ein Null-Bewegungsvektor und künftige An fangsvektoren, die auf dem detektierten Bewegungsvektor basieren, in dem gegen wärtigen Feld bzw. Halbbild leicht selektiert werden können.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt detektiert, um Detektionsfehler der Bewe gungsvektoren zu reduzieren, die aus Übergangsgebieten erhalten werden, die plötzlich von einem Bewegtbild in ein Standbild oder von einem Standbild in ein Bewegtbild sich ändern bzw. übergehen, ein Detektionsverfahren, während es die detektierten Bewegungsvektoren soweit wie möglich verwendet, die Bewegungs vektoren unabhängig bezüglich jedes Blocks in Verbindung mit den Übergangsge bieten, bei denen eine Korrelation mit dem detektierten Bewegungsvektor selten ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt verwendet, um Detektionsfehler der Bewegungs vektoren zu reduzieren, wenn sich der Hintergrund mit einem großen bzw. starken Bewegungsvektor bewegt und ein Objekt in einem winzigen Gebiet annähernd im Stillstand existiert, ein Detektionsverfahren, wenn vielzählige, künftige Anfangsvek toren für die Auswahl eines Anfangsvektors vorliegen, nicht nur Bewegungsvekto ren, die aus dem detektierten Bewegungsvektor erzeugt werden, sondern auch Bewegungsvektoren, die durch unabhängiges Detektieren von Bewegungsvekto ren mit Bezug auf jeden Block erzeugt werden.

Die obenstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgend gezeigten bevorzugten Ausführungsformen der Erfin dung ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen be trachtet werden, in denen:

Fig. 1 ein Diagramm ist, das Änderungen eines Bildes, das in einem Vollbild ge zeigt wird, von einem Standgebiet in ein Bewegtgebiet darstellt;

Fig. 2 ein Diagramm ist, das ein kleines Gebiet darstellt, das in einem Vollbild zu einer Zeit bzw. zu einem Zeitpunkt gezeigt wird, bei dem sich das Gebiet stark be wegt;

Fig. 3 ein Diagramm ist, das eine Erläuterung von Problemen bei der Detektion von Bewegungsvektoren eines annähernd stehenden, kleinen Gebiets darstellt, wenn sich das Gebiet innerhalb eines sich bewegenden Hintergrunds befindet;

Fig. 4 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 5 ein Diagramm ist, das eine Entsprechung von Blöcken in vorherigen und gegenwärtigen Feldern darstellt;

Fig. 6 ein Diagramm ist, das Bewegungsvektoren darstellt;

Fig. 7 ein Diagramm ist, das Arten von künftigen Anfangsvektoren darstellt;

Fig. 8 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 9 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 10 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Anfangsvektor-Auswählers 3 darstellt, der in Fig. 9 gezeigt wird;

Fig. 11 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau einer vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 12 ein Diagramm ist, das einen Suchbereich und die Anzahl der Blöcke für ein Blockvergleichsverfahren zum Zeitpunkt der Auswahl der Anfangsvektoren V0 zeigt;

Fig. 13 ein Diagramm zum Beschreiben des Betriebs eines Bewegungsgebietde tektors 13 in Fig. 11 ist;

Fig. 14 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 15 ein Diagramm ist, das ein Bewegungsdetektionsverfahren durch ein Blockvergleichsverfahren darstellt; und

Fig. 16 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Anfangsvektor-Auswählers 3c in Fig. 14 darstellt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail, insbesondere auf die Fig. 4, wird ein Detektionsverfahren und eine Detektionsvorrichtung für Bewegungsvekto ren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese Aus führungsform hat die Aufgabe, die Detektionsfehler zu reduzieren, die auftreten, wenn vertikale Bewegungsvektoren sich stark ändern, und zwar zu einem Zeit punkt, wenn die Bewegungsvektoren aus verschachtelten Vollbildern detektiert werden.

Wenn die Bewegungsvektoren aus den verschachtelten Vollbildern detektiert wer den, besteht die Tendenz, daß Detektionsfehler zu einem Zeitpunkt der Detektion eines vertikalen Bewegungsvektors Vy für ein Bild auftreten, wie z. B. einem kreuz schraffierten Muster, das eine geringe vertikale Korrelation hat, da die Bewe gungsvektoren durch einen Vergleich von Signalen zwischen Feldern detektiert werden. Um dieses Problem zu lösen, können die Bewegungsvektoren zwischen Rahmen detektiert werden. Die Bewegungsvektoren der Zwischenrahmendetektion würden jedoch im Vergleich mit der Zwischenfelddetektion aufgrund der Zeitaus dehnung der Bewegungen ungenau sein. Vertikale Bewegungsvektoren Vy würden aufgrund der Ungenauigkeit der Bewegungsvektoren fehlerhaft sein.

In der ersten Ausführungsform werden Bewegungsvektoren durch das iterative Gradientenverfahren unter Verwendung von Anfangsvektoren detektiert. Bevor mit der Beschreibung des detaillierten Aufbaus der Ausführungsform begonnen wird, wird auf die Fig. 5 bis 7 Bezug genommen, wo ein Verfahren zum Auswählen eines Anfangsvektors und ein Verfahren zum Auffinden bzw. Suchen eines echten Bewegungsvektors beschrieben wird, indem der Anfangsvektor verwendet wird.

Das Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung unterteilt ein Feld oder einen Rahmen eines Fernsehsignals in Bloc keinheiten, die aus m Pixeln bzw. Bildelementen in einer horizontalen Richtung und aus n Linien bzw. Zeilen in einer vertikalen Richtung (m und n sind beliebige natürliche Zahlen) zusammengesetzt sind, und detektiert Bewegungsvektoren mit diesen Blöcken, von denen jeder eine Einheit ist. Diese Detektion auf der Basis von Blockeinheiten wird sequentiell oder parallel in der Reihenfolge von links nach rechts und von oben nach unten durchgeführt, wie auch das Fernsehsignal.

Wie in der Fig. 5 gezeigt wird, wird, wenn ein echter Bewegungsvektor für einen Block, der detektiert werden soll, oder einen Zielblock (m1, n1), gesucht wird, der optimale Bewegungsvektor unter den Bewegungsvektoren, die vorher detektiert wurden, ausgewählt, und der ausgewählte Bewegungsvektor wird zum Anfangs vektor V0 {(=α0,β0)} gemacht. Dann wird unter Verwendung des iterativen Gra dientenverfahrens ein Bewegungsverschiebungsvektor V1 {=(α1, β1)} auf der Basis des Blocks (m1 + α0,n1 + β0) gesucht, bei dem die Koordinaten verschoben wer den, durch eine Größe des Anfangsvektors und auf der Basis des Zielblocks. Ein echter Bewegungsvektor V {= V0 + V1} für den Zielblock wird gesucht, indem der Anfangsvektor V0 und der Bewegungsverschiebungsvektor V1 miteinander addiert werden, wie in der Fig. 6 gezeigt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß ein Mu stervergleichsverfahren oder ähnliches dazu verwendet werden kann, aber auch das iterative Gradientenverfahren, das oben beschrieben wurde, um den Bewe gungsverschiebungsvektor V1 zu detektieren.

Der detektierte Bewegungsvektor wird für die Auswahl des Anfangsvektor V0, wie oben beschrieben wurde, verwendet, aber, um die Genauigkeit des Anfangsvek tors V0 zu verbessern, ist es ideal, den optimalen Bewegungsvektor aus einer Vielzahl von zuvor detektierten Vektoren auszuwählen. Aufgrund der Beziehung mit einer Schaltungsskala, mit einem Simulationsergebnis, das durch einen Com puter gegeben ist, und ähnlichem wird ein Bewegungsvektor-Auswahlverfahren, das aus sechs Arten von Bewegungsvektoren, wie unten beschrieben wird, aus wählt, in dieser Ausführungsform verwendet. Diese sechs Arten von Bewegungs vektoren werden als künftige Anfangsvektoren bezeichnet und sie werden im De tail unter Verwendung des Diagramms, das in der Fig. 7 gezeigt wird, beschrie ben.

Wie in der Fig. 7 gezeigt wird, werden die sechs Bewegungsvektoren, wie sie untenstehen mit 1) bis 6) erwähnt sind, als die künftigen Anfangsvektoren verwen det, um den Bewegungsvektor des Zielblockes aufzusuchen, der mit der Schraffie rung in dem gegenwärtigen Feld gezeigt wird.

1) Ein Bewegungsvektor V_A für einen Block, der sich unmittelbar über und in dem gegenwärtigen Feld und auch in dem Zielblock befindet.
2) Ein Bewegungsvektor V_B für einen Block, der sich auf einer rechten, oberen Seite von und in dem gegenwärtigen Feld und auch im Zielblock befindet.
3) Ein Bewegungsvektor V_C für einen Block, der sich auf einer linken Seite von und in dem gegenwärtigen Feld und auch in dem Zielblock befindet (obwohl der V_C′, der sich an der unmittelbar linken Seite befindet für einen der künftigen An fangsvektoren zu bevorzugen sein würde, wird der V_C, der sich einen Block weg befindet, in Angesicht des Schaltungsaufbaus und der Betriebszeit verwendet).
4) Ein Bewegungsvektor V_N für einen Block, der sich unmittelbar unterhalb des Blocks in dem vorherigen Feld entsprechend dem Zielblock befindet.
5) Ein Durchschnittsvektor V_E {=(V_G + V_H + V_I + V_J + V_K + V_L + V_M + V_N)/8}, der den Durchschnitt der Bewegungsvektoren des Blockes wiedergibt, der sich an der gleichen Position in dem vorherigen Feld befindet, wie der Zielblock und seine umgebenden Blöcke.
6) Ein Beschleunigungsvektor Vg {= V_E +(V_E - V_P)}, der die Verschiebung des Vektors auf der Basis des Durchschnittsvektors V_E und des Durchschnittsvektors V_P von zwei Feldern zuvor wiedergibt.

Auf der Basis dieser künftigen Anfangsvektoren werden sechs Arten von Feldsi gnalen erzeugt, in denen die Koordinaten des Zielblocks verschoben werden. Be züglich jedes Feldsignals der sechs Arten werden Absolutwerte der Differenz zwi schen dem Feldsignal und einem Signal, das sich ein Feld oder einen Rahmen weg bzw. entfernt befindet, gesucht und gemäß der Anzahl der Pixel in dem Ziel block akkumuliert. Ein künftiger Anfangsvektor, dessen akkumulierter Wert dem Minimum bzw. minimalen Wert entspricht, wird unter ihnen ausgewählt, um ihn selbst zum optimalen Anfangsvektor V0 zu machen. In dieser Ausführungsform sind die Pixel in dem Vollbild in Blöcken von acht Pixel und acht Zeilen unterteilt, und dann wird der Bewegungsvektor mit Bezug auf jeden Block detektiert.

Ein Luminanzsignal S1 des gegenwärtigen Feldes wird von einem Eingangsan schluß 1a aus einem zweidimensionalen Tiefpaßfilter (nachfolgend als "LPF" ab gekürzt) 2a zugeführt. Ein Luminanzsignal S2 des vorherigen Feldes wird von ei nem Eingangsanschluß 1b aus einem zweidimensionalen LPF 2b zugeführt. Ein Luminanzsignal S3 des Feldes vor dem vorherigen Feld wird von einem Eingangs anschluß 1c aus einem zweidimensionalen LPF 2c zugeführt. Die zwei dimensionalen LPFs 2a, 2b, 2c entfernen Rauschen und Hochfrequenzkomponen ten aus den gegebenen Luminanzsignalen S1, S2 bzw. S3. Unter den Luminanzsi gnalen S1, S2 bzw. S3, die jeweils durch die zweidimensionalen LPFs 2a, 2b bzw. 2c verarbeitet werden, wird das Luminanzsignal S1 den Anfangsvektorauswählern 3x, 3y (H-SEL, V-SEL) und den Verschiebungsvektordetektoren 4x, 4y (H-DET, V- DET) zugeführt. Das Luminanzsignal S2 wird dem Anfangsvektorauswähler 3x und dem Verschiebungsvektordetektor 4x zugeführt. Das Luminanzsignal S3 wird dem Anfangsvektorauswähler 3y und dem Verschiebungsvektordetektor 4y zugeführt. Ein Bewegungsvektorspeicher 5 speichert die vielzähligen, detektierten Bewe gungsvektoren von Blöcken, die zu dem Zielblock benachbart sind, und erzeugt die künftigen Anfangsvektoren auf der Basis der Bewegungsvektoren. Der Spei cher 5 liefert die vielzähligen, erzeugten, künftigen Anfangsvektoren an die An fangsvektorauswähler 3x, 3y.

Der Anfangsvektorauswähler 3x verschiebt auf der Basis jedes der künftigen An fangsvektoren, die von dem Bewegungsvektorspeicher 5 bereitgestellt werden, jeweils die Koordinaten des Blocks und berechnet den Absolutwert des Zwischen felddifferenzwerts zwischen dem gegenwärtigen Feldsignal S1 und dem vorherigen Feldsignal S2. Der Auswähler 3x erzeugt den künftigen Anfangsvektor, dessen akkumulierte Absolutdifferenzwerte den kleinsten Wert innerhalb des Blocks an nehmen, als den optimalen Anfangsvektor V0a. Der Verschiebungsvektordetektor 4x detektiert einen Bewegungsverschiebungsvektor V1a, indem das iterative Gra dientenverfahren verwendet wird, aus dem zugeführten Anfangsvektor V0a, dem Luminanzsignal S1 des gegenwärtigen Feldes und dem Luminanzsignal S2 des vorherigen Feldes. Ein Addierer 6x summiert schließlich den Anfangsvektor V0a und den detektierten Bewegungsverschiebungsvektor V1a auf und erzeugt einen horizontalen Bewegungsvektor Vx.

Der Anfangsverschiebungsvektor-Auswähler 3y verschiebt auf der Basis der künf tigen Anfangsvektoren, die von dem Bewegungsvektorspeicher 5 bereitgestellt werden, die Koordinaten der jeweiligen Blöcke und berechnet den Abso lutdifferenzwert zwischen dem Luminanzsignal S1 des gegenwärtigen Feldes und dem Luminanzsignal S3 des Feldes vor dem vorherigen Feld, oder anders ausge drückt, zwischen einem Feld und einem anderen Feld, das zwei Felder weg ist, oder dem Zwischenrahmen. Der Auswähler 3y macht den künftigen Anfangsvektor, dessen akkumulierter Absolutwert der kleinste innerhalb des Blocks wird, zum op timalen Anfangsvektor V0b. Der Verschiebungsvektordetektor 4y detektiert einen Bewegungsverschiebungsvektor V1b unter Verwendung des iterativen Gra dientenverfahrens von dem zugeführten Anfangsvektor V0b, dem Luminanzsignal S1 des gegenwärtigen Feldes und dem Luminanzsignal S3 des Feldes vor dem vorherigen Feld. Ein Addierer 6y summiert den Anfangsvektor V0b und den detek tierten Bewegungsverschiebungsvektor V1b auf und erzeugt einen vertikalen Be wegungsvektor Vy. Von dem horizontalen Bewegungsvektor Vx und dem vertikalen Bewegungsvektor Vy getrennt erhalten wird ein echter Bewegungsvektor V {=(Vx, Vy)} gefunden und in dem Bewegungsvektorspeicher 5 abgespeichert.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Gleiche Bezugszeichen werden gleichen Abschnitten wie denen der ersten Ausführungsform verliehen, und diese Beschrei bungen werden deshalb hier weggelassen. Diese Ausführungsform und auch die erste Ausführungsform hat als Aufgabe, Detektionsfehler zu reduzieren, die auftr eten, wenn sich vertikale Bewegungsvektoren stark zu einer Zeit ändern, wenn die Bewegungsvektoren aus verschachtelten Vollbildern detektiert werden.

Ein Vergleicher 8 vergleicht die Größe bzw. den Betrag des vertikalen Be wegungsvektors von den vielzähligen, künftigen Anfangsvektoren, die von dem Bewegungsvektorspeicher 5 aus zugeführt werden, mit einer vorgegebenen Schwelle T1. Die Schwelle T1 kann beliebig in Übereinstimmung mit der Spezifika tion der Detektionsvorrichtung, mit Bildern als zu detektierenden Objekten usw. ge setzt werden. In dieser Ausführungsform wird die Schwelle T1 z. B. auf zwei Zeilen pro Feld gesetzt. Wenn die Größe des künftigen Anfangsvektors gleich oder klei ner als die Schwelle T1 ist, detektiert der Anfangsverschiebungsvektor-Auswähler 3y für die Vertikalrichtung einen vertikalen Bewegungsvektor Vy, indem er die Si gnale des gegenwärtigen Feldes und des Feldes vor dem vorherigen Feld verwen det. Wenn die Größe des künftigen Anfangsvektors größer als die Schwelle T1 ist, detektiert der Anfangsverschiebungsvektor-Auswähler 3y für die vertikale Richtung einen vertikalen Bewegungsvektor Vy, indem er die Signale des gegenwärtigen Feldes und des vorherigen Feldes verwendet. Eine Umschaltschaltung 9 (SW) führt dieses Schalten bzw. Umschalten durch.

Die Gründe dafür, daß die zweite Ausführungsform somit für die vertikalen Bewe gungsvektoren arbeitet, sind wie folgt. Wenn der Bewegungsvektor groß ist, würde die Detektionsgenauigkeit bei der Verwendung der Zwischenfeld-Luminanzsignale, und nicht bei der Verwendung der Zwischenrahmen-Luminanzsignale, verbessert werden, da das Bewegungsgebiet klein werden würde. Im Gegensatz hierzu, wenn der Bewegungsvektor klein ist, würde die Detektionsgenauigkeit bei der Verwen dung der Zwischenrahmensignale, und nicht bei der Verwendung der Zwischen feldsignale, in einem verschachtelten Fernsehsignal verbessert werden, da die De tektionsgenauigkeit der Bewegungsvektoren, wenn das iterative Gradientenverfah ren verwendet wird, auf ein Paar von Pixel oder Zeilen oder einigen Pixel und Zei len für eine Operation des Gradientenverfahrens verbleiben.

Obwohl in dieser zweiten Ausführungsform ein Anfangsvektor auf der Basis der Größe des Vertikalbewegungsvektors des künftigen Anfangsvektors ausgewählt wird, ist es auch möglich, wenn vertikale Bewegungsvektoren detektiert werden, indem ein Zwischenfeldsignal bzw. ein Zwischenrahmensignal verwendet wird, ir gendeinen der Bewegungsvektoren auszuwählen, und zwar in Abhängigkeit davon ob die Größe des detektierten Bewegungsvektors größer oder kleiner als die vor gegebene Schwelle bzw. der vorgegebene Schwellenwert ist. Zu dieser Zeit, ob wohl der Bewegungsvektor, der mit der Schwelle verglichen werden soll, ver wendet werden kann, unabhängig davon, ob von einem Zwischenfeldsignal oder einem Zwischenrahmensignal, wird es bevorzugt, einen vertikalen Bewegungsvek tor zu verwenden, indem das Zwischenrahmensignal verwendet wird, da dessen Detektionsgenauigkeit um die Schwelle herum höher ist.

Gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen können Detektionsfehler in den vertikalen Bewegungsvektoren während der Detektion der Bewegungsvekto ren in den verschachtelten Fernsehsignalen reduziert werden. Überall dort, wo ei ne dieser Ausführungsformen für eine Vorrichtung verwendet wird, die einen Inter polationsprozeß durchführen kann, in dem diese Bewegungsvektoren verwendet werden, würde ein interpoliertes Bild deshalb ohne irgendeine Bildverzerrung er zeugt werden.

Wenn die detektierten Bewegungsvektoren, die sich um den Zielblock herum be finden, als die künftigen Anfangsvektoren für die Auswahl des Anfangsvektors V0 verwendet werden, wird davon ausgegangen, daß es die nachfolgende Beziehung zwischen der Auswahl der künftigen Anfangsvektoren und des Auftretens der De tektionsfehler gibt. D.h., daß an bzw. in einem Gebiet, an dem sich das Bild von einem Bewegtbild in ein Standbild ändert, die Korrelation zwischen den detek tierten Bewegungsvektoren des vorherigen Feldes und dem Bewegungsvektor, der detektiert werden soll, des gegenwärtigen Feldes nicht so stark ist. Die Detektions fehler würden durch die Auswahl der künftigen Anfangsvektoren, die auf dem Null- Bewegungsvektor oder dem detektierten Bewegungsvektor des gegenwärtigen Feldes basieren, und nicht bzw. weniger auf dem detektierten Bewegungsvektor des vorherigen Feldes basieren, in geringerem Maße auftreten. Dieses Phänomen ist durch Experimente bestätigt worden, die vom Erfinder der vorliegenden Erfin dung ausgeführt wurden. Deshalb würden Fehler in den Bewegungsvektoren an dem Gebiet reduziert werden, an dem das Objekt sich plötzlich von einem Be wegtzustand in einen Standzustand ändert, wenn die Bewegungsvektoren, die in dem vorherigen Feld detektiert wurden, wie z. B. insbesondere der Durchschnitts vektor V_E und der Beschleunigungsvektor Vg, und zwar unter den künftigen An fangsvektoren für die Auswahl des Anfangsvektors V0, von den künftigen Anfangs vektoren ausgeschlossen werden oder wenn sie nicht leicht ausgewählt werden können.

Eine dritte Ausführungsform wird auf der Basis der obenstehenden Überlegung aufgebaut. D.h., die dritte Ausführungsform reduziert die Detektionsfehler in den Bewegungsvektoren, indem sie eine Prioritätsreihenfolge für die Auswahl des An fangsvektors V0 auf der Basis von Änderungen der Summierung der Absolutwerte der Zwischenfeld- oder Zwischenrahmen-Differenzen der Zielblöcke in einem Zeitmaßstab, nämlich z. B. auf der Basis von Übergängen der Standbildgebiete und der Bewegtbildgebiete, bereitstellt. Die Vorrichtung, die diese dritte Ausfüh rungsform verwendet, kann für Vorrichtungen verwendet werden, die einen Aufbau zum Detektieren von Bewegungsvektoren haben, wie z. B. eine Vorrichtung mit hocheffizienter Codierung oder eine Fernsehstandard-Umwandlungsvorrichtung. In dieser Ausführungsform werden die künftigen Anfangsvektoren von sechs Arten, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, und der Null-Be wegungsvektor, zusammen also sieben Arten, als künftige Anfangsvektoren für die Auswahl des Anfangsvektors V0 verwendet. Ein iteratives Gradientenverfahren wird für die Detektion der Bewegungsvektoren verwendet.

Die Vorrichtung zum Implementieren des Bewegungsvektor-Detektionsverfahrens ist aufgebaut, wie es in einem Blockdiagramm in der Fig. 9 gezeigt wird, aus Ein gangsanschlüssen 1a, 1b, einem Anfangsvektor-Auswähler 3, einem Verschie bungsvektordetektor 4, einem Bewegungsvektorspeicher 5 und einem Addierer 6. Das Luminanzsignal S1 des gegenwärtigen Feldes wird von dem Eingangsan schluß 1a aus zum Anfangsvektorauswähler 3 und zum Verschiebungsvektor detektor 4 geliefert. Das Luminanzsignal S2 des vorherigen Feldes wird auch vom Eingangsanschluß 1b aus zum Anfangsvektorauswähler 3 und zum Verschie bungsvektordetektor 4 geliefert. Der Bewegungsvektorspeicher 5 ist aus einem Speicherabschnitt zum Speichern der Bewegungsvektoren der jeweiligen Blöcke des gegenwärtigen Feldes und aus einem Speicherabschnitt zum Speichern der Bewegungsvektoren des vorherigen Feldes (ein Feld zuvor) zusammengesetzt. Der Anfangsvektorauswähler 3 wählt den optimalen Anfangsvektor V0 aus den künftigen Anfangsvektoren aus, die auf der Basis der detektierten Bewegungsvek toren erzeugt werden, die in dem Bewegungsvektorspeicher 5 abgespeichert sind. Der Aufbau und der Betrieb des Anfangsvektorauswählers 3 wird separat unter Verwendung der Fig. 10 beschrieben. Der Verschiebungsvektordetektor 4 detek tiert den Bewegungsverschiebungsvektor V1, indem er das iterative Gradientenver fahren verwendet, von dem zugeführten Anfangsvektor V0, dem Luminanzsignal S1 des gegenwärtigen Feldes und dem Luminanzsignal S2 des vorherigen Feldes. Der Addierer 6 addiert den zugeführten Anfangsvektor V0 mit dem Bewe gungsverschiebungsvektor V1 und detektiert einen echten Bewegungsvektor V. Der erhaltene, echte Bewegungsvektor V wird weiterhin als der detektierte Bewe gungsvektor in dem Bewegungsvektorspeicher 5 gespeichert, um einen weiteren Satz von künftigen Anfangsvektoren bezüglich des nächstes Zielblocks in dem ge genwärtigen Feld oder bezüglich des Zielblocks in dem nachfolgenden Feld (ein Feld später) zu erzeugen.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das den detaillierten Aufbau des Anfangsvektor auswählers 3 in Fig. 9 zeigt. Die Luminanzsignale S1, S2 des gegenwärtigen Felds und des vorherigen Feldes, die dem Anfangsvektorauswähler 3 zugeführt werden, gehen jeweils durch die zweidimensionalen LPFs durch, und sind eine Art von verschachtelten Signalen durch einen Zeitfilter, eine Schwerpunktkorrektur oder ähnlichem. Diese verschiedenen Filter sind in den Fig. 9, 10 weggelas sen. Diese Luminanzsignale S1, S2 werden dem Bewegungsdetektor 12 zugeführt. Der Bewegungsdetektor 12 ist eine Betriebsschaltung zum Detektieren von Bewe gungen bezüglich der Blockeinheiten für die Summierung der Absolutwerte der Differenzsignale aus dem gegenwärtigen Feld und dem vorherigen Feld und, wenn dessen Ergebnis gleich oder kleiner als die Schwelle T2 ist, liefert sie einen logi schen Hochpegel, oder "1", um anzuzeigen, daß der Block im Standzustand ist. Die Schwelle T2 wird beliebig in Übereinstimmung mit der Spezifikation der Detek tionsvorrichtung, dem Bild als zu detektierendes Objekt oder ähnlichem gesetzt, und in dieser Ausführungsform ist sie z. B. auf 120 gesetzt, da auf der Basis von Blockeinheiten von acht Pixel und acht Zeilen detektiert wird.

Das Ausgangssignal des Bewegungsdetektors 12 wird einem Bewe gungsgebietdetektor 13 durch nichts oder direkt durch eine Einfeld- Verzögergungsschaltung 10a, um es um ein Feld zu verzögern, und durch ein Paar von Einfeld-Verzögerungsschaltungen 10a, 10b, um es um zwei Felder zu verzö gern, zugeführt. Der Bewegungsgebietdetektor 13 ist eine Schaltung zum Detektie ren von Übergangsgebieten von Bewegtbild zu dem Standbild, wie mit dem schraf fierten Abschnitt in der Fig. 1(B) gezeigt wird. Z.B. ist, wenn die Ausgangsergeb nisse des Bewegungsdetektors 12, die dem Bewegungsgebietdetektor 13 zuge führt werden, betrachtet werden, der direkte Eingang mit "a" bezeichnet, ist der Eingang mit einer Einfeld-Verzögerung mit "b" bezeichnet und ist der Eingang mit der Zweifeld-Verzögerung mit "c" bezeichnet. Wenn (a, b, c) gleich (1, 0, 0) ist, wird angezeigt, daß das Bewegtbild in das Standbild überwechselt. Der Grund für den Aufbau für die Detektion der Übergangsgebiete auf der Basis der Ausgangser gebnisse von drei Feldern, wie in dieser Ausführungsform, besteht darin, die De tektionsgenauigkeit zu verbessern, indem Änderungen der Ausgangsergebnisse "a" und "c" beobachtet werden, die sich vor und nach dem Ausgangsergebnis "b" als ein Zentrum befinden. Z.B. wird, wenn das Detektionsergebnis gleich (a, b, c) = (0, 1, 0) ist, beurteilt, daß die Änderung vom Bewegtbild zum Standbild, die an dem Feld von "b" detektiert wurde, fälschlicherweise detektiert wurde.

Eine Beurteilungsschaltung 17 für den künftigen Anfangsvektor zum Auswählen des Anfangsvektors V0 führt einen Null-Bewegungsvektor den Speichern 18a bis 18f zu, anstelle des Durchschnittsvektors V_E und des Beschleunigungsvektors Vg des vorherigen Feldes unter den vielzähligen künftigen Anfangsvektoren bezüglich den Blöcken, die von dem Bewegungsgebietdetektor 13 als von dem Bewegtbild in das Standbild übergehend beurteilt wurden. Der Bewegungsvektor des Blocks, der sich an der rechten und unteren Seite des Zielblocks befindet, kann auch unter den Bewegungsvektoren des vorherigen Feldes zugeführt werden. Auch wenn das so ist, wird, wenn die Richtung des Bewegungsvektors von links nach rechts oder von oben nach unten ist, ein logischer Niedrigpegel "0" zugeführt. Zudem ist der gleiche Zustand für die umgebenden Blöcke des Zielblocks möglich, wenn die Be wegungsvektoren, die aus dem vorherigen Feld detektiert werden, nicht verwendet werden. Die Luminanzsignale S1, S2 werden separat der Verzögerungsschaltung 11a bzw. der Verzögerungsschaltung 11b zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 11a bzw. die Verzögerungsschaltung 11b verzögern das Luminanzsignal S1 bzw. das Luminanzsignal S2 um jeweils ein Feld +α. Das α ist ein Wert, um den Verzö gerungswert der Betriebszeiten bei dem Bewegungsdetektor 12, den Einfeld- Verzögerungsschaltungen 10a, 10b und dem Bewegungsgebietdetektor 13 zu kompensieren. Das Luminanzsignal S1, das für ein Feld +α verzögert wird, indem es durch die Verzögerungsschaltung 11a hindurch geht, wird einem Umsetzspei cher 15 für Zeile-zu-Block-Umwandlung zugeführt. Der Umsetzspeicher 15 wandelt das abgetastete Signal in Blockeinheiten von m multipliziert mit n, die ausgelesen werden sollen, um und gibt sie aus.

Das Luminanzsignal S2, das für ein einziges Feld +α verzögert wird, indem es durch die Verzögerungsschaltung 11b hindurchgeht, wird jeweils den Speichern 18a bis 18f zugeführt. Die Speicher 18a bis 18f sind Speicher für eine Zeile-zu- Block-Umwandlung, für die Verschiebung der Koordinaten des Blocks gemäß den künftigen Anfangsvektoren der sechs Arten und zum Auslesen dieser. Die je weiligen Ausgänge bzw. Ausgangssignale der Speicher 18a bis 18f werden jeweils den entsprechenden Akkumulatoren 20a bis 20f zugeführt, die mit einer Absolut wertwandlung arbeiten, nachdem sie von dem Ausgang des Speichers 15 an ent sprechenden Subtrahierern 19a bis 19f subtrahiert wurden. Die Akkumulatoren 20a bis 20f akkumulieren mit Umwandlungen der Absolutwerte. Die akkumulierten Er gebnisse werden einem Auswähler 21 für künftigen Anfangsvektor zugeführt. Der Auswähler 21 für künftigen Anfangsvektor gibt als den Anfangsvektor V0 einen künftigen Anfangsvektor aus, der den kleinsten Wert unter den akkumulierten Werten ergibt bzw. hat.

Es ist auch möglich, einen festen Wert 13 gemäß den Ergebnissen des Bewe gungsgebietdetektors 13 den Ausgängen bzw. den Ausgangssignalen der entspre chenden Akkumulatoren nach der Summierung der absoluten Zwischenfelddiffe renzen bei der Verwendung der Bewegungsvektoren des vorherigen Feldes hinzu zuaddieren, und zwar anstelle der Beurteilungsschaltung 17 für künftigen Anfangs vektor in Fig. 10, die in dieser Ausführungsform verwendet wird. Im Ergebnis wird die Summe der akkumulierten Ergebnisse des Durchschnittsvektors V_E und des Beschleunigungsvektors Vg des vorherigen Feldes groß, so daß sie schwierig am Auswähler 21 für künftigen Anfangsvektor ausgewählt werden können. Anderer seits kann die Beurteilungsschaltung 17 für künftigen Anfangsvektor in Fig. 10 derart ausgelegt werden, daß sie flexibel in einem bestimmten Umfang bezüglich ihres Umschaltens beurteilen kann. Des weiteren ist es auch möglich, daß die Be wegungsdetektionsergebnisse, die bezüglich jedes Pixels in dem Zielblock detek tiert werden, verwendet werden, und zwar anstelle der Summierung der Absolutdif ferenzwerte, um aus den akkumulierten Werten zu beurteilen. Obwohl in dieser Ausführungsform die künftigen Anfangsvektoren der sechs Arten, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, und der Null-Bewegungsvektor, zusammen also sieben Arten, als die künftigen Anfangsvektoren verwendet werden und das iterative Gradientenverfahren verwendet wird, um die Bewegungsvektoren zu de tektieren, ist es auch möglich, andere künftige Anfangsvektoren und Detektionsver fahren zu verwenden. Indem die Ausführungsform so aufgebaut wird, wie sie be schrieben wurde, werden Detektionsfehler an dem Übergangsgebiet vom Standbild in das Bewegtbild reduziert, wo Detektionsfehler in den Bewegungsvektoren her kömmlich auftreten, so daß das Auftreten von Bildverzerrungen in der Fernseh standard-Umwandlungsvorrichtung oder ähnlichem reduziert werden kann, die ei ne Interpolationsverarbeitung bei der Verwendung der Bewegungsvektoren durchführt.

Fig. 11 ist ein Blockschaltungsdiagramm, das den Aufbau einer vierten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform werden die künftigen Anfangsvektoren der sechs Arten, die in der ersten Ausführungsform be schrieben wurden, und der Null-Bewegungsvektor, insgesamt also sieben Arten, als die künftigen Anfangsvektoren zum Auswählen des Anfangsvektors V0 ver wendet. Des weiteren, wie in dem Diagramm der Fig. 12 gezeigt wird, wenn der Zielblock aus acht Pixeln und acht Zeilen in Schraffur betrachtet wird, werden ins gesamt fünfundvierzig Blöcke, die durch Verschieben von jeweils vier Pixeln und jeweils vier Zeilen über den Bereich von zwanzig Zeilen in vertikaler Richtung und von sechsunddreißig Pixeln in horizontaler Richtung gegeben sind, als Referenz blöcke verwendet, und die Ausführungsform ist dabei derart ausgelegt, daß ein Anfangsvektor V0 durch ein Blockvergleichsverfahren ausgewählt wird. Die Refe renzblöcke für das Blockvergleichsverfahren können durch Verschieben bei jedem einzelnen Pixel und bei jeder einzelnen Zeile angegeben werden. Wenn jedoch z. B. die Referenzblöcke über einen Bereich von zwanzig Zeilen in der vertikalen Richtung und von sechsunddreißig Pixel in der horizontalen Richtung ausgeführt werden, erfordert das Verfahren insgesamt 720 Blöcke und wird durch einen gro ßen Hardwareaufbau ausgeführt. Des weiteren, da die Genauigkeit der künftigen Anfangsvektoren im nachfolgenden Prozeß modifiziert wird, auch dann, wenn es mehr oder weniger grob ist, wird der Block auf alle vier Pixel und alle vier Zeilen in dieser Ausführungsform gesetzt.

Zum Detektieren der Bewegungsvektoren, die den Aufbau verwenden, wie er in dem Blockdiagramm in der Fig. 11 gezeigt ist, sind Einrichtungen wie z. B. das zweidimensionale Filter, das zeitliche Filter oder ähnliches getrennt als Vorbear beitung vor der Detektion notwendig. Ihre Beschreibungen werden jedoch wegge lassen, da sie keine direkte Beziehung zu den wesentlichen Merkmalen dieser Ausführungsform haben. Das verschachtelte Luminanzssignal S, das von dem Eingangsanschluß 1 aus zugeführt wird, wird dem Bewegungsdetektor 12 durch Wege dreier Art zugeführt. Der erste Weg besteht darin, es von dem Eingangsan schluß 1 aus direkt zu dem Bewegungsdetektor 12 zuzuführen. Der zweite Weg besteht darin, es durch eine Verzögerungsschaltung 10c zum Bewegungsdetektor 12 als das Luminanzsignal S2 zuzuführen, das um ein Feld verzögert wurde. Der dritte Weg besteht darin, es durch die Verzögerungsschaltung 10c und eine Ver zögerungsschaltung 10d dem Bewegungsdetektor 12 als das Luminanzsignal S3 zuzuführen, das um zwei Felder verzögert wurde. Der Bewegungsdetektor 12 de tektiert die Bewegungen, indem er die Luminanzsignale S1, S3 detektiert, die zwei Felder weg vorliegen oder die z. B. einen Rahmen weg von einem anderen Rah men sind. Der Bewegungsdetektor 12 detektiert die Bewegungen im wesentlichen durch die Differenzwerte zwischen Rahmen, und seine Beschreibung wird hier weggelassen, da er den gleichen Aufbau wie die dritte Ausführungsform hat. Das Bewegungssignal, das durch den Bewegungsdektektor 12 detektiert wird, wird dem Bewegungsgebietdetektor 13 durch nichts oder direkt durch eine Ver zögerungsschaltung 10e für eine Verzögerung von einem Feld zugeführt, oder durch die Verzögerungsschaltung 10e und eine Verzögerungsschaltung 10f für eine Verzögerung von zwei Feldern, und ähnlich wird das Luminanzsignal S1 dem Bewegungsdektektor 12 zugeführt, indem es durch jeweils drei Arten von Wegen hindurchgeht.

Unter Verwendung von Diagrammen, die in den Fig. 13(A) bis 13(F) gezeigt werden, werden Schritte für Gebietsbeurteilung in dem Bewegungsgebietdetektor 13 beschrieben. Fig. 13(A) ist ein Vollbild, das auf dem eingegebenen Lumin anzsignal S1 beruht, das von dem Eingangsanschluß 1 aus in Fig. 11 zugeführt wird, und es wird davon ausgegangen, daß in dem Bild ein Objekt M1 über den Hintergrund als Standbild gewandert ist. Fig. 13(B) ist ein Bild zu dieser Zeit auf der Basis eines ausgegebenen Luminanzsignals S2 der Verzögerungsschaltung 10c und entspricht dem Bild des vorherigen Feldes bezüglich dem Bild des Lu minanzsignals S1. Fig. 13(C) ist ein Bild, das auf dem ausgegebenen Luminanz signal S3 der Verzögerungsschaltung 10d in Fig. 1 basiert, und ist das Vollbild von zwei Feldern vor dem Vollbild des Luminanzsignals S1. Das Bewegungsgebiet wird durch den Bewegungsdetektor 12 auf der Basis der Differenzen dieser Voll bilder detektiert. Fig. 13(D) ist ein Vollbild, das auf einem Ausgangssignal des Bewegungsdetektors 12 basiert. Das schraffierte Gebiet gibt das detektierte Be wegungsgebiet wieder. Fig. 13(E) ist ein Vollbild, das auf dem Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 10e basiert und zeigt das Bewegungsfeld ein Feld zu vor. Fig. 13(F) ist ein Bild, das auf einem Ausgangssignal der Verzögerungs schaltung 10f basiert und das Bewegungsgebiet von zwei Feldern zuvor zeigt. Die Beurteilung für das Bewegungsübergangsgebiet wird durch den Bewegungsge bietdetektor 13 auf der Basis der Bewegungsgebiete durchgeführt, die in den Fig. 13(D) bis 13(F) gesucht werden. Fig. 13(G) gibt ein Bewegungsübergangs gebiet an. Ein Gebiet a1 ändert sich vom Standbild in das Bewegtbild. Ein Gebiet b1 verbleibt als der Abschnitt des Bewegtbildes. Ein Gebiet c1 geht vom Be wegtbild in das Standbild über und ein Gebiet d1 verbleibt als der Abschnitt des Standbilds. D.h., daß das Gebiet a1 aus der Fig. 13(D) und der Fig. 13(E) de tektierbar ist und daß das Gebiet c1 aus der Fig. 13(E) und der Fig. 13(F) de tektierbar ist. Das Detektionsergebnis wird dem Anfangsvektorauswähler 3a zuge führt.

Das Luminanzsignal S1, das dem Eingangsanschluß 1 zugeführt wird, wird wei terhin dem dreidimensionalen LPF 2d direkt und durch die Verzögerungsschaltung 10c zugeführt. Der dreidimensionale LPF 2d ist aus einem horizontalen LPF, ei nem vertikalen LPF und einem zeitlichen LPF zusammengesetzt, reduziert Einflüs se von Rauschen und Hochfrequenzkomponenten und unterdrückt das Auftreten von Detektionsfehlern, wenn die Bewegungsvektoren detektiert werden. Das Si gnal, das von dem dreidimensionalen LPF 2d ausgegeben wird, wird einer Einfeld- Verzögerungsschaltung 10h, einem Anfangsvektordetektor 22, einem zweiten An fangsvektorauswähler 3d und einem Operator 4a für iteratives Gradientenverfah ren zugeführt, nachdem es um ein Feld verzögert wurde, indem es durch eine Einfeld-Verzögerungsschaltung 10g hindurchgegangen ist. Das Signal, das um ein Feld durch Passieren der Einfeld-Verzögerungsschaltung 10h verzögert wurde, wird auch dem Anfangsvektordetektor 22 (B/M), dem zweiten Anfangsvektor auswähler 3d und dem Operator 4a für iteratives Gradientenverfahren (IGM) zuge führt.

Der Anfangsvektordetektor 22 detektiert die Anfangsvektoren durch das Blockver gleichsverfahren, indem die Signale verwendet werden, die ein Feld weg vonein ander getrennt sind. Nachfolgend wird die Detektion der Anfangsvektoren unter Verwendung des Blockvergleichverfahrens im Detail beschrieben. Die Absolutwer te der Differenzen zwischen dem Zielblock in dem gegenwärtigen Feld und jedem der Blöcke in dem vorherigen Feld, insgesamt 9×5 = 45 Stück, die sich in jeweili gen Positionsbeziehungen befinden, wie in dem Diagramm in der Fig. 12 mit Be zug auf den Block in dem vorherigen Feld gezeigt wird, die sich an der gleichen Position wie der Zielblock in dem gegenwärtigen Feld befinden, werden gesucht, und der Block, dessen Summierung am kleinsten ist, wird als erster Anfangsvektor detektiert. Die Anzahl der Blöcke, die für das Blockvergleichen verwendet werden, kann geringer sein, als der Fall der in Fig. 12 gezeigt wird, und kann umgekehrt größer als bei diesem Fall sein. Die Anzahl der Blöcke kann durch die Größe der Hardware und der Genauigkeit der Bewegungsvektoren bestimmt werden. Z.B. sind, indem acht Pixel und acht Zeilen als ein Block zugeordnet werden, indem alle acht Pixel und alle acht Zeilen verschoben wird, Blöcke von fünfzehn Stücken {= 5×3} möglich, aber die Genauigkeit des Bewegungsvektors nimmt zumindest acht Pixel und acht Zeilen in solch einem Fall an. Die Detektion der Anfangsvektoren in dem Anfangsvektordetektor 22 kann ein anderes Verfahren als die Block vergleichsmethode sein, und ein Phasendetektionsverfahren, das FFT (Fast Fou rier Transform) verwendet, das z. B. offenbart ist in "G.A. Thomas: Motion Estimati on and Its Application to HDTV, SMPTEJ, Seiten 987 bis 992, Dezember 1990" oder ähnlichem ist anwendbar.

Der erste Anfangsvektor, der durch den Anfangsvektordetektor 22 detektiert wurde, wird dem ersten Anfangsvektorauswähler 3a zugeführt. Drei Daten nämlich das Bewegungsübergangsgebietssignal, das in dem Bewegungsgebietsdetektor 13 detektiert wird, der Anfangsvektor, der in dem Anfangsvektordetektor 22 detektiert wird, und der zweite Anfangsvektor, der in dem zweiten Anfangsvektorauswähler 3b ausgewählt wird, werden dem ersten Anfangsvektorauswähler 3a zugeführt. Der zweite Anfangsvektorauswähler 3b wird dazu verwendet, um das Optimum als zweiten Anfangsvektor unter dem künftigen Anfangsverschiebungsvektoren der sechs Arten auszuwählen, die auf der Basis der detektierten Bewegungsvektoren erzeugt werden, die in dem Bewegungsvektorspeicher 5 abgespeichert sind. Sein Aufbau ist fast der gleiche wie der des Anfangsvektorauswählers 3 in der anderen Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, so daß seine detaillierte Beschrei bung hier weggelassen werden kann.

In Übereinstimmung mit dem Gebietssignal, das in dem Bewegungsgebietdetektor 13 detektiert wird, führt der erste Anfangsvektorauswähler 3 die folgende Auswahl aus.

1) Bewegtbildgebiet → Standbildgebiet: ein Null-Bewegungsvektor wird als An fangsvektor V0 gesetzt.
2) Bewegtbildgebiet → Bewegtbildgebiet: der zweite, künftige Anfangsvektor, der auf den detektierten Bewegungsvektoren basiert, wird auf den Anfangsverschie bungsvektor V0 gesetzt.
3) Standbildgebiet → Bewegtbildgebiet: der erste Anfangsvektor, der durch das Blockvergleichen detektiert wird, wird als Anfangsvektor V0 gesetzt.
4) Standbildgebiet → Standbildgebiet: ein Null-Bewegungsvektor wird als An fangsvektor V0 gesetzt.

Wenn das Übergangsgebiet bezüglich jedes Pixels detektiert wird, ist es erforder lich, es in Blockeinheiten umzuwandeln, um Gebietssignale zu erzeugen. In dieser Ausführungsform werden als ein Beispiel die Gebietssignale gezählt, und das Ge bietssignal, das die größte Zahl in dem Block hat, wird als das Gebietssignal des Blocks gesetzt. Z.B. wenn das Pixel des Gebietssignals, das das Standge bietssignal angibt, das größte unter den vierundsechzig Pixeln ist, die in einem Block existieren, der aus acht Pixeln mal acht Zeilen besteht, wird der Block als das Standgebiet zugeordnet.

Nachdem der Anfangsvektor V0 somit detektiert wurde, wird der Verschiebungs vektor V1 durch das iterative Gradientenverfahren gesucht, und ein echter Bewe gungsvektor V wird gesucht. Diese detaillierte Beschreibung kann hier jedoch wie der weggelassen werden, da sie fast die gleiche wie die bei der dritten Ausfüh rungsform sein würde. Diese Ausführungsform zeigt das Bewegungsvektordetekti onsverfahren, bei dem die Bewegungsvektoren, die durch das Blockver gleichsverfahren detektiert werden, und die Bewegungsvektoren, die auf den be reits detektierten Bewegungsvektoren basieren, dafür ausgewählt werden, ver wendet zu werden, und zwar auf der Basis des Gebietssignals, das Übergänge der Bewegungen anzeigt. Zusätzlich zu diesem Aufbau kann der Bewegungsvektor, der durch das Blockvergleichsverfahren detektiert wird, zu einem der künftigen Anfangsvektoren des Anfangsvektorauswählers unter Verwendung der bereits de tektierten Bewegungsvektoren hinzuaddiert werden und die Prioritätsreihenfolge für die Auswahl kann in Übereinstimmung mit dem Gebietssignal gesteuert werden.

Die Zusammenfassung dieser Ausführungsform besteht darin, unabhängig den Bewegungsvektor mit Bezug auf jeden der Blöcke an einem Gebiet zu detektieren, bei dem die Korrelation mit den detektierten Bewegungsvektoren selten ist, wäh rend die detektierten Bewegungsvektoren soviel wie möglich verwendet werden. Wenn die detektierten Bewegungsvektoren verwendet werden, ist es erwünscht, die Bewegungsvektoren zu verwenden, die in dem Feld bzw. Halbbild detektiert wurden, das die gleiche Positionsbeziehung hat. D.h., daß in dem Fall von ver schachtelten Abtasten, es erwünscht ist, die Bewegungsvektoren zu verwenden, die zwei Felder bzw. Halbbilder zuvor, oder einen Rahmen zuvor detektiert wur den, und nicht ein Halbbild zuvor. Bei Verwendung der Ausführungsformen kann die Detektionsgenauigkeit der Bewegungsvektoren an dem Gebiet, bei dem die Bewegung sich plötzlich ändert, verbessert werden und die Heraufsetzung der Schaltungsgröße kann erheblich reduziert werden im Vergleich damit, wo das Blockvergleichsverfahren insgesamt verwendet wird. Dieser Effekt tritt umso mehr hervor je größer die Größe des Bewegungsvektors, der detektiert werden soll, wird.

Fig. 14 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der fünften Ausführungsform besteht die Auf gabe darin, Detektionsfehler der Bewegungsvektoren auch dann zu reduzieren, wenn sich der Hintergrund in einem großen Ausmaß bewegt und ein Objekt eines kleinen Gebiets annähernd im Standzustand existiert. Um diese Aufgabe zu er füllen ist die Ausführungsform derart ausgelegt, daß nicht nur Bewegungsvektoren die aus den detektierten Bewegungsvektoren erzeugt werden, sondern auch Be wegungsvektoren, die unabhängig von dem Bewegungsvektor jedes Blocks detek tiert und erzeugt werden, als einer der künftigen Anfangsvektoren für die Auswahl des Anfangsvektors verwendet werden. Die fünfte Ausführungsform ist auch dafür ausgelegt, den Bewegungsvektor durch das iterative Gradientenverfahren zu de tektieren, indem künftige Anfangsvektoren verwendet werden, und ist dafür ausge legt, die künftigen Anfangsvektoren der sechs Arten, die in der ersten Ausfüh rungsform beschrieben wurden, und den Bewegungsvektor, der für jeden Block gesucht wird, indem ein Blockvergleichsverfahren verwendet wird, nämlich künftige Anfangsvektoren von insgesamt sieben Arten, als künftige Anfangsvektoren für die Auswahl des Anfangsvektors V0 zu verwenden.

Eine Vorrichtung zum Implementieren des Bewegungsvektordetektionsverfahrens, wie in der Fig. 14 gezeigt wird, hat den Aufbau, der Eingangsanschlüsse 1a,1b, einen Anfangsvektorauswähler 3c, einen Verschiebungsvektordetektor 4, einen Generator 23 für künftigen Anfangsvektor, der ein Blockvergleichsverfahren ver wendet, einen Bewegungsvektorspeicher 5 und einen Addierer 6 enthält. Im nach folgenden wird das Bewegungsvektordetektionsverfahren, das diese Vorrichtung verwendet, beschrieben. Der Verschiebungsvektordetektor 4, der Bewegungsvek torspeicher 5 und der Addierer 6 haben den gleichen Aufbau wie jene der anderen Ausführungsformen, so daß diese Beschreibungen hier weggelassen werden.

Das Luminanzsignal S1 des gegenwärtigen Feldes wird von dem Eingangsan schluß 1a aus dem Anfangsvektorauswähler 3c, dem Generator 23 für künftigen Anfangsvektor und dem Verschiebungsvektordetektor 4 zugeführt. Das Lumin anzsignal S2 des vorherigen Feldes wird auch von dem Eingangsanschluß 1b aus dem Anfangsvektorauswähler 3c, dem Generator 23 für künftigen Anfangsvektor und dem Verschiebungsvektordetektor 4 zugeführt. Der Generator 23 für künftigen Anfangsvektor ist eine Schaltung, die unabhängig die Bewegungsvektoren bezüg lich jedes Blocks detektiert und die künftigen Anfangsvektoren VBr erzeugt. Wie in der Fig. 15 gezeigt wird, besteht das Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren darin, als Bezugsblöcke insgesamt 81 Blöcke des vorherigen Bildes zu verwenden, die durch Verschieben des Blocks von acht Pixeln und acht Zeilen bei jedem Si gnalpixel und bei jeder Signalzeile über einen Bereich von ± vier Zeilen in einer vertikalen Richtung und von ± vier Pixel in einer horizontalen Richtung bezüglich des Zielblocks des gegenwärtigen Feldes gegeben sind, um die Absolutwerte der Differenzen zwischen diesen Referenzblöcken und dem Zielblock zu akkumulieren, um den Referenzblock auszuwählen, der den geringsten Akkumulationswert hat. Dann wird der künftige Anfangsvektor VBr aus der Positionsverschiebung zwi schen dem ausgewählten Referenzblock und dem Zielblock erzeugt. Ein Anfangs übergangsvektorauswähler 3c erzeugt vielzählige künftige Anfangsvektoren, die auf den detektierten Bewegungsvektoren basieren, die in dem Bewe gungsvektorspeicher 5 gespeichert sind. Der Auswähler 3c wählt dann den optima len Anfangsvektor V0 unter diesen künftigen Anfangsvektoren und unter den künf tigen Anfangsvektoren VBr aus, die von dem Generator 23 für künftigen Anfangs vektor erzeugt werden.

Unter Bezug auf Fig. 16 wird die Auswahl des optimalen Anfangsvektors V0 nachfolgend beschrieben. Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das die Details des Aufbaus des Anfangsvektorauswählers 3c zeigt. Die Luminanzsignale S1, S2 des gegenwärtigen Feldes und des vorherigen Feldes, die dem Anfangsvektorauswäh ler 3c zugeführt wurden, gehen zusammen durch zweidimensionale LPFs durch. Diese Signale S1, S2 sind Signale, die mittels z. B. eines zeitlichen Filters oder Schwerpunktkorrekturen pseudo-verschachtelt werden. Beschreibungen dieser verschiedenen Filter werden hier weggelassen. Das Luminanzsignal S1 wird einem Umsetzspeicher 15 für Zeile-zu-Block-Umwandlung zugeführt. Der Umsetzspeicher 15 für Zeile-zu-Block-Umwandlung wandelt das Signal, das in der Abtastrichtung abgetastet wurde, in Auslesesignale der Blockeinheiten von m multipliziert mit n um und gibt diese aus. Im Gegensatz hierzu wird das Luminanzsignal S2 jeweils den Speichern 18a bis 18f und 18g des Vektorauswählers 3c zugeführt. Die Spei cher 18a bis 18f sind Speicher, die eine Umwandlung von der Zeile in den Block durchführen, die die Koordinaten der Blöcke entsprechend den herkömmlichen, künftigen Anfangsvektoren der sechs Arten verschieben und die sie auslesen. Der Speicher 18g ist ein Speicher, der die Umwandlung von Zeile in Block durchführt, der die Koordinaten der Blöcke entsprechend dem künftigen Anfangsvektor VBr verschiebt, der von dem Generator 23 für künftigen Anfangsvektor erhalten wird, und der sie ausliest. Die jeweiligen Ausgangssignale bzw. Ausgänge dieser Spei cher 18a bis 18g werden den entsprechenden Akkumulatoren 20a bis 20g zuge führt, die die Funktion der Absolutwertumwandlung haben, die während der Abso lutwert erzeugt wird, akkumuliert werden, nachdem sie von den Ausgangssignalen des Umsetzspeichers 15 subtrahiert wurden, und zwar für die Zeile-zu-Block- Umwandlung bei entsprechenden Subtrahierern 19a bis 19g. Die akkumulierten Ergebnisse werden jeweils dem Auswähler 21 für künftige Anfangsverschiebung zugeführt. Der Auswähler 21 für künftige Anfangsverschiebung wählt den Bewe gungsvektor aus, und zwar als den Anfangsvektor V0, für den der kleinste Wert unter den akkumulierten Werten gegeben ist.

In dieser Ausführungsform ist es auch möglich, obwohl die Referenzblöcke durch Verschieben jedes einzelnen Pixels und jeder einzelnen Zeile zu einer Zeit der Detektion der künftigen Anfangsvektoren durch das Blockvergleichsverfahren er zeugt werden, den Abstand (pitch) der etwas größer zu machen wie z. B. zwei Pixel und zwei Zeilen, da die Genauigkeit des künftigen Anfangsvektors beim nachfol genden Prozeß auch dann modifiziert wird, wenn er mehr oder weniger grob ist. Wenn sie derart aufgebaut ist, kann die Ausführungsform die Anzahl der Referenz blöcke reduzieren und die Prozesse vereinfachen, die für die Detektion erforderlich sind. Des weiteren ist es auch möglich, als künftige Anfangsvektoren für die Aus wahl des Anfangsvektors V0 andere künftige Anfangsverschiebungsvektoren als die künftigen Anfangsvektoren der sechs Arten, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, zu verwenden.

Wie oben beschrieben wurde, werden bei Verwendung der Erfindung Detektions fehler der Bewegungsvektoren, die auftreten, wenn die Bewegungsvektoren detek tiert werden, reduziert und die Genauigkeit der Bewegungsvektoren wird verbes sert. Wenn eine Vorrichtung zum Erzeugen von Interpolationsbildern unter Ver wendung der detektierten Bewegungsvektoren, wie z. B. eine Fernsehstandard- Umwandlungsvorrichtung, die Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren ge mäß der vorliegenden Erfindung verwendet, wird das Auftreten von Bildverzerrun gen aufgrund von Detektionsfehlern der Bewegungsvektoren reduziert.

Ein Bewegungsdetektor und ein Bewegungsgebietdetektor detektieren Verschie bungen von Gebieten, bei denen Bewegungen existieren, indem Signale von Bil dern vor und nach dem Feld, das detektiert werden soll, verwendet werden. Ge mäß den Verschiebungen der detektierten Gebiete, wird ein Anfangsvektor der am nächsten zu der echten Bewegung ist, unter künftigen Anfangsvektoren ausge wählt, die in einem Anfangsvektorauswähler oder einem Anfangsvektordetektor durch ein Blockvergleichsverfahren erzeugt werden, wodurch Detektionsfehler in Bewegungsvektoren reduziert werden, die zu einem Zeitpunkt der Detektion der Bewegungsvektoren auftreten, und wodurch die Genauigkeit von Bewegungsvek toren verbessert wird, so daß Bildverzerrungen in einem Interpolationsprozeß re duziert werden.

Claims

1. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes, verschach teltes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt und das den Bewegungsvektor be züglich jedes dieser Blöcke zwischen Signalen detektiert, die sich zumindest ein Feld voneinander weg befinden, wobei das Detektionsverfahren die Schritte auf weist:

a) Detektieren eines horizontalen Bewegungsvektors aus einer Zwischenfeld- Korrelation des Videosignals; und
b) Detektieren eines vertikalen Bewegungsvektors aus einer Zwischenrahmen- Korrelation des Videosignals.

2. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes, verschach teltes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt und das den Bewegungsvektor be züglich jedes dieser Blöcke zwischen Signalen detektiert, die sich zumindest ein Feld voneinander weg befinden, wobei das Detektionsverfahren die Schritte auf weist:

a) daß ein horizontaler Bewegungsvektor aus einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals detektiert wird;
b) daß ein vertikaler Bewegungsvektor aus einer Zwischenrahmen-Korrelation des Videosignals detektiert wird, um als ein erster, vertikaler Bewegungsvektor erzeugt zu werden;
c) daß ein weiterer vertikaler Bewegungsvektor aus einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals detektiert wird, um als ein zweiter, vertikaler Bewegungsvektor erzeugt zu werden; und
d) daß, wenn ein vorgegebener Wert entweder des ersten vertikalen Bewegungs vektors oder des zweiten vertikalen Bewegungsvektors kleiner als eine vorgege bene Schwelle ist, dann der erste, vertikale Bewegungsvektor als echter, vertikaler Bewegungsvektor erzeugt wird.

3. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes, verschach teltes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt und das den Bewegungsvektor be züglich jedes dieser Blöcke zwischen Signalen detektiert, die sich zumindest ein Feld weg voneinander befinden, wobei das Detektionsverfahren aufweist die Schritte:

a) daß ein horizontaler Bewegungsvektor aus einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals detektiert wird;
b) daß ein vertikaler Bewegungsvektor aus einer Zwischenrahmen-Korrelation des Videosignals detektiert wird, um als ein erster, vertikaler Bewegungsvektor erzeugt zu werden
c) daß ein weiterer, vertikaler Bewegungsvektor aus einer Zwischenfeld- Korrelation des Videosignals detektiert wird, um als ein zweiter, vertikaler Bewe gungsvektor erzeugt zu werden; und
d) daß, wenn der erste, vertikale Bewegungsvektor kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist, dann der erste vertikale Bewegungsvektor als ein echter, vertikaler Bewegungsvektor erzeugt wird.

4. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes, verschach teltes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren aus zuvor detektierten Bewegungsvektoren bezüglich des Blocks erzeugt, in dem der Bewegungsvektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes dieser Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld voneinander weg befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optima len Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter mehreren künftigen Anfangs vektoren ausgewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Ver schiebungsvektors als den Bewegungsvektor des Blocks erzeugt, wobei das De tektionsverfahren die Schritte aufweist:

a) daß ein horizontaler Bewegungsvektor aus einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals detektiert wird; und
b) daß, wenn der vertikale Bewegungsvektor des künftigen Anfangsvektors kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist, dann der vertikale Bewegungsvektor aus einer Zwischenrahmen-Korrelation des Videosignals oder ansonsten aus einer Zwi schenfeld-Korrelation des Videosignals detektiert wird.

5. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren von zuvor detek tierten Bewegungsvektoren bezüglich des Blocks erzeugt, in dem der Bewegungs vektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes dieser Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld weg vonein ander befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren künftigen Anfangsvek toren ausgewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Ver schiebungsvektors als den Bewegungsvektor des Blockes erzeugt, wobei das De tektionsverfahren aufweist die Schritte:

a) daß ein Übergangsgebiet von einem Bewegtbildgebiet in ein Standbildgebiet detektiert wird; und
b) daß in dem Übergangsgebiet ein Nullvektor anstelle des künftigen Anfangsvek tors, der von dem detektierten Vektor des vorherigen Feldes gesucht wird, als der künftige Anfangsvektor erzeugt wird.

6. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren von zuvor detek tierten Bewegungsvektoren bezüglich dem Block erzeugt, in dem der Bewegungs vektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld weg voneinander befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als ei nem Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren künftigen Anfangsvektoren ausgewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Verschie bungsvektors als den Bewegungsvektor des Blocks erzeugt, wobei das Detekti onsverfahren aufweist die Schritte:

a) daß ein Übergangsgebiet von einem Bewegtbildgebiet in ein Standbildgebiet detektiert wird; und
b) daß in dem Übergangsgebiet ein vorgegebener Wert der Summierung aus dem absoluten Zwischenfeld-Differenz-Werten für die Auswahl der Anfangsvektoren bezüglich des künftigen Anfangsvektors hinzuaddiert wird, der aus dem detektier ten Vektor des vorherigen Feldes gesucht wird.

7. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren von vorher detek tierten Bewegungsvektoren bezüglich des Blocks erzeugt, in dem der Bewegungs vektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld voneinander weg befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als ei nen Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren künftigen Anfangsvektoren ausgewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Verschie bungsvektors als den Bewegungsvektor des Blockes erzeugt, wobei das Detekti onsverfahren aufweist die Schritte:

a) daß die Bewegung des Bildes bzw. Vollbildes detektiert wird, indem Signale verwendet werden, die sich zumindest ein Feld voneinander weg befinden, um ein Ausgangssignal zu erzeugen;
b) daß ein Übergangsgebiet des Bildes detektiert wird, indem ein Signal verwendet wird, das aus dem verzögerten Ausgangssignal erzeugt wird; und
c) daß eine Auswahl dahingehend, ob der Anfangsvektor aus den künftigen An fangsvektoren gesucht wird oder aus der Detektion eines Bewegungsvektors un abhängig bezüglich des detektierten Blocks erzeugt wird, gemäß dem Zustand des Übergangsgebiets durchgeführt wird.

8. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, wie im Anspruch 7 erwähnt, worin, wenn die Auswahl des Anfangsvektors gemäß dem Zustand des Übergangsgebiets durchgeführt wird, ein Vektor, bei dem die Bewegung null ist, als der Anfangsvek tor in dem Übergangsgebiet von einem Bewegtbild in ein Standbild erzeugt wird und ein Bewegungsvektor, der durch ein Blockvergleichsverfahren detektiert wird, wird als der Anfangsvektor in dem Übergangsgebiet von einem Standbild in ein Bewegtbild erzeugt.

9. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, das ein digitalisiertes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren von zuvor detek tierten Bewegungsvektoren bezüglich des Blocks erzeugt, in dem der Bewegungs vektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld weg voneinander befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf einem optimalen Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter mehreren künftigen Anfangsvektoren aus gewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Verschiebungs vektors als den Bewegungsvektor des Blocks erzeugt, wobei das Detektionsverfah ren aufweist die Schritte:

a) daß ein Bewegungsvektor durch unabhängiges Detektieren der Bewegungsvek toren bezüglich jedes Blocks erzeugt wird; und
b) daß der erzeugte Bewegungsvektor als einer der künftigen Anfangsvektoren verwendet wird.

10. Detektionsverfahren für Bewegungsvektoren, wie in Anspruch 9 erwähnt, worin ein Blockvergleichsverfahren unabhängig für jeden Block verwendet wird, um den Bewegungsvektor zu detektieren.

11. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, die ein digitalisiertes, ver schachteltes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt und den Bewegungsvektor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen detektiert, die sich zumindest ein Feld voneinander weg befinden, wobei die Vorrichtung umfaßt:
einen ersten Detektor zum Detektieren eines horizontalen Bewegungsvektors aus
einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals; und
einen zweiten Detektor zum Detektieren eines vertikalen Bewegungsvektors aus einer Zwischenrahmen-Korrelation des Videosignals.

12. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, die ein digitalisiertes, ver schachteltes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt und die den Bewegungsvek tor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen detektiert, die sich zumindest ein Feld voneinander weg befinden, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen ersten Detektor zum Detektieren eines horizontalen Bewegungsvektors aus einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals;
einen zweiten Detektor zum Detektieren eines ersten vertikalen Bewegungsvektors aus einer Zwischenrahmen-Korrelation des Videosignals,
einen dritten Detektor zum Detektieren eines zweiten, vertikalen Bewegungsvek tors aus einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals; und
einen Auswähler zum Erzeugen des ersten, vertikalen Bewegungsvektors als ei nen echten, vertikalen Bewegungsvektor, wenn ein vorgegebener Wert von entwe der dem ersten vertikalen Bewegungsvektor oder dem zweiten vertikalen Bewe gungsvektor kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist.

13. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, wie in Anspruch 12 erwähnt, worin der Auswähler den ersten, vertikalen Bewegungsvektor als einen echten, vertikalen Bewegungsvektor erzeugt, wenn der erste, vertikale Bewegungsvektor kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist.

14. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, die ein digitalisiertes, ver schachteltes Videosignal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangs vektoren von zuvor detektierten Bewegungsvektoren bezüglich des Blocks erzeugt, in dem der Bewegungsvektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor be züglich jedes der Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld weg voneinander befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren künfti gen Anfangsvektoren ausgewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Verschiebungsvektors als den Bewegungsvektor des Blocks erzeugt, wo bei die Vorrichtung aufweist:
einen ersten Detektor zum Detektieren eines horizontalen Bewegungsvektors aus
einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals; und
einen zweiten Detektor zum Detektieren eines ersten, vertikalen Bewegungsvek tors, wenn der vertikale Bewegungsvektor des künftigen Anfangsvektors kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist, aus einer Zwischenrahmen-Korrelation des Video signals und ansonsten aus einer Zwischenfeld-Korrelation des Videosignals.

15. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, die ein digitalisiertes Videosi gnal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren aus vorher detektierten Bewegungsvektoren bezüglich dem Block erzeugt, in dem der Bewe gungsvektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld weg vonein ander befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren, künftigen Anfangsvek toren ausgewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Ver schiebungsvektors als den Bewegungsvektor des Blockes erzeugt, wobei die Vor richtung aufweist:
einen Übergangsgebietdetektor zum Detektieren eines Übergangsgebiets von ei nem Bewegtbildgebiet in ein Standbildgebiet; und
einen Anfangsvektorauswähler zum Erzeugen eines Nullvektors anstelle des künf tigen Anfangsvektors, der von dem detektierten Vektor des vorherigen Feldes ge sucht wird, als den künftigen Anfangsvektor in dem Übergangsgebiet.

16. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, die ein digitalisiertes Videosi gnal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren aus zuvor detektierten Bewegungsvektoren bezüglich dem Block erzeugt, in dem der Bewe gungsvektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld weg vonein ander befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren, künftigen Anfangs vektoren ausgewählt wird, und die Summierung aus dem Anfangsvektor und dem Verschiebungsvektor als den Bewegungsvektor des Blocks erzeugt, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Übergangsgebietdetektor zum Detektieren eines Übergangsgebiets von dem Bewegtbildgebiet in das Standbildgebiet; und
einen Addierer zum Addieren eines vorgegebenen Wertes zu der Summierung der Absolutdifferenzwerte zwischen Feldern für die Auswahl des Anfangsvektors be züglich des künftigen Anfangsvektors, der aus dem detektierten Vektor des vorhe rigen Feldes in dem Übergangsgebiet gesucht wird.

17. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, die ein digitalisiertes Videosi gnal in mehrere Blöcke unterteilt, die mehrere künftige Anfangsvektoren von zuvor detektierten Bewegungsvektoren bezüglich dem Block erzeugt, in dem der Bewe gungsvektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes die ser Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld von einander weg befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren künftigen An fangsvektoren ausgewählt wird, und die Summierung des Anfangsvektors und des Verschiebungsvektors als den Bewegungsvektor des Blockes erzeugt, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Bewegungsdetektor zum Detektieren der Bewegung des Bildes, indem Si gnale verwendet werden, die sich zumindest ein Feld weg voneinander befinden, und zum Erzeugen eines Ausgangssignals;
einen Übergangsgebietdetektor zum Detektieren eines Übergangsgebiets des Bil des, indem ein Signal wie das verzögerte Ausgangssignal verwendet wird; und
einen Anfangsvektorauswähler zum Durchführen einer Auswahl gemäß dem Zu stand des Übergangsgebiets dahingehend, ob der Anfangsvektor aus den künfti gen Anfangsvektoren ausgesucht wird oder ob er aus dem Detektieren eines Be wegungsvektors bezüglich des detektierten Blockes erzeugt wird.

18. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, wie in Anspruch 17 erwähnt, worin der Auswähler einen Vektor, bei dem die Bewegung null ist, als den An fangsvektor in dem Übergangsgebiet von einem Bewegtbild in ein Standbild er zeugt und einen Bewegungsvektor, der von einem Blockvergleichsverfahren er zeugt wird, als den Anfangsvektor in dem Übergangsgebiet von einem Standbild in ein Bewegungsbild erzeugt.

19. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, die ein digitalisiertes Videosi gnal in mehrere Blöcke unterteilt, mehrere künftige Anfangsvektoren aus zuvor detektierten Bewegungsvektoren bezüglich des Blockes erzeugt, in dem der Be wegungsvektor detektiert werden soll, um den Bewegungsvektor bezüglich jedes der Blöcke zwischen Signalen zu detektieren, die sich zumindest ein Feld weg voneinander befinden, einen Verschiebungsvektor sucht, der auf dem optimalen Vektor als einen Anfangsvektor basiert, der unter den mehreren künftigen An fangsvektoren ausgewählt wird, und die Summierung aus dem Anfangsvektor und dem Verschiebungsvektor als den Bewegungsvektor des Blockes erzeugt, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen ersten Generator für künftigen Anfangsvektor zum Erzeugen mehrerer künf tiger Anfangsvektoren aus dem zuvor detektierten Bewegungsvektor für den Block, bei dem ein Bewegungsvektor detektiert werden soll;
einen zweiten Generator für künftigen Anfangsvektor zum Erzeugen zumindest eines künftigen Anfangsvektors aus dem unabhängigen Detektieren des Be wegungsvektors bezüglich jedes Blocks; und
einen Anfangsvektorauswähler zum Auswählen des optimalen unter den mehreren künftigen Anfangsvektoren, die in den ersten und zweiten Generatoren für künftige Anfangsvektoren erzeugt werden, als den Anfangsvektor.

20. Detektionsvorrichtung für Bewegungsvektoren, wie in Anspruch 19 erwähnt, worin der zweite Generator für künftigen Anfangsvektor den Bewegungsvektor, der von dem Blockvergleichsverfahren detektiert wurde, als den künftigen Anfangsvek tor erzeugt.