JP2000156846A - Device and method for converting moving image format - Google Patents

Device and method for converting moving image format

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JP2000156846A
JP2000156846A JP10329157A JP32915798A JP2000156846A JP 2000156846 A JP2000156846 A JP 2000156846A JP 10329157 A JP10329157 A JP 10329157A JP 32915798 A JP32915798 A JP 32915798A JP 2000156846 A JP2000156846 A JP 2000156846A
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JP
Japan
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image
image signal
band
scanning line
vertical
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Pending
Application number
JP10329157A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Sugiyama
賢二 杉山
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire an interlaced image that does not have unnaturalness by converting at least either the number of scanning lines or a scanning line structure of an image signal that is subjected to band limitation and obtaining an interlaced image signal. SOLUTION: A moving image signal of a 480 (p) format supplied from a 480 (p) image input terminal 1 is given to a variable band vertical low-pass filter(VLPF) 2 and a motion vector(MV) detector 5. A filter in which a pass- band is changed by an image part is applied to the variable band VLPF 2, and a scanning line thinning device 3 to which the 480 (p) dynamic signal whose frequency characteristic is changed thins a scanning line while making a scanning line to be thinned reverse with even number frames and odd number frames and forms an interlaced signal. An MV detector 5 detects an MV from a supplied image in every block of 16×16 pixels or 8×8 pixels. A vertical motion deciding device 6 obtains a vertical motion coefficient (k) from MV vertical components and gives it to the variable band VLPF 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】画像信号を伝送、蓄積、表示
する際に、動画像信号を異なった動画像フォーマットに
変換するもので、特にプログレッシブ画像信号からイン
ターレース画像信号に、またはインターレース画像信号
から異なった走査線数のインターレース画像信号に変換
するものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention converts a moving image signal into a different moving image format when transmitting, storing, and displaying the image signal, and particularly converts the moving image signal from a progressive image signal to an interlaced image signal or from an interlaced image signal. That converts the number of scanning lines into an interlaced image signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】<画像フォーマット変換>動画像信号
は、走査線数、走査線構造、画像レート、水平画素数、
画像アスペクト比等により、何種類かのフォーマットが
規格として存在する。その例を下記の表1に示すが、走
査線構造としては、インターレース(飛越し)走査のもの
とプログレッシブ(順次)走査のものがある。走査線数
は、現行TVの480本とHDTVの720本や108
0本がある。画像(フレーム/フィールド)レートは、イ
ンターレースでは60Hz(正確には59.94Hz)で
あるが、プログレッシブ(順次)走査ではフィルムと同じ
24Hzや30Hzもある。
2. Description of the Related Art <Image format conversion> A moving image signal includes the number of scanning lines, the scanning line structure, the image rate, the number of horizontal pixels,
Several types of formats exist as standards according to the image aspect ratio and the like. Examples are shown in Table 1 below, and the scanning line structure includes an interlaced (interlaced) scanning type and a progressive (sequential) scanning type. The number of scanning lines is 480 lines for the current TV, 720 lines for the HDTV, and 108 lines.
There are 0. The image (frame / field) rate is 60 Hz (59.94 Hz to be exact) for interlacing, but 24 Hz or 30 Hz, which is the same as for film, for progressive scanning.

【0003】[0003]

【表1】 【table 1】

【0004】これらの画像フォーマット間で、画像信号
の変換を行う必要があり、そこでは画像レートの変換、
走査線構造の変換、走査線数の変換、水平画素数の変換
が行われる。プログレッシブ画像信号をインターレース
画像信号に変換する場合は、垂直方向に帯域制限してか
ら走査線を間引く。通過帯域はラインフリッカが問題と
ならない程度に押えるため、プログレッシブの70%程
度とされる。インターレース画像信号間での走査線数の
変換は、フィールド単位で処理される場合とフレーム単
位で処理される場合とがある。フィールド単位の処理で
は、フィールド画像信号の垂直解像度しか得られなくな
る。一方、フレーム単位で処理した場合は、画像が静止
していると良好な解像度が得られるが、画像が動くと時
間的に異なる偶数フィールドと奇数フィールドが重なり
合うことになり、ボケや2重像を生じて著しく画質が劣
化する。
It is necessary to convert image signals between these image formats, where image rate conversion,
The conversion of the scanning line structure, the conversion of the number of scanning lines, and the conversion of the number of horizontal pixels are performed. When converting a progressive image signal into an interlaced image signal, the band is limited in the vertical direction and then the scanning lines are thinned. Since the pass band is suppressed to such an extent that line flicker does not cause a problem, the pass band is set to about 70% of the progressive. Conversion of the number of scanning lines between interlaced image signals may be performed in units of fields or in units of frames. In the processing in units of fields, only the vertical resolution of the field image signal can be obtained. On the other hand, when processing is performed on a frame basis, a good resolution can be obtained when the image is stationary. However, when the image moves, even and odd fields that differ in time overlap with each other, and blurs and double images are generated. This significantly deteriorates image quality.

【0005】<従来例動画像フォーマット変換装置>図
6は動画像フォーマット変換装置の従来の構成の一例を
示したものである。この例は、走査線数480本のプロ
グレッシブ画像(480p)から走査線数480本のイン
ターレース画像(480i)へ変換する場合である。48
0p画像入力端子1より供給される480pフォーマッ
トの動画像信号は、垂直低域通過フィルタ(LPF)61
で180cph(cycle per height)より高い周波数成分
が抑圧され、走査線間引器3に与えられる。走査線間引
器3では、偶数番目のフレームと奇数番目のフレームと
で、間引く走査線を逆にしながら走査線を間引き、イン
ターレース信号を形成する。このようにして得られた4
80iフォーマットの動画像信号は、480i画像出力
端子4より出力される。
<Conventional Moving Image Format Converter> FIG. 6 shows an example of a conventional structure of a moving image format converter. This example is a case where a progressive image (480p) having 480 scanning lines is converted into an interlaced image (480i) having 480 scanning lines. 48
The moving image signal of the 480p format supplied from the 0p image input terminal 1 is supplied to a vertical low-pass filter (LPF) 61
The frequency components higher than 180 cph (cycle per height) are suppressed, and are given to the scanning line thinning device 3. The scanning line thinning unit 3 thins out the scanning lines between the even-numbered frames and the odd-numbered frames while reversing the thinned scanning lines to form an interlace signal. 4 obtained in this way
The moving image signal of the 80i format is output from the 480i image output terminal 4.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の動画像フォーマ
ット変換装置は、画像の内容に依らず折返し歪み成分が
ある程度残留する固定垂直フィルタを施した後に走査線
を間引いていた。そのため、垂直方向に動きがない場合
は残留折り返し歪み成分が解像度の向上に寄与している
が、画像が垂直方向に動く場合は視覚的にインターレー
スの関係が崩れ、不自然さが問題となっていた。本発明
は以上の点に着目してなされたもので、インターレース
画像信号を得る際に、垂直方向に動きがある部分では、
折返し歪が残留しない程度までフィルタ通過帯域を狭く
して、不自然さのないインターレース画像とする動画像
フォーマット変換装置を提供することを目的とする。
In the conventional moving picture format converter, the scanning lines are thinned out after applying a fixed vertical filter in which aliasing distortion components remain to some extent irrespective of the contents of the image. Therefore, when there is no movement in the vertical direction, the residual aliasing component contributes to the improvement of the resolution, but when the image moves in the vertical direction, the interlacing relationship is visually disrupted, and unnaturalness is a problem. Was. The present invention has been made by focusing on the above points, and when obtaining an interlaced image signal, in a portion where there is movement in the vertical direction,
It is an object of the present invention to provide a moving image format conversion apparatus which narrows a filter pass band to such a degree that aliasing distortion does not remain and produces an interlaced image without unnaturalness.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、供給される画
像信号の走査線数や走査線構造を変換してインターレー
ス画像信号を得る際に、前記供給される画像信号の垂直
方向の動き量を検出し、それに応じて通過帯域幅が制御
される垂直低域通過フィルタを画像信号に作用させ、帯
域制限された画像信号の走査線数、走査線構造のうち少
くとも一方を変換して、インターレース画像信号を得る
動画像フォーマット変換装置及びその方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, when the number of scanning lines or the scanning line structure of a supplied image signal is converted to obtain an interlaced image signal, the amount of vertical movement of the supplied image signal is obtained. And applying a vertical low-pass filter whose pass bandwidth is controlled accordingly to the image signal, and converting at least one of the number of scanning lines of the band-limited image signal and the scanning line structure, A moving image format conversion apparatus and method for obtaining an interlaced image signal.

【0008】(作用)本発明では、インターレース画像
信号を得る際に、画像部分毎に垂直方向の動きの程度を
検出し、垂直方向に動きがない部分では、従来通り折返
し歪成分を残留させるので、走査線間引きでインターレ
ース画像となった場合に解像度が良くなる。一方、垂直
方向に動きがある部分では、フィルタ通過帯域を狭くし
て折返し歪成分を抑圧する。この場合、走査線間引きで
インターレース画像となると、フィールド走査線数で折
返し歪成分のない画像なので、解像度はフィールドの走
査線数相当であるが不自然さは起こらない。
(Operation) In the present invention, when obtaining an interlaced image signal, the degree of vertical movement is detected for each image portion, and in a portion where there is no vertical movement, aliasing distortion components remain as before. In the case where an interlaced image is obtained by thinning out scanning lines, the resolution is improved. On the other hand, in a part where there is movement in the vertical direction, the filter pass band is narrowed to suppress aliasing components. In this case, if an interlaced image is obtained by thinning out the scanning lines, the image has no aliasing component due to the number of field scanning lines. Therefore, the resolution is equivalent to the number of scanning lines in the field, but no unnaturalness occurs.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】<第1の実施動画像フォーマット
変換装置>本発明の動画像フォーマット変換装置の第1
の実施例について以下に図と共に説明する。図1は、そ
の動画像フォーマット変換装置の構成を示したもので、
図6の従来例と同一構成要素には同一番号を付してあ
る。図1には、図6と比較して垂直LPF61の代わり
に可変帯域垂直低域通過フィルタ(VLPF)2があり、
動きベクトル(MV)検出器5、垂直動き判定器6が追加
されている。480p画像入力端子1より供給される4
80pフォーマットの動画像信号は、可変帯域VLPF
2とMV検出器5に与えられる。可変帯域VLPF2で
は、通過帯域が画像の部分により変えられたフィルタが
施され、周波数特性が変化した480pの動画像信号が
走査線間引器3に与えられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <First Embodiment Moving Image Format Converter> A first embodiment of a moving image format converter according to the present invention.
The embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the moving picture format conversion apparatus.
The same components as those in the conventional example of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 includes a variable band vertical low-pass filter (VLPF) 2 instead of the vertical LPF 61 as compared with FIG.
A motion vector (MV) detector 5 and a vertical motion determiner 6 are added. 4 supplied from the 480p image input terminal 1
The 80p format video signal is a variable band VLPF
2 and the MV detector 5. In the variable band VLPF 2, a filter in which a pass band is changed according to an image portion is applied, and a 480p moving image signal whose frequency characteristic is changed is provided to the scanning line thinning device 3.

【0010】図4に可変帯域VLPF2の構成は示され
るが、広帯域フィルタ出力と狭帯域フィルタ出力の可変
加算で帯域が変えられる。供給される信号は広帯域VL
PF41と狭帯域VLPF44とに与えられ、夫々の特
性で垂直方向に帯域制限される。具体的な特性は、図8
Aに示されるもので、垂直周波数(ν)の通過特性は、広
帯域は180cph(cycle per height)で−6dB、狭
帯域は120cphで−6dB程度とする。狭帯域VL
PF44の出力は、乗算器45で垂直動き判定器6から
与えられる垂直動き係数(k)が乗算される。広帯域VL
PF41の出力は乗算器42で、減算器46から与えら
れる(1−k)が乗算される。夫々の乗算結果は加算器4
3で加算され出力される。
FIG. 4 shows the configuration of the variable band VLPF 2, but the band can be changed by variably adding the output of the wide band filter and the output of the narrow band filter. The supplied signal is a wideband VL
It is provided to the PF 41 and the narrow band VLPF 44, and is band-limited in the vertical direction by respective characteristics. The specific characteristics are shown in FIG.
A, the transmission characteristic of the vertical frequency (ν) is about -6 dB at 180 cph (cycle per height) in a wide band and about -6 dB at 120 cph in a narrow band. Narrowband VL
The output of the PF 44 is multiplied by a vertical motion coefficient (k) given from the vertical motion determiner 6 by a multiplier 45. Broadband VL
The output of the PF 41 is multiplied by a multiplier 42 by (1−k) given from a subtractor 46. The result of each multiplication is an adder 4
It is added at 3 and output.

【0011】図1において走査線間引器3は、従来例と
同様に偶数番目のフレームと奇数番目のフレームで、間
引く走査線を逆にしながら走査線を間引き、インターレ
ース信号を形成する。得られた480i信号は、480
i画像出力端子より出力される。図7に本実施例の処理
による走査線数の様子を示す。図7で縦方向は画像の垂
直方向を示し、横方向が時間であり、○が各走査線であ
る。一方、MV検出器5は、供給される画像に対して1
6×16画素乃至8×8画素のブロック毎に動きベクト
ル(MV)を検出し、その垂直成分を垂直動き判定器6に
与える。垂直動き判定器6はMVの垂直成分から垂直動
き係数(k)を得て、可変帯域VLPF2に与える。
In FIG. 1, a scanning line thinning unit 3 thins out scanning lines in an even-numbered frame and an odd-numbered frame while reversing the scanning lines to form an interlace signal, as in the conventional example. The 480i signal obtained is 480
Output from the i-image output terminal. FIG. 7 shows the state of the number of scanning lines by the processing of this embodiment. In FIG. 7, the vertical direction indicates the vertical direction of the image, the horizontal direction indicates time, and ○ indicates each scanning line. On the other hand, the MV detector 5 outputs 1 to the supplied image.
A motion vector (MV) is detected for each block of 6 × 16 pixels to 8 × 8 pixels, and its vertical component is supplied to a vertical motion determiner 6. The vertical motion judging unit 6 obtains a vertical motion coefficient (k) from the vertical component of the MV, and gives it to the variable band VLPF2.

【0012】垂直動き判定器6で必要なのはMVの垂直
成分のみであるが、パターンマッチングによる検出で
は、垂直動きのみを検出することは出来ないので、MV
検出器5はベクトルとして検出する。検出するMVの精
度は、垂直方向に関しては1/2画素または1/4画素
とする。水平方向に関しては精度が必要ないので、誤検
出が生じない程度に粗くて良く、1画素精度とする。次
に垂直動き判定器6の動作を説明するが、その内部構成
を図5に示す。供給されるMV垂直成分値は絶対値化器
51で絶対値とされる。次にリミッタ52で、MVの垂
直成分の絶対値が1以下の場合はそのままとし、絶対値
が1以上の場合は常に1とする。このようにして得た値
はブロック毎のものであるが、制御信号はブロック境界
でフィルタ通過帯域が急に変化しないように画素単位で
スムーズに変化させる必要がある。
The vertical motion judging unit 6 needs only the vertical component of the MV. However, in the detection by pattern matching, only the vertical motion cannot be detected.
The detector 5 detects as a vector. The accuracy of the MV to be detected is 1/2 pixel or 1/4 pixel in the vertical direction. Since precision is not required in the horizontal direction, it may be coarse enough to prevent erroneous detection, and one pixel precision is set. Next, the operation of the vertical motion determiner 6 will be described. FIG. 5 shows the internal configuration thereof. The supplied MV vertical component value is made an absolute value by the absolute value converter 51. Next, the limiter 52 keeps the value when the absolute value of the vertical component of the MV is 1 or less, and always sets it to 1 when the absolute value is 1 or more. The value obtained in this way is for each block, but the control signal needs to be changed smoothly in pixel units so that the filter pass band does not change suddenly at the block boundary.

【0013】そこで画素展開器53でブロック毎の値を
ブロック内の各画素用に割り振り、それを空間LPF5
4でスムージングして、画素単位でスムーズに変化する
垂直動き係数(k)を得る。図10を用いて、垂直方向動
き量とフィルタ制御の関係を説明する。垂直方向に動き
がない部分では、垂直動き係数(k)は0となり、フィル
タは広帯域となる。この場合、図10Aのうに180c
ph以上のみが抑圧される。走査線が間引かれ480i
になると、120cph以上の成分は図10Bのように
折返し歪み成分となるが、インターレース表示するとフ
ィールドの走査線数相当より高い解像度を与える。な
お、パニング等で画像が水平方向に動いていても、垂直
方向に動きがなければ視覚的にインターレース関係は保
持されるので、このような処理になる。
Therefore, a value for each block is assigned to each pixel in the block by a pixel expander 53, and the value is assigned to a space LPF5.
4 to obtain a vertical motion coefficient (k) that changes smoothly in pixel units. The relationship between the vertical motion amount and the filter control will be described with reference to FIG. In a portion where there is no motion in the vertical direction, the vertical motion coefficient (k) is 0, and the filter has a wide band. In this case, as shown in FIG.
Only ph and above are suppressed. Scanning lines are thinned out 480i
Then, the component of 120 cph or more becomes the aliasing distortion component as shown in FIG. 10B, but when interlaced display, a resolution higher than the number of scanning lines of the field is given. Even if the image moves in the horizontal direction due to panning or the like, the interlace relationship is visually maintained if there is no movement in the vertical direction.

【0014】垂直方向の動きがフレーム当り1画素(1
ライン)の場合、インターレース信号は各フィールドで
画像信号が同じになり、視覚的に走査線が重なり合って
見える。この場合、折返し成分は解像度向上に全く寄与
せず、不自然さの原因となる。しかし、本実施例におい
てはフィルタが狭帯域になるので、図10Cの様に12
0cphより高い周波数成分は抑圧される。走査線が間
引かれ480iになっても図10Dの様に折返し歪み成
分はなく、インターレース表示でも不自然さは生じな
い。
The vertical movement is one pixel (1 pixel) per frame.
In the case of (line), the interlaced signal has the same image signal in each field, and the scanning lines visually appear to overlap. In this case, the aliasing component does not contribute to the improvement of the resolution at all, and causes unnaturalness. However, in the present embodiment, since the filter has a narrow band, 12
Frequency components higher than 0 cph are suppressed. Even if the scanning lines are thinned out to 480i, there is no aliasing component as shown in FIG. 10D, and no unnaturalness occurs even in the interlaced display.

【0015】垂直方向の動き絶対値が0より大きく1未
満の中間的な動き量の場合は、フィルタも中間的な帯域
となり、ある程度折返し歪み成分が残留する。垂直方向
の動き絶対値が1より大きな場合は、走査線関係により
折返し歪み成分が解像度向上に寄与する場合もある。し
かし、垂直方向の動きが大きな場合は、動き量が変化す
るのが常であり、動き量の変化で画質が変化して不自然
となるので、フィルタは常に狭帯域とすることも考えら
れる。この制御は、リミッタ52の特性で決り、その特
性を図9に示す。特性Aが1以上動きがある場合は常に
狭帯域とする場合で、特性Bは折返し歪み成分が解像度
向上に寄与する部分はフィルタ帯域を広くする場合であ
る。
When the vertical motion absolute value is an intermediate motion amount larger than 0 and smaller than 1, the filter also has an intermediate band, and some aliasing distortion components remain. When the absolute value of the vertical movement is larger than 1, the aliasing component may contribute to the improvement of the resolution due to the scanning line relationship. However, when the movement in the vertical direction is large, the amount of movement usually changes, and the image quality changes due to the change in the amount of movement, which makes the filter unnatural. This control is determined by the characteristics of the limiter 52, and the characteristics are shown in FIG. In the case where the characteristic A has one or more motions, the band is always narrow. In the case of the characteristic B, the portion where the aliasing distortion component contributes to the improvement of the resolution is the case where the filter band is widened.

【0016】<第2の実施例動画像フォーマット変換装
置>本発明の動画像フォーマット変換装置の第2の実施
例について以下に説明する。第1の実施例と異なるのは
フォーマットの変換関係で、単なるプログレッシブ画像
からインターレース画像への変換ではなく、720pか
ら1080iに変換する。図2はその動画像フォーマッ
ト変換装置の構成を示したもので、図1の第1の実施例
と同一構成要素には同一番号を付してある。図2には、
図1と比較して画素数変換器28,29、走査線数変換
器27があり、その他の各構成も動作が異なる。720
p画像入力端子21より供給される720pフォーマッ
トの動画像信号は、可変帯域VLPF22と画素数変換
器29に与えられる。
<Second Embodiment Moving Image Format Converter> A second embodiment of the moving image format converter of the present invention will be described below. The difference from the first embodiment is in the format conversion relationship. The format conversion is not a simple conversion from a progressive image to an interlaced image, but a conversion from 720p to 1080i. FIG. 2 shows the configuration of the moving picture format conversion apparatus, and the same components as those in the first embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG.
Compared to FIG. 1, there are pixel number converters 28 and 29 and a scanning line number converter 27, and other components also operate differently. 720
The 720p format moving image signal supplied from the p image input terminal 21 is supplied to the variable band VLPF 22 and the pixel number converter 29.

【0017】可変帯域VLPF22では、通過帯域が画
像の部分により変えられたフィルタが施され、周波数特
性が変更された720pの動画像信号として走査線数変
換器27に与えられる。可変帯域VLPF22の構成は
第1実施例の可変帯域VLPF2と同様だが、処理画像
サイズと特性は異なる。その特性は、図8Bに示される
もので、広帯域は帯域制限なし、狭帯域は270cph
で−6dB程度の通過特性とする。走査線数変換器27
は、リサンプルで、720本を1080本に変換し、走
査線間引器23に与える。変換比は2対3である。この
処理はオーバーサンプルとなり、解像度は720本相当
のままなので、可変帯域VLPF2の広帯域特性が帯域
制限なしでもラインフリッカは問題とならない。
In the variable band VLPF 22, a filter whose pass band is changed according to the image portion is applied, and the resultant signal is supplied to the scanning line number converter 27 as a 720p moving image signal whose frequency characteristic is changed. The configuration of the variable band VLPF 22 is the same as that of the variable band VLPF 2 of the first embodiment, but the processing image size and characteristics are different. The characteristics are shown in FIG. 8B, where the wide band has no band limitation and the narrow band has 270 cph.
To have a pass characteristic of about -6 dB. Scanning line number converter 27
Converts 720 lines into 1080 lines by resampling and supplies the converted lines to the scanning line thinning unit 23. The conversion ratio is 2 to 3. Since this process results in oversampling and the resolution remains equivalent to 720 lines, line flicker does not pose a problem even if the wide band characteristics of the variable band VLPF 2 are not band-limited.

【0018】走査線間引器23は、第1実施例の走査線
間引器3と処理画像サイズが異なるのみで処理内容は同
じである。偶数番目のフレームと奇数番目のフレームと
で、間引く走査線を逆にしながら走査線を間引き、形成
されたインターレース信号を、画素数変換器28に与え
る。これらの処理による720pから1080iへの走
査線の様子を図7に示す。画素数変換器28では水平画
素数が1280画素から1920画素に変換される。変
換比は2対3である。この処理はオーバーサンプルとな
り、その解像度は1280画素相当のままである。この
ようにして得られた1080i信号は、1080i画像
出力端子24より出力される。
The processing content of the scanning line thinning unit 23 is the same as that of the scanning line thinning unit 3 of the first embodiment except that the processing image size is different. In the even-numbered frame and the odd-numbered frame, the scanning lines are thinned while reversing the thinned scanning lines, and the formed interlace signal is supplied to the pixel number converter 28. FIG. 7 shows the state of the scanning line from 720p to 1080i by these processes. The pixel number converter 28 converts the number of horizontal pixels from 1280 pixels to 1920 pixels. The conversion ratio is 2 to 3. This processing results in oversampling, and the resolution remains equivalent to 1280 pixels. The 1080i signal thus obtained is output from the 1080i image output terminal 24.

【0019】一方、供給される画像は画素数変換器29
で、720p画像は水平方向に1/4サブサンプルが施
され、1280画素から320画素に変換されてMV検
出器25に与えられる。MV検出器25は、図1のMV
検出器5と基本的な処理方法は同じだが、前記サブサン
プルされた画像に対してMV検出を行うのでブロックサ
イズとサーチレンジが異なる。ブロックサイズはサブサ
ンプルに合わせて、4(横)×16(縦)画素とする。サー
チレンジはサブサンプル後の画素数に合わせて、図1の
MV検出器5の半分程度にする。これらにより、サブサ
ンプルしない場合と比較して処理量は1/16程度にな
る。サブサンプルは1/8等でも可能で、この場合には
処理量が1/64になる。しかし、ブロックサイズを2
×16とするとMV検出がやや不正確となり、4×16
のままとすると制御単位がやや粗くなる。垂直動き判定
器26の動作は、図1の垂直動き判定器6と同様で、画
像サイズが異なるのみである。
On the other hand, the supplied image is a pixel number converter 29.
Then, the 720p image is subjected to 1/4 sub-sampling in the horizontal direction, converted from 1280 pixels to 320 pixels, and provided to the MV detector 25. The MV detector 25 is the MV detector of FIG.
Although the basic processing method is the same as that of the detector 5, the block size and the search range are different because MV detection is performed on the subsampled image. The block size is set to 4 (horizontal) × 16 (vertical) pixels in accordance with the subsample. The search range is set to about half that of the MV detector 5 in FIG. 1 according to the number of pixels after the sub-sampling. As a result, the processing amount is reduced to about 1/16 as compared with the case where no sub-sample is performed. The subsample can be 1/8 or the like, and in this case, the processing amount becomes 1/64. However, if the block size is 2
If it is set to × 16, MV detection becomes slightly inaccurate and 4 × 16
If it is left as it is, the control unit becomes slightly coarse. The operation of the vertical motion determiner 26 is the same as that of the vertical motion determiner 6 in FIG. 1, except that the image size is different.

【0020】<第3の実施動画像フォーマット変換装置
>本発明の動画像フォーマット変換装置の第3の実施例
について以下に説明する。第1や第2の実施例と異なる
のはフォーマットの変換関係で、1080iから480
iに変換する。図3は、その動画像フォーマット変換装
置の構成を示したもので、図1の第1の実施例と同一構
成要素には同一番号を付してある。図3には、図1と比
較して画素数変換器38、インターレース(i)→プログ
レッシブ(p)変換器39、走査線数変換器37があり、
MV検出器5がない。また、その他の各構成も動作が異
なる。
<Third Embodiment Moving Image Format Converter> A third embodiment of the moving image format converter of the present invention will be described below. The difference from the first and second embodiments is in the format conversion relationship from 1080i to 480.
Convert to i. FIG. 3 shows the configuration of the moving picture format conversion apparatus, and the same components as those in the first embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 3 includes a pixel number converter 38, an interlace (i) → progressive (p) converter 39, and a scanning line number converter 37 as compared with FIG.
There is no MV detector 5. The other components also operate differently.

【0021】1080i画像入力端子31より供給され
る1080iフォーマットの動画像信号は、画素数変換
器38に与えられる。画素数変換器38では水平画素数
が1920画素から720画素に変換され、i→p変換
器39に与えられる。変換比は8対3である。i→p変
換器39は、インターレース画像をプログレッシブに変
換するもので、1080iを1080pに変換し、可変
帯域垂直低域通過フィルタ(可変帯域VLPF)32に与
える。i→p変換器39の具体的処理内容は、特開平8
−130716号「走査線補間装置及び走査線補間用動
きベクトル検出装置」等に示されるものである。そこで
はMV検出を行い、前後のフィールドを動き補償してフ
ィールド間補間を行う。その際に得られたMVの垂直成
分値を出力し、垂直動き判定器36に与える。本実施例
では、この様にi→p変換器39のMV検出結果を垂直
動き判定に使用するので、MV検出器単体は必要なくな
る。
A moving image signal of 1080i format supplied from the 1080i image input terminal 31 is supplied to a pixel number converter 38. The pixel number converter 38 converts the number of horizontal pixels from 1920 pixels to 720 pixels, and is provided to the i → p converter 39. The conversion ratio is 8: 3. The i → p converter 39 converts an interlaced image into a progressive image, converts 1080i into 1080p, and supplies the 1080p to a variable band vertical low-pass filter (variable band VLPF) 32. The specific processing contents of the i → p converter 39 are described in
No.-130716, "Scanning Line Interpolation Apparatus and Scanning Line Interpolation Motion Vector Detection Apparatus". There, MV detection is performed, and motion compensation is performed on the preceding and succeeding fields to perform inter-field interpolation. The MV vertical component value obtained at that time is output and given to the vertical motion determiner 36. In this embodiment, since the MV detection result of the i → p converter 39 is used for the vertical motion determination, the MV detector alone is not required.

【0022】このようなプログレッシブ化処理により、
インターレース信号の走査線間引きにより混入していた
折返しひずみ成分は元の270cph以上に戻り、27
0cph以下の成分は大幅に少くなる。可変帯域VLP
F32では、通過帯域が画像の部分により変えられたフ
ィルタが施され、周波数特性が変更された720pの動
画像信号として走査線数変換器37に与えられる。可変
帯域VLPF32の構成と通過帯域は、図1に示した第
1実施例の可変帯域VLPF2と同様だが、処理画像サ
イズが異なる。
By such a progressive processing,
The aliasing distortion component that was mixed in due to the scanning line thinning of the interlace signal returned to the original 270 cph or more,
Components below 0 cph are significantly reduced. Variable band VLP
In F32, a filter in which the pass band is changed according to the image portion is applied, and the resultant signal is supplied to the scanning line number converter 37 as a 720p moving image signal whose frequency characteristic is changed. The configuration and the pass band of the variable band VLPF 32 are the same as those of the variable band VLPF 2 of the first embodiment shown in FIG. 1, but the processing image size is different.

【0023】走査線数変換器37は、リサンプルで10
80本を480本に変換し、得られた480p画像を走
査線間引器3に与える。変換比は9対4である。走査線
間引器3は、図1と同じで、偶数番目のフレームと奇数
番目のフレームで、間引く走査線を逆にしながら走査線
を間引き、形成されたインターレース信号を得る。この
ようにして得られた480i信号は、480i画像出力
端子4より出力される。垂直動き判定器36は、i→p
変換器39からMVの垂直成分値を受けて垂直動き係数
(k)を出力する。垂直動き判定器36の動作は、図1の
垂直動き判定器6と同様で、画像サイズが異なるのみで
ある。
The scanning line number converter 37 outputs 10
The 80 lines are converted into 480 lines, and the obtained 480p image is given to the scanning line thinning device 3. The conversion ratio is 9: 4. The scanning line thinning unit 3, as in FIG. 1, thins out the scanning lines in the even-numbered frames and the odd-numbered frames while reversing the thinning-out scanning lines to obtain a formed interlace signal. The 480i signal thus obtained is output from the 480i image output terminal 4. The vertical motion determiner 36 calculates i → p
Receives the vertical component value of MV from the converter 39 and calculates the vertical motion coefficient.
(k) is output. The operation of the vertical motion determiner 36 is the same as that of the vertical motion determiner 6 in FIG. 1, except that the image size is different.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明では、インターレース画像信号を
得る際に、画像部分毎に垂直方向の動きの程度を検出
し、垂直方向に動きがない部分では、従来通り折返し歪
成分を残留させ、走査線間引きでインターレース画像と
なった場合に解像度が良くなる。一方、垂直方向に動き
がある部分では、フィルタ通過帯域を狭くして折返し歪
成分を抑圧する。この場合、走査線間引きでインターレ
ース画像となると、フィールド走査線数で折返し歪成分
のない画像なので、解像度はフィールドの走査線数相当
であるが、不自然さは起こらない。結果として解像度を
保持しながら、不自然さが少い高画質なインターレース
画像信号に変換することが出来る。
According to the present invention, when an interlaced image signal is obtained, the degree of vertical movement is detected for each image portion, and in a portion where there is no vertical movement, aliasing distortion components remain as in the past, and scanning is performed. When an interlaced image is formed by line thinning, the resolution is improved. On the other hand, in a part where there is movement in the vertical direction, the filter pass band is narrowed to suppress aliasing components. In this case, if an interlaced image is obtained by thinning out the scanning lines, the image has no aliasing component due to the number of field scanning lines. Therefore, the resolution is equivalent to the number of scanning lines in the field, but no unnaturalness occurs. As a result, it is possible to convert to a high-quality interlaced image signal with less unnaturalness while maintaining the resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の動画像フォーマット変換装置の第1実
施例の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a moving image format conversion apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の動画像フォーマット変換装置の第2実
施例の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the moving picture format conversion apparatus of the present invention.

【図3】本発明の動画像フォーマット変換装置の第3実
施例の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a third embodiment of the moving picture format conversion apparatus of the present invention.

【図4】可変帯域垂直低域通過フィルタ(VLPF)の構
成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a variable band vertical low-pass filter (VLPF).

【図5】垂直動き判定器の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a vertical motion determiner.

【図6】従来の動画像フォーマット変換装置の一構成例
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional moving image format conversion device.

【図7】画像フォーマットの様子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state of an image format.

【図8】垂直低域通過フィルタ(VLPF)の周波数特性
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating frequency characteristics of a vertical low-pass filter (VLPF).

【図9】リミッタの変換特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating conversion characteristics of a limiter.

【図10】垂直スペクトラムの様子を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a state of a vertical spectrum.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…480インターレース(i)画像入力端子、2,2
2,32…可変帯域垂直低域通過フィルタ(VLPF)、
3,23…走査線間引き器、4…480インターレース
(i)画像出力端子、5,25…MV検出器、6,26,
36…垂直動き判定器、21…720プログレッシブ
(p)画像入力端子、24…1080インターレース(i)
画像出力端子、 27,37…走査線数変換器、28,
38…画素数変換器、39…インターレース(i)→プロ
グレッシブ(p)変換器、41…広帯域垂直低域通過フィ
ルタ(VLPF)、42,45…乗算器、43…加算器、
44…狭帯域垂直低域通過フィルタ(VLPF)、46…
減算器、51…絶対値化器、52…リミッタ、53…画
素展開器、54…空間LPF、61…垂直低域通過フィ
ルタ(LPF)、k…垂直動き係数
1: 480 interlaced (i) image input terminals, 2, 2
2, 32 ... variable band vertical low-pass filter (VLPF),
3, 23 ... scanning line thinning device, 4 ... 480 interlace
(i) Image output terminal, 5, 25 ... MV detector, 6, 26,
36: Vertical motion determiner, 21: 720 progressive
(p) Image input terminal, 24 ... 1080 interlace (i)
Image output terminals, 27, 37 ... scanning line number converter, 28,
38: pixel number converter, 39: interlace (i) → progressive (p) converter, 41: wideband vertical low-pass filter (VLPF), 42, 45: multiplier, 43: adder,
44 ... narrow band vertical low pass filter (VLPF), 46 ...
Subtracter, 51: absolute valuer, 52: limiter, 53: pixel expander, 54: spatial LPF, 61: vertical low-pass filter (LPF), k: vertical motion coefficient

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】供給される画像信号の走査線数、走査線構
造のうち少くとも一方を変換してインターレース画像信
号を得る動画像フォーマット変換装置において、 前記供給される画像信号の垂直方向の動き量を検出する
動き量検出手段と、 前記供給される画像信号に対して、前記垂直方向の動き
量に応じて通過帯域幅が制御される垂直低域通過フィル
タを作用させ、帯域制限された画像信号を得るフィルタ
手段と、 前記帯域制限された画像信号の走査線数、走査線構造の
うち少くとも一方を変換して、インターレース画像信号
を得る走査線間引き手段とを有することを特徴とする動
画像フォーマット変換装置。
1. A moving image format conversion apparatus for converting at least one of the number of scanning lines and a scanning line structure of a supplied image signal to obtain an interlaced image signal, comprising: Motion amount detecting means for detecting an amount, and applying a vertical low-pass filter whose pass band width is controlled in accordance with the vertical motion amount to the supplied image signal, to thereby perform a band-limited image. A moving image, comprising: a filter unit for obtaining a signal; and a scanning line thinning unit for converting at least one of the number of scanning lines and the scanning line structure of the band-limited image signal to obtain an interlaced image signal. Image format converter.
【請求項2】供給される画像信号の走査線数、走査線構
造のうち少くとも一方を変換してインターレース画像信
号を得る動画像フォーマット変換方法において、 前記供給される画像信号の垂直方向の動き量を検出し、 前記供給される画像信号に対して、前記垂直方向の動き
量に応じて通過帯域幅が制御される垂直低域通過フィル
タを作用させ、帯域制限された画像信号を得て、 前記帯域制限された画像信号の走査線数、走査線構造の
うち少くとも一方を変換して、インターレース画像信号
を得ることを特徴とする動画像フォーマット変換方法。
2. A moving image format conversion method for converting at least one of the number of scanning lines and a scanning line structure of a supplied image signal to obtain an interlaced image signal, comprising: Detect the amount, on the supplied image signal, a vertical low-pass filter whose pass bandwidth is controlled according to the amount of vertical movement, to obtain a band-limited image signal, A moving image format conversion method, wherein at least one of the number of scanning lines and the scanning line structure of the band-limited image signal is converted to obtain an interlaced image signal.
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