CN101536509A - 扫描线内插装置及扫描线内插方法 - Google Patents

Abstract

一种扫描线内插装置及扫描线内插方法，内插处理部通过斜向内插处理来决定内插对象像素的像素值。内插值限制部将由内插处理部所决定的像素值修正为与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的值。交叉区域检测部判断内插对象像素是否位于交叉区域，该交叉区域是指：当以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域。选择部根据交叉区域检测部的判断结果，选择性地将由内插处理部所决定的像素值或由内插值限制部所修正后的像素值，作为内插图像信号输出。由此，在抑制斜向内插处理的误动作带来的画质的劣化的同时，充分发挥斜向内插处理效果。

Description

扫描线内插装置及扫描线内插方法

技术领域

本发明涉及一种用于进行扫描线内插处理的扫描线内插装置及扫描线内插方法。

背景技术

以往，在用于进行将隔行扫描之后的图像信号转换成逐行扫描之后的图像信号等的扫描线内插处理的扫描线内插装置中，存在这样一种装置：具有根据位于内插对象像素的斜向位置的至少两个像素的相关性，来决定内插对象像素的像素值的功能(以下，简称斜向内插功能)的扫描线内插装置。由该具有斜向内插功能的扫描线内插装置，能够恰到好处地再现斜向边沿。

在具有如上所述的斜向内插功能的扫描线内插装置中，存在这样的装置：为了抑制发生了斜向内插处理的误动作时的画质劣化，在由斜向内插处理所决定的像素值脱离上下的相邻像素的像素值之间的范围时，将像素值修正为使该像素值在上下的相邻像素的像素值之间的范围内的装置。(例如，参阅专利文献1)

专利文献1：日本特开2002-185934号公报

图10为表示如上所述的具有修正由斜向内插处理所决定的像素值的功能的现有扫描线内插装置的结构的方块图。

在图10中，内插处理部10根据内插对象像素的上一行扫描线的图像信号(以下，简称上行图像信号)与内插对象像素的下一行扫描线的图像信号(以下，简称下行图像信号)，基于位于内插对象像素的斜向位置的两个像素的相关性，来决定内插对象像素的像素值。

内插值限制部12根据由内插处理部10所决定的像素值、上行图像信号及下行图像信号，来判断由内插处理部10所决定的像素值是否脱离了内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围。当由内插处理部10所决定的像素值脱离了内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围时，内插值限制部12将修正由内插处理部10所决定的像素值，以使由内插处理部10所决定的像素值在上下的相邻像素的像素值之间的范围之内，并将修正后的像素值作为修正图像信号输出。当由内插处理部10所决定的像素值没有脱离内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围时，内插值限制部12不对由内插处理部10所决定的像素值进行修正，而将其作为修正图像信号输出。

图11表示具有斜向边沿(斜向走向的颜色边界线)的图像信号中的上行图像信号、下行图像信号及理想的内插图像信号之间的关系。在此，当由斜向内插处理的误动作，而造成从内插处理部10输出了脱离内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围的像素值(例如，图11的“错误内插值”)时，该像素值将由内插值限制部12修正为位于内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围之内(例如，修正为内插对象像素上下的相邻像素的像素值的平均值)，如图11的箭号所示。由于，以此来将错误内插值修正为使其接近于理想内插值，因此在发生斜向内插处理的误动作时，能够抑制画质劣化。

然而，经本发明的发明人的观察与研究，得到了这样一个事实：在图10表示的现有扫描线内插装置中，有在特定情况下不发挥斜向内插处理效果的情况。

图12表示具有斜线(指斜向走向的细线，以区别于上述斜向边沿)的图像信号中的上行图像信号、下行图像信号及理想的内插图像信号之间的关系。此时，表示理想的内插图像信号的曲线的一部分，脱离了与内插对象像素上下相邻的像素的像素值之间的范围。因此，对于该部分(图12的“误动作范围”部分)，即使从内插处理部10输出了正常的像素值，也由内插值限制部12将像素值误修正为如图12的箭号所示，使该像素值位于内插对象像素上下相邻的像素的像素值之间的范围之内。

作为具体的例子，对如图13A所示，根据扫描线A的图像信号(上行图像信号)与扫描线C的图像信号(下行图像信号)，来进行扫描线内插处理，而生成扫描线B的图像信号(内插图像信号)的情况加以说明。图13B的扫描线B表示从内插处理部10输出的像素值。在此，假设像素B2的像素值由斜向内插处理的误动作而成为错误值，其他像素值成为正常值。图13C的扫描线B表示从内插值限制部12输出的像素值。由于像素B2的像素值，由内插值限制部12修正为位于与像素B2上下相邻的像素(即，像素A2以及像素C2)的像素值之间的范围之内，因此接近理想值。然而，像素B6的像素值，由内插值限制部12误修正为位于与像素B6上下相邻的像素(即，像素A6以及像素C6)的像素值之间的范围之内。其结果，如图13C所示，斜线没有被正常修正。

发明内容

因此，本发明的目的在于：提供能够在抑制斜向内插处理的误动作所带来的画质劣化的同时，充分发挥斜向内插处理效果的扫描线内插装置以及扫描线内插方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下结构。另外，括号内的参照符号仅为表示与图纸的对应关系的一例，以助于理解本发明，而并不是用来限定本发明的范围之用的。

本发明的扫描线内插装置具有以下单元：内插处理单元(10)，根据位于内插对象像素(Pi)的斜向位置的至少两个像素的像素值来决定内插对象像素的像素值；内插值限制单元(12)，当由上述内插处理单元决定的像素值位于内插对象像素的上下相邻的两个像素(Pu，Pd)的像素值之间的范围之外时，修正经上述内插处理单元决定的像素值，使得内插对象像素的像素值成为内插对象像素的上下相邻的两个像素的像素值之间的值；误动作防止单元(14，16)，根据内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值以及内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值，选择性地将由上述内插处理单元所决定的像素值或由上述内插值限制单元所修正后的像素值，作为内插图像信号输出，以防上述内插值限制单元的误动作。

上述误动作防止单元还可以包含以下单元：交叉区域检测单元(14)，判断内插对象像素是否位于交叉区域，该交叉区域是指：当以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域；选择单元(16)，根据上述交叉区域检测单元的判断结果，对判断为没有位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插值限制单元所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对于判断为位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插处理单元所决定的像素值作为内插图像信号输出。

上述交叉区域检测单元判断第一减法运算结果值(L)的符号与第二减法运算结果值(R)的符号是否相同，并在上述第一减法运算结果值的符号与上述第二减法运算结果值的符号相同时，判断为内插对象像素没有位于上述交叉区域，该第一减法运算结果值是指从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的左边的第一像素(Pul)的像素值减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第一像素处于同一水平位置的第二像素(Pdl)的像素值的结果值，该第二减法运算结果值是指从位于内插对象像素上方的扫描线上且位于内插对象像素右边的第三像素(Pur)的像素值减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第三像素处于同一水平位置的第四像素(Pdr)的像素值的结果值。

当第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上时，上述交叉区域检测单元可判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

当第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上，上述第一像素与上述第三像素的差分的绝对值、上述第二像素与上述第四像素的差分的绝对值两者都在大于零的第二阈值以上时，上述交叉区域检测单元可判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

上述误动作防止单元还可以包含以下单元：斜线检测单元，判断在内插对象像素附近是否存在斜线而非斜向边沿；选择单元，根据上述斜线检测单元的检测结果，对判断为在其附近不存在斜线的内插对象像素，将由上述内插值限制单元所修正后的像素值，作为内插图像信号输出，并对判断为其附近存在斜线的内插对象像素，将由上述内插处理单元所决定的像素值，作为内插图像信号输出。

本发明的扫描线内插方法具有以下步骤：内插处理步骤，根据位于内插对象像素(Pi)的斜向位置的至少两个像素的像素值来决定内插对象像素的像素值；内插值限制步骤，当在上述内插处理步骤中所决定的像素值在内插对象像素的上下相邻的两个像素(Pu，Pd)的像素值之间的范围之外时，修正在上述内插处理步骤中所决定的像素值，使得内插对象像素的像素值成为内插对象像素的上下相邻的两个像素的像素值之间的值；误动作防止步骤，根据内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值以及内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值，选择性地将在上述内插处理步骤中所决定的像素值或在上述内插值限制步骤中所修正后的像素值，作为内插图像信号输出，来防止在上述内插值限制步骤中的误动作。

上述误动作防止步骤还可以包括以下步骤：交叉区域检测步骤，判断内插对象像素是否位于交叉区域，该交叉区域是指：当将水平位置作为横轴，将像素值作为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域；选择步骤，根据上述交叉区域检测步骤的判断结果，对于判断为没有位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插值限制单元所修正后的像素值作为内插图像信号输出，而对于判断为位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插处理单元所决定的像素值作为内插图像信号输出。

在上述交叉区域检测步骤中判断第一减法运算结果值(L)的符号与第二减法运算结果值(R)的符号是否相同，并在上述第一减法运算结果值的符号与上述第二减法运算结果值的符号相同时，可判断内插对象像素没有位于上述交叉区域，该第一减法运算结果值(L)是指从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的左边的第一像素(Pul)的像素值减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第一像素处于同一水平位置的第二像素(Pdl)的像素值的结果值，该第二减法运算结果值(R)是指从位于内插对象像素上方的扫描线上且位于内插对象像素右边的第三像素(Pur)的像素值减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与第三像素处于同一水平位置的第四像素(Pdr)的像素值的结果值。

在上述交叉区域检测步骤中，当第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

在上述交叉区域检测步骤中，当第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上，上述第一像素与上述第三像素的差分的绝对值、上述第二像素与上述第四像素的差分的绝对值两者都在大于零的第二阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

上述误动作防止步骤还可以包括以下步骤：斜线检测步骤，判断在内插对象像素附近是否存在斜线而非斜向边沿；选择步骤，根据上述斜线检测步骤的检测结果，对判断为其附近不存在斜线的内插对象像素，将在上述内插值限制步骤中所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对判断为其附近存在斜线的内插对象像素，将在上述内插处理步骤中所决定的像素值作为内插图像信号输出。

(发明的效果)

根据本发明，能够提供在抑制斜向内插处理的误动作所带来的画质劣化的同时，充分发挥斜向内插处理效果的扫描线内插装置以及扫描线内插方法。

附图的简单说明

图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的扫描线内插装置的结构的方块图。

图2为表示内插处理部10的结构的一个例子的方块图。

图3为用来说明交叉区域检测部14的动作的图。

图4为用来说明内插对象像素Pi没有位于交叉区域时的扫描线内插装置的动作的图。

图5为用来说明内插对象像素Pi位于交叉区域时的扫描线内插装置的动作的图。

图6为表示由扫描线内插装置生成的内插图像信号的具体例子的图。

图7为用来说明在变形例所涉及的扫描线内插装置的动作的图。

图8为用来说明在变形例所涉及的扫描线内插装置的动作的图。

图9为用来说明在变形例所涉及的扫描线内插装置的动作的图。

图10为表示现有的扫描线内插装置的结构的方块图。

图11为用来说明当输入有具有斜向边沿的图像信号时的现有的扫描线内插装置的动作的图。

图12为用来说明当输入有具有斜线的图像信号时的现有的扫描线内插装置的动作的图。

图13A为用来说明现有的扫描线内插装置的动作的图。

图13B为用来说明现有的扫描线内插装置的动作的图。

图13C为用来说明现有的扫描线内插装置的动作的图。

(符号的说明)

10 内插处理部

12 内插值限制部

14 交叉区域检测部

16 选择部

101 角度·相关性检测部

102 斜向内插处理部

103 垂直内插处理部

104 混合部

具体实施方式

图1为表示本发明的一实施方式所涉及的扫描线内插装置的结构的方块图。

在图1中，扫描线内插装置包括：内插处理部10、内插值限制部12、交叉区域检测部14及选择部16。

内插处理部10根据上行图像信号与下行图像信号，基于位于内插对象像素的斜向位置的两个像素的相关性，来决定内插对象像素的像素值。

并且，如上所述的根据位于内插对象像素的斜向位置的两个像素的相关性进行的内插处理本身为公知技术，以往，作为斜向内插处理方法有各种方法被提及。内插处理部10可采用其中任意一种方法。

图2表示内插处理部10的结构的一个例子。在图2中，角度·相关性检测部101基于位于内插对象像素的斜向位置的两个像素的相关性，来检测斜向边沿或斜线的角度，进而算出与检测出的角度相对应的两个像素的相关概率(certainty of correlation)。斜向内插处理部102基于与角度·相关性检测部101检测出的角度相对应的两个像素的像素值，来决定内插对象像素的像素值。垂直内插处理部103基于与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值，来决定内插对象像素的像素值。混合部104，按相应于由角度·相关性检测部101算出的相关概率的比率，将由斜向内插处理部102得到的内插值(斜向内插值)与由垂直内插处理部103得到的内插值(垂直内插值)进行混合。并且，相关概率的计算方法可采用周知的任意计算方法。例如，如上述专利文献1，也可根据斜向位置的两个像素的像素值的差分的绝对值，将其用作与检测出的角度相对应的两个像素的相关概率，来对斜向差分与垂直差分进行混合。

内插值限制部12根据由内插处理部10决定的像素值、上行图像信号及下行图像信号，来判断由内插处理部10决定的像素值是否脱离了内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围。当由内插处理部10决定的像素值脱离了内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围时，内插值限制部12修正由内插处理部10决定的像素值，使得内插对象像素的像素值位于上下的相邻像素的像素值之间的范围，并进行输出。并当由内插处理部10决定的像素值没有脱离与内插对象像素上下的相邻像素的像素值之间的范围时，内插值限制部12直接输出由内插处理部10决定的像素值而不作修正。

交叉区域检测部14以及选择部16，根据内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值以及内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值，选择性地将由内插处理部10决定的像素值或由内插值限制部12修正后的像素值，作为内插图像信号输出，以作为防止如图12所示的内插值限制部12的误动作的误动作防止单元发挥功能。

交叉区域检测部14，判断内插对象像素是否位于以下区域：以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域(相当于图12的误动作范围。以下，将该范围简称为交叉区域。)，并输出表示该判断结果的信号。关于交叉区域检测部14的具体动作，将予以后述。

选择部16，根据交叉区域检测部14的判断结果，在从内插处理部10输出的像素值与从内插值限制部12输出的像素值中任选一个，将其作为内插图像信号来输出。更具体地来讲：当由交叉区域检测部14判断为内插对象像素没有位于交叉区域时，选择部16将从内插值限制部12输出的像素值作为内插图像信号来输出；当由交叉区域检测部14判断为内插对象像素位于交叉区域时，选择部16将从内插处理部10输出的像素值作为内插图像信号来输出。

根据如上所述的结构，位于交叉区域的内插对象像素将从内插值限制部12的处理对象中除外，而其余的内插对象像素将作为内插值限制部12的处理对象。从而，在抑制斜向内插处理的误动作带来的画质劣化的同时，还能够充分发挥斜向内插处理的效果。

其次，参照图3，对交叉区域检测部14的具体动作加以说明。

交叉区域检测部14，从自位于内插对象像素Pi的正上方的像素Pu向左第m个(m为自然数)像素Pul的像素值中减去自像素Pd向左第m个像素Pdl的像素值算出差分L。同样，从自位于内插对象像素Pi的正上方的像素Pu向右第n个(n为自然数)像素Pur的像素值中减去自像素Pd向右第n个像素Pdr的像素值算出差分R。并且，交叉区域检测部14判断以此算出的差分L与差分R的符号是否相同，并在两者的符号相同时，判断为内插对象像素Pi没有位于交叉区域，而在两者的符号不同时，判断为内插对象像素Pi位于交叉区域。并且，m与n的值亦可相同，亦可不同。m与n的值可根据图像信号的格式或内插处理部10的结构等取最为合适的值。并且，例如根据图2的角度·相关性检测部101检测的角度，可适当地调整m与n的值。

图4表示具有斜线的图像信号中的上行图像信号、下行图像信号及理想的内插图像信号的关系。横轴表示像素的水平位置，纵轴表示像素值。并且，为了方便起见，在图4中将图像信号以连续的曲线来表示。在图4的例子中，差分L(即，像素Pul的像素值减去像素Pdl的像素值算出的结果值)的符号为负，差分R(即，像素Pur的像素值减去像素Pdr的像素值算出的结果值)的符号也为负。因此，交叉区域检测部14判断为内插对象像素Pi没有位于交叉区域，其结果，从内插值限制部12输出的像素值(即，如图4的箭号所示，修正为像素Pu与像素Pd之间的值)，将作为内插图像信号，从选择部16输出。

另一方面，在图5的例子中，差分L(即，像素Pul的像素值减去像素Pdl的像素值算出的结果值)的符号为负，差分R(即，像素Pur的像素值减去像素Pdr的像素值算出的结果值)的符号为正。因此，交叉区域检测部14，判断为内插对象像素Pi位于交叉区域，其结果，从内插处理部10输出的像素值(此处为正常的像素值)，不经内插值限制部12进行修正，直接作为内插图像信号，从选择部16输出。

作为具体例子，对如图13A所示基于扫描线A的图像信号(上行图像信号)与扫描线C的图像信号(下行图像信号)进行的扫描线内插处理，而生成扫描线B的图像信号(内插图像信号)的情况，加以说明。此时，从内插处理部10输出的像素值，成为图13B的扫描线B那样。此处，假设像素B2的像素值因斜向内插处理的误动作而成为错误值，其他的像素值成为正常值。另外，从内插值限制部12输出的像素值，成为图13C的扫描线B那样。在图13C中，由于像素B2的像素值由内插值限制部12修正为在像素B2上下的相邻像素(即，像素A2以及像素C2)的像素值之间的范围之内，因此与图13B的情况相比，更接近理想值。然而，像素B6的像素值由内插值限制部12误修正为在像素B6的上下相邻像素(即，像素A6及像素C6)的像素值之间的范围之内。

在此，作为一例，假设交叉区域检测部14从自位于内插对象像素Pi的正上方的像素Pu向左第2个像素Pul的像素值减去自像素Pd向左第2个像素Pdl的像素值算出差分L，并从自位于内插对象像素Pi的正上方的像素Pu向右第2个像素Pur的像素值减去自像素Pd向右第2个像素Pdr的像素值算出差分R。此时，交叉区域检测部14，判断为像素B5、B6、B7位于交叉区域，并判断为像素B1、B2、B3、B4、B8、B9、B10、B11没有位于交叉区域。从而，对于像素B5、B6、B7，选择部16选择从内插处理部10输出的像素值(即，图13B的像素B5、B6、B7)，并对于像素B1、B2、B3、B4、B8、B9、B10、B11，选择部16选择从内插值限制部12输出的像素值(即，图13C的像素B1、B2、B3、B4、B8、B9、B10、B11)。其结果，从选择部16输出的内插图像信号，成为图6中的扫描线B那样。

如上所述，根据本实施方式，能够实现在抑制斜向内插处理的误动作带来的画质劣化的同时，充分发挥斜向内插处理效果的扫描线内插。

并且，在本实施方式中，如上所述，交叉区域检测部14判断差分L与差分R的符号是否相同，如果两者的符号相同，则判断为内插对象像素Pi没有位于交叉区域，如果两者的符号不同，则判断为内插对象像素Pi位于交叉区域。此时，例如在图4中，假设像素Pdl的像素值稍小于像素Pul的像素值时，内插对象像素Pi将被判断为位于交叉区域，而错误的像素值将不被修正，直接作为内插图像信号输出。于是，为了避免此种情况发生，优选地，交叉区域检测部14不仅可以用来判断差分L与差分R的符号是否相同，还可以用来判断差分L与差分R的绝对值两者是否均在阈值S1以上(S1为比零还大的值)，从而判断内插对象像素Pi是否位于交叉区域。例如，当差分L与差分R的符号不同，并且差分L与差分R的绝对值均在阈值S1以上时，交叉区域检测部14可判断为内插对象像素Pi位于交叉区域，并在其他情况下，判断为内插对象像素Pi没有位于交叉区域。从而，能够实现更为合适的扫描线内插处理。并且，S1的值可根据图像信号的格式或内插处理部10的结构等，取最为合适的值。

并且，作为进一步的变形例子，交叉区域检测部14可由判断像素Pul的像素值与像素Pur的像素值的差分(以下，简称差分U)的绝对值、像素Pdl的像素值与像素Pdr的像素值的差分(以下，简称差分D)的绝对值是否均在阈值S2(S2为比零还大的值)以上，来判断内插对象像素Pi是否位于交叉区域。例如，当差分L与差分R的符号不同，并且差分L与差分R的绝对值均在阈值S1以上，差分U与差分D的绝对值均在阈值S2以上时，交叉区域检测部14判断为内插对象像素Pi位于交叉区域，并在其他情况下，判断为内插对象像素Pi没有位于交叉区域。

例如，当上行图像信号与下行图像信号如图7、图8、图9时，由于在内插对象像素Pi附近不存在斜线，因此内插对象像素Pi的像素值最好是位于上下的相邻像素Pu、Pd的像素值之间的范围之内。然而，如上所述，如果只用差分L、差分R的符号以及绝对值来判断交叉区域，则在图7、图8、图9中的任一种情况下，均为差分L与差分R的符号不同，并且由于差分L与差分R的绝对值均在阈值S1以上，因此，内插对象像素Pi将被判断为位于交叉区域(误动作范围)。这样一来，即使从内插处理部10输出了错误的像素值，其像素值也不会被修正。

在本变形例子中，差分L与差分R的符号不同，并且差分L与差分R的绝对值均在阈值S1以上，差分U与差分D的绝对值均在阈值S2以上时，判断为内插对象像素Pi位于交叉区域。因此，在图7、图8、图9中的任意一种情况下，均由于差分D(像素Pdl的像素值与像素Pdr的像素值的差分)为较小的值(小于阈值S2)，而使内插对象像素Pi被判断为没有位于交叉区域。从而，内插值限制部12对该内插对象像素Pi有效地发挥作用，即使从内插处理部10输出了错误的像素值，该像素值也将会修正为位于上下的相邻像素Pu、Pd的像素值之间的范围之内。并且，S2的值可根据图像信号的格式或内插处理部10的结构等，取最为合适的值。

并且，在本实施方式中，说明了根据上行图像信号与下行图像信号的两条扫描线的图像信号生成内插图像信号的例子，但本发明将不限于此，在根据三条以上的扫描线的图像信号，生成内插图像信号时，本发明也可适用。

并且，在本实施方式中，以判断内插对象像素是否位于交叉区域，来辨别应作为内插值限制部12的处理对象的内插对象像素与应从内插值限制部12的处理对象中除外的内插对象像素，该交叉区域是指：以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示位于内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域。然而，本发明将不限于此，也可利用其他的适当方法来辨别应作为内插值限制部12的处理对象的内插对象像素与应从内插值限制部12的处理对象中除外的内插对象像素。例如，可着眼于，当以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方(或下方)的扫描线上的像素的像素值的曲线，如图12呈V字或倒V字形(其显示为斜线)时，易出现内插值限制部12的误动作，可将判断为其附近不存在斜线的内插对象像素作为内插值限制部12的处理对象(即将从内插值限制部12输出的像素值作为内插图像信号输出)，将判断为其附近存在斜线的内插对象像素不作为内插值限制部12的处理对象(即将从内插处理部10输出的像素值作为内插图像信号输出)。对于内插对象像素附近是否存在斜线，可由周知的任意一种方法来进行检测。

(产业上的可利用性)

根据本发明，能够实现在抑制斜向内插处理的误动作带来的画质劣化的同时，充分发挥斜向内插处理效果的扫描线内插。因此，例如，在将隔行扫描之后的图像信号转换成逐行扫描之后的图像信号的逐行扫描转换装置中，能够恰到好处地适用本发明。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1、一种扫描线内插装置，其特征在于：

该扫描线内插装置包括：

内插处理单元，根据位于内插对象像素的斜向位置的至少两个像素的像素值来决定内插对象像素的像素值；

内插值限制单元，当由上述内插处理单元决定的像素值在与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的范围之外时，修正由上述内插处理单元决定的像素值，使得内插对象像素的像素值成为与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的值；以及

误动作防止单元，基于内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值以及内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值，选择性地将由上述内插处理单元决定的像素值或由上述内插值限制单元修正后的像素值作为内插图像信号输出，来防止上述内插值限制单元的误动作。

2、根据权利要求1所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述误动作防止单元包括：

交叉区域检测单元，判断内插对象像素是否位于交叉区域，该交叉区域是指：当以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域；以及

选择单元，根据上述交叉区域检测单元的判断结果，对于判断为没有位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插值限制单元修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对于判断为位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插处理单元决定的像素值作为内插图像信号输出。

3、根据权利要求2所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述交叉区域检测单元，判断第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号是否相同，并在上述第一减法运算结果值的符号与上述第二减法运算结果值的符号相同时，判断为内插对象像素没有位于上述交叉区域，该第一减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的左边的第一像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第一像素处于同一水平位置的第二像素的像素值的结果值，该第二减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的右边的第三像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第三像素处于同一水平位置的第四像素的像素值的结果值。

4、根据权利要求3所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述交叉区域检测单元，在第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

5、根据权利要求3或4所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述交叉区域检测单元，在第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上，上述第一像素与上述第三像素的差分的绝对值、以及上述第二像素与上述第四像素的差分的绝对值两者都在大于零的第二阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

6、根据权利要求1所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述误动作防止单元包括：

斜线检测单元，判断在内插对象像素附近是否存在斜线而非斜向边沿；以及

选择单元，根据上述斜线检测单元的检测结果，对于判断为在其附近不存在斜线的内插对象像素，将由上述内插值限制单元所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对于判断为在其附近存在斜线的内插对象像素，将由上述内插处理单元所决定的像素值作为内插图像信号输出。

7、一种扫描线内插方法，其特征在于：

该扫描线内插方法包括：

内插处理步骤，根据位于内插对象像素的斜向位置的至少两个像素的像素值，来决定内插对象像素的像素值；

内插值限制步骤，当在上述内插处理步骤中决定的像素值在与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的范围之外时，修正在上述内插处理步骤中所决定的像素值，使得内插对象像素的像素值成为与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的值；以及

误动作防止步骤，基于内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值以及内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值，选择性地将在上述内插处理步骤中所决定的像素值或在上述内插值限制步骤中所修正后的像素值作为内插图像信号输出，来防止上述内插值限制步骤中的误动作。

8、(修改后)根据权利要求7所述的扫描线内插方法，其特征在于：

上述误动作防止步骤包括：

交叉区域检测步骤，判断内插对象像素是否位于交叉区域，该交叉区域是指：当以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域；以及

选择步骤，根据上述交叉区域检测步骤的判断结果，对判断为没有位于交叉区域的内插对象像素，将在上述内插值限制步骤中所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对判断为位于上述交叉区域的内插对象像素，将在上述内插处理步骤中所决定的像素值作为内插图像信号输出。

9、根据权利要求8所述的扫描线内插方法，其特征在于：

在上述交叉区域检测步骤中，判断第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号是否相同，并在上述第一减法运算结果值的符号与上述第二减法运算结果值的符号相同时，判断为内插对象像素没有位于上述交叉区域，该第一减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且位于内插对象像素的左边的第一像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第一像素处于同一水平位置的第二像素的像素值的结果值，该第二减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的右边的第三像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与第三像素处于同一水平位置的第四像素的像素值的结果值。

10、根据权利要求9所述的扫描线内插方法，其特征在于：

在上述交叉区域检测步骤中，在第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

11、根据权利要求9或10所述的扫描线内插方法，其特征在于：

在上述交叉区域检测步骤中，当第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上，上述第一像素与上述第三像素的差分的绝对值和上述第二像素与上述第四像素的差分的绝对值两者都在大于零的第二阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

12、根据权利要求7所述的扫描线内插方法，其特征在于：

上述误动作防止步骤包括：

斜线检测步骤，判断在内插对象像素附近是否存在斜线而非斜向边沿；以及

选择步骤，根据上述斜线检测步骤的检测结果，对于判断为在其附近不存在斜线的内插对象像素，将在上述内插值限制步骤中所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对于判断为在其附近存在斜线的内插对象像素，将在上述内插处理步骤中所决定的像素值作为内插图像信号输出。

Claims (12)

1、一种扫描线内插装置，其特征在于：

该扫描线内插装置包括：

内插处理单元，根据位于内插对象像素的斜向位置的至少两个像素的像素值来决定内插对象像素的像素值；

内插值限制单元，当由上述内插处理单元决定的像素值在与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的范围之外时，修正由上述内插处理单元决定的像素值，使得内插对象像素的像素值成为与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的值；以及

误动作防止单元，基于内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值以及内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值，选择性地将由上述内插处理单元决定的像素值或由上述内插值限制单元修正后的像素值作为内插图像信号输出，来防止上述内插值限制单元的误动作。

2、根据权利要求1所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述误动作防止单元包括：

交叉区域检测单元，判断内插对象像素是否位于交叉区域，该交叉区域是指：当以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域；以及

选择单元，根据上述交叉区域检测单元的判断结果，对于判断为没有位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插值限制单元修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对于判断为位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插处理单元决定的像素值作为内插图像信号输出。

3、根据权利要求2所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述交叉区域检测单元，判断第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号是否相同，并在上述第一减法运算结果值的符号与上述第二减法运算结果值的符号相同时，判断为内插对象像素没有位于上述交叉区域，该第一减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的左边的第一像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第一像素处于同一水平位置的第二像素的像素值的结果值，该第二减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的右边的第三像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第三像素处于同一水平位置的第四像素的像素值的结果值。

4、根据权利要求3所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述交叉区域检测单元，在第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

5、根据权利要求3或4所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述交叉区域检测单元，在第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上，上述第一像素与上述第三像素的差分的绝对值、以及上述第二像素与上述第四像素的差分的绝对值两者都在大于零的第二阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

6、根据权利要求1所述的扫描线内插装置，其特征在于：

上述误动作防止单元包括：

斜线检测单元，判断在内插对象像素附近是否存在斜线而非斜向边沿；以及

选择单元，根据上述斜线检测单元的检测结果，对于判断为在其附近不存在斜线的内插对象像素，将由上述内插值限制单元所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对于判断为在其附近存在斜线的内插对象像素，将由上述内插处理单元所决定的像素值作为内插图像信号输出。

7、一种扫描线内插方法，其特征在于：

该扫描线内插方法包括：

内插处理步骤，根据位于内插对象像素的斜向位置的至少两个像素的像素值，来决定内插对象像素的像素值；

内插值限制步骤，当在上述内插处理步骤中决定的像素值在与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的范围之外时，修正在上述内插处理步骤中所决定的像素值，使得内插对象像素的像素值成为与内插对象像素上下相邻的两个像素的像素值之间的值；以及

误动作防止步骤，基于内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值以及内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值，选择性地将在上述内插处理步骤中所决定的像素值或在上述内插值限制步骤中所修正后的像素值作为内插图像信号输出，来防止上述内插值限制步骤中的误动作。

8、根据权利要求7所述的扫描线内插方法，其特征在于：

上述误动作防止步骤包括：

交叉区域检测步骤，判断内插对象像素是否位于交叉区域，该交叉区域是指：当以水平位置为横轴，以像素值为纵轴时，表示内插对象像素上方的扫描线上的像素的像素值的曲线与表示内插对象像素下方的扫描线上的像素的像素值的曲线交叉的水平位置附近的区域；以及

选择步骤，根据上述交叉区域检测步骤的判断结果，对判断为没有位于交叉区域的内插对象像素，将由上述内插值限制单元所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对判断为位于上述交叉区域的内插对象像素，将由上述内插处理单元所决定的像素值作为内插图像信号输出。

9、根据权利要求8所述的扫描线内插方法，其特征在于：

在上述交叉区域检测步骤中，判断第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号是否相同，并在上述第一减法运算结果值的符号与上述第二减法运算结果值的符号相同时，判断为内插对象像素没有位于上述交叉区域，该第一减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的左边的第一像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与上述第一像素处于同一水平位置的第二像素的像素值的结果值，该第二减法运算结果值是指：从位于内插对象像素上方的扫描线上且内插对象像素的右边的第三像素的像素值中减去位于内插对象像素下方的扫描线上且与第三像素处于同一水平位置的第四像素的像素值的结果值。

10、根据权利要求9所述的扫描线内插方法，其特征在于：

在上述交叉区域检测步骤中，在第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

11、根据权利要求9或10所述的扫描线内插方法，其特征在于：

在上述交叉区域检测步骤中，当第一减法运算结果值的符号与第二减法运算结果值的符号不同，并且上述第一减法运算结果值的绝对值与上述第二减法运算结果值的绝对值两者都在大于零的第一阈值以上，上述第一像素与上述第三像素的差分的绝对值和上述第二像素与上述第四像素的差分的绝对值两者都在大于零的第二阈值以上时，判断为内插对象像素位于上述交叉区域。

12、根据权利要求7所述的扫描线内插方法，其特征在于：

上述误动作防止步骤包括：

斜线检测步骤，判断在内插对象像素附近是否存在斜线而非斜向边沿；以及

选择步骤，根据上述斜线检测步骤的检测结果，对于判断为在其附近不存在斜线的内插对象像素，将在上述内插值限制步骤中所修正后的像素值作为内插图像信号输出，并对于判断为在其附近存在斜线的内插对象像素，将在上述内插处理步骤中所决定的像素值作为内插图像信号输出。

Images