CN1322751C - 图像信息处理装置和图像信息处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像信息处理装置，涉及多个字段来记录由隔行扫描产生的图像信息，根据隔行扫描的图像信息和所记录的图像信息中的至少一个来生成多个字段中的每个像素的动态信息，在所生成的每个像素的动态信息中，根据与插值像素相同字段内的像素的动态信息来生成插值像素的动态信息。而且，根据与插值像素相同位置的前后字段的像素的动态信息来生成插值像素的动态信息。根据这些动态信息来判定插值像素的动态信息。基于判定结果选择包含插值像素的字段之前字段的与插值像素相同位置的像素信息以及根据字段内的像素信息生成的像素信息中的任意一个，将其作为插值像素信息。能正确地进行动态判定。

Description

图像信息处理装置和图像信息处理方法

技术领域

本发明涉及在电视中将隔行扫描的图像信息变换为顺序扫描的图像信息的图像信息处理装置以及图像信息处理方法。

背景技术

近年来，作为电视广播方式，开始讨论从原来的模拟方式向数字方式的转移。以所谓数字化的新技术革新为契机，电视广播作为信息通信的媒体而更加高度化，逐步地实现了飞跃性的发展。而且在国内使用CS(CommunicationSatellite：通信卫星)的广播、或使用BS(Broadcasting Satellite：广播卫星)的广播中实现了数字化。另外，现在即使是地面波也在进行数字化的讨论，可以预见在不久的将来，所有的广播波都将变成数字方式。

数字电视广播的一个很大的优点在于：在相当于模拟方式的1个波道的频带上，以数字方式能够传送3个波道的节目，从而可以实现多波道化。据此，就能够实现描放新闻、体育、戏剧等组合而成的多种节目(混合复用编成节目)、或实现在一个波道内播放3种不同节目的多波道播放等，实现新的服务。

另外，在数字电视的广播中，并不限于图像或语音的广播，还可以有附加各种数据广播的综合型广播服务。作为附加的数据广播服务，可理解为在电视节目中附加数据信息来提供多媒体的服务、以及提供与电视节目不同的独立的服务。作为主要服务，例如可以举出视听者参加型电视、家庭购物、各种信息服务、以及在任何所希望的时候都能够看到的天气预报或新闻等。

为了适应这样的数字电视广播，电视广播接收装置也要随之改进，薄型、大画面的等离子显示装置就此登场了。而且，现有的阴极射线管型的电视接收机也具有对应数字电视机广播的高精细分辨率装置也登场了。在这些显示装置中，没有通过现有技术的每1行的隔行扫描的图像显示，进行通过顺序扫描的图像显示。据此，在显示现有技术的模拟电视广播的情况下，将通过隔行扫描的图像信息转换成顺序扫描的图像信息(以下称之为 IP(Interlace-Progressive)变换)，进一步变换为显示装置所具有的分辨率的图像信息以进行显示。

在此，对于现有的IP变换处理电路进行简单地说明。图9是表示现有的一般IP变换处理电路的结构的模块图。在图中，101、102为以字段为单位记录所输入的图像信息的字段信息记录部分。103为动态检测生成器。该动态检测生成器103通过获取当前输入的字段信息与在从字段信息记录部分102输出的当前输入的字段信息1帧之前输入的字段信息的差分，据此以像素单位来进行其是否为动画信息还是静止画面信息的判定，进一步从求出的每个像素的动态信息判定出插值像素的变动并输出。

104为将所输入的图像信息以行为单位进行记录的行信息记录部分。107为将所述输入的2系统的信号进行加法运算的加法器。108为求出通过加法器107的加法运算值一半的值的除法器。109为插值信息选择部分。插值信息选择部分109对应于来自于动态检测生成器103的输出信号，选择从字段(field)信息记录部分101输出的、比当前输入的字段信息1字段之前所输入的像素信息、从除法器108输出的、在插值像素位置上下行中像素值的平均值中的一个作为插值像素值。

105、106为分别将插值信息选择部分109输出的像素信息和所输入的像素信息以行为单位进行记录，为了将所记录的像素信息以输入的图像信息的倍速读取的输入输出速度变换部分。110为将从输入输出速度变换部分105以及输入输出速度变换部分106输出的像素信息切换为每行并输出的显示信息选择部分。

表示现有技术的IP变换处理电路的操作。输入的通过隔行扫描的图像信息被输入到字段信息记录部分(场信息记录部分)101和行信息记录部分104，得到从字段信息记录部分101延迟1字段时间的像素信息、以及从行信息记录部分104的一行之前的像素信息。

图10为在NTSC(national television system committee)信号中由隔行扫描所显示图像信息的示意图。如同图(a)所示的，在NTSC信号中由525条的水平线构成1个画面，称该1画面的单位为1帧。而且，帧分为如同图(b)所示的通过隔行扫描表现奇数行的奇数字段，和同图(c)所示的表现偶数行的偶数字段。在NTSC信号中是通过该奇数字段(奇数场)和偶数字段(偶数场)的图像交互地显示来表现525行的图像信号的。也就是说，奇数字段和偶数字段为相互插值不足的行的信息的关系。从而，根据字段信息记录部分101，可以得到相当于作为插值的像素的位置的前一字段的像素信息。而且，根据输入图像信息和行信息记录部分104，可以得到作为插值的像素的上下行的像素信息。另外，根据所输入的图像信息和行信息记录部分104，通过加法器107和除法器108，可以求出作为的像素的上下行的像素信息的平均值，作为动画时的插值像素信息使用。

从字段信息记录部分101输出的像素信息通过字段信息记录部分102进一步地延迟一个字段时间，得到比所输入的图像信息延迟1字段时间的图像信息，就是说相当于所输入的像素的位置的前帧的像素信息。

随后，对于动态检测生成器103进行说明。图11为动态检测生成器103的构成示意模块图。在图中，1031为求出当前输入的字段信息与字段信息记录部分102输出的在当前输入的字段信息之前的1字段时间输入字段信息之间的差分的减法器。

1032为求出在减法器1031中所求出的差分值绝对值的绝对值器。1033为将绝时值器1032上求出的值与预先设定的阈值进行比较的阈值过滤电路。阈值过滤电路1033在绝对值器1032所求出的值比阈值小的情况下，判断该像素为静止画面，输出值“0”，另一方面，在绝时值1032求出的值比阈值大或等于阈值的情况下，判断该像素为动画，输出值“1”。据此，即使在有噪音类的干扰像素信息加入到所输入的图像信息中的情况下，只要是一点变动，就能够取消该影响。

1034为将从阈值过滤电路1033输出的像素的动态信息以行为单位进行记录的行动态信息记录部分。据此，能够从行动态信息记录部分1034得到所输入的图像信息的1行之前的像素的动态信息。

1035为2输入1输出的OR元件，求出从阈值过滤电路1033输出的动态信息与从行动态信息存储部分1034输出的1行之前的像素的动态信息的理论和，据此来判断插值像素的动态信息并输出。

差值信息选择部分109，在动态检测生成器103输出的动态信息值为“0”的情况下，选择从字段信息记录部分101输出的像素信息，另一方面，在值为“1”的情况下，选择从除法器108输出的像素信息，作为插值像素信息输出。

输入输出速度变换部分105以及输入输出速度变换部分106，分别将插值信息选择部分109输出的插值像素信息以及所输入的图像信息以行为单位进行记录。被记录的像素信息被以所输入的图像信息的信速读取，通过显示信息选择部分110，每1行从输入输出速度变换部分105输出的像素信息和从输入输出变换部分106输出的像素信息被切换并输出。

然而，在所述IP变换方式中，由于在动态信息检测中使用的是帧间差分信息，在帧间的字段产生移动的情况下，尽管其为动画的画面还会判定为静止的画面，其结果是将错误的数据作为了插值像素值的情况。

而且，在施加了由噪音等的影响的干扰像素，在不能够正确地检测出动态信息的情况下，产生了频繁的作为动画的插值像素信息和作为静止画面的插值像素信息的切换，图像上产生了明显的画质恶化。

对于该课题，已经进行了以下的提案。例如，对于在帧间的字段上产生移动的情况下的误检测，在特公平8-32025号公报、特开2000-175159号公报中公开了在前一字段中的动态信息也进行参考的装置。而且，对于由噪音等的影响的误检测，在特开平10-98692号公报中，公开了前一字段中的动态信息也进行参照的装置。据此，参照在以前的字段或帧中的动态信息，其为在防止动态信息的误检测上是比较有效地方式。

然而，如上述的现有技术的例示，仅仅单纯地对过去的字段或帧的动态信息进行参照，具有导致的新的误检测的情况。以下说明这种情况。

图12表示了称为“H”的文字从左向右移动的例示图。相同图(a)为所关注的字段的图像信息的显示状态，相同图(b)为其1字段之前的图像信息的显示状态，相同图(c)、(d)为各自进一步追溯之前的1字段期间的图像信息。

在使用现有的动态检测办法时，因为是通过获取帧间的差分来检测动态信息的，相同图(a)中的显示状态中的动态信息是将同图(a)中的显示状态与同图(c)的显示状态相比较而来的。图13为各个字段的动态信息的示意图。其结果是，如图13(e)所示，图12(a)的“H”显示状态和图12(c)的“H”显示状作为动态信息求出。同样，具有1字段之前的图12(b)的显示的动态信息为图13(f)所表示的结果。而且，图12(a)的下一字段的动态信息为如图13(g)所示的结果。在此，如图13(e)所示，着眼在所关注的字段的动态信息，由于检测在帧间的动态信息，其为抽出其间字段的12(b)的显示状态的动态信息。

在此，如特公平8-32025号公报或特开2000-175159号公报所公开的，前字段的动态信息、就是图13(f)所示的动态信息也作为图12(a)的显示状态的动态信息，据此能够避免检测的遗漏。如前所述，也参照在前字段中的动态信息，其是防止动态信息的误检测的有效方式。

但是，在图12(a)的显示状态中所必需的动态信息为所谓的从1帧时间之前的显示状态，变化某个地方的像素状态。总之，如果检测出从图12(a)到图12(c)的动态变化是比较好的。然而，一直使用的是单纯的1字段之前的动态信息的图13(f)所示的动态信息，也包含了过去3字段时间的动态信息，最后的图12(d)的显示状态的动态信息。其结果是，本来的作为静止画面处理就可的地方作为动画进行处理了。

在上述的现有技术的IP变换方式中，在作为动画处理的情况下，由于将在同一字段内上下行的位置上的像素值的平均值作为插值像素值，因而，垂直方向的空间频率降低了一半，具有使得图像变得不清楚的缺点。因此，为了保持垂直方向的空间频率数，作为能够限制的静止画面处理，将前字段的像素值作为插值像素值使用的办法是可以的。根据这样的观点，在使用前字段的动态信息时，不使用作为不需要动画的动态信息，从而防止了画质的恶化。

图14是表示称为“H”的文字从右向左移动的例示图。在此，同图(h)表示了所关注的字段的图像信息的显示状态。相同图(i)、(j)、(k)分别表示各自向前地追溯1字段之前的图像信息的显示状态。

在该显示状态中，使用现有的动态检测办法，在相同图(h)显示状态中的动态信息是通过比较相同图(h)的显示状态和同图(j)的显示状态所得到的。其结果是求出图15(m)所示的动态信息。图15是表示各字段的动态信息的示意图。

该显示例示的情况下，看到从图14(j)的显示状态向图14(h)的显示状态移动的文字状态，图14(j)的显示状态的称为“H”的文字的位置，和图14(h)的显示状态的称为“H”的文字的位置具有相重合的地方，将该地方的动态信息作为静止的画面进行提取。本来的即使对于产生这样的文字的重叠部分的地方，不得不作为动画提取，成为动态信息的误检测。同样，具有1字段之前的图14(i)的显示状态的动态信息为图15(n)所示的结果。

在这样的情况下，在动态信息的本身中包含由误检测信息，不能够求出正确的插值像素的动态信息。另外，如图12和图13所示，将包含这样的误检测信息的动态信息作为前字段的动态信息使用的情况下，不能够完全地弥补该误检测。从而，为了求出较为正确的插值像素的动态信息，在预先实施了图14和图15所示的误检测对策中，不得不使用前字段的动态信息。据此不能够避免在参照图12和图13所示的前字段的动态信息时这样的误检测。

以上，通过获取帧间的差分信息来产生动态信息的误检测，不能够仅仅在单纯地参照字段的动态信息而得到解决，但为了减轻噪音等的影响而参照前面帧的动态信息的情况下，在过去帧的动态信息中包含相同误检测信息的情况下，不能够得到充分的效果。

发明内容

鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于：提供一种不会导致新的误检测，在检测出帧间字段的动态，且当动画的像素与前一帧的像素信息相同时，能防止将本来应当作为动画处理的地方作为静止画面进行了处理这样的误检测，并能正确地进行动态判定的图像信息处理装置。

为了达到上述目的，本发明提供一种图像信息处理装置，接收基于隔行扫描的图像信息，求出插值像素的动态信息，在该求出的插值像素的动态信息为静止画面的情况下，将含有所述插值像素的字段之前的字段的、与所述插值像素位于同一位置的像素信息作为插值像素信息，而在所述插值像素的动态信息为动画的情况下，根据包含该插值像素的字段内的像素信息生成插值像素信息，从而将基于所述隔行扫描的图像信息变换为基于顺序扫描的图像信息，其特征在于包括：记录多个字段中的各参照像素的像素信息的像素信息记录装置；根据至少2个字段中的同一位置的参照像素的像素信息的差分，来生成表示各参照像素是动画还是静止画面的动态信息的参照像素动态信息生成装置；记录由所述参照像素动态信息生成装置生成的、多个字段中的各参照像素的动态信息的参照像素动态信息记录装置；根据与关注字段中的所述插值像素相邻的参照像素的动态信息，来生成第1动态信息的字段内插值像素动态信息生成装置；根据分别与所述关注字段中的所述插值像素位于同一位置的、所述关注字段前面的前字段中的参照像素的动态信息和所述关注字段后面的后字段中的参照像素的动态信息，来生成第2动态信息的字段间插值像素动态信息生成装置；和根据由所述字段内插值像素动态信息生成装置生成的所述第1动态信息和由所述字段间插值像素动态信息生成装置生成的所述第2动态信息，来判定所述关注字段中的所述插值像素的动态信息是动画还是静止画面的插值像素动态判定装置。

本发明还提供一种图像信息处理方法，接收基于隔行扫描的图像信息，求出插值像素的动态信息，在该求出的插值像素的动态信息是静止画面的情况下，将包含所述插值像素的字段之前的字段的、与所述插值像素位于同一位置的像素信息作为插值像素信息，而在所述插值像素的动态信息是动画的情况下，根据包含该插值像素的字段内的像素信息生成插值像素信息，据此将基于所述隔行扫描的图像信息变换为基于顺序扫描的图像信息，其特征在于具有：记录表示与多个字段中的各像素相对应的图像信息的像素信息的像素信息记录步骤；根据至少2个字段中的同一位置的参照像素的像素信息的差分，来生成表示各参照像素是动画还是静止画面的动态信息的参照像素动态信息生成步骤；记录由所述参照像素动态信息生成装置生成的、多个字段中的各参照像素的动态信息的参照像素动态信息记录步骤；根据与关注字段中的所述插值像素相邻的参照像素的动态信息，来生成第1动态信息的字段内插值像素动态信息生成步骤；根据分别与所述关注字段中的所述插值像素位于同一位置的、所述关注字段前面的前字段中的参照像素的动态信息和所述关注字段后面的后字段中的参照像素的动态信息，来生成第2动态信息的字段间插值像素动态信息生成步骤；和根据由所述字段内插值像素动态信息生成步骤生成的所述第1动态信息和由所述字段间插值像素动态信息生成步骤生成的所述第2动态信息，来判定所述关注字段中的所述插值像素的动态信息是动画还是静止画面的插值像素动态判定步骤。

为了达到上述的目的，本发明的图像信息处理装置，接收经过隔行扫描的图像信息，求出插值像素的动态信息，在该求出的插值像素的信息为静止画的情况下，将在包含所述插值像素的字段的之前字段的与所述插值像素同一位置的像素信息作为插值像素信息，另一方面，在所述插值像素的动态信息为动画的情况下，从包含该插值像素的字段内的像素信息生成插值像素信息，据此通过将所述隔行扫描的图像信息变化为顺序扫描的图像信息，其特征在于包括：将所输入的所述隔行扫描的图像信息涉及多个字段来进行记录的图像信息记录装置；从所输入的通过所述隔行扫描的图像信息，以及记录在所述图像信息记录装置的图像信息的至少一方，生成多个字段中的每个像素的动态信息的参照像素动态信息生成装置；在通过所述参照像素动态信息生成装置生成的每个像素的动态信息之中，从与所述插值像素同一字段内的像素动态信息生成所述插值像素的动态信息的字段内插值像素动态信息生成装置；在通过所述参照像素动态信息生成装置生成的每个像素的动态信息之中，根据与所述插值像素的动态信息的同一位置上的前后的动态信息，生成所述插值像素的动态信息的字段间插值像素动态信息生成装置；根据通过所述字段内插值像素动态信息生成装置生成的插值像素的动态信息、和由所述字段间插值像素动态信息生成装置所生成的插值像素的动态信息，来判定所述插值像素的动态信息的插值像素动态判定装置；根据由所述插值像素动态判定装置判定的所述插值像素的动态信息，选择出包含所述插值像素的字段之前的字段的与所述插值像素同一位置的像素信息、和字段内的像素信息生成的像素信息中的一个，将其作为所述插值像素信息的选择装置。

附图说明

图1是表示第1实施形态中IP变换处理电路的结构的模块图；

图2为具有作为进行插值像素的位置、为了判定插值像素的动态所参照的动态信息，在插值像素位置周边的像素以及前后字段中的像素的位置关系示意图；

图3是表示动态信息生成部分115的结构图；

图4是所关注字段的动态信息的示意图；

图5是第2实施形态的IP变换处理电路的结构图；

图6是作为进行插值像素的位置，与插值像素位置周边的像素以及前后多个字段的像素的位置的关系的示意图；

图7是所关注的字段的动态信息的示意图；

图8是表示第3实施形态的IP变换处理电路结构的模块图；

图9是表示现有技术一般IP变换处理电路结构的模块图；

图10是通过NTSC(national television system committee)信号中的隔行扫描所显示的图像信息的示意图；

图11是表示动态检测生成器103的结构模块图；

图12是称为“H”的文字从左向右方向水平移动所显示的例示图；

图13是各个字段中的动态信息的示意图；

图14是称为“H”的文字从右向左方向水平移动进行显示的例示图；

图15是各个字段中的动态信息的示意图。

具体实施方式

对于本发明的图像信息处理装置的实施形态，参照图面进行说明。本实施形态的图像信息处理装置适用于IP变换电路。

[第1实施形态]

在第1实施形态中，不会导致新的误检测，如所述图12以及图13所示，示意检测帧间的字段动态的情况。而且，从图13(f)和(g)可知，在图13(e)的显示状态中不能够从帧间差信号中检测，图12(b)所示的1字段之前的动态显示状态在前后的字段中作为动画检出。在此，在决定所关注的字段的动态信息时，也参照其前后字段的动态信息，即使所关注的字段的动态信息为静止画面，在其前后的字段动态信息为动画的情况下，通过也将其像素的动态信息作为动画进行提取，就能够将帧间的字段的动态信息作为动画进行检测。

图1为示意第1实施形态的IP变换处理电路的结构模块图。在图中，111为以像素单位检测出有无动态的动态检测器。动态检测器111具有以下构成：在现有的动态检测生成器103中(参照图11)，求出关注的字段的图像信息和其1帧之前所输入的图像信息的差分值的减法器1031；求出由减法器1031求出的差分值绝对值的绝对值器1032；以及判断由绝对值器1032的输出信息是动画还是静止画面，在动画的情况下，输出值“1”，另一方面在为静止画面的情况下，输出值“0”的阈值过滤电路1033。从而，从动态检测器111输出每个所输入的像素的每个动态信息。

112和113为将从动态检测器111的输出的每个像素的动态信息以字段为单位进行记录的字段动态信息记录部分。114为2输入1输出的AND元件。115为从输入的多个字段的动态信息中决定作为插值像素的最终的动态信息的动态信息生成部分。其它的构成部分由于与图9所示的现有技术的IP变换处理电路相同，省略其说明。

随后，对于具有所述结构的IP变换处理电路的操作进行说明。动态检测器111通过将所输入的图像信息，与从字段信息记录部分102输出的、与比输入的图像信息延迟1帧时间的图像信息相比较，来求出涉及所输入的字段的动态信息。将在动态检测器111上所求出的动态信息，以字段为单位记录在字段动态信息记录部分112以及字段动态信息记录部分113中。其结果是从各字段动态信息记录部分112、113中输出各自输入的字段之前的1字段的动态信息。

图2为作为进行插值像素的位置，与为进行插值像素的动态判定所参照的动态信息的、插值像素位置周边的像素以及前后的字段中的像素的位置的关系示意图。在图中[×]为插值的关注像素。[○]和[●]为奇数字段的输入像素。[△]和[▲]为偶数字段的输入像素。而且，[●]和[▲]为在插值的关注像素的判定时，被参照的动态信息的像素。在此，将包含了插值像素的字段作为n字段，为奇数字段。另外，作为插值的像素位于帧的m行上。

也就是说，输入图像信息为输入的n+1字段图像信息，动态检测器111为从输入的n+1字段的图像信息和字段信息记录部分102输出的n-1字段的图像信息中，求出n+1字段的像素动态信息进行输出。

而且，根据字段动态信息记录部分112，首先输出由动态检测器111求出的n字段像素的动态信息，同时从字段动态记录部分113另外输出1字段之前的n-1字段的像素的动态信息。

而且，在AND元件114中，输入从动态元件111输出的n+1字段的像素的动态信息、和从字段动态信息记录部分113输出的n-1字段的像素动态信息，这些理论积的信息从AND元件114获得。也就是说，n-1字段的动态信息为值“1”，且在n+1字段下动态信息的值为“1”的情况下，为进行插值的像素的动态，从AND元件114中输出值“1”。并且，在此因为求出了在n字段的m行位置上的插值像素的动态信息，输出从AND元件114中输出位于n+1字段的m行的信息、和位于n-1字段的m行的像素的动态信息的理论积信息。

动态信息生成部分115根据字段动态信息记录部分112输出的n字段的动态信息、和从AND元件中114输出的n字段的动态信息来决定插值像素最终的动态信息。图3为动态信息生成部分115的结构示意图。在图中，1151为以行为单位记录所输入的动态信息的行动态信息记录部分。1152为3输入1输出的OR元件。

将从字段动态信息记录部分112输出的n字段的动态信息输入到行动态信息记录部分1151。随后，从行动态信息记录部分1151输出在1行时间之前处理的像素的动态信息。即，从字段动态信息记录部分112输出位于n字段的m+1行的像素的动态信息，随后，从行动态信息记录部分1151输出位于n字段的m-1行的像素的动态信息。在OR元件1152中，输入从AND元件114输出的、进行插值的像素的前后字段的位置的像素的动态信息中求出的插值像素的动态信息；以及从字段动态信息记录部分112输出的、进行插值的像素的同一字段内的下一行位置的像素的动态信息；以及从行动态信息记录部分1151输出的、进行插值的像素的同一字段内的前行位置的像素的动态信息。从OR元件1152输出它们的逻辑和。即，判断从OR元件1152中的所输入的三个动态信息中的任何一个为动画的情况下，将动画的动态信息输出，三个动态信息中的任何一个都是静止画面的情况下，输出作为静止画面的动态信息。

在此，由于将n+1字段的图像信息进行输入，输出来自动态信息生成部分115的n字段的插值像素的动态信息。从而，在插值信息选择部分109中，作为进行插值字段的1字段之前输入的像素信息，输入从字段信息记录部分102输出的n-1字段的像素信息。

而且，因为从除法器108得到插值像素位置上下行的像素值的平均值，在行信息记录部分104和加法器107中，输入从字段信息记录部分101输出的n字段的像素信息。将从除法器108得到的插值像素的位置的上下行的像素值的平均值输入到插值信息选择部分109。

插值信息选择部分109根据从动态信息生成部分115输出的插值像素的动态信息，从字段信息记录部分102输出的n-1字段的像素信息、以及从除法器108输出的插值像素位置上下航的像素值的平均值中选择出一个，输出到输入输出速度变换部分105。

在输入输出速度变换部分106中输入从字段信息记录部分101输出的n字段像素信息。输入到输入输出速度变换部分105以及输入输出速度变化部分106的像素信息，以输入速度的倍速被读取。随后，通过显示信息选择部分110，将每一行的从输入输出速度变换部分105的输出的像素信息，和从输入输出速度变换部分106输出的像素信息进行切换，作为通过顺序扫描图像信号进行输出。

其结果是，所述图12(a)的关注的字段的动态信息，如图4所示，图12(a)(b)(c)的各自的字段的动态状态作为正确表示的动态信息而获得。图4为关注的字段的动态信息的示意图。

按照第1实施形态的IP变换处理电路，在决定进行插值的像素的动态信息时，与现有技术相同，根据与插值像素相同字段内的上下行的像素的动态信息，判断有无插值像素的动态，另外，从与插值像素相同位置的前后的字段的像素的动态信息，来判断插值像素的动态的有无，因而不会导致出新的误检测，就可以检测出如所述图12和图13所示的帧间的字段的动态。

并且，在本实施形态中，通过将由动态检测器111求出的动态信息以字段为单位记录在字段动态信息记录部分112以及字段动态信息记录部分113上，据此同时得到多个字段的动态信息，也可以代替了字段动态信息记录部分112以及字段动态信息记录部分113的设置，来设置字段信息记录部分以及动态检测器，每次求出插值的多个字段的动态信息，能够得到同样的效果。

[第2实施形态]

在所述第1实施形态中，在决定进行插值的像素的动态信息时，与现有技术相同，从与插值像素同一字段内的上下行的像素的动态信息，来判断插值像素的动态的有无，另外，从与插值像素同一位置的前后的字段的像素的动态信息来判断插值像素动态的有无，据此，不会导致新的误检测，表示了检测帧间的字段的动态的情况下，而如所述图14和图15所示，参照的动态信息自身为错误信息的情况下，不能够正确地检测出帧间的字段的动态。

在图14和图15中，表示了如下的误检测：动画的像素信息与前帧的像素信息的相同的情况下，本来应当求出作为动画的动态信息的地方变成静止的动态信息。这样的误检测是即使是从插值像素和同位置前后的字段的像素的动态信息来判断插值像素动态的有无，并不能够解决。这样的误检测，也就是以图15(m)的状态产生文字的重叠，没有抽取作为动画的地方动态信息，如图15(p)，(q)所示，在前后帧中作为动画被检测出。

在此，决定参照像素的动态信息时，也参照其前后帧的动态信息，在即使参照的像素的动态信息为静止的画面，其前后帧的相同位置的像素的动态信息为动画的情况下，其像素的动态信息也是作为动画来进行抽取的，能够防止如图14和图15所示的误检测。

在本实施形态中，在决定进行插值的像素的动态信息时，对于首先参照的动态信息，从如现有的帧间差信号来判断参照像素的动态的有无，另外，从与参照像素同一位置前后的帧的像素的动态信息来判断参照像素动态的有无，之后，从与插值像素同一字段内的上下行的像素的动态信息，和与插值像素同一位置前后的字段的像素动态信息中，判断插值像素动态的有无。

图5为第2实施形态的IP变换处理电路的结构示意模块图。与所述第1实施形态相比，第2实施形态中的IP变换处理电路中，另外还追加了：从字段信息记录部分102输出的图像信息以字段为单位进行记录的字段信息记录部分116；将从该字段信息记录部分116输出的图像信息以字段为单位记录的字段信息记录部分117；将从字段动态信息记录部分113输出的动态信息以字段为单位进行记录的字段动态信息记录部分118；将从该字段动态信息记录部分118输出的动态信息以字段为单位记录的字段动态信息记录部分119；求出从动态检测器111输出的动态信息和字段动态信息记录部分119输出的动态信息的理论积的2输入1输出的AND元件120；求出从该AND元件120输出的动态信息和从字段动态信息记录部分113输出的动态信息的理论和的2输入1输出的OR元件121；将从该OR元件121输出的动态信息以字段为单位进行记录的字段动态信息记录部分122；以及将从该字段动态信息记录部分122输出的动态信息以字段为单位进行记录的字段动态信息记录部分123。示意具有上述结构的IP变换处理电路的操作。动态检测器111将所输入的图像信息，与字段信息记录部分102输出的，比所输入的图像信息延迟1帧的图像信息相比较，据此求出涉及所输入的字段的动态信息。

在动态检测器111中求出的动态信息以字段为单位被顺序地记录在的字段动态信息记录部分112、字段动态信息记录部分113、字段动态信息记录部分118以及字段动态信息记录部分119中，其结果是，从字段动态信息记录部分112、字段动态信息记录部分113、字段动态信息记录部分118以及字段动态信息记录部分119中输出分别是所输入的字段之前的字段的动态信息。

图6为进行插值的像素的位置、插值像素位置周边的像素以及前后多个字段的像素的位置关系示意图。在此，插值像素位置周边的像素以及前后多个字段的像素为了判定像素的动态，具有参照的动态信息。在图中，加有斜线的[○]、[●]以及空白的[○]表示奇数字段的输入象素。夹有斜线的[△]、[▲]以及空白的[△]表示了偶数字段的输入像素。[×]表示了插值的关注像素。而且[●]为在插值的关注像素的动态判定时的动态信息所参照的像素。[▲]为插值的关注像素的动态判定时的动态信息所参照的像素、或者是进行插值的关注像素的动态判定时的动态信息在对所述参照的像素进行补正时的像素。加有斜线的[○]以及加有斜线的[△]为插值的关注像素的动态判定时补正被参考动态信息的像素时被参考的像素。

在本实施形态中，在判定插值像素的动态时，与所述第1实施形态相同，根据与插值像素在同一字段内的上下行的像素的动态信息、和与插值像素在相同位置前后的字段的像素的动态信息，判定插值像素的动态，然而另外在判定插值像素的动态时，对于参照的像素动态信息，从现有技术的帧间的差信号来求出像素的动态信息，另外也参照其前后的帧的像素动态信息来决定像素的动态信息。即，在图5中，输入n+3字段的图像信息，动态检测器111根据所输入的n+3字段图像信息，以及从字段信息记录部分102所输出的n+1字段的图像信息，来求出n+3字段的像素动态信息并输出。

而且，从字段动态信息记录部分112，输出开始在动态检测器111求出的n+2字段的像素动态信息，从字段动态信息记录部分113进一步输出1帧前的n+1字段的像素动态信息。相同的，从字段动态信息记录部分118、字段动态信息记录部分119分别输出各自的n字段的像素动态信息、n-1字段的像素动态信息。

而且，通过OR元件121求出从字段动态信息记录部分113输出的n+1字段的像素的动态信息，和其前后帧的动态信息的理论和。对于其前后的帧的动态信息，通过AND元件120求出的从动态信息检测部分111输出的n+3字段的像素动态信息和从字段动态信息记录部分119输出的n-1字段的像素的动态信息的理论积。即，n+1字段的像素的动态信息，根据来自在动态检测器111求出的帧间差信号的动态信息，和其前后的帧动态信息判断同时为动画的情况下的作为动画的动态信息输出的AND元件120的动态信息，由OR元件121决定。

为了求出n字段的m行的位置上的插值像素的动态信息，所参照的n+1字段上的m行位置上的像素的动态信息，是根据在动态的检测器111中，n+1字段的m行的位置上的像素的像素值，与n-1字段上的m行位置上的像素的像素值的差分信息而求出的，记录在字段动态信息记录部分112以及字段动态信息记录部分113上之后，从字段动态信息记录部分113中输出。

在AND元件120中，根据从动态检测器111输出的n+3字段的m行位置的像素动态信息、和从字段动态信息记录部分119输出的n-1字段m行位置的像素动态信息，来求出理论积信息，进行输出。

在OR元件121上，输入动态检测器111上从帧间差信号中求出的、从字段动态信息记录部分113输出的n+1字段的像素动态信息、和在AND元件120上从前后的帧的动态信息中求出的n+1字段的像素动态信息，在判断出其中的任何一个为动画的情况下，作为动画输出动态信息，在此外的情况下，作为静止画面输出动态信息。将在OR元件121中生成的动态信息、记录在字段动态信息记录部分122、字段动态信息记录部分123上，其结果是，从字段动态信息122、字段动态信息123分别输出n字段的像素动态信息、n-1字段的像素动态信息。

在此，从字段动态信息记录部分122以及字段动态信息记录部分123输出的动态信息，除了从在动态检测器111求出的帧间差信息所求出的动态信息之外，也参照其前后帧的动态信息来决定的动态信息。

OR元件121、字段动态信息记录部分122以及字段动态信息记录部分123输出的动态信息，进行与第1实施形态相同的处理。即，在AND元件114上，输入从OR元件121输出的n+1字段的像素动态信息、和从字段动态信息记录部分123输出的n-1字段的像素动态信息，得到它们的理论积的信息。在图6中，求出了n字段的m行位置的插值像素的动态信息，因而，输出来自AND元件114的n+1字段的m行位置上的像素动态信息，和n-1字段的m行位置上的像素动态信息的理论积的信息。

动态信息生成部分115，根据字段动态信息记录部分122输出的n字段动态信息、从AND元件114输出n字段的动态信息，来决定插值像素的最终的动态信息。也就是说，由动态信息生成部分115，如所述第1实施形态的图3所示，求出从AND元件114输出的、进行插值的像素的前后的字段位置上的像素的动态信息而求出的插值像素的动态信息、与从字段动态信息记录部分122输出的、进行插值的同一字段内上下行位置上的像素动态信息的理论和，作为n字段的插值像素的最终的动态信息进行输出。也就是说，判断从AND元件114输出的动态信息、与从字段动态信息记录部分122输出的、进行插值的像素的同一字段内的上下行的位置上的像素的动态信息中的任何一个为动画的情况下，输出作为动画的动态信息，在其他情况，输出作为静止画面的动态信息。在本实施形态中，从输入的图像信息可以得到n+3字段的图像信息，由于从动态信息生成部分115输出n字段插值像素信息，在插值信息选择部分109中，作为在进行插值的字段1字段之前输入的像素信息，从字段信息记录部分117输出的n-1字段的像素信息被输入。而且，因为从除法器108得到插值像素位置的上下行的像素的平均值，在行信息记录部分104以及加法器107上，输入从字段信息记录部分116输出的n字段的像素信息。

在插值信息选择部分109中，根据从动态信息生成部分115输出的插值像素的动态信息，选择从字段信息记录部分117输出的n-1字段的像素信息、或从除法器108输出的插值像素位置的上下行上的像素值的平均值中的一个，输出到输入输出速度变换部分105。

输入到输入输出速度变换部分105以及输入输出速度变换部分106的像素信息，以输入速度的倍速被读取，通过显示信息选择部分110，可以在每一行在将从输入输出速度变换部分105输出的像素信息、和从输入输出速度变换部分106输出的像素信息进行切换，通过顺序地扫描，作为图像信号输出。

图7为关注字段的动态信息示意图。在图7中，作为与所述图14(h)相同字段的动态信息，可以正确地得到图14(h)、(i)、(j)的各个字段的动态状态。

按照第2实施形态，在决定进行插值的像素的动态信息时，除了如现有技术的，从与插值像素同一字段内的上下行的动态信息中判断插值像素有无动态，还从与插值像素在同一位置的前后字段的动态信息来判断插值像素的有无，另外对于所参照的像素的动态信息也参照其前后帧的相同位置的像素的动态信息来决定。

据此，如图14和图15所示，动画的像素信息与前帧的像素信息相同的情况下，能够防止原本应当作为动画被求出地方的动态信息被当作静止画面的误操作，图12以及同图13所示，能正确地检测出帧间的字段的动态。并且，本实施形态中，将在动态检测器111中求出的动态信息，记录在字段动态信息记录部分112、字段动态信息记录部分113、字段动态信息记录部分118、字段动态信息记录部分119中，且将在OR元件121中求出的动态信息以字段为单位记录在字段动态信息记录部分122、字段动态信息记录部分123中，据此，同时得到多个字段动态信息，而作为设置字段动台信息记录部分112、字段动态信息记录部分113、字段动态信息记录部分118、字段动态信息记录部分119、字段动态信息记录部分122以及字段动态信息记录部分123的替代，设置多个字段信息记录部分以及动态检测器，可以分次求出必要的多个字段的动态信息。

[第3实施形态]

在所述第1实施形态中，在决定进行插值的像素的动态信息时，除了如现有技术中的，从与插值像素同一字段内的上下行的动态信息中判断插值像素的动态的有无，还从与插值像素在同一位置的前后字段的动态信息来判断插值像素的有无，另外，在所述第2实施例中，对于所参照的像素的动态信息，如现有技术，从帧间差的信息求出像素的动态信息，也参照在其前后帧的同一位置上的像素的动态信息来决定。

据此，通过如现有技术的从帧间差信号中求出的产生，能够防止像素动态信息的误检测。即，如图12和图13所示，能够防止所谓的不能够检测出帧间字段的动态的误检测、或者如图14和图15所示在动画像素信息与前帧的像素信息相同的情况下，将原本作为动画的动态信息求出的地方当成静止画面的动态信息的误检测。

另外经过多个字段时间内记录据此求出的没有误检测的正确的动态信息，通过组合多个字段的动态信息，与组合了包含所得到的帧间差信息的误检测信息的多个字段的动态信息的情况相比，能够确实地得到上述的效果。

例如，在所述特开平10-98692号公报中，在所关注的字段的动态信息之外，也参照前帧的动态信息，据此表示能够减轻由噪音产生的影响。然而，据此与根据从帧间差信息得到的关注的字段的动态信息与前帧的动态信息，求出新的关注的字段动态信息的情况相比，如所述第1实施形态或所述第2实施形态中所示，使用动态信息，和通过以字段为单位记录该动态信息得到的前帧的动态信息，在求出新的所关注的字段的动态信息的方面，在参照的动态信息中不包含误检测信息的部分，能够较为确实的排除噪音的影响。

在第3实施形态中，将在所述第2实施形态中所得到的动态信息在经过多个字段的时间内记录，在生成组合多个字段的动态信息的新的动态信息时，设置将所述第2实施形态中得到的动态信息经过1帧的时间内记录的记录部分，根据所述第2实施形态中得到的动态信息和从记录部分得到的前帧的动态信息，生成新的插值像素的动态信息。

图8为第3实施形态的IP变换处理电路的结构示意模块图。在该IP变换电路中，与所述第2实施形态的IP变换电路(参照图5)相比，还附加有：以字段为单位记录有从动态信息生成部分115输出的动态信息的动态信息记录部分124；以字段为单位记录有该字段动态信息记录部分124输出的动态信息字段动态信息记录部分125；以及求出从动态信息生成部分115输出的动态信息和从字段动态信息记录部分125输出的动态信息的理论积的2输入1输出的AND元件126。

示意具有上述结构的IP变换电路的操作。在动态信息生成部分115中如所示第2实施形态所示，具有：根据参照从帧间差信号求出的动态信息之外，还参照前后帧相同位置的像素的动态信息所决定的动态信息。输出根据与插值像素同一位置的前后的字段的像素的动态信息、与插值像素同一字段内上下行的像素动态信息所求出的插值像素的动态信息。

从动态信息生成部分115输出的动态信息被以字段为单位记录在字段动态信息记录部分124以及字段动态信息记录部分125中，其结果是从字段动态信息记录部分124以及字段动态信息记录部分125输出，分别比所输入的字段提前1字段的动态信息。

在AND元件126中，输入从动态信息生成部分115输出的动态信息、与从字段动态信息记录部分125输出的、比从动态信息生成部分115输出的动态信息提前1帧时间的动态信息，求出它们的理论积。也就是说，从动态信息生成部分115输出的动态信息值为“1”，且从字段动态信息记录部分125输出的动态信息的值为“1”的情况下，从AND元件126输出作为该像素的动态值的“1”。据此，即使从动态信息生成部分115输出作为动画的动态信息，在1帧时间之前的状态为静止画面的情况下，将从AND元件126输出作为静止画面的动态信息。

在插值信息选择部分109中，作为在进行插值的字段1帧之前输入的像素信息，输入从字段信息记录部分额117输出的像素信息。而且，为了从除法器108得到在插值位置上下行的像素值的平均值，在行信息记录部分104以及加法器107中输入从字段信息记录部分116输出的像素信息。另外，在输入输出速度变换部分106上输入从字段信息记录部分116输出的像素信息。

插值信息选择部分109中，根据从AND元件126输出的插值像素的动态信息，选择字段信息记录部分117输出的1字段时间之前输入的像素信息以及除法器108输出的插值像素位置上下行的像素的平均值中的任何一个，输出到输入输出速度变换部分105。

将输入到输入输出速度变换部分105以及输入输出速度变换部分106的像素信息，以输入速度的倍速读取，通过显示信息选择部分110，对每1行切换从输入输出速度变换部分105输出的像素信息和输入输出速度变换部分106输出的像素信息，作为由顺序扫描的图像信号进行输出。

在本实施形态中，将从动态信息生成部分115输出的动态信息、与字段动态信息记录部分125输出的、动态信息生成部分115输出的动态信息1帧之前的动态信息的理论积的信息作为新的动态信息从AND元件126中获得。据此，即使具有由噪音类的外在原因造成的瞬间像素值的变化，也可以排除其影响。

然而，在该方法中，瞬间产生的像素值的变化为噪音这样的外在原因，或是由不能够判断出原本的图像的自身的变化，而产生的误检测。在此，将所述第2实施例中所得到的动态信息记录在多个字段的期间内，作为除了组合多个字段的动态信息生成新的动态信息其它例，代替AND元件，使用OR元件优先进行作为动画的处理，或在进行所述第2实施形态中决定参照像素的动态信息时，参照前后的帧的动态信息，前后的帧的动态信息为动画的情况下，可以强制地将所关注的字段的动态信息变更为动画的动态信息的方法。

按照第3实施形态，在所述第2实施形态中所得到的动态信息在经过多个字段的期间内进行记录，组合多个字段的动态信息生成新的动态信息，据此，能确实地排除由噪音等的外界因素产生的瞬间像素值的变化的影响。

并且，在本实施形态中，以字段为单位，将在动态检测器111中求出的动态信息记录在字段动态信息记录部分112、字段动态信息记录部分113、字段动态信息记录部分118、字段动态信息记录部分119中；将在OR元件121中求出的动态信息记录在字段动态信息记录部分122、字段动态信息记录部分123上；将在动态信息生成部分115上求出的动态信息记录在字段动态信息记录部分124、字段动态信息记录部分125中，据此，在多个字段中同时得到动态信息，而也可以代替字段动态信息记录部分112、字段动态信息记录部分113、字段动态信息记录部分118、字段动态信息记录部分119、字段动态信息记录部分122、字段动态信息记录部分123、字段动态信息记录部分124、字段动态信息记录部分125的设置，设置多个字段信息记录部分以及动态检测器，每次求出必要的多个字段动态信息。

以上为本发明的实施形态的说明，但本发明并不局限于这些实施形态中，在权利要求的范围内所表示的功能或是在达到实施形态结构的功能的结构都是可以适用的。

按照本发明，不会导致新的误检测，能够检测出帧间的字段的动态，另外，在动画的像素信息与前帧的像素信息相同的情况下，能够防止将本应当作为动画处理的地方作为静止画面处理的误检测，能够正确地进行动态的判定。

总之，从现有的帧间差信号求出的动态信息中，能检测出原本不能检测的帧间的字段的动态。而且，以从现有的帧间差信号中求出的动态信息而产生的动画的像素信息与前帧的像素信息相同的情况下，能够防止将本应当作为动画处理的地方作为静止画面处理的误检测。另外，能够确实地排除由噪音等的外界因素产生的瞬间的像素值的变化造成的影响。

Claims (6)

1、一种图像信息处理装置，接收基于隔行扫描的图像信息，求出插值像素的动态信息，在该求出的插值像素的动态信息为静止画面的情况下，将含有所述插值像素的字段之前的字段的、与所述插值像素位于同一位置的像素信息作为插值像素信息，而在所述插值像素的动态信息为动画的情况下，根据包含该插值像素的字段内的像素信息生成插值像素信息，从而将基于所述隔行扫描的图像信息变换为基于顺序扫描的图像信息，其特征在于包括：

记录多个字段中的各参照像素的像素信息的像素信息记录装置；

根据至少2个字段中的同一位置的参照像素的像素信息的差分，来生成表示各参照像素是动画还是静止画面的动态信息的参照像素动态信息生成装置；

记录由所述参照像素动态信息生成装置生成的、多个字段中的各参照像素的动态信息的参照像素动态信息记录装置；

根据与关注字段中的所述插值像素相邻的参照像素的动态信息，来生成第1动态信息的字段内插值像素动态信息生成装置；

根据分别与所述关注字段中的所述插值像素位于同一位置的、所述关注字段前面的前字段中的参照像素的动态信息和所述关注字段后面的后字段中的参照像素的动态信息，来生成第2动态信息的字段间插值像素动态信息生成装置；和

根据由所述字段内插值像素动态信息生成装置生成的所述第1动态信息和由所述字段间插值像素动态信息生成装置生成的所述第2动态信息，来判定所述关注字段中的所述插值像素的动态信息是动画还是静止画面的插值像素动态判定装置。

2、如权利要求1所述的图像信息处理装置，其特征在于：

所述字段内插值像素动态信息生成装置，在与所述关注字段中的所述插值像素相邻的2个参照像素的动态信息中的至少一个参照像素的动态信息表示动画的情况下，将所述第1动态信息作为动画，在此外的情况下，将所述第1动态信息作为静止画面，

所述字段间参照像素动态信息生成装置，在分别与所述关注字段中的所述插值像素位于同一位置的、所述关注字段前面的前字段中的参照像素的动态信息和所述关注字段后面的后字段中的参照像素的动态信息都表示动画的情况下，将所述第2动态信息作为动画，在此外的情况下，将所述第2动态信息作为静止画面。

3、如权利要求2所述的图像信息处理装置，其特征在于：

所述插值像素动态判定装置，在所述第1动态信息和所述第2动态信息中的至少一个动态信息为动画的情况下，判定为所述关注字段中的所述插值像素的动态信息为动画，在此外的情况下，判定为所述关注字段中的所述插值像素的动态信息为静止画面。

4、如权利要求1所记载的图像信息处理装置，其特征在于：

所述参照像素动态信息生成装置，

根据关注帧中的参照像素的像素信息和与所述关注帧中的所述参照像素位于同一位置的、所述关注帧前面的前帧中的参照像素的像素信息的差分，生成第3动态信息，

根据分别与所述关注帧中的所述参照像素位于同一位置的、所述关注帧前面的前帧中的参照像素的动态信息和所述关注帧后面的后帧中的参照像素的动态信息，生成第4动态信息，

根据所述第3动态信息和所述第4动态信息，生成表示所述关注帧中的所述参照像素表示动画还是静止画面的动态信息。

5、如权利要求4所述的图像信息处理装置，其特征在于：

所述参照像素动态信息生成装置，

在所述关注帧中的所述参照像素的像素信息与所述前帧中的所述参照像素的像素信息的差分比预定值大的情况下，将所述第3动态信息作为动画，在所述关注帧中的所述参照像素的像素信息与所述前帧中的所述参照像素的像素信息的差分比预定值小的情况下，将所述第3动态信息作为静止画面，

在所述前帧中的所述参照像素的动态信息与所述后帧中的所述参照像素的动态信息都为动画的情况下，将所述第4动态信息作为动画，在此外的情况下，将所述第4动态信息作为静止画面，

在所述第3动态信息和所述第4动态信息中的至少一个动态信息是动画的情况下，将所述关注帧中的所述参照像素的动态信息作为动画，在此外的情况下，将所述关注帧中的所述参照像素的动态信息作为静止画面。

6、一种图像信息处理方法，接收基于隔行扫描的图像信息，求出插值像素的动态信息，在该求出的插值像素的动态信息是静止画面的情况下，将包含所述插值像素的字段之前的字段的、与所述插值像素位于同一位置的像素信息作为插值像素信息，而在所述插值像素的动态信息是动画的情况下，根据包含该插值像素的字段内的像素信息生成插值像素信息，据此将基于所述隔行扫描的图像信息变换为基于顺序扫描的图像信息，其特征在于具有：

记录表示与多个字段中的各像素相对应的图像信息的像素信息的像素信息记录步骤；

根据至少2个字段中的同一位置的参照像素的像素信息的差分，来生成表示各参照像素是动画还是静止画面的动态信息的参照像素动态信息生成步骤；

记录由所述参照像素动态信息生成装置生成的、多个字段中的各参照像素的动态信息的参照像素动态信息记录步骤；

根据与关注字段中的所述插值像素相邻的参照像素的动态信息，来生成第1动态信息的字段内插值像素动态信息生成步骤；

根据分别与所述关注字段中的所述插值像素位于同一位置的、所述关注字段前面的前字段中的参照像素的动态信息和所述关注字段后面的后字段中的参照像素的动态信息，来生成第2动态信息的字段间插值像素动态信息生成步骤；和

根据由所述字段内插值像素动态信息生成步骤生成的所述第1动态信息和由所述字段间插值像素动态信息生成步骤生成的所述第2动态信息，来判定所述关注字段中的所述插值像素的动态信息是动画还是静止画面的插值像素动态判定步骤。

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