CN1401185A - 扫描线插补装置 - Google Patents

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Abstract

垂直方向插补电路采用相对于插补象素位于垂直上下的象素进行插补处理，将垂直方向插补值输出。斜方向平均值运算单元根据斜边缘的角度信号计算相对于插补象素位于斜方向的象素值的平均值，将计算结果输出作为斜方向平均值。斜方向差分绝对值运算单元根据斜边缘的角度信号计算相对于插补象素位于斜方向的象素值的差分绝对值，将计算结果输出作为斜方向差分绝对值。混合单元根据斜方向差分绝对值将垂直方向插补值、斜方向平均值或它们的混合值输出作为插补象素值。

Description

扫描线插补装置
技术领域
本发明涉及利用视频信号对显示的扫描线进行插补处理的扫描线插补装置。
背景技术
为了将隔行扫描(interlace扫描)方式的视频信号变换为逐行扫描(progressive扫描)方式的视频信号，或者为了增加逐行扫描方式的扫描线数，要采用进行扫描线插补处理的扫描线插补装置。
在这样的扫描线插补装置中，构成利用插补处理应生成的扫描线(下面称为插补扫描线)的象素(下面称为插补象素)的值是根据上下扫描线的象素值计算的。
在这种情况下，通常是采用这样的方案，即采用相对于插补象素位于垂直方向的象素计算插补象素的值，在具有斜方向边缘的图像或细斜线的图像中，采用位于插补象素的斜方向的象素计算插补象素的值。因此，采用判断在利用视频信号显示的图像中相关程度高的方向的相关判断在利用视频信号显示的图像中相关程度高的方向的相关判断电路。
在以往的相关判断电路中，是以插补象素为中心，分别计算上下方向及斜方向的2象素间的差分值，根据该差分值，判断相关程度高的方向的角度。但是，在采用这样的2象素间差分值的方法中，有时会产生角度的误检测。
因此提出了一个方案，即在位于判断方向的2象素间的差分值大于阈值时，采用位于垂直方向的象素计算插补象素的值，在位于判断方向的象素计算插补象素的值。
但是，在上述扫描线插补装置中，在位于判断方向的2象素间的差分值处于阈值附近时，插补象素值离散性大，不能够得到光滑的图像。
例如，如图13所示，考虑有斜方向边缘的图像。设插补象素IN的上下方向的2象素81及82的值分别为“0”及“100”，某一个斜方向的象素83及84的值分别为“0”及“100”，另一斜方向的象素85及86的值为“80”及“120”。另外，设阈值为“40”。
在这种情况下，由于插补象素IN的上下方向2象素81与82之间的差分值为“100”，某一个斜方向的2象素83与84之间的差分值为“100”，另一斜方向的2象素85与86之间的差分值为“40”，因此相关程度高的方向为连接2象素85及86的直线的方向。在这种情况下，由于2象素85与86之间的差分值为阈值以下，因此采用斜方向的2象素85与86计算插补象素IN的值。例如，2象素85与86的值的平均值“100”成为插补象素的值。
但是，在象素85的值为“75”时，由于2象素85与86之间的差分值大于阈值，因此用垂直方向的2象素81及82计算插补象素IN的值。例如，2象素81与82的值的平均值“50”成为插补象素IN的值。
这样就变成，象素85的值仅相关“5”，而插补象素的值却相差“50”。结果，不能够得到光滑的图像。
发明内容
本发明的目的在于提供在具有斜方向边缘的图像中能够进行光滑插补处理的扫描线插补装置。
本发明一方面的扫描线插补装置，是为了根据输入的视频信号计算要插补象素的值而进行扫描线插补处理的扫描线插补装置，具有通过采用相对于要插补象素位于垂直方向上下的扫描线象素的插补处理计算第1插补值的第1插补装置、输入表示相对于要插补象素的图像方向的信号的输入装置、计算相对于要插补象素位于利用输入装置输入的信号所示方向上下的扫描线象素值之差分值的差分计算装置、通过采用相对于要插补的象素位于利用输入装置输入的信号所示方向上下的扫描线象素的插补处理计算第2插补值的第2插补装置、以及插补值输出装置，所述插补值输出装置在利用差分计算装置计算的差分值为第1值以下时，将利用第2插补装置计算的第2插补值输出作为要插补象素的值，在利用差分计算装置计算的差分值为大于第1值的第2值以上时，将利用第1插补装置计算的第1插补值输出作为要插补象素的值，在利用差分计算装置计算的差分值处于第1值至第2值的范围内时，对利用第1插补装置计算的第1插补值与利用第2插补装置计算的第2插补值通过运算计算出第3插补值，将所述第3插补值输出作为要插补象素的值。
在本发明的扫描线插补装置中，利用第1插补装置，通过采用相对于要插补象素位于垂直方向上下的扫描线象素的插补处理，计算第1插补值。另外，利用输入装置输入表示相对于要插补象素的图像方向的信号，利用差分计算装置计算相对于要插补象素位于输入信号表示方向上下的扫描线象素值的差分值。另外，利用第2插补装置，通过采用相对于要插补象素位于输入信号所示方向上下的扫描线象素的插补处理，计算第2插补值。在差分值为第1值以下时，利用插补值输出装置输出第2插补值作为要插补象素的值，在差分值为大于第1值的第2值以上时，利用插补值输出装置输出第1插补值作为要插补象素的值，在差分值处于第1值至第2值的范围内时，采用第1插补值及第2插补值通过运算计算出第3插补值，再利用插补值输出装置输出作为要插补象素的值。
这样，在要插补象素的斜方向象素差分值处于第1值与第2值之同时，由于对采用垂直方向象素计算的第1插补值及采用斜方向象素计算的第2插补值通过运算计算出要插补象素的值，因此在具有斜方向边缘的图像中，能够进行光滑的插补处理。
插补值输出装置也可以在利用差分计算装置计算的差分值处于第1值至第2值的范围内时，按照与差分值相应的比例，将利用第1插补装置计算的第1插补值与利用第2插补装置计算的第2插补值相加，将相加结果输出作为要插补象素的值。
在这种情况下，在差分值处于第1值与第2值之同时，由于按照与差分值相应的比例将第1插补值与第2插补值相加，因此能够进行光滑的插补处理。
插补值输出装置也可以这样将第1插补值与第2插补值相加，即随着利用差分计算装置计算的差分值从第1值接近第2值，使得利用第1插补装置计算的第1插补值的比例增加，同时使得利用第2插补装置计算的第2插补值的比例减少。
在这种情况下，由于随着差分值从第1值接近第2值，使得第1插补的比例增加，同时使得第2插补值的比例减少，这样将第1插补值与第2插补值相加，因此能够进行更光滑的插补处理。
也可以这样，即差分计算装置分别计算相对于要插补象素位于利用输入装置输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素值之差分值，第2插补装置分别采用相对于要插补象素位于利用输入装置输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素，通过插补处理分别计算多个第2插补值，扫描线插补装置还具有判断利用差分计算装置的多个差分值中的最小值的最小值判断装置、以及利用从第2插补装置计算的多个第2插补值中选择与利用最小值判断装置判断为最小值的差分值相对应的第2插补值并供给插补值输出装置的选择装置。
在这种情况下，分别计算相对于要插补象素位于输入信号所示方向为中心的多个方向的多组象素值的差分值，分别采用相对于要插补象素位于输入信号所示方向为中心的多个方向的多组象素，通过插补处理分别计算多个第2插补值。然后，在多个差分值中判断最小值，从多个第2插补值中选择与判断为最小值的差分值相对应的第2插补值并供给插补值输出装置。
这样，在多个方向中判断相关程度高的方向，从多个方向的第2插补值中，选择相关程度高的方向的第2插补值，通过这样能够修正图像角度的误检测。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有分别检测相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素值勤的检测装置、以及判断利用第2插补装置计算的第2插补值是否处于利用检测装置检测的值之间的中间值判断装置，在利用中间值判断装置判断为第2插补值不处于利用检测装置检测的值之间时，插补值输出装置不管利用差分计算装置计算的差分值如何，将利用第1插补装置计算的第1插补值输出作为要插补象素的值。
在这种情况下，分别检测相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素值，判断第2插补值是否处于检测的值之间。在判断为第2插补值不处于检测的值之间时，不管斜方向的差分值如何，将第1插补值输出作为要插补象素的值。
这样，在第2插补值不处于要插补象素的上下象素的值之间时，不采用第2插补值，而采用第1插补值，通过这样，在图像角度误检测时，能够防止用错误方向的象素计算要插补象素的值。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有计算相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素差分值的上下差分运算装置，在利用上下差分运算装置计算的差分值小于规定值时，插补值输出装置不管利用差分计算装置计算的差分值如何，将利用第1插补装置计算的第1插补值输出作为要插补象素的值。
在这种情况下，计算相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素差分值，在垂直方向的差分值小于规定值时，不管斜方向的差分值如何，将第1插补值输出作为要插补象素的值。
这样，在垂直方向的差分值小于规定值时，不采用第2插补值，而采用第1插补值，通过这样，能够防止因图像角度的误检测而导致图像质量变差。
第2插补装置也可以计算相对于要插补象素位于利用输入装置输入的信号所示方向上下的扫描线象素平均值作为第2插补值。
在这种情况五，第2插补值为相对于要插补象素位于斜方向的象素值的平均值。
也可以第1值为0，第2值为预先设定的阈值。
在这种情况下，在差分值为0时，输出第2插补值作为要插补象素的值，在差分值为阈值以上时，输出第1插补值作为要插补象素的值，在差分值为0至阈值范围内时，用第1插补值及第2插补值通过运算计算第3插补值，输出该第3插补值作为要插补象素的值。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度、并将表示图像方向的信号供给输入装置的图像角度检测装置，图像角度检测装置具有将输入的视频信号在包含多条扫描线及要插补象素的规定检测区域内进行2值化处理后产生2值化模式的2值化模式发生装置、产生具有多个方向的2值图像作为多个参照模式的参照模式发生装置、以及将利用2值化模式发生装置产生的2值化模式与利用参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较并根据比较结果检测与要插补象素有关的图像角度的比较装置。
在图像角度检测装置中，输入的视频信号利用2值化模式发生装置在规定的检测领域内进行2值化处理，产生2值化模式。另外，利用参照模式发生装置产生具有多个方向的2值图像作为多个参照模式。然后，利用比较装置将2值化模式与多个参照模式一一进行比较，根据比较结果检测关于要插补象素的图像角度。
在这种情况下，由于进行2维模式的比较，因此与采用2象素间的差分值的情况相比，能够抑制误检测，正确检测出具有斜方向边缘的图像角度。
另外，通过采用2维的参照模式，检测角度可以不限定于连接位于以要插补象素为中心的点对称位置上的象素得到的直线的角度，还能够检测它们之间的角度。因而，能够不扩大电路规模，而能够以更小的间隔检测角度。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度、并将表示图像方向的信号供给输入装置的图像角度检测装置，图像角度检测装置具有产生表示输入的视频信号中在包含多条扫描线及要插补象素的规定检测区域内每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的极大极小模式的极大极小模式发生装置、产生在检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的多个参照模式的参照模式发生装置、以及将利用极大极小模式发生装置产生的极大极小模式与利用参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较并根据比较结果检测与要插补象素有关的图像角度的比较装置。
在图像角度检测装置中，输入的视频信号中利用极大极小模式发生装置产生在规定的检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的极大极小模式。另外，利用参照模式发生装置产生在检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的多个参照模式。然后，利用比较装置将极大极小模式与多个参照模式一一进行比较，根据比较结果检测关于要插补象素的图像角度。
在这种情况下，由于进行2维模式的比较，因此与采用2象素间的差分值的情况相比，能够抑制误检测，正确检测出具有细斜线的图像角度。
另外，通过采用2维的参照模式，检测角度可以不限定于连接位于以要插补象素为中心的点对称位置上的象素得到的直线的角度，还能够检测它们之间的角度。因而，能够不扩大电路规模，而能够以更小的间隔检测角度。
本发明另一方面的扫描线插补装置，是为了根据输入的视频信号计算要插补象素的值而进行扫描线插补处理的扫描线插补装置，具有通过采用相对于要插补象素位于垂直方向上下的扫描线象素的插补处理计算第1插补值的第1插补装置、输入表示相对于要插补象素的图像方向的信号的输入端、计算相对于要插补象素位于输入端输入的信号所示方向上下的扫描线象素值之差分值的差分计算装置、通过采用相对于要插补的象素位于输入端输入的信号所示方向上下的扫描线象素的插补处理计算第2插补值的第2插补装置、以及插补值输出装置，所述插补值输出装置在利用差分计算装置计算的差分值为第1值以下时，将利用第2插补装置计算的第2插补值输出作为要插补象素的值，在利用差分计算装置计算的差分值为大于第1值的第2值以上时，将利用第1插补装置计算的第1插补值输出作为要插补象素的值，在利用差分计算装置计算的差分值处于第1值至第2值的范围内时，对利用第1插补装置计算的第1插补值与利用第2插补装置计算的第2插补值通过运算计算出第3插补值，将所述第3插补值输出作为要插补象素的值。
在本发明的扫描线插补装置中，利用第1插补装置，通过采用相对于要插补象素位于垂直方向上下的扫描线象素的插补处理，计算第1插补值。另外，输入端输入表示相对于要插补象素的图像方向的信号，利用差分计算装置计算相对于要插补象素位于输入信号表示方向上下的扫描线象素值的差分值。另外，利用第2插补装置，通过采用相对于要插补象素位于输入信号所示方向上下的扫描线象素的插补处理，计算第2插补值，在差分值为第1值以下时，利用插补值输出装置输出第2插补值作为要插补象素的值，在差分值为大于第1值的第2值以上时，利用插补值输出装置输出第1插补值作为要插补象素的值，在差分值处于第1值至第2值的范围内时，采用第1插补值及第2插补值通过运算计算出第3插补值，再利用插补值输出装置输出作为要插补象素的值。
这样，在要插补象素的斜方向象素差分值处于第1值与第2值之间时，由于对采用垂直方向象素计算的第1插补值及采用斜方向象素计算的第2插补值通过运算计算出要插补象素的值，因此在具有斜方向边缘的图像中，能够进行光滑的插补处理。
插补值输出装置也可以在利用差分计算装置计算的差分值处于第1值至第2值的范围内时，按照与差分值相应的比例，将利用第1插补装置计算的第1插补值与利用第2插补装置计算的第2插补值相加，将相加结果输出作为要插补象素的值。
在这种情况下，在差分值处于第1值与第2值之间时，由于按照与差分值相应的比例将第1插补值与第2插补值相加，因此能够进行光滑的插补处理。
插补值输出装置也可以这样将第1插补值与第2插补值相加，即随着利用差分计算装置计算的差分值从第1值接近第2值，使得利用第1插补装置计算的第1插补值的比例增加，同时使得利用第2插补装置计算的第2插补值的比例减少。
在这种情况下，由于随着差分值从第1值接近第2值，使得第1插补值的比例增加，同时使得第2插补值的比例减少，这样将第1插补值与第2插补值相加，因此能够进行更光滑的插补处理。
也可以这样，即差分计算装置分别计算相对于要插补象素位于输入端输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素值之差分值，第2插补装置分别采用相对于要插补象素位于输入端输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素，通过插补处理分别计算多个第2插补值，扫描线播补装置还具有判断利用差分计算装置计算的多个差分值中的最小值的最小值判断装置、以及利用从第2插补装置计算的多个第2插补值中选择与利用最小值判断装置判断为最小值的差分值相对应的第2插补值并供给插补值输出装置的选择装置。
在这种情况下，分别计算相对于要插补象素位于输出信号所示方向为中心的多个方向的多组象素值的差分值，分别采用相对于要插补象素位于输入信号所示方向为中心的多个方向的多组象素，通过插补处理分别计算多个第2插补值。然后，在多个差分值中判断最小值，从多个第2插补值中选择与判断为最小值的差分值相对应的第2插补值并供给插补值输出装置。
这样，在多个方向中判断相关程度高的方向，从多个方向的第2插补值中，选择相关程度高的方向的第2插补值，通过这样能够修正图像角度的误检测。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有分别检测相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素值勤的检测装置、以及判断利用第2插补装置计算的第2插补值是否处于利用检测装置检测的值之间的中间值判断装置，在利用中间值判断装置判断为第2插补值不处于利用检测装置检测的值之间时，插补值输出装置不管利用差分计算装置计算的差分值如何，将利用第1插补装置计算的第1插补值输出作为要插补象素的值。
在这种情况下，分别检测相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素值，判断第2插补值是否处于检测的值之间。在判断为第2插补值不处于检测的值之间时，不管斜方向的差分值如何，将第1插补值输出作为要插补象素的值。
这样，在第2插补值不处于要插补象素的上下象素的值之间时，不采用第2插补值，而采用第1插补值，通过这样，在图像角度误检测时，能够防止用错误方向的象素计算要插补象素的值。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有计算相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素差分值的上下差分运算装置，在利用上下差分运算装置计算的差分值小于规定值时，插补值输出装置不管利用差分计算装置计算的差分值如何，将利用第1插补装置计算的第1插补值输出作为要插补象素的值。
在这种情况下，计算相对于要插补象素位于垂直方向上下的象素差分值，在垂直方向的差分值小于规定值时，不管斜方向的差分值如何，将第1插补值输出作为要插补象素的值。
这样，在垂直方向的差分值小于规定值时，不采用第2插补值，而采用第1插补值，通过这样，能够防止因图像角度的误检测而导致图像质量变差。
第2插补装置也可以计算相对于要插补象素位于利用输入端输入的信号所示方向上下的扫描线象素平均值作为第2插补值。
在这种情况五，第2插补值为相对于要插补象素位于斜方向的象素值的平均值。
也可以第1值为0，第2值为预先设定的阈值。
在这种情况下，在差分值为0时，输出第2插补值作为要插补象素的值，在差分值为阈值以上时，输出第1插补值作为要插补象素的值，在差分值为0至阈值范围内时，用第1插补值及第2插补值通过运算计算第3插补值，输出该第3插补值作为要插补象素的值。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度、并将表示图像方向的信号供给输入端的图像角度检测装置，图像角度检测装置具有将输入的视频信号在包含多条扫描线及要插补象素的规定检测区域内进行2值化处理后产生2值化模式的2值化模式发生装置、产生具有多个方向的2值图像作为多个参照模式的参照模式发生装置、以及将利用2值化模式发生装置产生的2值化模式与利用参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较并根据比较结果检测与要插补象素有关的图像角度的比较装置。
在图像角度检测装置中，输入的视频信号利用2值化模式发生装置在规定的检测领域内进行2值化处理，产生2值化模式。另外，利用参照模式发生装置产生具有多个方向的2值图像作为多个参照模式。然后，利用比较装置将2值化模式与多个参照模式一一进行比较，根据比较结果检测关于要插补象素的图像角度。
在这种情况下，由于进行2维模式的比较，因此与采用2象素间的差分值的情况相比，能够抑制误检测，正确检测出具有斜方向边缘的图像角度。
另外，通过采用2维的参照模式，检测角度可以不限定于连接位于以要插补象素为中心的点对称位置上的象素得到的直线的角度，还能够检测它们之间的角度。因而，能够不扩大电路规模，而能够以更小的间隔检测角度。
也可以这样，即扫描线插补装置还具有根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度、并将表示图像方向的信号供给输入端的图像角度检测装置，图像角度检测装置具有产生表示输入的视频信号中在包含多条扫描线及要插补象素的规定检测区域内每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的极大极小模式的极大极小模式发生装置、产生在检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的多个参照模式的参照模式发生装置、以及将利用极大极小模式发生装置产生的极大极小模式与利用参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较并根据比较结果检测与要插补象素有关的图像角度的比较装置。
在图像角度检测装置中，输入的视频信号中利用极大极小模式发生装置产生在规定的检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的极大极小模式。另外，利用参照模式发生装置产生在检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的多个参照模式。然后，利用比较装置将极大极小模式与多个参照模式一一进行比较，根据比较结果检测关于要插补象素的图像角度。
在这种情况下，由于进行2维模式的比较，因此与采用2象素间的差分值的情况相比，能够抑制误检测，正确检测出具有细斜线的图像角度。
另外，通过采用2维的参照模式，检测角度可以不限定于连接位于以要插补象素为中心的点对称位置上的象素得到的直线的角度，还能够检测它们之间的角度。因而，能够不扩大电路规模，而能够以更小的间隔检测角度。
附图说明
图1所示为本发明第1实施形态的扫描线插补装置构成方框图。
图2为说明图像角度与插补处理用的象素之间的关系的示意图。
图3为说明图1的混合单元工作用的示意图。
图4所示为斜方向差分绝对值与斜方向平均值系数及垂直插补值系数的关系的示意图。
图5所示为本发明第2实施形态的扫描线插补装置构成方框图。
图6为说明图5的扫描线插补装置中利用斜方向平均值运算单元及斜方向差分绝对值运算单元进行斜方向插补处理用的示意图。
图7所示为输出角度信号的图像角度检测装置的一个构成例子方框图。
图8所示为图7的2值化单元输出的2值化模式的一个例子。
图9所示为利用图7的参考模式发生单元产生的参考模式的一个例子的示意图。
图10所示为输出角度信号的图像角度检测装置的另一个构成例子方框图。
图11所示为图10的上线极大极小检测单元及下线极大极小检测单元输出的极大极小模式的一个例子的示意图。
图12所示为利用图11的参考模式发生单元产生的参考模式的一个例子的示意图。
图13为说明以往的扫描线插补装置中的插补处理用的示意图。
实施发明的最佳形态
(1)第1实施形态
图1所示为本发明第1实施形态的扫描线插补装置构成方框图。
图1的扫描线插补装置包含线存储器1、垂直方向插补电路2、斜方向平均运算单元3、斜方向差分绝对值运算单元4及混合单元5。
视频信号VD1输入至线存储器1、垂直方向插补电路2、斜方向平均值运算单元3及斜方向差分绝对值运算单元4。
另外，角度信号AN通过输入端6输入至斜方向平均值运算单元3及斜方向差分绝对值运算单元4。该角度信号AN表示具有斜方向边缘的图像或细斜线的图像那样的斜方向图像的角度，利用事述的图像角度检测装置提供。
线存储器1将输入的视频信号VD1延迟1条线(1条扫描线)输出。线存储器1输出的视频信号VD2供给垂直方向插补电路2、斜方向平均值运算单元3及斜方向差分绝对值运算单元4。
在本例中，设视频信号VD1及VD2具有256级辉度。即视频信号VD1及VD2的辉度最小值为“0”，最大值为“255”。
垂直方向插补电路2根据输入的视频信号VD1及线存储器1输出的视频信号VD2，采用相对于插补象素(利用插补处理要生成的象素位于垂直方向上下的象素进行插补处理(下面称为垂直方向插补处理)，将垂直方向插补值ID输出。该垂直方向插补电路2，例如计算相对于插补象素位于垂直方向上下的象素值的平均值作为垂直方向插补值ID。作为垂直方向插补电路2，可以采用众所周知的插补电路。例如，可以采用多个象素值中选择中间值输出的中间值滤波器构成插补电路作为垂直方向插补电路2。
斜方向平均值运算单元3根据输入的视频信号VD1、线存储器1输出的视频信号VD2及角度信号AN，计算相对于插补象素位于斜方向的上扫描线的象素与下扫描线的象素值之平均值，将计算结果输出作为斜方向平均值AD。将利用该斜方向平均值运算单元3进行的斜方向平均值AD的计算处理称为斜方向插补处理。
斜方向差分绝对值运算单元4根据输入的视频信号VD1、线存储器1输出的视频信号VD2及角度信号AN，计算相对于插补象素位于斜方向的象素值的差分绝对值，将计算结果输出作为差分绝对值DD。
混合单元5根据斜方向差分绝对值运算单元4输出的斜方向差分绝对值DD，将垂直方向插补电路输出的垂直方向插补值ID、斜方向平均值运算单元3输出的斜方向AD、或它们的混合值输出作为插补象素的值(下面称为插补象素值)IS。混合单元5的详细工作情况将在后述。
在本实施形态中，垂直方向插补电路2相当于第1插补装置或第1插补装置，接收角度信号AN的输入端6相当于输入装置或输入端，斜方向差分绝对值运算单元4相当于差分计算装置或差分计算装置，斜方向平均值运算单元3相当于第2插补装置或第2插补装置，混合单元5相当于插补值输出装置或插补值输出装置。
图2为说明图像角度与插补处理用的象素之间的关系的示意图。
在图2中，IL表示插补扫描线，AL表示相对于插补扫描线IL的上扫描线，BL表示相对于插补扫描线IL的下扫描线。上扫描线AL包含象素A1-A5，下扫描线BL包含象素B1-B5。IN表示插补象素。
在图2的例子中，图像角度如用箭头d0表示，相对于水平方向约为45°。在这种情况下，图1所示的角度信号AN表示45°。图1的斜方向平均值运算单元3将以插补象素IN为中心位于角度45°方向的上扫描线AL的象素A4的亮度值与下扫描线BL的象素B2的亮度值之平均值输出作为斜方向平均值。另外，图1的斜方向差分绝对值运算单元4将以插补象素IN为中心位于角度45°方向的上扫描线AL的象素A4的亮度值与下扫描线BL的象素B2的亮度值之差分绝对值输出作为斜方向差分绝对值DD。
图3为说明图1的混合单元5的工作用的示意图。
如图3所示，在斜方向差分绝对值运算单元4输出的斜方向差分绝对值DD为0时，混合单元5将斜方向平均值运算单元3输出的斜方向平均值AD输出为插补象素值IS。另外，在斜方向差分绝对值运算单元4输出的斜方向差分绝对值DD为预先设定的阈值TH以下时，混合单元5将垂直方向插补电路2输出的垂直方向插补值ID输出作为插补象素值IS。在斜方向差分绝对值运算单元4输出的斜方向差分绝对值DD处于0与阈值TH之间时，混合单元5将斜方向平均值运算单元3输出的斜方向平均值AD与垂直方向插补电路2输出的垂直方向插补值ID按照与斜方向差分绝对值DD相应的比例进行混合，将混合值输出作为插补象素值IS。
图4所示为斜方向差分绝对值与斜方向平均值系数及垂直方向插补值系数的关系的示意图。
图1的混合单元5在斜方向差分绝对值DD处于0与阈值TH之间时，利用下式计算混合值CX。
CX＝K1·AD+K2·ID         (1)
在上式(1)中，K1及K2分别为斜方向平均值及垂直方向插补值的系数，设定K1+K2始终为1。图4的横轴表示斜方向差分绝对值DD，纵轴表示系数K1及K2。
如图4所示，斜方向平均值AD的系数K在斜方向差分绝对值DD为0时，为1.0，并随着斜方向差分绝对值DD增加而减少，在斜方向差分绝对值DD为阈值TH时，变为0。另外，垂直方向插补值ID的系数K2在斜方向差分绝对值DD为0时，为0，并随着斜方向差分绝对值DD增加而增加，在斜方向差分绝对值DD为阈值TH时，变为1.0。
另外，在图4的例中，斜方向平均值AD的系数K1及垂直方向插补值ID的系数K2相对于斜方向差分绝对值DD是线性减少及增加，但不限定于此，斜方向平均值AD的系数K1及垂直方向插补值ID的系数K2也可以按曲线形状变化。
在本实施形态的扫描线插补装置中，由于在斜方向差分绝对值DD处于0与阈值TH之间时，混合单元5根据斜方向差分绝对值DD，使垂直方向插补值ID及斜方向平均值AD的比例变化进行混合，然后输出作为插补象素值IS，因此在具有斜方向边缘的图像中能够进行光滑的插补处理。
另外，所示的例子是仅仅在斜方向差分绝对值DD为0时，将斜方向平均值AD输出作为插补象素值IS，但不限于此，也可以这样设定，使得在大于0而小于阈值TH的任意值时，将斜方向平均值AD输出作为插补象素值IS。
(2)第2实施形态
图5所示为本发明第2实施形态的扫描线插补装置构成方框图。
图5扫描线插补装置包含线存储器11、垂直方向插补电路12、垂直方向上下象素抽取单元13、斜方向平均值运算单元14、垂直方向上下象素分绝对值运算单元15、斜方向差分绝对值运算单元16、选择器17、最小值判断单元18、选择器19、中间值判断单元20及混合单元21。
视频信号VD1输入至线存储器11、垂直方向插补电路12、垂直方向上下象素值抽取单元13、斜方向平均值运算单元14、垂直方向上下象素差分绝对值运算单元15及斜方向差分绝对值运算单元16。另外，角度信号AN通过输入端22输出至斜方向平均值运算单元14及斜方向差分绝对值运算单元16。
线存储器11将输入的视频信号VD1延迟1条线(1条扫描线)输出。线存储器11输出的视频信号VD2供给垂直方向插补电路12、垂直方向上下象素值抽取单元13、斜方向平均值运算单元14、垂直方向上下象素差分绝对值运算单元15及斜方向差分绝对值运算单元16。
在本例中，也设视频信号VD1及VD2具有256级辉度。即视频信号VD1及VD2的辉度最小值为“0”，最大值为“255”。
垂直方向插补电路12与图1的垂直方向插补电路2相同，根据输入的视频信号VD1及线存储器11输出的视频信号VD2，采用相对于插补象素位于垂直方向上下的象素进行垂直方向插补处理，将垂直方向插补值ID输出。
垂直方向上下象素值抽取单元13根据输入的视频信号VD1及线存储器11输出的视频信号VD2，将相对于插补象素位于垂直方向的上扫描线的象素值及下扫描线的象素值输出，分别作为垂直上象素值P及垂直下象素值Q。
斜方向平均值运算单元14根据输入的视频信号VD1、线存储器11输出的视频信号VD2及角度信号AN，计算相对于插补象素位于利用角度信号AN表示的角度方向(称为0方向)的上扫描线象素值与下扫描线象素值之平均值，将计算结果输出作为斜方向平均值Ab。另外，斜方向平均值运算单元14计算位于以角度信号AN表示的角度为中心的一个小角度方向(称为-1方向)的上扫描线象素值与下扫描线象素值之平均值，将计算结果输出作为斜方向平均值Aa，同时计算位于以角度信号AN表示的角度为中心的一个大角度方向(称为+1方向)的上扫描线象素值与下扫描线象素值之平均值，将计算结果输出作为斜方向平均值AC。
垂直方向上下象素差分绝对值运算单元15根据输入的视频信号VD1及线存储器11输出的视频信号VD2，计算相对于插补象素位于垂直方向的上扫描线象素值与下扫描线象素值之差分绝对值，将其输出作为上下差分绝对值AB。
斜方向差分绝对值运算单元16根据输入的视频信号VD1、线存储器11输出的视频信号VD2及角度信号AN，计算相对于插补象素位于角度信号AN表示的角度方向(0方向)的上扫描线象素值与下扫描线象素值之差分绝对值，将其输出作为斜方向差分绝对值Db。另外，斜方向差分绝对值运算单元16计算位于以角度信号AN表示的角度为中心的一个小角度方向(-1方向)的上扫描线象素值与下扫描线象素值之差分绝对值，将计算结果输出作为斜方向差分绝对值Da，同时计算位于以角度信号AN表示的角度为中心的一个大角度方向(+1方向)的上扫描线象素值与下扫描线象素值之差分绝对值，将计算结果输出作为斜方向差分绝对值DC。
最小值判断单元18判断斜方向差分绝对值运算单元16输出的斜方向差分绝对值Da、Db、Dc中的最小值，将表示成为最小值的角度的判断结果供给选择器17及19。
选择器17根据最小值判断单元18供给的判断结果，从斜方向平均值运算单元14输出的斜方向平均值Aa、Ab及Ac中，选择与判断结果表示的角度对应的斜方向平均值，将其输出作为斜方向平均值R。
选择器19根据最小值判断单元18供给的判断结果，从斜方向差分绝对值运算单元16输出的斜方向差分绝对值Da、Db及Dc中，选择与判断结果表示的角度对应的斜方向差分绝对值，将其输出作为斜方向差分绝对值S。
中间值判断单元20判断单元垂直方向上下象素值抽取单元13输出的垂直上象素及垂直下象素值Q和选择器17输出的斜方向平均值R中的中间值，将判断结果供给混合单元21。
混合单元21根据选择器19输出的斜方向差分绝对值S，将垂直方向插补电路12输出的垂直方向插补值ID、选择器17输出的斜方向平均值R、或者它们的混合值输出作为插补象素值IS。斜方向差分绝对值S与垂直方向插补值ID的混合值的计算方法与图2及图3所示的斜方向平均值AD与垂直方向插补值ID的混合值的计算方法相同。
另外，混合单元21在中间值判断单元20的判断结果不是斜方向平均值R时，即斜方向平均值R不是垂直上象素值P与垂直下象素值Q的中间值中，将垂直方向插补电路12输出的垂直方向插补值ID输出作为插补象素值IS。这样，在斜方向平均值R不在插补象素的上下象素值之间时，不进行斜方向插补处理，而进行垂直方向插补处理。
斜方向差分绝对值运算单元16在利用垂直方向上下象素差分绝对值运算单元15供给的上下差分绝对值AB小于规定值时，分别输出辉度最大值“255”作为斜方向差分绝对值Da、Db及Dc。这样，选择器19输出的斜方向差分绝对值S为最大值“255”。因而，混合单元21将垂直方向插补电路12输出的垂直方向插补值ID输出作为插补象素值ID。即在插补象素的上下象素的差分绝对值较小时，不进行斜方向插补处理，而进行垂直方向插补处理。
在本实施形态中，垂直方向插补电路1 2相当于第1插补装置或第1插补装置，接收角度信号AN的输入端22相当于输入装置或输入端，斜方向差分绝对值运算单元16相当于差分计算装置或差分计算装置，斜方向平均值运算单元14相当于第2插补装置或第2插补装置，混合单元22相当于插补值输出装置或插补值输出装置。
另外，最小值判断单元18相当于最小值判断装置或最小值判断装置，选择器17相当于选择装置或选择装置，垂直方向上下象素抽取单元13相当于检测装置或检测装置，中间值判断单元20相当于中间值判断装置或中间值判断装置，垂直方向上下象素差分绝对值运算单元15相当于上下差分运算装置或上下差分运算装置。
图6为说明利用图5的斜方向平均值运算单元14及斜方向差分绝对值运算单元16进行斜方向插补处理用的示意图。
在图6中，IL表示插补扫描线，AL表示相对于插补扫描线IL的上扫描线，BL表示相对于插补扫描线IL的下扫描线。上扫描线AL包含象素A1-A5，下扫描线BL包含象素B1-B5。IN表示插补象素。
在图6的例子中，图5的角度信号AN表示的图像角度用箭头d0表示，-1方向用箭头d-表示，+1方向用箭头d+表示。
图5的斜方向平均值运算单元14将以插补象素IN为中心位于箭头d0方向的上扫描线AL的象素A4的辉度值与下扫描线BL的象素B2的辉度值之平均值输出作为斜方向平均值Ab，将位于箭头d-方向的上扫描线AL的象素A5的辉度值与下扫描线BL的象素B1的辉度值之平均值输出作为斜方向平均值Aa，将位于箭头d+方向的上扫描线AL的象素A3的辉度值与下扫描线BL的象素B3的辉度值之平均值输出作为斜方向平均值勤Ac。另外，图5的斜方向差分绝对值运算单元14将以插补象素IN为中心位于箭头d0方向的上扫描线AL的象素A4的辉度值与下扫描线BL的象素B2的辉度值之差分绝对传输出作为斜方向差分绝对值Db，将位于箭头d-方向的上扫描线AL的象素A5的辉度值与下扫描线BL的象素B1的辉度值之差分绝对值输出作为斜方向差分绝对值Da，将位于箭头d+方向的上扫描AL的象素A3的辉度值与上扫描线BL的象素B3的辉度值之差分绝对传输出斜方向差分绝对值Dc。
在本实施形态的扫描线插补装置中，由于在斜方向差分绝对值S在0与阈值TH之同时，根据斜方向差分绝对值S，使垂直方向插补值ID及斜方向差分绝对值R的比例变化进行混合，然后输出作为插补象素值，因此在具有斜方向边缘的图像中能够进行光滑的插补处理。
另外，由于根据利用斜方向差分绝对值运算单元16计算的斜方向差分绝对值Da、Db及Dc。判断角度信号AN表示的方向、-1方向及+1方向中相关程度最高的方向，从利用斜方向平均值运算单元14计算的斜方向平均值Aa、Ab及Ac中选择与相关程度最高方向对应的斜方向平均值，因此能够修正图像角度的误检测。
再有，在具有斜方向边缘的图像中，插补象素的值处于上下象素值的中间。在斜方向平均值R在插补象素的上下象素值的中间时，不进行斜方向插补处理，而进行垂直方向插补处理，通过这样，在图像角度产生误检测时，能够防止根据错误方向的象素来计算插补象素值IS。
另外，在具有斜方向边缘的图像中，相对于插补象素位于垂直方向上下的象素间的差分大。在插补象素的上下象素的差分绝对值较小时，不进行斜方向插补处理，而进行垂直方向插补处理，通过这样，能够防止因图像角度的误检测而导致图像质量变差。
图7所示为输出角度信号AN的图像角度检测装置的一个构成例子方框图。
图7的图像角度检测装置包含线存储器31、2值化单元32、检测窗口内视频信号处理单元33、模式匹配角度检测单元34及参考模式发生单元35。
视频信号VD1输入至线存储器31、2值化单元32及检测窗口内视频信号处理单元33。线存储器31将输入的视频信号VD1延迟1条线(1条扫描线)输出。线存储器31输出的视频信号VD2供给2值化单元32及检测窗口内视频信号处理单元33。
2值化单元32将后述的检测窗口内视频信号处理单元33供给的平均辉度值LU作为阈值，对输入的视频信号VD1及线存储器31输出的视频信号VD2进行2值化处理，输出由“1”及“0”构成的2值化模式BI。2值化模式BI具有检测窗口的大小。
这里，检测窗口是例如包含视频信号VD1的7个象素及视频信号VD2的7个象素的7×2个象素的矩形区域，或者是包含视频信号VD1的15个象素及视频信号VD2的15个象素的15×2个象素的矩形区域等。另外，在以下的说明中，设检测窗口的大小为7×2个象素。在这种情况下，2值化模式BI的大小为7×2个象素。
检测窗口内视频信号处理单元33对输入的视频信号VD1及线存储器31输出的视频信号VD2设定检测窗口，计算检测窗口内的视频信号VD1及VD2的辉度平均值，将平均辉度值LU供给2值化单元32作为2值化用的阈值。
参考模式发生单元35产生由“1”及“0”构成的多个参考模式RA，供给模式匹配角度检测单元34。各参考模式RA的大小与检测窗口的大小相等。
模式匹配角度检测单元34将2值化单元32供给的2值化模式BI与参考模式发生单元35供给的多个参考模式RA一一进行比较，将一致的参考模式RA的角度输出作为角度信号AN。下面将2值化模式BI与各参考模式RA的比较过程称为模式匹配。
图8所示为图7的2值化单元32输出的2值化模式BI的一个例子。
在图8中，IN表示插补象素，IL表示插补扫描线。另外，AL表示相对于插补扫描线IL的上扫描线，BL表示相对于插补扫描线IL的下扫描线。
在图8的例子中，辉度低的部分(暗的部分)用“0”表示，辉度高的部分(亮的部分)用“1”表示。在2值化模式BI中，图像边缘的角度为45°。这里，设水平方向的角度为0，右上斜方向的角度为正。
图9所示为利用图7的参考模式发生器35产生的参考模式的一个例子的示意图。画了网格的象素是为了计算用粗线表示的插补象素而使用的上下扫描的象素。
图9(a)、(b)、(c)、(d)及(e)分别表示45°、34°、27°、22°及18°的参考模式。在图9的例子中，左上为暗的部分，右下为亮的部分。
如图9所示，在利用2维辉度分布的参考模式中，能够不仅设定连接以插补象素为中心的点对称位置象素间的直线角度，还能够设定这些角度之间的角度。例如能够设定45°、27°与18°之间的角度的34°及22°。
例如，图2的2值化模式BI与图9(a)的参考模式一致。在这种情况下，图7的模式匹配角度检测单元35输出表示45°的角度信号AN。
在图7的图像角度检测装置中，将检测窗口内的视频信号VD1及VD2的辉度分布变换为2值化模式BI，将2值化模式BI与预先设定的多个参考模式RA进行模式匹配，通过这样，能够以小的电路规模检测图像角度。
在这种情况下，由于采用检测窗口内的平均辉度值作为2值化的阈值，因此能够不从外部设定2值化的阈值，能够生成与图像辉度等级无关的2值化模式BI。
另外，由于利用2维辉度分布进行模式匹配，因此与采用2象素间的差分值的情况相比，能够抑制误检测，正确检测出具有斜方向边缘的图像角度。
再有，通过采用2维辉度分布的参考模式RA，检测角度可以不限定于连接位于以插补象素为中心的点对称位置上的象素得到的直线的角度，还能够检测这些角度之间的角度。因而，能够用小容量的线存储器31以更小的间隔检测角度。
图10所示为输出角度信号AN的图像角度检测装置的另一个构成例子方框图。
图10的图像角度检测装置包含线存储器41、上线极大级小检测单元42、下线极大极小检测单元43、模式匹配角度检测单元44及参考模式发生单元45。
视频信号VD1输入至线存储器41及下线极大极小检测单元43。线存储器41将输入的视频信号VD1延迟1条线(1条扫描线)输出。线存储器41输出的视频信号VD2供给上线极大极小检测单元42。
上线极大极小的检测单元42在线存储器41输出的视频信号VD2中，检测水平方向辉度分布的极大点及极小点，将表示极大点及极小点位置的极大极小模式P1供给模式匹配角度检测单元44。下线极大极小检测单元43在输入的视频信号VD1中，S检测水平方向辉度分布的极大点及极小点，将表示极大点及极小点位置的极大极小模式P2供给模式匹配角度检测单元44。极大极小模式P1及极大极小模式P2分别具有检测窗口的1条扫描线段的大小。
这里，检测窗口是例如包含视频信号VD1的7个象素及视频信号VD2的7个象素的7×2个象素的矩形区域，或者是包含视频信号VD1的15个象素及视频信号VD2的15个象素的15×2个象素的矩形区域等。另外，在以下的说明中，设检测窗口的大小为7×2个象素。在这种情况下，极大极小模式P1及极大极小模式P2的大小分别为7个象素。
参考模式发生单元45产生表示检测窗口内的极大点及极小点位置的多个参考模式RB，供给模式匹配角度检测单元44。各参考模式RB的大小与检测窗口的大小相等。
模式匹配角度检测单元44将上线极大极小检测单元42输出的极大极小模式P1及下线极大极小检测部分43输出的极大极小模式P2与参考模式发生单元45供给的多个参考模式RB一一进行比较，将表示一致的参考模式RB的角度的角度信号AN输出。
下面将极大极小模式P1及P2与各参考模式RB的比较过程称为模式匹配。
图11所示为图10的上线极大极小检测单元42及下线极大极小检测单元43输出的极大极小模式P1及P2的一个例子的示意图。
在图11中，IN表示插补象素，IL表示插补扫描线。另外，AL表示相对于插补扫描线IL的上扫描线，BL表示相对于插补扫描线IL的下扫描线。
在图11的例子中，在水平方向辉度分布中有极大点的象素位置用“大”表示，在水平方向辉度分布中有极大点的象素位置用“小”表示。另外，实际上有极大点的象素位置及有极小点的象素位置用规定数值表示。在极大极小模式P1及P2中，在扫描线AL及扫描线BL的辉度分布中将极大点之间连接的直线及将极小点之间连接的直线的角度为45°。这里，设水平方向的角度为0，右上斜方向的角度为正。
图12所示为利用图10的参考模式发生单元45产生的参考模式的一个例子的示意图。
图12(a)及(b)分别表示45°及34°的参考模式。在图12中，有极大点的象素位置用“大”表示，有极小点的象素位置用“小”表示。另外，实际上极大点的象素位置及有极小点的象素位置用规定数值表示。
如图12(a)及(b)所示，将极大点与极小点作为一对，连接2条扫描线的辉度分布中的极大点之间的直线及连接极小点之间的直线的角度分别设定为45°及34°。
例如，图11的极大极小模式P1及P2与图12(a)的参考模式一致。在这种情况下，图10的模式匹配角度检测单元44将表示45°的角度信号AN输出。
在图10的图像角度检测装置中，生成表示检测窗口内的视频信号VD1及VD2辉度分布的极大点极小模式P1及P2与预先设定的多个参考模式RB进行模式匹配，通过这样，能够以小的电路规模检测图像角度。
在这种情况下，通过将极大点与极小点作为一对进行检测，能够检测细斜线图像的角度。
另外，由于利用2维辉度分布进行模式匹配，因此与采用2象素间的差分值的情况相比，能够抑制误检测，正确检测细斜线的图像角度。
另外，通过采用2维辉度分布的参考模式RB，检测角度可以不限定于连接位于以插补象素为中心的点对称位置上的象素得到的直线的角度，还能够检测这些角度之间的角度。因而，能够用小容量的线存储器41以更小的间隔检测角度。
另外，在采用图5的垂直方向上下象素值抽取单元13及中间值判断单元20进行处理时，以及采用垂直方向上下象素差分绝对值运算单元15进行处理时，最好采用图7的图像角度检测装置。
另外，图像角度检测装置的构成不限定于上述例子，例如也可以采用日本专利特开平1-33167号公报等揭示的众所周知的相关判断电路。
根据本发明，由于要插补象素的斜方向的象素差分值处于第1值与第2值之间时，对采用垂直方向的象素计算的第1插补值及采用斜方向的象素计算的第2插补值进行运算，计算出要插补象素的值，因此在具有斜方向边缘的图像中，能够进行光滑的插补处理。

Claims (20)

1.一种扫描线插补装置，根据输入的视频信号计算要插补象素的值而进行扫描线插补处理，其特征在于，包括
第1插补装置，通过采用相对于所述要插补象素位于垂直方向上下的扫描线象素的插补处理来计算第1插补值，
输入装置，输入表示相对于所述要插补象素的图像方向的信号，
差分计算装置，计算相对于所述要插补象素位于利用所述输入装置输入的信号所示方向上下的扫描线象素值的差分值，
第2插补装置，通过采用相对于所述要插补象素位于利用所述输入装置输入的信号所示方向上下的扫描线象素的插补处理来计算第2插补值，以及
插补值输出装置，
所述插补值输出装置在利用所述差分计算装置计算的差分值为第1值以下时，将利用所述第2插补装置计算的第2插补值输出作为所述要插补象素的值，在利用所述差分计算装置计算的差分值为大于所述第1值的第2值以上时，将利用所述第1插补装置计算的第1插补值输出作为所述要插补象素的值，在利用所述差分计算装置计算的差分值处于所述第1值与所述第2值的范围内时，利用所述第1插补装置计算的第1插补值与利用所述第2插补装置计算的第2插补值通过运算计算第3插补值，将所述第3插补值输出作为所述要插补象素的值。
2.如权利要求1所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述插补值输出装置也可以在利用所述差分计算装置计算的差分值处于所述第1值至所述第2值的范围内时，按照所述差分值相应的比例，将利用所述第1插补装置计算的第1插补值与利用所述第2插补装置计算的第2插补值相加，将相加结果输出作为所述要插补象素的值。
3.如权利要求2所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述插补值输出装置这样将所述第1插补值与所述第2插补值相加，即随着利用所述差分计算装置计算的差分值从所述第1值接近所述第2值，使得利用所述第1插补装置计算的所述第1插补值的比例增加，同时使得利用所述第2插补装置计算的所述第2插补值的比例减少。
4.如权利要求1所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
所述差分计算装置分别计算相对于所述要插补象素位于利用所述输入装置输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素值的差分值，
所述第2插补装置分别采用相对于所述要插补象素位于利用所述输入装置输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素，通过插补处理分别计算多个第2插补值，
判断利用所述差分计算装置计算的多个差分值中的最小值的最小值判断装置，以及
从利用所述第2插补装置计算的多个第2插补值中选择与利用所述最小值判断装置判断为最小值的差分值相对应的第2插补值，并供给所述插补值输出装置的选择装置。
5.如权利要求1所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
检测装置，分别检测相对于所述要插补象素位于垂直方向上下的象素值，以及
中间判断装置，判断利用所述第2插补装置计算的第2插补值是否处于利用所述检测装置检测的值之间，
在利用所述中间值判断装置判断为第2插补值不处于利用所述检测装置检测的值之间时，所述插补值输出装置不管利用所述差分计算装置计算的差分值，而将利用所述第1插补装置计算的第1插补值输出作为所述要插补象素的值。
6.如权利要求1所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
上下差分运算装置，计算相对于所述要插补象素位于垂直方向上下的象素差分值，
在利用所述上下差分运算装置计算的差分值小于规定值时，所述插补值输出装置不管利用所述差分计算装置计算的差分值，而将利用所述第1插补装置计算的第1插补值输出作为所述要插补象素的值。
7.如权利要求1所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述第2插补装置计算相对于所述要插补象素位于利用所述输入装置输入的信号所示方向上下的扫描线象素平均值作为的述第2插补值。
8.如权利要求1所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述第1值为0，所述第2值为预先设定的阈值。
9.如权利要求1所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
图像角度检测装置，根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度，并将表示图像方向的信号供给所述输入装置，
所述图像角度检测装置，包括
2值化模式发生装置，将所述输入的视频信号在包含多条扫描线及所述要插补象素的规定检测区域内进行2值化处理后产生2值化模式，
参照模式发生装置，产生具有多个2值图像作为多个参照模式，以及
比较装置，将利用所述2值化模式发生装置产生的2值化模式与利用所述参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较，并根据比较结果检测与所述要插补象素有关的图像角度。
10.如权利要求1所棕的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
图像角度检测装置，根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度，并将表示图像方向的信号供给所述输入装置，
所述图像角度检测装置，包括
极大极小模式发生装置，产生表示所述输入的视频信号中在包含多条扫描线及所述要插补象素的规定检测区域内每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的极大极小模式，
参照模式发生装置，产生在所述检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的多个参照模式，以及
比较装置，将利用所述极大极小模式发生装置产生的极大极小模式与利用所述参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较，并根据比较结果检测与所述要插补象素有关的图像角度。
11.一种扫描线插补装置，根据输入的视频信号计算要插补象素的值而进行扫描线插补处理，其特征在于，包括
第1插补装置，通过采用相对于所述要插补象素位于垂直方向上下的扫描线象素的插补处理计算第1插补值，
输入端，输入表示相对于所述要插补象素的图像方向的信号，
差分计算装置，计算相对于所述要插补象素位于利用所述输入端输入的信号所示方向上下的扫描线象素值的差分值，
第2插补装置，通过采用相对于所述要插补象素位于利用所述输入端输入的信号所示方向上下的扫描线象素的插补处理计算第2插补值，以及
插补值输出装置，
所述插补值输出装置在利用所述差分计算装置计算的差分值为第1值以下时，将利用所述第2插补装置计算的第2插补值输出作为所述要插补象素的值，在利用所述差分计算装置计算的差分值为大于所述第1值的第2值以上时，将利用所述第1插补装置计算的第1插补值输出作为所述要插补象素的值，在利用所述差分计算装置计算的差分值处于所述第1值与所述第2值的范围内时，利用所述第1插补装置计算的第1插补值与利用所述第2插补装置计算的第2插补值通过运算计算第3插补值，将所述第3插补值输出作为所述要插补象素的值。
12.如权利要求11所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述插补值输出装置也可以在利用所述差分计算装置计算的差分值处于所述第1值至所述第2值的范围内时，按照所述差分值相应的比例，将利用所述第1插补装置计算的第1插补值与利用所述第2插补装置计算的第2插补值相加，将相加结果输出作为所述要插补象素的值。
13.如权利要求12所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述插补值输出装置这样将所述第1插补值与所述第2插补值相加，即随着利用所述差分计算装置计算的差分值从所述第1值接近所述第2值，使得利用所述第1插补装置计算的所述第1插补值的比例增加，同时使得利用所述第2插补装置计算的所述第2插补值的比例减少。
14.如权利要求11所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
所述差分计算装置分别计算相对于所述要插补象素位于利用所述输入端输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素值的差分值，
所述第2插补装置分别采用相对于所述要插补象素位于所述输入端输入的信号所示方向为中心的多个方向的多组象素，通过插补处理分别计算多个第2插补值，
判断利用所述差分计算装置计算的多个差分值中的最小值的最小值判断装置，以及
从利用所述第2插补装置计算的多个第2插补值中选择与利用所述最小值判断装置判断为最小值的差分值相对应的第2插补值并供给所述插补值输出装置的选择装置。
15.如权利要求11所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
检测装置，分别检测相对于所述要插补象素位于垂直方向上下的象素值，以及
中间判断装置，判断利用所述第2插补装置计算的第2插补值是否处于利用所述检测装置检测的值之间，
在利用所述中间值判断装置判断为第2插补值不处于利用所述检测装置检测的值之间时，所述插补值输出装置不管利用所述差分计算装置计算的差分值，而将利用所述第1插补装置计算的第1插补值输出作为所述要插补象素的值。
16.如权利要求11所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
上下差分运算装置，计算相对于所述要插补象素位于垂直方向上下的象素差分值，
在利用所述上下差分运算装置计算的差分值小于规定值时，所述插补值输出装置不管利用所述差分计算装置计算的差分值，而将利用所述第1插补装置计算的第1插补值输出作为所述要插补象素的值。
17.如权利要求11所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述第2插补装置计算相对于所述要插补象素位于所述输入端输入的信号所示方向上下的扫描线象素平均值作为所述第2插补值。
18.如权利要求11所述的扫描线插补装置，其特征在于，
所述第1值为0，所述第2值为预先设定的阈值。
19.如权利要求11所述的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
图像角度检测装置，根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度，并将表示图像方向的信号供给所述输入端，
所述图像角度检测装置，包括
2值化模式发生装置，将所述输入的视频信号在包含多条扫描线及所述要插补象素的规定检测区域内进行2值化处理后产生2值化模式，
参照模式发生装置，产生具有多个2值图像作为多个参照模式，以及
比较装置，将利用所述2值化模式发生装置产生的2值化模式与利用所述参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较，并根据比较结果检测与所述要插补象素有关的图像角度。
20.如权利要求11所棕的扫描线插补装置，其特征在于，还包括
图像角度检测装置，根据输入的视频信号检测与要插补象素有关的图像角度，并将表示图像方向的信号供给所述输入端，
所述图像角度检测装置，包括
产生表示所述输入的视频信号中在包含多条扫描线及所述要插补象素的规定检测区域内每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的极大极小模式的极大极小模式发生装置，
产生在所述检测区域内表示每条扫描线水平方向辉度分布极大点或极小点位置的多个参照模式发生装置，以及
将利用所述极大极小模式发生装置产生的极大极小模式与利用所述参照模式发生装置产生的多个参照模式一一进行比较，并根据比较结果检测与所述要插补象素有关的图像角度的比较装置。
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