CN1647524A - 图像变换装置和图像变换方法 - Google Patents

Abstract

多个第1、第2和第3单场延迟电路根据输入的隔行扫描视频信号产生分别与连续的多个场对应的多个隔行扫描视频信号。第1逐行扫描视频信号产生电路根据多个隔行扫描视频信号产生第1逐行扫描视频场信号。第2逐行扫描视频信号产生电路根据多个隔行扫描视频信号产生第2逐行扫描视频场信号。比较电路根据第1逐行扫描视频场信号和第2逐行扫描视频场信号，计算图像的垂直方向活动量信息。

Description

图像变换装置和图像变换方法

技术领域

本发明涉及将隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号的图像变换装置和图像变换方法。

背景技术

以往，为了将隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号，使用活动自适应型逐行扫描变换装置。

图14示出一例隔行扫描视频信号。将1帧隔行扫描视频信号作为2帧图像传送。例如，L为某一偶数值时，在N场传送L行、L+2行、L+4行、L+6行、L+8行等偶数号行的信号。接着，在N+1场传送L+1行、L+3行、L+5行、L+7行等奇数号行的信号。又在后续的N+2场传送与N场相同的偶数号行的信号。

这样，将隔行扫描视频信号分为2场传送，并由这2场的扫描线显示1帧视频。

从时间上前后的场或当前的场的信号(例如上下行的信号)产生各场中没有得到传送的行的信号。通过组合该信号和传送的信号，形成逐行扫描视频信号。

下面，将当前场实际传送的行称为当前行，从时间上前后的多个场或当前场的信号产生的行称为插补行。

图15示出一例已有活动自适应型逐行扫描变换装置的组成。如图15所示，活动自适应型逐行扫描变换装置具有单场延迟电路J1和J2、活动检测电路J3、帧间插补电路J4、场内插补电路J5、切换电路J6。在单场延迟电路JI和单场延迟电路J2分别将隔行扫描视频信号J0各延迟1场。

活动检测电路J3对时间上2场前或后的场相互之间(下文称之为帧间)的同一行上的相应像素进行比较。活动检测电路J3在比较后所得的像素值的差小的情况下，将这些像素判断为“静止图像”；在比较后所得的像素值的差大的情况下，将这些像素判断为“活动图像”。

帧间插补电路J4从帧间同一行上的像素产生相应的像素。例如，图14中，对N+1场的L+4行的像素X进行插补时，帧间插补电路J4根据N场的L+4行的像素A和N+2场的L+4行的像素B，通过例如运算“X＝(A+B)/2”(A、B表示像素信号的亮度级)，从而产生像素X。

场内插补电路J5从同一场内的相邻行的像素产生相应的像素。例如，图14中，对N+1场的L+4行的像素X进行插补时，场内插补电路J5根据N+1场的L+3行的像素C和N+1场的L+5行的像素D，通过例如运算“X＝(C+D)/2”(C、D表示像素信号的亮度级)，从而产生像素X。

切换电路J6在单场延迟电路J1的输出为当前行时，选择该当前行信号作为逐行扫描视频信号J7输出。如果活动检测电路J3将关注的像素判断为“静止图像”，切换电路J6将帧间插补电路J4供给的信号作为逐行扫描视频信号J7输出；如果活动检测电路J3将关注的像素判断为“活动图像”，切换电路J6将场内插补电路J5供给的生成信号作为逐行扫描视频信号J7输出。

这样组成的装置，则对帧间相关大的静止图像输出帧间插补(时间上2场前或后完成的插补)产生的逐行扫描视频信号。另一方面，对帧间相关小的活动图像输出场内插补产生的逐行扫描视频信号。因此，根据此方法，理论上该能进行与图像活动大致相符的插补处理。

然而，已有例的这种方法中，垂直方向具有大亮度差的图像慢动时，不能正确判断，因而有时适应静止图像的帧间插补和适应活动图像的场内插补进行不顺利，图像劣化。

下面说明这种情况的例子。图16示出变换成隔行扫描视频信号前的原视频信号。此视频信号的明亮程度(亮度)以正弦波方式变化。纵轴表示亮度，横轴表示行号。黑色的亮度表示为最小值“0”，白色的亮度表示为最大值“255”。图中的数值表示取样后的取样值。

原视频信号的亮度值在L行为“218”，在L行与L+1行之间为最大亮度值“255”，在L+1行为“218”，在L+1行与L+2行之间为“128”，在L+2行为“37”，在L+2行与L+3行之间为最小亮度值“0”，在L+3行为“37”，在L+3行与L+4行之间为“128”，在L+4行为“218”。下面，L+5行及其后也同样变化。作为隔行扫描视频信号传送此图像时，成为图17那样。即，在某一场传送黑点的值，后续的场传送白点的值。

图18中，这样的隔行扫描视频信号在每一场中，将各1/2行活动时的视频信号重叠。即，在f1场，作为L行、L+2行、L+4行、L+6行，分别传送值为“218”、“37”、“218”、“37”的亮度。

接着，f2场中，原视频信号的波形每1/2行变动，因而作为L+1行、L+3行、L+5行、L+7行，分别传送值“255”、“0”、“255”、“0”。其后，f3场、f4场、f5场和f6场中，如各图那样传送视频信号的亮度值。这样的各场中的行和取样值的关系如表1所示。

                            表1

                 各场中的行与取样值的关系

                     (a)原视频信号的值

	f1	f2	f3	f4	f5	f6
							L	218	128	37	0	37	128
L+1	218	255	218	128	37	0
							L+2	37	128	218	255	218	128
L+3	37	0	37	128	218	255
							L+4	218	128	37	0	37	128
L+5	218	255	218	128	37	0
							L+6	37	128	218	255	218	128
L+7	37	0	37	128	218	255

                    (b)取样后的视频信号的值

	f1	f2	f3	f4	f5	f6
							L	218	-	37	-	37	-
L+1	-	255	-	128	-	0
							L+2	37	-	218	-	218	-
L+3	-	0	-	128	-	255
							L+4	218	-	37	-	37	-
L+5	-	255	-	128	-	0
							L+6	37	-	218	-	218	-
L+7	-	0	-	128	-	255

表1(a)示出各场中作为隔行扫描视频信号取样前的原视频信号的亮度值，表1(b)示出作为隔行扫描视频信号取样后的视频信号的亮度值。在收到此隔行扫描视频信号的接收机方，进行插补处理，求出未传送的行(即表1(b)中的“-”栏)的亮度值，并变换成逐行扫描视频信号。

说明在图15所示的已有的活动自适应型逐行扫描变换装置中处理这种隔行扫描视频信号时的运作。已有的活动自适应型逐行扫描变换装置中，活动检测电路J3根据某一场的隔行扫描视频信号的亮度值和时间上2场前或后的场的隔行扫描视频信号的亮度值的差，判断关注像素是“静止图像”还是“活动图像”。将该判断结果送到切换电路J6。

活动检测电路J3的判断结果为“静止图像”，则切换电路J6将帧间插补电路J4供给的信号作为逐行扫描视频信号J7输出。如果活动检测电路J3的判断结果为“活动图像”，切换电路J6将场内插补电路J5供给的信号作为逐行扫描视频信号J7输出。

首先，用表2(a)和表2(b)说明活动检测电路J3的运作。

                            表2

                     (a)2场间的值的差

	f1	f2	f3	f4	f5	f6
							L		181	-	0	-
L+1		-	127	-	128
							L+2		181	-	0	-
L+3		-	128	-	127
							L+4		181	-	0	-
L+5		-	127	-	128
							L+6		181	-	0	-
L+7		-	128	-	127

                     (b)活动检测电路的判断结果

	f1	f2	f3	f4	f5	f6
							L		活动图像	-	静止图像	-
L+1		-	活动图像	-	活动图像
							L+2		活动图像	-	静止图像	-
L+3		-	活动图像	-	活动图像
							L+4		活动图像	-	静止图像	-
L+5		-	活动图像	-	活动图像
							L+6		活动图像	-	静止图像	-
L+7		-	活动图像	-	活动图像

表2(a)示出某一场的隔行扫描视频信号的亮度值与2场前或后的场的隔行扫描视频信号的亮度值之差。由活动检测电路J3运算表2(a)的值。例如，f2场的L行的亮度值取f1场的L行的值“218”与f3场的L行的值“37”的差，等于值“181”。同样运算各场的各行的亮度值。

表2(b)是活动检测电路J3根据表2(a)的亮度值判断关注像素是“活动图像”还是“静止图像”的结果。这里，使活动图像和静止图像的亮度门限值为“20”。门限值“20”以上时，活动检测电路J3将关注像素判断为“活动图像”；“19”以下时，活动检测电路J3将关注像素判断为“静止图像”。

下面说明帧间插补电路J4和场内插补电路J5的运作。

                              表3

                          插补电路的输出值

                       (a)帧间插补电路的输出值

	f1	f2	f3	f4	f5	f6
							L		128	-	37	-
L+1		-	191	-	64
							L+2		128	-	128	-
L+3		-	64	-	191
							L+4		128	-	37	-
L+5		-	191	-	64
							L+6		128	-	218	-
L+7		-	64	-	191

                    (b)场内插补电路的输出值

	f1	f2	f3	f4	f5	f6
							L
L+1	128	-	128	-	128	-
							L+2	-	128	-	128	-	128
L+3	128	-	128	-	128	-
							L+4	-	128	-	128	-	128
L+5	128	-	128	-	128	-
							L+6	-	128	-	128	-	128
L+7

表3(a)示出帧间插补电路J4的输出值。例如，在f2场的L行中，实际不传送隔行扫描视频信号，利用帧间的插补信号处理求视频输入。因此，帧间插补电路J4中的f2场的L行的亮度亮度值是在表1(b)的f1场的L行的值“218”和f3场的L行的值“37”中取平均，即计算为“(218+37)/2＝128”。

另一方面，表3(b)示出场内插补电路J5的输出值。例如，对f1场的L+1行的亮度值进行场间的插补处理时，从表1(b)的f1场的L行的值“218”和该f1场的L+2行的值“37”取平均，计算为“(218+37)/2＝128”。同样，也作为场内上下行的值的平均，算出表3(b)的其它亮度值。

接着，说明切换电路J6的运作。给切换电路J6提供帧间插补电路J4供给的信号、场内插补电路J5供给的信号、当前行信号以及活动检测电路J3供给的信号。

下面的表4示出切换电路J6示出的逐行扫描视频信号J7的信号亮度值。

                             表4

          切换电路的输出值以及插补信号与原信号的差

                  (a)插补行切换电路的输出值

                  (b)插补信号与原信号的差

	f1	f2	f3	f4	f5	f6
							L
L+1		-	90	-	90
							L+2		0	-	37	-
L+3		-	90	-	90
							L+4		0	-	37	-
L+5		-	90	-	90
							L+6		0	-	37	-
L+7

表4(a)示出根据表2(b)的活动检测电路J3的判断结果切换帧间插补信号和场内插补信号并进行输出的结果。如果活动检测电路J3将关注像素判断为“静止图像”，输出帧间插补电路J4产生的信号；活动检测电路J3将关注像素判断为“活动图像”，则输出场内插补电路J5产生的信号。

表4(a)中形成阴影线的部分是判断为“活动图像”的部分。表4(a)的“-”部位表示输出当前行的隔行扫描视频信号。

表4(b)示出在插补行输出的信号的亮度值与表1(a)的隔行扫描前的原视频信号的亮度值的差。从该表4(b)可知，f3场和f5场中，其亮度值的差为“90”，非常大。相对于这些信号的最大值为“255”，值“90”非常大。即使观看逐行扫描变换后的逐行扫描视频信号，也成为大噪声，识别为图像质量显著劣化。

这样，已有的活动自适应型逐行扫描变换装置中，存在的课题为：图像对行方向垂直慢动时，活动检测电路J3容易将关注像素判断为“活动图像”，图像质量容易劣化。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像变换电路，在具有大亮度差的图像往垂直方向慢动时，也进行正确的判断，将隔行扫描视频信号变换成稳定且析像度高的逐行扫描视频信号。

按照本发明一个方面的图像变换装置，将输入的隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号，其中，具有利用基于输入的隔行扫描视频信号的运算产生逐行扫描视频信号的逐行扫描信号产生电路、根据逐行扫描信号产生电路产生的所述逐行扫描信号计算图像垂直方向活动量的活动计算电路、利用静止图像处理从输入的隔行扫描视频信号产生静止图像逐行扫描信号的静止图像处理电路、利用活动图像处理从输入的隔行扫描视频信号产生活动图像逐行扫描信号的活动图像处理电路、以及在活动量计算电路算出的垂直方向的活动量小于第1值时输出由静止图像处理电路输出的静止图像逐行扫描信号的输出电路。

本发明的图像变换装置中，根据输入的隔行扫描视频信号产生逐行扫描信号，并由活动计算电路根据逐行扫描信号算出图像的垂直方向活动量。

静止图像处理电路利用静止图像处理，从输入的隔行扫描视频信号产生静止图像逐行扫描信号；活动图像处理电路利用活动图像处理，从输入的隔行扫描视频信号产生活动图像逐行扫描信号。输出电路在垂直方向的活动量小于第1值时，输出静止图像逐行扫描信号。

这时，由于根据逐行扫描信号算出活动量，能较正确地算出细致的活动量。因此，即使具有大亮度差的图像在垂直方向上慢动1行以下时，也能算出准确的活动量，以判断图像的活动，从而能提供稳定且析像度高的图像。

逐行扫描信号产生电路可包含根据输入的隔行扫描视频信号产生分别与连续的多个场对应的多个隔行扫描视频信号的隔行扫描产生电路、根据隔行扫描产生电路产生的多个隔行扫描视频信号中第1组合的多个隔行扫描视频信号产生第1逐行扫描信号的第1逐行扫描电路、以及根据隔行扫描产生电路产生的多个隔行扫描视频信号中与第1组合不同的第2组合的多个隔行扫描视频信号产生第2逐行扫描信号的第2逐行扫描电路，活动计算电路根据第1逐行扫描产生电路产生的第1逐行扫描信号和第2逐行扫描产生电路产生的第2逐行扫描信号，计算活动量。

这时，由于根据第1逐行扫描信号和第2逐行扫描信号计算活动量，能较正确地算出细致的活动量。因此，即使具有大亮度差的图像在垂直方向上慢动1行以下时，也能算出准确的活动量，以判断图像的活动，从而能提供稳定且析像度高的图像。

第1值可以是行间间隔以下的值。这时，活动计算电路算出的垂直方向的活动量为行间间隔以下的情况下，将静止图像逐行扫描信号作为逐行扫描视频信号输出。因此，即使具有大亮度差的图像在垂直方向慢动时，也能进行正确的活动判断，将隔行扫描视频信号变换成稳定且析像度高的逐行扫描视频信号。

活动计算电路可以以小于行间间隔的单位计算垂直方向的活动量。这时，能进行正确的活动检测，即使具有大亮度差的图像在垂直方向慢动时，也能进行正确的活动判断，将隔行扫描视频信号变换成稳定且析像度高的逐行扫描视频信号。

可使图像变换装置还具有由使用第1逐行扫描产生电路产生的第1逐行扫描信号的插补处理产生行间插补像素并输出含有第1逐行扫描信号中的像素和插补像素的第1插补信号的第1像素形成电路、以及由使用第2逐行扫描产生电路产生的第2逐行扫描信号的插补处理产生行间插补像素并输出含有第2逐行扫描信号中的像素和插补像素的第2插补信号的第2像素形成电路，活动计算电路根据第1像素形成电路输出的第1插补信号和第2像素形成电路输出的第2插补信号，计算所述活动量。

这时，第1逐行扫描产生电路根据第1组合的多个隔行扫描视频信号产生第1逐行扫描信号，第2逐行扫描产生电路根据第2组合的多个隔行扫描视频信号产生第2逐行扫描信号。

第1像素形成电路输出含有第1逐行扫描信号中的像素和插补像素的第1插补信号，第2像素形成电路输出含有第2逐行扫描信号中的像素和插补像素的第2插补信号，活动计算电路根据第1插补信号和第2插补信号计算活动量。

因此，将隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号时，能提高要求变换精度较严格的垂直方向的精度，可省略在水平方向重新产生像素的电路，因而能降低电路规模的增大，可低成本地变换成高精度的逐行扫描视频。

可使输出电路在活动量大于第2值时，将活动图像逐行扫描信号作为逐行扫描视频信号输出。这时，在活动计算电路计算的垂直方向的活动量大于第2值时，将活动图像处理电路输出的活动图像逐行扫描信号作为逐行扫描视频信号从输出电路输出。

因此，即使具有大亮度差的图像在垂直方向慢动时，也能进行正确的活动判断，将隔行扫描视频信号变换成稳定且析像度高的逐行扫描视频信号。

可使输出电路在所述活动量处于所述第1值与所述第2值之间时，以基于所述活动量的比率组合活动图像逐行扫描信号和静止图像逐行扫描信号，将组合的信号作为逐行扫描视频信号输出。

这时，根据活动量，从活动图像逐行扫描信号和静止图像逐行扫描信号产生逐行扫描视频信号，因而能产生图像质量劣化小、析像度高的逐行扫描视频信号。

可使输出电路在活动量为行间间隔以下时，静止图像逐行扫描信号的比率为0.5以上。这时，能防止对活动大的图像的误动，可产生图像质量劣化小的逐行扫描视频信号。

可使多个逐行扫描视频信号包含与连续的第1～第4场对应的第1～第4逐行扫描视频信号，第1组合的多个逐行扫描视频信号包含第1～第3逐行扫描视频信号，第2组合的多个逐行扫描视频信号包含第2～第4逐行扫描视频信号。

这时，能进行较准确的活动检测，即使具有大亮度差的图像在垂直方向慢动时，也能进行正确的活动判断，可影响稳定且析像度高的视频。

可由当前行信号和插补信号构成第1逐行扫描产生电路产生的第1逐行扫描信号，用第2隔行扫描视频信号产生第1逐行扫描信号的当前行信号，用第1隔行扫描视频信号和第3隔行扫描视频信号的运算值产生第1逐行扫描信号的插补行信号，由当前信号和插补信号构成第2逐行扫描产生电路产生的第2逐行扫描信号，用第3隔行扫描视频信号产生第2逐行扫描信号的当前行信号，用第2隔行扫描视频信号和第4隔行扫描视频信号的运算值产生第2逐行扫描信号的插补行信号。

这时，即使隔行扫描视频信号存在一些活动，在插补行中也通过利用第1和第3隔行扫描视频信号的运算或利用第2和第3隔行扫描视频信号的运算，使相对活动量相互抵消，因而即使图像存在活动也能正确进行“静止图像”、“活动图像”的判断，可高精度地改善图像质量，提供图像质量较高的逐行扫描视频信号。

可使第1隔行扫描视频信号和所述第3隔行扫描视频信号的运算值为第1和第3隔行扫描视频信号对应的像素及其周边像素的运算值，第2隔行扫描视频信号和第4隔行扫描视频信号的运算值为第2和第4隔行扫描视频信号对应的像素及其周边像素的运算值。

这时，由于使用多个隔行扫描视频信号对应的像素及其周边像素的运算值，能产生进一步抗噪声的、精度更高的第1逐行扫描信号和第2逐行扫描信号，可进行精度更高的活动检测。

可使第1隔行扫描视频信号和第3隔行扫描视频信号的运算值为第1和第3隔行扫描视频信号对应的像素平均值，第2隔行扫描视频信号和第4隔行扫描视频信号的运算值为第2和第4隔行扫描视频信号对应的像素平均值。

这时，由于运算取平均，能非常简单地进行运算，可使运算电路限于小规模。因此，能以低成本提供图像变换装置。

可使活动计算电路在第1逐行扫描产生电路产生的第1逐行扫描信号与第2逐行扫描产生电路产生的第2逐行扫描信号之间比较关注像素的值，并比较关注像素及其周边的像素的值，将该比较结果作为活动量输出。

这时，活动计算电路的比较不仅限于关注像素，还包含其周边的像素，因而能以较高的精度进行活动检测。

可使活动计算电路运算第2逐行扫描信号的插补行信号的关注像素值、关注像素所对应的第1逐行扫描信号的当前行信号的像素值以及当前行信号的像素的上下插补行信号的像素值，将该运算结果作为活动量输出，并且/或者运算第1逐行扫描信号的插补行信号的关注像素值、关注像素所对应的第2逐行扫描信号的当前行信号的像素值以及当前行信号的像素的上下插补行信号的像素值，将该运算结果作为活动量输出。

这时，计算活动量的运算限定于2个逐行扫描信号的关注像素及其上下的插补行的像素，因而能将运算量抑制得少，可降低成本。

可使图像变换装置还具有像素形成电路，该电路由使用第1逐行扫描产生电路产生的第1逐行扫描信号的插补处理产生行间插补像素，并输出含有第1逐行扫描信号中的像素和插补像素的第1插补信号；活动计算电路根据第1像素形成电路输出的第1插补信号和第2逐行扫描产生电路产生的第2逐行扫描信号，计算像素的垂直方向的活动量。

这时，由于根据第1像素形成电路输出的第1插补信号和第2逐行扫描产生电路产生的第2逐行扫描信号，计算图像在垂直方向的活动量，可进行精度较高的活动检测，能产生图像质量劣化小的、析像度高的逐行扫描视频场信号。

又，在将隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号时，能提高要求变换精度较严格的垂直方向的精度，可省略在水平方向重新产生像素的电路，因而能降低电路规模的增大，可低成本地变换成高精度的逐行扫描视频。

可还具有判断电路，该电路分别计算与多个场对应的多个隔行扫描视频信号中的关注像素及其周边像素的值的平均值，根据计算后得到的平均值，判断静止图像逐行扫描信号的适用或不适用；输出电路在判断电路的判断结果为不适用时，将所述活动图像逐行扫描信号作为逐行扫描视频信号输出。

这时，判断电路根据与多个场对应的多个隔行扫描视频信号中的关注像素及其周边像素的值的平均值判断静止图像逐行扫描信号的适用或不适用，并且在判断电路的判断结果为不适用时，将活动图像逐行扫描信号作为逐行扫描视频信号输出。

因此，对闪烁性图像，例如含有连续摄像机闪光的图像，也能不错当静止图像进行处理，从而可产生精度较高的逐行扫描视频信号。

又，非适用区检测电路检测与多个场对应的多个隔行扫描视频信号中的关注像素及其周边像素的值的平均值。结果，能使电路规模较小。

可使判断电路分别计算与多个场对应的多个隔行扫描视频信号的关注像素及其周边像素的值的最大值和最小值，根据计算后得到的平均值、最大值和最小值判断所述静止图像逐行扫描信号的适用和不适用。

这时，根据与多个场对应的多个隔行扫描视频信号中的关注像素及其周边像素的值的平均值、最大值和最小值，判断静止图像逐行扫描信号的适用或不适用。因此，能较正确地判断静止图像逐行扫描信号适用或不适用。

可使判断电路在计算后得到的平均值各自的差大于规定值、计算后得到的同一场的最大值与最小值的各差值小于规定值时，将静止图像逐行扫描信号判断为不适用。

这时，能较正确地判断静止图像逐行扫描信号适用或不适用。

按照本发明另一方面的图像变换方法，将输入的隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号，其中，具有利用基于输入的隔行扫描视频信号的运算产生逐行扫描信号的步骤、根据产生的逐行扫描信号计算特性的垂直方向活动量的步骤、利用静止图像处理从输入的隔行扫描视频信号产生静止图像逐行扫描信号的步骤、利用活动图像处理从输入的隔行扫描视频信号产生活动图像逐行扫描信号的步骤、以及在计算后得到的垂直方向的活动量小于第1值时输出静止图像逐行扫描信号的步骤。

本发明的图像变换方法根据输入的隔行扫描视频信号产生逐行扫描信号，根据逐行扫描信号计算图像的垂直方向的活动量。

又，利用静止图像处理从输入的隔行扫描视频信号产生静止图像逐行扫描信号，利用活动图像处理从输入的隔行扫描视频信号产生活动图像逐行扫描信号。在垂直方向的活动量小于第1值时，输出静止图像逐行扫描信号。

这时，由于根据产生的逐行扫描信号算出活动量，能较正确地算出细致的活动量。因此，即使具有大亮度差的图像在垂直方向上慢动1行以下时，也能算出准确的活动量，以判断图像的活动，从而能提供稳定且析像度高的图像。

可使逐行扫描信号产生步骤包含根据输入的隔行扫描视频信号产生分别与连续的多个场对应的多个隔行扫描视频信号的步骤、根据多个隔行扫描视频信号中第1组合的多个隔行扫描视频信号产生第1逐行扫描信号的步骤、以及根据多个隔行扫描视频信号中与第1组合不同的第2组合的多个隔行扫描视频信号产生第2逐行扫描信号的步骤，活动计算步骤根据产生的第1逐行扫描信号和产生的第2逐行扫描信号，计算活动量。

这时，由于根据第1逐行扫描信号和第2逐行扫描信号算出活动量，能较正确地算出细致的活动量。因此，即使具有大亮度差的图像在垂直方向上慢动1行以下时，也能算出准确的活动量，以判断图像的活动，从而能提供稳定且析像度高的图像。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的图像变换装置的框图。

图2(a)是示出第1逐行扫描视频产生电路的内部组成例的图，图2(b)是示出第2逐行扫描视频产生电路的内部组成例的图。

图3是示出比较电路的内部组成例的图。

图4是示出帧间插补电路的内部组成例的图。

图5是示出场内插补电路的组成例的图。

图6是示出输出电路的内部组成例的图。

图7是实施方式2的图像变换装置的框图。

图8(a)是示出第1视频信号形成电路10的组成的图，图8(b)是示出第2视频信号形成电路的组成的图。

图9是示出比较电路的内部组成的框图。

图10是示出一例输出电路的内部组成的图。

图11是示出实施方式3的图像变换装置的组成的框图。

图12是示出另一例非适用区检测电路的框图。

图13是示出又一例非适用区检测电路的框图。

图14是示出隔行扫描视频信号的形态的图。

图15是示出已有的活动自适应型逐行扫描变换装置的组成的框图。

图16是示出一例亮度在垂直方向以正弦波方式变化的图像的图。

图17是示出变换成隔行扫描视频信号前的原视频信号的图。

图18是隔行扫描视频信号对每一场将各1/2行活动时的视频信号重叠的图。

具体实施方式

下面，说明本发明的图像变换装置。下面的说明中使视频信号与亮度信号对应地进行说明，但对色信号也能进行同样的处理。也不限于此实例，在进行彩色显示时，通过对各色进行与以下相同的进行处理，对RGB信号也能取得同样的效果。

实施方式1

图1是示出本发明实施方式1的图像变换装置100的框图。图1所示的图像变换装置100具有第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2、第3单场延迟电路3、第1逐行扫描视频产生电路4、第2逐行扫描视频产生电路5、比较电路6、帧间插补电路7、场内插补电8和输出电路9。图中虽然未示出，但图像变换装置100具有定时信号产生电路，接收隔行扫描视频信号V1的同步信号或其对应的信号，产生上述各组成部分需要的定时信号。

下面说明图像变换装置100的运作。首先，隔行扫描视频信号V1由连续连接的第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2、第3单场延迟电路3依次延迟。从而，分别产生延迟1场的隔行扫描视频信号a、延迟2场的隔行扫描视频信号b和延迟3场的隔行扫描视频信号c。因此，产生连续延迟各1场的4个隔行扫描视频信号。

这4个隔行扫描视频信号分别由第1奇数场信号、第1偶数场信号、第2奇数场信号和第2偶数场信号构成，或由第1偶数场信号、第1奇数场信号、第2偶数场信号和第2奇数场信号构成。隔行扫描视频信号用2场构成画面的全部扫描线，因而这里将其中的一场称为奇数场，另一场称为偶数场。

对第1逐行扫描视频产生电路4供给隔行扫描视频信号a、b、c。第1逐行扫描视频产生电路4从这些信号产生逐行扫描视频场信号P1，供给比较电路6。对第2逐行扫描视频产生电路5供给隔行扫描视频信号V1、a、b。第2逐行扫描视频产生电路5从这些信号产生逐行扫描视频场信号P2，供给比较电路6。

比较电路6对逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P2进行比较，运算活动量信息M，供给输出电路9。

将隔行扫描视频信号V1和隔行扫描视频信号b供给帧间插补电路7。帧间插补电路7利用在时间上2场前后的场间进行插补处理的帧间插补处理，产生帧间插补信号F1，供给输出电路9。

将隔行扫描视频信号a供给场内插补电路8。场内插补电路8利用场内插补，从隔行扫描视频信号a产生场内插补信号F2，供给输出电路9。

输出电路9输出根据活动量信息M对帧间插补信号F1和场内插补信号F2每一像素改变比率而产生的逐行扫描视频信号V2。活动量信息M小时，静止图像的概率高，因而输出电路9按帧间插补信号F1比率大的方式产生逐行扫描视频信号V2。

本实施方式的图像变换装置100从连续延迟各1场的4个隔行扫描视频信号中第1～3号的隔行扫描视频信号产生逐行扫描视频场信号P2，从第2～4号的隔行扫描视频信号产生逐行扫描视频场信号P1。

接着，图像变换装置100可对逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P2进行比较，将该比较的结果作为活动量信息M输出。由此，图像变换装置100能进行正确的活动判断。因此，即使具有大亮度差的图像在垂直方向慢动等情况下，也能进行正确的活动判断，从而可提供稳定且析像度高的逐行扫描视频信号。

下面，使用已有例中图像质量产生劣化的图16所示的亮度在垂直方向上以正弦波方式变化的图像在垂直方向慢动(如图18所示)时的运作的例子，说明本发明的效果。

与已有例的表1(a)和表1(b)相同，也在表5(a)和表5(b)示出原视频信号的值和作为隔行扫描视频信号取样后的视频信号的值。表5(a)和表(b)示出f1场至f9场的9个场。

                                           表5

                                各场中的行与取样值的关系

                                    (a)原视频信号的值

	f1	f2	f3	f4	f5	f6	f7	f8	f9
										L	218	128	37	0	37	128	218	255	218
L+1	218	255	218	128	37	0	37	128	218
										L+2	37	128	218	255	218	128	37	0	37
L+3	37	0	37	128	218	255	218	128	37
										L+4	218	128	37	0	37	128	218	255	218
L+5	218	255	218	128	37	0	37	128	218
										L+6	37	128	218	255	218	128	37	0	37
L+7	37	0	37	128	218	255	218	128	37

                        (b)取样后的视频信号的值

	f1	f2	f3	f4	f5	f6	f7	f8	f9
										L	218	-	37	-	37	-	218	-	218
L+1	-	255	-	128	-	0	-	128	-
										L+2	37	-	218	-	218	-	37	-	37
L+3	-	0	-	128	-	255	-	128	-
										L+4	218	-	37	-	37	-	218	-	218
L+5	-	255	-	128	-	0	-	128	-
										L+6	37	-	218	-	218	-	37	-	37
L+7	-	0	-	128	-	255	-	128	-

表5(a)示出原视频信号各场的各行的值，表5(b)示出作为隔行扫描视频信号取样后的信号的各场的各行的值。一般按每一场依次传送表5(b)所示的隔行扫描视频信号。图1中，也将表5(b)所示的隔行扫描视频信号按每一场依次作为隔行扫描视频信号V1依次供给图像传送装置。

将隔行扫描视频信号V1供给第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2和的3单场延迟电路3。第1逐行扫描视频产生电路4和第2逐行扫描视频产生电路5分别利用插补处理，产生逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P2。下面详细说明其运作。

图2(a)示出第2逐行扫描视频产生电路5的内部组成例，图2(b)示出第1逐行扫描视频产生电路4的内部组成例。

供给图2(a)的输入端子501图1的隔行扫描视频信号V1，供给输入端子502隔行扫描视频信号a，供给输入端子503隔行扫描视频信号b。

供给图2(b)的输入端子401图1的隔行扫描视频信号a，供给输入端子402隔行扫描视频信号b，供给输入端子403隔行扫描视频信号c。

图2(a)的第2逐行扫描视频产生电路5具有单时钟脉冲延迟电路504～508、乘法电路509～514、加法电路515和切换电路516。

图2(b)的第1逐行扫描视频产生电路4具有单时钟脉冲延迟电路404～408、乘法电路409～414、加法电路415和切换电路416。

乘法电路409、411、412、414、509、511、512、514分别进行乘1/8的运算，乘法电路410、413、510、513进行乘1/4的运算。

加法电路415对乘法电路409～414输出的信号进行加法运算。同样，加法电路515对乘法电路509～514输出的信号进行加法运算。

利用这样的结构，第1逐行扫描视频产生电路4中，将隔行扫描视频信号a、c分别在水平方向筛选后进行平均，并供给加法电路415。

切换电路416根据定时信号产生电路(未示出)供给的信号K1，如果隔行扫描视频信号b是当前行的信号，就输出在单时钟脉冲延迟电路406延迟1场的隔行扫描视频信号b；如果隔行扫描视频信号b是插补行信号，就输出在加法电路415产生的信号。

同样，第2逐行扫描视频产生电路5中，将隔行扫描视频信号V1和隔行扫描视频信号b分别在水平方向筛选后进行平均，并供给加法电路515。

切换电路516根据定时信号产生电路(未示出)供给的信号K2，如果隔行扫描视频信号a是当前行的信号，就输出在单时钟脉冲延迟电路506延迟1场的隔行扫描视频信号a；如果隔行扫描视频信号a是插补行信号，就输出在加法电路515产生的信号。

在第1逐行扫描视频产生电路4、第2逐行扫描视频产生电路5的内部进行的筛选处理(筛选)和加法处理相当于插补行所对应的第1场和第3场的相应像素及其周边像素的运算或第2场和第4场的相应像素及其周边像素的运算。特别地，这时，计算平均值。

使用平均值，则能简化复杂的运算，减小电路规模，但可不受此限制。例如，也可考虑场间加权的大小，改变各场贡献的大小，并进行插补处理。

表6(a)和表6(b)分别示出利用上述运作，从第1逐行扫描视频产生电路4和第2逐行扫描视频产生电路5输出的信号。

                          表6

               逐行扫描视频产生电路的输出

          (a)第1逐行扫描视频产生电路4的输出例

            (b)第2逐行扫描视频产生电路5的输出例

表6(a)和表6(b)中，画阴影线的部分是通过运算作为插补行求出的部分。在该运算例中，设同值信号在水平方向连续，没有水平方向的影响。

当然，对实际装置而言，通过进行水平方向的筛选运算，能减小噪声等的影响。

计算表6(a)中f4场的L行的值如下。例如，说明对图像变换装置100供给f4场的信号作为隔行扫描视频信号V1的情况。如表5(b)所示，由于不传送f4场的L行的信号，必须进行插补处理。输入f4场的信号作为隔行扫描视频信号V1时，第3单场延迟电路3输出f1场的信号，第2单场延迟电2输出f2场的信号，第1单场延迟电路1输出f3场的信号。

这时，根据第3单场延迟电路3输出的f1场的信号和第1单场延迟电路1输出的f3场的信号各自的当前行的值，运算逐行扫描视频场信号P1的插补行。此情况下，运算平均值(或接近平均值的值)。

因此，根据表5(a)，利用将f1场的L行的值“218”和f3场的L行的值“37”的平均值“(218+37)/2＝127.5”四舍五入为邻近的整数值，求出f4场的L行的值为“128”。同样，可求出各插补行的信号。表6(a)中记为“-”的栏由于仅用表5(b)不能求出，省略示出。

计算表6(b)的f3场的L行的值如下。对图像变换装置100供给f3场作为隔行扫描视频信号V1时，第2单场延迟电路2输出f1场，第1单场延迟电路1输出f2场。

这时，根据第2单场延迟电路2输出的f1场的当前行的值和作为隔行扫描视频信号V1的信号的f3场的当前行的值，运算逐行扫描视频场信号P2的插补行。此情况下，运算平均值(或接近平均值的值)。因此，将表5(a)所示的f1场的L行的值“218”和f3场的L行的值“37”的平均值“(218+37)/2＝127.5”四舍五入为邻近的整数值，求出f4场的L行的值为“128”。同样，可求出各插补行的信号。

接着，详细说明比较电路6的运作。图3示出比较电路6的内部组成例。

如图3所示，对输入端子601供给逐行扫描视频场信号P2，对输入端子602供给逐行扫描视频场信号P1.

比较电路6具有单行延迟电路603～605、乘法电路606～608、加法电路609和610、减法电路611～613和最小值选择电路614。

将供给输入端子601的逐行扫描视频场信号P2供给单行延迟电路603。将供给输入端子602的逐行扫描视频场信号P1供给单行延迟电路604。该单行延迟电路604输出出的信号则供给单行延迟电路605。

乘法电路606将单行延迟电路605输出的信号乘1/2，乘法电路607将单行延迟电路604输出的信号乘1/2，乘法电路608将逐行扫描视频场信号P1乘1/2.

加法电路609对乘法电路606、607输出的信号进行加法运算，加法电路610对乘法电路607、608输出的信号进行加法运算。

减法电路611求单行延迟电路603输出的信号与加法电路609输出的信号相减所得的值，并输出该值的绝对值。减法电路612求单行延迟电路603输出的信号与单行延迟电路604输出的信号相减所得的值，并输出该值的绝对值。减法电路613求单行延迟电路603输出的信号与加法电路610输出的信号相减所得的值，并输出该值的绝对值。

最小值选择电路614选择减法电路611～613输出的信号的最小值。从输出端子625输出最小值选择电路614输出的信号，作为比较电路6的输出信号。

对输入端子601供给第2逐行扫描视频产生电路5产生的插补信号时，在该插补行的像素与供给输入端子602的逐行扫描视频场信号P1所对应的像素之间进行上述运作。即，此运作相当于利用逐行扫描视频场信号P1与逐行扫描视频场信号P2所对应的像素之间的比较以及对应的像素与其周边的像素逐个进行值的比较，并将比较结果作为活动量信息M输出。

表7(a)示出该比较运算的结果。表7中，纵向的行栏和横向的场栏是第1单场延迟电路1输出的隔行扫描视频信号a的定时。

                            表7

                (a)运算电路611、612、613的输出例

                (b)第2逐行扫描视频产生电路5的输出例

例如，对比较电路6供给f4场的L+2行时的运算如下。这时，减法电路611中输入“191”，作为逐行扫描视频场信号P2的f4场的L+1行的值。

从乘法电路607、608和加法电路610求出逐行扫描视频场信号P1的f4场的L行的值“128”和L+1行的值“255”的平均值“191.5”，将其邻近的整数值“191”供给减法电路611。因此，减法电路611输出差值的绝对值“0”。

对减法电路612供给逐行扫描视频场信号P2的f4场的L+1行的值“191”和逐行扫描视频场信号P1的f4场的L+1行的值“255”。因此，减法电路612输出相减所得的绝对值“64”。

又对减法电路613供给逐行扫描视频场信号P2的f4场的L+1行的值“191”。还对减法电路613供给逐行扫描视频场信号P1的f4场的L+1行的值“255”和L+2行的值“128”的平均值“191”。因此，减法电路613输出相减所得的绝对值“0”。

表7(a)的f4场的L+1行的栏目中将这3个运算结果记为“0”、“64”、“0”。同样，表7(a)中画有阴影线的插补行栏表示来自减法电路611～613的运算结果的值。

表7(b)示出此减法电路611～613供给的最小值。例如，在f4场的L+1行选择并表示作为减法电路611～613的输出信号的值“0”、“64”、“0”中的最小值“0”。

这样，作为比较电路6的运作，示出上述运算实例，但比较电路6的运算不限于上述实例。例如，可进一步添加周边的行的值进行运算。这时，还能与周边像素一起运算，因而可进行精度更高的比较，并能形成抵抗噪声等的结构。

本实施方式的图像变换装置100对逐行扫描视频场信号P2的插补行的像素，通过运算逐行扫描视频场信号P1的当前行所对应的像素信号值与当前行的像素的上下插补行的像素值的差，求出活动量信息M。然而也可与此相反，对逐行扫描视频场信号P1的插补行的像素，通过运算逐行扫描视频场信号P2的当前行所对应的像素信号值与当前行的像素的上下插补行的像素值的差，求出活动量信息M；还可做成组合此两者的结构。

下面，详细说明帧间插补电路7和场内插补电路8的运作。

图4示出帧间插补电路7的内部组成例，图5示出场内插补电路8的组成例。

如图4所示，帧间插补电路7具有1/2乘法电路703和704、加法电路705。对帧间插补电路7的输入端子701供给图1的隔行扫描视频信号V1。对帧间插补电路7的输入端子702供给隔行扫描视频信号b。

在乘法电路703、704分别将供给帧间插补电路7的隔行扫描视频信号V1、b各自乘以1/2后，在加法电路705中相加，并作为帧间插补信号F1，从输出706输出。

帧间插补电路7是由来自定时信号产生电路(未示出)的信号控制定时，进行关注的场的插补行运算。

如图5所示，场内插补电路8具有单行延迟电路802、1/2乘法电路803和804以及加法电路805。

对场内插补电路8的输入端子801供给图1的隔行扫描视频信号a。将隔行扫描视频信号a供给单行延迟电路802和乘法电路804。乘法电路803对供给的信号乘1/2后，将其供给加法电路805。乘法电路804对供给的信号乘1/2后，将其供给加法电路805。

加法电路805将供给的信号相加后，作为帧间插补信号F2，从输出端子806输出。

与帧间插补电路7相同，场内插补电路8的运作由来自定时信号产生电路(未示出)的信号控制定时，进行关注的场的插补行运算。

下面分别示出一例帧间插补电路7和场内插补电路8的输出信号。

                                表8

                         插补电路的输出例

                     (a)帧间插补电路7的输出例

                     (b)帧间插补电路7的输出例

表8(a)示出帧间插补电路7输出的信号，表8(b)示出场内插补电路8输出的信号。此表中，画有阴影线的部分是关注场的插补行的信号，可运算这些信号的值。表8表示隔行扫描视频信号a在定时下的插补处理的值。

例如，图8(a)中，f3场的L行的栏目的值如下。即，求隔行扫描视频信号a在f3场的L行时的值如下。

这时，对帧间插补电路7的输入端子701供给隔行扫描视频信号V1的f3场的L和的值“37”(参考表5(b))。对帧间插补电路7的输入端子702供给隔行扫描视频信号b的f1场的L行的值“218”。帧间插补电路7在乘法电路703、704分别对供给的值乘1/2后，求出加法器705中对各值进行相加所得的值“127.5”邻近的整数值“128”。同样，也能运算其它画阴影线的部分的值。

接着，表8(b)中示出一例场内插补电路8输出的场内插补信号F2。表8(b)也表示隔行扫描视频信号a在定时的插补处理的值。作为一个例子，下面说明隔行扫描视频信号a在f3场的L+1行进行插补处理的值。

在f3场的L+1行是隔行扫描视频信号a的情况下，场内插补电路8中输入作为第1单场延迟电路1的输出的f2场的L+3行的值。这时，单行延迟电路802输出1行以上前的值，即f2场的L+1行的值“255”，在乘法电路803乘以1/2。又在乘法电路804将f2场的L+3行的值“0”乘1/2后，使其输出。

场内插补电路8在加法电路805将乘法电路803、804供给的信号相加，求出该相加所得的值“127.5”的邻近值“128”，作为场内插补值。同样，能运算其它画阴影线部分的数值。

下面，详细说明输出电路9的运作。图6示出输出电路9的内部组成例。

如图6所示，输出电路9具有比率运算电路905、乘法电路906和907、加法电路908以及切换电路909。这里，α是比率运算电路905运算的比率值，为0以上、1以下的数值。乘法电路907是α倍的乘法电路，乘法电路906是1-α倍的乘法电路。

对输入端子901供给帧间插补信号F1，对输入端子902供给场内插补信号F2。对输入端子904供给隔行扫描视频信号a，对输入端子903供给与活动量信息M相适应的值。

比率运算电路905根据从输入端子903供给的活动量信息M运算输出电路9输出的静止图像与活动图像的比率。

比率运算电路905利用输入端子903供给的活动量信息M规定比率值α(即决定帧间插补信号F1与场内插补信号F2的比率的系数)。例如，对比较电路6输出的活动量信息M决定：0≤M＜10时，α＝0；10≤M＜20时，α＝0.2；20≤M＜30时，α＝0.5；30≤M时，α＝1。这样控制输出电路9，使活动量信息M越小，比率值α越小。

乘法电路906、907分别将输入端子901、902各自输入的帧间插补电路7输出的信号、场内插补电路8输出的信号相乘后，在加法电路908中相加。

这样，就能控制成活动量信息M越小，帧间插补电路7的输出比率越高。

切换电路909对供给输入端子904的隔行扫描视频信号a和加法电路908供给的信号进行切换。切换电路909可根据定时信号产生电路(未示出)进行切换，使关注的场信号是当前行，则输出隔行扫描视频信号a，该信号如果是插补行，就输出加法电路908输出的信号。

切换电路9的输入端子903中输入表7(b)所示的活动量信息M。例如，f4场、f5场和f8场的活动量信息M为“0”，因而运算成比率运算电路905输出的比率值α为“0”。

由于f6场、f7场和f9场的活动量信息M为“19”或“13”，运算成比率运算电路905输出的比率值α为“0.2”。在表7(b)的括号内示出该比率值α。

表9中示出输出电路9根据比率值α的大小进行运算操作的结果。

                         表9

输出电路9的输出值以及输出电路9的输出值与原视频信号值之差

                (a)输出电路9的输出例

            (b)输出电路9的输出值与原视频信号值之差

表9(a)中，例如f4场的L+1行的值由于根据活动量信息M求出的比率值α为值“0.0”(参考表7(b))，因而帧间插补电路7的输出值为“191”(参考表8(a))。又如f6场的L+1行的值由于根据活动量信息M求出的比率值α为值“0.2”(参考表7(b))，因而帧间插补电路7的输出值为“64”(参考表8(a))乘以值“0.8”(＝1-0.2)后所得的值“51.2”与场内插补电路8的输出值“128”(参考表8(b))乘以值“0.2”后所得的值“25.6”相加后得到的值“76.8”的邻近值“77”。

这样，如表9(a)所示，可运算画阴影线的插补行的值和没有阴影线的当前行的值。

表9(b)表示表9(a)所示的输出电路9输出的值与原视频信号之差的绝对值的表。表9(b)增加作为图像变换装置100中的延迟部分的1场的时间差，计算该差如下。

例如，原视频信号中，f5场的+3行的值“218”是隔行扫描视频信号未传送的行，但增加1场份额的延迟后，输出电路9输出值“179”，作为f6场的L+3行的值。作为此f5场的L+3行的值“218”与输出的f6场的L+3行的值“179”之差的绝对值，可算出值“39”。这样，计算插补行的原视频信号的值与输出电路9输出的值之差，如表9(b)。

如表9(b)所示，根据本发明实施方式1的图像变换装置100，能将插补行中与当前信号的亮度差控制在值“40”以下。该值与表4(b)所示的已有例的插补行中与当前信号之差的值“90”相比，能实现大幅度减小。

即，根据本实施方式，可大幅度减轻图像在垂直方向上慢动时容易成为活动图像处理，从而图像质量容易劣化的已有例中的课题。

这样，本实施方式的图像变换装置100能比较原场不同的逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P2，将该比较的结果作为活动量信息M输出，因而可进行准确的活动检测。图像变换装置100即使在具有大亮度差的图像在垂直方向慢动等情况下，也能准确判断，可提供稳定且析像度高的视频。

本实施方式中，从连续延迟各1场的4个隔行扫描视频信号V1、a、b、c中的隔行扫描视频信号V1、a、b产生逐行扫描视频场信号P2，从隔行扫描视频信号a、b、c产生逐行扫描视频场信号P1。对该逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P2进行比较。

逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P2的产生，不限于用连续延迟各1场的4个隔行扫描视频信号的场信号编制。例如，也可用隔行扫描视频信号V1、a、b中的隔行扫描视频信号V1的场信号和隔行扫描视频信号a的场信号编制逐行扫描视频场信号P1，用隔行扫描视频信号a、b编制逐行扫描视频场信号P2。这样，能减小场存储器中存储的数据量，可用低成本提供高性能的图像变换装置。

本实施方式中，作为逐行扫描视频场信号P1的当前行，使用隔行扫描视频信号a，作为插补行则使用隔行扫描视频信号V1和隔行扫描视频信号b的运算值；作为逐行扫描视频场信号P2的当前行，使用隔行扫描视频信号b的场信号，作为插补行则使用隔行扫描视频信号V1的场信号和隔行扫描视频信号c的场信号的运算值。

由此，即使存在一些活动，在插补行也运作为利用隔行扫描视频信号V1、b的运算，或利用隔行扫描视频信号a、b的运算，使相对活动量相互抵消，因而即使视频中存在活动，也能正确进行“静止图像”、“活动图像”的判断，可高精度地改善图像质量，提供图像质量较高的逐行扫描视频。

在运算插补行信号方面，运算中包含相应隔行扫描视频信号的相应像素及其周边的像素。因此，能产生抗噪声且精度较高的逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P2，可进行精度较高的活动检测。

在运算插补行信号方面，运算相应隔行扫描视频信号的相应像素的平均值。因此，可简化电路规模，能实现低成本的电路。

比较电路6利用第1逐行扫描视频电路5产生逐行扫描视频场信号P1与第2逐行扫描视频电路6产生逐行扫描视频场信号P2所对应的像素之间的比较以及对应的像素与其周边的像素逐个进行值的比较，并将比较结果作为活动信息M输出。

此情况下，比较电路6的比较不只是停留在对应的像素，还包含周边的像素，因而能以较高的精度进行活动检测。

有时将隔行扫描视频信号称为隔行扫描视频场信号，将逐行扫描视频信号称为逐行扫描图像帧信号。

本发明实施方式的说明中，由于到达最终输出前的中间的逐行扫描视频信号是以电视图像的场为单位的处理信号，将该逐行扫描视频信号记为逐行扫描视频场信号。对此名称，将场信号改称为组合帧信号，含义上也相同。即，本发明中，将逐行扫描视频场信号改称为逐行扫描图像帧信号，也指相同的含义，本发明不限于逐行扫描视频场信号的表述。也即，逐行扫描视频场信号表示隔行扫描视频场信号产生的逐行扫描视频信号。

本实施方式中，第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2和第3单场延迟电路3、第1逐行扫描视频产生电路4和第2逐行扫描视频产生电路5相当于逐行扫描信号产生电路，第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2和第3单场延迟电路3相当于隔行扫描产生电路，逐行扫描视频场信号P1相当于第1逐行扫描信号，第1逐行扫描视频产生电路4相当于第1逐行扫描电路，逐行扫描视频场信号P2相当于第2逐行扫描信号，第2逐行扫描视频产生电路5相当于第2逐行扫描电路。

比较电路6相当于活动计算电路，帧间插补信号F1相当于静止图像逐行扫描信号，帧间插补电路7相当于静止图像处理电路，场内插补信号F2相当于活动图像逐行扫描信号，场内插补电路8相当于活动图像处理电路，隔行扫描视频信号V1、a、b、c分别相当于第1～第4隔行扫描视频信号。

实施方式2

下面，说明实施方式2的图像变换装置。实施方式2的图像变换装置中，在图1的第1逐行扫描视频产生电路4形成的逐行扫描视频场信号P1与第2逐行扫描视频产生电路5形成的逐行扫描视频场信号P2的行之间重新形成多个虚拟像素。

结果，实施方式2的图像变换装置中，与实施方式1的图像变换装置100相比，即使图像慢动1行/场以下时，也能根据多个虚拟像素，较精密检测活动信息，同时还能实现最佳静止图像处理和活动图像处理。

图7是实施方式2的图像变换装置的框图。图7所示的实施方式2的图像变换装置100a与图1所示的实施方式1的图像变换装置100的不同点如下。

实施方式2的图像变换装置100a在实施方式1的图像变换装置100的组成部分中，还包含第1视频信号形成电路10和第2视频信号形成电路11。

实施方式2的图像变换装置100a包含比较电路6a，以代替实施方式1的图像变换装置100的比较电路6；包含输出电路9a，以代替实施方式1的图像变换装置100的输出电路9。

实施方式2的图像变换装置100a的其它组成与实施方式1的图像变换装置100的组成相同，因而相同的组成部分标注相同的符号。

下面，说明实施方式2的图像变换装置100a与实施方式1的图像变换装置100a的不同点。

实施方式2的图像变换装置100a的第1视频信号形成电路10在第1逐行扫描视频产生电路4输出的逐行扫描视频场信号P1的像素之间重新形成像素。第2视频信号形成电路11在第2逐行扫描视频产生电5输出的逐行扫描视频场信号P2的像素之间重新形成像素。

接着，比较电路6a对第1视频信号形成电路10输出的新形成的逐行扫描视频场信号P3和第2视频信号形成电路11输出的新形成的逐行扫描视频场信号P4分别在对应的像素之间比较像素值，或比较对应的像素与其周边的像素的值，将该比较结果作为活动量信息Ma输出。

下面，说明第1视频信号形成电路10和第2视频信号形成电路11的组成。

图8(a)是示出第1视频信号形成电路10的组成的图，图8(b)是示出第2视频信号形成电路11的组成的图。

如图8(a)所示，第1视频信号形成电路10包含单行延迟电路1002和1003、乘法电路1004、1005、……、1015以及加法电路1016、1017、……、1021。

将乘法电路1005、1008、1011、1014各自的乘法系数设定为1/4。乘法电路1006、1007、1012、1013各自的乘法系数设定为2/4。乘法电路1004、1009、1010、1015各自的乘法系数设定为3/4。

如图8(b)所示，第2视频信号形成电路11包含单行延迟电路1102和1103、乘法电路1104、1105、……、1115以及加法电路1116、1117、……、1121。

将乘法电路1105、1108、1111、1114各自的乘法系数设定为1/4.。乘法电路1106、1107、1112、1113各自的乘法系数设定为2/4。乘法电路1104、1109、1110、1115各自的乘法系数设定为3/4。

接着，用图8(a)说明第1视频信号形成电路10的运作。

将第1逐行扫描视频产生电路4输出的逐行扫描视频场信号P1供给输入端子1001。把供给输入端子1001的逐行扫描视频场信号P1供给单行延迟电路1002。

单行延迟电路1002将逐行扫描视频场信号P1延迟1行，以产生逐行扫描视频场信号P11，并将该产生的逐行扫描视频场信号P11供给单行延迟电路1003。单行延迟电路1003将供给的逐行扫描视频场信号P11延迟1行，以产生逐行扫描视频场信号P12。

将供给输入端子1001的逐行扫描视频场信号P1分别供给乘法电路1011、1013、1015。把单行延迟电路1002产生的逐行扫描视频场信号P11分别供给乘法电路1005、1007、1009、1010、1012、1014。单行延迟电路1003产生的逐行扫描视频场信号P12分别供给乘法电路1004、1006、1008。

接着，在乘法电路1004将供给的逐行扫描视频场信号P12与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1016。在乘法电路1005将供给的逐行扫描视频场信号P11与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1016。在乘法电路1006将供给的逐行扫描视频场信号P12与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1017。

乘法电路1007中，供给的逐行扫描视频场信号P11与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1017。乘法电路1008中，供给的逐行扫描视频场信号P12与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1018。乘法电路1009中，供给的逐行扫描视频场信号P11与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1018。乘法电路1010中，供给的逐行扫描视频场信号P11与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1019。

乘法电路1011中，供给的逐行扫描视频场信号P1与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1019。乘法电路1012中，供给的逐行扫描视频场信号P11与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1020。乘法电路1013中，供给的逐行扫描视频场信号P1与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1020。乘法电路1014中，供给的逐行扫描视频场信号P11与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1021。乘法电路1015中，供给的逐行扫描视频场信号P1与设定的乘法系数相乘后，输出到加法电路1021。

接着，加法电路1016中，将乘法电路1004和乘法电路1005的输出信号相加后，从输出端子1022输出逐行扫描视频场信号。加法电路1017中，将乘法电路1006和乘法电路1007的输出信号相加后，从输出端子1023输出逐行扫描视频场信号。加法电路1018中，将乘法电路1008和乘法电路1009的输出信号相加后，从输出端子1024输出逐行扫描视频场信号。

加法电路1019中，将乘法电路1010和乘法电路1011的输出信号相加后，从输出端子1026输出逐行扫描视频场信号。加法电路1020中，将乘法电路1012和乘法电路1013的输出信号相加后，从输出端子1027输出逐行扫描视频场信号。加法电路1021中，将乘法电路1014和乘法电路1015的输出信号相加后，从输出端子1028输出逐行扫描视频场信号。从输出端子1025输出单行延迟电路1002的逐行扫描视频场信号P11。图8(a)所示的第1视频信号形成电路10中，从输出端子1029输出由输出端子1022、……、输出端子1028输出的逐行扫描视频场信号。

根据定时信号产生电路(未示出)的信号运算所述第1视频信号形成电路10的运作。定时信号产生电路的信号按单行延迟电路1002输出的定时形成第1逐行扫描视频产生电路4产生的逐行扫描视频场信号P1的插补行。

这时，将应关注的插补行的像素的1/4的值与插补行上方的当前行的像素的3/4的值相加，并输出到输出端子1022。因此，形成处于从应关注的插补行的像素到插补行上方的当前行像素的1行的3/4的距离中的部位的像素。

同样，将应关注的插补行的像素的2/4的值与插补行上方的当前行的像素的2/4的值相加，并输出到输出端子1023。因此，形成处于从应关注的插补行的像素到插补行上方的当前行像素的1行的2/4的距离中的部位的像素。

将应关注的插补行的像素的3/4的值与插补行上方的当前行的像素的1/4的值相加，并输出到输出端子1024。因此，形成处于从应关注的插补行的像素到插补行上方的当前行像素的1行的1/4的距离中的部位的像素。

将应关注的插补行的像素的3/4的值与插补行下方的当前行的像素的1/4的值相加，并输出到输出端子1026。因此，形成处于从应关注的插补行的像素到插补行下方的当前行像素的1行的1/4的距离中的部位的像素。

将应关注的插补行的像素的2/4的值与插补行下方的当前行的像素的2/4的值相加，并输出到输出端子1027。因此，形成处于从应关注的插补行的像素到插补行下方的当前行像素的1行的2/4的距离中的部位的像素。

将应关注的插补行的像素的1/4的值与插补行下方的当前行的像素的3/4的值相加，并输出到输出端子1028。因此，形成处于从应关注的插补行的像素到插补行下方的当前行像素的1行的3/4的距离中的部位的像素。

列表示出所述第1视频信号形成电路10的输出例和第2视频信号形成电路11的输出例。

                           表10

                 视频信号形成电路的输出例

              (a)视频信号形成电路10的输出例

              (b)视频信号形成电路11的输出例

表10(a)示出第1视频信号形成电路10的输出端子1029的输出信号，表10(b)示出第2视频信号形成电路11的输出端子1129的输出信号。

例如，如表10(a)所示，第1视频信号形成电路10在计算f4场的L+2行与L+1行之间的L+1.25行的像素时，将L+1行的像素值“255”乘3/4后得到的值“191.25”与L+2行的像素值“128”乘1/4后得到的值“32”相加，算出其合计值“223.25”。然后，第1视频信号形成电路10选择“223”作为算出的合计值“223.25”的邻近值，将其当作f4场的L+1.25行的像素值输出。

又，如表10(b)所示，第2视频信号形成电路11在计算f5场的L+4行与L+5行之间的L+4.25行的像素时，将L+4行的像素值“37”乘3/4后得到的值“27.75”与L+5行的像素值“128”乘1/4后得到的值“32”相加，算出其合计值“59.75”。然后，第2视频信号形成电路11选择“60”作为算出的合计值“59.75”的邻近值，将其当作f5场的L+4.25行的像素值输出。也能这样算出其它行的像素值并将其输出。

第1视频信号形成电路10和第2视频信号形成电路11进行上述的运算，将逐行扫描视频场信号P1、P2中添加新形成的像素的逐行扫描视频场信号P3、P4输出到比较电路6a。

接着，说明比较电路6a的组成和运作。图9是示出比较电路6a的内部组成的框图。

比较电路6a包含缓存电路6003和6004、活动运算电路6005和最小值电路6006。

从第1视频信号形成电路10向比较电路6a的输入端子6001供给逐行扫描视频场信号P3，从第2视频信号形成电路11向比较电路6a的输入端子6002供给逐行扫描视频场信号P4。

将从输入端子6001、6002供给的逐行扫描视频场信号P3、P4分别供给缓存电路6003、6004。缓存电路6003、6002按规定的间隔存储逐行扫描视频场信号P3、P4，并且在经过规定间隔后将逐行扫描视频场信号P7、P8供给活动运算电路6005。活动运算电路6005对缓存电路6003和6004双方供给的逐行扫描视频场信号P7、P8进行对应的像素之间或对应的像素与其周边的像素的值的比较，将该比较的结果作为活动量M1输出。

最小值电路6006从活动运算电路6005输出的活动量M1选择最小值，作为活动量信息Ma，从输出端子6007输出。

接着，说明活动运算电路6005的运作例。活动运算电路6005根据输入的逐行扫描视频场信号进行活动检测。

首先，活动运算电路6005中，从缓存电路6003、6004分别提供新形成像素的逐行扫描视频场信号P7、P8。

活动运算电路6005中，根据逐行扫描视频场信号的f4场的L+3行的1个像素、该L+3行上方的3个像素和该L+3行下方的3个像素，共计7个像素，进行活动检测如下。

通过将表10(a)所示的f4场的L+2.25行至L+3.75行的值与表10(b)所示的f4场的L+2.25行至L+3.75行的值各自的差的绝对值相加，求f4场的L+3行的值。

即，用下面的公式表示f4场的L+3行的值。

(式1)

((|96-179|)+|(64-141)|+|(32-102)|+|(0-64)|+

|(32-57)|+|(64-51)|+|(96-44)|)/754.857

                                ＝55

在图像静止、完全不动时，上式的值表示最小值。例如，f4场的L+3行的值表示最小值时，可判断为像素周边的像素没有发生变化，因而可推断为图像是静止图像。

通过将表10(a)所示的f4场的L+2行至L+3.50行的值与表10(b)所示的f4场的L+2.25行至L+3.75行的值各自的差的绝对值相加，求f4场的L+3行的上一值。

下面，将同一场中上下相邻的2行之间的距离表示为1像素/场，将所述2行间的距离的1/2表示为0.5像素/场，所述2行间的距离的1/4表示为0.25像素场，所述2行间的距离的3/4表示为0.75像素场。

即，用下面的公式表示f4场的L+3行的上一值。

(式2)

(|128-179|+|(96-141)|+|(64-102)|+|(32-64)|+

|(0-57)|+|(32-51)|+|(64-44)|)/737.429

                               ＝38

在图像往下行方向移动0.25像素/场时，上式的值表示最小值。

又，通过将表10(a)所示的f4场的L+1.75行至L+3.25行的值与表10(b)所示的f4场的L+2.25行至L+3.75行的值各自的差的绝对值相加，求f4场的L+3行的上二值。

即，用下面的公式表示f4场的L+3行的上二值。

(式3)

(|159-179|+|(128-141)|+|(96-102)|+|(64-64)|+

|(32-57)|+|(0-51)|+|(32-44)|)/718.142

                               ＝18

在图像往下行方向移动0.50像素/场时，上式的值表示最小值。

这样，算出f4场的L+3行的值为“55”，算出f4场的L+3行的上一值为“38”，算出f4场的L+3行的上二值为“18”。同样，算出f4场的L+3行的上三值为“22”，算出f4场的L+3行的下一值为“71”，算出f4场的L+3行的下二值为“84”，算出f4场的L+3行的下三值为“98”。

这些f4场的L+3行的值、L+3行的上一值、L+3行的上二值、L+3行的上三值、L+3行的下一值、L+3行的下二值、L+3行的下三值分别在活动量往下方向0.75像素/场、往下方向0.50像素/场、往下方向0.25像素/场、静止、往上方向0.25像素/场、往上方向0.50像素/场、往上方向0.75像素/场时，表示最小值。

综上所述，活动运算电路6005中，根据逐行扫描视频场信号P7、P8的相关性，算出活动量和活动方向及其似然度，作为活动量M1输出。列表示出所述活动运算电路6005的活动量M1的输出结果。

                           表11(a)

          活动运算电路6005的输出例和比较电路6a的输出例

                  (a)活动运算电路6005的输出例

例如，如表11(a)所示，f4场的L+3行的栏的上3栏和下3栏的值中，在上侧表示0.50像素/场的活动的栏示出最小值“18”。因而，能判断：视频场信号的活动量和活动方向为往下方0.50像素/场，其似然度为“18”。

实施方式2的图像变换装置100a中，根据活动运算电路6005的输出中的最小值判断活动方向和活动量及其似然度，但不限于此，也可设定规定的门限值，在7个栏目中的最小值为规定的门限值以下时，判断为活动量小。

例如，将规定的门限值设定为“20”时，根据表11(a)，f4场的L+3栏的上二栏存在“20”以下的栏，因而根据逐行扫描视频场信号P7、P8的相关性，可判断：具有往下方0.5像素/场的活动量和活动方向。结果，能减少输出到输出电路9的信息，使电路简化。

活动运算电路6005就这样算出0.25像素/场、0.50像素/场和0.75像素/场的活动量和似然度，作为活动量M1输出到最小值电路6006。

最小值电路6006选择关注插补行的像素上的活动运算电路6005供给的活动量M1中表明最小值的值，对输出端子6007输出活动量信息Ma。

例如，表11(a)所示的f4场的L+3行的插补行中，选择表明往下0.5像素/场的活动的上二栏的“18”。即，如表11(b)所示，输出的值为：往下0.5像素/场而且其似然度是“18”。

综上所述，可以说：选择的值越小，应关注的插补行中的像素的活动方向和活动量的概率越高。

                          表11(b)

                   (b)比较电路6a的输出例

表11(b)对上述的活动量最小值按插补行中的每一像素示出其值，比较电路6a将该值作为活动量信息Ma输出。

这样，实施方式2的图像变换装置100a中，在行间重新形成像素，并形成析像度较高的逐行扫描视频场信号P3和逐行扫描视频场信号P4，由比较电路6a根据这些信号算出活动量信息Ma。

因此，实施方式2的图像变换装置100a中，可进行高精度的活动检测，能正确控制后文说明的输出电路中的活动图像/静止图像的输出比率，同时可产生图像质量劣化小、析像度高的逐行扫描视频场信号。

实施方式2的图像变换装置100a的比较电路6a中，在运算时将对应的像素之间和对应的像素与其周边的像素的值加以比较，把该比较的结果作为活动量输出。结果，运算中也能使用周边的像素，因而运算精度提高，同时也能提高逐行扫描视频场信号的活动量检测精度。

运算时使用的像素之间关系不限于上述实施例，可仅进行对应像素相互间的运算，或仅进行对应的像素和其周边的像素的运算，也可将这两种运算合在一起进行。

实施方式2的图像变换装置100a中，形成逐行扫描视频场信号P3和逐行扫描视频场信号P4，根据这些信号运算活动量，但不限于此，也可用其它比较方法。

例如，可对逐行扫描视频场信号P3不使用新形成的像素，而使用原来存在的像素，作为逐行扫描视频场信号P1，并比较原来存在的像素和新形成的逐行扫描视频场信号P4。

又如，也可对逐行扫描视频场信号P4不使用新形成的像素，而使用原来存在的像素，作为逐行扫描视频场信号P2，并比较原来存在的像素和新形成的逐行扫描视频场信号P3。

这时，可削减第1视频信号形成电路10或第2视频信号形成电路11中的任意一方，因而能减小电路规模，同时可谋求降低电路成本。

此情况下，比较电路6a可对逐行扫描视频场信号P2和逐行扫描视频场信号P3、逐行扫描视频场信号P1和逐行扫描视频场信号P4或逐行扫描视频场信号P3和逐行扫描视频场信号P4的对应像素之间及对应像素与其周边的像素的值进行比较，并将该比较的结果作为活动量输出，从而算出活动量信息Ma。

下面说明输出电路9a的运作。图10示出一例输出电路9a的内部组成。

实施方式2的输出电路9a与实施方式1的输出电路的不同点是：包含比率运算电路9005，以代替比率移动电路905。其它组成与图6所示的比率运算电路905相同，因而相同的部分标注相同的符号，下文仅说明不同的部分。

对图10所示的比率运算电路9005的输入端子903供给来自比较电路6a的活动量和活动方向以及表示其似然度的数值。

供给的比率运算电路9005在活动量和活动方向以及表示其似然度的数值为规定值以下时，判断为静止图像的比率大。这时，比率运算电路9005减小输出比率值α，使静止图像的比率加大。

例如，比率运算电路9005根据活动量和活动方向以及表示其似然度的数值(下文简记为表示活动量的数值)设定比率值α如下。

表示活动量的数值为“0.50”以下时，输出“0”作为比率值α，表示活动量的数值为“0.75”以下时，输出“0.2”作为比率值α表示活动量的数值为“1.00”以下时，输出“0.5”作为比率值α，表示活动量的数值大于“1.00”时，输出“1.0”作为比率值α

而且，可使表示活动量的数值示出“20”以下的值时，判断为提取正确的活动方向和活动量，并使用上述条件；表示活动量的数值示出大于“20”的值时，当作活动方向和活动量未确定，将比率值α固定为“1.0”进行输出。

因此，对比率检测电路9005供给表11(b)所示的值时，全部表示活动量的数值为“0.5”以下，比率检测电路9005对乘法电路906、907输出“0”作为比率值α。

对实施方式2的比率值α设定方法而言，设定成视频场信号的活动量为1行以下时，静止图像的比率大，但不限于此，例如也可在表示活动量的数值为“0.75”以下时，使静止图像的比率值α大，还可在表示活动量的数值为“0.50”以下时，使静止图像的比率值α大。

这时，能求出较准确的视频场信号的活动，同时可严格地检测静止图像的状态，因而能提高活动图像/静止图像的检测精度。

根据上述条件，列表示出表示活动量的数值为“0.5”以下时将比率值α设定为0时的输出电路9a的输出值。

                              表12(a)

      输出电路9的输出值和输出电路9的输出值与原视频信号的值之差

                        (a)输出电路9的输出

根据表12(a)，对确定活动方向和活动量的部分运算插补像素的值，并且在表12(b)示出该确定部分的运算结果与隔行扫描前的信号之差。

                              表12(b)

                (b)输出电路9的输出值与原视频信号的值之差

与表9(b)的计算相同，表12(b)也增加作为此电路中的延迟部分的1场时间差，进行计算。将该表12(b)与表9(b)比较，可知f6场中的误差从“39”减小到“26”。

综上所述，实施方式2的图像变换装置100a能比实施方式1的图像变换装置100精度更高地检测活动图像或静止图像，因而能更正确地变换图像。

即，可以说：对已有的活动自适应型逐行扫描变换装置具有的图像在行方向慢动时容易成为活动图像处理，从而图像质量容易劣化的课题，实施方式2的图像变换装置100a比实施方式1的图像变换装置100解决得更有效。

图像变换装置100a使用重新形成虚拟像素的逐行扫描视频场信号P3和逐行扫描视频场信号P4，对各自的对应像素之间和对应像素与其周边像素的值进行比较，将该比较的结果作为活动量检测并输出，从而可进行精度较高的活动检测，能产生图像质量劣化小、析像度高的逐行扫描视频场信号。

重新形成像素时，第1视频信号形成电路10或第2视频信号形成电路11分别在逐行扫描视频场信号P3、P4的行间重新形成像素，因而在将隔行扫描视频信号V1变换成逐行扫描视频场信号时，能提高对要求变换精度较严格的垂直方向的精度，省略对水平方向重新形成像素的电路，因而可降低电路规模的增大，能低成本提供高精度图像变换装置。

实施方式2的说明中，第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2和第3单场延迟电路3、第1逐行扫描视频产生电路4、第2逐行扫描视频产生电路5、第1视频信号形成电路10和第2视频信号形成电路11相当于逐行扫描信号产生电路，第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2和第3单场延迟电路3相当于隔行扫描产生电路，逐行扫描视频场信号P1相当于第1逐行扫描信号，第1逐行扫描视频产生电路4相当于第1逐行扫描电路，逐行扫描视频场信号P2相当于第2逐行扫描信号，第2逐行扫描视频产生电路5相当于第2逐行扫描电路，第1视频信号形成电路10相当于第1像素形成电路，第2视频信号形成电路11相当于第2像素形成电路。

比较电路6a相当于活动计算电路，帧间插补信号F1相当于静止图像逐行扫描信号，帧间插补电路7相当于静止图像处理电路，场内插补信号F2相当于活动图像逐行扫描信号，场内插补电路8相当于活动图像处理电路，隔行扫描视频信号V1、a、b、c分别相当于第1～第4隔行扫描视频信号。

实施方式3

下面，说明实施方式3的图像变换装置100b。图11是示出实施方式3的图像变换装置的组成的框图。

图11所示的图像变换装置100b与实施方式1的图像变换装置100的不同点是：删除帧间插补电路7，添加非适用区检测电路12，并包含输出电路9b，以代替输出电路9。其它组成与图1的图像变换装置100b相同，因而相同的部分标注相同的符号，下面仅说明不同的部分。

对图11的非适用区检测电路12供给隔行扫描视频信号V1和作为第1单场延迟电路1的输出信号的隔行扫描视频信号a。

非适用区检测电路12根据隔行扫描视频信号V1和隔行扫描视频信号a，检测出各自的包含与场间图像对应的像素的周边像素的值的平均值。

隔行扫描视频信号V1的平均值与隔行扫描视频信号a的平均值差别大时，一般可认为供给的视频是场间原本信号值变化大的闪烁性图像。

这里，闪烁性图像是指整个图像闪烁的状态，例如整个图像每场黑、白、黑、白重复变化的状态。实际上，在暗室中连续地使闪光灯发光(闪烁)时的视频信号中形成闪烁性图像。

对这种闪烁性图像进行作为静止图像处理的帧间插补，则产生图像失真，因而图像变换装置应输出作为活动图像处理的场内插补处理的信号。

即，对黑白交替产生闪烁性图像进行作为静止图像处理的帧间插补时，相当于进行黑和白的中间色(即灰色)的像素的插补，在仅白的图像或仅黑的图像中，图像质量产生失真。

因此，非适用区检测电路12检测是否为闪烁性图像，将是否应输出作为活动图像处理的场内插补处理的信号的信息供给输出电路9b。

输出电路9b在从非适用区检测电路12供给应输出作为活动图像处理的场内插补处理的信号的信息时，增加输出场内插补电路8的信号的比率。因此，即使对含有闪烁性图像(例如连续摄像机闪光等)的视像，也能不错误进行静止图像处理，从而可提供精度更高的图像变换装置100b。

非适用区检测电路12用包含隔行扫描视频场的场间视频信号对应的像素的周边像素的信号平均值进行检测。结果，能以较小的电路规模提供精度较高的图像变换装置100b。

实施方式3的图像变换装置100b中，删除图1的帧间插补电路7，对输出电路9b供给第2逐行扫描视频产生电路5的输出信号，以代替帧间插补电路7的输出。因此，由于可删除帧间插补电路7，能提供差别低的图像变换装置100b。

其它例

接着，说明图11的非适用区检测电路的其它例。图12时示出非适用区检测电路的其它例的框图。

图12所示的非适用区检测电路12a包含第1区检测电路21、第2区检测电路22和判别电路30。

如图12所示，将隔行扫描视频信号V1供给第1单场延迟电路1和第1区检测电路21。第1单场延迟电路1使供给的隔行扫描视频信号V1延迟1场，并产生隔行扫描视频信号a，将该隔行扫描视频信号a供给第2区检测电路22。

第1区检测电路21根据供给的隔行扫描视频信号V1，对判别电路30供给1行上的平均值AV1、1行上的最大值MAX1、1行上的最小值MIN1。第2区检测电路22对判别电路30供给第1单场延迟电路1提供的隔行扫描视频信号a的1行的平均值AV2、1行的最大值MAX2、1行的最小值MIN2。

判别电路30根据第1区检测电路21和第2区检测电路22提供的平均值AV1和AV2、最大值MAX1和MAX2以及最小值MIN1和MIN2，检测供给的图像是否为场间原来信号值变化大的闪烁性图像。

例如，判别电路30判断第1平均值AV1与第2平均值AV2的差是否大于第1门限值。接着，判别电路30判断第1最大值MAX1与第1最小值MIN1的差是否大于第2门限值。进而，判别电路30判断第2最大值MAX2与第2最小值MIN2的差是否大于第3门限值。

闪烁性图像在场间信号值变化大，但1场内信号值变化不大。

因此，判别电路30在第1平均值AV1与第2平均值AV2的差大于第1门限值，第1最大值MAX1与第1最小值MIN1的差小于第2门限值，而且第2最大值MAX2与第2最小值MIN2的差小于第3门限值时，将判断为是闪烁性图像的非适用区检测信号NI输出到输出电路9b。

这样，非适用区检测电路12a通过比较包含延迟1行的视频信号的像素的周边像素和包含当前行像素的周边像素的平均值，能正确检测出是否为闪烁性图像，将是否应输出作为活动图像处理的场内插补处理的信号的信息传给输出电路9b。

输出电路9b在非适用区检测电路12a供给应输出作为活动图像处理的场内插补处理的信号的信息时，增大输出场内插补电路8的信号的比率。因此，即使对含有闪烁性图像(例如连续摄像机闪光等)的视频，也能不错误进行静止图像处理，从而可提供精度更高的图像变换装置100b。

非适用区检测电路12a根据隔行扫描视频信号场间图像的包含对应像素的周边像素的信号值的平均值，检测是否闪烁性图像。因而能以较小的电路规模提供精度较高的图像变换装置100b。

又一其它例

下面，说明图11的非适用区检测电路的又一其它例。图13是示出非适用区检测电路的又一其它例的框图。

图13所示的非适用区检测电路12b与图12所示的非适用区检测电路12a的不同点是：在非适用区检测电路12a的组成中还包含第3区检测电路23和第2单场延迟电路2。其它的组成与图12所示的非适用区检测电路12a相同，因而相同的部分标注相同的符号，下面仅说明不同的部分。

如图13所示，第1单场延迟电路1使供给的隔行扫描视频信号V1延迟1场，并产生隔行扫描视频信号a，将该隔行扫描视频信号a供给第2单场延迟电路2和第2区检测电路22。

第2单场检测电路2使供给的隔行扫描视频信号a延迟1场，并产生隔行扫描视频信号b，将该隔行扫描视频信号b供给第3区检测电路23。

第3区检测电路23根据供给的隔行扫描视频信号b，对判别电路30供给1行上的平均值AV3、1行上的最大值MAX3、1行上的最小值MIN3。

判别电路30根据第1区检测电路21、第2区检测电路22和第3区检测电路23提供的平均值AV1、AV2和AV3、最大值MAX1、MAX2和MAX3以及最小值MIN1、MIN2和MIN3，检测供给的图像是否为场间原来信号值变化大的闪烁性图像。

因此，例如判别电路30判断第1平均值AV1与第2平均值AV2的差是否大于第1门限值。判别电路30又判断第2平均值AV2与第3平均值AV3的差是否大于第4门限值。

接着，判别电路30判断第1最大值MAX1与第1最小值MIN1的差是否大于第2门限值。判别电路30判断第2最大值MAX2与第2最小值MIN2的差是否大于第3门限值。进而，判别电路30判断第3最大值MAX3与第3最小值MIN3的差是否大于第5门限值。

闪烁性图像在场间信号值变化大，但1场内信号值变化不大。

判别电路30在第1平均值AV1与第2平均值AV2的差大于第1门限值，第1最大值MAX1与第1最小值MIN1的差小于第2门限值，第2最大值MAX2与第2最小值MIN2的差小于第3门限值，而且第3最大值MAX3与第3最小值MIN3的差小于第5门限值时，将判断为是闪烁性图像的非适用区检测信号NI输出到输出电路9b。

这样，非适用区检测电路12a通过比较包含延迟2行的视频信号的像素的周边像素、包含延迟1行的视频信号的像素的周边像素和包含当前行像素的周边像素的平均值，能正确检测出是否为闪烁性图像，将是否应输出作为活动图像处理的场内插补处理的信号的信息传给输出电路9b。

输出电路9b在非适用区检测电路12a供给应输出作为活动图像处理的场内插补处理的信号的信息时，增大并输出场内插补电路8的信号的比率。因此，即使对含有闪烁性图像(例如连续摄像机闪光等)的视频，也能不错误进行静止图像处理，从而可提供精度更高的图像变换装置100b。

发明实施方式3的说明中，第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2和第3单场延迟电路3、第1逐行扫描视频产生电路4、第2逐行扫描视频产生电路5、第1视频信号形成电路10和第2视频信号形成电路11相当于逐行扫描信号产生电路，第1单场延迟电路1、第2单场延迟电路2和第3单场延迟电路3相当于隔行扫描产生电路，逐行扫描视频场信号P1相当于第1逐行扫描信号，第1逐行扫描视频产生电路4相当于第1逐行扫描电路，逐行扫描视频场信号P2相当于第2逐行扫描信号，第2逐行扫描视频产生电路5相当于第2逐行扫描电路，第1视频信号形成电路10相当于第1像素形成电路，第2视频信号形成电路11相当于第2像素形成电路，非适用区12、12a、12b相当于判断电路。

比较电路6a相当于活动计算电路，帧间插补信号F1相当于静止图像逐行扫描信号，帧间插补电路7相当于静止图像处理电路，场内插补信号F2相当于活动图像逐行扫描信号，场内插补电路8相当于活动图像处理电路，隔行扫描视频信号V1、a、b、c分别相当于第1～第4隔行扫描视频信号。

Claims (20)

1.一种图像变换装置，将输入的隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号，其特征在于，具有

利用基于所述输入的隔行扫描视频信号的运算产生逐行扫描视频信号的逐行扫描信号产生电路、

根据所述逐行扫描信号产生电路产生的所述逐行扫描信号计算图像的垂直方向的活动量的活动计算电路、

利用静止图像处理从所述输入的隔行扫描视频信号产生静止图像逐行扫描信号的静止图像处理电路、

利用活动图像处理从所述输入的隔行扫描视频信号产生活动图像逐行扫描信号的活动图像处理电路、以及

在所述活动计算电路算出的垂直方向活动量小于第1值时输出由所述静止图像处理电路输出的静止图像逐行扫描信号的输出电路。

2.如权利要求1中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述逐行扫描信号产生电路包含

根据所述输入的隔行扫描视频信号产生分别与连续的多个场对应的多个隔行扫描视频信号的隔行扫描产生电路、

根据所述隔行扫描产生电路产生的多个隔行扫描视频信号中第1组合的多个隔行扫描视频信号产生所述第1逐行扫描信号的第1逐行扫描电路、以及

根据所述隔行扫描产生电路产生的多个隔行扫描视频信号中与所述第1组合不同的第2组合的多个隔行扫描视频信号产生第2逐行扫描信号的第2逐行扫描电路，

所述活动计算电路根据所述第1逐行扫描产生电路产生的所述第1逐行扫描信号和所述第2逐行扫描产生电路产生的所述第2逐行扫描信号，计算所述活动量。

3.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述第1值是行间间隔以下的值。

4.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述活动计算电路以小于行间间隔的单位计算垂直方向的活动量。

5.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，还具有

由使用所述第1逐行扫描产生电路产生的所述第1逐行扫描信号的插补处理产生行间插补像素并输出含有所述第1逐行扫描信号中的像素和插补像素的第1插补信号的第1像素形成电路、以及

由使用所述第2逐行扫描产生电路产生的所述第2逐行扫描信号的插补处理产生行间插补像素并输出含有所述第2逐行扫描信号中的像素和插补像素的第2插补信号的第2像素形成电路，

所述活动计算电路根据所述第1像素形成电路输出的所述第1插补信号和所述第2像素形成电路输出的所述第2插补信号，计算所述活动量。

6.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述输出电路在所述活动量大于第2值时，将所述活动图像逐行扫描信号作为所述逐行扫描视频信号输出。

7.如权利要求6中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述输出电路在所述活动量处于所述第1值与所述第2值之间时，以基于所述活动量的比率组合所述活动图像逐行扫描信号和静止图像逐行扫描信号，将组合的信号作为所述逐行扫描视频信号输出。

8.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述输出电路在所述活动量为行间间隔以下时，使所述静止图像逐行扫描信号的比率为0.5以上。

9.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述多个隔行扫描视频信号包含与连续的第1～第4场对应的第1～第4隔行扫描视频信号，

所述第1组合的多个隔行扫描视频信号包含所述第1～第3隔行扫描视频信号，

所述第2组合的多个逐行扫描视频信号包含所述第2～第4隔行扫描视频信号。

10.如权利要求9中所述的图像变换装置，其特征在于，

由当前行信号和插补信号构成所述第1逐行扫描产生电路产生的所述第1逐行扫描信号，

用所述第2隔行扫描视频信号产生所述第1逐行扫描信号的当前行信号，

用所述第1隔行扫描视频信号和所述第3隔行扫描视频信号的运算值产生所述第1逐行扫描信号的插补行信号，

由当前信号和插补信号构成所述第2逐行扫描产生电路产生的所述第2逐行扫描信号，

用所述第3隔行扫描视频信号产生所述第2逐行扫描信号的当前行信号，

用所述第2隔行扫描视频信号和所述第4隔行扫描视频信号的运算值产生所述第2逐行扫描信号的插补行信号。

11.如权利要求10中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述第1隔行扫描视频信号和所述第3隔行扫描视频信号的运算值是所述第1和第3隔行扫描视频信号对应的像素及其周边像素的运算值，

所述第2隔行扫描视频信号和所述第4隔行扫描视频信号的运算值是所述第2和第4隔行扫描视频信号对应的像素及其周边像素的运算值。

12.如权利要求10中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述第1隔行扫描视频信号和所述第3隔行扫描视频信号的运算值是所述第1和第3隔行扫描视频信号对应的像素平均值，

所述第2隔行扫描视频信号和所述第4隔行扫描视频信号的运算值是所述第2和第4隔行扫描视频信号对应的像素的平均值。

13.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述活动计算电路在所述第1逐行扫描产生电路产生的第1逐行扫描信号与所述第2逐行扫描产生电路产生的第2逐行扫描信号之间比较关注像素的值，并比较关注像素与其周边的像素的值，将该比较结果作为活动量输出。

14.如权利要求9中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述活动计算电路运算所述第2逐行扫描信号的插补行信号的关注像素值、所述关注像素所对应的所述第1逐行扫描信号的当前行信号的像素值以及所述当前行信号的像素的上下插补行信号的像素值，将该运算结果作为活动量输出，并且/或者运算所述第1逐行扫描信号的插补行信号的关注像素值、所述关注像素所对应的所述第2逐行扫描信号的当前行信号的像素值以及当前行信号的像素的上下插补行信号的像素值，将该运算结果作为活动量输出。

15.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

还具有像素形成电路，该电路由使用所述第1逐行扫描产生电路产生的所述第1逐行扫描信号的插补处理产生行间插补像素，并输出含有所述第1逐行扫描信号中的像素和插补像素的第1插补信号；

所述活动计算电路根据所述第1像素形成电路输出的所述第1插补信号和所述第2逐行扫描产生电路产生的所述第2逐行扫描信号，计算像素的垂直方向的所述活动量。

16.如权利要求2中所述的图像变换装置，其特征在于，

还具有判断电路，该电路分别计算与多个场对应的多个隔行扫描视频信号中的关注像素及其周边像素的值的平均值，根据所述计算后得到的平均值，判断所述静止图像逐行扫描信号的适用或不适用；

所述输出电路在所述判断电路的判断结果为不适用时，将所述活动图像逐行扫描信号作为所述逐行扫描视频信号输出。

17.如权利要求16中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述判断电路分别计算与所述多个场对应的多个隔行扫描视频信号的关注像素及其周边像素的值的最大值和最小值，根据所述计算后得到的平均值、最大值和最小值判断所述静止图像逐行扫描信号的适用和不适用。

18.如权利要求16中所述的图像变换装置，其特征在于，

所述判断电路在所述计算后得到的平均值各自的差大于规定值、所述计算后得到的同一场的最大值与最小值的各差值小于规定值时，将所述静止图像逐行扫描信号判断为不适用。

19.一种图像变换方法，是将输入的隔行扫描视频信号变换成逐行扫描视频信号的图像变换方法，其特征在于，具有

利用基于所述输入的隔行扫描视频信号的运算产生逐行扫描信号的步骤、

根据所述产生的逐行扫描信号计算图像的垂直方向的活动量的步骤、

利用静止图像处理从所述输入的隔行扫描视频信号产生静止图像逐行扫描信号的步骤、

利用活动图像处理从所述输入的隔行扫描视频信号产生活动图像逐行扫描信号的步骤、以及

在所述计算得到的垂直方向的活动量小于第1值时输出所述静止图像逐行扫描信号的步骤。

20.如权利要求19中所述的图像变换方法，其特征在于，

所述逐行扫描信号产生步骤包含：根据所述输入的隔行扫描视频信号产生分别与连续的多个场对应的多个隔行扫描视频信号的步骤、根据所述多个隔行扫描视频信号中第1组合的多个隔行扫描视频信号产生所述第1逐行扫描信号的步骤以及、根据所述多个隔行扫描视频信号中与所述第1组合不同的第2组合的多个隔行扫描视频信号产生所述第2逐行扫描信号的步骤，

所述活动计算步骤根据所述产生的第1逐行扫描信号和所述产生的第2逐行扫描信号，计算所述活动量。

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