CN1832564A - 图像处理装置和方法 - Google Patents

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CN1832564A CNA2006100568547A CN200610056854A CN1832564A CN 1832564 A CN1832564 A CN 1832564A CN A2006100568547 A CNA2006100568547 A CN A2006100568547A CN 200610056854 A CN200610056854 A CN 200610056854A CN 1832564 A CN1832564 A CN 1832564A
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Abstract

这里公开了一种用于将隔行信号转换为逐行信号的图像处理装置，所述隔行信号包括被转换以与输入视频信号的帧率相匹配的转换后信号，其中原始图像基于预定的顺序被排列为所述视频信号，所述图像处理装置包括：场内插信号生成装置，用于通过在当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处内插信号生成逐行场内插信号，所述当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处的所述信号属于所述当前场之前的一场和所述当前场之后的一场二者中的一个；以及重像检测装置，用于确定所述场内插信号中的像素是否形成重像的一部分；其中所述重像检测装置将被判断为形成所述场内插信号中的重像一部分的像素的至少一个像素替换为预定的替换信号。

Description

图像处理装置和方法
技术领域
本发明涉及适用于将隔行信号(interlaced signal)转换为逐行信号(progressive signal)的图像处理装置和方法，所述隔行信号包括通过3-2下拉、2-2下拉等被转换为隔行信号并且经过编辑处理获得的转换后信号。
背景技术
诸如NTSC信号、高清晰度电视信号等标准视频信号都是隔行信号。图9A、9B和9C的示意图示出了扫描线结构，图9A代表隔行信号，图9B代表逐行信号，图9C代表通过扫描线内插将隔行信号转换为逐行信号而获得的信号。此外，图9中的圆圈符号(o)代表扫描线，图9中的交叉符号(x)代表内插的扫描线。
在图9中，垂直方向V是屏幕的垂直方向，水平方向t是时间方向。如图9A所示，一帧隔行信号由两场形成，这两场在时间方向和垂直方向上相对平移。另一方面，逐行信号的扫描线结构没有变化，如图9B所示。在隔行信号的情形下，当图像的垂直方向上的高频分量增加时，会发生诸如线抖动等隔行干扰。相反，逐行信号则不受隔行干扰的影响。
如图9C所示，存在一种用于消除隔行干扰的处理方法，其使用相邻的扫描线在因隔行而离散减少的部分中内插扫描线，从而将隔行信号转换为逐行信号。这种处理方法被称为逐行转换或倍密度转换。
在从普通视频获得隔行信号的情形下，用于逐行转换的扫描线内插通过运动自适应型内插处理来完成。具体而言，如图10所示，当图像静止时，通过使用信号PA和PB的平均值作为代表新像素(用交叉符号(x)表示)的信号PQ执行场间内插来形成新扫描线，信号PA和PB代表前一场和后一场中的像素。另一方面，当图像运动时，通过使用代表垂直相邻像素的信号PC和PD的平均值作为代表新像素(用交叉符号(x)表示)的信号PQ执行场内内插来形成新扫描线。因此，当图像静止时，可获得很好的转换后图像质量，其几乎没有失真并且分辨率很高。但是，当图像运动时，转换后图像质量变差，具有很大的失真和低分辨率。
在将被转换为逐行信号的输入信号包括源于胶片视频(film video)的转换后信号(该信号通过3-2下拉、2-2下拉等被转换)的情形下，通过对源于胶片视频的部分采用与运动自适应型内插处理不同的方法，即使在图像运动时也可以获得很好的转换后图像质量。3-2下拉是一种帧率转换，如图11所示。具体而言，3-2下拉被用作为将速率为每秒24帧或其他速率的胶片视频的逐行信号A、B、C……(此后在适当时称为“帧A、B、C……”)转换为速率为每秒60场的NTSC系统的隔行信号a、a’、a、b’、b、c’、c、c’……(此后在合适时称为“场a、a’、a……”)。此外，图11中“’”的存在与否表明奇数场和偶数场之间的差别。另一方面，2-2下拉是如图12所示的帧率转换。具体而言，2-2下拉被用作为将例如速率为每秒30帧的胶片视频的逐行信号A、B、C……转换为速率为每秒60场的NTSC系统的隔行信号a、a’、b、b’、c、c’……。
如图11和图12所示，3-2下拉将一幅图像作为初始相同的帧划分为3或2场，而2-2下拉将一幅图像作为初始相同的帧划分为2场。因此，当知道通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的那一部分的3-2样式或2-2样式时，即知道下拉序列时，可通过使用从同一帧生成的相邻场执行场内插来将该隔行信号转换为逐行信号，不论图像是静止的还是运动的。场内插是与图10所示的场间内插不同但是类似于场间内插的内插方法，其通过将前一场的信号PA或后一场的信号PB设置为代表新像素的信号PQ来生成新扫描线。因此，在转换后，可获得很好的图像质量，其几乎没有失真而且分辨率很高。上述现有技术的图像处理装置和方法例如在日本专利早期公开No.2004-343333中公开。
发明内容
有些情形下，由于在源自胶片视频的、已通过3-2下拉、2-2下拉等被转换为隔行信号的部分上执行了编辑处理，所以下拉序列被破坏。例如，当执行图11所示的3-2下拉时，隔行信号一般具有诸如场a、a’、a、b’、b、c’、c、c’、d和d’这样的序列。通过图13所示的编辑处理来切掉场c和c’的结果是，隔行信号可具有诸如场a、a’、a、b’、b、c’、d和d’这样的序列。
当下拉序列被编辑处理如此破坏的隔行信号被转换为逐行信号时，由于正在执行的场内插处理认为源于帧C的场(例如场c’、c和c’)是连续的，因此在图13中由阴影线指示的帧是由场c和场d之间的边界前后的场c’和d生成，如图13所示。但是，由于场c’和场d源自于时间轴上的不同帧，因此由场c’和场d生成的帧是梳状(comb-shaped)图像，即是重像，因此图像质量严重恶化。
此外，由于这种对序列的破坏是由编辑处理引起的，因此场c’和场d之间的边界此后将被称为编辑点。
为了解决该问题，现有技术中的转换单元相互比较将进行场内插的场c’和场d，并检测挨着场c’的场是场d而不是预期的场c。但是，当场c’和场d彼此相似时，例如当仅屏幕的一部分移动时，很难找出编辑点。因此，由场c’和场d生成帧，从而严重损害了图像质量。
鉴于现有技术中的实际状况而提出本发明。希望提供一种图像处理装置和其方法，其甚至能够将包括通过3-2下拉、2-2下拉等被转换为隔行信号并且经过编辑处理获得的转换后信号的隔行信号很好地转换为逐行信号，而不降低图像质量。
根据本发明的实施例，提供了一种用于将隔行信号转换为逐行信号的图像处理装置，所述隔行信号包括被转换以与输入视频信号的帧率相匹配的转换后信号，其中原始图像基于预定的顺序排列为所述视频信号，所述图像处理装置包括：场内插信号生成装置，用于通过在当前场中在与待内插的扫描线相对应的位置处内插信号而生成逐行场内插信号，所述当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处的所述信号属于所述当前场之前的一场或所述当前场之后的一场二者中的一个；以及重像检测装置，用于确定所述场内插信号中的像素是否形成重像的一部分；其中所述重像检测装置将被判断为形成所述场内插信号中的重像一部分的像素的至少一个像素替换为预定的替换信号。
根据本发明的实施例，提供了一种图像处理方法，用于将隔行信号转换为逐行信号，所述隔行信号包括被转换以与输入视频信号的帧率相匹配的转换后信号，其中原始图像按照预定的顺序被排列为所述视频信号，所述图像处理方法包括以下步骤：场内插信号生成步骤，通过在当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处内插信号而生成逐行场内插信号，所述当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处的所述信号属于所述当前场之前的一场和所述当前场之后的一场二者中的一个；重像检测步骤，确定所述场内插信号中的像素是否形成所述场内插信号的重像的一部分；以及替换步骤，将在所述重像检测步骤中被判断为形成所述场内插信号中的重像一部分的像素的至少一个像素替换为预定的替换信号。
转换后信号例如是通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的信号。
根据本发明实施例的图像处理装置及其方法甚至可以将包括通过3-2下拉、2-2下拉等被转换为隔行信号的转换后信号并且转换后信号的一部分图像受到编辑处理后获得的隔行信号很好地转换为逐行信号，而不降低图像质量。
结合以示例的形式描述了本发明优选实施例的附图，从下面的描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将从以下描述中变得更清楚。
附图说明
图1是示出了根据一个实施例的图像处理装置的配置概况的示例的示意图；
图2是示出了图像处理装置中的逐行转换单元的内部配置的示例的示意图；
图3是示出了逐行转换单元中的下拉差错检测单元的内部配置的示例的示意图；
图4是示出了线延迟信号的位置的示意图；
图5是示出了下拉差错检测单元中的重像检测单元的内部配置的示例的示意图；
图6是示出了逐行转换单元中的下拉差错检测单元的内部配置的另一示例的示意图；
图7是示出了5条线的二进制样式的示例的示意图；
图8是用于辅助说明逐行转换单元的处理过程的流程图；
图9A、9B和9C是示出了各种扫描线结构的示意图，图9A代表隔行信号，图9B代表逐行信号，图9C代表通过扫描线内插将隔行信号转换为逐行信号所获得的信号；
图10是用于辅助说明场间内插和场内内插的示意图；
图11是用于辅助说明3-2下拉的示意图；
图12是用于辅助说明2-2下拉的示意图；以及
图13是用于辅助说明当通过3-2下拉被转换为隔行信号并且经过编辑处理获得的隔行信号被转换为逐行信号时的一个问题的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述应用本发明的具体实施例。该实施例是本发明在图像处理装置及其方法上的应用，其甚至可将包括通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号并且经过编辑处理获得的转换后信号的隔行信号很好地转换为逐行信号，而不会降低图像质量。
图1示出了根据本实施例的图像处理装置的配置概况的示例。如图1所示，根据本实施例的图像处理装置100包括前端图像处理单元10、逐行转换单元11、显示器件驱动电路12和显示器件13。
从各种信号源向前端图像处理单元10提供视频信号，例如NTSC信号、PAL信号或来自BS数字调谐器的HDTV信号。此外，视频信号的格式是诸如525i(具有525行的隔行信号)、625i、1125i等隔行信号的格式。
逐行转换单元11将525i信号转换为525p信号(具有525行的逐行信号)，将625i信号转换为625p信号，将1125i信号转换为1125p信号。此时，逐行转换单元11甚至可将包括通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号并且经过编辑处理获得的转换后信号的隔行信号很好地转换为逐行信号，而不会降低图像质量，后面将会进行描述。逐行转换单元11将所得到的逐行信号提供给显示器件驱动电路12。
显示器件驱动电路12驱动显示器件13，以显示从逐行转换单元11提供的逐行信号。诸如阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器等各种显示器件都可被用作为显示器件13。
此外，显示器件驱动电路12可包括分辨率转换电路，用于将标准分辨率或低分辨率图像转换为包括标准分辨率或低分辨率图像中所不包括的高频分量的高分辨率图像。这种分辨率转换电路例如在日本专利早期公开No.Hei 7-193789或日本专利早期公开No.Hei 11-55630中描述。
图2示出了上述逐行转换单元11的内部配置示例。从前端图像处理单元10输入的隔行信号作为当前信号被提供给逐行转换单元11中的多个模块。该当前信号被场延迟器件20延迟一场的时间，以便转换为past-1信号，然后被场延迟器件21再延迟一场的时间，以便转换为past-2信号。
运动检测单元22使用当前信号、past-1信号和past-2信号执行运动检测。运动检测确定过程使用运动检测确定历史，该历史数据指示了存储在存储器23中的像素过去是运动还是静止的。运动检测单元22将运动检测的结果提供给运动自适应型内插信号生成单元24。运动自适应型内插信号生成单元24在运动检测结果的基础上执行场间内插或场内内插，以生成逐行运动自适应型内插信号。具体而言，当图像静止时，运动自适应型内插信号生成单元24通过使用前一场和后一场中的像素的平均值作为新像素来执行场间内插，从而生成新扫描线。另一方面，当图像运动时，运动自适应型内插信号生成单元24通过使用与新像素垂直相邻的像素的平均值作为新像素来执行场内内插，从而生成新扫描线。运动自适应型内插信号生成单元24将生成的运动自适应型内插信号提供给内插信号选择单元26和下拉差错检测单元28。
下拉检测单元25从当前信号、past-1信号和past-2信号来检测3-2下拉或2-2下拉，从而检测正被处理的场是源自于胶片视频的场。具体而言，当正被处理的场是通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的一部分的场时，总是存在一个相邻的场是源自于同一帧。因此，可例如通过在是否存在场间运动(场之间的相关)的基础上检测场序列，来检测3-2下拉或2-2下拉。下拉检测单元25将下拉检测的结果提供给内插信号选择单元26和下拉差错检测单元28。
此外，下拉检测单元25内具有状态转换模型。当检测3-2下拉或2-2下拉时，下拉检测单元25将状态转换模型从视频图片状态转换到胶片图片状态。例如，当检测3-2下拉时，下拉检测单元25使对应于源自同一帧的3场或2场的五个状态作为胶片图片状态发生转换。通过使用这样的状态转换模型，下拉检测单元25确定当前正被处理的场在序列中的位置，在该序列中，3场和2场彼此交替。此外，当后面将要描述的复位信号从下拉差错检测单元28被提供时，即使下拉检测单元25正在进行胶片图片状态转换，下拉检测单元25也使状态转换模型返回视频图片状态，以便再次检测3-2下拉或2-2下拉。
内插信号选择单元26在运动自适应型内插信号、当前信号、past-2信号和下拉检测结果的基础上确定内插信号。具体而言，当被处理的场是通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的一部分的场时，总是存在一个相邻的场是源自于同一帧。因此，内插信号选择单元26将从所述同一帧生成的场的信号(当前信号或past-2信号)作为内插信号提供给倍速转换单元27。当正被处理的场不是通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的一部分的场时，内插信号选择单元26将运动自适应型内插信号生成单元24的输出信号作为内插信号提供给倍速转换单元27。倍速转换单元27以两倍于输入信号的速率顺序读取内插信号和past-1信号，从而将内插信号和past-1信号转换为逐行场内插信号。倍速转换单元27将场内插信号提供给下拉差错检测单元28。
现有技术中的逐行转换单元向显示器件驱动电路12原样地提供该场内插信号。但是，当通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的一部分的下拉序列被破坏时，从编辑点前后的场生成的帧是重像，因此图像质量严重下降。
因此，本实施例的逐行转换单元11在倍速转换单元27之后的级上具有下拉差错检测单元28。下拉差错检测单元28评估场内插信号。在检测重像差错时，下拉差错检测单元28用运动自适应型内插信号替换场内插信号。具体而言，下拉差错检测单元28基于以像素为单位的四周像素信息来检测重像差错。当检测到重像差错时，下拉差错检测单元28以像素为单位用运动自适应型内插信号替换场内插信号。当被判断为重像差错的像素数量达到预定阈值时，下拉差错检测单元28选择运动自适应型内插信号用于所有后续的像素或线。此外，仅当下拉检测单元25确定正被处理的场是通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的一部分的场，并且内插信号选择单元26使用当前信号或past-2信号作为将被内插的像素时，该重像检测才被执行。
图3示出了下拉差错检测单元28的内部配置的示例。从倍速转换单元27提供的场内插信号被线延迟器件30延迟了与一条线相对应的时间。场内插信号还被每个线延迟器件31、32和33延迟了与一条线相对应的时间。最后，获得信号A、B、C、D和E。图4示出了信号A、B、C、D和E之间的位置关系。此外，图中的虚线代表通过场内插生成的扫描线，图中的直线代表原样的输入信号的扫描线。
当通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的一部分经受逐行转换时，在逐行转换后彼此相邻的线应当具有强相关性，因为相邻的线原本形成同一帧(原始帧)。另一方面，当下拉序列被编辑处理破坏，并且通过源自不同帧(原始帧)的两个场生成帧时，在隔行信号时彼此垂直相邻的线(即在逐行信号时交替的线)将比在逐行信号时彼此垂直相邻的线具有更强的相关性。具有图3的配置的下拉差错检测单元28使用该相关差别来确定是否发生了重像。
差值绝对值计算单元34到37计算相邻线之间的像素数据差值的绝对值。具体而言，差值绝对值计算单元34计算信号A和信号B之间的差值的绝对值。差值绝对值计算单元35计算信号B和信号C之间的差值的绝对值。类似地，差值绝对值计算单元36计算信号C和信号D之间的差值的绝对值。差值绝对值计算单元37计算信号D和信号E之间的差值的绝对值。一线差值绝对值平均值计算单元38计算差值绝对值计算单元34到37计算得到的差值绝对值的平均值。一线差值绝对值平均值计算单元38将平均值提供给触发器(FF)39。当被触发器39到42提供给5个相邻像素的一线差值绝对值的平均值时，邻近平均值计算单元43计算5个相邻像素的平均值。邻近平均值计算单元43将该平均值提供给重像检测单元53。
同时，不同的绝对值计算单元44到46计算交替的线之间的像素数据的差值的绝对值。具体而言，差值绝对值计算单元44计算信号A和信号C之间的差值的绝对值。差值绝对值计算单元45计算信号B和信号D之间的差值。差值绝对值计算单元46计算信号C和信号E之间的差值。二线差值绝对值平均值计算单元47计算差值绝对值计算单元44到46计算得到的差值绝对值的平均值。二线差值绝对值平均值计算单元47将平均值提供给触发器48。当被触发器48到51提供给5个相邻像素的二线差值绝对值的平均值时，邻近平均值计算单元52计算5个相邻像素的平均值。邻近平均值计算单元52将该平均值提供给重像检测单元53。
重像检测单元53比较从邻近平均值计算单元43提供的平均值和从邻近平均值计算单元52提供的平均值。当后者较小时，即当交替线之间的相关性更强时，重像检测单元53确定发生了重像差错，并向输出选择单元55提供指示发生了重像差错的信号。此外，重像检测单元53对被判断为重像差错的像素进行计数。当计数值已达到预定阈值时，重像检测单元53将指示计数值已达到预定阈值的信号提供给输出选择单元55，并将复位信号如上所述地提供给下拉检测单元25。此外，重像检测单元53在图像的V周期(V-period)复位计数值。
图5示出了重像检测单元53的内部配置的示例。重像确定单元60比较从邻近平均值计算单元43提供的平均值和从邻近平均值计算单元52提供的平均值。当后者较小时，即当交替线之间的相关性更强时，重像确定单元60确定发生了重像差错，并向计数器61和或电路(OR circuit)64提供指示发生了重像差错的信号。计数器61对被判断为重像差错的像素进行计数，并将计数值提供给比较单元62。比较单元62将当前计数值和预定阈值的比较结果提供给锁存电路63。当计数值已达到预定阈值时，指示计数值已达到预定阈值的信号从锁存电路63被提供给或电路64。此外，当计数值已达到预定阈值时，很有可能下拉序列被破坏。因此，为了复位下拉检测单元25的状态转换模型，上述复位信号从锁存电路63被提供给下拉检测单元25。或电路64将作为从重像确定单元60提供的信号和从锁存电路63提供的信号的逻辑和的信号提供给输出选择单元55。此外，计数器61、比较单元62和锁存电路63在图像的V周期(V-period)被复位。
返回图3，向输出选择单元55提供被二线延迟器件54延迟了对应于两条线的时间的运动自适应型内插信号、信号C和下拉检测的结果。当指示发生了重像差错的信号从重像检测单元53被提供给输出选择单元55时，输出选择单元55将信号C(场内插信号)中的像素替换为运动自适应型内插信号中相同位置的像素，并输出结果，从而避免出现重像差错。此外，当指示计数值已达到预定阈值的信号从重像检测单元53被提供到输出选择单元55时，输出选择单元55被固定为选择运动自适应型内插信号用于所有后续的像素或线，从而避免出现重像差错。此外，当下拉检测单元25在被复位后再次检测到3-2下拉或2-2下拉并将下拉检测的结果提供给输出选择单元55时，该固定关系被取消。
图6示出了下拉差错检测单元28的内部配置的另一示例。如图3所示，从倍速转换单元27提供的场内插信号被线延迟器件70延迟对应于一条线的时间。场内插信号还被线延迟器件71、72和73中的每一个延迟对应于一条线的时间。最后获得信号A、B、C、D和E。
平均值计算单元74计算信号A、B、C、D和E的平均值。二进制化单元75将信号A、B、C、D和E转换为二进制信号A’、B’、C’、D’和E’。具体而言，例如，当像素数据大于信号A、B、C、D和E的平均值时，二进制化单元75将像素数据转换为“1”。例如，当像素数据小于信号A、B、C、D和E的平均值时，二进制化单元75将像素数据转换为“0”。当5条线的二进制样式与预定样式匹配时，重像检测单元76确定出现了重像差错。
图7示出了5条线的二进制样式的示例。当5条线的二进制样式与图7所示的样式(1，0，1，0，1)或(0，1，0，1，0)匹配时，即当交替的线之间的相关性较强时，重像检测单元76确定存在重像差错，并将确定结果提供给触发器77。当被触发器77到80提供给对同一扫描线上5个相邻像素的重像确定结果时，邻近综合重像检测单元81根据5个相邻像素的确定结果综合地确定是否出现重像差错。当邻近综合重像检测单元81确定出现了重像时，邻近综合重像检测单元81将指示出现了重像的信号提供给输出选择单元83。例如，当5个相邻像素的二进制样式都与上述重像样式匹配时，邻近综合重像检测单元81确定出现了重像差错。此外，邻近综合重像检测单元81对被判断为重像差错的像素进行计数。当计数值已达到预定阈值时，邻近综合重像检测单元81将指示计数值已达到预定阈值的信号提供给输出选择单元83，并将上述复位信号提供给下拉检测单元25。此外，邻近综合重像检测单元81在图像的V周期复位计数值。
向输出选择单元83提供被二线延迟器件82延迟了对应于两条线的时间的运动自适应型内插信号、信号C和下拉检测的结果。当指示发生了重像差错的信号从邻近综合重像检测单元81被提供给输出选择单元83时，输出选择单元83将信号C(场内插信号)中的像素替换为运动自适应型内插信号中相同位置的像素，并输出结果，从而避免出现重像差错。此外，当指示计数值已达到预定阈值的信号从邻近综合重像检测单元81被提供到输出选择单元83时，输出选择单元83被固定为选择运动自适应型内插信号用于所有后续的像素或线，从而避免出现重像差错。此外，当下拉检测单元25在被复位后再次检测到3-2下拉或2-2下拉并将下拉检测的结果提供给输出选择单元83时，该固定关系被取消。
下面将参照图8的流程图描述上述逐行转换单元11的处理过程。在第一步骤S1，输入每一场的视频信号。在步骤S2，通过检测3-2下拉或2-2下拉来确定正被处理的场是不是源于胶片视频的场。当未检测到3-2下拉或2-2下拉时，该场源于普通视频。因此，在步骤S3，视频信号被运动自适应型内插处理转换为逐行信号。然后，处理进行到步骤S13。另一方面，当检测到3-2下拉或2-2下拉时，该场源于胶片视频。因此，在步骤S4，视频信号被场内插处理转换为逐行信号。然后，处理进行到步骤S5。
在步骤S5，以像素为单位检测是否出现了重像差错。当在步骤S6确定出现了重像差错时，处理进行到步骤S7。当在步骤S6确定未出现重像差错时，处理进行到步骤S10。
在步骤S7，计数器的计数值递增。在步骤S8，确定计数值是否已达到预定阈值。当计数值尚未达到预定阈值时，在步骤S9，像素被替换为运动自适应型内插信号中同一位置的像素。处理进行到步骤S10。在步骤S10，确定是否存在下一像素。当存在下一像素时，在步骤S11，处理进行到下一像素，然后返回步骤S5。当不存在下一像素时，处理进行到步骤S13。另一方面，在步骤S8，当计数值已达到预定阈值时，像素被替换为运动自适应型内插信号中同一位置的像素，并且在步骤S 12运动自适应型内插信号被选择用于所有后续的像素或线。此外，下拉检测单元25的状态转换模型被复位。处理进行到步骤S13。
在步骤S13，确定是否存在下一场。当存在下一场时，计数器在步骤S14被复位。然后处理返回步骤S1。当不存在下一场时，处理结束。
如上所述，当包括通过3-2下拉或2-2下拉被转换为隔行信号的转换后信号并且经过编辑处理获得的隔行信号被转换为逐行信号时，本实施例中的逐行转换单元11生成场内插信号和运动自适应型内插信号，以像素为单位检测场内插信号中的重像差错，将被判断为重像差错的像素替换为运动自适应型内插信号中相同位置的像素，并且在被判断为重像差错的像素数已达到预定阈值时选择运动自适应型内插信号以用于后续的像素或线。因此可避免严重降低图像质量的重像差错，并生成更高质量的逐行信号。
注意，本发明并不仅限于上述实施例，而是可在不脱离本发明的精神的情况下作出各种修改。
例如，虽然上述实施例使用5条垂直线和5个水平像素的信息来执行重像差错检测，但是本发明并不限于此，线的数量和像素的数量可增加或减少。
此外，虽然在上述实施例中，描述了帧率为每秒60场的情形，但是本发明并不限于此，而是可广泛应用于基于各种帧的具有所需帧率的信号，例如以每秒50场的帧率显示的PAL信号。
此外，通过在除3-2下拉或2-2下拉以外的预定序列的基础上安排原始图像的图片，本发明可广泛应用于帧率被改变的信号。
此外，已描述了这样的实施例，其中当下拉检测单元25检测到重像差错时，场内插信号被替换为运动自适应型内插信号。但是，本发明并不限于此。例如，场内插信号可被替换为只是通过场内内插获得的信号。因此，本发明可广泛应用于场内插信号被替换为另一个信号以矫正重像的情形。
本领域的技术人员应当理解，依赖于设计需要和其他因素，可作出各种修改、组合、子组合和替换，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
本发明包含与2005年3月9日向日本专利局提交的日本专利申请JP2005-066052有关的主题，其全部内容通过引用包含于此。

Claims (22)

1.一种用于将隔行信号转换为逐行信号的图像处理装置，所述隔行信号包括被转换以与输入视频信号的帧率相匹配的转换后信号，其中原始图像按照预定的顺序被排列为所述视频信号，所述图像处理装置包括：
场内插信号生成装置，用于通过在当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处内插信号而生成逐行场内插信号，所述当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处的所述信号属于所述当前场之前的一场和所述当前场之后的一场二者中的一个；以及
重像检测装置，用于确定所述场内插信号中的像素是否形成重像的一部分；
其中所述重像检测装置将被判断为形成所述场内插信号中的重像一部分的像素的至少一个像素替换为预定的替换信号。
2.如权利要求1所述的图像处理装置，
其中如果被判断为形成所述重像的若干部分的像素的像素数量达到预定阈值，则所述重像检测装置用所述替换信号替换所述场内插信号中在所述预定阈值被达到之后将被输出的像素或线的信号。
3.如权利要求1所述的图像处理装置，
其中所述转换后信号是通过3-2下拉和2-2下拉之一被转换为隔行信号的信号。
4.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括内插信号生成装置，用于通过以下两种内插方式之一来生成逐行内插信号，所述两种内插方式分别是：从位于当前场中待内插的扫描线的上方和下方的扫描线进行的场内内插，和从所述当前场之前的一场和所述当前场之后的一场中与待内插的扫描线相对应的位置处的信号进行的场间内插，
其中当所述重像检测装置确定某一像素形成重像的一部分时，所述重像检测装置用所述内插信号生成装置生成的所述内插信号来替换该像素。
5.如权利要求4所述的图像处理装置，
其中所述内插信号生成装置具有运动检测装置，用于检测所述当前场的图像的时间性运动，
当所述运动检测装置检测到运动时，所述内插信号生成装置通过所述场内内插来生成所述内插信号，并且
当所述运动检测装置未检测到运动时，所述内插信号生成装置通过所述场间内插来生成所述内插信号。
6.如权利要求1所述的图像处理装置，
其中基于包括所述场内插信号中的目标像素所属的扫描线在内的多条连续扫描线中的预定像素之间的相关性，所述重像检测装置确定所述目标像素是否是形成所述重像的一部分的像素。
7.如权利要求6所述的图像处理装置，
其中基于与包括所述目标像素的扫描线相正交的直线上的预定像素之间的相关性，所述重像检测装置确定所述目标像素是否是形成所述重像的一部分的像素。
8.如权利要求6所述的图像处理装置，
其中如果所述多条扫描线中的交替扫描线的像素之间的相关性比所述多条扫描线中的相邻扫描线的像素之间的相关性强，则所述重像检测装置确定所述目标像素是形成所述重像一部分的像素。
9.如权利要求6所述的图像处理装置，
其中所述重像检测装置获得包括所述目标像素的相同扫描线上的多个连续像素的所述相关性，并确定所述目标像素是否是形成所述重像的一部分的像素。
10.如权利要求1所述的图像处理装置，
其中所述重像检测装置获得这样的二进制样式，其中与包括所述场内插信号中的目标像素所属的扫描线在内的多条连续扫描线中的包括所述目标像素的扫描线正交的直线上的多个像素被分类为两个值，基于所述二进制样式，所述重像检测装置确定所述目标像素是否是形成所述重像的一部分的像素。
11.如权利要求10所述的图像处理装置，
其中所述重像检测装置以下方法来获得所述二进制样式，所述方法为：基于与包括所述目标像素的扫描线正交的直线上的多个像素的像素值和所述多个像素的像素值的平均值之间在大小上的关系，将所述多个像素分类为两个值。
12.如权利要求10所述的图像处理装置，
其中所述重像检测装置获得包括所述目标像素的相同扫描线上的多个连续像素的所述二进制样式，并确定所述目标像素是否是形成所述重像的一部分的像素。
13.一种图像处理装置，包括：
第一内插单元，用于通过对输入的隔行信号进行内插处理来生成逐行内插信号；
相关性检测单元，用于检测包括所述逐行内插信号中的目标像素所属的扫描线在内的多条连续扫描线中的相邻扫描线的像素之间的相关性和交替扫描线的像素之间的相关性；以及
替换单元，用于如果所述交替扫描线的像素之间的相关性比所述相邻扫描线的像素之间的相关性强，则至少将所述目标像素替换为预定替换信号。
14.如权利要求13所述的图像处理装置，还包括第二内插单元，用于由所述输入的隔行信号生成与所述第一内插单元生成的所述逐行内插信号不同的逐行内插信号，
其中所述替换信号是所述第二内插单元生成的所述内插信号。
15.如权利要求13所述的图像处理装置，还包括序列检测单元，用于基于输入的隔行信号中各场之间的相关性来检测场序列，
其中如果所述序列检测单元检测到预定的场序列，则所述第一内插单元的所述内插信号被提供给所述相关性检测单元。
16.如权利要求15所述的图像处理装置，
其中如果所述序列检测单元未检测到所述预定场序列，则所述替换信号被提供给所述相关性检测单元。
17.如权利要求16所述的图像处理装置，还包括第二内插单元，用于由所述输入的隔行信号生成与所述第一内插单元生成的所述逐行内插信号不同的逐行内插信号，
其中所述替换信号是所述第二内插单元生成的所述内插信号。
18.如权利要求16所述的图像处理装置，
其中所述第一内插单元生成场内插信号，并且
所述第二内插单元生成运动自适应型内插信号。
19.一种图像处理方法，用于将隔行信号转换为逐行信号，所述隔行信号包括被转换以与输入视频信号的帧率相匹配的转换后信号，其中原始图像基于预定的顺序被排列为所述视频信号，所述图像处理方法包括以下步骤：
通过在当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处内插信号而生成逐行场内插信号，所述当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处的所述信号属于所述当前场之前的一场和所述当前场之后的一场二者中的一个；
确定所述场内插信号中的像素是否形成所述场内插信号的重像的一部分；以及
将在所述重像检测步骤中被判断为形成所述场内插信号中的重像一部分的像素的至少一个像素替换为预定的替换信号。
20.如权利要求19所述的图像处理方法，
其中在所述替换步骤中，如果被判断为形成所述重像的若干部分的像素的像素数量达到预定阈值，则所述场内插信号中将在所述预定阈值被达到后输出的像素或线的信号被替换为所述预定的替换信号。
21.一种图像处理方法，包括以下步骤：
通过对输入的隔行信号进行内插处理来生成逐行内插信号；
检测包括所述逐行内插信号中的目标像素所属的扫描线在内的多条连续扫描线中的相邻扫描线的像素之间的相关性和交替扫描线的像素之间的相关性；以及
如果所述交替扫描线的像素之间的相关性比所述相邻扫描线的像素之间的相关性强，则至少将所述目标像素替换为预定的替换信号。
22.一种用于将隔行信号转换为逐行信号的图像处理装置，所述隔行信号包括被转换以与输入视频信号的帧率相匹配的转换后信号，其中原始图像基于预定的顺序被排列为所述视频信号，所述图像处理装置包括：
场内插信号生成器，该生成器通过在当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处内插信号而生成逐行场内插信号，所述当前场中与待内插的扫描线相对应的位置处的所述信号属于所述当前场之前的一场和所述当前场之后的一场二者中的一个；以及
重像检测器，该检测器确定所述场内插信号中的像素是否形成重像的一部分；
其中所述重像检测器将被判断为形成所述场内插信号中的重像一部分的像素的至少一个像素替换为预定的替换信号。
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