DE69726552T2

DE69726552T2 - Bildverarbeitungsgerät und -verfahren

Info

Publication number: DE69726552T2
Application number: DE69726552T
Authority: DE
Inventors: Akira Shinagawa-ku Shirahama; Shinichiro Shinagawa-ku Miyazaki; Takeshi Shinagawa-ku Ohno; Nobuo Shinagawa-ku Ueki
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: KR100497556B1; US6219104B1; KR19980064554A; CN1187656A; CN1103090C; EP0851388A3; MY119346A; EP0851388A2; DE69726552D1; EP0851388B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsgerät und ein Verarbeitungsverfahren dafür zur Ausführung eines Interpolationsprozesses bei einem Zwischenzeilen- bzw. Zeilensprungbild bzw. verschachtelten Bild.
Normalerweise wird ein Videosignal in einem Zwischenzeilen- bzw. Zeilensprung- bzw. Verschachtelungssystem verarbeitet. Wie bekannt ist bei einem mit dem Verschachtelungssystem korrespondierenden Videosignal ein Bild bzw. Rahmen aus zwei Halbbildern bzw. Feldern zusammengesetzt, die ein ungerades Feld und ein gerades Feld sind. Im ungeraden Feld ausgelassene bzw. übersprungene Zeilen werden im geraden Feld abgetastet. In diesem Fall ist die Abtaststartposition des ungeraden Feldes von der Abtaststartposition des geraden Feldes um 0,5 H (Horizontalfrequenz) als Zeitsteuerungs- bzw. Timingdifferenz verschieden. Die Timingdifferenz hält die Verschachtelungsrelation.
Andererseits gibt es Notwendigkeiten zur Vergrößerung und Reduktion von Bildern. Ein Bild wird von einem Zeilenzahlumwandlungsprozess für ein Videosignal vergrößert oder reduziert. Der Zeilenzahlumwandlungsprozess wird durch Schreiben eines Videosignals Zeile um Zeile (alle 1H) in den Feldspeicher ausgeführt. Da das Videosignal Zeile um Zeile geschrieben wird, werden das ungerade Feld und das gerade Feld in der gleichen Weise in den Feldspeicher geschrieben. In anderen Worten wird eine spezielle Zeile sowohl des ungeraden Feldes als auch des geraden Feldes bei der gleiche Adresse des Feldspeichers geschrieben. Infolgedessen findet die Abweichung der Abtaststartposition um 0,5 H nicht statt. Folglich wird im Raum des Feldspeichers die oben beschriebene Verschachtelungsrelation nicht eingehalten.
Wenn infolgedessen der Bildvergrößerungsprozess zur Erhöhung der Zeilenzahl in den Feldern durch Lesen von Daten aus dem Feldspeicher ausgeführt wird, verschlechtert sich nachteiliger Weise die resultierende Auflösung. Dies deshalb, weil beim Umwandeln der Zeilenzahl durch lineare Interpolation benachbarter zweier Zeilen im Feld die Variation der Zeilenrelation in jedem Feld den Interpolationsprozess nachteilig beeinflusst. Wird jedoch der Bildreduzierungsprozess zur Erniedrigung der Zeilenzahl in den Feldern ausgeführt, tritt ein solches Problem nicht auf.
Infolgedessen wird konventionell beim Lesen einer Zeile aus dem Feldspeicher das Lesetiming zwischen den Feldern für die Verschachtelungszeitperiode (das heißt 0,5 H) variiert. Auf diese Weise wurde das Problem der Verschlechterung der Auflösung beim Vergrößerungsprozess gelöst. Dieses Verfahren ist effektiv, wenn die Zeilenzahl ein Ganzzahligfaches (beispielsweise zweifach) erhöht wird.
Die 7A bis 7C zeigen Beispiele, bei denen Zeilen mit um 0,5 H variierenden verschiedenen Lesezeitsteuerungen bzw. -timings gelesen und linear interpoliert werden, um die Zeilenzahl zweifach zu erhöhen. Pixel in den 7A bis 7C zeigen repräsentative Punkte, bei denen die horizontalen Positionen auf individuellen Zeilen gleich sind. Diese Darstellung ist bei anderen Zeichnungen, die folgen, angewendet. „O" stellt ein Pixel im Weißpegel dar. „X" stellt ein Pixel im Schwarzpegel dar. Pixel auf Zeilen des ungeraden Feldes und geraden Feldes sind verschachtelt. „•" stellt ein dunkles Grau dar, dessen Helligkeit 50% oder weniger beträgt. Ein schraffiertes „O" stellt ein helles Grau dar, dessen Helligkeit 50% oder mehr beträgt. In den 7A bis 7C steht die oberste ungerade Zeile beispielsweise für die erste Zeile.
Ein in der 7A gezeigtes ursprüngliches bzw. originales Signal wird derart in den Feldspeicher geschrieben, dass das originale Signal im ungeraden Feld auf die gleiche Weise wie das originale Signal in dem in 7B gezeigten geraden Feld behandelt wird. Wird die Zeilenzahl umgewandelt und zweifach erhöht, wird der Interpolationsprozess bei durch Pfeile, die wie in 7B mit diesen Pixeln korrespondieren, bezeichneten Position ausgeführt. Der Interpolationsprozess wird alle 1/2 Zeilen in jedem Feld ausgeführt. Beim Lesen eines originalen Signals wird das Timing für 0,5 H gesteuert. Infolgedessen werden in 7C gezeigte Pixel erhalten. Ein mit einem Weißpegelpixel und einem Schwarzpegelpixel interpoliertes Pixel wird ein Graupixel. Infolgedessen kann beim Umwandlungsprozess zur zweifachen Erhöhung der Zeilenzahl der Interpolationsprozess beim herkömmlichen Verfahren richtig ausgeführt werden.
Beim Umwandlungsprozess zur zweifachen Erhöhung der Zeilenzahl gibt es mehrere Verfahren. Bei einem ersten Verfahren wird ein einzelnes Rahmenbild, bei dem das ungerade Feld und das gerade Feld überlagert sind, nacheinander über zwei Felder ohne einen Feld-internen Interpolationsprozess angezeigt. Bei einem zweiten Verfahren wird jedes Feld zweimal gelesen, um die Zeilenzahl zu erhöhen. Jedoch bei diesen Verfahren wird bei dem wie in 8A gezeigten ersten Verfahren, da Bilder, die eine Verzögerung zueinander aufweisen, auf dem gleichen Schirm angezeigt werden, deren Bewegung unnatürlich. Bei dem wie in 8B gezeigten zweiten Verfahren verschlechtert sich die ausreichende Auflösung. Somit kann nicht gesagt werden, dass diese Verfahren gut sind.
Andererseits gibt es Notwendigkeiten für einen variablen Vergrößerungsprozess anstelle eines festen Vergrößerungsprozesses (beispielsweise ist das Vergrößerungsverhältnis kein ganzzahliger Wert, beispielsweise das 4/3fache des originalen Bildes). In diesem Fall kann die optimale Verschachtelungsrelation nicht aufrecht erhalten werden. Infolgedessen wird die Auflösung verschlechtert oder Zeilen werden flackern bzw. flimmern. Folglich wird die Bildqualität des resultierenden Bildes schlecht.
Die 9A bis 9C zeigen Beispiele des Resultats eines herkömmlichen Interpolationsprozesses in dem Fall, dass ein Vergrößerungsprozess für ein 4/3faches ausgeführt wurde. Wie in der 9B gezeigt geht die Verschachtelungsrelation des ungeraden Feldes und geraden Feldes in einem in einen Feldspeicher geschriebenen originalen Pixelsignal (9A) verloren. Das resultierende Signal wird in den Feldspeicher geschrieben. Wenn die Zeilenzahl umgewandelt und 4/3fach erhöht wird, wird der Interpolationsprozess bei den durch in 9B gezeigten Pfeilen bezeichneten Positionen ausgeführt. In anderen Worten wird der Interpolationsprozess alle 1/(4/3) Zeilen in jedem Feld (das heißt alle 3/4 Zeilen) ausgeführt. Beim Lesen von Daten wird das Timing für 0,5 H gesteuert. Infolgedessen werden wie in 9C gezeigte Pixel erhalten. Folglich wird, da die symmetrische Form des originalen Pixelsignals asymmetrisch wird, das resultierende Signal als Zeilen beobachtet, die flackern bzw. flimmern.
Infolgedessen wird beim herkömmlichen Verfahren, wenn Daten in den Feldspeicher geschrieben werden, die Verschachtelungsrelation nicht eingehalten. Folglich wird, wenn ein Bild mit einem Vergrößerungsverhältnis eines nicht ganzzahligen Wertes (wie beispielsweise das 4/3fache) vergrößert wird, das resultierende Bild gegenüber dem originalen Bild verschlechtert.
Eine Aufgabe wenigstens bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist es, ein Bildverarbeitungsgerät und -verfahren bereitzustellen, die das Resultat eines mit dem Verschachtelungsverhältnis des originalen Bildes zu erhaltenden Interpolationsprozesses selbst wenn der Vergrößerungsfaktor in einem Zeilenzahlumwandlungsprozess mit einem Feldspeicher zum Zugriff Zeile um Zeile auf ein Verschachtelungssignal kein ganzzahliger Wert ist erlauben.
Die europäische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. EP-A-0 477 884 offenbart ein Bildverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 hierüber und ein Bildverarbeitungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 hierüber.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 hierüber und ein Bildverarbeitungsverfahren gemäß dem Anspruch 8 hierüber bereit.
Wie unten detaillierter beschrieben wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bzw. Implementierung der Erfindung, da ein Interpolationsprozess für einen Zeilenzahlumwandlungsprozess, der mit einem für jedes Feld mit einem mit dem Abtaststartpunkt jedes ungeraden Feldes und geraden Feldes korrespondierenden Wert initialisierten und kumulierten Interpolationsintervall korrespondiert, ausgeführt wird, die Verschachtelungsrelation im Resultat des Interpolationsprozesses eingehalten.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein Blockschaltbild ist, das ein Beispiel der Struktur eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines linearen Interpolationsprozesses ist;
3A und 3B schematische Darstellungen sind, die ein Beispiel einer Abbildung eines Feldspeichers zeigen;
4 ein Blockschaltbild ist, das ein Beispiel der Struktur eines Vertikalinterpolations-Adressen/Koeffizienten-Generators zeigt;
5A bis 5C schematische Darstellungen zur Erläuterung einer Umwandlung zur zweifachen Erhöhung der Zeilenzahl sind.
6A bis 6C schematische Darstellungen zur Erläuterung einer Umwandlung zur 4/3fachen Erhöhung der Zeilenzahl sind;
7A bis 7C schematische Darstellungen zur Erläuterung einer herkömmlichen Umwandlung zur zweifachen Erhöhung der Zeilenzahl sind;
8A und 8B schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Rahmenüberlagerungsprozesses und eines zweimaligen Leseprozesses sind; und
9A bis 9C schematische Darstellungen zur Erläuterung einer herkömmlichen Umwandlung zur 4/3fachen Erhöhung der Zeilenzahl sind.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 1 zeigt ein Beispiel der Struktur eines Bildverarbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist einem Eingangsbildsignal ein Vergrößerungs/Reduktions-Verhältnis bestimmt worden. Eine lineare Interpolation wird mit benachbarten zwei Zeilen ausgeführt. Durch richtige Wahl von zu interpolierenden Positionen wird die Zwischenzeilen- bzw. Zeilensprung- bzw. Verschachtelungsrelation beibehalten, und dadurch wird die Bildqualität verbessert.
Die Zahl effektiver Zeilen in einem einzelnen Feld eines originalen Signals (V_aktiv) und die Zahl effektiver Zeilen, von denen das originale Signal umgewandelt wird (V_Größe), werden einem Dividierer 1 zugeführt. Diese Werte werden von einer Systemsteuerung bzw. einem Systemkontroller (nicht gezeigt) entsprechend einem Einstellwert eines Benutzers oder einem Einstellwert eines Systems zugeführt. Wenn die Zahl effektiver Zeilen im 252 Zeilen/50 Hz-System gleich 240 ist, wird das Bild 4/3fach vergrößert und die Zeilenzahl wird auf 320 Zeilen erhöht, V_aktiv wird gleich 240 und V_Größe wird gleich 320 Zeilen. Im Dividierer 1 wird das Vertikalinterpolationsintervall V_dp durch V_aktiv/V_Größe erhalten. Das vertikale Interpolationsintervall V_dp wird einem Vertikalinterpolations-Adressen/Koeffizienten-Generator 2 zugeführt.
Der Vertikal-Adressen/Koeffizienten-Generator 2 erzeugt eine Interpolationsvertikaladresse n und einen Vertikalinterpolationskoeffizienten q_n1 entsprechend dem empfangenen Vertikalinterpolationsintervall V_dp, dem Vertikalaustastimpuls V_blk und dem Zeilentakt f_H. Außerdem wird q_n2, das ein Einserkomplement von q_n1 ist, erzeugt. Der Prozess des Vertikal-Adressen/Koeffizienten-Generators 2 wird später beschrieben.
Wie oben beschrieben wird gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Bild durch den linearen Interpolationsprozess vergrößert/reduziert. Wie in der 2 gezeigt wird die Position eines Pixels x_n in den Koordinaten nach Vergrößerung entsprechend einem Pixel An und A_n+1 in den Ko ordinaten vor der Vergrößerung erhalten. Entsprechend dem Verhältnis intern geteilter Punkte der Pixel An und A_n+1 zum Pixel x_n werden die Daten des Pixels x_n entsprechend der Formel (1) erhalten. Als das Verhältnis intern geteilter Punkte werden der Vertikalinterpolationskoeffizient q_n1 und das Einserkomplement q_n2 verwendet. xn = qn2·An + qn1·An–1 (1)
Zeilendaten A_t werden von einem Anschluss 3 der 1 entsprechend der Abtastung des Bildsignals sukzessive zugeführt. Die Daten A_t sind aus Pixeldaten wie beispielsweise einem Luminanzsignal X, einem Farbdifferenzsignal U/V und/oder einem RGB-Signal zusammengesetzt. Falls notwendig werden die Zeilendaten A_t in einer vorhergehenden Stufe (nicht gezeigt) gefiltert.
Die Zeilendaten A_t werden in Feldspeicher 4 und 5, auf die Zeile und Zeile zugegriffen wird, geschrieben. Die Zeilenadressen der Speicher 4 und 5 weichen um eine Zeile ab. Die 3A und 3B zeigen Beispiele einer Adressenabbildung der Speicher 4 und 5. In den 3A und 3B sind Adressen für N – 1 Zeilen in der vertikalen Richtung entsprechend der Zahl effektiver Zeilen N in einem einzelnen Feld. Die Zahl (N) effektiver Zeilen in einem einzelnen Feld hängt vom Standard des Videosignals ab. Beispielsweise im Fall des 525 Zeilen 60/Hz-Systems ist die Zahl effektiver Zeilen in einem einzelnen Feld gleich 240 Zeilen. Im Fall des 625 Zeilen/50 Hz-Systems ist die Zahl effektiver Zeilen in einem einzelnen Feld gleich 288 Zeilen.
Bei diesem Beispiel werden die Zeilendaten von Zeile 1 bis Zeile (N – 1) in den in 3A gezeigten Feldspeicher 5 geschrieben. Zeilendaten von der Zeile 2 bis zur Zeile N werden in den in 3B gezeigten Feldspeicher 4 geschrieben. In anderen Worten wird in Bezug auf die gleiche Zeilenadresse n die Zeile A_n in den Feldspeicher 5 geschrieben, während die Zeile A_n–1 in den Feldspeicher 4 geschrieben wird.
Die Zeilendaten werden von der gleichen Adresse der Feldspeicher 4 und 5 entsprechend der Vertikalinterpolationsadresse n, die vom oben beschriebenen Vertikalinterpolations- Adressen/Koeffizienten-Generator 3 ausgegeben wird, gelesen. Die aus dem Feldspeicher 4 gelesenen Zeilendaten werden einem ersten Eingangsanschluss eines Multiplizierers 6a eines Summe-von-Produkt-Kalkulators 6, der aus Multiplizieren 6a und 6b und einem Addierer 6c zusammengesetzt ist, zugeführt. Die aus dem Feldspeicher 5 gelesenen Zeilendaten werden einem ersten Eingangsanschluss des Multiplizierers 6b zugeführt.
Der Interpolationskoeffizient q_n1 wird einem zweiten Eingangsanschluss des Multiplizierers 6a zugeführt. Der Interpolationskoeffizient q_n2 wird einem zweiten Eingangsanschluss des Multiplizierers 6b zugeführt. In den Multiplizierern 6a und 6b werden die Interpolationskoeffizienten und die Zeilendaten multipliziert. Die multiplizierten Resultate werden dem ersten und zweiten Eingangsanschluss des Addierers 6c zugeführt. Das addierte Resultat des Addierers 6c ist das berechnete Resultat des Summe-von-Produkt-Kalkulators 6c. Auf diese Weise berechnet der Summe-von-Prodult-Kalkulator 6 die oben beschriebene Formel (1) und erhält die Zeilendaten x_n.
Als nächstes wird der Vertikalinterpolations-Adressen/Koeffizienten-Generator 2 in der oben beschriebenen Struktur beschrieben. Bei der Ausführungsform wählt der Generator 2 die Interpolationsposition einer Zeile richtig. Die 4 zeigt ein Beispiel der Struktur des Vertikalinterpolations-Adressen/Koeffizienten-Generators 2. Das Vertikalinterpolationsintervall V_dp wird einem Anschluss 10 zugeführt. Der Zeilentakt f_H und der Vertikalaustastimpuls V_blk werden einem Anschluss 11 bzw. 12 zugeführt. Der Takt f_g ist ein Betriebstakt für Register 13 und 15, die später beschrieben werden. Der Vertikalaustastimpuls V_blk wird den Registern 13 und 15 und einem später beschriebenen Selektor 16 zugeführt.
Das dem Anschluss 10 zugeführte Vertikalinterpolationsintervall V_dp wird im Register 13 gespeichert. Das Vertikalinterpolationsintervall V_dp wird dem Register 15 durch den Addierer 14 zugeführt. Das Vertikalinterpolationsintervall wird vom Register 15 um einen einzelnen Takt f_g verzögert. Das resultierende Vertikalinterpolationsintervall V_dp wird durch den Selektor 16 einem zweiten Eingangsanschluss des Ad dierers 14 zugeführt. In anderen Worten wird das Vertikalinterpolationsintervall V_dp vom Addierer 14 kumuliert.
Andererseits wird einem Selektor 17 ein Ungerade/Gerade-Signal zur Bestimmung des Ungerade/Gerade-Feldes des Eingangsvideosignals zugeführt. Das Ungerade/Gerade-Signal ist auf „H"-Pegel, wenn das Eingangsvideosignal im ungeraden Feld ist. Das Ungerade/Gerade-Signal ist auf „L"-Pegel, wenn das Eingangsvideosignal im geraden Feld ist. Zusätzlich werden dem Selektor 17 ein mit dem Abtaststartpunkt im geraden Feld korrespondierender erster Wert und ein mit dem Abtaststartpunkt im ungeraden Feld korrespondierender zweiter Wert zugeführt. Der erste Wert und der zweite Wert sind [0, 5] bzw. [0] entsprechend 1H, das ein einzelnes Horizontalintervall repräsentiert. Entsprechend dem Ungerade/Gerade-Signal wird der erste Wert gewählt und ausgegeben, wenn das Eingangsvideosignal im ungeraden Feld ist. Wenn das Eingangsvideosignal im geraden Feld ist, wird der zweite Wert gewählt und ausgegeben. Die Ausgangsdaten werden dem Selektor 16 zugeführt.
Im Selektor 16 werden die Ausgangsdaten des Selektors 17 als Eingangsdaten in ein Vertikalaustastintervall gewählt. Auf diese Weise wird der Anfangswert bzw. initiale Wert des Registers 15 entsprechend dem Ungerade/Gerade-Signal als der erste Wert oder der zweite Wert bezeichnet. Außerdem wird das Vertikalinterpolationsintervall V_dp bei jedem Vertikalaustastintervall initialisiert. In anderen Worten ist der vom Selektro 17 entsprechend dem Ungerade/Gerade-Signal gewählte erste Wert oder zweite Wert ein mit dem Vertikalinterpolationsintervall V_dp korrespondierender Verschiebewert. Mit dem ersten Wert oder dem zweiten Wert wird der Initialisierungsprozess ausgeführt. Infolgedessen sind, wenn der erste Wert gleich [0, 5] und der zweite Wert [0] ist, die Ausgangsdaten jeder Zeile im ungeraden Feld und geraden Feld des Registers 15 im effektiven Zeilenintervall wie folgt:
ungerades Feld: 0,5, 0,5 + dp, 0,5 + 2dp, 0,5 + (n – 1)dp,
gerades Feld: 0, dp, 2dp, ..., (N – 1)dp.
Der ganzzahlige Teil der Ausgangsdaten des Registers 15 wird einem Anschluss 18 als eine Vertikalinterpolationsadres se n zugeführt. Andererseits wird der dezimale Teil des Ausgangssignals des Registers 15 einem Anschluss 19 als ein Vertikalinterpolationskoeffizient q_n1 zugeführt. Der dezimale Teil, der Vertikalinterpolationskoeffizient q_n1, wird von einem Subtrahierer 20 von 1 subtrahiert. Die resultierenden Daten werden einem Anschluss 21 als ein Koeffizient q_n2 zugeführt.
Infolgedessen werden gemäß der vorliegenden Erfindung vorbestimmte Verschiebungen zum Vertikalinterpolationsintervall V_dp entsprechend dem ungeraden Feld und geraden Feld addiert. Folglich wird die Startposition des Interpolationsprozesses um die vorbestimmten Verschiebungen verschoben. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 der Interpolationsprozess gemäß der vorliegenden Erfindung konzeptionell beschrieben.
Die 5A bis 5C zeigen Beispiele, bei denen die Zeilenzahl eines Verschachtelungssignals umgewandelt und pro Feld zweifach erhöht wird und dadurch das Bild zweifach vergrößert wird. In diesem Fall ist das Interpolationsintervall gleich 1/2 des Zeilenintervalls in einem einzelnen Feld. Wie in der 5A gezeigt werden Pixel im ungeraden Feld in die Feldspeicher 4 und 5 geschrieben. Bei diesem Beispiel ist im ungeraden Feld vom Selektor 17 [0,5] als ein Verschiebewert gewählt worden. Infolgedessen wird, wie beim linken Abschnitt der 5B gezeigt, die erste Interpolationsposition um 0,5 H verschoben. Andererseits wird im geraden Feld, da [0] als ein Verschiebewert gewählt worden ist, wie es beim rechten Abschnitt der 5B gezeigt ist, der Interpolationsprozess ab der ersten Zeile gestartet.
Die 5C zeigt ein Beispiel des interpolierten Resultats. Sowohl im ungeraden Feld als auch geraden Feld ist ein Pixel, das bei der ersten Interpolationsposition erzeugt wird, die erste Zeile. Im ungeraden Feld wird die erste Zeile durch Interpolation von „X" und „X" ausgegeben. Die zweite Zeile wird als „X" ausgegeben. Die dritte Zeile wird durch Interpolation von 1/2 „X" und 1/2 „O" ausgegeben. Die vierte Zeile wird als „O" ausgegeben usw. Auf diese Weise wird das interpolierte Resultat wie in 5C gezeigt erhalten. Ähnlich wird beim geraden Feld die erste Zeile als „X" ausgegeben. Die zweite Zeile wird durch Interpolation von 1/2 „X" und 1/2 „O" ausgegeben usw. Folglich wird das interpolierte Resultat wie in 5C gezeigt erhalten.
Auf diese Weise wird ein Bild eines aus dem ungeraden Feld und geraden Feld zusammengesetzten einzelnen Rahmens erhalten, ein dem in 5A gezeigten originalen Bild ähnliches Bild.
Als nächstes zeigen die 6A bis 6C Beispiele, bei denen das Vergrößerungsverhältnis kein ganzzahliger Wert ist, beispielsweise das originale Bild 4/3fach vergrößert wird. In diesem Fall ist das Interpolationsintervall das 3/4fache des Zeilenintervalls eines einzelnen Feldes. Bei diesem Beispiel weicht, wie in 6B gezeigt, die Interpolationsstartposition im ungeraden Feld von der Interpolationsstartposition im geraden Feld um 0,5 H ab.
Im ungeraden Feld wird die erste Zeile durch Interpolation von „X" und „X" ausgegeben. Die zweite Zeile wird durch die Interpolation, dass „X" und „O" im Verhältnis von 3/4 1/4 stehen, ausgegeben. Die dritte Zeile wird als „O" ausgegeben usw. Eine Interpolationszeile, bei der „X" und „O" im Verhältnis 3/4 : 1/4 stehen, ist in Grau nahe bei Schwarz. Infolgedessen wird das in 6C gezeigte interpolierte Resultat erhalten. Andererseits wird im geraden Feld die erste Zeile als „X" ausgegeben. Die zweite Zeile wird durch die Interpolation, dass „X" und „O" im Verhältnis 3/4 : 1/4 stehen ausgegeben. Die dritte Zeile wird durch Interpolation von „O" und „O" ausgegeben. Infolgedessen wird das wie beim rechten Abschnitt in 6C gezeigte interpolierte Resultat erhalten.
Infolgedessen wird mit einem wie in 6C gezeigten Bild eines aus dem ungeraden Feld und geraden Feld zusammengesetzten einzelnen Rahmens wie in 6A gezeigt das gleiche Bild wie das originale Bild erhalten. Infolgedessen findet keine Verzerrung statt, anders als bei der in 9C gezeigten Referenz der verwandten Technik. Infolgedessen kann gemäß der vorliegenden Erfindung selbst wenn der Zeilenzahlumwandlungsprozess, dessen Vergrößerungsverhältnis keine ganze Zahl ist, ausgeführt wird, die Verschachtelungsgenauigkeit eingehalten werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde der lineare Interpolationsprozess für zwei vertikale Zeilen beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf einen solchen Prozess beschränkt ist. Anstelle dessen kann die vorliegende Erfindung bei einem Interpolationsprozess mit von zwei Zeilen verschiedenen vielen Zeilen angewendet werden.
Wie oben beschrieben ist gemäß wenigstens bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wenn die Zeilenzahl mit einem Feldspeicher, bei dem auf ein Signal mit der Verschachtelungsgenauigkeit Zeile um Zeile zugegriffen wird, umgewandelt wird, da die Interpolationsstartposition des ungeraden Feldes gegenüber dem geraden Feld um 0,5 H verschoben ist. Infolgedessen wird selbst wenn das Umwandlungsverhältnis kein ganzzahliger Wert ist die optimale Verschachtelungsrelation erhalten. Infolgedessen können, wenn ein Bild vergrößert wird, selbst wenn der Zeilenzahlumwandlungsprozess, dessen Umwandlungsverhältnis kein ganzzahliger Wert ist, ausgeführt wird, die Auflösung des Bildes gegen eine Verschlechterung und die Zeilen gegen Flimmern bzw. Flackern geschützt werden.
Nachdem spezifische bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, ist dies so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf solche präzisen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass bei ihr von einem Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen bewirkt werden können, ohne dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

Claims

Bildverarbeitungsgerät zur Interpolation eines verschachtelten Videosignals, wobei das Gerät aufweist: eine Speichereinrichtung (4, 5) zum Speichern des Videosignals, eine Leseeinrichtung (2) zum Lesen von mit zwei benachbarten Abtastzeilen des gleichen Feldes korrespondierenden Signalen von der Speichereinrichtung, eine Interpolationseinrichtung (6) zum Interpolieren der von der Speichereinrichtung (4, 5) gelesenen zwei Signale entsprechend Interpolationskoeffizienten (q), dadurch gekennzeichnet, dass die Leseeinrichtung (2) operativ ist, um zu bewirken, dass die mit zwei benachbarten Abtastzeilen des gleichen Feldes korrespondierenden Signale zur gleichen Zeit von der Speichereinrichtung zu lesen sind, und auf ein ungerades/gerades Feldsignal ansprechend ist, um zu einem vertikalen Interpolationssignal (Vdp) jeweilige unterschiedliche Verschiebungen (0, 0,5) in Abhängigkeit davon, ob von der Speichereinrichtung Signale eines ungeraden Feldes oder eines geraden Feldes zu lesen sind, zu addieren, um dadurch eine Lese-Startadresse der Speichereinrichtung und die Interpolationskoeffizienten in Abhängigkeit davon, ob Signale eines ungeraden Feldes oder eines geraden Feldes zu lesen sind, zu ändern.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, wobei: die Speichereinrichtung (4, 5) in einen ersten Speicher (4) und einen zweiten Speicher (5) geteilt ist, mit zwei benachbarten Abtastzeilen des Feldes korrespondierende Signale bei der gleichen Adresse des ersten bzw. zweiten Speichers gespeichert sind, und die Leseeinrichtung (2) zum Zuführen der gleichen Leseadresse zum ersten und zweiten Speicher operativ ist.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 2, wobei die von der Interpolationseinrichtung (6) ausgegebenen Signale vergrößerte Signale der in der Speichereinrichtung gespeicherten Signalen sind.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Leseeinrichtung (2) aufweist: eine Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines initialen Wertes, der davon abhängt, ob Signale des ungeraden Feldes oder geraden Feldes gelesen werden, und eine Kumulationseinrichtung (15) zum Kumulieren der inversen Zahl eines mit dem vertikalen Interpolationssignal korrespondierenden Vergrößerungsverhältnisses mit dem erzeugten initialen Wert.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 4, wobei die Leseeinrichtung (2) eine Einrichtung zum Zuführen eines integren Teils der Ausgangsdaten der Kumulationseinrichtung (15) als eine Leseadresse zum ersten und zweiten Speicher aufweist.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, wobei die Interpolationseinrichtung (6) zum Multiplizieren (6a, 6b) der gelesenen zwei Signale mit Interpolationskoeffizienten, Addieren (6c) der resultierenden Signale und Ausgeben (7) der addierten Signale operativ ist.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 6, wobei die Leseeinrichtung (2) eine Einrichtung zum Zuführen eines dezimalen Teils der Ausgangsdaten der Kumulationseinrichtung (15) als einen Interpolationskoeffizienten zur Interpolationseinrichtung (6) aufweist.
Bildverarbeitungsverfahren zum Interpolieren eines verschachtelten Videosignals, wobei das Verfahren aufweist: Speichern des Videosignals in einer Speichereinrichtung (4, 5), Lesen (2) von mit benachbarten Abtastzeilen des gleichen Feldes korrespondierenden zwei Signalen von der Speichereinrichtung, und Interpolieren (6) der von der Speichereinrichtung (4, 5) gelesenen zwei Signale entsprechend Interpolationskoeffizienten (q), dadurch gekennzeichnet, dass der Leseschritt (2) bewirkt, dass die mit zwei benachbarten Abtastzeilen des gleichen Feldes korrespondierenden Signale zur gleichen Zeit von der Speichereinrichtung zu lesen sind, und auf ein ungerades/gerades Feldsignal ansprechend ist, um zu einem vertikalen Interpolationssignal (Vdp) jeweilige unterschiedliche Verschiebungen (0, 0,5) in Abhängigkeit davon, ob von der Speichereinrichtung Signale eines ungeraden Feldes oder eines geraden Feldes zu lesen sind, zu addieren, um dadurch eine Lese-Startadresse der Speichereinrichtung und die Interpolationskoeffizienten in Abhängigkeit davon, ob Signale eines ungeraden Feldes oder eines geraden Feldes zu lesen sind, zu ändern.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 8, wobei: die Speichereinrichtung (4, 5) in einen ersten Speicher (4) und einen zweiten Speicher (5) geteilt ist/wird, mit zwei benachbarten Abtastzeilen des Feldes korrespondierende Signale bei der gleichen Adresse des ersten bzw. zweiten Speichers gespeichert werden, und dem ersten und zweiten Speicher die gleiche Leseadresse zugeführt wird.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 9, wobei die interpolierten (6) Signale vergrößerte Signale der in der Speichereinrichtung gespeicherten Signalen sind.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 10, wobei die Leseadresse ein initialer Wert ist, der davon abhängt, ob Signale des ungeraden Feldes oder des geraden Feldes gelesen werden, die Leseadresse ein Wert ist, von dem die inverse Zahl eines mit dem vertikalen Interpolationssignal korrespondierenden Vergrößerungsverhältnisses mit dem erzeugten initialen Wert kumuliert wird, wobei ein integrer Teil des kumulierten Wertes die Leseadresse ist.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 11, wobei der Interpolationsschritt durch Multiplizieren (6a, 6b) der gelesenen zwei Signale mit Interpolationskoeffizienten, Addieren (6c) der resultierenden Signale und Ausgeben (7) der addierten Signale ausgeführt wird.
Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 12, wobei der Interpolationskoeffizient ein dezimaler Teil des kumulierten Resultats ist.