JP2000115720A - Scanning line interpolation device and scanning line interpolation method - Google Patents

Scanning line interpolation device and scanning line interpolation method

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JP2000115720A
JP2000115720A JP10291330A JP29133098A JP2000115720A JP 2000115720 A JP2000115720 A JP 2000115720A JP 10291330 A JP10291330 A JP 10291330A JP 29133098 A JP29133098 A JP 29133098A JP 2000115720 A JP2000115720 A JP 2000115720A
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JP
Japan
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scanning line
interpolation
point
value
signal
Prior art date
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Application number
JP10291330A
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Japanese (ja)
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Yoshiharu Shimizu
由晴 清水
Tatsuya Orimo
達也 織茂
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve deterioration in image quality attended with interpolation by generating an interpolation signal from a combination where correlation among adjacent pixels in the vertical and oblique directions of upper and lower scanning lines in highest in a moving picture area and generating an interpolation signal from a signal of a just above field in a still picture in the case of converting an interlace signal into a noninterlace signal. SOLUTION: In the case of a moving picture, a 1st candidate set where a pixel point just above an interpolation point is made to a 1st point and pixel point just under the interpolation point is made to a 2nd point, a 2nd candidate set where a pixel point to the left and just above the interpolation point is made to a 1st point and a pixel point to the right and just under the interpolation point is made to a 2nd point, and a 3rd candidate set where a pixel point to the right of the interpolation point is made to a 1st point and a pixel point to the left and just under the interpolation point is made to a 2nd point are set. Furthermore, a set among the plural interpolation candidates where the correlation of the luminance between the 1st and 2nd points is higher is selected. Or a set where a difference of the luminance between the 1st and 2nd points is least is selected. Furthermore, a main value of the luminance of the 1st and 2nd points of the selected candidate set is made as the luminance of the interpolation point.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、画像信号の走査
線数と画素数とが異なる表示装置に画像信号を表示する
場合や飛び越し走査信号の走査線と走査線との間を補間
する場合に用いる走査線補間方法および走査線補間装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a case where an image signal is displayed on a display device in which the number of scanning lines of an image signal is different from the number of pixels, or where interpolation is performed between scanning lines of an interlaced scanning signal. The present invention relates to a scanning line interpolation method and a scanning line interpolation device to be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、倍速表示のCRT(Cathode
Ray Tube:陰極線管)ディスプレイやLCD(Liqui
d Crystal Display:液晶表示装置)、あるいはPD
P(Plasma Display Panel:プラズマディスプレイ
板)による映像の表示に、走査線補間が用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a double-speed display CRT (Cathode
Ray Tube (cathode ray tube) display and LCD (Liquid)
d Crystal Display: liquid crystal display) or PD
Scan line interpolation is used for displaying an image on a P (Plasma Display Panel).

【0003】通常上述のようなディスプレイで使用され
ている走査線補間は、静止画と動画とで別個の走査線補
間方法を使用するか、固定的な走査線補間方法を用いて
いる。即ち、通常動画表示時もしくは固定的な走査線補
間は、2度書きするか、上下走査線の平均を使用する上
下補間を採用している。
The scanning line interpolation generally used in the above-described display uses a separate scanning line interpolation method for a still image and a moving image, or uses a fixed scanning line interpolation method. That is, the normal scanning line interpolation or fixed scanning line interpolation employs writing twice or vertical interpolation using an average of vertical scanning lines.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の2度書きは、補
間信号として補間する走査線の上側(または下側)の走
査線と同一の信号を使用する。この場合、垂直の鮮鋭感
はある程度保たれるが、斜め線がギザギザになり、動画
時の折り返しも多く発生する。
In the above twice writing, the same signal as the scanning line above (or below) the scanning line to be interpolated is used as the interpolation signal. In this case, the vertical sharpness is maintained to some extent, but the diagonal lines are jagged, and many folds occur during moving images.

【0005】一方の上下補間は、2度書きに比べて斜め
線のギザギザはある程度改善されるが、垂直解像度が低
下する。図8ならびに図9は、こういった従来の補間方
法の一例を説明する説明図であり、図8(a)および図
9(a)は補間しない状態を示し、図8(b)および図
9(b)は上下補間した例を示している。またこれらの
図においては、実線は主となる走査線を示し、破線は補
間走査線を示している。
[0005] On the other hand, in vertical interpolation, the jaggies of oblique lines are improved to some extent as compared with writing twice, but the vertical resolution is reduced. 8 and 9 are explanatory diagrams for explaining an example of such a conventional interpolation method. FIGS. 8 (a) and 9 (a) show a state where no interpolation is performed, and FIGS. (B) shows an example of vertical interpolation. In these figures, solid lines indicate main scanning lines, and broken lines indicate interpolation scanning lines.

【0006】さらに、これら走査線および補間走査線を
構成する輝点(画素)の各々を円で示し、白丸は点灯
(輝度100%)、黒丸は消灯(輝度0)、斜線の丸は
中間調明度(輝度50%)の点灯を示している。
Further, each of the bright points (pixels) constituting these scanning lines and interpolation scanning lines is shown by a circle, white circles are lit (brightness 100%), black circles are off (brightness 0), and hatched circles are halftones. Lighting (luminance 50%) is shown.

【0007】これらの図に示すように上下補間方法の場
合、補間走査線に本来存在しない中間調輝度の輝点が発
生する。このために図形縁部が鈍って、ギザギザが発生
している。
[0007] As shown in these figures, in the case of the vertical interpolation method, a bright point of halftone luminance which does not originally exist in the interpolation scanning line occurs. As a result, the edge of the figure is dull and jagged.

【0008】また図10ならびに図11は、上述のよう
な従来技術において、垂直解像度の高い信号が連続して
入力された場合の補間結果の一例を示す説明図であり、
図10(a)および図11(a)は補間しない状態を示
し、図10(b)および図11(b)は上下補間した例
を示している。これらの図に示すように、動画領域のみ
走査線補間を行うと垂直周波数特性が2分の1に低下し
たことになり、画像全体がぼやけることになる。
FIGS. 10 and 11 are explanatory diagrams showing an example of an interpolation result when a signal having a high vertical resolution is continuously input in the above-described prior art.
FIGS. 10A and 11A show a state where no interpolation is performed, and FIGS. 10B and 11B show an example where vertical interpolation is performed. As shown in these figures, when the scanning line interpolation is performed only in the moving image area, the vertical frequency characteristic is reduced by half, and the entire image is blurred.

【0009】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、動画領域では走査線補間時の斜め線のギザギ
ザの発生を抑制して滑らかな斜め線を実現し、静止画領
域では垂直解像度の低下を減少させる走査線補間装置お
よび走査線補間方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made under such a background, and realizes a smooth oblique line by suppressing generation of oblique lines during scanning line interpolation in a moving image area, and realizes a vertical oblique line in a still image area. It is an object of the present invention to provide a scanning line interpolation device and a scanning line interpolation method that reduce a decrease in resolution.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明にあっては、画像信号を
順次遅延させる第1から第2k(kは正の整数)の画像
信号遅延手段と、前記画像信号の1走査線分を記憶保持
する第1および第2の走査線記憶手段と、前記第1の走
査線記憶手段に記憶された前記1走査線分の画像信号を
順次遅延させる第2kから第1の走査線信号遅延手段
と、前記画像信号値と前記第1の走査線記憶手段に記憶
された前記1走査線分の画像信号値との差を算出する第
1の減算手段と、前記第1の画像信号遅延手段の出力値
と前記第2kの走査線信号遅延手段の出力値との差を算
出する第2の減算手段と・・・前記第2kの画像信号遅
延手段の出力値と前記第1の走査線信号遅延手段の出力
値との差を算出する第2k+1の減算手段と、前記第1
から第2k+1の減算手段によって算出された差の絶対
値の各々を比較する比較手段と、前記画像信号値と前記
第1の走査線記憶手段に記憶された前記1走査線分の画
像信号値との平均値を算出する第1の演算手段と、前記
第1の画像信号遅延手段の出力値と前記第2kの走査線
信号遅延手段の出力値との平均値を算出する第2の演算
手段と・・・前記第2kの画像信号遅延手段の出力値と
前記第1の走査線信号遅延手段の出力値との平均値を算
出する第2k+1の演算手段と、前記比較手段による比
較結果に基づいて前記第1の演算手段から前記第2k+
1の演算手段の出力値の何れか1つを択一的に選択出力
する第1の選択手段と、前記第2の走査線記憶手段の出
力信号の1走査線分を記憶保持する第3の走査線記憶手
段と、前記第3の走査線記憶手段の出力信号値と前記画
像信号値との差を算出する動き算出手段と、前記動き算
出手段が算出する前記第3の出力信号値と前記画像信号
値との差に基づいて前記画像信号の動きを検出する動き
判定手段と、前記動き判定手段の判定結果に基づいて前
記第1の選択手段の出力信号と前記第2の走査線記憶手
段の出力信号との何れか1つを択一的に選択出力する第
2の選択手段と、前記第2の選択手段の出力信号の1走
査線分を記憶保持する第4の走査線記憶手段と、前記第
1の走査線記憶手段に記憶された前記1走査線分の画像
信号を順次遅延させる第1から第kの被補間走査線信号
遅延手段と、前記第kの被補間走査線信号遅延手段の出
力信号の1走査線分を記憶保持する第5の走査線記憶手
段と、前記第4の走査線記憶手段の出力信号と前記第5
の走査線記憶手段の出力信号とを交互に切り換えて出力
する切換手段とを具備することを特徴とする。また、請
求項2に記載の発明にあっては、請求項1に記載の走査
線補間装置では、前記動き判定手段は、前記動き算出手
段が算出する前記第3の出力信号値と前記画像信号値と
の差が予め設定される所定値と超えていれば動画である
と判定し、前記動き算出手段が算出する前記第3の出力
信号値と前記画像信号値との差が前記所定値以下であれ
ば静止画であると判定することを特徴とする。また、請
求項3に記載の発明にあっては、請求項1または請求項
2の何れかに記載の走査線補間装置では、前記第2の選
択手段は、前記画像信号が動画である場合には前記第1
の選択手段の出力信号を選択して前記第4の走査線記憶
手段に供給し、前記画像信号が制止画である場合には前
記第2の走査線記憶手段の出力信号を選択して前記第4
の走査線記憶手段に供給することを特徴とする。また、
請求項4に記載の発明にあっては、請求項1ないし請求
項3までの何れかに記載の走査線補間装置では、前記比
較手段は、前記第1から第2k+1の減算手段によって
算出された差の絶対値が最小である第n番目を検出し、
前記第1の選択手段は、前記比較手段によって検出され
た第n番目に対応する前記第1の演算手段から前記第2
k+1の演算手段の出力値の何れか1つを択一的に選択
出力することを特徴とする。また、請求項5に記載の発
明にあっては、請求項1ないし請求項4までの何れかに
記載の走査線補間装置では、前記第1から前記2k+1
の演算手段は、前記画像信号値と前記第1の走査線記憶
手段に記憶された前記1走査線分の画像信号値との和を
算出する第1の加算手段と、前記第1の画像信号遅延手
段の出力値と前記第2kの走査線信号遅延手段の出力値
との和を算出する第2の加算手段と・・・前記第2kの
画像信号遅延手段の出力値と前記第1の走査線信号遅延
手段の出力値との和を算出する第2k+1の加算手段
と、前記第1の選択手段の出力値の2分の1を算出する
除算手段とからなることを特徴とする。また、請求項6
に記載の発明にあっては、平面画像を構成する複数の水
平走査線の内の互いに隣接する2本の当該水平走査線の
間の各々を補間走査線によって補間する走査線補間方法
であって、前記補間走査線の各々における任意の補間点
の各々に関して、前記補間走査線の直上の前記水平走査
線における任意の第1の点と前記補間走査線の直下の前
記水平走査線において当該第1の点とは前記補間点で点
対称に位置する第2の点とを組とする複数の補間候補組
を設定し、前記複数の補間候補組の内の1組を選択し、
前記平面画像が動画である場合には、前記選択された補
間候補組をなす前記第1の点の輝度値と前記第2の点の
輝度値とに基づいて前記補間点の輝度値を算出すること
を特徴とする。また、請求項7に記載の発明にあって
は、請求項6に記載の走査線補間方法では、前記平面画
像が制止画である場合には、前記補間走査線の直上の前
記水平走査線信号の任意の点の輝度値を対応する前記補
間点の輝度値とすることを特徴とする。また、請求項8
に記載の発明にあっては、請求項6または請求項7の何
れかに記載の走査線補間方法では、前記複数の水平走査
線ならびに前記複数の補間走査線の各々は隣接する走査
線と互いに左右位置が対応する複数の画素から構成さ
れ、前記第1の点および前記第2の点ならびに前記補間
点の各々は前記画素を単位とすることを特徴とする。ま
た、請求項9に記載の発明にあっては、請求項8に記載
の走査線補間方法では、前記補間走査線の各々における
任意の補間点の各々に関して、当該補間点の直上の画素
点を前記第1の点とし当該補間点の直下の画素点を前記
第2の点とする第1の補間候補組と、当該補間点の直上
の左隣の画素点を前記第1の点とし当該補間点の直下の
右隣の画素点を前記第2の点とする第2の補間候補組
と、当該補間点の直上の右隣の画素点を前記第1の点と
し当該補間点の直下の左隣の画素点を前記第2の点とす
る第3の補間候補組とを設定することを特徴とする。ま
た、請求項10に記載の発明にあっては、請求項6ない
し請求項9までの何れかに記載の走査線補間方法では、
前記複数の補間候補組の内、前記第1の点と前記第2の
点との相関の最も高い1組を選択することを特徴とす
る。また、請求項11に記載の発明にあっては、請求項
6ないし請求項10までの何れかに記載の走査線補間方
法では、前記複数の補間候補組の内、前記第1の点の輝
度値と前記第2の点の輝度値との差が最も小さい1組を
選択することを特徴とする。また、請求項12に記載の
発明にあっては、請求項6ないし請求項11までの何れ
かに記載の走査線補間方法では、前記選択された補間候
補組をなす前記第1の点の輝度値と前記第2の点の輝度
値との平均値を前記補間点の輝度値とすることを特徴と
する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, the first to second k (k is a positive integer) image in which image signals are sequentially delayed. Signal delay means, first and second scanning line storage means for storing and holding one scanning line of the image signal, and image signal for one scanning line stored in the first scanning line storage means. A second to first scanning line signal delay unit for sequentially delaying, and a first calculating unit for calculating a difference between the image signal value and the image signal value for one scanning line stored in the first scanning line storage unit. , A second subtraction means for calculating a difference between an output value of the first image signal delay means and an output value of the second k-th scanning line signal delay means, and the 2k image signal Calculating a difference between an output value of the delay unit and an output value of the first scanning line signal delay unit; A subtraction unit 2k + one, the first
Comparing means for comparing each of the absolute values of the differences calculated by the subtracting means from (k) to (k) with the image signal value and the image signal value for one scanning line stored in the first scanning line storage means. A first calculating means for calculating an average value of the first image signal delay means, and a second calculating means for calculating an average value of an output value of the first image signal delay means and an output value of the second k-th scanning line signal delay means. .. Based on a comparison result of the 2k + 1 arithmetic means for calculating an average value of the output value of the 2k image signal delay means and the output value of the first scanning line signal delay means, and the comparison means From the first calculation means, the second k +
A first selecting means for selectively selecting and outputting any one of the output values of the first calculating means, and a third means for storing and holding one scanning line of the output signal of the second scanning line storing means. Scanning line storage means, motion calculation means for calculating a difference between an output signal value of the third scanning line storage means and the image signal value, and a third output signal value calculated by the motion calculation means; A motion determining unit that detects a motion of the image signal based on a difference from an image signal value; an output signal of the first selecting unit and the second scanning line storing unit based on a determination result of the motion determining unit A second selecting means for selectively outputting any one of the output signals of the first and second output signals, and a fourth scanning line storing means for storing and holding one scanning line of the output signal of the second selecting means. The image signals for one scanning line stored in the first scanning line storage means are sequentially delayed. A first to a k-th interpolated scanning line signal delay unit, a fifth scanning line storage unit for storing and holding one scanning line of an output signal of the k-th interpolated scanning line signal delay unit, The output signal of the scanning line storage means of the fourth and the fifth
Switching means for alternately switching and outputting the output signal of the scanning line storage means. Also, in the invention according to claim 2, in the scanning line interpolation device according to claim 1, the motion determination unit includes the third output signal value calculated by the motion calculation unit and the image signal. When the difference between the third output signal value and the image signal value is determined to be a moving image, the difference between the third output signal value and the image signal value calculated by the motion calculation means is equal to or less than the predetermined value. Is determined as a still image. According to a third aspect of the present invention, in the scanning line interpolating apparatus according to any one of the first and second aspects, the second selecting unit may be configured so that the image signal is a moving image. Is the first
Selecting the output signal of the selection means and supplying the selected signal to the fourth scanning line storage means, and selecting the output signal of the second scanning line storage means if the image signal is a stop image, and selecting the output signal of the second scanning line storage means. 4
In the scanning line storage means. Also,
According to a fourth aspect of the present invention, in the scanning line interpolation apparatus according to any one of the first to third aspects, the comparing means is calculated by the first to the (2k + 1) th subtracting means. Detect the n-th in which the absolute value of the difference is the minimum,
The first selection means is configured to determine the second calculation result from the first calculation means corresponding to the n-th detected by the comparison means.
It is characterized in that any one of the output values of the (k + 1) calculating means is selectively output. According to a fifth aspect of the present invention, in the scanning line interpolation device according to any one of the first to fourth aspects, the first to 2k + 1
Calculating means for calculating the sum of the image signal value and the image signal value for one scanning line stored in the first scanning line storage means; and the first image signal Second adding means for calculating the sum of the output value of the delay means and the output value of the second k-th scanning line signal delay means;... The output value of the second k-th image signal delay means and the first scanning It is characterized by comprising a 2k + 1 adding means for calculating the sum of the output value of the line signal delay means and a dividing means for calculating a half of the output value of the first selecting means. Claim 6
In the invention described in (1), there is provided a scanning line interpolation method for interpolating between two adjacent horizontal scanning lines among a plurality of horizontal scanning lines constituting a two-dimensional image by an interpolation scanning line. , For each of the arbitrary interpolation points in each of the interpolation scan lines, the first of the first points in the horizontal scan line immediately above the interpolation scan line and the first in the horizontal scan line immediately below the interpolation scan line And a plurality of candidate interpolation sets are set with the second point that is located point-symmetrically at the interpolation point, and one of the plurality of candidate interpolation sets is selected,
When the plane image is a moving image, the luminance value of the interpolation point is calculated based on the luminance value of the first point and the luminance value of the second point that form the selected interpolation candidate set. It is characterized by the following. According to a seventh aspect of the present invention, in the scanning line interpolation method according to the sixth aspect, when the plane image is a stop image, the horizontal scanning line signal immediately above the interpolation scanning line is provided. The brightness value of an arbitrary point is set as the brightness value of the corresponding interpolation point. Claim 8
In the scanning line interpolation method according to any one of claims 6 and 7, the plurality of horizontal scanning lines and each of the plurality of interpolation scanning lines are mutually adjacent scanning lines. The left and right positions are composed of a plurality of corresponding pixels, and each of the first point, the second point, and the interpolation point is based on the pixel. According to the ninth aspect of the invention, in the scanning line interpolation method according to the eighth aspect, for each of the arbitrary interpolation points on each of the interpolation scanning lines, a pixel point immediately above the interpolation point is determined. A first interpolation candidate set in which the first point is the pixel point immediately below the interpolation point and the second point is the second point; and a pixel point on the left immediately above the interpolation point is the first point and the interpolation point is the first point. A second interpolation candidate set in which the pixel point immediately to the right of the interpolation point is the second point, and a pixel point immediately to the right of the interpolation point is the first point and the left pixel immediately below the interpolation point is the first point. A third interpolation candidate set having the next pixel point as the second point is set. According to the tenth aspect of the present invention, in the scanning line interpolation method according to any one of the sixth to ninth aspects,
One of the plurality of interpolation candidate sets having the highest correlation between the first point and the second point is selected. Also, in the invention according to claim 11, in the scanning line interpolation method according to any one of claims 6 to 10, the luminance of the first point in the plurality of interpolation candidate sets is determined. A set is selected in which the difference between the value and the luminance value of the second point is the smallest. According to a twelfth aspect of the present invention, in the scanning line interpolation method according to any one of the sixth to eleventh aspects, the luminance of the first point forming the selected interpolation candidate set is determined. The average value of the value and the luminance value of the second point is set as the luminance value of the interpolation point.

【0011】この発明によれば、インタレース(飛び越
し走査)信号をノンインタレース信号に変換する部分に
おいて、動画領域では上下の走査線の垂直および斜め方
向の隣接画素の相関を検出し、検出した相関の一番高い
組み合わせから補間信号を作成し、静止画領域では直上
フィールド信号より補間信号を作成する。
According to the present invention, in a portion where an interlaced (interlaced scanning) signal is converted into a non-interlaced signal, in the moving image area, the correlation between adjacent pixels in the vertical and oblique directions of the upper and lower scanning lines is detected and detected. An interpolation signal is created from the combination having the highest correlation, and in a still image area, an interpolation signal is created from the immediately above field signal.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明について説明す
る。図1は、本発明の一実施の形態にかかる走査線補間
装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態にお
いて、1および16、17、22ならびに26は、画面
を構成する走査線の内の1本分を記憶保持する走査線メ
モリ、2-1および2-2(2)、4-1、4-2(4)そして
12は、1走査線上の1画素(輝点)分のみ遅延させる
遅延回路である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scanning line interpolation device according to one embodiment of the present invention. In the present embodiment, 1 and 16, 17, 22, and 26 are scanning line memories for storing and holding one of the scanning lines constituting the screen, 2-1 and 2-2 (2), 4- 1, 4-2 (4) and 12 are delay circuits for delaying only one pixel (bright point) on one scanning line.

【0013】上述の走査線メモリ1、16、17、22
ならびに26は、デジタル変換された映像信号を1走査
線期間遅延させるもので、一例として内部にFIFO
(First In First Out)レジスタを有しており、入
力したデータを順番に出力する。また遅延回路2-1およ
び2-2、4-1、4-2そして12は、一例としてD−FF
(Dフリップフロップ)から構成される。
The above-described scanning line memories 1, 16, 17, 22
And 26 are for delaying the digitally converted video signal by one scanning line period.
It has a (First In First Out) register, and sequentially outputs input data. Further, the delay circuits 2-1 and 2-2, 4-1 and 4-2 and 12 are, for example, D-FFs.
(D flip-flop).

【0014】また6-1、6-2、6-3(6)は減算器、9
-1、9-2、9-3(9)は加算器である。そして18は比
較回路、19および21ならびに25は切り換え回路、
20は2分の1倍を演算する演算器である。
6-1, 6-2 and 6-3 (6) are subtractors, 9
-1, 9-2, 9-3 (9) are adders. And 18 is a comparison circuit, 19, 21 and 25 are switching circuits,
Reference numeral 20 denotes a computing unit that computes a half.

【0015】このような構成において、入力された映像
信号Sviは1走査線を記憶保持する走査線メモリ1およ
び動き検出用の走査線メモリ26ならびに遅延回路4-2
に供給され、遅延回路2-1、2-1ならびに4-1によって
上下走査線の各水平タップ信号が生成される。
In such a configuration, the input video signal Svi is used as a scanning line memory 1 for storing and holding one scanning line, a scanning line memory 26 for motion detection, and a delay circuit 4-2.
The horizontal tap signals of the upper and lower scanning lines are generated by the delay circuits 2-1, 2-1 and 4-1.

【0016】動画領域の信号は、減算器6-1、6-2、6
-3ならびに加算器9-1、9-2、9-3によって処理され、
また切り換え回路19は比較回路18の結果に基づいて
制御されて補間信号Cmpを出力する。
The signals in the moving image area are subtracted by subtracters 6-1, 6-2, 6
-3 and processed by adders 9-1, 9-2, 9-3,
Further, the switching circuit 19 is controlled based on the result of the comparison circuit 18 and outputs an interpolation signal Cmp.

【0017】この補間信号Cmpは、演算器20によって
信号レベルが2分の1にされた後、後述する動き判定回
路24によって制御される切り換え回路25の一方の入
力となり、制止画領域の信号との何れかが選択される。
この切り換え回路25から出力される信号が倍速変換用
の走査線メモリ17に入力され、時間軸方向に圧縮され
る。
After the signal level of the interpolation signal Cmp is halved by the arithmetic unit 20, the signal becomes one input of a switching circuit 25 controlled by a motion determination circuit 24, which will be described later. Is selected.
The signal output from the switching circuit 25 is input to the scanning line memory 17 for double speed conversion, and is compressed in the time axis direction.

【0018】同様に、映像信号Sviも倍速変換用の走査
線メモリ16によって時間軸方向に圧縮され、これらは
切り換え回路21によって交互に選択され、映像信号S
voとして出力される。
Similarly, the video signal Svi is also compressed in the time axis direction by the scanning line memory 16 for double speed conversion, these are alternately selected by the switching circuit 21, and
Output as vo.

【0019】一方制止画領域の信号は、走査線メモリ2
6を介して上述の切り換え回路25の他方の入力とな
る。さらに、走査線メモリ26から走査線メモリ22を
介して減算器23に入力され、映像信号Sviとの差が求
められる。
On the other hand, the signal in the inhibited image area is
6 and the other input of the switching circuit 25 described above. Further, the difference from the video signal Svi is obtained by being input from the scanning line memory 26 to the subtractor 23 via the scanning line memory 22.

【0020】動き判定回路24は、この差信号によって
映像信号Svi中の動きを検出する。即ち、差信号の値が
予め設定される所定値を超えていれば動画、それ以下で
あれば制止画であると判断する。こうして静止画領域の
信号の場合、走査線メモリ26からの信号が切り換え回
路25を介して倍速変換用の走査線メモリ17に入力さ
れる。
The motion judging circuit 24 detects a motion in the video signal Svi based on the difference signal. That is, if the value of the difference signal exceeds a predetermined value set in advance, it is determined that the image is a moving image, and if it is less than the predetermined value, it is determined that the image is a stop image. Thus, in the case of the signal of the still image area, the signal from the scanning line memory 26 is input to the scanning line memory 17 for double speed conversion via the switching circuit 25.

【0021】図2は、本実施の形態の動作を説明する説
明図である。コンピュータの表示画像やテレビジョン放
送波の受信画像は、一般に図2に示すように複数の水平
な走査線30-1、30-2・・・30-n-1、30-n(以
降、必要に応じて単に走査線30と称する)から構成さ
れる。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of the present embodiment. Generally, as shown in FIG. 2, a plurality of horizontal scanning lines 30-1, 30-2,..., 30-n-1, 30-n (hereinafter referred to as necessary) (Hereinafter simply referred to as a scanning line 30 in accordance with).

【0022】なお、これら走査線30の本数に関して
は、放送方式や画像を構成する画素数等によって大きく
異なるので、ここでは説明を省略する。また、上述の複
数の走査線30の各々は、さらに複数の輝点30a-1、
30a-2・・・30a-n(以降、必要に応じて単に輝点
30aと称する)から構成される。
Note that the number of the scanning lines 30 greatly differs depending on the broadcasting system, the number of pixels constituting an image, and the like, and a description thereof will be omitted. Each of the plurality of scanning lines 30 further includes a plurality of bright spots 30a-1,
30a-n (hereinafter, simply referred to as bright spots 30a as necessary).

【0023】そして本実施の形態では、互いに隣接する
2本の走査線30と走査線30との間に、各々補間走査
線32を1本ずつ挿入する。この場合、走査線30-1と
の走査線30-2との間には補間走査線32-1が挿入され
・・・走査線30-n-1と走査線30-nとの間には補間走
査線32-nが挿入される。なお、上述の複数の補間走査
線32の各々も、さらに複数の輝点32a、32a・・
・から構成される。
In the present embodiment, one interpolated scanning line 32 is inserted between each two adjacent scanning lines 30. In this case, an interpolation scanning line 32-1 is inserted between the scanning line 30-1 and the scanning line 30-2 ... between the scanning line 30-n-1 and the scanning line 30-n. The interpolation scanning line 32-n is inserted. Note that each of the above-described plurality of interpolation scanning lines 32 also has a plurality of bright spots 32a, 32a,.
・ Consists of

【0024】以下に、走査線30-yと走査線30-y+1と
の間を補間する方法を、走査線30-y上の輝点30a
(x,y)と、これと水平位置が対応する走査線30-x+1上
の輝点30a(x,y+1)との関係を例に挙げて説明する。
Hereinafter, a method of interpolating between the scanning line 30-y and the scanning line 30-y + 1 will be described with reference to the bright spot 30a on the scanning line 30-y.
The relationship between (x, y) and the bright spot 30a (x, y + 1) on the scanning line 30-x + 1 corresponding to the horizontal position will be described as an example.

【0025】この場合、補間走査線32-y上の輝点32
a(x,y)によって走査線30-yと走査線30-y+1とを補
間するが、この輝点32a(x,y)における輝度である補
正値Cm(x,y)は、走査線30-y上の輝点30a(x,y)な
らびにこれと隣接する輝点30a(x-1,y)および輝点3
0a(x+1,y)の各々の輝度値(Br(x,y)、Br(x-1,
y)、Br(x+1,y))、そして走査線30-y+1上の輝点3
0a(x,y+1)ならびにこれと隣接する輝点30a(x-1,y+
1)および輝点30a(x,+1y+1)の各々の輝度値(Br(x,
y+1)、Br(x+1,y+1)、Br(x-1,y+1))に基づいて算出
する。
In this case, the bright spot 32 on the interpolation scanning line 32-y
The scanning line 30-y and the scanning line 30-y + 1 are interpolated by a (x, y), and the correction value Cm (x, y) which is the luminance at the bright spot 32a (x, y) is scanned. The bright spot 30a (x, y) on the line 30-y and its adjacent bright spots 30a (x-1, y) and bright spots 3
0a (x + 1, y) (Br (x, y), Br (x-1,
y), Br (x + 1, y)), and bright spot 3 on scan line 30-y + 1
0a (x, y + 1) and its adjacent bright spot 30a (x-1, y +
1) and the brightness value (Br (x,
y + 1), Br (x + 1, y + 1), and Br (x-1, y + 1)).

【0026】図1において、入力された映像信号Svi
は、走査線メモリ1と走査線メモリ12、そして遅延回
路4-2とに供給される。走査線メモリ1の出力は、遅延
回路2-1に入力され、その出力は、遅延回路2-2に入力
される。同様に、遅延回路4-2の出力は、遅延回路4-1
に入力される。
In FIG. 1, an input video signal Svi
Are supplied to the scanning line memory 1, the scanning line memory 12, and the delay circuit 4-2. The output of the scanning line memory 1 is input to the delay circuit 2-1 and the output is input to the delay circuit 2-2. Similarly, the output of the delay circuit 4-2 is
Is input to

【0027】上述した走査線メモリ1の出力は走査線3
0-y上の輝度値Br(x-1,y)に相当し、遅延回路2-1の
出力は走査線30-y上の輝度値Br(x,y)に相当する。
また、遅延回路2-2の出力は走査線30-y上の輝度値B
r(x+1,y)に相当する。
The output of the scanning line memory 1 is the scanning line 3
The output value of the delay circuit 2-1 corresponds to the brightness value Br (x, y) on the scanning line 30-y.
The output of the delay circuit 2-2 is a luminance value B on the scanning line 30-y.
r (x + 1, y).

【0028】同様に、入力される映像信号Sviは走査線
30-y+1上の輝度値Br(x,-1y)+1に相当し、遅延回路
4-2の出力は走査線30-y+1上の輝度値Br(x,y+1)に
相当する。そして、遅延回路4-1の出力は走査線30-y
+1上の輝度値Br(x+1,y+1)に相当する。
Similarly, the input video signal Svi corresponds to the luminance value Br (x, -1y) +1 on the scanning line 30-y + 1, and the output of the delay circuit 4-2 is the scanning line 30-y. +1 corresponding to the luminance value Br (x, y + 1). The output of the delay circuit 4-1 is the scanning line 30-y
+1 corresponding to the luminance value Br (x + 1, y + 1).

【0029】減算器6-1は、走査線30-y上の輝度値B
r(x-1,y)と走査線30-y+1上の輝度値Br(x+1,y+1)と
の差分値(図2中の一点鎖線Aの関係)を求め、この差
分値を比較回路18に入力する。
The subtractor 6-1 calculates the luminance value B on the scanning line 30-y.
A difference value between r (x−1, y) and the luminance value Br (x + 1, y + 1) on the scanning line 30-y + 1 (relationship with the dashed line A in FIG. 2) is obtained. The value is input to the comparison circuit 18.

【0030】同様に減算器6-2は、走査線30-y上の輝
度値Br(x,y)と走査線30-y+1上の輝度値Br(x,y+1)
との差分値(図2中の一点鎖線Bの関係)を求め、減算
器6-3は、走査線30-y上の輝度値Br(x+1,y)と走査
線30-y+1上の輝度値Br(x-1,y+1)との差分値(図2
中の一点鎖線Cの関係)を求め、それぞれ比較回路18
に入力する。
Similarly, the subtractor 6-2 outputs the luminance value Br (x, y) on the scanning line 30-y and the luminance value Br (x, y + 1) on the scanning line 30-y + 1.
(Represented by the dashed-dotted line B in FIG. 2), and the subtractor 6-3 calculates the luminance value Br (x + 1, y) on the scanning line 30-y and the scanning line 30-y + 1. The difference value from the above luminance value Br (x-1, y + 1) (FIG.
The relationship between the one-dot chain line C in FIG.
To enter.

【0031】減算器6-1、6-2、6-3の各々から差分値
が入力された比較回路18は、入力された3つの差分値
の各々について絶対値を取り、その内の最小のものを検
出する。
The comparison circuit 18 to which the difference values are inputted from each of the subtracters 6-1, 6-2, and 6-3 takes the absolute value of each of the three inputted difference values, and calculates the minimum value among them. Detect things.

【0032】一方加算器9-1は、走査線30-y上の輝度
値Br(x-1,y)と走査線30-y+1上の輝度値Br(x+1,y+
1)との加算値(図2中の一点鎖線Aの関係)を求め、切
り換え回路19に入力する。
On the other hand, the adder 9-1 outputs the luminance value Br (x-1, y) on the scanning line 30-y and the luminance value Br (x + 1, y +) on the scanning line 30-y + 1.
The value (1) is added to (1), and is input to the switching circuit 19.

【0033】同様に加算器9-2は、走査線30-y上の輝
度値Br(x,y)と走査線30-y+1上の輝度値Br(x,y+1)
との加算値を求め(図2中の一点鎖線Bの関係)、加算
器9-3は、走査線30-y上の輝度値Br(x+1,y)と走査
線30-y+1上の輝度値Br(x-1,y+1)との加算値を求
め、それぞれ切り換え回路19に入力する。
Similarly, the adder 9-2 outputs the luminance value Br (x, y) on the scanning line 30-y and the luminance value Br (x, y + 1) on the scanning line 30-y + 1.
(Relationship with the chain line B in FIG. 2), and the adder 9-3 calculates the luminance value Br (x + 1, y) on the scanning line 30-y and the scanning line 30-y + 1. An addition value with the above luminance value Br (x−1, y + 1) is obtained, and input to the switching circuit 19, respectively.

【0034】加算器9-1、9-2、9-3の各々から加算値
が入力された切り換え回路19は、上述した比較回路1
8によって検出された最小の差分値を示す組み合わせに
対応する加算値を選択する。
The switching circuit 19 to which the added value has been input from each of the adders 9-1, 9-2 and 9-3 is connected to the comparison circuit 1 described above.
8 is selected as an addition value corresponding to the combination indicating the minimum difference value detected.

【0035】こうして切り換え回路19から選択出力さ
れる補間信号Cmpの信号レベルを、演算回路20で2分
の1にし、倍速変換用の走査線メモリ17に入力する。
この倍速変換用の走査線メモリ17は、書き込みクロッ
クの2倍の周波数のクロック信号(何れも図示省略)で
読み出すことで、時間軸を2分の1に圧縮する。
The signal level of the interpolation signal Cmp selectively output from the switching circuit 19 is halved by the arithmetic circuit 20 and input to the scanning line memory 17 for double speed conversion.
The scanning line memory 17 for double-speed conversion compresses the time axis by half by reading it out with a clock signal (both not shown) having a frequency twice as high as the write clock.

【0036】同様に、遅延回路12の出力を倍速変換用
の走査線メモリ16に入力し、この走査線メモリ16の
内容を書き込みクロックの2倍の周波数のクロック信号
で読み出すことで、時間軸を2分の1に圧縮する。
Similarly, the output of the delay circuit 12 is input to the scanning line memory 16 for double-speed conversion, and the content of the scanning line memory 16 is read out with a clock signal having a frequency twice as high as the write clock, thereby shifting the time axis. Compress by half.

【0037】最後に切り換え回路21によって、倍速変
換用の走査線メモリ16の出力と倍速変換用の走査線メ
モリ17の出力とを、1水平走査線期間毎に切り換えて
出力する。この倍速変換用の走査線メモリ16の出力は
原信号側出力となり、倍速変換用の走査線メモリ17の
出力は補間信号側の出力となる。
Finally, the switching circuit 21 switches the output of the scanning line memory 16 for double-speed conversion and the output of the scanning line memory 17 for double-speed conversion for each horizontal scanning line period and outputs it. The output of the scanning line memory 16 for double speed conversion is an output on the original signal side, and the output of the scanning line memory 17 for double speed conversion is an output on the interpolation signal side.

【0038】このように、補間信号を作成する画素に対
して、その上下の走査線上における互いに上下方向およ
び斜め方向(対角方向、点対称方向)に位置する画素の
輝度値の差分の絶対値を求め、さらにその差分値が最小
のものを最も相関の高い組み合わせと判断し、この画素
間の輝度の平均値を補間値とする。
As described above, the absolute value of the difference between the luminance values of the pixels located in the vertical and diagonal directions (diagonal direction, point symmetry direction) on the scanning lines above and below the pixel forming the interpolation signal. Is determined, and the one with the smallest difference value is determined as the combination having the highest correlation, and the average value of the luminance between the pixels is set as the interpolation value.

【0039】これにより、走査線補間時の垂直解像度の
低下、特に斜め解像度の低下を減少させ、斜め線のギザ
ギザの発生を抑制する。この結果、スムースな斜め線が
実現される。
As a result, a decrease in the vertical resolution at the time of scanning line interpolation, particularly a decrease in the oblique resolution, is reduced, and the occurrence of jagged oblique lines is suppressed. As a result, a smooth oblique line is realized.

【0040】図3ならびに図4は、本実施の形態による
補間処理に関し、制止画領域の補間の一例を説明する説
明図であり、図3(a)および図4(a)は補間しない
状態を示し、図3(b)および図4(b)は本実施の形
態にかかる補間処理を施した例を示している。またこれ
らの図においては、実線は主となる走査線を示し、破線
は補間走査線を示している。
FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams for explaining an example of interpolation of a restricted image area in the interpolation processing according to the present embodiment. FIGS. 3 (a) and 4 (a) show a state where no interpolation is performed. 3B and FIG. 4B show examples in which the interpolation processing according to the present embodiment has been performed. In these figures, solid lines indicate main scanning lines, and broken lines indicate interpolation scanning lines.

【0041】さらに、これら走査線および補間走査線を
構成する輝点(画素)の各々を円で示し、白丸は点灯
(輝度100%)、黒丸は消灯(輝度0)、斜線の丸は
中間調明度(輝度50%)の点灯を示している。これら
の図に示すように本実施の形態では、斜め方向の相関が
使われ、理想的な補間になっている。
Further, each of the bright spots (pixels) constituting these scanning lines and interpolation scanning lines is indicated by a circle, white circles are lit (luminance 100%), black circles are unlit (luminance 0), and hatched circles are halftones. Lighting (luminance 50%) is shown. As shown in these figures, in the present embodiment, correlation in an oblique direction is used, and ideal interpolation is performed.

【0042】一方図5ならびに図6は、本実施の形態に
よる補間処理に関し、動画領域の補間の一例を説明する
説明図であり、図5(a)および図6(a)は補間しな
い状態を示し、図5(b)および図6(b)は本実施の
形態にかかる補間処理を施した例を示している。またこ
れらの図においても、実線は主となる走査線を示し、破
線は補間走査線を示している。
FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams for explaining an example of interpolation of a moving image area in the interpolation processing according to the present embodiment. FIGS. 5 (a) and 6 (a) show a state where no interpolation is performed. FIG. 5B and FIG. 6B show examples in which the interpolation processing according to the present embodiment has been performed. Also in these figures, solid lines indicate main scanning lines, and broken lines indicate interpolation scanning lines.

【0043】このように本実施の形態では静止画領域を
検出した場合には、前のフィールドの信号を補間信号と
して用いることにより、図5(b)あるいは図6(b)
に示す結果を得ており、静止画領域でもぼやけのない画
像を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, when a still image area is detected, the signal of the previous field is used as an interpolation signal, thereby obtaining the signal shown in FIG. 5B or FIG.
Are obtained, and an image without blur can be obtained even in a still image area.

【0044】なお、上述の各実施の形態では相関を検出
する水平方向の比較対象組み合わせ数を3としている
が、これ以上の数であっても、本発明の適用範囲内であ
る。即ち、本発明による補間の段階をk(k=1、2、
3、4・・・)とすると、比較対象組み合わせ数は2k
+1となる。
In the above-described embodiments, the number of combinations in the horizontal direction for detecting the correlation is set to three, but any number larger than this is within the scope of the present invention. That is, the interpolation step according to the present invention is represented by k (k = 1, 2,.
3, 4, ...), the number of comparison target combinations is 2k
It becomes +1.

【0045】図7は、本発明の応用例にかかる走査線補
間装置の構成を示すブロック図である。なお図7におい
て、図1に示す各部と対応する部分には同一の符号を付
し、その説明は省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a scanning line interpolation apparatus according to an application of the present invention. In FIG. 7, parts corresponding to the respective parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.

【0046】この図7に示す例では、水平に近い方向の
斜め線の補間の滑らかさを求めるために、遅延回路2お
よび遅延回路4をn個(n=2k)、遅延回路12をm
個(m=k)設け、水平方向に拡大している。これに対
応して、減算器6および加算器9をL個(L=n+1)
設ける。
In the example shown in FIG. 7, in order to determine the smoothness of interpolation of an oblique line in a direction close to horizontal, n delay circuits 2 and 4 (n = 2k) and delay circuit 12 are m
(M = k) and are enlarged in the horizontal direction. Correspondingly, L subtractors 6 and adders 9 (L = n + 1)
Provide.

【0047】そして、減算器6-1、6-2・・・6-Lの各
々から差分値が入力された比較回路18aは、入力され
たL組の差分値の各々について絶対値Dを求める。即
ち、画面上の点(x,y)における補間値Iを求める場
合、これら各絶対値Dの算出は次のような式で表すこと
ができる。
Then, the comparison circuit 18a to which the difference values have been input from each of the subtracters 6-1, 6-2,..., 6-L obtains the absolute value D for each of the input L sets of difference values. . That is, when obtaining the interpolation value I at the point (x, y) on the screen, the calculation of each absolute value D can be represented by the following equation.

【数1】 (Equation 1)

【0048】さらに比較回路18aは、これら各絶対値
Dの内から、値が最小となるBr( x+Min,y+1) とBr(
x-Min,y)との組み合わせを検出する(Minは、−kから
kまでの間の整数をとる)。
Further, the comparison circuit 18a calculates the minimum values of Br (x + Min, y + 1) and Br (
x-Min, y) is detected (Min takes an integer between -k and k).

【0049】一方加算器9-1、9-2・・・9-Lの各々か
ら加算値が入力された切り換え回路19aは、上述した
比較回路18aによって検出された最小の差分値を示す
組み合わせに対応する加算値を選択する。
On the other hand, the switching circuit 19a, to which the added value is input from each of the adders 9-1, 9-2,..., 9-L, forms a combination indicating the minimum difference value detected by the comparison circuit 18a. Select the corresponding sum.

【0050】こうして切り換え回路19aから選択出力
される補間信号Cmpの信号レベルを、演算回路20で2
分の1にし、倍速変換用の走査線メモリ17に入力す
る。ここで、演算回路20から出力される補正値Iは、
次のような式で表すことができる。 I=(Br( x+Min,y+1)+Br( x−Min,y))/2 ・・・(2)
The signal level of the interpolation signal Cmp selectively output from the switching circuit 19a in this manner is
The data is input to the scanning line memory 17 for double speed conversion. Here, the correction value I output from the arithmetic circuit 20 is
It can be represented by the following equation. I = (Br (x + Min, y + 1) + Br (x-Min, y)) / 2 (2)

【0051】なお上述の各実施の形態では、物理的構成
によって滑らかな走査線補間を実現しているが、例えば
デジタルシグナルプロセッサ等を用いることで、ソフト
ウェアにより同様の処理を実施することも可能である。
In each of the above embodiments, smooth scanning line interpolation is realized by the physical configuration. However, similar processing can be performed by software by using, for example, a digital signal processor or the like. is there.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、補間走査線の各々における任意の補間点の各々に関
して、補間走査線の直上の水平走査線における任意の第
1の点と補間走査線の直下の水平走査線において第1の
点とは補間点で点対称に位置する第2の点とを組とする
複数の補間候補組を設定し、複数の補間候補組の内の1
組を選択し、平面画像が動画である場合には、選択され
た補間候補組をなす第1の点の輝度値と第2の点の輝度
値とに基づいて補間点の輝度値を算出する。また、平面
画像が制止画である場合には、補間走査線の直上の水平
走査線信号の任意の点の輝度値を対応する補間点の輝度
値とする。また、複数の水平走査線ならびに複数の補間
走査線の各々は隣接する走査線と互いに左右位置が対応
する複数の画素から構成され、第1の点および第2の点
ならびに補間点の各々は画素を単位とする。また、補間
走査線の各々における任意の補間点の各々に関して、補
間点の直上の画素点を第1の点とし補間点の直下の画素
点を第2の点とする第1の補間候補組と、補間点の直上
の左隣の画素点を第1の点とし補間点の直下の右隣の画
素点を第2の点とする第2の補間候補組と、補間点の直
上の右隣の画素点を第1の点とし補間点の直下の左隣の
画素点を第2の点とする第3の補間候補組とを設定す
る。また、複数の補間候補組の内、第1の点と第2の点
との相関の最も高い1組を選択する。また、複数の補間
候補組の内、第1の点の輝度値と第2の点の輝度値との
差が最も小さい1組を選択する。また、選択された補間
候補組をなす第1の点の輝度値と第2の点の輝度値との
平均値を補間点の輝度値とするので、動画領域では走査
線補間時の斜め線のギザギザの発生を抑制して滑らかな
斜め線を実現し、静止画領域では垂直解像度の低下を減
少させる走査線補間装置および走査線補間方法が実現可
能であるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, for each of the arbitrary interpolation points on each of the interpolation scanning lines, the arbitrary first point on the horizontal scanning line immediately above the interpolation scanning line and the interpolation scanning are obtained. In the horizontal scanning line immediately below the line, a plurality of interpolation candidate sets are set in which the first point and the second point located point-symmetrically at the interpolation point are set, and one of the plurality of interpolation candidate sets is set.
When a set is selected and the plane image is a moving image, the luminance value of the interpolation point is calculated based on the luminance value of the first point and the luminance value of the second point that form the selected candidate interpolation set. . When the plane image is a stop image, the luminance value of an arbitrary point of the horizontal scanning line signal immediately above the interpolation scanning line is set as the luminance value of the corresponding interpolation point. Further, each of the plurality of horizontal scanning lines and the plurality of interpolation scanning lines is constituted by a plurality of pixels whose left and right positions correspond to the adjacent scanning lines, and each of the first point, the second point, and the interpolation point is a pixel. Is the unit. Further, for each of the arbitrary interpolation points in each of the interpolation scanning lines, a first interpolation candidate set in which a pixel point immediately above the interpolation point is a first point and a pixel point immediately below the interpolation point is a second point, A second interpolation candidate set in which the pixel point on the left immediately above the interpolation point is the first point and the pixel point on the right immediately below the interpolation point is the second point; A third interpolation candidate set is set in which the pixel point is the first point and the pixel point immediately to the left immediately below the interpolation point is the second point. Further, one of the plurality of interpolation candidate sets having the highest correlation between the first point and the second point is selected. Further, from among the plurality of interpolation candidate sets, one set having the smallest difference between the luminance value of the first point and the luminance value of the second point is selected. In addition, since the average value of the luminance value of the first point and the luminance value of the second point forming the selected interpolation candidate set is set as the luminance value of the interpolation point, in the moving image area, the diagonal line at the time of scanning line interpolation is used. The effect of realizing a scanning line interpolation device and a scanning line interpolation method that realizes a smooth oblique line by suppressing the occurrence of jaggedness and reduces a decrease in vertical resolution in a still image area can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態にかかる走査線補間装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a scanning line interpolation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態の動作を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an operation of the embodiment.

【図3】同実施の形態による補間処理に関し、制止画領
域の補間の一例を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of interpolation of a restrained image area in the interpolation processing according to the embodiment;

【図4】同実施の形態による補間処理に関し、制止画領
域の補間の一例を説明する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of interpolation of a restrained image area in the interpolation processing according to the embodiment;

【図5】同実施の形態による補間処理に関し、動画領域
の補間の一例を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of interpolation of a moving image area in the interpolation processing according to the embodiment;

【図6】同実施の形態による補間処理に関し、動画領域
の補間の一例を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of interpolation of a moving image area in the interpolation processing according to the embodiment;

【図7】本発明の応用例にかかる走査線補間装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a scanning line interpolation device according to an application example of the present invention.

【図8】従来の補間方法の一例を説明する説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional interpolation method.

【図9】従来の補間方法の一例を説明する説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional interpolation method.

【図10】従来技術において、垂直解像度の高い信号が
連続して入力された場合の補間結果の一例を示す説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an interpolation result when a signal having a high vertical resolution is continuously input in the related art.

【図11】従来技術において、垂直解像度の高い信号が
連続して入力された場合の補間結果の一例を示す説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of an interpolation result when a signal having a high vertical resolution is continuously input in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査線メモリ(第1の走査線記憶手段) 2-1、2-2・・・2-n 遅延回路(走査線信号遅延手
段) 4-1、4-2・・・4-n 遅延回路(画像信号遅延手段) 6-1、6-2・・・6-L 減算器(減算手段) 9-1、9-2・・・9-L 加算器(加算手段) 12-1、12-2・・・12-m 遅延回路(被補間走査線
信号遅延手段) 16 走査線メモリ(第5の走査線記憶手段) 17 走査線メモリ(第4の走査線記憶手段) 18、18a 比較回路(比較手段) 19、19a 切り換え回路(第1の選択手段) 20 演算器(除算手段) 21 切り換え回路(切換手段) 22 走査線メモリ(第3の走査線記憶手段) 23 減算器(動き算出手段) 24 動き判定回路(動き判定手段) 25 切り換え回路(第2の選択手) 26 走査線メモリ(第2の走査線記憶手段) 30、30-1、30-2・・・30-n 走査線(水平走査
線) 30-y、30-y+1 走査線 30a、30a-1、30a-2・・・30a-n 輝点 32、32-1、32-2・・・32-n-1 補間走査線 32a・・・ 輝点(補間点)
1. Scanning line memory (first scanning line storage means) 2-1 2-2 ... 2-n delay circuit (scanning line signal delay means) 4-1 4-2 ... 4-n delay circuit (Image signal delay means) 6-1, 6-2 ... 6-L subtractor (subtraction means) 9-1, 9-2 ... 9-L Adder (addition means) 12-1, 12- 2 ... 12-m delay circuit (interpolated scanning line signal delay means) 16 scanning line memory (fifth scanning line storage means) 17 scanning line memory (fourth scanning line storage means) 18, 18a comparison circuit ( 19, 19a Switching circuit (first selecting means) 20 Computing unit (division means) 21 Switching circuit (switching means) 22 Scanning line memory (third scanning line storing means) 23 Subtractor (motion calculating means) 24 motion determination circuit (motion determination means) 25 switching circuit (second selecting means) 26 scanning line memory (second scanning line storage means) 30, 30-1, 30-2 ... 30-n scanning lines (horizontal scanning lines) 30-y, 30-y + 1 scanning lines 30a, 30a-1, 30a-2 ... 30a-n bright spots 32, 32-1, 32-2 ... 32-n-1 Interpolated scanning line 32a ... Bright point (interpolated point)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C063 BA04 BA08 BA09 BA12 CA07 CA16 CA38 CA40 5C080 AA05 AA10 BB05 DD02 DD07 EE19 EE29 EE32 FF09 GG02 GG08 GG12 JJ01 JJ02 5C082 AA01 AA02 BA12 BA41 BC19 BD09 CA21 CA84 CA85 CB01 DA01 DA59 MM10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F-term (reference)

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号を順次遅延させる第1から第2
k(kは正の整数)の画像信号遅延手段(4-1、4-2・
・・4-n)と、 前記画像信号の1走査線分を記憶保持する第1および第
2の走査線記憶手段(1、26)と、 前記第1の走査線記憶手段に記憶された前記1走査線分
の画像信号を順次遅延させる第2kから第1の走査線信
号遅延手段(2-n・・・2-2、2-1)と、 前記画像信号値と前記第1の走査線記憶手段に記憶され
た前記1走査線分の画像信号値との差を算出する第1の
減算手段(6-1)と、 前記第1の画像信号遅延手段の出力値と前記第2kの走
査線信号遅延手段の出力値との差を算出する第2の減算
手段(6-2)と・・・前記第2kの画像信号遅延手段の
出力値と前記第1の走査線信号遅延手段の出力値との差
を算出する第2k+1の減算手段(6-L)と、 前記第1から第2k+1の減算手段によって算出された
差の絶対値の各々を比較する比較手段(18、18a)
と、 前記画像信号値と前記第1の走査線記憶手段に記憶され
た前記1走査線分の画像信号値との平均値を算出する第
1の演算手段と、 前記第1の画像信号遅延手段の出力値と前記第2kの走
査線信号遅延手段の出力値との平均値を算出する第2の
演算手段と・・・前記第2kの画像信号遅延手段の出力
値と前記第1の走査線信号遅延手段の出力値との平均値
を算出する第2k+1の演算手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて前記第1の演算
手段から前記第2k+1の演算手段の出力値の何れか1
つを択一的に選択出力する第1の選択手段(19、19
a)と、 前記第2の走査線記憶手段の出力信号の1走査線分を記
憶保持する第3の走査線記憶手段(22)と、 前記第3の走査線記憶手段の出力信号値と前記画像信号
値との差を算出する動き算出手段(23)と、 前記動き算出手段が算出する前記第3の出力信号値と前
記画像信号値との差に基づいて前記画像信号の動きを検
出する動き判定手段(24)と、 前記動き判定手段の判定結果に基づいて前記第1の選択
手段の出力信号と前記第2の走査線記憶手段の出力信号
との何れか1つを択一的に選択出力する第2の選択手段
(25)と、 前記第2の選択手段の出力信号の1走査線分を記憶保持
する第4の走査線記憶手段(17)と、 前記第1の走査線記憶手段に記憶された前記1走査線分
の画像信号を順次遅延させる第1から第kの被補間走査
線信号遅延手段(12-1、12-2・・・12-m)と、 前記第kの被補間走査線信号遅延手段の出力信号の1走
査線分を記憶保持する第5の走査線記憶手段(16)
と、 前記第4の走査線記憶手段の出力信号と前記第5の走査
線記憶手段の出力信号とを交互に切り換えて出力する切
換手段(21)とを具備することを特徴とする走査線補
間装置。
1. A first and a second means for sequentially delaying an image signal.
k (k is a positive integer) image signal delay means (4-1, 4-2
... 4-n), first and second scanning line storage means (1, 26) for storing and holding one scanning line portion of the image signal, and the first and second scanning line storage means stored in the first scanning line storage means. 2k to first scanning line signal delay means (2-n... 2-2, 2-1) for sequentially delaying image signals for one scanning line, the image signal value and the first scanning line First subtraction means (6-1) for calculating a difference between the image signal value for one scanning line stored in the storage means, and an output value of the first image signal delay means and the 2k scan Second subtraction means (6-2) for calculating the difference between the output value of the line signal delay means and the output value of the 2k image signal delay means and the output of the first scanning line signal delay means A 2k + 1 subtraction means (6-L) for calculating a difference between the absolute value and the absolute value of the difference calculated by the first to the 2k + 1 subtraction means. Comparison means for comparing (18, 18a)
First arithmetic means for calculating an average value of the image signal value and the image signal value for one scanning line stored in the first scanning line storage means; and first image signal delay means A second calculating means for calculating an average value of the output value of the second k-th scanning line signal delay means and the output value of the second k-th scanning line signal delay means, and the output value of the second k-th image signal delay means and the first scanning line A second (k + 1) th calculating means for calculating an average value with an output value of the signal delaying means; and one of the output values of the second (k) th calculating means from the first calculating means based on a comparison result by the comparing means.
First selecting means (19, 19) for selectively outputting one of
a), a third scanning line storage means (22) for storing and holding one scanning line of the output signal of the second scanning line storage means, and an output signal value of the third scanning line storage means and A motion calculating means (23) for calculating a difference between the image signal value and a motion of the image signal based on a difference between the third output signal value and the image signal value calculated by the motion calculating means; A motion judging unit (24), and selectively one of an output signal of the first selecting unit and an output signal of the second scanning line storing unit based on a judgment result of the motion judging unit. A second selecting means (25) for selectively outputting, a fourth scanning line storing means (17) for storing and holding one scanning line of the output signal of the second selecting means, and a first scanning line storage Means for sequentially delaying the image signal for one scanning line stored in the means. Inter-scanning-line signal delay means (12-1, 12-2,..., 12-m); and fifth scanning for storing and holding one scanning line of the output signal of the k-th interpolated scanning-line signal delay means. Line storage means (16)
And a switching unit (21) for alternately switching and outputting an output signal of the fourth scanning line storage unit and an output signal of the fifth scanning line storage unit. apparatus.
【請求項2】 前記動き判定手段は、 前記動き算出手段が算出する前記第3の出力信号値と前
記画像信号値との差が予め設定される所定値と超えてい
れば動画であると判定し、 前記動き算出手段が算出する前記第3の出力信号値と前
記画像信号値との差が前記所定値以下であれば静止画で
あると判定することを特徴とする請求項1に記載の走査
線補間装置。
2. The motion judging means judges that the image is a moving image if a difference between the third output signal value calculated by the motion calculating means and the image signal value exceeds a predetermined value set in advance. 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein if the difference between the third output signal value calculated by the motion calculation unit and the image signal value is equal to or less than the predetermined value, the image is determined to be a still image. Scan line interpolator.
【請求項3】 前記第2の選択手段は、 前記画像信号が動画である場合には前記第1の選択手段
の出力信号を選択して前記第4の走査線記憶手段に供給
し、 前記画像信号が制止画である場合には前記第2の走査線
記憶手段の出力信号を選択して前記第4の走査線記憶手
段に供給することを特徴とする請求項1または請求項2
の何れかに記載の走査線補間装置。
3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second selection unit selects an output signal of the first selection unit and supplies the output signal to the fourth scanning line storage unit when the image signal is a moving image. 3. The method according to claim 1, wherein when the signal is a stop image, an output signal of the second scanning line storage unit is selected and supplied to the fourth scanning line storage unit.
The scanning line interpolation device according to any one of the above.
【請求項4】 前記比較手段は、 前記第1から第2k+1の減算手段によって算出された
差の絶対値が最小である第n番目を検出し、 前記第1の選択手段は、 前記比較手段によって検出された第n番目に対応する前
記第1の演算手段から前記第2k+1の演算手段の出力
値の何れか1つを択一的に選択出力することを特徴とす
る請求項1ないし請求項3までの何れかに記載の走査線
補間装置。
4. The comparing means detects an n-th one in which the absolute value of the difference calculated by the first to the (2k + 1) -th subtracting means is the smallest, and the first selecting means includes 4. The method according to claim 1, wherein one of the output values of the (2k + 1) th arithmetic means is selectively output from the first arithmetic means corresponding to the detected n-th arithmetic means. The scanning line interpolation device according to any one of the above.
【請求項5】 前記第1から前記2k+1の演算手段
は、 前記画像信号値と前記第1の走査線記憶手段に記憶され
た前記1走査線分の画像信号値との和を算出する第1の
加算手段(9-1)と、 前記第1の画像信号遅延手段の出力値と前記第2kの走
査線信号遅延手段の出力値との和を算出する第2の加算
手段(9-2)と・・・前記第2kの画像信号遅延手段の
出力値と前記第1の走査線信号遅延手段の出力値との和
を算出する第2k+1の加算手段(9-L)と、 前記第1の選択手段の出力値の2分の1を算出する除算
手段(20)とからなることを特徴とする請求項1ない
し請求項4までの何れかに記載の走査線補間装置。
5. The first to 2k + 1 calculation means calculates a sum of the image signal value and the image signal value for one scanning line stored in the first scanning line storage means. Adding means (9-1), and second adding means (9-2) for calculating a sum of an output value of the first image signal delay means and an output value of the second k-th scanning line signal delay means. ... 2k + 1 adding means (9-L) for calculating a sum of an output value of the 2k image signal delay means and an output value of the first scanning line signal delay means; 5. A scanning line interpolation apparatus according to claim 1, further comprising a dividing means for calculating a half of an output value of said selecting means.
【請求項6】 平面画像を構成する複数の水平走査線
(30)の内の互いに隣接する2本の当該水平走査線の
間の各々を補間走査線(32)によって補間する走査線
補間方法であって、 前記補間走査線の各々における任意の補間点(32a)
の各々に関して、 前記補間走査線の直上の前記水平走査線における任意の
第1の点と前記補間走査線の直下の前記水平走査線にお
いて当該第1の点とは前記補間点で点対称に位置する第
2の点とを組とする複数の補間候補組を設定し、 前記複数の補間候補組の内の1組を選択し、 前記平面画像が動画である場合には、 前記選択された補間候補組をなす前記第1の点の輝度値
と前記第2の点の輝度値とに基づいて前記補間点の輝度
値を算出することを特徴とする走査線補間方法。
6. A scanning line interpolation method for interpolating between two adjacent horizontal scanning lines among a plurality of horizontal scanning lines (30) constituting a plane image by an interpolation scanning line (32). An arbitrary interpolation point (32a) in each of the interpolation scanning lines
In each of the above, an arbitrary first point on the horizontal scanning line immediately above the interpolation scanning line and the first point on the horizontal scanning line immediately below the interpolation scanning line are located point-symmetrically at the interpolation point. A plurality of interpolation candidate sets are set as a pair with the second point to be set, and one of the plurality of interpolation candidate sets is selected. When the plane image is a moving image, the selected interpolation is performed. A scanning line interpolation method, wherein a brightness value of the interpolation point is calculated based on a brightness value of the first point and a brightness value of the second point which form a candidate set.
【請求項7】 前記平面画像が制止画である場合には、 前記補間走査線の直上の前記水平走査線信号の任意の点
の輝度値を対応する前記補間点の輝度値とすることを特
徴とする請求項6に記載の走査線補間方法。
7. When the planar image is a stop image, a luminance value of an arbitrary point of the horizontal scanning line signal immediately above the interpolation scanning line is set as a luminance value of the corresponding interpolation point. The scanning line interpolation method according to claim 6, wherein
【請求項8】 前記複数の水平走査線ならびに前記複数
の補間走査線の各々は隣接する走査線と互いに左右位置
が対応する複数の画素から構成され、 前記第1の点および前記第2の点ならびに前記補間点の
各々は前記画素を単位とすることを特徴とする請求項6
または請求項7の何れかに記載の走査線補間方法。
8. Each of the plurality of horizontal scanning lines and the plurality of interpolation scanning lines is composed of a plurality of pixels whose left and right positions correspond to adjacent scanning lines, and wherein the first point and the second point are provided. 7. The method according to claim 6, wherein each of said interpolation points is based on said pixel.
8. A scanning line interpolation method according to claim 7.
【請求項9】 前記補間走査線の各々における任意の補
間点の各々に関して、 当該補間点の直上の画素点を前記第1の点とし当該補間
点の直下の画素点を前記第2の点とする第1の補間候補
組と、 当該補間点の直上の左隣の画素点を前記第1の点とし当
該補間点の直下の右隣の画素点を前記第2の点とする第
2の補間候補組と、 当該補間点の直上の右隣の画素点を前記第1の点とし当
該補間点の直下の左隣の画素点を前記第2の点とする第
3の補間候補組とを設定することを特徴とする請求項8
に記載の走査線補間方法。
9. For each of the arbitrary interpolation points on each of the interpolation scanning lines, a pixel point immediately above the interpolation point is defined as the first point, and a pixel point immediately below the interpolation point is defined as the second point. A first interpolation candidate set to be performed, and a second interpolation in which a pixel point on the left immediately above the interpolation point is the first point and a pixel point on the right immediately below the interpolation point is the second point. A candidate set and a third interpolation candidate set in which the pixel point on the right immediately above the interpolation point is the first point and the pixel point on the left immediately below the interpolation point is the second point are set. 9. The method according to claim 8, wherein
3. The scanning line interpolation method according to item 1.
【請求項10】 前記複数の補間候補組の内、 前記第1の点と前記第2の点との相関の最も高い1組を
選択することを特徴とする請求項6ないし請求項9まで
の何れかに記載の走査線補間方法。
10. The method according to claim 6, wherein one of the plurality of interpolation candidate sets having the highest correlation between the first point and the second point is selected. The scanning line interpolation method according to any one of the above.
【請求項11】 前記複数の補間候補組の内、 前記第1の点の輝度値と前記第2の点の輝度値との差が
最も小さい1組を選択することを特徴とする請求項6な
いし請求項10までの何れかに記載の走査線補間方法。
11. The method according to claim 6, wherein one of the plurality of interpolation candidate sets having the smallest difference between the luminance value of the first point and the luminance value of the second point is selected. The scanning line interpolation method according to any one of claims 1 to 10.
【請求項12】 前記選択された補間候補組をなす前記
第1の点の輝度値と前記第2の点の輝度値との平均値を
前記補間点の輝度値とすることを特徴とする請求項6な
いし請求項11までの何れかに記載の走査線補間方法。
12. The brightness value of the interpolation point, wherein an average value of a brightness value of the first point and a brightness value of the second point, which form the selected interpolation candidate set, is used as the brightness value of the interpolation point. The scanning line interpolation method according to any one of claims 6 to 11.
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