JP2000156847A - Double speed scanning conversion circuit for picture signal - Google Patents

Double speed scanning conversion circuit for picture signal

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JP2000156847A
JP2000156847A JP10330537A JP33053798A JP2000156847A JP 2000156847 A JP2000156847 A JP 2000156847A JP 10330537 A JP10330537 A JP 10330537A JP 33053798 A JP33053798 A JP 33053798A JP 2000156847 A JP2000156847 A JP 2000156847A
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signal
image
motion vector
motion
interpolation
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JP10330537A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Hirano
裕弘 平野
Kazuo Ishikura
和夫 石倉
Takaaki Matono
孝明 的野
Haruki Takada
春樹 高田
Takashi Kanehachi
孝至 兼八
Masahito Sugiyama
雅人 杉山
Mitsuo Nakajima
満雄 中嶋
Yasutaka Tsuru
康隆 都留
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a conversion circuit of a high-quality high-resolution interlaced scanning to progressive double scanning. SOLUTION: The circuit to interpolate the picture signal omitted in interlaced scanning and to convent into double speed progressive scanned signals is provided with a moving vector generation part 1 for generating the moving vector of each image, a movement detection part 2 for detecting the existence of movement in an image, a VT adaptive filter 5 for generating a signal of an interpolating scanning line by adaptively changing pass-band characteristics in a vertical/time frequency area in accordance with the moving speed of the image, and a still interpolated signal generation part 4 for generating an interpolated scanning line signal suited to a still image. In the still area of an image, an interpolated scanning line signal is generated by a signal generated from the generation part 4, and in the moving picture area of the image, an interpolated scanning line signal is generated by a signal generated by the coefficient value of the filter 5 which is determined by the moving vector generated by the generation part 1 and the moving information outputted from the detection part 2.

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】本発明は、飛び越し走査の画
像信号を走査線補間処理で順次走査の画像信号に走査変
換する倍速走査変換回路に係り、特に動画像での解像度
低下やフリッカ妨害が少なく、高画質な走査変換を行う
のに好適な画像信号の倍速走査変換回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-speed scanning conversion circuit for converting an interlaced scanning image signal into a sequentially-scanning image signal by a scanning line interpolation process. The present invention relates to an image signal double-speed scanning conversion circuit suitable for performing high-quality scanning conversion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、画像信号の多くは飛び越し走査の
形態で撮像や表示を行ってきた。しかし、マルチメディ
アの進展に伴い、画像を順次走査の形態で表示する機器
も多くなっている。このため、飛び越し走査の画像信号
を順次走査の画像信号に変換する倍速走査変換回路が必
要になる。
2. Description of the Related Art Hitherto, most image signals have been picked up or displayed in the form of interlaced scanning. However, with the development of multimedia, devices for displaying images in the form of sequential scanning are increasing. For this reason, a double-speed scanning conversion circuit for converting an interlaced scanning image signal into a progressive scanning image signal is required.

【0003】この倍速走査変換回路に関しては、代表的
なものとして、動き適応型の補間処理が知られている。
これは、フィールド間の信号処理で生成する静止画に適
した補間信号と、フィールド内の信号処理で生成する動
画像に適した補間信号とを、画像の動きに応じて両者の
混合比率を変化させ、飛び越し走査で抜けた走査線の信
号を生成するものである。
As a typical example of the double-speed scan conversion circuit, a motion adaptive interpolation process is known.
This changes the mixing ratio between the interpolation signal suitable for a still image generated by inter-field signal processing and the interpolation signal suitable for a moving image generated by signal processing in a field according to the motion of the image. This is to generate a signal of a scanning line missed in the interlaced scanning.

【0004】しかし、この動き適応型の補間処理では、
動画像での解像度特性が不十分なため、動画部での垂直
解像度が劣化する、ある種の動きでは画像がチラチラす
るフリッカ妨害が目立つ、などの画質劣化が発生してい
る。また、静止画像と動画像での解像度特性がアンバラ
ンスなため、動いている画像が静止、あるいは静止から
動き始める時は、解像度が急に変化し、自然感が損なわ
れる。
However, in this motion adaptive type interpolation processing,
Due to insufficient resolution characteristics of a moving image, image quality degradation such as deterioration of vertical resolution in a moving image portion and flicker interference in which the image flickers in a certain kind of motion occur. Further, since the resolution characteristics of the still image and the moving image are unbalanced, when the moving image is still or starts moving from the still, the resolution changes suddenly, and the natural feeling is impaired.

【0005】すなわち、従来の動き適応型の飛び越し走
査から順次走査への走査変換では、解像度特性やフリッ
カ妨害,自然感などに問題があり、高画質化を実現する
ことは困難であった。
That is, the conventional scan conversion from the motion-adaptive interlaced scanning to the sequential scanning has problems in resolution characteristics, flicker disturbance, natural feeling, and the like, and it has been difficult to realize high image quality.

【0006】このため、高画質を維持できる飛び越し走
査から順次走査への走査変換を行う倍速走査変換回路の
実現が要望されている。
For this reason, there is a demand for a double-speed scanning conversion circuit that performs scan conversion from interlaced scanning to sequential scanning that can maintain high image quality.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑みてなされたもので、高画質,高解像度、かつ静止
画から動画までバランスのとれた解像度特性を有し、自
然感を保有した倍速走査変換回路を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a high image quality, a high resolution, a balanced resolution characteristic from a still image to a moving image, and possesses a natural feeling. It is an object of the present invention to provide a double-speed scanning conversion circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては以下の技術的手段を採用する。
To achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

【0009】飛び越し走査から順次走査への倍速走査変
換に必要な補間走査線の信号は、画像の静止領域では、
フィールド間補間処理で生成する垂直解像度特性の優れ
た静止補間信号生成部の信号,動画領域では垂直・時間
領域で上下方向の動きの速度に応じてそのインパルス応
答を適応的に変化させるVT適応フィルタで生成する信
号で、それぞれ生成する。
The signal of the interpolated scanning line necessary for double-speed scanning conversion from interlaced scanning to sequential scanning is expressed in a static area of an image.
A signal generated by a static interpolation signal generator with excellent vertical resolution characteristics generated by inter-field interpolation processing, and a VT adaptive filter that adaptively changes its impulse response in the moving image area according to the speed of vertical movement in the vertical / time domain , And each is generated.

【0010】このVT適応フィルタの概略を図11で説
明する。同図(a)は従来技術で使用されているVTフ
ィルタ(インパルス応答が固定)の垂直・時間周波数領
域における特性例である。そして、図の四角形の内側を
通過帯域とする固定の特性で補間走査線の信号を生成す
る。さて、この垂直周波数ν,時間周波数fの垂直・時
間周波数領域では、静止画像の信号スペクトルは時間周
波数fが0のν軸上に存在する。一方、従来技術の順次
走査化でフリッカ妨害が目立ちやすい、画像が上下方向
に動く場合は、図に示すように、ν軸と角度θだけ傾い
た平面上にその信号スペクトル成分が存在する。なお、
この角度θは動きの速度に比例する。従って、通過帯域
特性が固定のVTフィルタでは、この種の上下方向の動
きでは抽出可能な信号スペクトル成分が制約される。こ
のため、原信号のスペクトル成分が損なわれ、画質が劣
化する。
The outline of the VT adaptive filter will be described with reference to FIG. FIG. 1A shows an example of characteristics of a VT filter (fixed impulse response) used in the prior art in a vertical / time frequency domain. Then, a signal of the interpolated scanning line is generated with a fixed characteristic in which the inside of the square in the figure is a pass band. In the vertical / time frequency region of the vertical frequency ν and the time frequency f, the signal spectrum of a still image exists on the ν axis where the time frequency f is 0. On the other hand, when the image moves in the vertical direction and flicker interference is conspicuous in the conventional sequential scanning, the signal spectrum component exists on a plane inclined by an angle θ with respect to the ν axis, as shown in the figure. In addition,
Is proportional to the speed of movement. Therefore, in a VT filter having a fixed pass band characteristic, a signal spectrum component that can be extracted by such a vertical movement is restricted. For this reason, the spectral components of the original signal are damaged, and the image quality is degraded.

【0011】同図(b)は、本発明によるVT適応フィ
ルタの垂直・時間周波数領域における特性例である。順
次走査化における画質劣化が目立ちにくい通常の動きで
は、(1)に示すように、従来のVTフィルタと同様な
特性に設定する。一方、順次走査化で妨害が目立ちやす
い上下方向のゆっくりした速度の動きでは(2)、速度
が小であるが、上記ゆっくりした速度よりも若干速い動
きでは(3)に示すように、原信号のスペクトル成分が
ほぼ完全に抽出できるようにその通過帯域特性を適応的
に変化させる。このため、原信号成分を保存したままで
補間走査線が生成できる。そして、従来技術に比べ、よ
り画質劣化の少ない倍速走査変換を実現する。
FIG. 1B shows an example of characteristics of the VT adaptive filter according to the present invention in the vertical / time frequency domain. In a normal motion in which the image quality deterioration in the progressive scanning is not conspicuous, as shown in (1), the characteristics are set to the same as those of the conventional VT filter. On the other hand, in the case of movement at a slow speed in the vertical direction where disturbance is conspicuous in the sequential scanning (2), the speed is small, but in the movement slightly faster than the slow speed, the original signal as shown in (3). Is adaptively changed so that the spectral components of the passband can be almost completely extracted. For this reason, the interpolation scanning line can be generated while the original signal component is kept. Then, double-speed scanning conversion with less deterioration in image quality is realized as compared with the related art.

【0012】また、本発明においては、VT適応フィル
タの動作を制御するために必要となる画像の上下方向の
動きの検出は、複数フレーム期間での動きベクトルの探
索,生成の信号処理で行う。即ち、静動ブロック判定で
動きを含むブロックのみ、隣接する参照ブロックの動き
ベクトルで代表ベクトルを設定し、これを起点とする再
探索,特異ベクトル修正,ミニブロック分割探索の処理
で、演算量が少なく、かつ、高精度な動きベクトルの探
索,生成を実現する。さらに、動き補償予測符号化され
た画像信号では、動きベクトル情報を活用した探索,生
成を行い、より少ない演算量で実現する。
In the present invention, the detection of the vertical motion of an image required for controlling the operation of the VT adaptive filter is performed by signal processing for searching and generating a motion vector in a plurality of frame periods. That is, only a block including a motion in the still / moving block determination sets a representative vector with a motion vector of an adjacent reference block, and the processing amount of the re-search, the singular vector correction, and the mini-block division search starting from the motion vector is reduced. A small and highly accurate search and generation of a motion vector are realized. Further, with respect to the image signal subjected to the motion compensation prediction coding, search and generation utilizing the motion vector information are performed, thereby realizing with a smaller amount of calculation.

【0013】以上に述べた技術的手段により、高画質,
高解像度、かつ静止画から動画までバランスのとれた解
像度特性を備えた倍速走査変換回路が実現できる。
[0013] By the technical means described above, high image quality,
A double-speed scanning conversion circuit having high resolution and balanced resolution characteristics from a still image to a moving image can be realized.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施例について、
図1〜図5の図面で説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS.

【0015】図1は、本発明の一実施例の走査変換回路
のブロック構成図で、動きベクトル生成部1,動き検出
部2,特性設定部3,静止補間信号生成部4,VT適応
フィルタ5,選択部6,遅延部7,倍速化部8で構成す
る。
FIG. 1 is a block diagram of a scan conversion circuit according to one embodiment of the present invention. The motion vector generation unit 1, the motion detection unit 2, the characteristic setting unit 3, the stationary interpolation signal generation unit 4, and the VT adaptive filter 5 , A selection unit 6, a delay unit 7, and a speed doubling unit 8.

【0016】動きベクトル生成部1は、後述する如く、
飛び越し走査の画像信号S1(輝度信号と色差信号)よ
り画素単位の動きベクトルPVを生成する。また、動き
検出部2は、フレーム差分信号成分より動き情報MD
(静止は0、動きは1の2値信号)を検出する。
The motion vector generation unit 1, as described later,
A motion vector PV in pixel units is generated from the interlaced image signal S1 (luminance signal and color difference signal). Further, the motion detection unit 2 calculates the motion information MD from the frame difference signal component.
(A binary signal of 0 for stillness and 1 for motion) is detected.

【0017】特性設定部3は、動きベクトルPVと動き
情報MDをもとに、VT適応フィルタの特性MODを設
定する。そして、VT適応フィルタ5では、この特性M
ODで定まる係数値で、補間走査線の信号S3を生成す
る。この動作に関しても後述する。
The characteristic setting section 3 sets the characteristic MOD of the VT adaptive filter based on the motion vector PV and the motion information MD. In the VT adaptive filter 5, the characteristic M
The signal S3 of the interpolation scanning line is generated with the coefficient value determined by OD. This operation will also be described later.

【0018】静止補間信号生成部4は、フィールド間の
信号処理(例えば、前フィールドの信号)で静止画像に
適した補間走査線の信号S2を生成する。
The stationary interpolation signal generator 4 generates an interpolated scanning line signal S2 suitable for a still image by signal processing between fields (for example, the signal of the previous field).

【0019】選択部6は、動き情報MDが0の静止領域
では信号S2,MDが1の動画領域では信号S3を選択
し、補間走査線信号SIPを生成する。
The selecting section 6 selects the signal S2 in the static area where the motion information MD is 0 and the signal S3 in the moving picture area where the MD is 1, and generates the interpolated scanning line signal SIP.

【0020】倍速化部8は、遅延部7で時間遅延を調整
した飛び越し走査の画像信号SMと、補間走査線信号S
IPとを、それぞれ時間軸の1/2圧縮処理と時系列並
び替え処理し、順次走査の画像信号S4を得る。
The speed doubling unit 8 includes an image signal SM of interlaced scanning whose time delay is adjusted by the delay unit 7 and an interpolation scanning line signal S.
The IP and the IP are respectively subjected to a 圧 縮 compression process on the time axis and a time-series rearrangement process to obtain a sequentially-scanned image signal S4.

【0021】以下、主要なブロックについて、構成,動
作を詳述する。
Hereinafter, the structure and operation of the main blocks will be described in detail.

【0022】図2は、動きベクトル生成部の一構成例で
ある。Nフレーム遅延部9,静動ブロック判別部10,
代表ベクトル設定部11,再探索部12,特異ベクトル
修正部13,ミニブロック分割探索部14,メモリ部1
5から成る。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the motion vector generator. N-frame delay unit 9, static / dynamic block discriminating unit 10,
Representative vector setting unit 11, re-search unit 12, singular vector correction unit 13, mini-block division search unit 14, memory unit 1
Consists of five.

【0023】従来技術で目立ちやすい画質劣化は、上下
方向に1ライン/1フレーム〜数フレームの速度の動き
で発生している。この程度の速度の動きを正確に抽出す
るため、原信号S1と、Nフレーム遅延部9でNフレー
ム期間(例えば、N=4)遅延させた信号SDとで、動
きベクトルの検出,生成を行う。
The image quality deterioration that is conspicuous in the prior art occurs in the vertical movement at a speed of one line / one frame to several frames. In order to accurately extract a motion at such a speed, a motion vector is detected and generated using the original signal S1 and the signal SD delayed by N frame periods (for example, N = 4) by the N frame delay unit 9. .

【0024】静動ブロック判別部10は、信号S1とS
Dとの差分信号成分を抽出し、この信号レベルが設定値
±th未満の時は静止、以上は動きと判定する。そし
て、ブロック単位(ブロックサイズは例えば水平8画素
×垂直8ライン)で静止ブロックと動画ブロックとに識
別し、静動識別信号BMF(静止ブロックは0、動画ブ
ロックは1)を出力する。
The static / moving block discriminating section 10 outputs signals S1 and S1.
A difference signal component from D is extracted, and when this signal level is less than the set value ± th, it is determined that the camera is stationary, and when the signal level is greater than or equal to the threshold, it is determined that the camera is moving. Then, it identifies a still block and a moving image block in block units (block size is, for example, 8 horizontal pixels × 8 vertical lines), and outputs a static identification signal BMF (0 for a static block, 1 for a moving image block).

【0025】代表ベクトル設定部11は、静動識別信号
BMFが0の時は代表ベクトルTMVと予測誤差信号ER
Tに0を出力する。一方、信号BMFが1の時は、参照
ベクトルRMVで代表ベクトルを設定する。図3(a)
にこの参照ベクトルの一例を示す。現ブロック以前の領
域の点線で示す参照ブロックでは、現フレームでの動き
ベクトル、現ブロック以降の領域の参照ブロックでは前
フレームでの動きベクトルを参照動きベクトルとする。
そして、これら参照ベクトルRMVによる予測誤差ER
Tを数1の演算で算出する。
When the static / dynamic identification signal BMF is 0, the representative vector setting unit 11 sets the representative vector TMV and the prediction error signal ER
Outputs 0 to T. On the other hand, when the signal BMF is 1, the representative vector is set by the reference vector RMV. FIG. 3 (a)
Shows an example of this reference vector. In the reference block indicated by the dotted line in the area before the current block, the motion vector in the current frame is used as the reference frame, and in the reference blocks in the area after the current block, the motion vector in the previous frame is used as the reference motion vector.
Then, the prediction error ER due to these reference vectors RMV
T is calculated by the equation (1).

【0026】(数1) ERT=Σ|S1(x,y)−SD(x+RMVx,y+RMVy)|…(1) ここで、S1(x,y)は現ブロックの位置(x,y)で
の信号S1の値、SD(x+RMVx,y+RMVy)は
参照ベクトルRMVのx方向成分RMVx,y方向成分
RMVyだけ位置を移動させた点の信号SDの値、||
はその絶対値、Σはブロック内の画素の総和である。そ
して、この予測誤差が最小な参照ベクトルを代表ベクト
ルTMVに設定する。
(Equation 1) ERT = Σ | S1 (x, y) -SD (x + RMVx, y + RMVy) | (1) where S1 (x, y) is the position (x, y) of the current block. The value of the signal S1, SD (x + RMVx, y + RMVy), is the value of the signal SD at a point shifted by the x-direction component RMVx and the y-direction component RMVy of the reference vector RMV, ||
Is the absolute value, and Σ is the sum of the pixels in the block. Then, the reference vector with the smallest prediction error is set as the representative vector TMV.

【0027】図2の再探索部12は、代表ベクトルの成
分と予測誤差に応じて、代表ベクトルを起点とする再探
索処理を行う。即ち、予測誤差が設定値未満の時は代表
ベクトルを現ブロックの動きベクトルMV1とする。一
方、設定値以上の時は、図3(b)に示す再探索を行
う。代表ベクトルTMVを起点に、予測誤差が小では点
線の領域、中では太い点線の領域、大では実線の領域を
探索範囲とし、TMVが水平方向主体では横長、垂直方
向主体では縦長、そのほかでは正方形からなる探索領域
でブロックマッチング処理による再探索で動きベクトル
MV1を検出する。
The re-search unit 12 in FIG. 2 performs a re-search process starting from the representative vector according to the components of the representative vector and the prediction error. That is, when the prediction error is smaller than the set value, the representative vector is set as the motion vector MV1 of the current block. On the other hand, when the value is equal to or larger than the set value, the re-search shown in FIG. Starting from the representative vector TMV, the search range is a dotted line area when the prediction error is small, a thick dotted line area inside, and a solid line area when the prediction error is large. The motion vector MV1 is detected by the re-search by the block matching process in the search area consisting of.

【0028】図2に戻り、特異ベクトル修正部13は、
隣接ブロックの動きベクトルと相関の低い特異ベクトル
の修正を行う。この概略を図3(c)に示す。現ブロッ
クの動きベクトルMV1が、上下左右に隣接するブロッ
クの動きベクトルMVa〜MVdのいずれとも異なるも
のを特異ベクトルとして検出する。そして、この特異ベ
クトルは隣接するブロックの動きベクトルMVa〜MV
dのうちで予測誤差が最小なもので置換する修正処理を
行い、動きベクトルMV2に出力する。
Returning to FIG. 2, the singular vector correction unit 13
A singular vector having a low correlation with a motion vector of an adjacent block is corrected. This is schematically shown in FIG. A motion vector in which the motion vector MV1 of the current block is different from any of the motion vectors MVa to MVd of the vertically and horizontally adjacent blocks is detected as a singular vector. The singular vectors are the motion vectors MVa to MV of the adjacent blocks.
A correction process is performed to replace the d with the one with the smallest prediction error, and the result is output to the motion vector MV2.

【0029】再度、図2に戻り、メモリ部15は、この
動きベクトルを記憶するとともに、代表ベクトル設定に
必要な参照ベクトルRMVを出力する。
Referring back to FIG. 2, the memory unit 15 stores the motion vector and outputs a reference vector RMV necessary for setting a representative vector.

【0030】ミニブロック分割探索部14は、画素単位
の動きベクトルPVを生成する。この動作概略を図3
(d)に示す。ブロックは水平・垂直に細分化し、ミニ
ブロック(例えば2画素×2ラインのサイズ)に分割す
る。そして、ミニブロック毎で予測誤差適応の探索処理
を行い、ミニブロック内の画素の動きベクトルPVを生
成する。即ち、予測誤差が設定値未満では動きベクトル
MV2でPVを生成する。一方、設定値以上の時は、現
ブロックの動きベクトルMV2と、現ブロックを取り囲
む隣接ブロックの動きベクトルMVa〜MVhのうちで
予測誤差が最小なものでPVを生成する。そして、図3
(e)に示すように、飛び越し走査の第1,第2フィー
ルドのいずれのフィールドにおいても、それぞれNフレ
ーム期間の間での動きベクトルPVを生成する。
The mini-block division search section 14 generates a motion vector PV for each pixel. The outline of this operation is shown in FIG.
(D). The block is subdivided horizontally and vertically and divided into mini blocks (for example, 2 pixels × 2 lines). Then, a search process for prediction error adaptation is performed for each mini-block, and a motion vector PV of a pixel in the mini-block is generated. That is, if the prediction error is less than the set value, a PV is generated using the motion vector MV2. On the other hand, when the value is equal to or larger than the set value, a PV is generated using the motion vector MV2 of the current block and the motion vector MVa to MVh of an adjacent block surrounding the current block with the smallest prediction error. And FIG.
As shown in (e), in each of the first and second fields of the interlaced scanning, a motion vector PV for each of N frame periods is generated.

【0031】次に、図4で動き検出部の一構成を説明す
る。信号S1と、これを1フレーム遅延部16で1フレ
ーム期間遅延させた信号は、減算部17で減算処理を行
い、フレーム差分信号FDを生成する。2値量子化部1
8は、信号FDが設定値±th1未満では0、以上では
1の2値量子化を行い、2値信号QFDを生成する。そ
して、動きの検出漏れを回避するため、時空間平滑部1
9では、水平・垂直の空間方向、あるいは水平・垂直・
時間の時空間方向での平滑化処理を行い、動き情報MD
を生成する。
Next, one configuration of the motion detecting section will be described with reference to FIG. The signal S1 and a signal obtained by delaying the signal S1 by the one-frame delay unit 16 for one frame period are subjected to a subtraction process by the subtraction unit 17 to generate a frame difference signal FD. Binary quantization unit 1
8 performs binary quantization of 0 when the signal FD is less than the set value ± th1 and 1 when the signal FD is equal to or more than the set value ± th1, thereby generating a binary signal QFD. Then, in order to avoid motion detection omission, the spatiotemporal smoothing unit 1
In 9, horizontal / vertical spatial directions or horizontal / vertical /
Performs a smoothing process in the spatio-temporal direction of time, and outputs motion information MD
Generate

【0032】最後に、VT適応フィルタの構成,動作に
ついて、図5の図面で説明する。これは時間方向に2フ
ィールドの信号を使用して構成するに好適なものであ
る。
Finally, the configuration and operation of the VT adaptive filter will be described with reference to FIG. This is suitable for a configuration using signals of two fields in the time direction.

【0033】図5(a)は、垂直・時間領域でのインパル
ス応答の一例である。図面でnフィールドと明示した現
フィールドでは、1,0,7,16,7,0,1(1/
16)の固定の係数値、n−1フィールドと明示した前
フィールドでは、特性MODで定まるA−2,A−1,
A−0,A1,A2(1/16)の可変な係数値の応答
である。
FIG. 5A is an example of an impulse response in the vertical / time domain. In the current field clearly indicated as n field in the drawing, 1,0,7,16,7,0,1 (1 /
In the fixed coefficient value of (16) and the previous field which is specified as the n-1 field, A-2, A-1, and A-2 determined by the characteristic MOD.
This is a response of variable coefficient values of A-0, A1, and A2 (1/16).

【0034】同図(b)は、このVT適応フィルタによ
る補間走査線の生成の概略である。nフィールドの現フ
ィールドの黒丸記号で示す補間走査線は、現フィールド
の白丸記号で示す走査線の信号に固定の係数値1,7,
7,1(1/16)を乗算し、n−1フィールドの前フ
ィールドの白丸記号で示す走査線の信号に特性MODで
定まる可変の係数値A−2,A−1,A0,A1,A2
(1/16)を乗算し、これら係数加重した信号を加算
して、生成する。
FIG. 2B is a schematic diagram of the generation of an interpolated scanning line by the VT adaptive filter. The interpolation scanning line indicated by the black circle symbol of the current field of the n-th field has coefficient values 1, 7, and fixed to the signal of the scanning line indicated by the white circle symbol of the current field.
Multiplied by 7,1 (1/16), and variable coefficient values A-2, A-1, A0, A1, A2 determined by the characteristic MOD to the signal of the scanning line indicated by the white circle symbol in the field preceding the n-1 field.
(1/16), and these coefficient-weighted signals are added and generated.

【0035】同図(c)は、特性MODで定まるn−1
フィールドの可変の係数値の一例である。下方向にゆっ
くりした動きでは、MOD=1はその垂直方向の動き速
度Vyが飛び越し走査系で1ライン/フィールドに相当
し、A−2,A−1,A0が−4,8,−4(1/1
6)、A1,A2は0に設定する。また、MOD=2は
3/4ライン/フィールドに相当し、A−2,A−1,
A0,A1は−3,5,1,−1(1/16)、A2は
0に設定する。以下、同様に、MOD=4は1/4ライ
ン/フィールドに相当し、A−2,A−1,A0,A1
は−1,−1,5,−3(1/16)、A2は0に設定
する。また、MOD=0はVyが0、あるいは順次走査
化での画質劣化が目立ちにくい場合に相当し、A−1,
A0,A1は−4,8,−4(1/16)、A−2,A
2は0に設定する。
FIG. 3C shows n-1 determined by the characteristic MOD.
It is an example of a variable coefficient value of a field. In a slow downward movement, MOD = 1 means that the vertical movement speed Vy corresponds to one line / field in the interlaced scanning system, and A-2, A-1, A0 are -4, 8, -4 ( 1/1
6), A1 and A2 are set to 0. MOD = 2 corresponds to 3/4 line / field, and A-2, A-1,
A0 and A1 are set to -3, 5, 1, -1 (1/16), and A2 is set to 0. Hereinafter, similarly, MOD = 4 corresponds to 1/4 line / field, and A-2, A-1, A0, A1
Are set to -1, -1, 5, -3 (1/16), and A2 is set to 0. MOD = 0 corresponds to the case where Vy is 0 or the image quality deterioration in the sequential scanning is not conspicuous.
A0, A1 are -4, 8, -4 (1/16), A-2, A
2 is set to 0.

【0036】一方、上方向にゆっくりした動きでは、M
OD=11は1ライン/フィールドの動きに相当し、A
0,A1,A2は−4,8,−4(1/16)、A−
2,A−1は0に設定する。以下、同様に、MOD=1
4の1/4ライン/フィールドの動きに相当する時は、
A−1,A0,A1,A2は−3,5,−1,−1(1
/16)、A−2は0に設定する。
On the other hand, in a slow upward movement, M
OD = 11 corresponds to one line / field movement, and A
0, A1, A2 are -4, 8, -4 (1/16), A-
2, A-1 is set to 0. Hereinafter, similarly, MOD = 1
When it corresponds to the movement of 1/4 line / field of 4,
A-1, A0, A1, and A2 are -3, 5, -1, -1 (1
/ 16), A-2 is set to 0.

【0037】そして、この特性もDによる係数設定で、
先に図11に示したように、動きの速度に応じて原信号
のスペクトルが通過帯域となるように特性を変化させる
VT適応フィルタを実現する。
This characteristic is also set by a coefficient based on D.
As shown in FIG. 11, a VT adaptive filter that changes characteristics so that the spectrum of the original signal has a pass band according to the speed of movement is realized.

【0038】以上に述べた如く、本発明の第1の実施例
によれば、高画質,高解像度、かつ静止画から動画まで
バランスのとれた解像度特性を備えた倍速走査変換回路
が実現できる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, a double-speed scanning conversion circuit having high image quality, high resolution, and balanced resolution characteristics from a still image to a moving image can be realized.

【0039】次に、本発明の第2の実施例について、図
6のブロック構成図で説明する。本実施例は動きの速い
領域で絵柄によってはまれに発生する画質劣化を抑圧す
るのに好適なものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. This embodiment is suitable for suppressing image quality deterioration rarely occurring depending on a picture in a fast-moving area.

【0040】その構成を同図(a)に示すが、これは、
第1の実施例に、動画補間信号生成部20と、補間特性
設定部22を新たに追加し、選択部21では、補間特性
設定部22の選択信号MDDで、静止補間信号生成部4
の信号S2と、VT適応フィルタ5の信号S3と、動画
補間信号生成部20の信号S5のいずれかを選択し、補
間走査線信号SIPを生成する。
The structure is shown in FIG.
A moving image interpolation signal generation unit 20 and an interpolation characteristic setting unit 22 are newly added to the first embodiment, and a selection unit 21 uses a selection signal MDD of the interpolation characteristic setting unit 22 to generate a static interpolation signal generation unit 4.
, The signal S3 of the VT adaptive filter 5, or the signal S5 of the moving image interpolation signal generator 20 to generate an interpolation scanning line signal SIP.

【0041】動画補間信号生成部20は、フィールド内
の信号処理(例えば上下の走査線の平均処理)で動きの
速い動画像に適した補間走査線信号S5を生成する。
The moving image interpolation signal generation section 20 generates an interpolation scanning line signal S5 suitable for a moving image having a fast movement by signal processing in a field (for example, averaging processing of upper and lower scanning lines).

【0042】補間特性設定部22は、同図(b)に示す
特性で、選択信号MDDを生成する。即ち、動き情報M
Dが0の静止領域では、静止補間信号生成部4の信号S
2を選択するように選択信号MDDを設定する。一方、
動き情報MDが1の動画領域では、動きベクトルPVの
スカラー量|PV|が設定値th未満(例えば、視線が
追従可能な画面幅/1秒,画面高/1秒以下の速度)の
時は、第1の実施例と同様、VT適応フィルタ5の信号
S3を選択するように選択信号MDDを設定する。しか
し、|PV|が設定値thを超える速い動きの時は、動
画補間信号生成部20の信号S5を選択するように選択
信号MDDを設定する。
The interpolation characteristic setting section 22 generates a selection signal MDD with the characteristic shown in FIG. That is, the motion information M
In the static area where D is 0, the signal S of the static interpolation signal generator 4
The selection signal MDD is set so as to select 2. on the other hand,
In the moving image area where the motion information MD is 1, when the scalar amount | PV | of the motion vector PV is less than the set value th (for example, a screen width / 1 second, a screen height / 1 second or less that the line of sight can follow), In the same manner as in the first embodiment, the selection signal MDD is set so as to select the signal S3 of the VT adaptive filter 5. However, when | PV | moves faster than the set value th, the selection signal MDD is set so as to select the signal S5 of the moving image interpolation signal generation unit 20.

【0043】このほかのブロックの構成,動作は、第1
の実施例と同様であり、説明は省略する。
The configuration and operation of the other blocks are the same as those of the first block.
This is the same as the embodiment, and the description is omitted.

【0044】以上に述べた如く、本発明の第2の実施例
によれば、高画質,高解像度、かつ静止画から動画まで
バランスのとれた解像度特性を備えた倍速走査変換回路
が実現できる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, a double-speed scanning conversion circuit having high image quality, high resolution, and balanced resolution characteristics from a still image to a moving image can be realized.

【0045】次に、本発明の第3の実施例を、図7〜図
9の図面で説明する。本実施例は、動き補償予測符号化
(例えば、MPEGビデオ符号化など)の動きベクトル
情報を活用して動きベクトル生成を高精度化,簡便化す
るに好適なものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is suitable for improving the accuracy and simplification of motion vector generation by utilizing motion vector information of motion compensation prediction coding (for example, MPEG video coding).

【0046】図7はこのブロック構成図である。これ
は、図1に示した第1の実施例に、デコーダ部23を追
加し、動きベクトル生成部の代わりに動きベクトル変換
生成部24を設けた構成で実現する。
FIG. 7 is a block diagram showing this configuration. This is realized by a configuration in which a decoder unit 23 is added to the first embodiment shown in FIG. 1 and a motion vector conversion generation unit 24 is provided instead of the motion vector generation unit.

【0047】デコーダ部23は、動き補償予測符号化
(例えば、国際標準のMPEGビデオ符号化など)され
た符号化ビットストリーム信号DBSに対し、所定の復
号化処理を行い、飛び越し走査の画像信号S1と、動き
ベクトル情報MVIを出力する。
The decoder unit 23 performs a predetermined decoding process on the coded bit stream signal DBS that has been subjected to motion compensation prediction coding (for example, MPEG video coding of an international standard), and performs an interlaced scanning image signal S1. And outputs the motion vector information MVI.

【0048】動きベクトル変換生成部24は、この動き
ベクトル情報MVIに対して簡単な演算処理でNフレー
ム当たりの動きベクトルに修正し、これより画素単位の
動きベクトルPVを生成する。
The motion vector conversion / generation unit 24 corrects the motion vector information MVI into a motion vector per N frames by a simple operation, and generates a motion vector PV in pixel units from this.

【0049】図8は、この一構成例である。これは、先
に示した図2の動きベクトル生成部の構成に、動きベク
トル変換部25を追加した形態で構成する。
FIG. 8 shows an example of this configuration. This is configured by adding a motion vector conversion unit 25 to the configuration of the motion vector generation unit of FIG. 2 described above.

【0050】動きベクトル変換部25は、動き補償予測
符号化、例えば、MPEGビデオ符号化で動き補償予測
フレームを生成する動きベクトル情報MVIより、簡単
な演算処理でNフレーム期間の動きベクトルRRMVを
生成する。
The motion vector conversion unit 25 generates a motion vector RRMV for N frame periods by a simple operation from motion vector information MVI for generating a motion compensated prediction frame by motion compensation prediction coding, for example, MPEG video coding. I do.

【0051】この動作概略を図9で説明する。MPEG
ビデオ符号化では、画像信号シーケンスに対して、2種
類の動き補償予測符号化を行う。1つは、同図(a)に
示すPピクチャ(図中Pの記号で示すフレーム)に対し
て、一方向の動き補償予測符号化を行う。即ち、Mフレ
ーム周期毎のPピクチャに対し、この期間での動きベク
トルをPベクトル(図のPV1,PV2,Pv3,PV
4)として求め、このPベクトルで動き補償予測して作
る予測フレームと現フレームとの差分成分をDCT符号
化する。よって、PベクトルはMフレーム期間での動き
ベクトルである。そこで、このPベクトルをN/M倍す
る演算処理を行い、Nフレーム期間での動きベクトルに
相当する変換ベクトルRRMVを生成する。
This operation will be schematically described with reference to FIG. MPEG
In video encoding, two types of motion compensation prediction encoding are performed on an image signal sequence. One is to perform one-way motion compensation prediction coding on a P picture (a frame indicated by a symbol P in the figure) shown in FIG. That is, for a P picture for each M frame period, the motion vector in this period is set to a P vector (PV1, PV2, Pv3, PV
4), and a DCT encoding is performed on a difference component between a prediction frame formed by performing motion compensation prediction using the P vector and the current frame. Therefore, the P vector is a motion vector in the M frame period. Therefore, a calculation process for multiplying the P vector by N / M is performed to generate a conversion vector RRMV corresponding to a motion vector in an N frame period.

【0052】もう一方は、同図(b)に示すBピクチャ
(図中Bの記号で示すフレーム)に対して、双方向の動き
補償予測符号化を行う。即ち、Bピクチャの直前のフレ
ームと以降のフレームからの2つの動きベクトルをBベ
クトルとして求め、このBベクトルで動き補償予測して
作る予測フレームと現フレームとの差分成分をDCT符
号化する。よって、Bベクトルの1つは1フレーム期間
での動きベクトルである。そこで、このBベクトルをN
倍する演算処理を行い、Nフレーム期間での動きベクト
ルに相当する変換ベクトルRRMVを生成する。
The other is a B picture shown in FIG.
(Frames indicated by symbols B in the figure) are subjected to bidirectional motion compensation prediction coding. That is, two motion vectors from the frame immediately before and after the B picture are obtained as B vectors, and the difference component between the current frame and the predicted frame created by performing motion compensation prediction using the B vector is DCT-coded. Therefore, one of the B vectors is a motion vector in one frame period. Therefore, this B vector is expressed as N
A multiplication operation is performed to generate a conversion vector RRMV corresponding to the motion vector in the N frame period.

【0053】図8に戻り、代表ベクトル設定部11は、
この変換ベクトルRRMVも参照ベクトルに使用して、
代表ベクトルTMVを設定する。即ち、静動ブロック判
別部10の静動識別信号BMFが0の静止ブロックで
は、代表ベクトルYMVと予測誤差ERTに0を設定す
る。一方、BMFが1の動画ブロックでは、隣接する参
照ブロックの動きベクトルRMV(先に図3(a)に示
したもの)と、変換ベクトルRRMVのうちで予測誤差
が最小なものを代表ベクトルTMVに設定し、その時の
予測誤差をERTに出力する。
Returning to FIG. 8, the representative vector setting unit 11
This transformation vector RRMV is also used as a reference vector,
The representative vector TMV is set. That is, in a static block in which the static motion identification signal BMF of the static motion block determining unit 10 is 0, the representative vector YMV and the prediction error ERT are set to 0. On the other hand, in a moving image block with a BMF of 1, the motion vector RMV of the adjacent reference block (shown earlier in FIG. 3A) and the transform vector RRMV having the smallest prediction error are represented as the representative vector TMV. Is set, and the prediction error at that time is output to the ERT.

【0054】以降の、再探索部12,特異ベクトル修正
部13,ミニブロック分割探索部14は、図2に示した
動きベクトル生成部と同様の動作を行い、画素単位の動
きベクトルPVを生成する。
The subsequent re-search unit 12, singular vector correction unit 13, and mini-block division search unit 14 perform the same operations as the motion vector generation unit shown in FIG. 2 to generate a motion vector PV in pixel units. .

【0055】図7に戻り、動きベクトル変換生成部24
で生成した画素単位の動きベクトルPVで、これ以降の
ブロックでは第1の実施例と同様な動作を行い、順次走
査の信号S4を得る。
Referring back to FIG. 7, the motion vector conversion generation unit 24
In the subsequent blocks, the same operation as that of the first embodiment is performed using the motion vector PV generated in units of pixels, and a signal S4 of progressive scanning is obtained.

【0056】次に、本発明の第4の実施例のブロック構
成を図10に示す。本実施例も、動き補償予測符号化
(例えば、MPEGビデオ符号化など)の動きベクトル
情報を活用して動きベクトル生成を高精度化,簡便化す
るのに好適なものである。
Next, FIG. 10 shows a block configuration of a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is also suitable for improving the accuracy and simplicity of motion vector generation by utilizing motion vector information of motion compensation prediction encoding (for example, MPEG video encoding).

【0057】この構成は、図6に示した第2の実施例
に、デコーダ部23を追加し、動きベクトル生成部の代
わりに動きベクトル変換生成部24を設けた構成で実現
する。なお、デコーダ部23,動きベクトル変換生成部
24は、上述の第3の実施例と同様の構成,動作を行
う。そして、生成した画素単位の動きベクトルPVで、
これ以降のブロックでは第2の実勢例と同様な動作を行
い、順次走査の信号S4を得る。
This configuration is realized by a configuration in which a decoder 23 is added to the second embodiment shown in FIG. 6 and a motion vector conversion generator 24 is provided instead of the motion vector generator. The decoder 23 and the motion vector conversion generator 24 perform the same configuration and operation as in the third embodiment. Then, with the generated motion vector PV in pixel units,
In the subsequent blocks, the same operation as in the second actual example is performed to obtain the signal S4 of the sequential scanning.

【0058】以上に述べた如く、第3,第4の実施例に
よれば、静止画から動画までバランスのとれた解像度特
性を有し、かつ、フリッカ妨害が少なく、自然観を保有
した画像信号の倍速走査変換回路を低コストで実現でき
る。そして、画像の高画質化,高解像度化に顕著な効果
が得られる。
As described above, according to the third and fourth embodiments, an image signal having a balanced resolution characteristic from a still image to a moving image, having less flicker disturbance, and having a natural view. Can be realized at low cost. In addition, a remarkable effect can be obtained for improving the image quality and resolution of the image.

【0059】以上で発明の実施の形態の説明を終了する
が、VT適応フィルタの構成に関して、若干、補足す
る。実施例では、現フィールドと前フィールドの2フィ
ールドの信号を使用する構成を示したが、このほかに、
現フィールドとこの前後のフィールドの3フィールドの
信号を使用する構成で実現することもできる。
The description of the embodiment of the present invention is completed above, but the configuration of the VT adaptive filter will be slightly supplemented. In the embodiment, the configuration using the signal of the two fields of the current field and the previous field has been described.
The present invention can also be realized by a configuration using signals of three fields of the current field and the fields before and after the current field.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明によれば、静止画から動画までバ
ランスのとれた解像度特性を有し、かつ、フリッカ妨害
も少なく、自然観を保有した画像信号の倍速走査変換回
路が実現できる。そして、画像の高画質化,高解像度化
に顕著な効果が得られる。
According to the present invention, it is possible to realize a double-speed scanning conversion circuit of an image signal which has a balanced resolution characteristic from a still image to a moving image, has less flicker disturbance, and has a natural view. In addition, a remarkable effect can be obtained for improving the image quality and resolution of the image.

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

【図1】本発明の第1の実施例の倍速走査変換回路のブ
ロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram of a double-speed scanning conversion circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例の動きベクトル生成部の構成例を
示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a motion vector generation unit according to the first embodiment.

【図3】図2の動きベクトル生成部の動作概略の説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an outline of the operation of a motion vector generation unit in FIG. 2;

【図4】第1の実施例の動き検出部の構成例を示す説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a motion detection unit according to the first embodiment.

【図5】本発明の第2の実施例のVT適応フィルタの構
成例を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a VT adaptive filter according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例の倍速走査変換回路のブ
ロック構成図および補間特性の説明図。
FIG. 6 is a block diagram of a double-speed scanning conversion circuit according to a second embodiment of the present invention and an explanatory diagram of interpolation characteristics.

【図7】本発明の第3の実施例の倍速走査変換回路のブ
ロック構成図。
FIG. 7 is a block diagram of a double-speed scanning conversion circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図8】第3の実施例の動きベクトル変換生成部の構成
例を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a motion vector conversion generation unit according to a third embodiment.

【図9】図8の動きベクトル変換部の動作概略の説明
図。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an outline of the operation of the motion vector conversion unit in FIG. 8;

【図10】本発明の第4の実施例の倍速走査変換回路の
ブロック構成図。
FIG. 10 is a block diagram of a double-speed scanning conversion circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の原理を説明するためのVT適応フィ
ルタの特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram of a VT adaptive filter for explaining the principle of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…動きベクトル生成部、2…動き検出部、3…特性設
定部、4…静止補間信号生成部、5…VT適応フィル
タ、6,21…選択部、7…遅延部、8…倍速化部、9
…Nフレーム遅延部、10…静動ブロック判別部、11
…代表ベクトル設定部、12…再探索部、13…特異ベ
クトル修正部、14…ミニブロック分割探索部、15…
メモリ部、16…1フレーム遅延部、17…減算部、1
8…2値量子化部、19…時空間平滑部、20…動画補
間信号生成部、22…補間特性設定部、23…デコーダ
部、24…動きベクトル変換生成部、25…動きベクト
ル変換部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motion vector generation part, 2 ... Motion detection part, 3 ... Characteristic setting part, 4 ... Static interpolation signal generation part, 5 ... VT adaptive filter, 6,21 ... Selection part, 7 ... Delay part, 8 ... , 9
... N-frame delay section, 10...
... Representative vector setting unit, 12 ... Re-search unit, 13 ... Singular vector correction unit, 14 ... Mini-block division search unit, 15 ...
Memory unit, 16: one frame delay unit, 17: subtraction unit, 1
8: Binary quantization unit, 19: Spatio-temporal smoothing unit, 20: Moving image interpolation signal generation unit, 22: Interpolation characteristic setting unit, 23: Decoder unit, 24: Motion vector conversion generation unit, 25: Motion vector conversion unit

フロントページの続き (72)発明者 的野 孝明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 高田 春樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 兼八 孝至 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 杉山 雅人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 中嶋 満雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 都留 康隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 Fターム(参考) 5C063 AA01 BA04 BA10 BA12 CA07 CA34 CA38 5C082 BA41 BC06 BC07 BC19 CA21 CA22 CA84 MM10 Continued on the front page (72) Inventor Takaaki Matino 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Visual Information Media Division of Hitachi, Ltd. (72) Haruki Takada 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Takashi Kanehachi 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside (72) Inventor Masato Sugiyama Yokohama, Kanagawa Prefecture 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Ichitochi, Ltd. Multimedia System Development Headquarters, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Mitsuo Nakajima 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref. Person Yasutaka Tsuru 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in the Multimedia System Development Division of Hitachi, Ltd. (Reference) 5C063 AA01 BA04 BA10 BA12 CA07 CA34 CA38 5C082 BA41 BC06 BC07 BC19 CA21 CA22 CA84 MM10

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】飛び越し走査で抜けた走査線の信号を補間
処理で生成して順次走査の信号に変換する画像信号の倍
速走査変換回路において、画像の動きベクトルを生成す
る動きベクトル生成部と、画像の動きの有無を検出する
動き検出部と、画像の動きの速度に応じて垂直・時間周
波数領域での通過帯域特性を適応的に変化させ補間走査
線の信号を生成するVT適応フィルタと、静止画像に適
した補間走査線の信号を生成する静止補間信号生成部と
を備え、画像の静止領域では上記静止補間信号生成部の
信号で補間走査線の信号を生成し、画像の動画領域では
上記動きベクトル生成部の動きベクトルと上記動き検出
部の動き情報とで定まる上記VT適応フィルタの係数値
で生成する信号で補間走査線の信号を生成することを特
徴とする画像信号の倍速走査変換回路。
A double-speed scanning conversion circuit for converting an image signal generated by an interlaced scanning into a signal of a sequential scanning by generating a signal of a scanning line by an interpolation process; A motion detector that detects the presence or absence of image motion, a VT adaptive filter that adaptively changes passband characteristics in the vertical / time frequency domain according to the speed of image motion and generates an interpolation scanning line signal, A static interpolation signal generating unit that generates a signal of an interpolation scanning line suitable for a still image, and generates a signal of an interpolation scanning line with a signal of the static interpolation signal generating unit in a still region of an image, and generates a signal of an interpolation scanning line in a moving image region of the image. An image signal, wherein a signal of an interpolation scanning line is generated by a signal generated by a coefficient value of the VT adaptive filter determined by a motion vector of the motion vector generation unit and motion information of the motion detection unit. Speed scan conversion circuit.
【請求項2】飛び越し走査で抜けた走査線の信号を補間
処理で生成して順次走査の信号に変換する画像信号の倍
速走査変換回路において、画像の動きベクトルを生成す
る動きベクトル生成部と、画像の動きの有無を検出する
動き検出部と、画像の動きの速度に応じて垂直・時間周
波数領域での通過帯域特性を適応的に変化させ補間走査
線の信号を生成するVT適応フィルタと、静止画像に適
した補間走査線の信号を生成する静止補間信号生成部
と、動画像に適した補間走査線の信号を生成する動画補
間信号生成部を備え、画像の静止領域では上記静止補間
信号生成部の信号で補間走査線の信号を生成し、画像の
動画領域では、動き速度が設定値未満の時は、上記動き
ベクトル生成部の動きベクトルと上記動き検出部の動き
情報とで定まる上記VT適応フィルタの係数値で生成す
る信号で補間走査線の信号を生成し、上記動き速度が設
定値以上の時は、上記動画補間信号生成部の信号で補間
走査線の信号を生成することを特徴とする画像信号の倍
速走査変換回路。
2. A double-speed scan conversion circuit for converting an image signal generated by an interlaced scan into a signal of a sequential scan by generating an interpolated scan line signal by an interpolation process; A motion detector that detects the presence or absence of image motion, a VT adaptive filter that adaptively changes passband characteristics in the vertical / time frequency domain according to the speed of image motion and generates an interpolation scanning line signal, A static interpolation signal generation unit that generates a signal of an interpolation scanning line suitable for a still image; and a moving image interpolation signal generation unit that generates a signal of an interpolation scanning line suitable for a moving image. The signal of the interpolation scanning line is generated by the signal of the generation unit, and in the moving image region of the image, when the motion speed is less than the set value, the motion vector is determined by the motion vector of the motion vector generation unit and the motion information of the motion detection unit. A signal of the interpolation scanning line is generated by a signal generated by the coefficient value of the T adaptive filter, and when the motion speed is equal to or higher than a set value, a signal of the interpolation scanning line is generated by a signal of the moving image interpolation signal generation unit. Characteristic double speed scanning conversion circuit for image signals.
【請求項3】飛び越し走査で抜けた走査線の信号を補間
処理で生成して順次走査の信号に変換する画像信号の倍
速走査変換回路において、動き補償予測符号化信号を所
定の復号処理で画像信号と動きベクトル情報を復号する
デコーダ部と、上記動きベクトル情報の変換処理で動き
ベクトルを生成する動きベクトル変換生成部と、画像の
動きの有無を検出する動き検出部と、画像の動きの速度
に応じて垂直・時間周波数領域での通過帯域特性を適応
的に変化させ補間走査線の信号を生成するVT適応フィ
ルタと、静止画像に適した補間走査線の信号を生成する
静止補間信号生成部とを備え、画像の静止領域では上記
静止補間信号生成部の信号で補間走査線の信号を生成
し、画像の動画領域では上記動きベクトル変換生成部の
動きベクトルと上記動き検出部の動き情報とで定まる上
記VT適応フィルタの係数値で生成する信号で補間走査
線の信号を生成することを特徴とする画像信号の倍速走
査変換回路。
3. A double-speed scan conversion circuit of an image signal for generating a signal of a scanning line lost in the interlaced scanning by an interpolation process and converting the signal into a progressive scanning signal. A decoder for decoding a signal and motion vector information, a motion vector conversion generator for generating a motion vector by the above-described motion vector information conversion processing, a motion detector for detecting presence / absence of image motion, and a speed of image motion VT adaptive filter that adaptively changes the pass band characteristics in the vertical / time frequency domain according to the VT adaptive filter, and generates a signal of the interpolation scanning line suitable for a still image. In the still region of the image, the signal of the interpolation scanning line is generated by the signal of the still interpolation signal generation unit, and in the moving image region of the image, the motion vector of the motion vector conversion generation unit is generated. Speed scan conversion circuit of the image signal and generates a signal of the interpolation scan lines generated by the coefficient value of the VT adaptive filter defined by the detection of the motion information can.
【請求項4】飛び越し走査で抜けた走査線の信号を補間
処理で生成して順次走査の信号に変換する画像信号の倍
速走査変換回路において、動き補償予測符号化信号を所
定の復号処理で画像信号と動きベクトル情報を復号する
デコーダ部と、上記動きベクトル情報の変換処理で動き
ベクトルを生成する動きベクトル変換生成部と、画像の
動きの有無を検出する動き検出部と、画像の動きの速度
に応じて垂直・時間周波数領域での通過帯域特性を適応
的に変化させ補間走査線の信号を生成するVT適応フィ
ルタと、静止画像に適した補間走査線の信号を生成する
静止補間信号生成部と、動画像に適した補間走査線の信
号を生成する動画補間信号生成部を備え、画像の静止領
域では上記静止補間信号生成部の信号で補間走査線の信
号を生成し、画像の動画領域では、動き速度が設定値未
満の時は、上記動きベクトル変換生成部の動きベクトル
と上記動き検出部の動き情報とで定まる上記VT適応フ
ィルタの係数値で生成する信号で補間走査線の信号を生
成し、上記動き速度が設定値以上の時は、上記動画補間
信号生成部の信号で補間走査線の信号を生成することを
特徴とする画像信号の倍速走査変換回路。
4. An image signal double-speed scan conversion circuit for generating a signal of a scanning line skipped by interlaced scanning by an interpolation process and converting the signal into a progressive scanning signal, wherein the motion-compensated prediction coded signal is decoded by a predetermined decoding process. A decoder for decoding a signal and motion vector information, a motion vector conversion generator for generating a motion vector by the above-described motion vector information conversion processing, a motion detector for detecting presence / absence of image motion, and a speed of image motion VT adaptive filter that adaptively changes the pass band characteristics in the vertical / time frequency domain according to the VT adaptive filter, and generates a signal of the interpolation scanning line suitable for a still image. And a moving image interpolation signal generation unit that generates a signal of an interpolation scanning line suitable for a moving image. In a still region of an image, a signal of the interpolation scanning line is generated by a signal of the still interpolation signal generation unit. In the moving image area, when the motion speed is less than the set value, the signal generated by the coefficient value of the VT adaptive filter determined by the motion vector of the motion vector conversion generation unit and the motion information of the motion detection unit is used to generate the interpolation scan line. A double-speed scanning conversion circuit for an image signal, wherein a signal of the moving image interpolation signal generating unit is used to generate a signal of an interpolation scanning line when a signal is generated and the motion speed is equal to or higher than a set value.
【請求項5】VT適応フィルタでは、垂直・時間領域で
のインパルス応答が、現フィールドは固定の係数値、前
フィールドあるいは前,後フィールドは上下方向の動き
の速度に応じて変化する可変の係数値をとる形態で構成
し、その垂直・時間周波数特性が、上下方向の動きの速
度で定まる画像の信号スペクトル成分を概略通過帯域に
なることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記
載の画像信号の倍速走査変換回路。
5. In the VT adaptive filter, the impulse response in the vertical / time domain has a variable coefficient that changes according to the fixed coefficient value in the current field and the speed of the vertical movement in the previous field or the previous and subsequent fields. 5. The method according to claim 1, wherein the image signal is configured in a form of taking a numerical value, and its vertical / time frequency characteristic is such that a signal spectrum component of an image determined by a speed of a vertical movement is substantially a pass band. Double-speed scanning conversion circuit for image signals.
【請求項6】画像の動きベクトルを生成する動きベクト
ル生成部においては、静止ブロックと動画ブロックとを
識別する静動ブロック判別部と、隣接参照ブロックの動
きベクトルより代表ベクトルを設定する代表ベクトル設
定部と、代表ベクトルの予測誤差とその方向成分とで定
まる探索領域で再探索する再探索部と、隣接ブロックの
動きベクトルとの相関の低い動きベクトルを修正する特
異ベクトル修正部と、ブロックを水平・垂直方向に細分
化したミニブロックの予測誤差の大小に応じて適応的に
ミニブロック分割探索して画素単位の動きベクトルを生
成するミニブロック分割探索部とを備えたことを特徴と
する請求項1または2に記載の画像信号の倍速走査変換
回路。
6. A motion vector generating section for generating a motion vector of an image, a static / dynamic block determining section for identifying a still block and a moving image block, and a representative vector setting for setting a representative vector from a motion vector of an adjacent reference block. Section, a re-search section for re-searching in a search area determined by the prediction error of the representative vector and its directional component, a singular vector correction section for correcting a motion vector having a low correlation with a motion vector of an adjacent block, and A mini-block division search unit that adaptively performs a mini-block division search according to the magnitude of a prediction error of the mini-block subdivided in the vertical direction to generate a pixel-based motion vector; 3. The image signal double-speed scanning conversion circuit according to 1 or 2.
【請求項7】動きベクトル変換生成部においては、動き
補償予測符号化のP,Bピクチャの動きベクトル情報を
所定のフレーム期間の動きベクトルに変換する動きベク
トル変換部と、静止ブロックと動画ブロックとを識別す
る静動ブロック判別部と、隣接参照ブロックの動きベク
トルより代表ベクトルを設定する代表ベクトル設定部
と、代表ベクトルの予測誤差とその方向成分とで定まる
探索領域で再探索する再探索部と、隣接ブロックの動き
ベクトルとの相関の低い動きベクトルを修正する特異ベ
クトル修正部と、ブロックを水平・垂直方向に細分化し
たミニブロックの予測誤差の大小に応じて適応的にミニ
ブロック分割探索して画素単位の動きベクトルを生成す
るミニブロック分割探索部とを備えたことを特徴とする
請求項3または4に記載の画像信号の倍速走査変換回
路。
7. A motion vector conversion generating section for converting motion vector information of P and B pictures of motion compensated predictive coding into a motion vector in a predetermined frame period, a still block and a moving image block. A representative vector setting unit that sets a representative vector from a motion vector of an adjacent reference block, a re-search unit that performs a search again in a search area determined by a prediction error of the representative vector and its directional component. A singular vector correction unit that corrects a motion vector having a low correlation with a motion vector of an adjacent block, and performs a miniblock division search adaptively according to the magnitude of the prediction error of a miniblock obtained by dividing a block into horizontal and vertical directions. 5. A mini-block division search unit for generating a motion vector in pixel units by using Speed scan conversion circuit of the mounting of the image signal.
【請求項8】請求項6または7記載の代表ベクトル設定
部では、静止ブロックは代表ベクトルに0を設定し、動
画ブロックは、現ブロックより以前の参照ブロックでは
現フレームで検出した動きベクトル、以降の参照ブロッ
クでは現フレーム以前に検出した動きベクトルのうちで
予測誤差が最小なものを代表ベクトルに設定することを
特徴とする画像信号の倍速走査変換回路。
8. The representative vector setting section according to claim 6, wherein the stationary block sets the representative vector to 0, and the moving image block is a motion vector detected in the current frame in a reference block earlier than the current block. In the reference block, a motion vector double-speed scan conversion circuit characterized in that a motion vector detected with a minimum prediction error among motion vectors detected before the current frame is set as a representative vector.
【請求項9】請求項6または7に記載の再探索部では、
代表ベクトルの予測誤差が設定値以下の場合は上記代表
ベクトルを動きベクトルに設定し、上記予測誤差が設定
値以上の場合は、上記代表ベクトルを起点に、上記予測
誤差が大きくなるに従い探索範囲を拡大し、かつ、動き
ベクトルの形状に応じて横長,正方,縦長の領域でブロ
ックマッチング処理による再探索で動きベクトルを設定
することを特徴とする画像信号の倍速走査変換回路。
9. The re-search section according to claim 6, wherein
If the prediction error of the representative vector is equal to or less than the set value, the representative vector is set as a motion vector.If the prediction error is equal to or more than the set value, the search range is increased from the representative vector as the prediction error increases. A double speed scan conversion circuit for an image signal, characterized in that a motion vector is set by re-searching by block matching processing in a horizontally long, square, or vertically long area in accordance with the shape of the motion vector.
【請求項10】請求項6または7に記載の特異ベクトル
修正部では、隣接する上下左右のいずれのブロックの動
きベクトルとも異なるものを特異ベクトルとして検出
し、上記上下左右の動きベクトルのうちで予測誤差が最
小なもので置換することを特徴とする画像信号の倍速走
査変換回路。
10. The singular vector correction unit according to claim 6, wherein a singular vector different from the motion vector of any of the adjacent upper, lower, left, and right blocks is detected as a singular vector, and prediction is performed among the upper, lower, left, and right motion vectors. A double speed scanning conversion circuit for an image signal, wherein the circuit is replaced with a signal having a minimum error.
【請求項11】請求項6または7に記載のミニブロック
分割探索部では、予測誤差が設定値未満のブロックで
は、ブロック内の画素に上記ブロックの動きベクトルを
設定し、設定値以上のブロックでは水平・垂直方向に細
分化したミニブロックに対して、上記ブロックおよびこ
れに隣接するブロックの動きベクトルのうちで予測誤差
が最小なものをミニブロック内の画素の動きベクトルと
して設定することを特徴とする画像信号の倍速走査変換
回路。
11. The mini-block division search unit according to claim 6, wherein a motion vector of the block is set to a pixel in the block when the prediction error is smaller than the set value, and a block whose prediction error is smaller than the set value is set. For the mini-block subdivided in the horizontal and vertical directions, the motion vector of the block and the motion vector of the block adjacent thereto which has the smallest prediction error is set as the motion vector of the pixel in the mini-block. The double speed scanning conversion circuit of the image signal to be performed.
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