JP2000333134A - 補間フィールド生成回路及びフィールド倍速変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】隣接する２つのフィールドから補間フィールド
を生成する際、２つのフィールドの間で画像の相関がな
い場合、誤った動きベクトルの検出による画質の劣化を
防止することができる補間フィールド生成回路及びフィ
ールド倍速変換回路を提供すること。 【解決手段】ブロック相関演算回路１０４で、隣接する
２つのフィールド間でのブロック相関差分値を検出し、
その検出差分値が相関有りと判定できる所定差分範囲を
超える場合には、２つのフィールド間の画像に相関がな
い場合（シーンチェンジ等）であると言えるので、誤っ
た動きベクトルの検出を回避するため、動きベクトル検
出回路内のセレクタ１１６で動きベクトルを強制的にゼ
ロベクトルとして、補間フィールド生成のための補間回
路１１８に供給する。つまり、誤った検出による不安定
な動きベクトルを、補間回路１１８に供給しないように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、隣接する２つのフ
ィールドから、動きベクトル検出により補間フィールド
を生成する際に、誤った動きベクトル検出による画質劣
化を防ぐようにした補間フィールド生成回路及びフィー
ルド倍速変換回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】欧州、アジア地域で採用されているカラ
ーテレビジョン方式のＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式はフィー
ルド周波数が５０Ｈｚであるため、画面全体がフリッカ
する大画面フリッカを生ずる。メモリを使用し、フィー
ルド周波数を１００Ｈｚに倍化することでこの大面積フ
リッカを低減する技術がある。

【０００３】この技術では、フィールド周波数を２倍に
するため隣接する２つのフィールドの間にもうひとつの
フィールドを入れる必要がある。このような場合、図１
４(a)に示すように単純に同じフィールドを２度ずつ振
る方式（５０Ｈz のフィールドＡ，Ｂ，Ｃ…に対して１
００Ｈz のフィールドＡ，Ａ，Ｂ，Ｂ，Ｃ，Ｃ…を生成
する方法）もあるが、図１４(b) に示すように動き補償
によりフィールド周波数を倍化する方式（５０Ｈz のフ
ィールドＡ，Ｂ，Ｃ…に対して動き補償による補間フィ
ールドＡ′，Ｂ′，Ｃ′…を作り、１００Ｈz のフィー
ルドＡ，Ａ′，Ｂ，Ｂ′，Ｃ，Ｃ′…を生成する方法）
が採用されている。

【０００４】この動き補償フィールド倍速変換では、フ
ィールド間の画像の動きベクトルを検出し、動きベクト
ルを使用して前後のフィールドから補間フィールドを生
成している。これにより、動画信号においてスムーズな
動きの絵を作り出すことができ、より品位の高い映像信
号が得られることになる。

【０００５】動きベクトルは、現在の画面のある部分が
１つ前の画面のどの場所から移動したかを示す情報であ
る。この動きベクトルを検出するための１つの方法とし
て、隣接する２つのフィールド間で相関の強いブロック
を求める探索方法がある。

【０００６】図１５はこのようなブロック探索方法を示
す図である。現在のフィールド画像（現フィールド）
と、動きベクトルを探索するための１フィールド前の探
索フィールド画像（探索フィールド）とを比較し、現フ
ィールドの対象ブロックと最も似通った（すなわち最も
相関度が高い）ブロック（最適ブロック）を探索フィー
ルドの探索範囲内から抽出して、動きベクトルを検出す
る。一般的に、探索範囲は経済的理由などから予めその
範囲を定める。

【０００７】ブロック探索方法では、１個の対象ブロッ
クに対し、探索フィールドの探索範囲内の複数の候補ブ
ロックとの相関度をそれぞれ演算し、相関度が最も高い
候補ブロックを最適ブロックとして選択し、最適ブロッ
クと対象ブロックとの位置の差を、動きベクトルとして
検出する。相関度の評価値としては、自乗誤差や絶対値
誤差の累算値が用いられる。対象ブロックと候補ブロッ
クの差分値はその相関度が高いほど小さくなるので、評
価値は相関度が高いほど小さい値となる。

【０００８】図１６に、動き補償によるフィールド補間
信号を発生するための従来の補間フィールド生成回路の
一例を示す。

【０００９】図１６において、入力端子２００に入力さ
れた映像信号２０１はフィールド遅延回路２０２に導か
れる。フィールド遅延回路２０２は、入力映像信号２０
１を１フィールド遅延しフィールド遅延映像信号２０３
を出力する。

【００１０】ブロック相関演算回路２０４は、入力映像
信号２０１とフィールド遅延映像信号２０３の２つのフ
ィールドの間を所定のブロック単位で相関の検出を行う
ためブロックを水平および垂直方向に動きベクトルの探
索範囲でずらしながら、それぞれのベクトルにおける差
分絶対値を累算する。また、重み付け信号２０５により
動きが小さい方向に検出されやすいようオフセット加算
を行い、ベクトル相関信号２０６を出力する。その後
に、最小値検出回路２０７は、ベクトル相関信号２０６
から最小値を検出し、ベクトル探索範囲の中で、もっと
も相関が高いと判定されたベクトルである相関最小値ベ
クトル２０８を発生する。

【００１１】動きベクトル補間回路２０９は、相関最小
値ベクトル２０８により動きベクトルに応じた補間画像
即ち補間フィールドを作り出し、補間信号２１０として
出力端子２１１に出力する。

【００１２】例えば、図１７(a) に示すように探索範囲
を水平方向±８画素、垂直方向±３ラインとし、対象ブ
ロックのサイズを水平方向１６画素、垂直方向４ライン
とする。候補ブロックを探索フィールド内で水平，垂直
方向に１画素ずつずらし各ブロック位置（即ちベクト
ル）で対象ブロックとの間でブロック相関差分演算を行
う。探索範囲が水平方向±８画素、垂直方向±３ライン
であるので、上記探索範囲につき（８＋８＋１）×（３
＋３＋１）＝１１９回、対象ブロックをずらしてサーチ
することになる。図１７(b) に探索範囲のベクトル座標
を示す。探索範囲の中心Ｏをベクトル（０，０）として
いる。また、図１７(c) に探索範囲の重み付けオフセッ
ト値を示している。図１７(c) を図１７(b) のベクトル
座標と対応して見ると動き量（差分）の絶対値が０即ち
水平方向の動きがゼロ（ベクトル０，０）の時には重み
として何も加えず、動き量の絶対値が水平方向に±１ず
つ増加する場合はそれぞれ１，２，３…の値をオフセッ
ト加算し、垂直方向も同様に動きゼロの場合は何も加え
ず、動き量の絶対値が垂直方向に±１ずつ増加する場合
はそれぞれ１，２，３…の値をオフセット加算すること
により、対象ブロックに対する候補ブロックの相関度が
同じ程度の場合にはなるべくベクトルが小さい（即ちブ
ロック位置が中心に近い）候補ブロックが最小値ブロッ
ク（即ち最適ブロック）として選ばれるようにする。例
えば、最適ブロック位置を示す相関最小値ベクトル２０
８が、水平方向の動きが＋１、垂直方向の動きが＋３で
あった場合の補正量（オフセット値）は、図１７(c) を
参照すれば○で囲んだ数値３になる。

【００１３】図１８に、従来の動き補償フィールド倍速
変換回路の一例を示す。図１８において、入力端子３０
１に供給される入力映像信号は、第１のフィールド遅延
回路３０２で１フィールド遅延映像信号となりさらに第
２のフィールド遅延回路３０３で１フィールド遅延され
て、２フィールド遅延映像信号となる。前記１フィール
ド遅延映像信号及び前記２フィールド遅延映像信号はそ
れぞれバッファメモリ３０４及びバッファメモリ３０５
を介して、動きベクトル検出回路３０６に供給されると
共に補間回路３０７に供給されている。補間回路３０７
は、２つのフィールド遅延信号を入力し、動きベクトル
検出回路３０６で検出した動きベクトルに基づいて２つ
のフィールド遅延信号の間を補間する補間フィールド信
号を生成する。そして、前記１フィールド遅延映像信号
と、前記２フィールド遅延映像信号と、前記補間フィー
ルド信号とを倍速変換回路３０８に供給してフィールド
倍速変換を行い、出力端子３０９にフィールド倍速信号
を得る。

【００１４】ところで、図１６の補間フィールド生成回
路や図１８のフィールド倍速変換回路では、前後する２
つのフィールド間の画像の相関がある程度ある場合は破
綻なく補間フィールドを生成できるが、２つのフィール
ド間の相関が低い場合は、動きベクトル検出が誤って画
質劣化を生じてしまう。

【００１５】図１６で言えば、相関最小値ベクトル２０
８は探索範囲の中で最も相関の高いベクトルであるが、
例えばシーンチェンジ（映像内容が大きく変わる）や画
面がフラッシング（輝度変化が大きく変化）するような
画像の場合、連続する２つのフィールドの相関がなく、
どこをとっても相関がとれない場合がある。画像の動き
が非常に速く、予め定められた探索範囲内には最適ベク
トルが存在しない場合がある。このような当たるベクト
ルがない場合にも、より相関の高いと思われるベクトル
に対してベクトル検出を行うが、相関がない中でベクト
ル検出を行うので、ベクトル方向が不安定だったり、間
違った方向のベクトルをとってしまったりなど、画面上
に異常を生じ画質が劣化する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、前後する
２つのフィールド間の画像の相関が低い場合は、誤った
動きベクトルの検出によって画像の乱れが生じてしまう
という問題があった。

【００１７】そこで、本発明はこの問題を解決するた
め、映像コンテンツの切替え時などに２つのフィールド
の間で画像の相関がなく、誤った動きベクトルの検出に
よる画質の劣化を防止することができる補間フィールド
生成回路及びフィールド倍速変換回路を提供することを
目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
隣接する２つのフィールドからの中間の時間のフィール
ドを生成するための補間フィールド生成回路において、
水平ｍ画素（ｍは自然数），垂直ｎライン（ｎは自然
数）のｍ×ｎのブロック単位に隣接フィールド間に対し
て探索範囲内におけるブロック相関を検出するブロック
相関検出手段と、前記ブロック相関検出手段において最
も相関が高いものを動きベクトル信号と判定し出力する
動きベクトル判定手段と、前記動きベクトル判定手段に
おいて最も相関が高いと判定されたベクトルにおいても
相関値が所定の相関しきい値より低い場合には前記動き
ベクトル信号を水平、垂直ともに動きゼロとして出力す
る動きベクトル信号補正手段と、前記２つの隣接フィー
ルドから前記動きベクトル信号補正手段出力に従って２
つのフィールドの中間の時間における補間フィールド信
号を発生する補間手段と、を具備したことを特徴とす
る。

【００１９】請求項１の発明によれば、ブロック相関検
出手段で相関差分値が大きい場合には、２つのフィール
ド間の画像に相関がない場合（シーンチェンジ等）であ
るので、誤った動きベクトルの検出を避けるため、動き
ベクトルを例えば０ベクトルに固定して、動きベクトル
の検出ミスによる妨害を大きく改善することができる。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の補
間フィールド生成回路において、前記ブロック相関検出
手段は相関値が同等の場合に動きがゼロに近いベクトル
が選ばれるよう補正を行う重み付け手段を含み、上記動
きベクトル信号補正手段は相関が高いと判定されたベク
トルにおける重み付けのレベルを補正した前記相関しき
い値を用いることを特徴とする。

【００２１】請求項３記載の発明は、隣接する２つのフ
ィールドからの中間の時間のフィールドを生成するため
の補間フィールド生成回路において、水平ｍ画素（ｍは
自然数），垂直ｎライン（ｎは自然数）のｍ×ｎのブロ
ック単位に隣接フィールド間に対して探索範囲内におけ
るブロック相関を検出するブロック相関検出手段と、前
記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力において
垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベク
トル水平判定手段と、前記ベクトル水平判定手段の出力
を入力し、垂直方向のベクトルを判定し、ブロック単位
のベクトル信号を出力するベクトル垂直判定手段と、前
記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベクト
ル信号に従って２つのフィールドの中間の時間こおける
補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、前
記ベクトル水平判定手段は、水平方向の動きがゼ口から
左右にベクトルが小さい信号の相関から順番に探索して
いき、より相関の高いベクトルであった場合そのベクト
ルを候補ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、ま
た途中に相関差分値が基準値を越えるレベルであった場
合には、その方向の探索をしないようにすることを特徴
とする。

【００２２】請求項４記載の発明は、隣接する２つのフ
ィールドからの中間の時間のフィールドを生成するため
の補間フィールド生成回路において、水平ｍ画素（ｍは
自然数），垂直ｎライン（ｎは自然数）のｍ×ｎのブロ
ック単位に隣接フィールド間に対して探索範囲内におけ
るブロック相関を検出するブロック相関検出手段と、前
記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力において
垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベク
トル水平判定手段と、前記ベクトル水平判定手段の出力
を入力し、垂直方向のベクトルを判定し、ブロック単位
のベクトル信号を出力するベクトル垂直判定手段と、前
記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベクト
ル信号に従って２つのフィールドの中間の時間こおける
補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、前
記ベクトル垂直判定手段は、垂直方向の動きがゼ口から
左右にベクトルが小さい信号の相関から順番に探索して
いき、より相関の高いベクトルであった場合そのベクト
ルを候補ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、ま
た途中に相関差分値が基準値を越えるレベルであった場
合には、その方向の探索をしないようにすることを特徴
とする。

【００２３】請求項５記載の発明は、隣接する２つのフ
ィールドからの中間の時間のフィールドを生成するため
の補間フィールド生成回路において、水平ｍ画素（ｍは
自然数），垂直ｎライン（ｎは自然数）のｍ×ｎのブロ
ック単位に隣接フィールド間に対して探索範囲内におけ
るブロック相関を検出するブロック相関検出手段と、前
記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力において
垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベク
トル水平判定手段と、前記ベクトル水平判定手段の出力
を入力し、垂直方向のベクトルを判定し、ブロック単位
のベクトル信号を出力するベクトル垂直判定手段と、前
記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベクト
ル信号に従って２つのフィールドの中間の時間こおける
補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、前
記ベクトル水平判定手段は、水平方向の動きがゼ口から
左右にベクトルが小さい信号の相関から順番に探索して
いき、より相関の高いベクトルであった場合そのベクト
ルを候補ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、ま
た途中に相関差分値が基準値を越えるレベルであった場
合には、その方向の探索をしないようにし、前記ベクト
ル垂直判定手段は、垂直方向の動きがゼ口から左右にベ
クトルが小さい信号の相関から順番に探索していき、よ
り相関の高いベクトルであった場合そのベクトルを候補
ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、また途中に
相関差分値が基準値を越えるレベルであった場合には、
その方向の探索をしないようにすることを特徴とする。

【００２４】請求項６記載の発明は、隣授する２つのフ
ィールドからの中間の時間のフィールドを生成するため
の補間フィールド生成回路において、水平ｍ画素（ｍは
自然数），垂直ｎライン（ｎは自然数）のｍ×ｎのブロ
ック単位に隣接フィールド間に対して探索範囲内におけ
るブロック相関を検出するブロック相関検出手段と、前
記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力において
垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベク
トル水平判定手段と、前記ベクトル水平判定手段の出力
を入力し、垂直方向のベクトルを判定し、ブロック単位
のベクトル信号を出力するベクトル垂直判定手段と、前
記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベクト
ル信号に従って２つのフィールドの中間の時間における
補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、前
記ベクトル水平判定手段は、最初に水平方向の動きがゼ
ロのベクトルを第１の候補ベクトルに入れ、左右にベク
トルが小さい信号から順番に探索していき、前記第１の
候補ベクトルより相関の高いベクトルであった場合その
ベクトルを第１の候補ベクトルとすると共に現在までの
第１の候補ベクトルを第２の候補ベクトルとし、また前
記第１の候補ベクトルより相関の低いベクトルであった
場合は前記第２の候補ベクトルと比較を行い、前記第２
の候補ベクトルより相関の高いベクトルであった場合そ
のベクトルを第２の候補ベクトルとし、全水平ベクトル
の探索が終わった後に前記第１の候補ベクトルと前記第
２の候補ベクトルを比較し、２つの相関値の差が所定の
値より小さい場合にはより小さいベクトルを、そうでな
い場合には前記第１の候補ベクトルを水平判定出力とす
ることを特徴とする。

【００２５】請求項７記載の発明によるフィールド倍速
変換回路は、映像信号を入力し、１フィールド遅延する
第１のフィールド遅延手段と、前記第１のフィールド遅
延手段からの映像信号をさらに１フィールド遅延する第
２のフィールド遅延手段と、前記入力映像信号と前記第
２のフィールド遅延手段からの２フィールド遅延信号と
の差分をとり、該２フィールド間差分信号から画像の動
きを検出する動き検出回路と、前記動き検出回路からの
検出信号をフィールド毎に積分する積分回路と、前記第
１，第２のフィールド遅延手段からの２つの隣接フィー
ルド信号間の相関から、動きベクトルを検出する動きベ
クトル検出回路と、前記動きベクトルに基づき前記２つ
の隣接フィールド信号から２つのフィールドの中間の時
間における補間フィールド信号を発生する補間回路と、
前記積分回路の積分信号を所定値と比較し、前記積分信
号が所定値より小さい場合は、前記補間フィールド信号
を選択し、前記積分信号が所定値より大きい場合は、前
記第１，第２のフィールド遅延手段からの前記２つの隣
接フィールド信号を選択する選択手段と、前記２つの隣
接フィールド信号と前記選択手段で選択したフィールド
信号とを用いてフィールド倍速信号を生成する倍速変換
手段と、を具備したことを特徴とする。

【００２６】請求項７の発明によれば、２フィールド間
差分信号から画像の動きを検出し、該動き検出信号をフ
ィールド毎に積分し、その積分結果を所定値と比較し、
その大小関係により、選択手段で動き補償した補間フィ
ールド信号かまたは動き補償を行わない２つの隣接フィ
ールド信号かを選択する。前記積分結果が、所定値より
小さい場合は、動き補償した補間フィールド信号を選択
し、所定値より大きい場合は、動き補償を行わない２つ
の隣接フィールド信号を選択する。そして、動き補償を
行わない２つの隣接フィールド信号（即ち奇数，偶数フ
ィールド）間に前記選択手段で選択したフィールド信号
を用いてフィールド倍速信号を生成する構成としたもの
である。これにより、前記積分結果が所定値より大きい
場合には、２つのフィールド間の画像に相関がない場合
（シーンチェンジ等）であるので、動きベクトルの検出
ミスによる妨害を改善するため、動き補償を行わないフ
ィールド走査を行うようにしたものである。

【００２７】請求項８記載の発明によるフィールド倍速
変換回路は、映像信号を入力し、１フィールド遅延する
第１のフィールド遅延手段と、前記第１のフィールド遅
延手段からの映像信号をさらに１フィールド遅延する第
２のフィールド遅延手段と、前記第１，第２のフィール
ド遅延手段からの２つの隣接フィールド信号間の相関か
ら、動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路と、
前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルに基づき
入力映像信号のシーンチェンジを検出するシーンチェン
ジ検出回路と、前記動きベクトルに基づき前記２つの隣
接フィールド信号から２つのフィールドの中間の時間に
おける補間フィールド信号を発生する補間回路と、前記
シーンチェンジ検出回路でシーンチェンジを検出しない
場合は、前記補間フィールド信号を選択し、シーンチェ
ンジを検出した場合は、前記第１，第２のフィールド遅
延手段からの前記２つの隣接フィールド信号を選択する
選択手段と、前記２つの隣接フィールド信号と前記選択
手段で選択したフィールド信号とを用いてフィールド倍
速信号を生成する倍速変換手段と、を具備したことを特
徴とする。

【００２８】請求項９記載の発明は、請求項８記載のフ
ィールド倍速変換回路において、前記シーンチェンジ検
出回路は、前記動きベクトル検出回路で検出した動きベ
クトルの水平及び垂直方向成分を求め、フィールド単位
で累計処理する手段と、該累計処理された値に基づきシ
ーンチェンジか否かを判定する手段とを具備したことを
特徴とする。

【００２９】請求項８及び請求項９の発明によれば、シ
ーンチェンジに相当するか否かを確実に判定して、シー
ンチェンジであれば動き補償しない２つの隣接フィール
ド信号による倍速フィールド走査を行い、シーンチェン
ジでなければ動き補償した補間フィールド信号による倍
速フィールド走査を行うことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の補間
フィールド生成回路のブロック図を示す。

【００３１】図１において、入力端子１０に供給される
入力映像信号１０１はフィールド遅延回路１０２に導か
れる。フィールド遅延回路１０２は、入力映像信号１０
１を１フィールド遅延しフィールド遅延映像信号１０３
を出力する。

【００３２】ブロック相関検出手段であるブロック相関
演算回路１０４は、入力映像信号１０１とフィールド遅
延映像信号１０３の２つのフィールドの間を所定のブロ
ック単位で相関の検出を行うため対象ブロックを水平お
よび垂直方向に動きベクトルの探索範囲（図１５及び図
１７参照）でずらしながら、それぞれのベクトルにおけ
る差分絶対値を積分し、また図示しない重み付け手段か
らの重み付け信号１０５により動きが小さい方向に検出
されやすいよう例えば図１７(c) で示した如く探索範囲
の中心をオフセット０とし中心から水平，垂直方向に離
れるに従ってオフセット値を大きくするようなオフセッ
ト加算を行い、ベクトル相関信号１０６を出力する。こ
のように対象ブロックを探索範囲で移動しながら各ブロ
ック位置（つまりベクトルｘ，ｙ）での相関差分演算を
行い、各演算値に対して重み付け（オフセット加算）す
ることにより、対象ブロックに対する相関度が同じ程度
の場合になるべくベクトルが小さい候補ブロックを選べ
るようにする。

【００３３】動きベクトル判定手段である最小値検出回
路１０７は、探索範囲内におけるブロック相関差分演算
値であるベクトル相関信号１０６の中から最小値を検出
し、相関最小値信号１０８及び相関最小値ベクトル１０
９を発生する。これにより、最も相関度の高い候補ブロ
ック（最適ブロック）を見つけ、相関最小値信号１０８
及び相関最小値ベクトル１０９として出力することがで
きる。

【００３４】重み付け加算回路１１３は、所定の最低相
関レベル（これについては後述するが、相関有りと判定
しても良い相関差分演算値の最大範囲を示す値である）
１１４に対し相関最小値ベクトル１０９に従って重み付
けレベルを加算するが、この重み付けレベルはブロック
相関回路１０４で相関最小値のベクトルにおいて加算さ
れたのと同じ分だけの重み付けレベルである。この重み
付けレベルの加算によって、補正最低相関レベル１１１
を出力する。この重み付けを付加された補正最低相関レ
ベル１１１は後述するように比較回路１１０における相
関しきい値としての機能を果たす。なお、セレクタ１２
０は、相関最小値ベクトル１０９に対応して重み付け信
号１０５の供給ラインをオンにすることにより、最小値
ベクトルに応じた重み付けを選択して重み付け加算回路
１１３に供給するためのものである。

【００３５】例えば、相関最小値ベクトル１０９が、水
平方向の動き＋１、垂直方向の動き＋３であった場合
（Ｘ+1 ，Ｙ+3 と表す）の補正量は、図１７(c) から３
である。このとき、相関最小値が得られる相関最小値信
号はｍ＋３（ただしｍは相関最小値が得られるブロック
相関信号１０６の値）と表すことができる。前記補正量
は、相関最小値信号１０８に重み付けとして加算されて
いる値と一致している。

【００３６】比較回路１１０は、相関最小値信号１０８
と補正最低相関レベル１１１の比較を行い、セレクタ切
替え信号１１２を出力する。比較回路１１０は、相関最
小値信号１０８が補正最低相関レベル１１１よりも小さ
ければ、例えば“Ｈ”レベル信号を出力し、相関最小値
信号１０８が補正最低相関レベル１１１よりも大きけれ
ば、“Ｌ”レベル信号を出力する。

【００３７】セレクタ１１６は補間回路１１８に供給す
る動きベクトルを選択するもので、ゼロベクトル１１５
と相関最小値ベクトル１０９を入力し、セレクタ切替え
信号１１２に応じて、ゼロベクトル１１５または相関最
小値ベクトル１０９を動きベクトル信号として選択して
出力する。セレクタ１１６は、比較回路１１０の出力が
“Ｌ”レベル時、つまり探索範囲の中で一番相関の高い
（即ち相関誤差の小さい）信号においてもその相関差分
信号１０８が相関しきい値１１１よりも大きい（即ち相
関が高いベクトルがない）場合はゼロベクトル１１５を
選択し、それ以外の場合（比較回路１１０の出力が
“Ｈ”レベルの時）は相関最小値ベクトル１０９を選択
して出力する。なお、上述したように、相関最小値信号
１０８に重み付けられた値は、補正最低相関レベル１１
１では相対的に打ち消されるよう補正されているため、
比較回路１１０では重み付けを除いた最低相関レベルと
の間の比較を行ったのと同等になる。

【００３８】比較回路１１０，重み付け加算回路１１
３，及びセレクタ１１６は、動きベクトル信号補正手段
を構成している。

【００３９】補間フィールド生成手段である補間回路１
１８は、セレクタ１１６の出力である動きベクトル１１
７に応じた補間画像を作り出し、補間フィールド信号１
１９として出力端子１２１に出力する。

【００４０】以上説明した図１の実施の形態では、ブロ
ック相関演算回路１０４で隣接する２つのフィールド間
でのブロック相関演算を行う際に、検出したブロック相
関差分値が、相関有りと判定できる所定差分範囲を超え
る場合には、動きベクトルの探索範囲内に最適な動きベ
クトルがないか、あるいはフラッシングのような直流
（ＤＣ）変動があると言えるので、誤った動きベクトル
の検出を回避するため、動きベクトル検出回路内のセレ
クタ１１６で動きベクトルを強制的にゼロベクトルに固
定し、これを補間フィールド生成のための補間回路１１
８に供給する。つまり、誤った検出による不安定な動き
ベクトルを、補間回路１１８に供給しないようにするこ
とにより、画像が乱れて画質が劣化するというような問
題を解消することができる。

【００４１】図２は本発明の他の実施の形態の補間フィ
ールド生成回路のブロック図を示している。図２におい
て、図１と異なる点は、図１の最小値検出回路１０７に
変えてベクトル判定回路７Ａとしたものである。ベクト
ル判定回路７Ａも相関最小値１０８及び相関最小値ベク
トル１０９を検出するものであるが、図１おける最小値
検出回路１０７に若干の工夫を加えたものとしてある。
以下に、探索範囲を水平方向±８画素、垂直方向±３ラ
インとした場合を例として、ベクトル判定回路１０７
Ａ、ベクトル水平判定回路４０１〜４０７、ベクトル垂
直判定回路４１５を説明する。

【００４２】図３に、図２におけるベクトル判定回路１
０７Ａの構成を示している。ベクトル判定回路１０７Ａ
は、ブロック相関検出回路１０４からの垂直方向のブロ
ック位置（垂直方向ベクトル）Ｙ-3 ，Ｙ-2 ，Ｙ0 ，Ｙ
+1 ，Ｙ+2 ，Ｙ+3 のベクトル相関信号106-1〜106-7を
入力し、それぞれベクトル水平判定回路４０１〜４０７
に供給する。ベクトル水平判定回路４０１〜４０７は、
各回路が図４に示すような回路で構成されていて、各垂
直ラインＹ-3 〜Ｙ+3 につき水平方向のベクトル相関信
号に関して相関最小値信号及び相関最小値ベクトルの２
つで構成される信号４０８〜４１４を出力し、ベクトル
垂直判定回路４１５に供給する。ベクトル垂直判定回路
４１５についても、各回路が図４と同様な図５に示すよ
うな回路で構成されていて、各垂直ラインＹ-3 〜Ｙ+3
ごとの信号４０８〜４１４に関して、相関最小値信号１
０８と相関最小値ベクトル１０９を検出して出力する。

【００４３】図４に、図３におけるベクトル水平判定回
路４０１の構成を示す。なお、符号４０２〜４０７の各
回路についても同様な構成である。

【００４４】図４において、例えば垂直ラインＹ+3 に
つき水平方向のブロック位置（水平方向ベクトル）Ｘ+8
，Ｘ+7 ，Ｘ+6 ，Ｘ+5 ，Ｘ+4 ，Ｘ+3 ，Ｘ+2 ，Ｘ+1
，Ｘ0 ，Ｘ-1 ，Ｘ-2 ，Ｘ-3 ，Ｘ-4 ，Ｘ-5 ，Ｘ-6
，Ｘ-7 ，Ｘ-8 のベクトル相関信号106-11〜106-27を
入力し、セレクタ４２１に供給する。セレクタ４２１
は、タイミング発生回路４２６からのタイミング制御信
号によって図示したサーチ順番（０，１，２，３，……
１５，１６）に従い、ベクトル相関信号106-19，106-1
8，106-20，……106-11，106-27を順次に選択して出力
する。最初にベクトルＸ0 の相関信号即ち０ベクトルの
信号がセレクタ４２１から出力され最小値回路４２２を
経て最小値レジスタ４２３に蓄えられ、次のタイミング
でベクトルＸ+1の相関信号（相関差分値）が出力される
と同時に最小値回路４２２でベクトルＸ0 の値との比較
が行われて小さい方のベクトルの値が最小値レジスタ４
２３に蓄えられかつ最小ベクトルレジスタ４２４にその
ベクトルが蓄えられる。これを順番に１６回やっていく
と全ての比較が行われた最小値及びそのベクトルが最小
値レジスタ４２３及び最小ベクトルレジスタ４２４に蓄
えられる。最小値レジスタ４２３及び最小ベクトルレジ
スタ４２４に蓄えられた各信号408-1，408-2は、セレク
タ４２１のセレクトが一巡すると出力として次段のベク
トル垂直判定回路４１５に供給される。ところで、図４
の回路では、比較回路４２５が設けられている。この比
較回路４２５は、シーケンスシャルに出力されてくるベ
クトルＸ0 ，Ｘ+1 ，Ｘ-1 ，Ｘ+2 ，Ｘ-2 ，Ｘ+3 ，Ｘ-
3 ，……のベクトル相関差分値がかなり大きく（即ち相
関がなく）、レファレンスレベルを越えた場合には、そ
の比較結果に基づきタイミング発生回路４２６を止めて
サーチを止めることにより、最小値レジスタ４２３及び
最小ベクトルレジスタ４２４からそれまでのサーチにお
いて蓄えた最小値，最小値ベクトルを出力408-1，408-2
として発生する。

【００４５】次に、図５に、図３におけるベクトル垂直
判定回路４１５の構成を示す。概略的な構成は図４のベ
クトル水平判定回路と同様である。セレクタ４３１に
は、図３に示したベクトル水平判定回路４０１〜４０７
からの垂直方向ベクトルＹ-3，Ｙ-2 ，Ｙ0 ，Ｙ+1 ，Ｙ
+2 ，Ｙ+3 の各々についての水平方向の最小値及び最小
値ベクトルの判定結果を入力する。セレクタ４３１は、
タイミング発生回路４３６からのタイミング制御信号に
よって図示したサーチ順番（０，１，２，３，……５，
６）に従い、ベクトル相関信号408-14，408-13，408-1
5，……408-11，408-17を順次に選択して出力する。最
初にベクトルＹ0 の相関信号即ち０ベクトルの信号がセ
レクタ４３１から出力され最小値回路４３２を経て最小
値レジスタ４３３に蓄えられ、次のタイミングでベクト
ルＹ+1 の相関信号（相関差分値）が出力されると同時
に最小値回路４３２でベクトルＹ0 の値との比較が行わ
れて小さい方のベクトルの値が最小値レジスタ４３３に
蓄えられかつ最小ベクトルレジスタ４３４にそのベクト
ルが蓄えられる。これを順番に６回やっていくと全ての
比較が行われた最小値及びそのベクトルが最小値レジス
タ４３３及び最小ベクトルレジスタ４３４に蓄えられ
る。最小値レジスタ４３３及び最小ベクトルレジスタ４
３４に蓄えられた各信号１０８，１０９は、セレクタ４
３１のセレクトが一巡すると出力として次段の回路に供
給される。さらに図５の回路においても、比較回路４３
５が設けられている。この比較回路４３５は、シーケン
スシャルに出力されてくるベクトルＹ0 ，Ｙ+1 ，Ｙ-1
，Ｙ+2 ，Ｙ-2 ，Ｙ+3 ，Ｙ-3 のベクトル相関差分値
がかなり大きく（即ち相関がなく）、レファレンスレベ
ルを越えた場合には、その比較結果に基づきタイミング
発生回路４３６を止めてサーチを止めることにより、最
小値レジスタ４３３及び最小ベクトルレジスタ４３４か
らそれまでのサーチにおいて蓄えた最小値，最小値ベク
トルを出力１０８，１０９として発生する。

【００４６】図６は、図４（又は図５）の動作を説明し
ている。横軸にサーチ順番または水平（又は垂直）方向
ベクトルをとり、縦軸に相関差分値をとってある。最小
値回路４２２で最小値を検出し、最小値レジスタ４２３
及び最小値ベクトルレジスタ４２４に蓄える過程におい
て、ベクトル＋１での相関差分値ａとベクトル＋４での
相関差分値ｂが同じ値であった場合には、最小値として
ベクトルの小さい方ａを選択する。これにより、同じ絵
柄が繰り返す画像パターンでは、空間距離の近い即ち探
索範囲の中心から近い位置の動きベクトルを選択するこ
とで動きベクトルの誤検出による画質劣化を防ぐことが
できる。また、ベクトル＋６におけるようにそのときの
相関差分値が比較回路４２５のレファレンスレベルを越
えている場合には比較回路４２５の比較出力にてタイミ
ング発生回路４２６を止めてサーチを停止し、それまで
の最小値ａ及びそのベクトル＋１が各レジスタ４２３，
４２４から出力されることになる。従ってベクトル＋７
以上に最小値となるレベルがあっても、それは検出され
ないことになる。

【００４７】なお、上記の探索過程において、ベクトル
＋１での相関差分値ａとベクトル＋４での相関差分値ｂ
について、大きいベクトルの方の相関差分値ｂが小さい
ベクトルの方の相関差分値ａより小さい値であった場合
には、最小値として値ａを選ぶか値ｂを選ぶかを決める
には、例えば図７に述べる回路を用いることができる。

【００４８】図７は、図３におけるベクトル水平判定回
路４０１の他の構成例を示している。なお、符号４０２
〜４０７の各回路についても同様な構成である。

【００４９】図７において、例えば垂直ラインＹ+3 に
つき水平方向のブロック位置（水平方向ベクトル）Ｘ+8
，Ｘ+7 ，Ｘ+6 ，Ｘ+5 ，Ｘ+4 ，Ｘ+3 ，Ｘ+2 ，Ｘ+1
，Ｘ0 ，Ｘ-1 ，Ｘ-2 ，Ｘ-3 ，Ｘ-4 ，Ｘ-5 ，Ｘ-6
，Ｘ-7 ，Ｘ-8 のベクトル相関信号106-11〜106-27を
入力し、セレクタ４４１に供給する。セレクタ４４１
は、タイミング発生回路４４６からのタイミング制御信
号によって図示したサーチ順番（０，１，２，３，……
１５，１６）に従い、ベクトル相関信号106-19，106-1
8，106-20，……106-11，106-27を順次に選択して出力
する。最初にベクトルＸ0 の相関信号（相関差分値）即
ち０ベクトルの信号がセレクタ４４１から出力され第１
の最小値回路４４２を経て第１の候補ベクトルとして第
１の最小値レジスタ４４３に蓄えられ、その後サーチ順
番に従いベクトルが小さい信号から順番に探索してい
き、前記第１の最小値回路４４２において前記第１の候
補ベクトルの相関差分値と比較を行い、前記第１の候補
ベクトルの値より相関の高いベクトルであった場合その
ベクトル及びその値を第１の候補ベクトル及びその相関
差分値として第１の最小値レジスタ４４３及び第１の最
小ベクトルレジスタ４４４に蓄えると共に現在までの第
１の候補ベクトル及びその値を第２の候補ベクトル及び
その相関差分値として第２の最小値レジスタ４４８及び
第２の最小ベクトルレジスタ４４９に蓄え、また前記第
１の最小値回路４４２の入力ベクトルの値が前記第１の
候補ベクトルの値より相関の低いベクトルであった場
合、第２の最小値回路４４７において前記第２の候補ベ
クトルの相関差分値と比較を行い、前記第２の候補ベク
トルの相関差分値より相関の高いベクトルであった場合
そのベクトル及びその値を第２の候補ベクトル及びその
相関差分値として第２の最小値レジスタ４４８及び第２
の最小ベクトルレジスタ４４９に蓄え、全水平ベクトル
の探索が終わった後に、次段の水平ベクトル判定回路４
５０において前記第１の候補ベクトルの相関差分値と前
記第２の候補ベクトルの相関差分値を比較し、２つの相
関差分値の差が所定の値より小さい（即ち２つの相関差
分値が所定の範囲内にある）場合にはより小さいベクト
ル及びその値を、そうでない場合には前記第１の候補ベ
クトル及びその値を水平判定出力408-1，408-2とする。

【００５０】なお、図７の回路においても図４の回路と
同様に、比較回路４４５が設けられていて、セレクタ４
４１からシーケンスシャルに出力されてくるベクトルＸ
0 ，Ｘ+1 ，Ｘ-1 ，Ｘ+2 ，Ｘ-2 ，Ｘ+3 ，Ｘ-3 ，……
のベクトル相関差分値がかなり大きく（即ち相関がな
く）、レファレンスレベルを越えた場合には、その比較
結果に基づきタイミング発生回路４２６を止めてサーチ
を止めることにより、第１の最小値レジスタ４４３及び
第１の最小ベクトルレジスタ４４４からそれまでのサー
チにおいて蓄えた第１の候補ベクトル及びその相関差分
値を水平ベクトル判定回路４５０に供給すると共に、第
２の最小値レジスタ４４８及び第２の最小ベクトルレジ
スタ４４９からそれまでのサーチにおいて蓄えた第２の
候補ベクトル及びその相関差分値を水平ベクトル判定回
路４５０に供給することになる。

【００５１】図８は、本発明の一実施の形態のフィール
ド倍速変換回路のブロック図を示している。

【００５２】図８において、入力端子１５０に入力され
たディジタル映像信号は、該映像信号を１フィールド遅
延する第１のフィールド遅延回路１５１に入力すると共
に動き検出回路１５８１５８に入力している。第１のフ
ィールド遅延回路１５１からの１フィールド遅延映像信
号は第２のフィールド遅延回路１５２でさらに１フィー
ルド遅延されて２フィールド遅延映像信号とって出力さ
れる。

【００５３】動き検出回路１５８では、前記入力映像信
号と前記第２のフィールド遅延回路１５２からの２フィ
ールド遅延映像信号との差分をとり（このとき、奇数，
偶数のどちらか一方の同じフィールド同士の差分がとら
れることになる）、該２フィールド間差分信号から画像
の動きを検出する。そして、動き検出回路１５８からの
検出信号１７１は、フィールド積分回路１５９にてフィ
ールド毎に積分され、その積分信号１７２はセレクタ制
御回路１６０に供給される。セレクタ制御回路１６０で
は、フィールド積分信号を所定値（シーンチェンジ時や
フェードイン・フェードアウト時のような画面全体の大
きな動きを検出するためのしきい値）と比較することに
より後述のセレクタ１５７に対するセレクタ制御信号１
７３を生成する。

【００５４】一方、前記第１，第２のフィールド遅延回
路１５１，１５２から出力される２つの隣接フィールド
信号はそれぞれ、第１，第２のバッファメモリ１５３，
１５４に一時的に蓄えられた（これは後述する補間回路
１５６の出力信号などとのタイミング合わせのためであ
る）後、セレクタ１５７及び倍速変換回路１６１に供給
されると共に、動きベクトル検出回路１５５に供給され
るようになっている。

【００５５】動きベクトル検出回路１５５は、例えば図
１または図２に示した動きベクトル検出回路と同様に構
成することができ、２つの隣接フィールド信号間の相関
から、動きベクトルを検出する。

【００５６】そして、補間回路１５６では、動きベクト
ル検出回路１５５からの動きベクトルに基づき前記２つ
の隣接フィールド信号から２つのフィールドの中間の時
間における補間フィールド信号を発生して、セレクタ１
５７に供給する。

【００５７】セレクタ１５７は前記セレクタ制御回路１
６０と共に選択手段を構成している。セレクタ１５７で
は、前記セレクタ制御回路１６０におけるフィールド積
分信号と所定値との比較結果に応じて、フィールド積分
信号が所定値より小さい場合は、補間回路１５６からの
補間フィールド信号を選択し、フィールド積分信号が所
定値より大きい場合は、第１，第２のフィールド遅延回
路１５１，１５２からの２つの隣接フィールド信号を１
組の信号として選択する。

【００５８】倍速変換回路１６１は、前記２つの隣接フ
ィールド信号と前記セレクタ１５７で選択したフィール
ド信号（補間フィールド信号又は２つの隣接フィールド
信号）とを用いてフィールド周波数を倍化したフィール
ド倍速信号を生成し出力端子１６２に出力する。

【００５９】図８の実施の形態では、２フィールド間差
分信号から画像の動きを検出し、その動き検出信号をフ
ィールド毎に積分し、その積分結果を所定値と比較し、
その大小関係により、セレクタ１５７では、動きベクト
ル検出回路１５５及び補間回路１５８で生成した動き補
償した補間フィールド信号か、または動き補償を行わな
い２つの隣接フィールド信号かを選択して出力する。前
記積分結果が、所定値より小さい場合は、動き補償した
補間フィールド信号を選択し、所定値より大きい場合
は、動き補償を行わない２つの隣接フィールド信号を選
択する。そして、動き補償を行わない２つの隣接フィー
ルド信号（即ち奇数，偶数フィールド信号）間に前記セ
レクタ１５７で選択したフィールド信号を用いて２倍の
フィールド周波数のフィールド倍速信号を生成するもの
である。これにより、前記積分結果が所定値より小さい
場合には、図１４(b) に示したように動き補償による補
間フィールド信号を利用したフィールド走査を行い、前
記積分結果が所定値より大きい場合には、２つのフィー
ルド間の画像に相関がない場合（シーンチェンジ時やフ
ェードイン・フェードアウト時のような画面全体に大き
な動きがある場合）であるので、図１４(a) に示したよ
うに動き補償を行わない単純に同じフィールドを２度振
るフィールド走査を行って、動きベクトルの誤検出によ
る画質劣化を改善できるようにしている。

【００６０】図９は、図８における動き検出回路１５８
及びフィールド積分回路１５９の構成を示すブロック図
である。

【００６１】図９に示すように、動き検出回路１５８
は、減算器５０２とローパスフィルタ（ＬＰＦ）５０３
と絶対値回路５０４と非線形回路５０５から構成されて
いる。減算器５０２には、入力端子１５０に入力する非
遅延の入力映像信号と、入力端子５０１に入力する第２
のフィールド遅延回路１５２からの２フィールド遅延映
像信号とが入力され、入力映像信号と２フィールド遅延
信号との差分信号が演算され、ＬＰＦ５０３に出力され
る。 ＬＰＦ５０３では低域成分が抽出され、絶対値回
路５０４で絶対値信号が生成され、非線形回路５０５に
出力される。ＬＰＦ５０３は水平高域にあるノイズ成分
によって動き検出が誤判定することを防ぐためのもので
ある。非線形回路５０５は絶対値回路５０４からの絶対
値信号を３ビットないし４ビットに制限するものであ
る。

【００６２】フィールド積分回路１５９は、水平期間積
分回路５０６と垂直期間積分回路５０７から構成され、
動き検出信号を水平期間積分回路５０６で水平期間に積
分した後、垂直期間積分回路５０７で所定の垂直走査期
間積分することにより、フィールド積分信号を生成す
る。

【００６３】図１０に、図８におけるセレクタ制御回路
１６０の構成を示す。セレクタ制御回路１６０は、大小
比較回路５１１と基準値発生回路５１２から構成されて
いる。入力端子５１０からフィールド積分信号１７２を
入力し、大小比較回路５１１に供給する。大小比較回路
５１１では、フィールド積分信号と基準値発生回路５１
２からの基準値が比較され、フィールド積分信号と基準
値との大小関係を示すディジタル判定信号１７３が出力
される。なお、デジタル判定信号１７３は、基準値発生
回路５１２にも供給され、ヒステリシス特性を得られる
ように基準値を制御する。入力端子５１０から入力する
フィールド積分信号１７２が基準値より大きい場合、大
小比較回路５１１はレベル“Ｈ”を出力し、小さい場合
はレベル“Ｌ”を出力するとすれば、基準値発生回路５
１２は“Ｈ”出力を受けて基準値を下げ、“Ｌ”出力を
受けた場合は基準値を上げる。このようにして、大小比
較出力が安定するように動作する。

【００６４】上記の構成によれば、画像全体が動くシー
ンでは、フレーム間すなわち２フィールド間の差分信号
が発生し、これをフィールド単位で積分した信号は、セ
レクタ制御回路１６０の基準値を超えるので、セレクタ
制御信号１７３は、バッファメモリ１５３ないし１５４
の出力を選択し補間回路１１５６の出力信号を選択しな
いように、セレクタ１５７を制御する。

【００６５】図１１に、本発明の他の実施の形態のフィ
ールド倍速変換回路のブロック図を示している。

【００６６】図１１において、図８の実施の形態と異な
る点は、動き検出回路１５８，フィールド積分回路１５
９及びセレクタ制御回路１６０からなる構成の代わり
に、シーンチェンジ検出回路１８０を設けた構成とし、
セレクタ１５７はシーンチェンジ検出回路１８０で制御
されるようにしたものである。その他の構成は図８と同
様である。

【００６７】シーンチェンジ検出回路１８０は、動きベ
クトル検出回路１５５からの動きベクトル信号に基づき
入力映像信号のシーンチェンジを検出し、補間回路１５
６に供給する。補間回路１５６では、前記動きベクトル
信号を用いて前記第１，第２のバッファメモリ１５３，
１５４から出力される２つの隣接フィールド信号から２
つのフィールドの中間の時間における補間フィールド信
号を発生する。

【００６８】選択手段であるセレクタ１５７は、シーン
チェンジ検出回路１８０でシーンチェンジを検出しない
場合は、前記補間フィールド信号を選択し、シーンチェ
ンジを検出した場合は、前記２つの隣接フィールド信号
を選択する。そして、倍速変換回路１６１は、前記２つ
の隣接フィールド信号と前記セレクタ１５７で選択した
フィールド信号（補間フィールド信号又は２つの隣接フ
ィールド信号）とを用いてフィールド周波数を倍化した
フィールド倍速信号を生成し出力端子１６２に出力す
る。

【００６９】図１２に、図１１におけるシーンチェンジ
検出回路１８０の構成を示す。シーンチェンジ回路１８
０は、水平ベクトル累積回路１８１と、垂直ベクトル累
積回路１８２と、シーンチェンジ判定回路１８３とで構
成されている。

【００７０】水平ベクトル累積回路１８１は動きベクト
ル検出回路１５５から出力された検出ベクトル信号を受
けて、検出した動きベクトルの水平成分をフィールド単
位で累積加算し、垂直ベクトル累積回路１８２は動きベ
クトルの垂直成分をフィールド単位で累積加算するもの
である。シーンチェンジ判定回路１８３は、動きベクト
ルの水平成分の累積加算値と垂直成分の累積加算値とを
入力し、これらの累積加算値に基づいてシーンチェンジ
か否かを判定し、判定信号１８４をセレクタ制御信号と
してセレクタ１５７に供給する。

【００７１】シーンチェンジ判定回路１８３では、カメ
ラを一方向に例えば左右或いは上下に動かして撮影した
所謂パン画像と、映像コンテンツが変化するシーンチェ
ンジ画像とを区別して判定することが可能である。

【００７２】カメラパンの場合は、探索範囲を画面上で
変えてブロック相関演算を行った場合、パン画像であれ
ば画面上の至るところで検出される動きベクトルは同一
ベクトル（方向と大きさが同じ）であるので、例えば動
きベクトルの水平成分をベクトルごとに累積加算しヒス
トグラムを作成すると、図１３(a) のようにほぼ同じベ
クトルだけに累積加算値が集中するような分布となる。

【００７３】これに対して、シーンチェンジの場合は、
探索範囲を画面上で変えてブロック相関演算を行った場
合、シーンチェンジ画像であれば画面上の各所で検出さ
れる動きベクトルは異なったベクトル（方向と大きさが
異なる）であるので、例えば動きベクトルの水平成分を
ベクトルごとに累積加算しヒストグラムを作成すると、
図１３(b) のように異なったベクトルに累積加算値がラ
ンダムに散らばるような分布となる。

【００７４】従って、シーンチェンジ判定回路１８３で
上記の違いを判定することにより、シーンチェンジの場
合には、判定回路１８３は図１３(b) のベクトルの散ら
ばり状態をシーンチェンジと判定し、セレクタ１５７は
動き補償しない２つに隣接フィールド信号を選択するこ
とになる。パン画像の場合、判定回路１８３は図１３
(b) のベクトルの散らばり状態ではなく図１３(a) の状
態を検出するのでシーンチェンジと判定せず、セレクタ
１５７は補間回路１５６からの動き補償した補間フィー
ルド信号を選択することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、隣接
するフィールドから中間の補間フィールドを動きベクト
ルを用いて生成する際に、予め定められた動きベクトル
の探索範囲に相関のある画像がない場合や、２つのフィ
ールド間にＤＣ変動がある場合は、動きベクトルを０ベ
クトルに固定して、誤った動きベクトルの検出による補
間フィールドの生成を行わないようにして検出ミスに基
づく画質劣化を改善することができる。

【００７６】また、同じ絵柄が繰り返す画像パターンで
は、空間距離の近い動きベクトルを選択することで動き
ベクトルの誤検出による画質劣化を防ぐことができる。

【００７７】さらに、フィールド倍速変換を行う際、２
つのフィールド間の画像に相関のないことを検出した場
合（シーンチェンジ等）には、動きベクトルの検出ミス
によって生成される動きベクトル補償フィールドを選択
しないようにして、検出ミスに基づく画質劣化を大きく
改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の補間フィールド生成回
路のブロック図。

【図２】本発明の他の他の形態の補間フィールド生成回
路のブロック図。

【図３】図２におけるベクトル判定回路１０７Ａの構成
を示すブロック図。

【図４】図３におけるベクトル水平判定回路４０１の構
成を示すブロック図。

【図５】図３におけるベクトル垂直判定回路４１５の構
成を示すブロック図。

【図６】図４（又は図５）の動作を説明する図。

【図７】図３におけるベクトル水平判定回路４０１の他
の構成例を示すブロック図。

【図８】本発明の一実施の形態のフィールド倍速変換回
路を示すブロック図。

【図９】図８における動き検出回路１５８及びフィール
ド積分回路１５９の構成を示すブロック図。

【図１０】図８におけるセレクタ制御回路１６０の構成
を示すブロック図。

【図１１】本発明の他の実施の形態のフィールド倍速変
換回路のブロック図。

【図１２】図１１におけるシーンチェンジ検出回路１８
０の構成を示すブロック図。

【図１３】図１２のシーンチェンジ判定を説明するヒス
トグラム。

【図１４】フィールド周波数を倍化にする方法を説明す
る図。

【図１５】動きベクトル検出のためのブロック探索方法
を示す図。

【図１６】動き補償によるフィールド補間信号を発生す
るための従来の補間フィールド生成回路の一例を示すブ
ロック図。

【図１７】動きベクトル検出のための探索範囲及び重み
付けオフセットの一例を示す図。

【図１８】従来の動き補償フィールド倍速変換回路の一
例を示すブロック図。

【符号の説明】

１００，１５０…映像信号入力端子 １０２…フィールド遅延回路 １０４…ブロック相関演算回路（ブロック相関検出手
段） １０７…最小値検出回路（動きベクトル判定手段） １１０…比較回路 １１３…重み付け加算回路 １１６…セレクタ １１８，１５６…補間回路 １０７Ａ…ベクトル判定回路（動きベクトル判定手段） １５１…第１のフィールド遅延回路 １５２…第２のフィールド遅延回路 １５５…動きベクトル検出回路 １５７…セレクタ １５８…動き検出回路 １５９…フィールド積分回路 １６０…セレクタ制御回路 １６１…倍速変換回路 １８０…シーンチェンジ検出回路 １８１…水平ベクトル累積回路 １８２…垂直ベクトル累積回路 １８３…シーンチェンジ判定回路 ４０１〜４０７…ベクトル水平判定回路 ４１５…ベクトル垂直判定回路 ４２１，４３１，４４１…セレクタ ４２２，４３２…最小値回路 ４２３，４３３…最小値レジスタ ４２４，４３４…最小ベクトルレジスタ ４２５，４３５，４４５…比較回路 ４２６，４３６，４４６…タイミング発生回路 ４４２…第１の最小値回路 ４４３…第１の最小値レジスタ ４４４…第１の最小ベクトルレジスタ ４４７…第２の最小値回路 ４４８…第２の最小値レジスタ ４４９…第２の最小ベクトルレジスタ ４５０…水平ベクトル判定回路

フロントページの続き (72)発明者 石井 聡之 埼玉県深谷市幡羅町１丁目９番２号 株式 会社東芝深谷映像工場内 (72)発明者 神村 茂樹 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C063 AA01 BA10 BA12 CA05 CA07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隣接する２つのフィールドからの中間の時
   間のフィールドを生成するための補間フィールド生成回
   路において、 水平ｍ画素（ｍは自然数），垂直ｎライン（ｎは自然
   数）のｍ×ｎのブロック単位に隣接フィールド間に対し
   て探索範囲内におけるブロック相関を検出するブロック
   相関検出手段と、 前記ブロック相関検出手段において最も相関が高いもの
   を動きベクトル信号と判定し出力する動きベクトル判定
   手段と、 前記動きベクトル判定手段において最も相関が高いと判
   定されたベクトルにおいても相関値が所定の相関しきい
   値より低い場合には前記動きベクトル信号を水平、垂直
   ともに動きゼロとして出力する動きベクトル信号補正手
   段と、 前記２つの隣接フィールドから前記動きベクトル信号補
   正手段出力に従って２つのフィールドの中間の時間にお
   ける補間フィールド信号を発生する補間手段と、 を具備したことを特徴とする補間フィールド生成回路。
2. 【請求項２】前記ブロック相関検出手段は相関値が同等
   の場合に動きがゼロに近いベクトルが選ばれるよう補正
   を行う重み付け手段を含み、上記動きベクトル信号補正
   手段は相関が高いと判定されたベクトルにおける重み付
   けのレベルを補正した前記相関しきい値を用いることを
   特徴とする請求項１記載の補間フィールド生成回路。
3. 【請求項３】隣接する２つのフィールドからの中間の時
   間のフィールドを生成するための補間フィールド生成回
   路において、 水平ｍ画素（ｍは自然数），垂直ｎライン（ｎは自然
   数）のｍ×ｎのブロック単位に隣接フィールド間に対し
   て探索範囲内におけるブロック相関を検出するブロック
   相関検出手段と、 前記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力におい
   て垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベ
   クトル水平判定手段と、 前記ベクトル水平判定手段の出力を入力し、垂直方向の
   ベクトルを判定し、ブロック単位のベクトル信号を出力
   するベクトル垂直判定手段と、 前記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベク
   トル信号に従って２つのフィールドの中間の時間こおけ
   る補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、 前記ベクトル水平判定手段は、水平方向の動きがゼ口か
   ら左右にベクトルが小さい信号の相関から順番に探索し
   ていき、より相関の高いベクトルであった場合そのベク
   トルを候補ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、
   また途中に相関差分値が基準値を越えるレベルであった
   場合には、その方向の探索をしないようにすることを特
   徴とする補間フィールド生成回路。
4. 【請求項４】隣接する２つのフィールドからの中間の時
   間のフィールドを生成するための補間フィールド生成回
   路において、 水平ｍ画素（ｍは自然数），垂直ｎライン（ｎは自然
   数）のｍ×ｎのブロック単位に隣接フィールド間に対し
   て探索範囲内におけるブロック相関を検出するブロック
   相関検出手段と、 前記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力におい
   て垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベ
   クトル水平判定手段と、 前記ベクトル水平判定手段の出力を入力し、垂直方向の
   ベクトルを判定し、ブロック単位のベクトル信号を出力
   するベクトル垂直判定手段と、 前記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベク
   トル信号に従って２つのフィールドの中間の時間こおけ
   る補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、 前記ベクトル垂直判定手段は、垂直方向の動きがゼ口か
   ら左右にベクトルが小さい信号の相関から順番に探索し
   ていき、より相関の高いベクトルであった場合そのベク
   トルを候補ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、
   また途中に相関差分値が基準値を越えるレベルであった
   場合には、その方向の探索をしないようにすることを特
   徴とする補間フィールド生成回路。
5. 【請求項５】隣接する２つのフィールドからの中間の時
   間のフィールドを生成するための補間フィールド生成回
   路において、 水平ｍ画素（ｍは自然数），垂直ｎライン（ｎは自然
   数）のｍ×ｎのブロック単位に隣接フィールド間に対し
   て探索範囲内におけるブロック相関を検出するブロック
   相関検出手段と、 前記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力におい
   て垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベ
   クトル水平判定手段と、 前記ベクトル水平判定手段の出力を入力し、垂直方向の
   ベクトルを判定し、ブロック単位のベクトル信号を出力
   するベクトル垂直判定手段と、 前記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベク
   トル信号に従って２つのフィールドの中間の時間こおけ
   る補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、 前記ベクトル水平判定手段は、水平方向の動きがゼ口か
   ら左右にベクトルが小さい信号の相関から順番に探索し
   ていき、より相関の高いベクトルであった場合そのベク
   トルを候補ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、
   また途中に相関差分値が基準値を越えるレベルであった
   場合には、その方向の探索をしないようにし、 前記ベクトル垂直判定手段は、垂直方向の動きがゼ口か
   ら左右にベクトルが小さい信号の相関から順番に探索し
   ていき、より相関の高いベクトルであった場合そのベク
   トルを候補ベクトルとし次のベクトルとの比較を行い、
   また途中に相関差分値が基準値を越えるレベルであった
   場合には、その方向の探索をしないようにすることを特
   徴とする補間フィールド生成回路。
6. 【請求項６】隣授する２つのフィールドからの中間の時
   間のフィールドを生成するための補間フィールド生成回
   路において、 水平ｍ画素（ｍは自然数），垂直ｎライン（ｎは自然
   数）のｍ×ｎのブロック単位に隣接フィールド間に対し
   て探索範囲内におけるブロック相関を検出するブロック
   相関検出手段と、 前記ブロック相関検出手段の探索範囲の相関出力におい
   て垂直ベクトルごとに水平方向のベクトル判定を行うベ
   クトル水平判定手段と、 前記ベクトル水平判定手段の出力を入力し、垂直方向の
   ベクトルを判定し、ブロック単位のベクトル信号を出力
   するベクトル垂直判定手段と、 前記２つの隣接フィールドから前記ブロック単位のベク
   トル信号に従って２つのフィールドの中間の時間におけ
   る補間フィールド信号を発生する補間手段とを具備し、 前記ベクトル水平判定手段は、最初に水平方向の動きが
   ゼロのベクトルを第１の候補ベクトルに入れ、左右にベ
   クトルが小さい信号から順番に探索していき、前記第１
   の候補ベクトルより相関の高いベクトルであった場合そ
   のベクトルを第１の候補ベクトルとすると共に現在まで
   の第１の候補ベクトルを第２の候補ベクトルとし、また
   前記第１の候補ベクトルより相関の低いベクトルであっ
   た場合は前記第２の候補ベクトルと比較を行い、前記第
   ２の候補ベクトルより相関の高いベクトルであった場合
   そのベクトルを第２の候補ベクトルとし、全水平ベクト
   ルの探索が終わった後に前記第１の候補ベクトルと前記
   第２の候補ベクトルを比較し、２つの相関値の差が所定
   の値より小さい場合にはより小さいベクトルを、そうで
   ない場合には前記第１の候補ベクトルを水平判定出力と
   することを特徴とする補間フィールド生成回路。
7. 【請求項７】映像信号を入力し、１フィールド遅延する
   第１のフィールド遅延手段と、 前記第１のフィールド遅延手段からの映像信号をさらに
   １フィールド遅延する第２のフィールド遅延手段と、 前記入力映像信号と前記第２のフィールド遅延手段から
   の２フィールド遅延信号との差分をとり、該２フィール
   ド間差分信号から画像の動きを検出する動き検出回路
   と、 前記動き検出回路からの検出信号をフィールド毎に積分
   する積分回路と、 前記第１，第２のフィールド遅延手段からの２つの隣接
   フィールド信号間の相関から、動きベクトルを検出する
   動きベクトル検出回路と、 前記動きベクトルに基づき前記２つの隣接フィールド信
   号から２つのフィールドの中間の時間における補間フィ
   ールド信号を発生する補間回路と、 前記積分回路の積分信号を所定値と比較し、前記積分信
   号が所定値より小さい場合は、前記補間フィールド信号
   を選択し、前記積分信号が所定値より大きい場合は、前
   記第１，第２のフィールド遅延手段からの前記２つの隣
   接フィールド信号を選択する選択手段と、 前記２つの隣接フィールド信号と前記選択手段で選択し
   たフィールド信号とを用いてフィールド倍速信号を生成
   する倍速変換手段と、 を具備したことを特徴とするフィールド倍速変換回路。
8. 【請求項８】映像信号を入力し、１フィールド遅延する
   第１のフィールド遅延手段と、 前記第１のフィールド遅延手段からの映像信号をさらに
   １フィールド遅延する第２のフィールド遅延手段と、 前記第１，第２のフィールド遅延手段からの２つの隣接
   フィールド信号間の相関から、動きベクトルを検出する
   動きベクトル検出回路と、 前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルに基づき
   入力映像信号のシーンチェンジを検出するシーンチェン
   ジ検出回路と、 前記動きベクトルに基づき前記２つの隣接フィールド信
   号から２つのフィールドの中間の時間における補間フィ
   ールド信号を発生する補間回路と、 前記シーンチェンジ検出回路でシーンチェンジを検出し
   ない場合は、前記補間フィールド信号を選択し、シーン
   チェンジを検出した場合は、前記第１，第２のフィール
   ド遅延手段からの前記２つの隣接フィールド信号を選択
   する選択手段と、 前記２つの隣接フィールド信号と前記選択手段で選択し
   たフィールド信号とを用いてフィールド倍速信号を生成
   する倍速変換手段と、 を具備したことを特徴とするフィールド倍速変換回路。
9. 【請求項９】前記シーンチェンジ検出回路は、前記動き
   ベクトル検出回路で検出した動きベクトルの水平及び垂
   直方向成分を求め、フィールド単位で累計処理する手段
   と、該累計処理された値に基づきシーンチェンジか否か
   を判定する手段とを具備したことを特徴とする請求項８
   記載のフィールド倍速変換回路。