JP2004328654A

JP2004328654A - 映像信号処理装置及び映像信号処理方法、映像表示装置

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Publication number: JP2004328654A
Application number: JP2003124119A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Ishii; 聡之石井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: US7142248B2; JP3887346B2; US20050007491A1

Abstract

【課題】この発明は、順次走査変換における走査線補間の際に、フィールド内補間信号とフィールド間補間信号との垂直周波数帯域の違いによる画質の劣化を防止し得る映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することを目的とする。また、この発明は、上記した映像信号処理装置を用いた映像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】動きベクトルに応じて前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させた第１の補間信号ＦＭＣと、第１の補間信号ＦＭＣの垂直高域成分に現フィールドの映像信号を加算した第２の補間信号ＶＭＣとを生成し、第１及び第２の補間信号ＦＭＣ，ＶＭＣと現フィールドの映像信号から生成された比較基準信号Ｆｒｅｆとの相関に基づいて、第１及び第２の補間信号ＦＭＣ，ＶＭＣの出力を制御する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インタレース走査の映像信号を順次走査の映像信号に変換する映像信号処理装置及び映像信号処理方法の改良に関する。また、この発明は、上記の映像信号処理装置を使用した映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、２：１インタレース走査の映像信号を順次走査の映像信号（ノンインタレース信号）に変換するために、順次走査変換回路が開発されている。このような飛び越し走査の映像信号を順次走査の映像信号に変換するためには、走査線を１本おきに補間する必要があるが、この補間処理として、動き適応型処理と動き補償型処理とが提案されている。
【０００３】
このうち、動き適応型の順次走査変換回路は、入力映像信号とその１フレーム前の映像信号とを動き検出回路に入力して、両映像信号の差分から動きを検出する。その後、この動き検出結果に応じて、静止画部分では１フィールド前の映像信号を用いて走査線補間（フィールド間補間）を行ない、動画部分では入力映像信号とその１ライン前の映像信号とから隣接する走査線間の平均値を求めることによって走査線補間（フィールド内補間）を行なっている。
【０００４】
しかしながら、このような動き適応型の順次走査変換回路では、動画部分において、上下の隣接走査線の平均値によって走査線補間を行なっているため、垂直方向の解像度が改善されないことになる。また、静止画部分では、１フィールド前の映像信号によって走査線補間を行なっているため、垂直解像度は改善されることになる。ところが、静止していた部分が一旦動き出すと、その部分は動画部分と同様に隣接する走査線の平均値によって走査線補間されることになるため、静止画状態に比べて垂直解像度が劣化し、その劣化度が大きいために表示映像が不自然になるという問題が生じる。
【０００５】
これに対し、動き補償型の順次走査変換回路は、フレームやフィールド間の動きベクトルを用いて走査線を補間するものであるため、上記した動き適応型の順次走査変換回路で問題となっていた動画部分の垂直解像度の低下や、動画部分のインタレース妨害に対して効果がある。しかしながら、この動き補償型の順次走査変換回路では、動きベクトルの高精度な検出が要求されることになる。
【０００６】
特許文献１には、検出した動きベクトルに基づいて前フィールド画像を移動したフィールド間補間信号と、現フィールド画像信号とを比較して、検出した動きベクトルが有効であるか否かの判定を行ない、有効と判定された場合には、前フィールド画像を移動したフィールド間補間信号を出力し、無効と判定された場合には、フィールド内補間信号を出力する技術が開示されている。
【０００７】
この場合、動きベクトルが有効か無効かの判定は、現フィールドにおける走査線上の画素の輝度値とフィールド間補間した走査線上の画素の輝度値との差の絶対値と、現フィールドの走査線の画素とその１ライン下に位置する現フィールドの走査線上の画素との差の絶対値とを、それぞれブロック内で加算した値を比較する。そして、２つの絶対値の差分が予め定められた閾値よりも小さい場合は、動きベクトルが有効であると判定し、閾値よりも大きい場合は、動きベクトルが無効であると判定している。
【０００８】
ところで、この特許文献１では、フィールド内補間信号は垂直低域フィルタを介して発生しているが、フィールド間補間信号は垂直周波数の帯域制限がなく、これら２つの補間信号には垂直周波数帯域に違いが生じている。そして、この垂直周波数帯域の異なる２種類の補間信号が、動きベクトルの判定結果に応じてブロック単位で切り替わることになるので、１つの画面内で垂直帯域の違いがブロック状に見える等、画質の劣化を招いている。
【０００９】
また、この特許文献１では、現フィールドの画像信号にはインタレースによる折り返し歪み成分が含まれている。このため、補間信号と現フィールドの画像信号とで相関を判定する場合、検出した動きベクトルの信頼度判定を誤る場合がある。
【００１０】
さらに、この特許文献１では、検出した動きベクトルが有効であるか無効であるかの判定を、現フィールドの走査線と補間した走査線との差分と、現フィールドの走査線間差分信号との比較で行なうため、斜め方向に変化している画像では相関判定が正確に行なえないという問題も有している。
【００１１】
特許文献２には、検出された動きベクトルが不正確な場合でも、表示される画像の劣化を少なくし、動き補償型の順次走査線変換の画質を保持する技術が開示されている。また、特許文献３には、動き補償型走査変換において、実際の動きとは異なる動きベクトルが検出された際にも画像の劣化を抑制した高画質な主走査変換を実現する技術が開示されている。さらに、特許文献４には、動き補償処理の信頼度に応じて動き補償型の補間信号と動き適応型の補間信号とを選択する技術が開示されている。
【００１２】
しかしながら、これらの特許文献２〜４には、いずれも、先に特許文献１で説明したように、フィールド内補間信号とフィールド間補間信号との垂直周波数帯域の違いに基づく画質の劣化を解決するための技術は、何ら示されていないものである。
【００１３】
【特許文献１】
特開平５−１１０９９７号公報
【００１４】
【特許文献２】
特開２００１−２４９８７号公報
【００１５】
【特許文献３】
特開２００３−３２６３６号公報
【００１６】
【特許文献４】
特開２００１−５４０７５号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、順次走査変換における走査線補間の際に、フィールド内補間信号とフィールド間補間信号との垂直周波数帯域の違いによる画質の劣化を防止し得る映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することを目的とする。また、この発明は、上記した映像信号処理装置を用いた映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る映像信号処理装置は、現フィールドの映像信号とその前フィールドの映像信号とからフィールド間の動きベクトル、または、現フィールドの映像信号の１フィールド前後の映像信号からフレーム間の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトルに応じて前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させて第１の補間信号を生成する第１の補間信号生成手段と、第１の補間信号の垂直高域成分に現フィールドの映像信号を加算して第２の補間信号を生成する第２の補間信号生成手段と、現フィールドの映像信号から比較基準信号を生成する比較基準信号生成手段と、第１及び第２の補間信号と比較基準信号との相関に基づいて第１及び第２の補間信号の出力を制御する出力制御手段とを備えるようにしたものである。
【００１９】
また、この発明に係る映像信号処理方法は、現フィールドの映像信号とその前フィールドの映像信号とからフィールド間の動きベクトル、または、現フィールドの映像信号の１フィールド前後の映像信号からフレーム間の動きベクトルを検出する工程と、動きベクトルに応じて前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させて第１の補間信号を生成する工程と、第１の補間信号の垂直高域成分に現フィールドの映像信号を加算して第２の補間信号を生成する工程と、現フィールドの映像信号から比較基準信号を生成する工程と、第１及び第２の補間信号と比較基準信号との相関に基づいて第１及び第２の補間信号の出力を制御する工程とを備えるようにしたものである。
【００２０】
さらに、この発明に係る映像表示装置は、飛び越し走査の映像信号に復調処理を施す復調手段と；復調された映像信号を順次走査の映像信号に変換するもので、動きベクトルに応じて前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させた第１の補間信号及び第１の補間信号の垂直高域成分に現フィールドの映像信号を加算した第２の補間信号と、現フィールドの映像信号から生成された比較基準信号との相関に基づいて、第１及び第２の補間信号の出力を制御する映像信号処理手段と、この映像信号処理手段から出力された順次走査の映像信号を映像表示する表示手段とを備えるようにしたものである。
【００２１】
上記のような構成及び方法によれば、動きベクトルに応じて前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させた第１の補間信号と、この第１の補間信号の垂直高域成分に現フィールドの映像信号を加算した第２の補間信号とを生成し、第１及び第２の補間信号と現フィールドの映像信号から生成された比較基準信号との相関に基づいて第１及び第２の補間信号の出力を制御するようにしたので、順次走査変換における走査線補間の際に、フィールド内補間信号とフィールド間補間信号との垂直周波数帯域の違いによる画質の劣化を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この第１の実施の形態で説明するテレビジョン放送受信機を概略的に示している。すなわち、符号１１はチューナで、アンテナで受信したテレビジョン放送信号が供給されている。
【００２３】
このチューナ１１は、選局回路１２の制御に基づいて、入力されたテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの信号を選局し、その信号を中間周波数信号にに変換して、切替回路１３に出力している。
【００２４】
この切替回路１３は、チューナ１１から供給される信号と外部入力信号とを選択的に切り替えて出力するものである。この切替回路１３で選択された信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１４に供給されて輝度信号と色信号とに分離される。
【００２５】
このうち、輝度信号についてはそのまま、色信号については色復調回路１５で復調された後、順次走査変換回路１６に供給されることにより、順次走査の映像信号が生成される。
【００２６】
また、Ｙ／Ｃ分離回路１４の出力から、同期回路１７により同期信号が抽出され、この抽出された同期信号に基づいて偏向回路１８から水平及び垂直方向の偏向信号が発生される。
【００２７】
そして、上記順次走査変換回路１６から出力された映像信号と、偏向回路１８出力された偏向信号とが、例えばＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）等の表示装置Ｄｉｓに供給されることにより映像表示が行なわれる。
【００２８】
図２は、上記順次走査変換回路１６の詳細を示している。すなわち、入力端子１９に入力された映像信号は、フィールド遅延回路２０、動画補間回路２１及び動き検出回路２２にそれぞれ供給される。
【００２９】
また、フィールド遅延回路２０の出力は、さらにフィールド遅延回路２３に供給されている。これらのフィールド遅延回路２０，２３は、それぞれ、入力された映像信号を１フィールド期間遅延するものである。
【００３０】
この場合、フィールド遅延回路２３から出力される映像信号を前フィールド信号、フィールド遅延回路２０から出力される映像信号を現フィールド信号、フィールド遅延回路２０に入力される映像信号を後フィールド信号と称する。
【００３１】
動画補間回路２１は、後フィールド信号、現フィールド信号及び前フィールド信号に基づいて動画補間信号を生成し、混合回路２４に出力している。この混合回路２４は、動画補間信号と前フィールド信号とを混合するものである。
【００３２】
動き検出回路２２は、後フィールド信号及び前フィールド信号に基づいてフレーム間の動きを検出している。この動き検出回路２２から出力される動き検出信号によって混合回路２４が制御されている。
【００３３】
そして、この混合回路２４の出力信号と現フィールド信号とが倍速変換回路２５に供給されることにより、順次走査の映像信号が生成され、出力端子２６を介して出力される。
【００３４】
図３は、上記動画補間回路２１の詳細を示している。すなわち、入力端子１９に供給された映像信号はインタレース信号であるため、走査線内挿回路２７により、現フィールド信号に対して、その上下の走査線間の補間位置に走査線を内挿する。
【００３５】
動きベクトル検出回路２８には、この走査線内挿回路２７の出力信号と、前フィールド信号、後フィールド信号が供給されており、走査線内挿回路２７の出力信号と前フィールド信号との間の映像の動きベクトル、あるいは、前フィールド信号と後フィールド信号との間の映像の動きベクトルを検出している。
【００３６】
この動きベクトル検出回路２８で検出された動きベクトルは、移動回路２９に供給されている。この移動回路２９は、前フィールド信号を、動きベクトルに基づいてブロック単位で位置移動させた動き補償フィールド信号ＦＭＣを生成し、判定回路３０及び選択回路３１に出力している。
【００３７】
また、この移動回路２９は、動きベクトルに基づいて、上記動き補償フィールド信号ＦＭＣ、つまり、前フィールド信号の補間画素の、上下の走査線の画素も位置移動して出力している。この補間画素及びその上下の画素は、垂直ＢＰＦ（ＢａｎｄＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）３２に供給されて垂直高域信号に生成された後、加算器３３に出力される。
【００３８】
この加算器３３は、垂直高域信号と、走査線内挿回路２７の出力信号とを加算して高域補償信号ＶＭＣを生成し、上記判定回路３０及び選択回路３１に出力している。
【００３９】
また、現フィールド信号は、比較基準信号発生回路３４に供給されて比較基準信号Ｆｒｅｆの生成に供される。この比較基準信号Ｆｒｅｆは、判定回路３０に供給されている。
【００４０】
そして、この判定回路３０の判定結果に基づいて、選択回路３１が高域補償信号ＶＭＣと動き補償フィールド信号ＦＭＣとを選択し、この選択された信号が動画補間信号として出力端子ＯＵＴから出力される。
【００４１】
図４は、上記判定回路３０の詳細を示している。この判定回路３０には、入力端子３５，３６，３７を介して高域補償信号ＶＭＣ、比較基準信号Ｆｒｅｆ及び動き補償フィールド信号ＦＭＣが供給されている。
【００４２】
そして、高域補償信号ＶＭＣと比較基準信号Ｆｒｅｆとは、減算器３８に供給されて差分信号が出力される。この差分信号は、絶対値回路３９を介して比較回路４０に供給されている。
【００４３】
また、比較基準信号Ｆｒｅｆと動き補償フィールド信号ＦＭＣとは、減算器４１に供給されて差分信号が出力される。この差分信号は、絶対値回路４２を介して上記比較回路４０に供給されている。
【００４４】
そして、比較回路４０は、高域補償信号ＶＭＣと比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分信号の絶対値が、比較基準信号Ｆｒｅｆと動き補償フィールド信号ＦＭＣとの差分信号の絶対値より小さい場合に、選択回路３１に高域補償信号ＶＭＣを選択させる判定信号を出力する。
【００４５】
逆に、比較回路４０は、高域補償信号ＶＭＣと比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分信号の絶対値が、比較基準信号Ｆｒｅｆと動き補償フィールド信号ＦＭＣとの差分信号の絶対値より大きい場合に、選択回路３１に動き補償フィールド信号ＦＭＣを選択させる判定信号を出力する。
【００４６】
すなわち、高域補償信号ＶＭＣと動き補償フィールド信号ＦＭＣとのうち、比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分の絶対値の小さい方を、動画補間信号として選択している。これにより、高域補償信号ＶＭＣと動き補償フィールド信号ＦＭＣとの中で、より比較基準信号Ｆｒｅｆに相関の高い信号を選択している。このため、フィールド内補間信号とフィールド間補間信号との垂直周波数帯域の違いによる垂直解像度の差を少なくし、画質の劣化を防止することができる。
【００４７】
図５は、上記した動画補間回路２１の動作をまとめたフローチャートを示している。まず、開始（ステップＳ１）すると、ステップＳ２で、フィールド遅延回路２０により、入力端子１９に入力された映像信号を１フィールド期間遅延して現フィールド信号を得る。
【００４８】
そして、ステップＳ３で、フィールド遅延回路２３により、現フィールド信号をさらに１フィールド期間遅延して前フィールド信号を得る。
【００４９】
その後、ステップＳ４で、動きベクトル検出回路２８により、現フィールド信号と、前フィールド信号もしくは後フィールド信号とから動きベクトルを検出する。また、同時に、ステップＳ５で、比較基準信号発生回路３４により、現フィールド信号から比較基準信号Ｆｒｅｆを得る。
【００５０】
そして、ステップＳ６で、移動回路２９により、動きベクトルに基づいて前フィールド信号を移動することによって生成される、動き補償フィールド信号ＦＭＣを補間信号Ａとして生成する。
【００５１】
また、ステップＳ７で、移動回路２９により動きベクトルに基づいて移動させた前フィールド信号から、垂直ＢＰＦ３２により垂直高域成分を抽出し、加算器３３により現フィールド信号に加算することによって生成される、高域補償信号ＶＭＣを補間信号Ｂとして生成する。
【００５２】
その後、ステップＳ８で、判定回路３０により、動き補償フィールド信号ＦＭＣ（補間信号Ａ）と比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分と、高域補償信号ＶＭＣ（補間信号Ｂ）と比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分とを算出し、ステップＳ９で、補間信号Ａと比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分の方が小さいか否かを判別する。
【００５３】
そして、動き補償フィールド信号ＦＭＣ（補間信号Ａ）と比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分の方が小さい場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０で、動き補償フィールド信号ＦＭＣ（補間信号Ａ）が選択され、処理が終了（ステップＳ１２）される。
【００５４】
また、動き補償フィールド信号ＦＭＣ（補間信号Ａ）と比較基準信号Ｆｒｅｆとの差分の方が小さくない場合（ＮＯ）、ステップＳ１１で、高域補償信号ＶＭＣ（補間信号Ｂ）が選択され、処理が終了（ステップＳ１２）される。
【００５５】
図６は、黒線が画面の下から上に向けて移動する映像を例にして、上記した動画補間回路２１の動作を説明している。なお、伝送された走査線は、○で示している。
【００５６】
すなわち、補間画素Ｑに対して、動きベクトル検出回路２８により画素ｅからｖへの動きベクトルが検出され、移動回路２９から動き補償フィールド信号ＦＭＣとして画素ｅが出力される。
【００５７】
図６の例では、動き補償フィールド信号ＦＭＣの輝度Ｙｅは、画素ｅの輝度Ｙｅであり、高域補償信号ＶＭＣの輝度Ｙｖｃは、
Ｙｖｃ＝［（Ｙｐ＋Ｙｑ）／２］＋［（−Ｙｄ＋２Ｙｅ−Ｙｆ）／４］
で求められる。なお、上式において、Ｙｐ，Ｙｑ，Ｙｄ，Ｙｅ，Ｙｆは、それぞれ画素ｐ，ｑ，ｄ，ｅ，ｆの輝度を示している。
【００５８】
また、比較基準信号Ｆｒｅｆの輝度Ｙｒｅｆは、
Ｙｒｅｆ＝（Ｙｐ＋Ｙｑ）／２
であるので、｜Ｙｒｅｆ−Ｙｅ｜と｜Ｙｒｅｆ−Ｙｖｃ｜とを大小比較することになる。
【００５９】
ここで、Ｙｐ＝Ｙｑ＝Ｙｄ＝Ｙｆとすれば、

となるので、
｜Ｙｒｅｆ−Ｙｖｃ｜＜｜Ｙｒｅｆ−Ｙｅ｜
が成り立ち、選択回路３１からは、高域補償信号ＶＭＣが出力される。これにより、画素Ｑには、画素ｄ，ｅ，ｆを垂直ＢＰＦ３２に通して現フィールド信号を加算した信号が補間され、ラインフリッカが軽減されることになる。
【００６０】
図７は、上記比較基準信号発生回路３４の詳細を示している。すなわち、入力端子４３に入力された現フィールド信号は、直列に接続された複数（図示の場合は６つ）の遅延素子４４によって順次遅延される。そして、遅延素子４４による遅延前の信号と、各遅延素子４４の出力信号とが、選択回路４５及び相関判定回路４６に供給される。
【００６１】
また、入力端子４３に入力された現フィールド信号は、１Ｈ遅延回路４７により１ライン期間分遅延された後、直列に接続された複数（図示の場合は６つ）の遅延素子４８によって順次遅延される。そして、遅延素子４８による遅延前の信号と、各遅延素子４８の出力信号とが、選択回路４９及び相関判定回路４６に供給される。
【００６２】
この相関判定回路４６は、上下の走査線にあって、補間画素を中心とした点対称の位置にある画素対の中から、最も相関の強い画素対を取り出すように選択回路４５，４９を制御する。そして、この選択回路４５，４９で選択された各画素は、加算器５０で加算され、１／２の係数器５１を通ることで平均化され、比較基準信号Ｆｒｅｆとして出力端子５２から出力される。
【００６３】
図８は、上記相関判定回路４６の動作を説明している。すなわち、補間画素Ｑ０を中心として点対称の位置関係にある７つの画素対の差分絶対値｜ｐ０−ｑ０｜、｜ｐ１−ｑ−１｜、｜ｐ−１−ｑ１｜、｜ｐ２−ｑ−２｜、｜ｐ−２−ｑ２｜、｜ｐ３−ｑ−３｜、｜ｐ−３−ｑ３｜の中で、差分値が最も小さい画素対を検出して、この画素対を出力するように選択回路４５，４９を制御している。
【００６４】
図８は、上記相関判定回路４６の動作を説明するものである。現フィールドの走査線は実線で示し、フィールド補間した走査線を破線で示している。
【００６５】
図８の例では、補間画素Ｑ０に対して、上記７つの画素対の中で（ｐ−１−ｑ１）が最も差分が小さくなるので、比較基準信号Ｆｒｅｆとして（ｐ−１＋ｑ１）／２が出力端子５２から出力される。
【００６６】
一方、動き補償フィールド信号ＦＭＣはＱ０、高域補償信号ＶＭＣは（ｐ０＋ｑ０）２＋［（−Ｐ０＋２Ｑ０−Ｒ０）／４］となる。
【００６７】
図４の判定回路３０では、以上の高域補償信号、比較基準信号及び動き補償フィールド信号から、
｜Ｑ０−［（ｐ０＋ｑ０）２＋｛（−Ｐ０＋２Ｑ０−Ｒ０）／４｝］｜
と
｜Ｑ０−［（ｐ−１＋ｑ１）／２］｜
との大小比較が行なわれ、
｜（ｐ０＋ｑ０）２＋｛（−Ｐ０＋２Ｑ０−Ｒ０）／４｝−｛（ｐ−１＋ｑ１）／２｝｜＞｜Ｑ０−［（ｐ−１＋ｑ１）／２］｜
となるので、図３の選択回路３１からは動き補償フィールド信号ＦＭＣとしてＱ０が出力される。このため、図８の画像では斜めの破線で示す境界で垂直解像度が劣化することがない。
【００６８】
図９は、この発明の第２の実施の形態を示している。図９において、図３と同一部分には同一符号を付して説明する。図３と異なる部分は、判定回路３０に代えて混合係数発生回路５３を使用し、選択回路３１に代えて混合回路５４を使用している点である。
【００６９】
この場合、混合回路５４は、動き補償フィールド信号ＦＭＣと高域補償信号ＶＭＣとを、混合係数発生回路５３から得られる混合係数ｋに基づく所定の混合比で混合した信号を、動画補間信号として出力している。
【００７０】
図１０は、上記混合係数発生回路５３の詳細を示している。すなわち、この混合係数発生回路５３には、入力端子５５，５６，５７を介して高域補償信号ＶＭＣ、比較基準信号Ｆｒｅｆ及び動き補償フィールド信号ＦＭＣが供給されている。
【００７１】
そして、高域補償信号ＶＭＣと比較基準信号Ｆｒｅｆとは、減算器５８に供給されて差分信号が出力される。この差分信号は、絶対値回路５９を介して減算器６０に供給されている。
【００７２】
また、比較基準信号Ｆｒｅｆと動き補償フィールド信号ＦＭＣとは、減算器６１に供給されて差分信号が出力される。この差分信号は、絶対値回路６２を介して上記減算器６０に供給されている。
【００７３】
この減算器６０は、絶対値回路５９，６２の各出力の差分信号を発生し、特性回路６３に出力している。この特性回路６３は、入力された差分信号に応じた混合係数ｋを出力する。
【００７４】
図１１は、この特性回路６３の入出力特性を示している。そして、この混合係数ｋに応じて、混合回路５４の出力Ｙは、
Ｙ＝［（１−ｋ）／２］・ＶＭＣ＋［（１＋ｋ）／２］・ＦＭＣ
となる。つまり、絶対値回路５９，６２の出力の差分が大きくなり、混合係数ｋが−１に近付くにつれて、高域補償信号ＶＭＣの混合される割合が多くなるように設定されている。
【００７５】
この第２の実施の形態によれば、上記した第１の実施の形態の効果に加えて、動き補償フィールド信号ＦＭＣと高域補償信号ＶＭＣとを多値混合するので、２つの境界がよりスムーズになる。
【００７６】
図１２は、この発明の第３の実施の形態を示している。図１２において、図２と同一部分には同一符号を付して説明する。図２と異なる部分は、動き検出回路２２及び混合回路２４を削除し、動画補間回路２１の出力を、直接、倍速変換回路２５に供給するようにしている点である。
【００７７】
すなわち、倍速変換回路２５には、動画補間回路２１から出力された補間信号と、現フィールド信号とが入力され、これらの信号が倍速変換されて交互に出力されることで、順次走査の映像信号を得ている。
【００７８】
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。
【００７９】
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、順次走査変換における走査線補間の際に、フィールド内補間信号とフィールド間補間信号との垂直周波数帯域の違いによる画質の劣化を防止し得る映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することができる。また、この発明によれば、上記した映像信号処理装置を用いた映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すもので、テレビジョン放送受信機の概略を説明するために示すブロック構成図。
【図２】同第１の実施の形態における順次走査変換回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図３】同第１の実施の形態における動画補間回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図４】同第１の実施の形態における判定回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図５】同第１の実施の形態における動画補間回路の動作を説明するために示すフローチャート。
【図６】同第１の実施の形態における動画補間回路の動作を説明するために示す図。
【図７】同第１の実施の形態における比較基準信号発生回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図８】同第１の実施の形態における相関判定回路の動作を説明するために示す図。
【図９】この発明の第２の実施の形態を示すもので、動画補間回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図１０】同第２の実施の形態における混合係数発生回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図１１】同第２の実施の形態における特性回路の入出力特性を説明するために示す特性図。
【図１２】この発明の第３の実施の形態を示すもので、順次走査変換回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【符号の説明】
１１…チューナ、１２…選局回路、１３…切替回路、１４…Ｙ／Ｃ分離回路、１５…色復調回路、１６…順次走査変換回路、１７…同期回路、１８…偏向回路、１９…入力端子、２０…フィールド遅延回路、２１…動画補間回路、２２…動き検出回路、２３…フィールド遅延回路、２４…混合回路、２５…倍速変換回路、２６…出力端子、２７…走査線内挿回路、２８…動きベクトル検出回路、２９…移動回路、３０…判定回路、３１…選択回路、３２…垂直ＢＰＦ、３３…加算器、３４…比較基準信号発生回路、３５，３６，３７…入力端子、３８…減算器、３９…絶対値回路、４０…比較回路、４１…減算器、４２…絶対値回路、４３…入力端子、４４…遅延素子、４５…選択回路、４６…相関判定回路、４７…１Ｈ遅延回路、４８…遅延素子、４９…選択回路、５０…加算器、５１…係数器、５２…出力端子、５３…混合係数発生回路、５４…混合回路、５５，５６，５７…入力端子、５８…減算器、５９…絶対値回路、６０，６１…減算器、６２…絶対値回路、６３…特性回路。

Claims

現フィールドの映像信号とその前フィールドの映像信号、または、前記現フィールドの映像信号の１フィールド前後の映像信号から、映像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記動きベクトルに応じて、前記前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させて第１の補間信号を生成する第１の補間信号生成手段と、
前記第１の補間信号の垂直高域成分に、前記現フィールドの映像信号を加算して第２の補間信号を生成する第２の補間信号生成手段と、
前記現フィールドの映像信号から比較基準信号を生成する比較基準信号生成手段と、
前記第１及び第２の補間信号と前記比較基準信号との相関に基づいて、前記第１及び第２の補間信号の出力を制御する出力制御手段とを具備したことを特徴とする映像信号処理装置。
前記第２の補間信号生成手段は、
前記第１の補間信号から垂直高域成分を抽出するフィルタと、
このフィルタの出力信号に前記現フィールドの映像信号を加算する加算手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記第１の補間信号生成手段は、前記前フィールドの映像信号の補間画素の上下の走査線の画素もブロック単位で位置移動させることを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記出力制御手段は、前記第１の補間信号と前記第２の補間信号とのうち、前記比較基準信号に対してより相関の高い方の補間信号を選択して出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記出力制御手段は、前記第１の補間信号と前記比較基準信号との差分と、前記第２の補間信号と前記比較基準信号との差分とを比較し、差分の小さい方の補間信号を選択して出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記出力制御手段は、前記第１及び第２の補間信号と前記比較基準信号との相関に基づいた混合比で、前記第１及び第２の補間信号を混合して出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記出力制御手段は、前記第１の補間信号と前記比較基準信号との差分と、前記第２の補間信号と前記比較基準信号との差分との差分に基づいた混合比で、前記第１及び第２の補間信号を混合して出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記出力制御手段は、前記第１の補間信号と前記比較基準信号との差分の絶対値に対して、前記第２の補間信号と前記比較基準信号との差分の絶対値が大きくなるにつれて、前記第１の補間信号の混合される割合が多くなるように、前記第１及び第２の補間信号を混合して出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
前記比較基準信号生成手段は、補間走査線の上下に隣接する現フィールドの走査線から、補間画素を中心に点対称の位置関係にある複数の画素対のうち相関の高い画素対を選択し、その選択された画素対の平均値を前記比較基準信号として出力することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
現フィールドの映像信号とその前フィールドの映像信号、または、前記現フィールドの映像信号の１フィールド前後の映像信号から、映像の動きベクトルを検出する工程と、
前記動きベクトルに応じて、前記前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させて第１の補間信号を生成する工程と、
前記第１の補間信号の垂直高域成分に、前記現フィールドの映像信号を加算して第２の補間信号を生成する工程と、
前記現フィールドの映像信号から比較基準信号を生成する工程と、
前記第１及び第２の補間信号と前記比較基準信号との相関に基づいて、前記第１及び第２の補間信号の出力を制御する工程とを具備したことを特徴とする映像信号処理方法。
前記第１及び第２の補間信号の出力を制御する工程は、前記第１の補間信号と前記比較基準信号との差分と、前記第２の補間信号と前記比較基準信号との差分とを比較し、差分の小さい方の補間信号を選択して出力することを特徴とする請求項１０記載の映像信号処理方法。
前記第１及び第２の補間信号の出力を制御する工程は、前記第１の補間信号と前記比較基準信号との差分と、前記第２の補間信号と前記比較基準信号との差分との差分に基づいた混合比で、前記第１及び第２の補間信号を混合して出力することを特徴とする請求項１０記載の映像信号処理方法。
前記第１及び第２の補間信号の出力を制御する工程は、前記第１の補間信号と前記比較基準信号との差分の絶対値に対して、前記第２の補間信号と前記比較基準信号との差分の絶対値が大きくなるにつれて、前記第１の補間信号の混合される割合が多くなるように、前記第１及び第２の補間信号を混合して出力することを特徴とする請求項１０記載の映像信号処理方法。
前記比較基準信号を生成する工程は、補間走査線の上下に隣接する現フィールドの走査線から、補間画素を中心に点対称の位置関係にある複数の画素対のうち相関の高い画素対を選択し、その選択された画素対の平均値を前記比較基準信号として出力することを特徴とする請求項１０記載の映像信号処理方法。
飛び越し走査の映像信号に復調処理を施す復調手段と、
復調された前記映像信号を順次走査の映像信号に変換するもので、動きベクトルに応じて前フィールドの映像信号をブロック単位で位置移動させた第１の補間信号及び前記第１の補間信号の垂直高域成分に前記現フィールドの映像信号を加算した第２の補間信号と、前記現フィールドの映像信号から生成された比較基準信号との相関に基づいて、前記第１及び第２の補間信号の出力を制御する映像信号処理手段と、
この映像信号処理手段から出力された順次走査の映像信号を映像表示する表示手段とを具備してなることを特徴とする映像表示装置。