JP2005192005A - Interpolation signal processing circuit - Google Patents

Interpolation signal processing circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2005192005A
JP2005192005A JP2003432243A JP2003432243A JP2005192005A JP 2005192005 A JP2005192005 A JP 2005192005A JP 2003432243 A JP2003432243 A JP 2003432243A JP 2003432243 A JP2003432243 A JP 2003432243A JP 2005192005 A JP2005192005 A JP 2005192005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
interpolation
pixels
correlation determination
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003432243A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Sato
耕一 佐藤
Yasuhiro Hori
靖広 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Digital Media Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Digital Media Engineering Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2003432243A priority Critical patent/JP2005192005A/en
Publication of JP2005192005A publication Critical patent/JP2005192005A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interpolation signal processing circuit which changes the number of pixels of an image or the number of scanning lines while maintaining high frequency components of the image. <P>SOLUTION: The interpolation signal processing circuit is characterized by providing a slanting correlation judgment part 8 which detects combination of real pixels with the highest correlation among combinations of two actual pixels located in the vertical direction or the slanting direction of the image centering around a correlation judgment phase on an intermediate line located in between first and second mutually adjacent scanning lines, an interpolation control part 10 which determines an interpolation direction on the basis of the combination of the real pixels detected by the slanting correlation judgment part 8, reference pixel generation parts 11, 12 which output pixel values of reference pixels using the two actual pixels located in the interpolation direction to an interpolation phase on the first and second scanning lines as the reference pixels and an interpolation pixel generation part 13 which calculates a pixel value of an interpolation pixel by performing weighting relevant to distance between the reference pixel and the interpolation phase to the pixel values of the reference pixel. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像の画素数または走査線数を変更する補間信号処理回路に関するものである。   The present invention relates to an interpolation signal processing circuit that changes the number of pixels or the number of scanning lines of an image.

テレビジョンの映像信号については、画素数が(1920×1080)のHDTV(High Definition Television)など、様々なフォーマットが採用されている。また、近年、テレビジョン放送などの受信画面を映し出す表示装置として、プラズマディスプレイ装置や液晶ディスプレイ装置が用いられており、これらのプラズマディスプレイ装置や液晶ディスプレイ装置は、表示画面上の画素配列が決められている。このような表示装置においては、映像信号を表示画面上に映し出すために、その表示装置に適した画素数または走査線数に映像信号を補間信号処理する必要がある。   Various formats such as HDTV (High Definition Television) having a pixel count of (1920 × 1080) are adopted for television video signals. In recent years, plasma display devices and liquid crystal display devices have been used as display devices for displaying reception screens such as television broadcasts, and the pixel arrangement on the display screen is determined for these plasma display devices and liquid crystal display devices. ing. In such a display device, in order to project the video signal on the display screen, the video signal needs to be subjected to interpolation signal processing with the number of pixels or the number of scanning lines suitable for the display device.

このため、入力されるインターレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に変換して出力するI/P変換システムにおいて上記補間信号処理が必要とされる場合は、まず、インターレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に順次走査変換し、このプログレッシブ走査の映像信号にスケーリング処理を行っていた。この従来の補間信号処理方法について図13を参照しながら説明する。図13においては、実画素(補間信号処理前の画像(元画像)を構成する画素)が水平方向に隣接して並んだ走査線L1、L2との間に補間画素Pを補間する場合について説明する。また、図13において、各画素に付された色は各画素の画素値を示している。なお、画素値とは画素の明るさや色の濃淡を表すデータ値であり、図13においては、明度が低い画素ほど黒い色を付し、明度が高い画素ほど白い色を付している。   Therefore, when the above interpolated signal processing is required in an I / P conversion system that converts an input interlaced scanning video signal into a progressive scanning video signal and outputs it, first, the interlaced scanning video signal is converted into a progressive scanning video signal. Scanning video signals are sequentially scanned and converted, and the progressive scanning video signals are subjected to scaling processing. This conventional interpolation signal processing method will be described with reference to FIG. In FIG. 13, a case where the interpolation pixel P is interpolated between the scanning lines L1 and L2 in which the actual pixels (pixels constituting the image (original image) before the interpolation signal processing) are arranged adjacent to each other in the horizontal direction will be described. To do. In FIG. 13, the color assigned to each pixel indicates the pixel value of each pixel. Note that the pixel value is a data value representing the brightness and color density of the pixel. In FIG. 13, a pixel having a lower lightness has a black color and a pixel having a higher lightness has a white color.

まず、スケーリング処理に先立って行う順次走査変換について図13(a)および図13(b)を参照しながら説明する。なお、ここでは、順次走査変換技術として、斜め方向の相関性を利用したもの(例えば、特許文献1参照)を例に挙げて説明する。この順次走査変換は、隣接する2本の走査線L1、L2の中間に位置する中間ラインMにおいて、実画素と同じ水平位置に画素を補間することにより行う。   First, the progressive scan conversion performed prior to the scaling process will be described with reference to FIGS. 13 (a) and 13 (b). Here, as a sequential scanning conversion technique, a technique using correlation in an oblique direction (for example, see Patent Document 1) will be described as an example. This sequential scan conversion is performed by interpolating pixels at the same horizontal position as the actual pixels in the intermediate line M located between the two adjacent scan lines L1 and L2.

画素m0を生成する場合は、画素m0を中心とした画像の上下方向および斜め方向のうち、2画素間の相関の高い方向を判定する。例えば、図13(a)に示すように、走査線L1、L2において画素m0を中心として対向する画素の組み合わせ(A1,B5)(A2,B4)(A3,B3)(A4,B2)(A5,B1)に対して画素値の差分の絶対値を比較し、最も差分が小さい画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A2,B4)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定される。そして、この相関が最も高いと判定された2つの画素(A2,B4)の画素値の平均を算出し、この平均値を画素m0の画素値とする。   When generating the pixel m0, a direction having a high correlation between the two pixels is determined among the vertical direction and the diagonal direction of the image centered on the pixel m0. For example, as shown in FIG. 13A, a combination of pixels (A1, B5) (A2, B4) (A3, B3) (A4, B2) (A5) facing the pixel m0 as the center in the scanning lines L1, L2. , B1), the absolute value of the pixel value difference is compared, and the direction in which the combination of the pixels with the smallest difference is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, as a result of the correlation determination, it is determined that the combination of the pixels (A2, B4) has the highest correlation. Then, the average of the pixel values of the two pixels (A2, B4) determined to have the highest correlation is calculated, and this average value is set as the pixel value of the pixel m0.

画素m1を生成する場合も、画素m0と同様に、画素m1を中心とした画像の上下方向および斜め方向のうち、2画素間の相関の高い方向を判定する。例えば、図13(b)に示すように、走査線L1、L2において補間画素m1を中心として対向する画素の組み合わせ(A2,B6)(A3,B5)(A4,B4)(A5,B3)(A6,B2)に対して画素値の差分の絶対値を比較し、最も差分が小さい画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A3,B5)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定される。そして、この相関が最も高いと判定された2つの画素(A3,B5)の画素値の平均を算出し、この平均値を画素m1の画素値とする。以上に説明した処理を中間ラインM上の他の画素に対しても行うことで、順次走査変換が行われる。   Also in the case of generating the pixel m1, as in the case of the pixel m0, a direction in which the correlation between the two pixels is high is determined among the vertical direction and the diagonal direction of the image centered on the pixel m1. For example, as shown in FIG. 13B, combinations (A2, B6) (A3, B5) (A4, B4) (A5, B3) (A2 and B6) of the scanning lines L1 and L2 facing each other with the interpolation pixel m1 as the center. The absolute values of the pixel value differences are compared with A6, B2), and the direction in which the combination of the pixels with the smallest difference is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, as a result of the correlation determination, it is determined that the combination of the pixels (A3, B5) has the highest correlation. Then, the average of the pixel values of the two pixels (A3, B5) determined to have the highest correlation is calculated, and this average value is set as the pixel value of the pixel m1. By performing the processing described above for other pixels on the intermediate line M, the scan conversion is performed sequentially.

続いて、順次走査変換の後に行うスケーリング処理について図13(c)を参照しながら説明する。まず、補間点Pを通る補間ラインN上において、画素m0、m1と同じ水平位置に画素を補間する。   Next, scaling processing performed after the sequential scan conversion will be described with reference to FIG. First, on the interpolation line N passing through the interpolation point P, the pixel is interpolated at the same horizontal position as the pixels m0 and m1.

画素p0を生成する場合は、画素A3と画素p0との距離と画素m0と画素p0との距離とに応じた値を係数とし、その係数を画素A3と画素m0との画素値に重み付けすることで、画素A3と画素m0との画素値の加重平均を算出する。つまり、画素A3と画素m0との画素値の加重平均を以下の式(1)で算出し、この加重平均値を画素p0の画素値とする。ここで、kv1とは画素A3と画素p0との距離であり、kv2とは画素m0と画素p0との距離である。   When the pixel p0 is generated, a value corresponding to the distance between the pixel A3 and the pixel p0 and the distance between the pixel m0 and the pixel p0 is used as a coefficient, and the coefficient is weighted to the pixel value of the pixel A3 and the pixel m0. Thus, the weighted average of the pixel values of the pixel A3 and the pixel m0 is calculated. That is, the weighted average of the pixel values of the pixel A3 and the pixel m0 is calculated by the following formula (1), and this weighted average value is set as the pixel value of the pixel p0. Here, kv1 is the distance between the pixel A3 and the pixel p0, and kv2 is the distance between the pixel m0 and the pixel p0.

p0=(kv2×A3+kv1×m0)/(kv1+kv2) ・・・(1)
画素p1を生成する場合も、画素p0と同様に、画素A4と画素p1との距離と画素m1と画素p1との距離とに応じた値を係数とし、その係数を画素A4と画素m1との画素値に重み付けすることで、画素A4と画素m1との画素値の加重平均を算出する。つまり、画素A4と画素m1との画素値の加重平均を以下の式(2)で算出し、この加重平均値を画素p1の画素値とする。ここで、kv3とは画素A4と画素p1との距離であり、kv4とは画素m1と画素p1との距離である。
p0 = (kv2 × A3 + kv1 × m0) / (kv1 + kv2) (1)
Also in the case of generating the pixel p1, similarly to the pixel p0, a value corresponding to the distance between the pixel A4 and the pixel p1 and the distance between the pixel m1 and the pixel p1 is used as a coefficient, and the coefficient is set between the pixel A4 and the pixel m1. By weighting the pixel values, a weighted average of the pixel values of the pixel A4 and the pixel m1 is calculated. That is, the weighted average of the pixel values of the pixel A4 and the pixel m1 is calculated by the following equation (2), and this weighted average value is set as the pixel value of the pixel p1. Here, kv3 is the distance between the pixel A4 and the pixel p1, and kv4 is the distance between the pixel m1 and the pixel p1.

p1=(kv4×A4+kv3×m1)/(kv3+kv4) ・・・(2)
続いて、補間点Pに対して画素p0、p1からの水平位相に応じた補間を行う。画素p0と画素Pとの距離と画素p1と画素Pとの距離とに応じた値を係数とし、その係数を画素p0と画素p1との画素値に重み付けすることで、画素p0と画素p1との画素値の加重平均を算出する。つまり、画素p0と画素p1との画素値の加重平均を以下の式(3)で算出し、この加重平均値を画素Pの画素値とする。ここで、kh1とは画素p0と画素Pとの距離であり、kh2とは画素p1と画素Pとの距離である。
p1 = (kv4 × A4 + kv3 × m1) / (kv3 + kv4) (2)
Subsequently, the interpolation point P is interpolated according to the horizontal phase from the pixels p0 and p1. A value corresponding to the distance between the pixel p0 and the pixel P and the distance between the pixel p1 and the pixel P is used as a coefficient, and the coefficient is weighted to the pixel value between the pixel p0 and the pixel p1, thereby the pixel p0 and the pixel p1. The weighted average of the pixel values of is calculated. That is, the weighted average of the pixel values of the pixel p0 and the pixel p1 is calculated by the following equation (3), and this weighted average value is set as the pixel value of the pixel P. Here, kh1 is the distance between the pixel p0 and the pixel P, and kh2 is the distance between the pixel p1 and the pixel P.

P=(kh2×p0+kh1×p1)/(kh1+kh2) ・・・(3)
以上に説明した処理を補間ラインN上の他の補間点に対して行うことにより、スケーリング処理が行われる。そして、このスケーリング処理により生成された補間画素Pを元画像において実画素間に補間することで、画像の画素数または走査線数が変更される。
特開平2−213289号公報(第3頁、図2)
P = (kh2 × p0 + kh1 × p1) / (kh1 + kh2) (3)
The scaling process is performed by performing the above-described process on other interpolation points on the interpolation line N. Then, the number of pixels or the number of scanning lines of the image is changed by interpolating the interpolation pixels P generated by the scaling processing between the actual pixels in the original image.
JP-A-2-213289 (page 3, FIG. 2)

上記従来の補間信号処理方法においては、中間ラインM上に位置する画素に対して上下方向および斜め方向の相関を判定して順次走査変換を行っている。しかしながら、その後に行うスケーリング処理において、補間画素Pと他の画素との相関に関係なく、垂直方向および水平方向に画素を順次に補間することで補間画素Pを生成している。このため、図13(a)に示した画素A3と画素B5との結線(画素A2と画素B4との結線)を境界として明度が高い領域と明度が低い領域とに明瞭に分かれた画像に対して、従来の補間信号処理方法により補間信号処理を行うと、図13(c)に示すように、領域の境界において中間的な明度(灰色で表示)の画素Pが補間され、領域の境界が曖昧な画像となってしまう。   In the above-described conventional interpolation signal processing method, vertical and diagonal correlations are determined for pixels located on the intermediate line M, and scanning conversion is sequentially performed. However, in the subsequent scaling process, the interpolated pixel P is generated by sequentially interpolating the pixels in the vertical direction and the horizontal direction regardless of the correlation between the interpolated pixel P and other pixels. For this reason, an image is clearly divided into a high brightness area and a low brightness area with the connection between the pixel A3 and the pixel B5 (connection between the pixel A2 and the pixel B4) shown in FIG. When the interpolation signal processing is performed by the conventional interpolation signal processing method, as shown in FIG. 13C, pixels P having intermediate brightness (displayed in gray) are interpolated at the boundary of the region, and the boundary of the region is It becomes an ambiguous image.

このように、従来の補間信号処理方法では、補間画素Pと他の画素との相関に関係なく補間画素Pを生成しているため、画像の高周波成分が失われ、画像の画質が劣化することが問題視されていた。   As described above, in the conventional interpolation signal processing method, the interpolation pixel P is generated regardless of the correlation between the interpolation pixel P and other pixels, so that the high-frequency component of the image is lost and the image quality of the image is deteriorated. Was regarded as a problem.

本発明は、以上の背景からなされたものであり、画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更する補間信号処理回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made from the above background, and an object thereof is to provide an interpolation signal processing circuit that changes the number of pixels or the number of scanning lines of an image while maintaining a high-frequency component of the image.

上記目的を達成するために、本発明に係る補間信号処理回路は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、補間位相に隣接する少なくとも1点の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを前記相関判定位相ごとに検出する斜め相関判定手段と、前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、前記補間位相に対して前記補間方向に位置する少なくとも2点の画素を参照画素として、この参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、前記参照画素出力手段から前記参照画素の画素値が入力され、この参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴としている。   In order to achieve the above object, an interpolation signal processing circuit according to the present invention includes a plurality of scanning lines arranged in parallel at regular intervals in the vertical direction, and a plurality of actual lines on each of the plurality of scanning lines. In the image in which the pixels are arranged, the combination of the real pixels having the highest correlation among the combinations of the real pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with at least one correlation determination phase adjacent to the interpolation phase as a center. An oblique correlation determination unit that detects each correlation determination phase, an interpolation direction determination unit that determines an interpolation direction based on a combination of the actual pixels detected by the oblique correlation determination unit, and the interpolation direction with respect to the interpolation phase A reference pixel output means for outputting a pixel value of the reference pixel using at least two pixels located in the reference pixel, and a pixel of the reference pixel from the reference pixel output means Interpolated pixel generating means for calculating the pixel value of the interpolated pixel in the interpolated phase by performing weighting related to the distance between the reference pixel and the interpolated phase on the pixel value of the reference pixel. It is characterized by that.

また、本発明に係る補間信号処理回路は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、前記一定間隔で互いに対向する第1および第2の走査線の中間に位置する中間ライン上の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する斜め相関判定手段と、前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、前記第1の走査線上において補間位相に対して前記補間方向に位置する実画素を第1の参照画素とし、前記第2の走査線上において前記補間位相に対して前記補間方向に位置する実画素を第2の参照画素として、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、前記参照画素出力手段から前記第1および第2の参照画素の画素値が入力され、この第1および第2の参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴としている。   Further, the interpolation signal processing circuit according to the present invention is an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals in the vertical direction, and a plurality of actual pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines. And at least two real pixels positioned in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase on the intermediate line positioned between the first and second scanning lines facing each other at regular intervals as the center. Among the combinations, an oblique correlation determination unit that detects a combination of real pixels having the highest correlation, an interpolation direction determination unit that determines an interpolation direction based on the combination of the actual pixels detected by the oblique correlation determination unit, and the first An actual pixel positioned in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on one scanning line is set as a first reference pixel, and the interpolation pixel is set in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on the second scanning line. A reference pixel output means for outputting the pixel values of the first and second reference pixels, and a pixel of the first and second reference pixels from the reference pixel output means. A value is input, and weighting related to the distance between the first and second reference pixels and the interpolation phase is performed on the pixel value of the first and second reference pixels, so that the interpolation pixel of the interpolation phase in the interpolation phase is obtained. Interpolation pixel generation means for calculating pixel values is provided.

更に、本発明に係る補間信号処理回路は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、前記一定間隔で互いに対向する第1および第2の走査線の中間に位置する中間ライン上の第1の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第1の斜め相関判定手段と、前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、前記第1の走査線上において補間位相に対して前記補間方向に位置する第1の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出し、前記第2の走査線上において前記補間位相に対して前記補間方向に位置する第2の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出して、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、前記参照画素出力手段から前記第1および第2の参照画素の画素値が入力され、この第1および第2の参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴としている。   Furthermore, the interpolation signal processing circuit according to the present invention is an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals in the vertical direction, and a plurality of actual pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines. And at least two points positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the first correlation determination phase on the intermediate line positioned in the middle of the first and second scanning lines facing each other at a constant interval. A first diagonal correlation determination unit that detects a combination of real pixels having the highest correlation among the combinations of real pixels, and an interpolation direction that determines an interpolation direction based on the combination of the real pixels detected by the diagonal correlation determination unit And calculating a pixel value of a first reference pixel located in the interpolation direction with respect to an interpolation phase on the first scanning line using a pixel value of an actual pixel, and determining the pixel value on the second scanning line. The pixel value of the second reference pixel located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase is calculated using the pixel value of the actual pixel, and the pixel value of the first and second reference pixels is output. Pixel values of the first and second reference pixels are input from the pixel output means and the reference pixel output means, and weighting related to the distance between the first and second reference pixels and the interpolation phase is set to the first value. Interpolation pixel generation means for calculating the pixel value of the interpolation pixel in the interpolation phase by performing the processing on the pixel values of the first and second reference pixels is provided.

本発明によれば、画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更する補間信号処理回路を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an interpolation signal processing circuit that changes the number of pixels or the number of scanning lines of an image while maintaining a high-frequency component of the image.

(第1の実施例)
以下に、本発明に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法についての第1の実施例を図1乃至4を参照しながら説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of an interpolation signal processing circuit and an interpolation signal processing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

まず、本実施例に係る補間信号処理回路の構成について図1を参照しながら説明する。図1は、本実施例に係る補間信号処理回路の構成を示す概略図である。   First, the configuration of the interpolation signal processing circuit according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an interpolation signal processing circuit according to the present embodiment.

本実施例に係る補間信号処理回路は、図1に示すように、入力信号生成部101、補間信号生成部102および表示信号生成部103を具備している。   As shown in FIG. 1, the interpolation signal processing circuit according to this embodiment includes an input signal generation unit 101, an interpolation signal generation unit 102, and a display signal generation unit 103.

入力信号生成部101は、入力映像信号A、水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vを入力端子104、105、106から入力され、水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vに応じて画像データ列を補間信号生成部102に出力する。ここで、入力映像信号Aとは元画像(補間信号処理前の画像)において画素位置が隣接する実画素(元画像を構成する画素)の画素値を並べたものである。なお、画素値とは画素の明るさや色の濃淡を表すデータ値であり、画像データ列とは元画像において水平方向に画素位置が隣接する実画素の画素値を並べたものである。   The input signal generation unit 101 receives an input video signal A, a horizontal synchronization signal H, and a vertical synchronization signal V from input terminals 104, 105, and 106, and interpolates an image data string according to the horizontal synchronization signal H and the vertical synchronization signal V. The signal is output to the signal generator 102. Here, the input video signal A is an array of pixel values of real pixels (pixels constituting the original image) having adjacent pixel positions in the original image (image before the interpolation signal processing). Note that the pixel value is a data value representing the brightness of the pixel and the shade of the color, and the image data string is an array of pixel values of actual pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction in the original image.

補間信号生成部102には、入力信号生成部101から画像データ列が入力される。補間信号生成部102は、この画像データ列を用いて、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、補間位相に隣接する少なくとも1点の相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを相関判定位相ごとに検出する。そして、補間信号生成部102は、この検出された実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定し、補間位相に対して補間方向に位置する少なくとも2点の画素を参照画素(補間画素を生成するために画素値が参照される画素)として、この参照画素の画素値を出力する。   The interpolation signal generation unit 102 receives the image data string from the input signal generation unit 101. Using this image data string, the interpolation signal generation unit 102 arranges a plurality of scanning lines in parallel at regular intervals in the vertical direction, and arranges a plurality of actual pixels on each of the plurality of scanning lines. Among the combinations of real pixels located in the vertical direction or the diagonal direction of the image with at least one correlation determination phase adjacent to the interpolation phase as the center, for each correlation determination phase To detect. The interpolation signal generation unit 102 determines an interpolation direction based on the detected combination of real pixels, and generates at least two pixels located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase as reference pixels (interpolation pixels). Therefore, the pixel value of the reference pixel is output as a pixel whose pixel value is referred to).

表示信号生成部103は、補間信号生成部102から参照画素の画素値が入力され、この参照画素と補間位相との距離に関連した重み付けを参照画素の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を算出する。ここで、補間位相とは補間画素(補間により生成される画素)の画素位置であり、補間方向とは補間位相に対して参照画素が位置する方向である。   The display signal generation unit 103 receives the pixel value of the reference pixel from the interpolation signal generation unit 102, and performs weighting related to the distance between the reference pixel and the interpolation phase on the pixel value of the reference pixel, so that the pixel of the interpolation pixel Calculate the value. Here, the interpolation phase is a pixel position of an interpolation pixel (a pixel generated by interpolation), and the interpolation direction is a direction in which a reference pixel is located with respect to the interpolation phase.

また、表示信号生成部103は、水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vに応じて補間画素または実画素の画素値を出力することにより、出力端子107から表示映像信号Dを出力する。表示映像信号Dとは、補間信号処理後の画像(元画像に補間画素が補間された画像)において画素位置が隣接する画素の画素値を並べたものである。   Further, the display signal generation unit 103 outputs the display video signal D from the output terminal 107 by outputting the pixel value of the interpolation pixel or the actual pixel in accordance with the horizontal synchronization signal H and the vertical synchronization signal V. The display video signal D is obtained by arranging pixel values of pixels whose pixel positions are adjacent in an image after interpolation signal processing (an image in which interpolation pixels are interpolated in the original image).

このように、図1に示した本実施例に係る補間信号処理回路は、相関判定位相に対して相関の高い方向を補間方向として検出し、補間位相に対して補間方向に位置する画素を参照画素として補間画素を生成している。このため、本実施例に係る補間信号処理回路は、画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更することができる。   As described above, the interpolation signal processing circuit according to this embodiment illustrated in FIG. 1 detects a direction having a high correlation with respect to the correlation determination phase as an interpolation direction, and refers to a pixel located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase. Interpolated pixels are generated as pixels. For this reason, the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment can change the number of pixels or the number of scanning lines of the image while maintaining the high-frequency component of the image.

また、本実施例に係る補間信号処理回路は、参照画素と補間位相との距離に関連した重み付けを参照画素の画素値に行うことにより、補間画素を生成している。このため、本実施例に係る補間信号処理回路は、任意の画素数または走査線数に画像を変換することができる。   Further, the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment generates an interpolation pixel by performing weighting related to the distance between the reference pixel and the interpolation phase on the pixel value of the reference pixel. For this reason, the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment can convert an image into an arbitrary number of pixels or scanning lines.

次に、本実施例に係る補間信号処理回路の具体的な構成について図2を参照しながら説明する。図2は、本実施例に係る補間信号処理回路の回路構成を示す回路図である。   Next, a specific configuration of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment.

まず、入力信号生成部101の具体的な構成について説明する。入力信号生成部101は、図2に示すように、フィールドメモリ制御部1、フィールドメモリ2、ラインメモリ制御部3およびラインメモリ4、5を具備している。   First, a specific configuration of the input signal generation unit 101 will be described. As shown in FIG. 2, the input signal generation unit 101 includes a field memory control unit 1, a field memory 2, a line memory control unit 3, and line memories 4 and 5.

フィールドメモリ制御部1には、入力端子105から水平同期信号Hが入力され、入力端子106から垂直同期信号Vが入力される。フィールドメモリ制御部1は、この水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vに基づいて制御信号をフィールドメモリ2に出力する。フィールドメモリ2は、フィールドメモリ制御部1からの制御信号に基づいて、入力端子104からフィールド毎またはフレーム毎に入力される入力映像信号Aを所定の方法で保持する。   The field memory control unit 1 receives a horizontal synchronization signal H from an input terminal 105 and a vertical synchronization signal V from an input terminal 106. The field memory control unit 1 outputs a control signal to the field memory 2 based on the horizontal synchronization signal H and the vertical synchronization signal V. The field memory 2 holds the input video signal A input from the input terminal 104 for each field or frame by a predetermined method based on the control signal from the field memory control unit 1.

ラインメモリ制御部3には、入力端子105から水平同期信号Hが入力され、入力端子106から垂直同期信号Vが入力される。ラインメモリ制御部3は、この水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vに基づいて制御信号をラインメモリ4、5に出力する。ラインメモリ4は、ラインメモリ制御部3からの制御信号に基づいて、フィールドメモリ2に保持された入力映像信号Aのうち、元画像における所定の走査線L1(第1の走査線)上の画像データ列を保持する。また、ラインメモリ5は、ラインメモリ制御部3からの制御信号に基づいて、フィールドメモリ2に保持された入力映像信号Aのうち、走査線L1に隣接する走査線L2(第2の走査線)上の画像データ列を保持する。すなわち、ラインメモリ4、5は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置された画像において上記一定間隔で互いに対向する2本の走査線L1、L2上の画像データ列を保持する。   The line memory control unit 3 receives a horizontal synchronization signal H from the input terminal 105 and a vertical synchronization signal V from the input terminal 106. The line memory control unit 3 outputs a control signal to the line memories 4 and 5 based on the horizontal synchronizing signal H and the vertical synchronizing signal V. The line memory 4 is an image on a predetermined scanning line L1 (first scanning line) in the original image in the input video signal A held in the field memory 2 based on a control signal from the line memory control unit 3. Holds the data column. Further, the line memory 5 is based on the control signal from the line memory control unit 3 and the scanning line L2 (second scanning line) adjacent to the scanning line L1 in the input video signal A held in the field memory 2. Holds the upper image data string. That is, the line memories 4 and 5 store image data strings on the two scanning lines L1 and L2 that face each other at the predetermined interval in an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel in the vertical direction at predetermined intervals. Hold.

次に、補間信号生成部102の具体的な構成について説明する。補間信号生成部102は、図2に示すように、レジスタ6a〜e、7a〜e、斜め相関判定部8、補間位相生成部9、補間制御部10および参照画素出力部11、12を具備している。   Next, a specific configuration of the interpolation signal generation unit 102 will be described. As shown in FIG. 2, the interpolation signal generation unit 102 includes registers 6 a to e and 7 a to e, an oblique correlation determination unit 8, an interpolation phase generation unit 9, an interpolation control unit 10, and reference pixel output units 11 and 12. ing.

レジスタ6a〜eは、イネーブル付きのD型フリップフロップであり、これらのイネーブルが制御されることで、各フリップフロップの出力データの保持と更新が制御される。また、レジスタ6a〜eは、タップ数(斜め相関判定において画素値が参照される実画素の数)に応じた遅延回路を形成しており、ラインメモリ4から入力された画像データ列を順次遅延する。これにより、レジスタ6a〜eには、走査線L1上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値が保持され、これらの実画素の画素値が斜め相関判定部8および参照画素出力部11に出力される。   The registers 6a to 6e are D-type flip-flops with enable, and holding and updating of output data of each flip-flop are controlled by controlling these enables. The registers 6a to 6e form a delay circuit corresponding to the number of taps (the number of actual pixels whose pixel values are referred to in the diagonal correlation determination), and sequentially delay the image data string input from the line memory 4. To do. Thus, the registers 6a to 6e hold pixel values of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L1, and the pixel values of these real pixels are stored in the diagonal correlation determination unit 8 and the reference pixel. It is output to the output unit 11.

レジスタ7a〜eは、レジスタ6a〜eと同様にイネーブル付きのD型フリップフロップであり、これらのイネーブルが制御されることで、各フリップフロップの出力データの保持と更新が制御される。また、レジスタ7a〜eは、タップ数に応じた遅延回路を形成しており、ラインメモリ5から入力された画像データ列を順次遅延する。これにより、レジスタ7a〜eには、走査線L2において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値が保持され、これらの実画素の画素値が斜め相関判定部8および参照画素出力部12に出力される。   The registers 7a to 7e are D-type flip-flops with enable in the same manner as the registers 6a to 6e, and holding and updating the output data of each flip-flop are controlled by controlling these enables. The registers 7a to 7e form a delay circuit corresponding to the number of taps, and sequentially delay the image data string input from the line memory 5. Thereby, the registers 7a to e hold the pixel values of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L2, and the pixel values of these real pixels are output to the diagonal correlation determination unit 8 and the reference pixel output. Is output to the unit 12.

また、このレジスタ6a〜e、7a〜eに保持される実画素は、同一のタップ位置において同一の水平位置となっている。例えば、レジスタ6a、7aに画素値が保持された実画素は、元画像において同一の水平位置となっており、レジスタ6b、7bに画素値が保持された実画素は、元画像において同一の水平位置となっている。   Further, the actual pixels held in the registers 6a to 7e and 7a to 7e are at the same horizontal position at the same tap position. For example, real pixels whose pixel values are held in the registers 6a and 7a are in the same horizontal position in the original image, and real pixels whose pixel values are held in the registers 6b and 7b are in the same horizontal position in the original image. Is in position.

斜め相関判定部8は、レジスタ6a〜e、7a〜eから走査線上の実画素の画素値が入力され、中間ラインM(走査線L1、L2の中間に位置するライン)上において実画素と同じ水平位置にある相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出し、この検出結果を相関判定結果として補間制御部10に出力する。   The diagonal correlation determination unit 8 receives the pixel values of the actual pixels on the scanning line from the registers 6a to 7e and 7a to e, and is the same as the actual pixel on the intermediate line M (a line located between the scanning lines L1 and L2). A combination of real pixels having the highest correlation is detected from a combination of two real pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase at the horizontal position as the center, and this detection result is used as a correlation determination result. Output to the interpolation controller 10.

補間位相生成部9は、水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vが入力され、この水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vに基づいて水平位相情報(補間画素の水平方向の画素位置)および垂直位相情報(補間画素の垂直方向の画素位置)を生成し、補間制御部10に出力する。   The interpolation phase generation unit 9 receives the horizontal synchronization signal H and the vertical synchronization signal V, and based on the horizontal synchronization signal H and the vertical synchronization signal V, the horizontal phase information (the pixel position in the horizontal direction of the interpolation pixel) and the vertical phase information. (Pixel position in the vertical direction of the interpolation pixel) is generated and output to the interpolation control unit 10.

補間制御部10は、斜め相関判定部8の相関判定結果、水平位相情報および垂直位相情報が入力され、斜め相関判定部8が検出した実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定し、補間方向を示す水平位相係数信号および垂直位相係数信号を生成する。この水平位相係数信号は参照画素出力部11、12に出力される。   The interpolation control unit 10 receives the correlation determination result, the horizontal phase information, and the vertical phase information from the oblique correlation determination unit 8 and determines the interpolation direction based on the combination of actual pixels detected by the oblique correlation determination unit 8. A horizontal phase coefficient signal and a vertical phase coefficient signal are generated. The horizontal phase coefficient signal is output to the reference pixel output units 11 and 12.

参照画素出力部11、12は、補間制御部10から入力された水平位相係数信号に基づいて、走査線L1上において補間位相に対して斜め相関判定部8が検出した補間方向に位置する実画素を第1の参照画素とし、走査線L2上において補間位相に対して補間方向に位置する実画素を第2の参照画素として、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する。   The reference pixel output units 11 and 12 are actual pixels located in the interpolation direction detected by the diagonal correlation determination unit 8 with respect to the interpolation phase on the scanning line L1 based on the horizontal phase coefficient signal input from the interpolation control unit 10. Is the first reference pixel, and the actual pixel located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on the scanning line L2 is the second reference pixel, and the pixel values of the first and second reference pixels are output.

次に、表示信号生成部103の具体的な構成について説明する。表示信号生成部103は、図2に示すように、補間画素生成部13、ラインメモリ制御部14およびラインメモリ15を具備している。   Next, a specific configuration of the display signal generation unit 103 will be described. As shown in FIG. 2, the display signal generation unit 103 includes an interpolation pixel generation unit 13, a line memory control unit 14, and a line memory 15.

補間画素生成部13は、補間制御部10から垂直位相係数信号が入力され、参照画素出力部11、12から第1および第2の参照画素の画素値が入力される。そして、補間画素生成部13は、この第1および第2の参照画素と補間位相との距離に関連した重み付けを第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を算出する。   The interpolation pixel generation unit 13 receives the vertical phase coefficient signal from the interpolation control unit 10 and the pixel values of the first and second reference pixels from the reference pixel output units 11 and 12. Then, the interpolation pixel generation unit 13 performs the weighting related to the distance between the first and second reference pixels and the interpolation phase on the pixel values of the first and second reference pixels to thereby obtain the pixel value of the interpolation pixel. Is calculated.

ラインメモリ制御部14は、水平同期信号H、垂直同期信号V、水平位相情報および垂直位相情報が入力され、これらの信号に基づいて制御信号をラインメモリ15に出力する。ラインメモリ15は、ラインメモリ制御部14に基づいて、補間画素または実画素の画素値を保持し、これらの画素値を表示映像信号Dに必要な順序で出力する。   The line memory control unit 14 receives the horizontal synchronization signal H, the vertical synchronization signal V, the horizontal phase information, and the vertical phase information, and outputs a control signal to the line memory 15 based on these signals. Based on the line memory control unit 14, the line memory 15 holds pixel values of interpolation pixels or actual pixels, and outputs these pixel values in the order required for the display video signal D.

次に、図2に示した本実施例に係る補間信号処理回路の動作について図3を参照しながら説明する。図3は、本実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法を示す説明図である。図3においては、走査線L1、L2との間の補間ラインN1、N2、N3に補間画素を補間することで、元画像を垂直方向に4倍伸張する場合について説明する。また、図3において各画素に付された色は各画素の画素値を示しており、明度が低い画素ほど黒い色を付し、明度が高い画素ほど白い色を付している。   Next, the operation of the interpolation signal processing circuit according to this embodiment shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an interpolation signal processing method performed by the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment. In FIG. 3, a case where the original image is expanded four times in the vertical direction by interpolating interpolation pixels in the interpolation lines N1, N2, and N3 between the scanning lines L1 and L2 will be described. Further, in FIG. 3, the color given to each pixel indicates the pixel value of each pixel. A pixel having a lower brightness has a black color, and a pixel having a higher brightness has a white color.

まず、ラインメモリ4から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ6a〜eが、走査線L1上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値A1,A2,A3,A4,A5を保持する。また、ラインメモリ5から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ7a〜eが、走査線L2上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値B1,B2,B3,B4,B5を保持する。   First, by sequentially delaying the image data string input from the line memory 4, the registers 6a to 6e have pixel values A1, A2, and A3 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L1. , A4, A5. Further, by sequentially delaying the image data string input from the line memory 5, the registers 7a to 7e allow the pixel values B1, B2, and B3 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L2. , B4, B5.

そして、斜め相関判定部8が、中間ラインMにおいて実画素A3、B3と同じ水平位置にある相関判定位相M3を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、図3(a)に示すように、走査線L1、L2において画素M3を中心として対向する実画素の組み合わせ(A1,B5)(A2,B4)(A3,B3)(A4,B2)(A5,B1)に対して画素値の差分の絶対値を比較し、最も差分が小さい画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A1,B5)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。   Then, the diagonal correlation determination unit 8 includes a combination of two actual pixels located in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the correlation determination phase M3 at the same horizontal position as the actual pixels A3 and B3 in the intermediate line M as the center. The combination of real pixels having the highest correlation is detected. For example, as shown in FIG. 3A, combinations (A1, B5) (A2, B4) (A3, B3) (A4, B2) (A1, B5) of the scanning pixels L1, L2 facing each other with the pixel M3 as the center. The absolute value of the difference between the pixel values is compared with A5, B1), and the direction in which the combination of pixels with the smallest difference is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of this correlation determination, the combination of pixels (A1, B5) is determined to have the highest correlation.

この斜め相関判定部8の判定結果は、補間制御部10に入力される。そして、補間制御部10が、斜め相関判定部8の相関判定結果、水平位相情報および垂直位相情報に基づいて、最も相関の高いと判定された実画素2点(A1,B5)が対向する方向を補間方向と決定し、この補間方向を示す水平位相係数信号および垂直位相係数信号を出力する。   The determination result of the diagonal correlation determination unit 8 is input to the interpolation control unit 10. Then, the interpolation control unit 10 faces the two real pixels (A1, B5) that are determined to have the highest correlation based on the correlation determination result of the diagonal correlation determination unit 8, the horizontal phase information, and the vertical phase information. Is determined as an interpolation direction, and a horizontal phase coefficient signal and a vertical phase coefficient signal indicating the interpolation direction are output.

参照画素出力部11、12は、補間制御部10から入力された水平位相係数信号に基づいて、図3(b)に示すように、走査線L1、L2上において補間位相Pに対して補間方向(実画素2点(A1,B5)が対向する方向と同一の方向)に位置する実画素2点(A2,B6)の画素値を補間画素生成部13に出力する。   Based on the horizontal phase coefficient signal input from the interpolation control unit 10, the reference pixel output units 11 and 12 interpolate with respect to the interpolation phase P on the scanning lines L 1 and L 2 as shown in FIG. The pixel values of two real pixels (A2, B6) located in the same direction as the direction in which the two real pixels (A1, B5) face each other are output to the interpolation pixel generation unit 13.

補間画素生成部13は、実画素2点(A2,B6)の画素値が水平補間位相生成部11、12から入力され、この実画素2点と補間位相Pとの距離に関連した重み付けを実画素2点(A2,B6)の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を算出する。つまり、実画素と補間位相Pとの距離が長い場合は係数の値を小さくし、逆に実画素と補間位相Pとの距離が短い場合は係数の値を大きくして、これらの係数を実画素の画素値に重み付けすることで、実画素の画素値の加重平均を算出する。例えば、以下の式(4)で実画素A2と実画素B6との画素値の加重平均を算出し、この加重平均値を補間画素の画素値とする。ここで、kv1とは実画素A2と補間位相Pとの距離であり、kv2とは実画素B6と補間位相Pとの距離である。   The interpolation pixel generation unit 13 receives pixel values of two real pixels (A2, B6) from the horizontal interpolation phase generation units 11 and 12, and performs weighting related to the distance between the two real pixels and the interpolation phase P. The pixel value of the interpolation pixel is calculated by performing the calculation on the pixel values of two pixels (A2, B6). That is, when the distance between the actual pixel and the interpolation phase P is long, the coefficient value is decreased. Conversely, when the distance between the actual pixel and the interpolation phase P is short, the coefficient value is increased and the coefficients are The weighted average of the pixel values of the actual pixels is calculated by weighting the pixel values of the pixels. For example, the weighted average of the pixel values of the real pixel A2 and the real pixel B6 is calculated by the following formula (4), and this weighted average value is used as the pixel value of the interpolation pixel. Here, kv1 is the distance between the actual pixel A2 and the interpolation phase P, and kv2 is the distance between the actual pixel B6 and the interpolation phase P.

P=(kv2×A2+kv1×B6)/(kv1+kv2) ・・・(4)
以上に説明した処理を補間ラインN1、N2、N3上の他の補間点に対しても行うことにより、図3(c)に示すように、元画像を垂直方向に4倍伸張した画像が得られる。
P = (kv2 × A2 + kv1 × B6) / (kv1 + kv2) (4)
By performing the above-described processing for other interpolation points on the interpolation lines N1, N2, and N3, an image obtained by expanding the original image four times in the vertical direction as shown in FIG. 3C is obtained. It is done.

図3(c)に示した本実施例に係る補間信号処理回路により補間信号処理を行った画像は、実画素A3と実画素B7との結線(実画素A2と実画素B6との結線)を境界として明度が高い領域と明度が低い領域とに明瞭に分かれており、元画像の高周波成分が失われていない。このように、本実施例に係る補間信号処理回路によれば、画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更することができる。   The image subjected to the interpolation signal processing by the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment shown in FIG. 3C has a connection between the real pixel A3 and the real pixel B7 (connection between the real pixel A2 and the real pixel B6). The boundary is clearly divided into a high brightness area and a low brightness area, and the high frequency components of the original image are not lost. Thus, according to the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment, it is possible to change the number of pixels or the number of scanning lines of the image while maintaining the high-frequency component of the image.

続いて、本実施例に係る補間信号処理方法について図4を参照しながら説明する。図4は、本実施例に係る補間信号処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、本実施例に係る補間信号処理方法は、以上に説明した本実施例に係る補間信号処理回路により実施可能である。よって、ここでは、本実施例に係る補間信号処理回路により実施した場合について説明する。   Subsequently, an interpolation signal processing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating the procedure of the interpolation signal processing method according to the present embodiment. The interpolation signal processing method according to this embodiment can be implemented by the interpolation signal processing circuit according to this embodiment described above. Therefore, here, a case where the interpolation signal processing circuit according to this embodiment is implemented will be described.

まず、フィールドメモリ2およびラインメモリ4、5から実画素の画素値を読み出し、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持される走査線L1、L2上の画像データ列を更新する(S11)。次に、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部8により斜め相関判定を行う(S12)。このステップS12においては、中間ラインMにおいて実画素と同一の水平位置にある相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   First, the pixel values of actual pixels are read from the field memory 2 and the line memories 4 and 5, and the image data strings on the scanning lines L1 and L2 held in the registers 6a to 7e and 7a to e are updated (S11). Next, diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 8 using the image data sequences held in the registers 6a to 7e and 7a to 7e (S12). In this step S12, among the combinations of two real pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase at the same horizontal position as the real pixels in the intermediate line M as the center, A combination of pixels is detected.

次に、ステップS12において検出された最も相関の高い実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する(S13)。このステップS13においては、ステップS12において検出された2点の実画素が対向する方向を補間方向と決定する。そして、補間位相に対して補間方向に位置する2点の実画素を参照画素とし、参照画素と補間位相との距離に関連した重み付けを参照画素の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を生成する(S14)。   Next, an interpolation direction is determined based on a combination of real pixels having the highest correlation detected in step S12 (S13). In step S13, the direction in which the two real pixels detected in step S12 face each other is determined as the interpolation direction. Then, the pixel value of the interpolation pixel is obtained by performing weighting related to the distance between the reference pixel and the interpolation phase on the pixel value of the reference pixel, using the two real pixels positioned in the interpolation direction with respect to the interpolation phase as reference pixels. Is generated (S14).

ステップS14における補間画素生成処理が終了した後、一画面分の処理が終了していない場合には、ステップ11に戻り、一画面分の処理が終了するまで、上述したステップS11〜S14までの処理を繰り返す(S15)。   If the process for one screen is not completed after the interpolation pixel generation process in step S14 is completed, the process returns to step 11 and the processes from steps S11 to S14 described above until the process for one screen is completed. Is repeated (S15).

以上に説明した本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、中間ラインM上において実画素と同じ水平位置にある相関判定位相を中心として相関の高い方向を判定し、補間位相に対して相関の高い方向に位置する2点の実画素を参照画素として補間画素を生成している。このため、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更することができる。   The interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment described above determine a direction with high correlation around the correlation determination phase at the same horizontal position as the actual pixel on the intermediate line M, and set the interpolation phase to the interpolation phase. On the other hand, an interpolation pixel is generated using two actual pixels located in a direction with high correlation as reference pixels. For this reason, the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment can change the number of pixels or the number of scanning lines of the image while maintaining the high-frequency component of the image.

また、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、2点の実画素を参照画素とし、この参照画素と補間位相との距離に関連した重み付けを参照画素の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を算出している。このため、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、任意の画素数または走査線数に画像を変換することができる。   Further, the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment use two actual pixels as reference pixels, and perform weighting related to the distance between the reference pixels and the interpolation phase on the pixel values of the reference pixels. Thus, the pixel value of the interpolation pixel is calculated. For this reason, the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment can convert an image into an arbitrary number of pixels or scanning lines.

なお、本実施例に係る補間信号処理回路の説明において、入力信号生成部101、補間信号生成部102および表示信号生成部103の具体的な回路構成を示しているが、これらの回路構成は、本実施例において示したものに限られない。   In the description of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment, specific circuit configurations of the input signal generation unit 101, the interpolation signal generation unit 102, and the display signal generation unit 103 are shown. It is not restricted to what was shown in the present Example.

また、本実施例に係る補間信号処理回路における各構成要素(入力信号生成部101、補間信号生成部102および表示信号生成部103)は、その全てが同一の半導体チップに設けられてもよいし、これらの一部、または、すべてが他の構成要素から独立して設けられても構わない。   In addition, all the components (the input signal generation unit 101, the interpolation signal generation unit 102, and the display signal generation unit 103) in the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment may be provided on the same semiconductor chip. Some or all of these may be provided independently of other components.

更に、本実施例に係る補間信号処理方法においては、本実施例に係る補間信号処理回路により実施した場合を例に挙げて説明したが、本実施例に係る補間信号処理方法を行う回路は、本実施例に係る補間信号処理回路に限られない。   Furthermore, in the interpolation signal processing method according to the present embodiment, the case where the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment is implemented has been described as an example. The present invention is not limited to the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法においては、相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出することで、斜め相関判定を行っているが、この斜め相関判定に用いる実画素の数は2点に限られない。3点以上の実画素を斜め相関判定に用いることによっても、本実施例と同様の効果を得ることができる。   Furthermore, in the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment, the highest correlation among the combinations of two real pixels located in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the correlation determination phase as the center. Although the diagonal correlation determination is performed by detecting the combination of pixels, the number of actual pixels used for the diagonal correlation determination is not limited to two. The same effect as that of the present embodiment can also be obtained by using three or more real pixels for the diagonal correlation determination.

(第2の実施例)
以下に、本発明に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法についての第2の実施例について図5乃至8を参照しながら説明する。なお、本実施例に係る補間信号処理回路は、図2に示した第1の実施例に係る補間信号処理回路において補間信号処理回路102および表示信号生成回路103の回路構成を変更したものである。
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. The interpolation signal processing circuit according to this embodiment is obtained by changing the circuit configurations of the interpolation signal processing circuit 102 and the display signal generation circuit 103 in the interpolation signal processing circuit according to the first embodiment shown in FIG. .

まず、本実施例に係る補間信号処理回路の構成について図5を参照しながら説明する。図5は、本実施例に係る補間信号処理回路の構成を示す回路図である。ここでは、第1の実施例において図2を参照して説明したものと共通する部分については、図2と同一の符号を付し、その説明を省略する。   First, the configuration of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment. Here, portions common to those described in the first embodiment with reference to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2, and description thereof is omitted.

斜め信号生成部102は、図5に示すように、レジスタ6a〜e、7a〜e、16、斜め相関判定部8、補間位相生成部9、補間制御部17および参照画素出力部18、19を具備している。   As shown in FIG. 5, the oblique signal generation unit 102 includes registers 6 a to e, 7 a to e, 16, an oblique correlation determination unit 8, an interpolation phase generation unit 9, an interpolation control unit 17, and reference pixel output units 18 and 19. It has.

斜め相関判定部8は、第1の実施例において説明したように、中間ラインMにおいて実画素と同じ水平位置にある相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する実画素2点の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素2点の組み合わせを検出し、この検出結果を相関判定結果として補間制御部10に出力する。   As described in the first embodiment, the diagonal correlation determination unit 8 has two real pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase at the same horizontal position as the real pixel in the intermediate line M as the center. Among these combinations, a combination of two real pixels having the highest correlation is detected, and this detection result is output to the interpolation control unit 10 as a correlation determination result.

レジスタ16は、斜め相関判定部8から相関判定結果が入力され、この相関判定結果を保持する。このレジスタ16により、斜め相関判定部8から出力された相関判定結果は1段遅延されて補間制御部17に入力される。   The register 16 receives the correlation determination result from the diagonal correlation determination unit 8 and holds the correlation determination result. By this register 16, the correlation determination result output from the diagonal correlation determination unit 8 is delayed by one stage and input to the interpolation control unit 17.

補間制御部17は、斜め相関判定部8およびレジスタ16から相関判定結果が入力される。つまり、補間制御部17には、斜め相関判定部8が連続して行った2つの相関判定結果が入力される。そして、補間制御部17は、これらの2つの相関判定結果が示す2組の実画素2点の組み合わせに基づいて補間方向を決定し、水平位相情報および垂直位相情報に基づいて水平位相係数信号および垂直位相係数信号を生成する。この水平位相係数信号は参照画素出力部18、19に出力される。   The interpolation control unit 17 receives the correlation determination result from the diagonal correlation determination unit 8 and the register 16. That is, the correlation control unit 17 receives two correlation determination results successively performed by the diagonal correlation determination unit 8. Then, the interpolation control unit 17 determines an interpolation direction based on a combination of two sets of two real pixels indicated by these two correlation determination results, and based on the horizontal phase information and the vertical phase information, A vertical phase coefficient signal is generated. The horizontal phase coefficient signal is output to the reference pixel output units 18 and 19.

参照画素出力部18、19は、補間制御部10からの水平位相係数信号に基づいて、走査線L1上において補間位相に対して補間制御部17が決定した補間方向に位置する第1の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出し、走査線L2上において補間位相に対して補間方向に位置する第2の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出して、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する。   The reference pixel output units 18 and 19 are first reference pixels located in the interpolation direction determined by the interpolation control unit 17 with respect to the interpolation phase on the scanning line L1 based on the horizontal phase coefficient signal from the interpolation control unit 10. Is calculated using the pixel value of the actual pixel, and the pixel value of the second reference pixel located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on the scanning line L2 is calculated using the pixel value of the actual pixel. The pixel values of the first and second reference pixels are output.

次に、表示信号生成部103の具体的な構成について説明する。表示信号生成部103は、図5に示すように、補間画素生成部20、ラインメモリ制御部14およびラインメモリ15を具備している。   Next, a specific configuration of the display signal generation unit 103 will be described. As shown in FIG. 5, the display signal generation unit 103 includes an interpolation pixel generation unit 20, a line memory control unit 14, and a line memory 15.

補間画素生成部20は、補間制御部17から垂直位相係数信号が入力され、参照画素出力部18、19から第1および第2の参照画素の画素値が入力され、この第1および第2の参照画素と補間位相との距離に関連した重み付けを第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を算出する。   The interpolation pixel generation unit 20 receives the vertical phase coefficient signal from the interpolation control unit 17 and receives the pixel values of the first and second reference pixels from the reference pixel output units 18 and 19. The pixel value of the interpolation pixel is calculated by performing weighting related to the distance between the reference pixel and the interpolation phase on the pixel values of the first and second reference pixels.

次に、図5に示した本実施例に係る補間信号処理回路の動作について図6および図7を参照して説明する。図6および図7は、本実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法を示す説明図である。なお、図6および図7においては、走査線L1、L2との間の補間ラインN1、N2、N3に補間画素を補間することで、元画像を垂直方向に4倍また水平方向に2倍伸張する場合について説明する。また、図6および図7において各画素に付された色は各画素の画素値を示しており、明度が低い画素ほど黒い色を付し、明度が高い画素ほど白い色を付している。   Next, the operation of the interpolation signal processing circuit according to this embodiment shown in FIG. 5 will be described with reference to FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams illustrating an interpolation signal processing method performed by the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment. 6 and 7, the interpolation image is interpolated to the interpolation lines N1, N2, and N3 between the scanning lines L1 and L2, so that the original image is expanded four times in the vertical direction and twice in the horizontal direction. The case where it does is demonstrated. 6 and FIG. 7, the color given to each pixel indicates the pixel value of each pixel. A pixel with lower brightness has a black color, and a pixel with higher brightness has a white color.

まず、ラインメモリ4から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ6a〜eが、走査線L1上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値A1,A2,A3,A4,A5を保持する。また、ラインメモリ5から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ7a〜eが、走査線L2上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値B1,B2,B3,B4,B5を保持する。   First, by sequentially delaying the image data string input from the line memory 4, the registers 6a to 6e have pixel values A1, A2, and A3 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L1. , A4, A5. Further, by sequentially delaying the image data string input from the line memory 5, the registers 7a to 7e allow the pixel values B1, B2, and B3 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L2. , B4, B5.

そして、斜め相関判定部8が、中間ラインMにおいて実画素A3、B3と同じ水平位置にある相関判定位相M3(第1の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、図6(a)に示すように、走査線L1、L2において画素M3を中心として対向する実画素の組み合わせ(A1,B5)(A2,B4)(A3,B3)(A4,B2)(A5,B1)に対して画素値の差分の絶対値を比較し、最も差分が小さい実画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A1,B5)の実画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この相関判定位相M3を中心とした相関判定の結果はレジスタ16に保持される。   The diagonal correlation determination unit 8 is positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the correlation determination phase M3 (first correlation determination phase) at the same horizontal position as the actual pixels A3 and B3 in the intermediate line M as the center. Among the real pixel combinations of the points, the real pixel combination having the highest correlation is detected. For example, as shown in FIG. 6A, combinations (A1, B5) (A2, B4) (A3, B3) (A4, B2) (A2 and B4) of the actual pixels facing the pixel M3 as the center in the scanning lines L1 and L2. The absolute value of the difference between the pixel values is compared with A5, B1), and the direction in which the combination of the real pixels with the smallest difference is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of this correlation determination, it is determined that the combination of real pixels (A1, B5) has the highest correlation. The result of the correlation determination with the correlation determination phase M3 as the center is held in the register 16.

次に、レジスタ6a〜eが、画像データ列を1画素分遅延することで、走査線L1上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値A2,A3,A4,A5,A6を保持する。また、レジスタ7a〜eが、画像データ列を1画素分遅延することで、走査線L2上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値B2,B3,B4,B5,B6を保持する。   Next, the registers 6a to 6e delay the image data sequence by one pixel, so that the pixel values A2, A3, A4, A5, A6 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L1. Hold. Further, the registers 7a to 7e delay the image data sequence by one pixel, thereby obtaining the pixel values B2, B3, B4, B5, and B6 of the five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L2. Hold.

そして、斜め相関判定部8が、中間ラインMにおいて実画素A4、B4と同じ水平位置にある相関判定位相M4(第2の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、図6(b)に示すように、走査線L1、L2において画素M4を中心として対向する実画素の組み合わせ(A2,B6)(A3,B5)(A4,B4)(A5,B3)(A6,B2)に対して画素値の差分の絶対値を比較し、最も差分が小さい実画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A2,B6)の実画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この斜め相関判定部8の相関判定結果は補間制御部17に入力される。   The diagonal correlation determination unit 8 is positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the correlation determination phase M4 (second correlation determination phase) at the same horizontal position as the actual pixels A4 and B4 in the intermediate line M as the center. Among the real pixel combinations of the points, the real pixel combination having the highest correlation is detected. For example, as shown in FIG. 6B, combinations (A2, B6) (A3, B5) (A4, B4) (A5, B3) (A2 and B6) of the scanning pixels L1 and L2 facing each other with the pixel M4 as the center. The absolute value of the difference between the pixel values is compared with A6, B2), and the direction in which the combination of the real pixels with the smallest difference is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of this correlation determination, the combination of real pixels (A2, B6) is determined to have the highest correlation. The correlation determination result of the diagonal correlation determination unit 8 is input to the interpolation control unit 17.

次に、補間制御部17が、斜め相関判定部8とレジスタ16とから入力された相関判定結果が示す実画素2点の組み合わせ(A1,B5)(A2,B6)から、補間位相に対する補間方向を決定する。ここでは、(A1,B5)が対向する方向と(A2,B6)が対向する方向とが同一であるので、(A1,B5)が対向する方向((A2,B6)が対向する方向)を補間方向に決定する。そして、補間制御部17は、水平位相情報および垂直位相情報に基づいて、この補間方向の決定結果を示す水平位相係数信号および垂直位相係数信号を生成する。   Next, the interpolation control unit 17 calculates the interpolation direction with respect to the interpolation phase from the combination (A1, B5) (A2, B6) of the two real pixels indicated by the correlation determination result input from the oblique correlation determination unit 8 and the register 16. To decide. Here, since the direction in which (A1, B5) faces is the same as the direction in which (A2, B6) faces, the direction in which (A1, B5) faces (the direction in which (A2, B6) faces) Determine the interpolation direction. Then, the interpolation control unit 17 generates a horizontal phase coefficient signal and a vertical phase coefficient signal indicating the determination result of the interpolation direction based on the horizontal phase information and the vertical phase information.

次に、参照画素出力部18、19が、補間制御部17からの水平位相係数信号に基づいて、図7(a)に示すように、走査線L1上において補間位相Pに対して補間方向(実画素2点(A1,B5)が対向する方向と同一の方向)に位置する第1の参照画素p0の画素値を実画素の画素値を用いて算出し、走査線L2上において補間位相Pに対して補間方向に位置する第2の参照画素p1の画素値を実画素の画素値を用いて算出する。例えば、走査線L1上に位置する第1の参照画素p0を生成する場合は、第1の参照画素p0に水平方向に隣接する実画素A2と実画素A3との画素値の平均を算出し、この平均値を生成画素p0の画素値とする。走査線L2上に位置する第2の参照画素p1を生成する場合も、第1の参照画素p0と同様に、第2の参照画素p1に水平方向に隣接する実画素B6と実画素B7との画素値の平均を算出し、この平均値を第2の参照画素p1の画素値とする。そして、参照画素出力部18、19は、この第1の参照画素p0と第2の参照画素p1との画素値を補間画素生成部20に出力する。   Next, as shown in FIG. 7A, the reference pixel output units 18 and 19 based on the horizontal phase coefficient signal from the interpolation control unit 17 perform an interpolation direction (with respect to the interpolation phase P on the scanning line L1). The pixel value of the first reference pixel p0 located in the real pixel two points (the same direction as the direction in which the two pixels A1 and B5 face each other) is calculated using the pixel value of the real pixel, and the interpolation phase P is calculated on the scanning line L2. The pixel value of the second reference pixel p1 positioned in the interpolation direction is calculated using the pixel value of the actual pixel. For example, when generating the first reference pixel p0 located on the scanning line L1, the average of the pixel values of the real pixel A2 and the real pixel A3 adjacent to the first reference pixel p0 in the horizontal direction is calculated. This average value is set as the pixel value of the generated pixel p0. Also in the case of generating the second reference pixel p1 located on the scanning line L2, similarly to the first reference pixel p0, the real pixel B6 and the real pixel B7 that are adjacent to the second reference pixel p1 in the horizontal direction. The average of the pixel values is calculated, and this average value is set as the pixel value of the second reference pixel p1. Then, the reference pixel output units 18 and 19 output the pixel values of the first reference pixel p0 and the second reference pixel p1 to the interpolation pixel generation unit 20.

補間画素生成部20は、第1の参照画素p0と第2の参照画素p1との画素値が参照画素出力部18、19から入力され、この第1および第2の参照画素p0、p1と補間位相Pとの距離に関連した重み付けを第1および第2の参照画素p0、p1の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を算出する。つまり、参照画素と補間位相Pとの距離が長い場合は係数の値を小さくし、逆に参照画素と補間位相Pとの距離が短い場合は係数の値を大きくして、これらの係数を第1および第2の参照画素p0、p1の画素値に重み付けすることで、参照画素の画素値の加重平均を算出する。例えば、以下の式(5)で第1の参照画素p0と第2の参照画素p1との画素値の加重平均を算出し、この加重平均値を補間画素の画素値とする。ここで、kv3とは第1の参照画素p0と補間位相Pとの距離であり、kv4とは第2の参照画素p1と補間位相Pとの距離である。   The interpolation pixel generation unit 20 receives the pixel values of the first reference pixel p0 and the second reference pixel p1 from the reference pixel output units 18 and 19, and interpolates with the first and second reference pixels p0 and p1. By performing weighting related to the distance to the phase P on the pixel values of the first and second reference pixels p0 and p1, the pixel value of the interpolation pixel is calculated. That is, when the distance between the reference pixel and the interpolation phase P is long, the coefficient value is decreased. Conversely, when the distance between the reference pixel and the interpolation phase P is short, the coefficient value is increased and A weighted average of the pixel values of the reference pixels is calculated by weighting the pixel values of the first and second reference pixels p0 and p1. For example, the weighted average of the pixel values of the first reference pixel p0 and the second reference pixel p1 is calculated by the following equation (5), and this weighted average value is used as the pixel value of the interpolation pixel. Here, kv3 is the distance between the first reference pixel p0 and the interpolation phase P, and kv4 is the distance between the second reference pixel p1 and the interpolation phase P.

P=(kv4×p0+kv3×p1)/(kv3+kv4) ・・・(5)
以上に説明した処理を補間ラインN1、N2、N3上の他の補間点に対しても行うことにより、図7(b)に示すように、元画像を垂直方向に4倍また水平方向に2倍伸張した画像が得られる。なお、走査線L1上の実画素と走査線L2上の実画素との間に補間される補間画素は、走査線L1、L2上の実画素2点の画素値を第1および第2の参照画素の画素値として生成される。例えば、実画素A1と実画素B5との結線上の補間画素は、実画素A1の画素値を第1の参照画素の画素値とし、実画素B5の画素値を第2の参照画素の画素値として生成される。また、実画素A3と実画素B7との結線上の補間画素は、実画素A3の画素値を第1の参照画素の画素値とし、実画素B7の画素値を第2の参照画素の画素値として生成される。
P = (kv4 × p0 + kv3 × p1) / (kv3 + kv4) (5)
By performing the processing described above for other interpolation points on the interpolation lines N1, N2, and N3, the original image is quadrupled in the vertical direction and 2 in the horizontal direction as shown in FIG. 7B. A double-stretched image is obtained. The interpolated pixels interpolated between the actual pixels on the scanning line L1 and the actual pixels on the scanning line L2 are the first and second reference values of the two actual pixels on the scanning lines L1 and L2. It is generated as the pixel value of the pixel. For example, the interpolation pixel on the connection between the real pixel A1 and the real pixel B5 uses the pixel value of the real pixel A1 as the pixel value of the first reference pixel, and the pixel value of the real pixel B5 as the pixel value of the second reference pixel. Is generated as The interpolation pixel on the connection between the real pixel A3 and the real pixel B7 uses the pixel value of the real pixel A3 as the pixel value of the first reference pixel, and the pixel value of the real pixel B7 as the pixel value of the second reference pixel. Is generated as

図7(b)に示した本実施例に係る補間信号処理回路により補間信号処理を行った画像は、実画素A3と実画素B7との結線(実画素A2と実画素B6との結線)を境界として明度が高い領域と明度が低い領域とに明瞭に分かれており、元画像の高周波成分が失われていない。このように、本実施例に係る補間信号処理回路によれば、元画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更することができる。   In the image subjected to the interpolation signal processing by the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment shown in FIG. 7B, the connection between the real pixel A3 and the real pixel B7 (connection between the real pixel A2 and the real pixel B6) is obtained. The boundary is clearly divided into a high brightness area and a low brightness area, and the high frequency components of the original image are not lost. Thus, according to the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment, the number of pixels or the number of scanning lines of the image can be changed while maintaining the high-frequency component of the original image.

続いて、本実施例に係る補間信号処理方法について図8を参照しながら説明する。図8は、本実施例に係る補間信号処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、本実施例に係る補間信号処理方法は、以上に説明した本実施例に係る補間信号処理回路により実施可能である。よって、ここでは、本実施例に係る補間信号処理回路により実施した場合について説明する。   Next, an interpolation signal processing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart illustrating the procedure of the interpolation signal processing method according to the present embodiment. The interpolation signal processing method according to this embodiment can be implemented by the interpolation signal processing circuit according to this embodiment described above. Therefore, here, a case where the interpolation signal processing circuit according to this embodiment is implemented will be described.

まず、フィールドメモリ2およびラインメモリ4、5から実画素の画素値を読み出し、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持される走査線L1、L2上の画像データ列を更新する(S21)。次に、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部8により第1の斜め相関判定を行う(S22)。このステップS22においては、中間ラインMにおいて実画素と同一の水平位置にある相関判定位相(第1の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   First, the pixel values of actual pixels are read from the field memory 2 and the line memories 4 and 5, and the image data strings on the scanning lines L1 and L2 held in the registers 6a to 7e and 7a to e are updated (S21). Next, the first diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 8 using the image data sequences held in the registers 6a to 7e and 7a to 7e (S22). In this step S22, a combination of two real pixels positioned in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase (first correlation determination phase) at the same horizontal position as the actual pixel in the intermediate line M as the center. Among them, a combination of real pixels having the highest correlation is detected.

次に、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持される走査線L1、L2上の画像データ列を1画素分更新する(S23)。そして、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部8により第2の斜め相関判定を行う(S24)。このステップS24においては、中間ラインMにおいて第1の相関判定位相に水平方向に隣接する相関判定位相(第2の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   Next, the image data sequence on the scanning lines L1 and L2 held in the registers 6a to 7e and 7a to 7e is updated by one pixel (S23). Then, the second diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 8 using the image data sequences held in the registers 6a to 7e and 7a to 7e (S24). In this step S24, two points located in the vertical direction or the diagonal direction of the image centered on the correlation determination phase (second correlation determination phase) horizontally adjacent to the first correlation determination phase in the intermediate line M. Among the combinations of pixels, the combination of real pixels having the highest correlation is detected.

次に、ステップS22およびステップS24において検出した2組の実画素の組み合わせに基づいて、補間位相に対する補間方向を決定する(S25)。そして、ステップS25において決定された補間方向に補間位相に対して位置する第1および第2の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出する(S26)。そして、この第1および第2の参照画素と補間位相との距離に関連した重み付けを第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を生成する(S27)。   Next, the interpolation direction for the interpolation phase is determined based on the combination of the two sets of real pixels detected in step S22 and step S24 (S25). Then, the pixel values of the first and second reference pixels positioned with respect to the interpolation phase in the interpolation direction determined in step S25 are calculated using the pixel values of the actual pixels (S26). Then, the pixel value of the interpolation pixel is generated by performing weighting related to the distance between the first and second reference pixels and the interpolation phase on the pixel value of the first and second reference pixels (S27).

ステップS27における補間画素生成処理が終了した後、一画面分の処理が終了していない場合には、ステップ21に戻り、一画面分の処理が終了するまで、上述したステップS21〜S27までの処理を繰り返す(S28)。   If the process for one screen is not completed after the interpolation pixel generation process in step S27 is completed, the process returns to step 21 and the processes from steps S21 to S27 described above until the process for one screen is completed. Is repeated (S28).

以上に説明した本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、中間ラインM上において実画素と同じ水平位置にある相関判定位相2点を中心として相関の高い方向を判定した後に、この相関の高い方向に補間位相に対して位置する参照画素2点を実画素の画素値を用いて生成し、この生成された参照画素2点の画素値を用いて補間画素を生成している。このため、走査線L1、L2上において補間位相に対して補間方向に実画素がない場合においても、画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更することができる。   The interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment described above, after determining the direction of high correlation around the two correlation determination phase points at the same horizontal position as the actual pixel on the intermediate line M, Two reference pixels positioned with respect to the interpolation phase in the direction of high correlation are generated using the pixel values of the actual pixels, and the interpolation pixels are generated using the pixel values of the generated two reference pixels. . For this reason, even when there are no actual pixels in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on the scanning lines L1 and L2, the number of pixels or the number of scanning lines of the image can be changed while maintaining the high-frequency component of the image.

また、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、中間ラインM上の画素2点を相関判定位相とした2回の斜め相関判定を行い、この2回の斜め相関判定の結果から補間方向を決定している。このため、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、相関判定の誤検出を防止し、正確に補間信号処理を行うことができる。   In addition, the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment perform two oblique correlation determinations using the two pixels on the intermediate line M as the correlation determination phase, and result of the two oblique correlation determinations. Is used to determine the interpolation direction. For this reason, the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment can prevent erroneous detection of the correlation determination and accurately perform the interpolation signal processing.

なお、本実施例に係る補間信号処理回路の説明において、入力信号生成部101、補間信号生成部102および表示信号生成部103の具体的な回路構成を示しているが、第1の実施例同様、これらの回路構成は、本実施例において示したものに限られない。   In the description of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment, specific circuit configurations of the input signal generation unit 101, the interpolation signal generation unit 102, and the display signal generation unit 103 are shown, but the same as in the first embodiment. These circuit configurations are not limited to those shown in this embodiment.

また、本実施例に係る補間信号処理回路における各構成要素(入力信号生成部101、補間信号生成部102および表示信号生成部103)は、第1の実施例同様、その全てが同一の半導体チップに設けられてもよいし、これらの一部、または、すべてが他の構成要素から独立して設けられても構わない。   Also, each component (input signal generation unit 101, interpolation signal generation unit 102, and display signal generation unit 103) in the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment is the same semiconductor chip as in the first embodiment. Or a part or all of these may be provided independently of other components.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法においては、中間ラインM上の2点の相関判定位相を中心とした2回の斜め相関判定を行っているが、この2回の斜め相関判定は、必ずしも、必須の処理ではない。中間ラインM上の1点の相関判定位相を中心とした1回の斜め相関判定のみを行ってもよい。つまり、レジスタ16が保持した相関判定結果を用いることなく、斜め相関判定部8から直接に補間制御部17に入力された相関判定結果のみを用いて補間方向を決定しても構わない。この場合においても、中間ラインM上の2点の相関判定位相を中心とした2回の斜め相関判定を行った場合と同様に、元画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更することができる。   Furthermore, in the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment, two oblique correlation determinations are performed with the correlation determination phase at two points on the intermediate line M as the center. The diagonal correlation determination is not necessarily an essential process. Only one diagonal correlation determination around the correlation determination phase at one point on the intermediate line M may be performed. That is, the interpolation direction may be determined using only the correlation determination result directly input from the oblique correlation determination unit 8 to the interpolation control unit 17 without using the correlation determination result held in the register 16. In this case as well, the number of pixels or scanning of the image is maintained while maintaining the high-frequency component of the original image, as in the case where the two diagonal correlation determinations are performed with the correlation determination phase at two points on the intermediate line M as the center. The number of lines can be changed.

更に、本実施例に係る補間信号処理方法においては、本実施例に係る補間信号処理回路により実施した場合を例に挙げて説明したが、第1の実施例同様、本実施例に係る補間信号処理方法を行う回路は、本実施例に係る補間信号処理回路に限られない。   Furthermore, in the interpolation signal processing method according to this embodiment, the case where the interpolation signal processing circuit according to this embodiment is used has been described as an example. However, as in the first embodiment, the interpolation signal according to this embodiment is described. The circuit that performs the processing method is not limited to the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法においては、相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出することで、斜め相関判定を行っているが、第1の実施例同様、この斜め相関判定に用いる実画素の数は2点に限られない。3点以上の実画素を斜め相関判定に用いることによっても、本実施例と同様の効果を得ることができる。   Furthermore, in the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment, the highest correlation among the combinations of two real pixels located in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the correlation determination phase as the center. Although the diagonal correlation determination is performed by detecting the combination of pixels, the number of actual pixels used for the diagonal correlation determination is not limited to two as in the first embodiment. The same effect as that of the present embodiment can also be obtained by using three or more real pixels for the diagonal correlation determination.

(第3の実施例)
以下に本発明に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法の第3の実施例について図9乃至12を参照しながら説明する。なお、本実施例に係る補間信号処理回路は、図5に示した第2の実施例に係る補間信号処理回路において、入力信号生成部101および補間信号処理回路102の回路構成を変更したものである。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the interpolation signal processing circuit according to this embodiment is obtained by changing the circuit configuration of the input signal generation unit 101 and the interpolation signal processing circuit 102 in the interpolation signal processing circuit according to the second embodiment shown in FIG. is there.

まず、本実施例に係る補間信号処理回路の構成について図9を参照しながら説明する。図9は、本実施例に係る補間信号処理回路の構成を示す回路図である。ここでは、第1の実施例において図2を参照して説明したものと共通する部分については、図2と同一の符号を付し、その説明を省略する。   First, the configuration of the interpolation signal processing circuit according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment. Here, portions common to those described in the first embodiment with reference to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2, and description thereof is omitted.

まず、入力信号生成部101の具体的な構成について説明する。入力信号生成部101は、図9に示すように、フィールドメモリ制御部1、フィールドメモリ2、ラインメモリ制御部3およびラインメモリ4、5、21、22を具備している。   First, a specific configuration of the input signal generation unit 101 will be described. As shown in FIG. 9, the input signal generation unit 101 includes a field memory control unit 1, a field memory 2, a line memory control unit 3, and line memories 4, 5, 21, and 22.

ラインメモリ21は、ラインメモリ制御部3からの制御信号に基づいて、フィールドメモリ2に保持された入力映像信号Aのうち、走査線L2と反対側において走査線L1に隣接する走査線L3上の画像データ列を保持する。また、ラインメモリ22は、ラインメモリ制御部3からの制御信号に基づいて、フィールドメモリ2に保持された入力映像信号Aのうち、走査線L1と反対側において走査線L2に隣接する走査線L4上の画像データ列を保持する。すなわち、ラインメモリ4、5、21、22は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置された画像において上記一定間隔おきに配置された4本の走査線L1、L2、L3、L4上の画像データ列を保持する。   The line memory 21 is on the scanning line L3 adjacent to the scanning line L1 on the side opposite to the scanning line L2 in the input video signal A held in the field memory 2 based on the control signal from the line memory control unit 3. Holds the image data string. Further, the line memory 22 is based on the control signal from the line memory control unit 3 and the scanning line L4 adjacent to the scanning line L2 on the side opposite to the scanning line L1 in the input video signal A held in the field memory 2. Holds the upper image data string. That is, the line memories 4, 5, 21, 22 have four scanning lines L 1, L 2 arranged at regular intervals in an image in which a plurality of scanning lines are arranged parallel to the vertical direction at regular intervals. , L3 and L4 are held.

次に、補間信号生成部102の具体的な構成について説明する。補間信号生成部102は、図9に示すように、レジスタ6a〜e、7a〜e、16、23a〜e、24a〜e、25、26、斜め相関判定部8、27、28、補間位相生成部9、補間制御部29および参照画素出力部18、19を具備している。   Next, a specific configuration of the interpolation signal generation unit 102 will be described. As shown in FIG. 9, the interpolation signal generation unit 102 includes registers 6 a to e, 7 a to e, 16, 23 a to e, 24 a to e, 25 and 26, oblique correlation determination units 8, 27 and 28, and interpolation phase generation. 9, the interpolation control unit 29, and the reference pixel output units 18 and 19.

レジスタ23a〜eは、イネーブル付きのD型フリップフロップであり、これらのイネーブルが制御されることで、各フリップフロップの出力データの保持と更新が制御される。また、レジスタ23a〜eは、タップ数に応じた遅延回路を形成しており、ラインメモリ21から入力された画像データ列を順次遅延する。これにより、レジスタ23a〜eには、走査線L3上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値が保持され、これらの実画素の画素値が斜め相関判定部27に出力される。   The registers 23a to 23e are D-type flip-flops with enable, and holding and updating of output data of each flip-flop are controlled by controlling these enables. The registers 23a to 23e form a delay circuit corresponding to the number of taps, and sequentially delay the image data string input from the line memory 21. As a result, the register 23a-e holds pixel values of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L3, and the pixel values of these real pixels are output to the diagonal correlation determination unit 27. The

レジスタ24a〜eは、レジスタ23a〜eと同様にイネーブル付きのD型フリップフロップであり、これらのイネーブルが制御されることで、各フリップフロップの出力データの保持と更新が制御される。また、レジスタ24a〜eは、タップ数に応じた遅延回路を形成しており、ラインメモリ22から入力された画像データ列を順次遅延する。これにより、レジスタ24a〜eには、走査線L4において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値が保持され、これらの実画素の画素値が斜め相関判定部28に出力される。   The registers 24a to 24e are D-type flip-flops with enable in the same manner as the registers 23a to 23e, and holding and updating of output data of each flip-flop are controlled by controlling these enables. The registers 24 a to 24 e form a delay circuit corresponding to the number of taps, and sequentially delay the image data string input from the line memory 22. As a result, the register 24a-e holds the pixel values of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L4, and the pixel values of these real pixels are output to the diagonal correlation determination unit 28. .

また、このレジスタ6a〜e、7a〜e、23a〜e、24a〜eに保持される実画素は、同一のタップ位置において同一の水平位置となっている。例えば、レジスタ6a、7a、23a、24aに画素値が保持された実画素は、元画像において同一の水平位置となっており、レジスタ6b、7b、23b、24bに画素値が保持された実画素は、元画像において同一の水平位置となっている。   Further, the actual pixels held in the registers 6a to e, 7a to e, 23a to e, and 24a to e are at the same horizontal position at the same tap position. For example, real pixels whose pixel values are held in the registers 6a, 7a, 23a, and 24a are in the same horizontal position in the original image, and real pixels whose pixel values are held in the registers 6b, 7b, 23b, and 24b Are in the same horizontal position in the original image.

斜め相関判定部27は、レジスタ7a〜e、23a〜eから走査線L2、L3上の実画素の画素値が入力され、レジスタ6cに画素値が保持された実画素(レジスタ6a〜eに画素値が保持された走査線L1上の実画素5点において中心に位置する実画素)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素とレジスタ6cに画素値が保持された実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出し、この検出結果を相関判定結果として補間制御部29に出力する。   The oblique correlation determination unit 27 receives pixel values of actual pixels on the scanning lines L2 and L3 from the registers 7a to e and 23a to e, and stores the pixel values in the register 6c (pixels in the registers 6a to e). The pixel value is held in the register 6c and the two real pixels located in the vertical direction or the diagonal direction of the image centering on the five real pixels on the scanning line L1 on which the value is held. Among the combinations with actual pixels, the combination of actual pixels with the highest correlation is detected, and this detection result is output to the interpolation control unit 29 as a correlation determination result.

レジスタ25は、斜め相関判定部27から相関判定結果が入力され、この相関判定結果を保持する。このレジスタ25により、斜め相関判定部27から出力された相関判定結果は1段遅延されて補間制御部29に入力される。   The register 25 receives the correlation determination result from the diagonal correlation determination unit 27 and holds the correlation determination result. By this register 25, the correlation determination result output from the diagonal correlation determination unit 27 is delayed by one stage and input to the interpolation control unit 29.

斜め相関判定部28は、レジスタ6a〜e、24a〜eから走査線L1、L4上の実画素の画素値が入力され、レジスタ7cに画素値が保持された実画素(レジスタ7a〜eに画素値が保持された走査線L2上の実画素5点において中心に位置する実画素)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素とレジスタ7cに画素値が保持された実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出し、この検出結果を相関判定結果として補間制御部29に出力する。   The oblique correlation determination unit 28 receives the pixel values of the actual pixels on the scanning lines L1 and L4 from the registers 6a to e and 24a to e, and stores the pixel values in the register 7c (pixels in the registers 7a to e). The pixel value is held in the register 7c and the two real pixels located in the vertical direction or the diagonal direction of the image centering on the five real pixels on the scanning line L2 on which the value is held. Among the combinations with actual pixels, the combination of actual pixels with the highest correlation is detected, and this detection result is output to the interpolation control unit 29 as a correlation determination result.

レジスタ26は、斜め相関判定部28から相関判定結果が入力され、この相関判定結果を保持する。このレジスタ26により、斜め相関判定部27から出力された相関判定結果は1段遅延されて補間制御部29に入力される。   The register 26 receives the correlation determination result from the diagonal correlation determination unit 28 and holds the correlation determination result. By this register 26, the correlation determination result output from the oblique correlation determination unit 27 is delayed by one stage and input to the interpolation control unit 29.

補間制御部29は、斜め相関判定部8、27、28およびレジスタ16、25、26から相関判定結果が入力される。つまり、補間制御部29には、斜め相関判定部8、27、28が連続して行った6つの相関判定結果が入力される。そして、補間制御部29は、これらの6つの相関判定結果が示す6組の実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定し、水平位相情報および垂直位相情報に基づいて水平位相係数信号および垂直位相係数信号を生成する。この水平位相係数信号は参照画素出力部18、19に出力される。   The interpolation control unit 29 receives correlation determination results from the diagonal correlation determination units 8, 27, and 28 and the registers 16, 25, and 26. That is, the correlation control unit 29 receives six correlation determination results continuously performed by the diagonal correlation determination units 8, 27, and 28. Then, the interpolation control unit 29 determines the interpolation direction based on the combination of the six sets of real pixels indicated by these six correlation determination results, and the horizontal phase coefficient signal and the vertical phase based on the horizontal phase information and the vertical phase information. A coefficient signal is generated. The horizontal phase coefficient signal is output to the reference pixel output units 18 and 19.

次に、図9に示した本実施例に係る補間信号処理回路の動作について図10を参照しながら説明する。図10および図11は、本実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法を示す説明図である。なお、図10および図11においては、走査線L1、L2との間の補間ラインN1、N2、N3に補間画素を補間することで、元画像を垂直方向に4倍また水平方向に2倍伸張する場合について説明する。また、図10および図11において各画素に付された色は各画素の画素値を示しており、明度が低い画素ほど黒い色を付し、明度が高い画素ほど白い色を付している。   Next, the operation of the interpolation signal processing circuit according to this embodiment shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG. 10 and 11 are explanatory diagrams illustrating an interpolation signal processing method performed by the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment. 10 and 11, the interpolation image is interpolated to the interpolation lines N1, N2, and N3 between the scanning lines L1 and L2, so that the original image is expanded four times in the vertical direction and twice in the horizontal direction. The case where it does is demonstrated. 10 and 11, the color given to each pixel indicates the pixel value of each pixel, and a pixel having a lower brightness has a black color, and a pixel having a higher brightness has a white color.

まず、ラインメモリ4から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ6a〜eが、走査線L1上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値A1,A2,A3,A4,A5を保持する。また、ラインメモリ5から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ7a〜eが、走査線L2上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値B1,B2,B3,B4,B5を保持する。更に、ラインメモリ21から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ23a〜eが、走査線L3上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値C1,C2,C3,C4,C5を保持する。更にまた、ラインメモリ22から入力された画像データ列を順次遅延することで、レジスタ24a〜eが、走査線L4上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値D1,D2,D3,D4,D5を保持する。   First, by sequentially delaying the image data string input from the line memory 4, the registers 6a to 6e have pixel values A1, A2, and A3 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L1. , A4, A5. Further, by sequentially delaying the image data string input from the line memory 5, the registers 7a to 7e allow the pixel values B1, B2, and B3 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L2. , B4, B5. Furthermore, by sequentially delaying the image data string input from the line memory 21, the registers 23a to 23e allow the pixel values C1, C2, and C3 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L3. , C4, C5. Furthermore, by sequentially delaying the image data sequence input from the line memory 22, the registers 24 a to 24 e allow the pixel values D 1, D 2, and 5 pixel values D 1, D 2, and 5 adjacent pixel positions in the horizontal direction on the scanning line L 4. Holds D3, D4, and D5.

そして、斜め相関判定部8が、中間ラインMにおいて実画素A3、B3と同じ水平位置にある相関判定位相M3(第1の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、図10(a)に示すように、走査線L1、L2において画素M3を中心として対向する実画素の組み合わせ(A1,B5)(A2,B4)(A3,B3)(A4,B2)(A5,B1)に対して画素値の差分の絶対値を比較し、最も差分が小さい画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A5,B1)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この相関判定位相M3を中心とした相関判定の結果はレジスタ16に保持される。ここで、実画素A5と実画素B1との結線の傾きを傾きkM3とする。   The diagonal correlation determination unit 8 is positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the correlation determination phase M3 (first correlation determination phase) at the same horizontal position as the actual pixels A3 and B3 in the intermediate line M as the center. Among the real pixel combinations of the points, the real pixel combination having the highest correlation is detected. For example, as shown in FIG. 10A, a combination of real pixels (A1, B5) (A2, B4) (A3, B3) (A4, B2) (with the pixel M3 as the center in the scanning lines L1, L2 ( The absolute value of the difference between the pixel values is compared with A5, B1), and the direction in which the combination of the pixels with the smallest difference is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of the correlation determination, it is determined that the combination of the pixels (A5, B1) has the highest correlation. The result of the correlation determination with the correlation determination phase M3 as the center is held in the register 16. Here, the inclination of the connection between the actual pixel A5 and the actual pixel B1 is defined as an inclination kM3.

また、斜め相関判定部27が、走査線L1上の実画素A3(第2の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と実画素A3との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、図10(b)に示すように、走査線L2、L3上において実画素A3を中心として対向する2点の実画素と実画素A3との組み合わせ(C1,A3,B5)(C2,A3,B4)(C3,A3,B3)(C4,A3,B2)(C5,A3,B1)に対して、走査線L2上の実画素と実画素A3との画素値の差分の絶対値と走査線L3上の実画素と実画素A3との画素値の差分の絶対値とを足し合わせて比較し、この足し合わせた値が最も小さい実画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。つまり、実画素の組み合わせ(C1,A3,B5)に対しては、画素C1と画素A3との画素値の差分の絶対値を算出し、更に、画素B5と画素A3との画素値の差分の絶対値を算出して、これらの値を足し合わせる。そして、実画素の組み合わせ(C1,A3,B5)に対して行った計算と同様の計算を他の実画素の組み合わせ(C2,A3,B4)(C3,A3,B3)(C4,A3,B2)(C5,A3,B1)に対しても行い、この結果求まった値を比較する。ここでは、この相関判定の結果、(C1,A3,B5)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この実画素A3を中心とした相関判定の結果はレジスタ25に保持される。ここで、実画素C1と実画素B5との結線の傾きを傾きkA3とする。   In addition, the diagonal correlation determination unit 27 is a combination of two real pixels and the real pixel A3 positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the real pixel A3 (second correlation determination phase) on the scanning line L1 as the center. Among them, a combination of real pixels having the highest correlation is detected. For example, as shown in FIG. 10B, a combination (C1, A3, B5) (C2, A3) of two real pixels A3 that are opposed to each other with the real pixel A3 as the center on the scanning lines L2, L3. , B4) (C3, A3, B3) (C4, A3, B2) (C5, A3, B1), the absolute value of the difference between the actual pixel value on the scanning line L2 and the actual pixel A3 and the scan The absolute value of the difference between the pixel values of the real pixel on the line L3 and the real pixel A3 is added and compared, and the direction in which the combination of the real pixels with the smallest sum is opposed is determined as the direction with high correlation. To do. That is, for the combination of real pixels (C1, A3, B5), the absolute value of the difference between the pixel values of the pixel C1 and the pixel A3 is calculated, and further, the difference between the pixel values of the pixel B5 and the pixel A3 is calculated. Calculate the absolute value and add these values together. Then, the same calculation as that performed for the real pixel combination (C1, A3, B5) is performed on the other real pixel combinations (C2, A3, B4) (C3, A3, B3) (C4, A3, B2). ) (C5, A3, B1), and the values obtained as a result are compared. Here, it is assumed that, as a result of this correlation determination, it is determined that the combination of pixels (C1, A3, B5) has the highest correlation. The result of the correlation determination with the actual pixel A3 as the center is held in the register 25. Here, the inclination of the connection between the actual pixel C1 and the actual pixel B5 is defined as an inclination kA3.

更に、斜め相関判定部28が、走査線L2上の実画素B3(第3の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と実画素B3との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、図11(a)に示すように、走査線L1、L4において画素B3を中心として対向する2点の実画素と実画素B3との組み合わせ(A1,B3,D5)(A2,B3,D4)(A3,B3,D3)(A4,B3,D2)(A5,B3,D1)に対して、走査線L1上の実画素と実画素B3との画素値の差分の絶対値と走査線L4上の実画素と実画素B3との画素値の差分の絶対値とを足し合わせて比較し、この足し合わせた値が最も小さい実画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A2,B3,D4)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この実画素B3を中心とした相関判定の結果はレジスタ26に保持される。ここで、実画素A2と実画素D4との結線の傾きを傾きkB3とする。   Further, the diagonal correlation determination unit 28 combines the real pixel B3 with the two actual pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the real pixel B3 (third correlation determination phase) on the scanning line L2 as the center. Among them, a combination of real pixels having the highest correlation is detected. For example, as shown in FIG. 11A, a combination (A1, B3, D5) (A2, B3, D4) of two real pixels B3 facing each other with the pixel B3 as the center in the scanning lines L1, L4. ) (A3, B3, D3) (A4, B3, D2) (A5, B3, D1) With respect to (A5, B3, D1), the absolute value of the pixel value difference between the actual pixel on the scanning line L1 and the actual pixel B3 and the scanning line L4 The absolute values of the difference between the pixel values of the real pixel and the real pixel B3 are added together and compared, and the direction in which the combination of the real pixels having the smallest sum is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of this correlation determination, it is determined that the combination of pixels (A2, B3, D4) has the highest correlation. The result of the correlation determination with the actual pixel B3 as the center is held in the register 26. Here, the inclination of the connection between the actual pixel A2 and the actual pixel D4 is defined as an inclination kB3.

次に、レジスタ6a〜eが、画像データ列を1画素分遅延することで、走査線L1上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値A2,A3,A4,A5,A6を保持する。また、レジスタ7a〜eが、画像データ列を1画素分遅延することで、走査線L2上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値B2,B3,B4,B5,B6を保持する。更に、レジスタ23a〜eが、画像データ列を1画素分遅延することで、走査線L3上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値C2,C3,C4,C5,C6を保持する。更にまた、レジスタ24a〜eが、画像データ列を1画素分遅延することで、走査線L4上において水平方向に画素位置が隣接する実画素5点の画素値D2,D3,D4,D5,D6を保持する。   Next, the registers 6a to 6e delay the image data sequence by one pixel, so that the pixel values A2, A3, A4, A5, A6 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L1. Hold. Further, the registers 7a to 7e delay the image data sequence by one pixel, thereby obtaining the pixel values B2, B3, B4, B5, and B6 of the five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L2. Hold. Further, the registers 23a to 23e delay the image data sequence by one pixel, thereby obtaining pixel values C2, C3, C4, C5, and C6 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L3. Hold. Furthermore, the registers 24a to 24e delay the image data sequence by one pixel, so that the pixel values D2, D3, D4, D5, D6 of five real pixels whose pixel positions are adjacent in the horizontal direction on the scanning line L4. Hold.

そして、斜め相関判定部8が、中間ラインMにおいて実画素A4、B4と同じ水平位置にある相関判定位相M4(第4の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する実画素2点の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素2点を検出する。例えば、走査線L1、L2において画素M4を中心として対向する画素の組み合わせ(A2,B6)(A3,B5)(A4,B4)(A5,B3)(A6,B2)に対して画素値の差分の絶対値を比較し、最も差分が小さい画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A3,B5)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この斜め相関判定部8の相関判定結果は補間制御部29に出力される。ここで、実画素A3と実画素B5との結線の傾きを傾きkM4とする。   Then, the diagonal correlation determination unit 8 is located in the vertical direction or the diagonal direction of the image around the correlation determination phase M4 (fourth correlation determination phase) at the same horizontal position as the actual pixels A4 and B4 in the intermediate line M. Of the combination of two pixels, two real pixels having the highest correlation are detected. For example, the pixel value difference with respect to the combination (A2, B6) (A3, B5) (A4, B4) (A5, B3) (A6, B2) of the opposing pixels centering on the pixel M4 in the scanning lines L1, L2. Are compared, and the direction in which the combination of pixels having the smallest difference is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of this correlation determination, it is determined that the combination of pixels (A3, B5) has the highest correlation. The correlation determination result of the diagonal correlation determination unit 8 is output to the interpolation control unit 29. Here, the inclination of the connection between the actual pixel A3 and the actual pixel B5 is defined as an inclination kM4.

また、斜め相関判定部27が、走査線L1上の実画素A4(第5の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と実画素A4との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、走査線L2、L3において実画素A4を中心として対向する2点の実画素と実画素A4との組み合わせ(C2,A4,B6)(C3,A4,B5)(C4,A4,B4)(C5,A4,B3)(C6,A4,B2)に対して、走査線L2上の実画素と実画素A4との画素値の差分の絶対値と走査線L3上の実画素と実画素A4との画素値の差分の絶対値とを足し合わせて比較し、この足し合わせた値が最も小さい実画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(C2,A4,B6)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この実画素A4を中心とした相関判定の結果は補間制御部29に出力される。ここで、実画素C2と実画素B6との結線の傾きを傾きkA4とする。   In addition, the diagonal correlation determination unit 27 is a combination of two real pixels and the real pixel A4 positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the real pixel A4 (fifth correlation determination phase) on the scanning line L1 as the center. Among them, a combination of real pixels having the highest correlation is detected. For example, a combination (C2, A4, B6) (C3, A4, B5) (C4, A4, B4) (C2, A4, B6) of two real pixels and the real pixel A4 facing each other about the real pixel A4 in the scanning lines L2, L3 ( C5, A4, B3) (C6, A4, B2), the absolute value of the difference in pixel value between the actual pixel on the scanning line L2 and the actual pixel A4, the actual pixel on the scanning line L3, and the actual pixel A4 The absolute values of the pixel value differences are added and compared, and the direction in which the combination of the real pixels having the smallest added value is opposed is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of the correlation determination, it is determined that the combination of pixels (C2, A4, B6) has the highest correlation. The result of the correlation determination with the actual pixel A4 as the center is output to the interpolation control unit 29. Here, the inclination of the connection between the actual pixel C2 and the actual pixel B6 is defined as an inclination kA4.

更に、斜め相関判定部28が、走査線L2上の実画素B4(第6の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と実画素B4との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。例えば、走査線L1、L4において画素B4を中心として対向する2点の実画素と実画素B4との組み合わせ(A2,B4,D6)(A3,B4,D5)(A4,B4,D4)(A5,B4,D3)(A6,B4,D2)に対して、走査線L1上の実画素と実画素B4との画素値の差分の絶対値と走査線L4上の実画素と実画素B4との画素値の差分の絶対値とを足し合わせて比較し、この足し合わせた値が最も小さい実画素の組み合わせが対向する方向を相関の高い方向と判定する。ここでは、この相関判定の結果、(A3,B4,D5)の画素の組み合わせが最も相関が高いと判定されたとする。この実画素B4を中心とした相関判定の結果は補間制御部29に出力される。ここで、実画素A3と実画素D5との結線の傾きを傾きkB4とする。   Further, the diagonal correlation determination unit 28 combines the real pixel B4 with the two real pixels located in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the real pixel B4 (sixth correlation determination phase) on the scanning line L2 as the center. Among them, a combination of real pixels having the highest correlation is detected. For example, combinations (A2, B4, D6) (A3, B4, D5) (A4, B4, D4) (A5) of two real pixels and the actual pixel B4 facing each other with the pixel B4 as the center in the scanning lines L1, L4 , B4, D3) (A6, B4, D2), the absolute value of the difference in pixel value between the actual pixel on the scanning line L1 and the actual pixel B4 and the actual pixel on the scanning line L4 and the actual pixel B4 The absolute values of the pixel value differences are added together and compared, and the direction in which the combination of the real pixels having the smallest added value is opposite is determined as the direction with high correlation. Here, it is assumed that, as a result of this correlation determination, the combination of pixels (A3, B4, D5) is determined to have the highest correlation. The result of the correlation determination with the actual pixel B4 as the center is output to the interpolation control unit 29. Here, the inclination of the connection between the actual pixel A3 and the actual pixel D5 is defined as an inclination kB4.

次に、補間制御部29が、斜め相関判定部8、27、28およびレジスタ16、25、26から入力された相関判定結果が示す実画素の組み合わせ(A5,B1)(C1,A3,B5)(A2,B3,D4)(A3,B5)(C2,A4,B6)(A3,B4,D5)から、補間位相に対する補間方向を決定する。まず、斜め相関判定部8、27、28およびレジスタ16、25、26から入力された相関判定結果のうち、誤検出であることが最も疑わしい相関判定結果を排除する。例えば、図11(b)に示すように、傾きkM3、kA3、kB3、kM4、kA4、kB4のうち、これらの傾きの平均値との差分の絶対値が最も大きい判定結果を検出して排除する。ここでは、傾きkM3が最も平均値との差分の絶対値が最も大きいため、相関判定位相M3に対する判定結果が排除される。そして、相関判定位相A3、B3、M4、A4、B4と補間位相Pとの距離に関連した重み付けを傾きkM3、kA3、kB3、kM4、kA4、kB4に行うことにより、これらの傾きの加重平均を算出する。例えば、傾きの加重平均を以下の式(6)で算出し、この算出された加重平均値を補間方向の傾きKとする。ここで、mA3、mB3、mM4、mA4、mB4とは、補間位相Pと画素A3、B3、M4、A4、B4との相対的な位置関係による重み付け係数である。   Next, the interpolation control unit 29 combines the real pixels (A5, B1) (C1, A3, B5) indicated by the correlation determination results input from the diagonal correlation determination units 8, 27, 28 and the registers 16, 25, 26. From (A2, B3, D4) (A3, B5) (C2, A4, B6) (A3, B4, D5), the interpolation direction for the interpolation phase is determined. First, out of the correlation determination results input from the diagonal correlation determination units 8, 27, and 28 and the registers 16, 25, and 26, the correlation determination result that is most suspected of being a false detection is excluded. For example, as shown in FIG. 11 (b), the determination result having the largest absolute value of the difference from the average value of the gradients among the gradients kM3, kA3, kB3, kM4, kA4, and kB4 is detected and eliminated. . Here, since the absolute value of the difference between the gradient kM3 and the average value is the largest, the determination result for the correlation determination phase M3 is excluded. Then, weights related to the distances between the correlation determination phases A3, B3, M4, A4, and B4 and the interpolation phase P are applied to the gradients kM3, kA3, kB3, kM4, kA4, and kB4. calculate. For example, the weighted average of the slope is calculated by the following equation (6), and the calculated weighted average value is set as the slope K in the interpolation direction. Here, mA3, mB3, mM4, mA4, and mB4 are weighting coefficients based on the relative positional relationship between the interpolation phase P and the pixels A3, B3, M4, A4, and B4.

K=(mA3×kA3+mB3×kB3+mM4×kM4+mA4×kA4+mB4×kB4)/(mA3+mB3+mM4+mA4+mB4) ・・・(6)
次に、参照画素出力部18、19が、補間制御部29からの水平位相係数信号に基づいて、走査線L1上において補間位相Pに対して傾きKの補間方向に位置する第1の参照画素p0の画素値を実画素の画素値を用いて算出し、走査線L2上において補間位相Pに対して傾きKの補間方向に位置する第2の参照画素p1の画素値を実画素の画素値を用いて算出する。例えば、図11(b)に示すように、走査線L1上に位置する第1の参照画素p0を生成する場合は、実画素A2、A3と第1の参照画素p0との距離に関連した重み付けを実画素A2と実画素A3との画素値に行うことにより、実画素A2と実画素A3との画素値の加重平均を算出する。つまり、実画素と補間位相Pとの距離が長い場合は係数の値を小さくし、逆に実画素と補間位相Pとの距離が短い場合は係数の値を大きくして、これらの係数を実画素A2と実画素A3との画素値に重み付けすることで、実画素の画素値の加重平均を算出する。例えば、実画素A2と実画素A3との画素値の加重平均を以下の式(7)で計算し、この加重平均値を第1の参照画素p0の画素値とする。ここで、kh1とは実画素A2と第1の参照画素p0との距離であり、kh2とは実画素A3と第1の参照画素p0との距離である。
K = (mA3 * kA3 + mB3 * kB3 + mM4 * kM4 + mA4 * kA4 + mB4 * kB4) / (mA3 + mB3 + mM4 + mA4 + mB4) (6)
Next, the reference pixel output units 18 and 19 are based on the horizontal phase coefficient signal from the interpolation control unit 29, and the first reference pixel is positioned on the scanning line L1 in the interpolation direction with the inclination K with respect to the interpolation phase P. The pixel value of p0 is calculated using the pixel value of the actual pixel, and the pixel value of the second reference pixel p1 located in the interpolation direction with the inclination K with respect to the interpolation phase P on the scanning line L2 is calculated as the pixel value of the actual pixel. Calculate using. For example, as shown in FIG. 11B, when generating the first reference pixel p0 located on the scanning line L1, weighting related to the distance between the real pixels A2 and A3 and the first reference pixel p0. Is applied to the pixel values of the real pixel A2 and the real pixel A3, thereby calculating a weighted average of the pixel values of the real pixel A2 and the real pixel A3. That is, when the distance between the actual pixel and the interpolation phase P is long, the coefficient value is decreased. Conversely, when the distance between the actual pixel and the interpolation phase P is short, the coefficient value is increased and the coefficients are A weighted average of the pixel values of the actual pixels is calculated by weighting the pixel values of the pixel A2 and the actual pixel A3. For example, a weighted average of pixel values of the real pixel A2 and the real pixel A3 is calculated by the following formula (7), and this weighted average value is set as the pixel value of the first reference pixel p0. Here, kh1 is the distance between the real pixel A2 and the first reference pixel p0, and kh2 is the distance between the real pixel A3 and the first reference pixel p0.

p0=(kh2×A2+kh1×A3)/(kh1+kh2) ・・・(7)
また、走査線L2上に位置する第2の参照画素p1を生成する場合は、実画素B3、B4と第2の参照画素p1との距離に関連した重み付けを実画素B3と実画素B4との画素値に行うことにより、実画素B3と実画素B4との画素値の加重平均を算出する。つまり、実画素と補間位相Pとの距離が長い場合は係数の値を小さくし、逆に実画素と補間位相Pとの距離が短い場合は係数の値を大きくして、これらの係数を実画素B3と実画素B4との画素値に重み付けすることで、実画素の画素値の加重平均を算出する。例えば、実画素B3と実画素B4との画素値の加重平均を以下の式(8)で計算し、この加重平均値を第2の参照画素p1の画素値とする。ここで、kh3とは実画素B3と第2の参照画素p1との距離であり、kh4とは実画素B4と第2の参照画素p1との距離である。
p0 = (kh2 × A2 + kh1 × A3) / (kh1 + kh2) (7)
Further, when generating the second reference pixel p1 located on the scanning line L2, weighting related to the distance between the real pixels B3 and B4 and the second reference pixel p1 is set between the real pixel B3 and the real pixel B4. By performing on the pixel value, a weighted average of the pixel values of the actual pixel B3 and the actual pixel B4 is calculated. That is, when the distance between the actual pixel and the interpolation phase P is long, the coefficient value is decreased. Conversely, when the distance between the actual pixel and the interpolation phase P is short, the coefficient value is increased and the coefficients are The weighted average of the pixel values of the actual pixels is calculated by weighting the pixel values of the pixels B3 and B4. For example, a weighted average of pixel values of the real pixel B3 and the real pixel B4 is calculated by the following formula (8), and this weighted average value is set as the pixel value of the second reference pixel p1. Here, kh3 is the distance between the actual pixel B3 and the second reference pixel p1, and kh4 is the distance between the actual pixel B4 and the second reference pixel p1.

p1=(kh4×B3+kh3×B4)/(kh3+kh4) ・・・(8)
そして、補間画素生成部20が、第1の参照画素p0と第2の参照画素p1との画素値が参照画素出力部18、19から入力され、この第1および第2の参照画素p0、p1と補間位相Pとの距離に関連した重み付けを第1および第2の参照画素p0、p1の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を算出する。
p1 = (kh4 × B3 + kh3 × B4) / (kh3 + kh4) (8)
Then, the interpolation pixel generation unit 20 receives the pixel values of the first reference pixel p0 and the second reference pixel p1 from the reference pixel output units 18 and 19, and the first and second reference pixels p0 and p1. The pixel value of the interpolation pixel is calculated by weighting the pixel values of the first and second reference pixels p0 and p1 in relation to the distance between the interpolation pixel P and the interpolation phase P.

以上に説明した処理を補間ラインN1、N2、N3上の他の補間点に対しても行うことにより、元画像を垂直方向に4倍また水平方向に2倍伸張した画像が得られる。   By performing the above-described processing on other interpolation points on the interpolation lines N1, N2, and N3, an image obtained by expanding the original image four times in the vertical direction and twice in the horizontal direction can be obtained.

続いて、本実施例に係る補間信号処理方法について図12を参照しながら説明する。図12は、本実施例に係る補間信号処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、本実施例に係る補間信号処理方法は、以上に説明した本実施例に係る補間信号処理回路により実施可能である。よって、ここでは、本実施例に係る補間信号処理回路により実施した場合について説明する。   Subsequently, an interpolation signal processing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart illustrating the procedure of the interpolation signal processing method according to the present embodiment. The interpolation signal processing method according to this embodiment can be implemented by the interpolation signal processing circuit according to this embodiment described above. Therefore, here, a case where the interpolation signal processing circuit according to this embodiment is implemented will be described.

まず、フィールドメモリ2およびラインメモリ4、5、21、22から実画素の画素値を読み出し、レジスタ6a〜e、7a〜e、23a〜e、24a〜eに保持される走査線L1、L2、L3、L4上の画像データ列を更新する(S31)。次に、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部8により第1の斜め相関判定を行う(S32)。このステップS32においては、中間ラインMにおいて実画素と同一の水平位置にある相関判定位相(第1の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   First, the pixel values of the actual pixels are read from the field memory 2 and the line memories 4, 5, 21, and 22, and the scanning lines L1, L2, and the like held in the registers 6a to e, 7a to e, 23a to e, and 24a to e, The image data strings on L3 and L4 are updated (S31). Next, the first diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 8 using the image data sequences held in the registers 6a to 7e and 7a to 7e (S32). In this step S32, a combination of two actual pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase (first correlation determination phase) at the same horizontal position as the actual pixel in the intermediate line M as the center. Among them, a combination of real pixels having the highest correlation is detected.

次に、レジスタ23a〜e、7a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部27により第2の斜め相関判定を行う(S33)。このステップS33においては、走査線L3において第1の相関判定位相と同一の水平位置にある相関判定位相(第2の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と第2の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   Next, the second diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 27 using the image data strings held in the registers 23a to e and 7a to e (S33). In this step S33, two points located in the vertical direction or diagonal direction of the image centering on the correlation determination phase (second correlation determination phase) at the same horizontal position as the first correlation determination phase on the scanning line L3. Among the combinations of real pixels and real pixels located in the second correlation determination phase, the combination of real pixels having the highest correlation is detected.

次に、レジスタ6a〜e、24a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部28により第3の斜め相関判定を行う(S34)。このステップS34においては、走査線L4において第1および第2の相関判定位相と同一の水平位置にある相関判定位相(第3の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と第3の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   Next, a third diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 28 using the image data sequences held in the registers 6a to e and 24a to e (S34). In step S34, the image is positioned in the vertical direction or oblique direction of the image with the correlation determination phase (third correlation determination phase) at the same horizontal position as the first and second correlation determination phases on the scanning line L4. Among the combinations of the two real pixels and the real pixels located in the third correlation determination phase, the combination of the real pixels having the highest correlation is detected.

次に、レジスタ6a〜e、7a〜e、23a〜e、24a〜eに保持される走査線L1、L2、L3、L4上の画像データ列を1画素分更新する(S35)。そして、レジスタ6a〜e、7a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部8により第4の斜め相関判定を行う(S36)。このステップS36においては、中間ラインMにおいて第1の相関判定位相に水平方向に隣接する相関判定位相(第4の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   Next, the image data sequence on the scanning lines L1, L2, L3, and L4 held in the registers 6a to 7e, 7a to e, 23a to e, and 24a to e is updated by one pixel (S35). Then, a fourth diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 8 using the image data sequences held in the registers 6a to 7e and 7a to 7e (S36). In this step S36, two points located in the vertical direction or the diagonal direction of the image centered on the correlation determination phase (fourth correlation determination phase) horizontally adjacent to the first correlation determination phase in the intermediate line M. Among the combinations of pixels, the combination of real pixels having the highest correlation is detected.

次に、レジスタ23a〜e、7a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部27により第5の斜め相関判定を行う(S37)。このステップS37においては、走査線L3において第4の相関判定位相と同一の水平位置にある相関判定位相(第5の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と第5の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   Next, a fifth diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 27 using the image data sequences held in the registers 23a to e and 7a to e (S37). In this step S37, two points located in the vertical direction or the oblique direction of the image centering on the correlation determination phase (fifth correlation determination phase) at the same horizontal position as the fourth correlation determination phase in the scanning line L3. Among the combinations of real pixels and real pixels located in the fifth correlation determination phase, the combination of real pixels having the highest correlation is detected.

次に、レジスタ6a〜e、24a〜eに保持された画像データ列を用いて斜め相関判定部28により第6の斜め相関判定を行う(S38)。このステップS38においては、走査線L4において第4および第5の相関判定位相と同一の水平位置にある相関判定位相(第6の相関判定位相)を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と第6の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する。   Next, a sixth diagonal correlation determination is performed by the diagonal correlation determination unit 28 using the image data sequences held in the registers 6a to e and 24a to e (S38). In this step S38, the image is positioned in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase (sixth correlation determination phase) at the same horizontal position as the fourth and fifth correlation determination phases on the scanning line L4. Among the combinations of the two real pixels and the real pixels located in the sixth correlation determination phase, the combination of the real pixels having the highest correlation is detected.

次に、ステップS32、S33、S34、S36、S37、S38において検出された6組の実画素の組み合わせに基づいて、補間位相に対する補間方向を決定する(S39)。そして、ステップS39において決定された補間方向に補間位相に対して位置する参照画素2点を実画素の画素値を用いて算出する(S310)。そして、この参照画素2点と補間位相との距離に関連した重み付けを参照画素2点の画素値に行うことにより、補間画素の画素値を生成する(S311)。   Next, the interpolation direction for the interpolation phase is determined based on the combination of the six real pixels detected in steps S32, S33, S34, S36, S37, and S38 (S39). Then, two reference pixels located with respect to the interpolation phase in the interpolation direction determined in step S39 are calculated using the pixel values of the actual pixels (S310). Then, the pixel value of the interpolation pixel is generated by performing weighting related to the distance between the two reference pixels and the interpolation phase on the pixel value of the two reference pixels (S311).

ステップS311における補間画素生成処理が終了した後、一画面分の処理が終了していない場合には、ステップ31に戻り、一画面分の処理が終了するまで、上述したステップS31〜S311までの処理を繰り返す(S312)。   If the process for one screen is not completed after the interpolation pixel generation process in step S311 is completed, the process returns to step 31 and the processes from steps S31 to S311 described above until the process for one screen is completed. Is repeated (S312).

以上に説明した本実施の形態に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、中間ラインM上の画素2点と走査線上の実画素4点を相関判定位相として相関判定を行い、これらの相関判定結果から補間方向を決定している。このため、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、相関判定の誤検出を防止し、正確に補間信号処理を行うことができる。   The interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment described above perform the correlation determination using the two pixels on the intermediate line M and the four actual pixels on the scanning line as the correlation determination phase. The interpolation direction is determined from the determination result. For this reason, the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment can prevent erroneous detection of the correlation determination and accurately perform the interpolation signal processing.

また、本実施の形態に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法は、他の効果においても第1および第2の実施例と同様の効果を得ることができる。   In addition, the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment can obtain the same effects as those of the first and second examples in other effects.

なお、本実施例に係る補間信号処理回路の説明において、入力信号生成部101、補間信号生成部102および表示信号生成部103の具体的な回路構成を示しているが、第1および第2の実施例同様、これらの回路構成は、本実施例において示したものに限られない。   In the description of the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment, specific circuit configurations of the input signal generation unit 101, the interpolation signal generation unit 102, and the display signal generation unit 103 are shown. Like the embodiment, these circuit configurations are not limited to those shown in this embodiment.

また、本実施例に係る補間信号処理回路における各構成要素(入力信号生成部101、補間信号生成部102および表示信号生成部103)は、第1および第2の実施例同様、その全てが同一の半導体チップに設けられてもよいし、これらの一部、または、すべてが他の構成要素から独立して設けられても構わない。   Also, each component (input signal generation unit 101, interpolation signal generation unit 102, and display signal generation unit 103) in the interpolation signal processing circuit according to this embodiment is the same as in the first and second embodiments. The semiconductor chip may be provided, or a part or all of these may be provided independently of other components.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法においては、中間ラインM上の画素2点と走査線L1、L2上の実画素4点とを相関判定位相とした6回の斜め相関判定を行っているが、この6回の斜め相関判定は、必ずしも、必須の処理ではない。中間ラインM上の画素1点および走査線L1、L2上の実画素2点を相関判定位相とした3回の斜め相関判定を行ってもよい。つまり、レジスタ16、25、26が保持した相関判定結果を用いることなく、斜め相関判定部8、27、28から補間制御部29に直接に入力された相関判定結果のみを用いて補間方向を決定しても構わない。この場合においても、中間ラインM上の画素2点と走査線L1、L2上の実画素4点とを相関判定位相とした6回の斜め相関判定を行った場合と同様に、元画像の高周波成分を維持しつつ、画像の画素数または走査線数を変更することができる。ただし、より精度良く相関判定の誤検出を検出するために、より多くの回数の相関判定結果から補間方向を決定することが望ましい。   Furthermore, in the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment, six diagonal operations are performed with two pixels on the intermediate line M and four actual pixels on the scanning lines L1 and L2 as correlation determination phases. Although the correlation determination is performed, the six diagonal correlation determinations are not necessarily essential processes. Three oblique correlation determinations may be performed using one pixel on the intermediate line M and two actual pixels on the scanning lines L1 and L2 as the correlation determination phase. That is, without using the correlation determination results held by the registers 16, 25, and 26, the interpolation direction is determined using only the correlation determination results directly input from the diagonal correlation determination units 8, 27, and 28 to the interpolation control unit 29. It doesn't matter. In this case as well, the high frequency of the original image is the same as in the case of performing six diagonal correlation determinations using the two pixels on the intermediate line M and the four actual pixels on the scanning lines L1 and L2 as the correlation determination phase. The number of pixels or the number of scanning lines of the image can be changed while maintaining the components. However, in order to detect erroneous detection of correlation determination with higher accuracy, it is desirable to determine the interpolation direction from a larger number of correlation determination results.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路においては、斜め相関判定部8、27、28およびレジスタ16、25、26から入力された相関判定結果のうち、誤検出であることが最も疑わしい相関判定結果を排除しているが、この処理は、必ずしも、必須の処理ではない。   Furthermore, in the interpolated signal processing circuit according to the present embodiment, among the correlation determination results input from the diagonal correlation determination units 8, 27, and 28 and the registers 16, 25, and 26, the correlation determination that is most suspected of being a false detection. Although the result is excluded, this process is not necessarily an essential process.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法においては、相関判定位相と補間位相との距離に応じて補間方向を決定しているが、この補間方向の決定方法は、これに限られない。例えば、斜め相関判定部8、27、28が検出した6組の実画素2点の組み合わせのうち、最も多く同一方向を示す実画素2点の組み合わせを検出し、この検出された実画素2点が対向する方向を補間方向としてもよい。   Furthermore, in the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment, the interpolation direction is determined in accordance with the distance between the correlation determination phase and the interpolation phase. Not limited. For example, a combination of two real pixels that indicate the same direction among the six combinations of two real pixels detected by the diagonal correlation determination units 8, 27, and 28 is detected, and the two detected real pixels The direction in which the two face each other may be the interpolation direction.

更に、本実施例に係る補間信号処理方法においては、本実施例に係る補間信号処理回路により実施した場合を例に挙げて説明したが、第1および第2の実施例同様、本実施例に係る補間信号処理方法を行う回路は、本実施例に係る補間信号処理回路に限られない。   Furthermore, in the interpolation signal processing method according to this embodiment, the case where the interpolation signal processing circuit according to this embodiment is used has been described as an example. However, like the first and second embodiments, The circuit that performs the interpolation signal processing method is not limited to the interpolation signal processing circuit according to the present embodiment.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法においては、中間ラインM上に相関判定位相が位置する場合、相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出することで、斜め相関判定を行っているが、第1および第2の実施例同様、この斜め相関判定に用いる実画素の数は2点に限られない。3点以上の実画素を斜め相関判定に用いることによっても、本実施例と同様の効果を得ることができる。   Furthermore, in the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment, when the correlation determination phase is located on the intermediate line M, two points located in the vertical direction or the oblique direction of the image with the correlation determination phase as the center. The diagonal correlation determination is performed by detecting the combination of the actual pixels having the highest correlation among the actual pixel combinations. However, as in the first and second embodiments, the actual pixel used for the diagonal correlation determination is determined. The number is not limited to two. The same effect as that of the present embodiment can also be obtained by using three or more real pixels for the diagonal correlation determination.

更に、本実施例に係る補間信号処理回路および補間信号処理方法においては、走査線L1、L2上に相関判定位相が位置する場合、3点の実画素(相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する2点の実画素と相関判定位相に位置する実画素)の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出することで、斜め相関判定を行っているが、この斜め相関判定に用いる実画素の数は3点に限られない。4点以上の画素(相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に位置する3点以上の実画素と相関判定位相に位置する実画素)を斜め相関判定に用いることによっても、本実施例と同様の効果を得ることができる。   Furthermore, in the interpolation signal processing circuit and the interpolation signal processing method according to the present embodiment, when the correlation determination phase is located on the scanning lines L1 and L2, three real pixels (up and down direction of the image centering on the correlation determination phase). Alternatively, the diagonal correlation determination is performed by detecting the combination of the real pixels having the highest correlation among the combinations of the two real pixels positioned in the diagonal direction and the actual pixels positioned in the correlation determination phase. The number of actual pixels used for the diagonal correlation determination is not limited to three points. This embodiment can also be implemented by using four or more pixels (three or more actual pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image and the actual pixels located in the correlation determination phase) centered on the correlation determination phase for the diagonal correlation determination. The same effect as the example can be obtained.

本発明は、実施段階ではその要旨を変更しない範囲で種々に変形することが可能である。   The present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

例えば、本発明の実施例においては、第1の走査線、第2の走査線、または、中間ライン上のいずれかに相関判定位相が位置する場合を示したが、相関判定位相の位置は、これらに限られない。相関判定位相が補間位相に隣接し、かつ、相関判定位相を中心として画像の上下方向または斜め方向に複数の実画素が位置してさえいれば、相関判定位相の位置に限られず、本発明の実施例と同様の効果を得ることができる。   For example, in the embodiment of the present invention, the case where the correlation determination phase is located on any of the first scan line, the second scan line, or the intermediate line is shown. It is not limited to these. The correlation determination phase is not limited to the position of the correlation determination phase as long as the correlation determination phase is adjacent to the interpolation phase and a plurality of actual pixels are positioned in the vertical direction or the oblique direction of the image with the correlation determination phase as the center. The same effect as the embodiment can be obtained.

以上、詳述したように、本発明に係る補間信号処理回路の特徴をまとめると以下の通りになる。   As described above, the features of the interpolation signal processing circuit according to the present invention are summarized as follows.

本発明に係る補間信号処理回路は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、補間位相に隣接する少なくとも1点の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを前記相関判定位相ごとに検出する斜め相関判定手段と、前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、前記補間位相に対して前記補間方向に位置する少なくとも2点の画素を参照画素として、この参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、前記参照画素出力手段から前記参照画素の画素値が入力され、この参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴としている。   In the interpolation signal processing circuit according to the present invention, a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals with respect to the vertical direction, and in an image in which a plurality of actual pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines, A combination of real pixels having the highest correlation is detected for each correlation determination phase among combinations of real pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with at least one correlation determination phase adjacent to the interpolation phase as a center. An oblique correlation determining means; an interpolation direction determining means for determining an interpolation direction based on a combination of the actual pixels detected by the oblique correlation determining means; and at least two pixels located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase. And a reference pixel output means for outputting a pixel value of the reference pixel, and a pixel value of the reference pixel is input from the reference pixel output means. By performing the weighting associated with the distance between the interpolation phase to the pixel values of the reference pixels, and characterized by including an interpolation pixel generating means for calculating a pixel value of the interpolation pixel in the interpolation phase.

また、本発明に係る補間信号処理回路は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、前記一定間隔で互いに対向する第1および第2の走査線の中間に位置する中間ライン上の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する斜め相関判定手段と、前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、前記第1の走査線上において補間位相に対して前記補間方向に位置する実画素を第1の参照画素とし、前記第2の走査線上において前記補間位相に対して前記補間方向に位置する実画素を第2の参照画素として、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、前記参照画素出力手段から前記第1および第2の参照画素の画素値が入力され、この第1および第2の参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴としている。   Further, the interpolation signal processing circuit according to the present invention is an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals in the vertical direction, and a plurality of actual pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines. And at least two real pixels positioned in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase on the intermediate line positioned between the first and second scanning lines facing each other at regular intervals as the center. Among the combinations, an oblique correlation determination unit that detects a combination of real pixels having the highest correlation, an interpolation direction determination unit that determines an interpolation direction based on the combination of the actual pixels detected by the oblique correlation determination unit, and the first An actual pixel positioned in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on one scanning line is set as a first reference pixel, and the interpolation pixel is set in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on the second scanning line. A reference pixel output means for outputting the pixel values of the first and second reference pixels, and a pixel of the first and second reference pixels from the reference pixel output means. A value is input, and weighting related to the distance between the first and second reference pixels and the interpolation phase is performed on the pixel value of the first and second reference pixels, so that the interpolation pixel of the interpolation phase in the interpolation phase is obtained. Interpolation pixel generation means for calculating pixel values is provided.

更に、本発明に係る補間信号処理回路は、複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、前記一定間隔で互いに対向する第1および第2の走査線の中間に位置する中間ライン上の第1の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第1の斜め相関判定手段と、前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、前記第1の走査線上において補間位相に対して前記補間方向に位置する第1の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出し、前記第2の走査線上において前記補間位相に対して前記補間方向に位置する第2の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出して、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、前記参照画素出力手段から前記第1および第2の参照画素の画素値が入力され、この第1および第2の参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴としている。   Furthermore, the interpolation signal processing circuit according to the present invention is an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals in the vertical direction, and a plurality of actual pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines. And at least two points positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the first correlation determination phase on the intermediate line positioned in the middle of the first and second scanning lines facing each other at a constant interval. A first diagonal correlation determination unit that detects a combination of real pixels having the highest correlation among the combinations of real pixels, and an interpolation direction that determines an interpolation direction based on the combination of the real pixels detected by the diagonal correlation determination unit And calculating a pixel value of a first reference pixel located in the interpolation direction with respect to an interpolation phase on the first scanning line using a pixel value of an actual pixel, and determining the pixel value on the second scanning line. The pixel value of the second reference pixel located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase is calculated using the pixel value of the actual pixel, and the pixel value of the first and second reference pixels is output. Pixel values of the first and second reference pixels are input from the pixel output means and the reference pixel output means, and weighting related to the distance between the first and second reference pixels and the interpolation phase is set to the first value. Interpolation pixel generation means for calculating the pixel value of the interpolation pixel in the interpolation phase by performing the processing on the pixel values of the first and second reference pixels is provided.

更に、本発明に係る補間信号処理回路は、前記中間ライン上において前記第1の相関判定位相に隣接する第2の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第2の斜め相関判定手段を更に具備し、前記補間方向決定手段が、前記第1の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせとともに、前記第2の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて前記補間方向を決定することを特徴としている。   Furthermore, the interpolation signal processing circuit according to the present invention includes at least two points located in the vertical direction or the oblique direction of the image with the second correlation determination phase adjacent to the first correlation determination phase as a center on the intermediate line. A second diagonal correlation determination unit that detects a combination of real pixels having the highest correlation among the real pixel combinations, and the interpolation direction determination unit detects the first diagonal correlation determination unit detected by the first diagonal correlation determination unit. The interpolation direction is determined based on the combination of real pixels and the combination of real pixels detected by the second oblique correlation determination unit.

更に、本発明に係る補間信号処理回路は、前記第1の走査線上において前記第1の相関判定位相と同一の水平位置にある第3の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第3の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第3の斜め相関判定手段と、前記第2の走査線上において前記第1および第3の相関判定位相と同一の水平位置にある第4の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第4の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第4の斜め相関判定手段とを更に具備し、前記補間方向決定手段が、前記第1の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせとともに、前記第3および第4の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて前記補間方向を決定することを特徴としている。   Furthermore, the interpolation signal processing circuit according to the present invention is configured such that the image is vertically or obliquely centered on a third correlation determination phase at the same horizontal position as the first correlation determination phase on the first scanning line. A third diagonal correlation determining means for detecting a combination of real pixels having the highest correlation among the combinations of at least two real pixels positioned at the third position and real pixels positioned in the third correlation determination phase; At least two real pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the fourth correlation determination phase at the same horizontal position as the first and third correlation determination phases on the two scanning lines; and And a fourth diagonal correlation determining means for detecting a combination of real pixels having the highest correlation among combinations with real pixels located in the fourth correlation determination phase, Determining the interpolation direction based on the combination of real pixels detected by the first diagonal correlation determination unit and the combination of real pixels detected by the third and fourth diagonal correlation determination units. It is a feature.

更に、本発明に係る補間信号処理回路は、前記中間ライン上において前記第1の相関判定位相に隣接する第2の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第2の斜め相関判定手段と、前記第1の走査線上において前記第2の相関判定位相と同一の水平位置にある第5の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第5の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第5の斜め相関判定手段と、前記第2の走査線上において前記第2および第5の相関判定位相と同一の水平位置にある第6の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第6の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第6の斜め相関判定手段とを更に具備し、前記補間方向決定手段が、前記第1の相関判定手段、前記第3の斜め相関判定手段および前記第4の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせとともに、前記第2の斜め相関判定手段、前記第5の斜め相関判定手段および前記第6の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて前記補間方向を決定することを特徴としている。   Furthermore, the interpolation signal processing circuit according to the present invention includes at least two points located in the vertical direction or the oblique direction of the image with the second correlation determination phase adjacent to the first correlation determination phase as a center on the intermediate line. A second diagonal correlation determination unit that detects a combination of real pixels having the highest correlation among the actual pixel combinations; and a second diagonal correlation determination unit that is in the same horizontal position as the second correlation determination phase on the first scanning line. An actual pixel having the highest correlation among the combinations of at least two real pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image centering on the correlation determination phase of 5 and the real pixels located in the fifth correlation determination phase And a sixth correlation determination position at the same horizontal position as the second and fifth correlation determination phases on the second scanning line. The combination of real pixels having the highest correlation among the combinations of at least two real pixels located in the vertical direction or oblique direction of the image with respect to the center and real pixels located in the sixth correlation determination phase is detected. And a sixth diagonal correlation determination unit, wherein the interpolation direction determination unit detects the actual detected by the first correlation determination unit, the third diagonal correlation determination unit, and the fourth diagonal correlation determination unit. The interpolation direction is determined based on a combination of pixels and a combination of the real pixels detected by the second diagonal correlation determination unit, the fifth diagonal correlation determination unit, and the sixth diagonal correlation determination unit. It is a feature.

本発明の第1の実施例に係る補間信号処理回路の構成を示す概略図。1 is a schematic diagram showing the configuration of an interpolation signal processing circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係る補間信号処理回路の構成を示す回路図。1 is a circuit diagram showing a configuration of an interpolation signal processing circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the interpolation signal processing method which the interpolation signal processing circuit based on 1st Example of this invention performs. 本発明の第1の実施例に係る補間信号処理方法の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the interpolation signal processing method which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係る補間信号処理回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the interpolation signal processing circuit which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法の示す第1の説明図。The 1st explanatory view which shows the interpolation signal processing method which the interpolation signal processing circuit concerning the 2nd example of the present invention performs. 本発明の第2の実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法の示す第2の説明図。The 2nd explanatory view showing the interpolation signal processing method which the interpolation signal processing circuit concerning the 2nd example of the present invention performs. 本発明の第2の実施例に係る補間信号処理方法の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the interpolation signal processing method which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に係る補間信号処理回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the interpolation signal processing circuit which concerns on 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法を示す第1の説明図。The 1st explanatory view showing the interpolation signal processing method which the interpolation signal processing circuit concerning the 3rd example of the present invention performs. 本発明の第3の実施例に係る補間信号処理回路が行う補間信号処理方法を示す第2の説明図。The 2nd explanatory view showing the interpolation signal processing method which the interpolation signal processing circuit concerning the 3rd example of the present invention performs. 本発明の第3の実施例に係る補間信号処理方法の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the interpolation signal processing method which concerns on 3rd Example of this invention. 従来の補間信号処理方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the conventional interpolation signal processing method.

符号の説明Explanation of symbols

1…フィールドメモリ制御部
2…フィールドメモリ
3、14…ラインメモリ制御部
4、5、15、21、22…ラインメモリ
6a〜e、7a〜e、16、23a〜e、24a〜e、25、26…レジスタ
8、27、28…斜め相関判定部
9…補間位相生成部
10、17、29…補間制御部
11、12、18、19…参照画素出力部
13、20…補間画素生成部
101…入力信号生成部
102…補間信号生成部
103…表示信号生成部
104〜106…入力端子
107…出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Field memory control part 2 ... Field memory 3, 14 ... Line memory control part 4, 5, 15, 21, 22 ... Line memory 6a-e, 7a-e, 16, 23a-e, 24a-e, 25, 26: Registers 8, 27, 28 ... Oblique correlation determination unit 9: Interpolation phase generation units 10, 17, 29 ... Interpolation control units 11, 12, 18, 19 ... Reference pixel output units 13, 20 ... Interpolation pixel generation unit 101 ... Input signal generation unit 102 ... interpolation signal generation unit 103 ... display signal generation units 104 to 106 ... input terminal 107 ... output terminal

Claims (6)

複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、補間位相に隣接する少なくとも1点の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを前記相関判定位相ごとに検出する斜め相関判定手段と、
前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、
前記補間位相に対して前記補間方向に位置する少なくとも2点の画素を参照画素として、この参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、
前記参照画素出力手段から前記参照画素の画素値が入力され、この参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴とする補間信号処理回路。
Correlation of at least one point adjacent to the interpolation phase in an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals with respect to the vertical direction and a plurality of actual pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines. An oblique correlation determination unit that detects, for each correlation determination phase, a combination of real pixels having the highest correlation among the combinations of actual pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the determination phase as a center;
Interpolation direction determining means for determining an interpolation direction based on the combination of the real pixels detected by the oblique correlation determining means;
A reference pixel output means for outputting a pixel value of the reference pixel using at least two pixels located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase as reference pixels;
The pixel value of the reference pixel is input from the reference pixel output means, and the pixel value of the interpolation pixel in the interpolation phase is obtained by weighting the pixel value of the reference pixel with respect to the distance between the reference pixel and the interpolation phase. An interpolation signal processing circuit comprising interpolation pixel generation means for calculating a value.
複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、前記一定間隔で互いに対向する第1および第2の走査線の中間に位置する中間ライン上の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する斜め相関判定手段と、
前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、
前記第1の走査線上において補間位相に対して前記補間方向に位置する実画素を第1の参照画素とし、前記第2の走査線上において前記補間位相に対して前記補間方向に位置する実画素を第2の参照画素として、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、
前記参照画素出力手段から前記第1および第2の参照画素の画素値が入力され、この第1および第2の参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴とする補間信号処理回路。
In an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals with respect to the vertical direction, and a plurality of real pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines, the first and A combination of real pixels having the highest correlation among a combination of at least two real pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image with the correlation determination phase on the intermediate line located in the middle of the second scanning line as the center An oblique correlation determination means for detecting
Interpolation direction determining means for determining an interpolation direction based on the combination of the real pixels detected by the oblique correlation determining means;
An actual pixel located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on the first scanning line is defined as a first reference pixel, and an actual pixel located in the interpolation direction with respect to the interpolation phase on the second scanning line Reference pixel output means for outputting the pixel values of the first and second reference pixels as a second reference pixel;
Pixel values of the first and second reference pixels are input from the reference pixel output means, and weights related to the distances between the first and second reference pixels and the interpolation phase are set to the first and second reference pixels. An interpolation signal processing circuit comprising: interpolation pixel generation means for calculating a pixel value of an interpolation pixel in the interpolation phase by being performed on a pixel value of a reference pixel.
複数の走査線が上下方向に対して一定間隔おきに平行に配置され、この複数の走査線の各々の上に複数の実画素が配置された画像において、前記一定間隔で互いに対向する第1および第2の走査線の中間に位置する中間ライン上の第1の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第1の斜め相関判定手段と、
前記斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて補間方向を決定する補間方向決定手段と、
前記第1の走査線上において補間位相に対して前記補間方向に位置する第1の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出し、前記第2の走査線上において前記補間位相に対して前記補間方向に位置する第2の参照画素の画素値を実画素の画素値を用いて算出して、この第1および第2の参照画素の画素値を出力する参照画素出力手段と、
前記参照画素出力手段から前記第1および第2の参照画素の画素値が入力され、この第1および第2の参照画素と前記補間位相との距離に関連した重み付けを前記第1および第2の参照画素の画素値に行うことにより、前記補間位相における補間画素の画素値を算出する補間画素生成手段とを具備することを特徴とする補間信号処理回路。
In an image in which a plurality of scanning lines are arranged in parallel at regular intervals with respect to the vertical direction, and a plurality of real pixels are arranged on each of the plurality of scanning lines, the first and Of the combinations of at least two real pixels located in the vertical direction or diagonal direction of the image with the first correlation determination phase on the intermediate line located in the middle of the second scanning line as the center, the highest correlation is obtained. First oblique correlation determination means for detecting a combination of pixels;
Interpolation direction determining means for determining an interpolation direction based on the combination of the real pixels detected by the oblique correlation determining means;
A pixel value of a first reference pixel located in the interpolation direction with respect to an interpolation phase on the first scanning line is calculated using a pixel value of an actual pixel, and the interpolation phase on the second scanning line is calculated with respect to the interpolation phase. Calculating a pixel value of a second reference pixel located in the interpolation direction using a pixel value of an actual pixel, and outputting a pixel value of the first and second reference pixels;
Pixel values of the first and second reference pixels are input from the reference pixel output means, and weights related to the distances between the first and second reference pixels and the interpolation phase are set to the first and second reference pixels. An interpolation signal processing circuit comprising: interpolation pixel generation means for calculating a pixel value of an interpolation pixel in the interpolation phase by being performed on a pixel value of a reference pixel.
前記中間ライン上において前記第1の相関判定位相に隣接する第2の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第2の斜め相関判定手段を更に具備し、
前記補間方向決定手段が、前記第1の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせとともに、前記第2の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて前記補間方向を決定することを特徴とする請求項3記載の補間信号処理回路。
Among the combinations of at least two real pixels located in the vertical direction or the oblique direction of the image with the second correlation determination phase adjacent to the first correlation determination phase as the center on the intermediate line, the highest correlation is obtained. A second oblique correlation determination unit for detecting a combination of real pixels;
The interpolation direction determination unit determines the interpolation direction based on the combination of the real pixels detected by the second diagonal correlation determination unit and the combination of the real pixels detected by the first diagonal correlation determination unit. The interpolated signal processing circuit according to claim 3.
前記第1の走査線上において前記第1の相関判定位相と同一の水平位置にある第3の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第3の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第3の斜め相関判定手段と、
前記第2の走査線上において前記第1および第3の相関判定位相と同一の水平位置にある第4の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第4の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第4の斜め相関判定手段とを更に具備し、
前記補間方向決定手段が、前記第1の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせとともに、前記第3および第4の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて前記補間方向を決定することを特徴とする請求項3記載の補間信号処理回路。
On the first scanning line, at least two real pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the third correlation determination phase at the same horizontal position as the first correlation determination phase as the center, and the first 3rd diagonal correlation determination means which detects the combination of the real pixel with the highest correlation among the combinations with the real pixel located in 3 correlation determination phases;
On the second scanning line, at least two actual pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the fourth correlation determination phase being at the same horizontal position as the first and third correlation determination phases. And a fourth diagonal correlation determination means for detecting a combination of real pixels having the highest correlation among the combinations of real pixels located in the fourth correlation determination phase,
The interpolation direction determining means is based on the combination of the real pixels detected by the first diagonal correlation determination means and the interpolation direction based on the combination of the real pixels detected by the third and fourth diagonal correlation determination means. The interpolation signal processing circuit according to claim 3, wherein the interpolation signal processing circuit is determined.
前記中間ライン上において前記第1の相関判定位相に隣接する第2の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素の組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第2の斜め相関判定手段と、
前記第1の走査線上において前記第2の相関判定位相と同一の水平位置にある第5の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第5の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第5の斜め相関判定手段と、
前記第2の走査線上において前記第2および第5の相関判定位相と同一の水平位置にある第6の相関判定位相を中心として前記画像の上下方向または斜め方向に位置する少なくとも2点の実画素と前記第6の相関判定位相に位置する実画素との組み合わせのうち、最も相関の高い実画素の組み合わせを検出する第6の斜め相関判定手段とを更に具備し、
前記補間方向決定手段が、前記第1の相関判定手段、前記第3の斜め相関判定手段および前記第4の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせとともに、前記第2の斜め相関判定手段、前記第5の斜め相関判定手段および前記第6の斜め相関判定手段が検出した前記実画素の組み合わせに基づいて前記補間方向を決定することを特徴とする請求項5記載の補間信号処理回路。
Among the combinations of at least two real pixels located in the vertical direction or the oblique direction of the image with the second correlation determination phase adjacent to the first correlation determination phase as the center on the intermediate line, the highest correlation is obtained. Second oblique correlation determination means for detecting a combination of real pixels;
On the first scanning line, at least two real pixels positioned in the vertical direction or diagonal direction of the image with the fifth correlation determination phase at the same horizontal position as the second correlation determination phase as the center, and the first 5th diagonal correlation determination means which detects the combination of the real pixel with the highest correlation among the combinations with the real pixel located in the correlation determination phase of 5;
On the second scanning line, at least two real pixels positioned in the vertical direction or the diagonal direction of the image with the sixth correlation determination phase being at the same horizontal position as the second and fifth correlation determination phases. And a sixth diagonal correlation determination means for detecting a combination of real pixels having the highest correlation among the combinations of real pixels located in the sixth correlation determination phase,
The interpolation direction determination means includes the second diagonal correlation determination means together with the combination of the real pixels detected by the first correlation determination means, the third diagonal correlation determination means, and the fourth diagonal correlation determination means. 6. The interpolation signal processing circuit according to claim 5, wherein the interpolation direction is determined based on a combination of the real pixels detected by the fifth diagonal correlation determination unit and the sixth diagonal correlation determination unit.
JP2003432243A 2003-12-26 2003-12-26 Interpolation signal processing circuit Pending JP2005192005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003432243A JP2005192005A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Interpolation signal processing circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003432243A JP2005192005A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Interpolation signal processing circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005192005A true JP2005192005A (en) 2005-07-14

Family

ID=34790005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003432243A Pending JP2005192005A (en) 2003-12-26 2003-12-26 Interpolation signal processing circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005192005A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008252450A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Toshiba Corp Device and method for interpolating video signal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008252450A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Toshiba Corp Device and method for interpolating video signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6647062B2 (en) Method and apparatus for detecting motion and absence of motion between odd and even video fields
US8290308B2 (en) Program, apparatus and method for determining interpolation method
EP1811454A2 (en) Edge area determining apparatus and edge area determining method
US8319889B2 (en) Frame rate conversion apparatus and method
US8615036B2 (en) Generating interpolated frame of video signal with enhancement filter
JPH11220701A (en) Scanning line conversion device and flicker removing device
JP2004032708A (en) Apparatus for detecting image angle and scanning line interpolating apparatus having the same
JPH07288778A (en) Method and device for detecting interpolation line
KR20030069277A (en) An apparatus and method for frame rate conversion
US6417887B1 (en) Image display processing apparatus and method for converting an image signal from an interlaced system to a progressive system
WO2012157618A1 (en) Video-signal processing device and display device
US5831684A (en) Subpicture image signal vertical compression circuit
JP5241632B2 (en) Image processing circuit and image processing method
JP2005192005A (en) Interpolation signal processing circuit
US8345161B2 (en) Signal processing device, and image output device
JP5106893B2 (en) Display device
US7250981B2 (en) Video signal processor and video signal processing method which interpolate a video signal using an interpolation factor based on phase information of a selected clock
KR100531382B1 (en) Method of fixing sampling phase in Analog-Digital Converter and Apparatus of the same
US8000552B2 (en) Image scaling method and related apparatus
JP2009077029A (en) Signal converter and signal conversion method
JP3699060B2 (en) Video signal processing apparatus, video signal processing method, program for realizing the method, and recording medium
JP2007019708A (en) Image processing apparatus
JPH11338408A (en) Scan converter
JP2003018397A (en) Image processing unit and its method
JP2003274371A (en) Device and method for image processing, and recording medium and program

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050428

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050606