JP2008124909A - 走査線補間装置および走査線補間方法 - Google Patents

走査線補間装置および走査線補間方法 Download PDF

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Abstract

【課題】斜め補間処理の誤動作による画質劣化を抑えながらも、斜め補間処理の効果が十分に発揮されるような走査線補間装置を提供すること。
【解決手段】補間処理部は、斜め補間処理によって補間対象画素の画素値を決定する。補間値制限部は、補間処理部によって決定された画素値を、補間対象画素の上下に隣接する2つの画素の画素値の間の値になるように補正する。交差領域検出部は、水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値を示す曲線と補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値を示す曲線とが交差する水平位置の近傍の領域である交差領域に補間対象画素が位置するか否かを判定する。選択部は、交差領域検出部の判定結果に応じて、補間処理部によって決定された画素値または補間値制限部によって補正された画素値を選択的に補間映像信号として出力する。
【選択図】図1

Description

本発明は、走査線の補間処理を行うための走査線補間装置および走査線補間方法に関する。
従来、インターレース(追越)走査された映像信号をプログレッシブ(順次)走査された映像信号に変換する等の走査線の補間処理を行うための走査線補間装置において、補間対象画素の斜め方向に位置する少なくとも2画素の相関に基づいて補間対象画素の画素値を決定する機能(以下、斜め補間機能と称す)を有する走査線補間装置が存在する。斜め補間機能を有する走査線補間装置によれば、斜めエッジを適切に再現することができる。
上記のような斜め補間機能を有する走査線補間装置において、斜め補間処理による誤動作が発生したときの画質劣化を抑えるために、斜め補間処理によって決定された画素値が上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れている場合に、当該画素値が上下の隣接画素の画素値の間の範囲に収まるように画素値を補正するものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−185934号公報
図10は、上記のような、斜め補間処理によって決定された画素値を補正する機能を備えた従来の走査線補間装置の構成を示すブロック図である。
図10において、補間処理部10は、補間対象画素より1つ上の走査線の映像信号(以下、上ライン映像信号と称す)と、補間対象画素より1つ下の走査線の映像信号(以下、下ライン映像信号と称す)に基づいて、補間対象画素の斜め方向に位置する2画素の相関に基づいて補間対象画素の画素値を決定する。
補間値制限部12は、補間処理部10によって決定された画素値と上ライン映像信号と下ライン映像信号に基づいて、補間処理部10によって決定された画素値が補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れているか否かを判断する。補間処理部10によって決定された画素値が補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れている場合には、補間値制限部12は、補間処理部10によって決定された画素値が上下の隣接画素の画素値の間の範囲に収まるように、補間処理部10によって決定された画素値を補正し、補正後の画素値を補正映像信号として出力する。補間処理部10によって決定された画素値が補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れていない場合には、補間値制限部12は、補間処理部10によって決定された画素値を補正することなく補正映像信号として出力する。
図11は、斜めエッジ(斜め方向に走る色の境界線)を有する映像信号における上ライン映像信号と下ライン映像信号と望ましい補間映像信号との関係を示している。ここで、斜め補間処理による誤動作により、補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れた画素値(例えば図11の“誤った補間値”)が補間処理部10から出力された場合には、その画素値は、補間値制限部12によって、図11の矢印が示すように補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲に収まるように補正される(例えば補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の平均値に補正される)。このようにして、誤った補間値は、望ましい補間値に近づくように補正されるので、斜め補間処理による誤動作が発生したときの画質劣化を抑えることができる。
しかしながら、本発明の発明者の観察および研究により、図10に示す従来の走査線補間装置では特定のケースにおいて斜め補間処理の効果が発揮されないことが判明した。
図12は、斜め線(斜め方向に走る細い線を指し、前述の斜めエッジとは区別される)を有する映像信号における上ライン映像信号と下ライン映像信号と望ましい補間映像信号との関係を示している。この場合、望ましい補間映像信号を示す曲線の一部分が、補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れることになる。したがって、この部分(図12の“誤動作範囲”の部分)に関しては、たとえ補間処理部10から正常な画素値が出力されたとしても、補間値制限部12によって、図12の矢印が示すように補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲に収まるように画素値が誤って補正されてしまうことになる。
具体例として、図13Aのように走査線Aの映像信号(上ライン映像信号)と走査線Cの映像信号(下ライン映像信号)に基づく走査線補間処理によって走査線Bの映像信号(補間映像信号)を生成する場合について説明する。図13Bの走査線Bは、補間処理部10から出力される画素値を示している。ここで、画素B2の画素値は、斜め補間処理の誤動作によって誤った値となっており、その他の画素値は正常な値となっているものとする。図13Cの走査線Bは、補間値制限部12から出力される画素値を示している。画素B2の画素値は、補間値制限部12によって、画素B2の上下の隣接画素(すなわち画素A2および画素C2)の画素値の間の範囲に収まるように補正されるので、理想的な値に近づくことになる。しかしながら、画素B6の画素値は、補間値制限部12によって、画素B6の上下の隣接画素(すなわち画素A6および画素C6)の画素値の間の範囲に収まるように誤って補正されてしまう。その結果、図13Cに示すように、斜め線が正常に補間されない。
それゆえに本発明は、斜め補間処理の誤動作による画質劣化を抑えながらも、斜め補間処理の効果が十分に発揮されるような走査線補間装置および走査線補間方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号は、本発明の理解を助けるために図面との対応関係の一例を示しているに過ぎず、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
本発明の走査線補間装置は、補間対象画素(Pi)の斜め方向に位置する少なくとも2画素の画素値に基づいて補間対象画素の画素値を決定する補間処理手段(10)と、前記補間処理手段によって決定された画素値が、補間対象画素の上下に隣接する2つの画素(Pu,Pd)の画素値の間の範囲外に存在する場合に、補間対象画素の画素値が補間対象画素の上下に隣接する2つの画素の画素値の間の値になるように、前記補間処理手段によって決定された画素値を補正する補間値制限手段(12)と、補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値および補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値に基づいて、前記補間処理手段によって決定された画素値または前記補間値制限手段によって補正された画素値を選択的に補間映像信号として出力することによって前記補間値制限手段の誤動作を防止する誤動作防止手段(14,16)とを備える。
前記誤動作防止手段は、水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値を示す曲線と補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値を示す曲線とが交差する水平位置の近傍の領域である交差領域に補間対象画素が位置するか否かを判定する交差領域検出手段(14)と、前記交差領域検出手段の判定結果に応じて、前記交差領域に位置しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限手段によって補正された画素値を補間映像信号として出力し、前記交差領域に位置すると判定された補間対象画素については前記補間処理手段によって決定された画素値を補間映像信号として出力する選択手段(16)とを含んでいてもよい。
前記交差領域検出手段は、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の左手に位置する第1画素(Pul)の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第1画素と同じ水平位置に位置する第2画素(Pdl)の画素値を減算した結果の値である第1減算結果値(L)の符号と、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の右手に位置する第3画素(Pur)の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第3画素と同じ水平位置に位置する第4画素(Pdr)の画素値を減算した結果の値である第2減算結果値(R)の符号が同じか否かを判定し、前記第1減算結果値の符号と前記第2減算結果値の符号が同じであれば、前記交差領域に補間対象画素が位置しないと判定してもよい。
前記交差領域検出手段は、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定してもよい。
前記交差領域検出手段は、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であり、なおかつ前記第1画素と前記第3画素の差分の絶対値と前記第2画素と前記第4画素の差分の絶対値の両方が0より大きな第2の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定してもよい。
前記誤動作防止手段は、補間対象画素の近傍に斜めエッジではなく斜め線が存在するか否かを判定する斜め線検出手段と、前記斜め線検出手段の検出結果に応じて、その近傍に斜め線が存在しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限手段によって補正された画素値を補間映像信号として出力し、その近傍に斜め線が存在すると判定された補間対象画素については前記補間処理手段によって決定された画素値を補間映像信号として出力する選択手段とを含んでいてもよい。
本発明の走査線補間方法は、補間対象画素(Pi)の斜め方向に位置する少なくとも2画素の画素値に基づいて補間対象画素の画素値を決定する補間処理ステップと、前記補間処理ステップにおいて決定された画素値が、補間対象画素の上下に隣接する2つの画素(Pu,Pd)の画素値の間の範囲外に存在する場合に、補間対象画素の画素値が補間対象画素の上下に隣接する2つの画素の画素値の間の値になるように、前記補間処理ステップにおいて決定された画素値を補正する補間値制限ステップと、補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値および補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値に基づいて、前記補間処理ステップにおいて決定された画素値または前記補間値制限ステップにおいて補正された画素値を選択的に補間映像信号として出力することによって前記補間値制限ステップにおける誤動作を防止する誤動作防止ステップとを備える。
前記誤動作防止ステップは、水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値を示す曲線と補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値を示す曲線とが交差する水平位置の近傍の領域である交差領域に補間対象画素が位置するか否かを判定する交差領域検出ステップと、前記交差領域検出ステップの判定結果に応じて、前記交差領域に位置しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限手段によって補正された画素値を補間映像信号として出力し、前記交差領域に位置すると判定された補間対象画素については前記補間処理手段によって決定された画素値を補間映像信号として出力する選択ステップとを含んでいてもよい。
前記交差領域検出ステップにおいて、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の左手に位置する第1画素(Pul)の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第1画素と同じ水平位置に位置する第2画素(Pdl)の画素値を減算した結果の値である第1減算結果値(L)の符号と、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の右手に位置する第3画素(Pur)の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第3画素と同じ水平位置に位置する第4画素(Pdr)の画素値を減算した結果の値である第2減算結果値(R)の符号が同じか否かを判定し、前記第1減算結果値の符号と前記第2減算結果値の符号が同じであれば、前記交差領域に補間対象画素が位置しないと判定してもよい。
前記交差領域検出ステップにおいて、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定してもよい。
前記交差領域検出ステップにおいて、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であり、なおかつ前記第1画素と前記第3画素の差分の絶対値と前記第2画素と前記第4画素の差分の絶対値の両方が0より大きな第2の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定してもよい。
前記誤動作防止ステップは、補間対象画素の近傍に斜めエッジではなく斜め線が存在するか否かを判定する斜め線検出ステップと、前記斜め線検出ステップの検出結果に応じて、その近傍に斜め線が存在しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限ステップにおいて補正された画素値を補間映像信号として出力し、その近傍に斜め線が存在すると判定された補間対象画素については前記補間処理ステップにおいて決定された画素値を補間映像信号として出力する選択ステップとを含んでいてもよい。
本発明によれば、斜め補間処理の誤動作による画質劣化を抑えながらも、斜め補間処理の効果が十分に発揮されるような走査線補間装置および走査線補間方法を提供することができる。
図1は本発明の一実施形態にかかる走査線補間装置の構成を示すブロック図である。
図1において、走査線補間装置は、補間処理部10と、補間値制限部12と、交差領域検出部14と、選択部16とを備えている。
補間処理部10は、上ライン映像信号と下ライン映像信号に基づいて、補間対象画素の斜め方向に位置する2画素の相関に基づいて補間対象画素の画素値を決定する。
なお、上記のような補間対象画素の斜め方向に位置する2画素の相関に基づく補間処理自体は公知の技術であり、従来、斜め補間処理方法として種々の方法が考えられている。補間処理部10は、それらのうちのいずれの方法を用いても構わない。
図2に、補間処理部10の構成の一例を示す。図2において、角度・相関検出部101は、補間対象画素の斜め方向に位置する2画素の相関に基づいて斜めエッジまたは斜め線の角度を検出し、さらに検出された角度に対応する2画素の相関の確からしさを算出する。斜め補間処理部102は、角度・相関検出部101によって検出された角度に対応する2画素の画素値に基づいて補間対象画素の画素値を決定する。垂直補間処理部103は、補間対象画素の上下に隣接する2画素の画素値に基づいて補間対象画素の画素値を決定する。混合部104は、斜め補間処理部102によって得られる補間値(斜め補間値)と、垂直補間処理部103によって得られる補間値(垂直補間値)を、角度・相関検出部101によって算出された相関の確からしさに応じた比率で混合する。なお、相関の確からしさの算出方法は公知の任意の算出方法を用いることができる。例えば、前述の特許文献1のように、検出された角度に対応する2画素の相関の確からしさとして、斜め方向の2画素の画素値の差分の絶対値に応じて、斜め補間値と垂直補間値とを混合してもよい。
補間値制限部12は、補間処理部10によって決定された画素値と上ライン映像信号と下ライン映像信号に基づいて、補間処理部10によって決定された画素値が補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れているか否かを判断する。補間処理部10によって決定された画素値が補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れている場合には、補間値制限部12は、補間対象画素の画素値が上下の隣接画素の画素値の間の範囲に収まるように、補間処理部10によって決定された画素値を補正して出力する。補間処理部10によって決定された画素値が補間対象画素の上下の隣接画素の画素値の間の範囲から外れていない場合には、補間値制限部12は、補間処理部10によって決定された画素値を補正することなくそのまま出力する。
交差領域検出部14および選択部16は、補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値および補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値に基づいて、補間処理部10によって決定された画素値または補間値制限部12によって補正された画素値を選択的に補間映像信号として出力することによって、図12に示したような補間値制限部12の誤動作を防止する誤動作防止手段として機能する。
交差領域検出部14は、水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値を示す曲線と補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値を示す曲線とが交差する水平位置の近傍の領域(図12の誤動作範囲に相当。以下では、この領域を交差領域と称する。)に補間対象画素が位置するか否かを判定し、この判定結果を示す信号を出力する。交差領域検出部14の具体的な動作については後述する。
選択部16は、交差領域検出部14の判定結果に応じて、補間処理部10から出力される画素値または補間値制限部12から出力される画素値のいずれか一方を選択して補間映像信号として出力する。より具体的には、交差領域検出部14によって補間対象画素が交差領域に位置しないと判定された場合には、選択部16は、補間値制限部12から出力される画素値を補間映像信号として出力し、交差領域検出部14によって補間対象画素が交差領域に位置すると判定された場合には、選択部16は、補間処理部10から出力される画素値を補間映像信号として出力する。
このような構成により、交差領域に位置する補間対象画素については補間値制限部12の処理対象から除外され、それ以外の補間対象画素については補間値制限部12の処理対象となる。したがって、斜め補間処理の誤動作による画質劣化を抑えながらも、斜め補間処理の効果が十分に発揮される。
次に、図3を参照して、交差領域検出部14の具体的な動作を説明する。
交差領域検出部14は、補間対象画素Piの真上の画素Puより左手にm個目(mは自然数)の画素Pulの画素値から、画素Pdより左手にm個目の画素Pdlの画素値を減算して差分Lを求める。同様にして、補間対象画素Piの真上の画素Puより右手にn個目(nは自然数)の画素Purの画素値から、画素Pdより右手にn個目の画素Pdrの画素値を減算して差分Rを求める。さらに、交差領域検出部14は、こうして算出した差分Lと差分Rの符号が同じか否かを判定し、両者の符号が同じであれば、補間対象画素Piは交差領域に位置しないと判定し、両者の符号が異なっていれば、補間対象画素Piは交差領域に位置すると判定する。なお、mとnは同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。mとnの値としては、映像信号のフォーマットや補間処理部10の構成などに応じて最適な値を採用すればよい。さらには、例えば図2の角度・相関検出部101によって検出される角度に応じて、mとnの値を適応的に変化させてもよい。
図4は、斜め線を有する映像信号における上ライン映像信号と下ライン映像信号と望ましい補間映像信号との関係を示している。横軸は画素の水平位置を示しており、縦軸は画素値を示している。なお、図4では便宜上、映像信号を連続的な曲線で表している。図4の例では、差分L(すなわち画素Pulの画素値から画素Pdlの画素値を減算した結果の値)の符号は負であり、差分R(すなわち画素Purの画素値から画素Pdrの画素値を減算した結果の値)の符号も負である。よって、交差領域検出部14は、補間対象画素Piが交差領域に位置しないと判定し、その結果、補間値制限部12から出力される画素値(すなわち図4の矢印のように画素Puと画素Pdの間の値となるように補正された画素値)が、補間映像信号として選択部16から出力される。
一方、図5の例では、差分L(すなわち画素Pulの画素値から画素Pdlの画素値を減算した結果の値)の符号は負であり、差分R(すなわち画素Purの画素値から画素Pdrの画素値を減算した結果の値)の符号は正である。よって、交差領域検出部14は、補間対象画素Piが交差領域に位置すると判定し、その結果、補間処理部10から出力される画素値(ここでは正常な画素値)が、補間値制限部12によって補正されることなくそのまま、補間映像信号として選択部16から出力される。
具体例として、図13Aのように走査線Aの映像信号(上ライン映像信号)と走査線Cの映像信号(下ライン映像信号)に基づく走査線補間処理によって走査線Bの映像信号(補間映像信号)を生成する場合について説明する。この場合、補間処理部10から出力される画素値は、図13Bの走査線Bのようになる。ここで、画素B2の画素値は、斜め補間処理の誤動作によって誤った値となっており、その他の画素値は正常な値となっているものとする。一方、補間値制限部12から出力される画素値は、図13Cの走査線Bのようになる。図13Cでは、画素B2の画素値は、補間値制限部12によって、画素B2の上下の隣接画素(すなわち画素A2および画素C2)の画素値の間の範囲に収まるように補正されるので、図13Bの場合よりも理想的な値に近づいている。しかしながら、画素B6の画素値は、補間値制限部12によって、画素B6の上下の隣接画素(すなわち画素A6および画素C6)の画素値の間の範囲に収まるように誤って補正されている。
ここで一例として、交差領域検出部14は、補間対象画素Piの真上の画素Puより左手に2個目の画素Pulの画素値から、画素Pdより左手に2個目の画素Pdlの画素値を減算して差分Lを求め、補間対象画素Piの真上の画素Puより右手に2個目の画素Purの画素値から、画素Pdより右手に2個目の画素Pdrの画素値を減算して差分Rを求めるものと仮定する。この場合、交差領域検出部14は、画素B5,B6,B7については交差領域に位置すると判定し、画素B1,B2,B3,B4,B8,B9,B10,B11については交差領域に位置しないと判定することになる。その結果、選択部16は、画素B5,B6,B7については補間処理部10から出力される画素値(すなわち図13Bの画素B5,B6,B7)を選択し、画素B1,B2,B3,B4,B8,B9,B10,B11については補間値制限部12から出力される画素値(すなわち図13Cの画素B1,B2,B3,B4,B8,B9,B10,B11)を選択する。その結果、選択部16から出力される補間映像信号は、図6の走査線Bのようになる。
以上のように、本実施形態によれば、斜め補間処理の誤動作による画質劣化を抑えながらも、斜め補間処理の効果が十分に発揮されるような走査線補間が可能となる。
なお、本実施形態では、前述のように、交差領域検出部14は、差分Lと差分Rの符号が同じか否かを判定し、両者の符号が同じであれば、補間対象画素Piは交差領域に位置しないと判定し、両者の符号が異なっていれば、補間対象画素Piは交差領域に位置すると判定する。この場合、例えば図4において、仮に画素Pdlの画素値が画素Pulの画素値よりもわずかに小さい場合には、補間対象画素Piが交差領域に位置すると判定されてしまい、誤った画素値が補正されることなくそのまま補間映像信号として出力されてしまうことになる。そこで、そのような事態を回避するために、交差領域検出部14は、差分Lと差分Rの符号が同じか否かを判定するだけでなく、さらに差分Lと差分Rの絶対値がいずれも閾値S1(S1は0よりも大きな値)以上かどうかを判定することによって、補間対象画素Piが交差領域に位置するか否かを判定するのが好ましい。例えば、交差領域検出部14は、差分Lと差分Rの符号が異なっており、なおかつ差分Lと差分Rの絶対値がいずれも閾値S1以上である場合には、補間対象画素Piが交差領域に位置すると判定し、その他の場合には、補間対象画素Piが交差領域に位置しないと判定してもよい。これにより、より適切な走査線補間処理が可能となる。なお、S1の値は、映像信号のフォーマットや補間処理部10の構成などに応じて最適な値を採用すればよい。
なお、さらなる変形例として、交差領域検出部14は、画素Pulの画素値と画素Purの画素値の差分(以下、差分Uと称す)の絶対値と画素Pdlの画素値と画素Pdrの画素値の差分(以下、差分Dと称す)の絶対値がいずれも閾値S2(S2は0よりも大きな値)以上かどうかをさらに判定することによって、補間対象画素Piが交差領域に位置するか否かを判定してもよい。例えば、交差領域検出部14は、差分Lと差分Rの符号が異なっており、なおかつ差分Lと差分Rの絶対値がいずれも閾値S1以上であり、なおかつ差分Uと差分Dの絶対値がいずれも閾値S2以上である場合には、補間対象画素Piが交差領域に位置すると判定し、その他の場合には、補間対象画素Piが交差領域に位置しないと判定してもよい。
例えば、上ライン映像信号と下ライン映像信号が図7,図8,図9のような場合には、補間対象画素Pi付近に斜め線は存在しないので、補間対象画素Piの画素値は、上下の隣接画素Pu,Pdの画素値の間の範囲に収まるのが望ましい。しかしながら、前述したように、差分L,差分Rの符号および絶対値だけで交差領域の判定を行うと、図7,図8,図9のいずれの場合も、差分Lと差分Rの符号が異なっており、なおかつ差分Lと差分Rの絶対値がいずれも閾値S1以上なので、補間対象画素Piが交差領域(誤動作範囲)に位置すると判定されてしまう。そうすると、仮に補間処理部10から誤った画素値が出力されたとしても、その画素値は残念ながら補正されない。
本変形例では、差分Lと差分Rの符号が異なっており、なおかつ差分Lと差分Rの絶対値がいずれも閾値S1以上であり、なおかつ差分Uと差分Dの絶対値がいずれも閾値S2以上である場合に、補間対象画素Piが交差領域に位置すると判定する。よって、図7,図8,図9のいずれの場合も、差分D(画素Pdlの画素値と画素Pdrの画素値の差分)が比較的小さい値(閾値S2未満)であるため、補間対象画素Piは交差領域に位置しないと判定される。その結果、この補間対象画素Piに対して補間値制限部12が有効に機能し、仮に補間処理部10から誤った画素値が出力されたとしても、その画素値は上下の隣接画素Pu,Pdの画素値の間の範囲に補正される。なお、S2の値は、映像信号のフォーマットや補間処理部10の構成などに応じて最適な値を採用すればよい。
なお、本実施形態では、上ライン映像信号と下ライン映像信号の2本の走査線の映像信号に基づいて補間映像信号を生成する例を説明したが、本発明はこれに限らず、3本以上の走査線の映像信号に基づいて補間映像信号を生成する場合にも本発明を適用することができる。
なお、本実施形態では、水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値を示す曲線と補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値を示す曲線とが交差する水平位置の近傍の領域である交差領域に補間対象画素が位置するか否かを判定することによって、補間値制限部12の処理対象とすべき補間対象画素と、補間値制限部12の処理対象から除外すべき補間対象画素とを判別している。しかしながら、本発明はこれに限らず、他の適当な代替手法によって、補間値制限部12の処理対象とすべき補間対象画素と、補間値制限部12の処理対象から除外すべき補間対象画素とを判別しても構わない。例えば、補間値制限部12の誤動作は、水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上(または下)の走査線上の画素の画素値を示す曲線が図12のようにV字または逆V字の形状(これは斜め線として表示される)となっているときに発生しやすいということに着目し、その近傍に斜め線が存在しないと判定された補間対象画素については補間値制限部12の処理対象とし(すなわち補間値制限部12から出力される画素値を補間映像信号として出力する)、その近傍に斜め線が存在すると判定された補間対象画素については補間値制限部12の処理対象としない(すなわち補間処理部10から出力される画素値を補間映像信号として出力する)ようにしてもよい。補間対象画素の近傍に斜め線が存在するか否かは、公知の任意の手法で検出すればよい。
本発明によれば、斜め補間処理の誤動作による画質劣化を抑えながらも、斜め補間処理の効果が十分に発揮されるような走査線補間が可能となるので、例えばインターレース走査された映像信号を順次走査された映像信号に変換する順次走査変換装置に、本発明を好適に適用することができる。
本発明の第1の実施形態にかかる走査線補間装置の構成を示すブロック図 補間処理部10の構成の一例を示すブロック図 交差領域検出部14の動作を説明するための図 補間対象画素Piが交差領域に位置しないときの走査線補間装置の動作を説明するための図 補間対象画素Piが交差領域に位置するときの走査線補間装置の動作を説明するための図 走査線補間装置によって生成される補間映像信号の具体例を示す図 変形例にかかる走査線補間装置の動作を説明するための図 変形例にかかる走査線補間装置の動作を説明するための図 変形例にかかる走査線補間装置の動作を説明するための図 従来の走査線補間装置の構成を示すブロック図 斜めエッジを有する映像信号が入力されたときの従来の走査線補間装置の動作を説明するための図 斜め線を有する映像信号が入力されたときの従来の走査線補間装置の動作を説明するための図 従来の走査線補間装置の動作を説明するための図 従来の走査線補間装置の動作を説明するための図 従来の走査線補間装置の動作を説明するための図
符号の説明
10 補間処理部
12 補間値制限部
14 交差領域検出部
16 選択部
101 角度・相関検出部
102 斜め補間処理部
103 垂直補間処理部
104 混合部

Claims (12)

  1. 補間対象画素の斜め方向に位置する少なくとも2画素の画素値に基づいて補間対象画素の画素値を決定する補間処理手段と、
    前記補間処理手段によって決定された画素値が、補間対象画素の上下に隣接する2つの画素の画素値の間の範囲外に存在する場合に、補間対象画素の画素値が補間対象画素の上下に隣接する2つの画素の画素値の間の値になるように、前記補間処理手段によって決定された画素値を補正する補間値制限手段と、
    補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値および補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値に基づいて、前記補間処理手段によって決定された画素値または前記補間値制限手段によって補正された画素値を選択的に補間映像信号として出力することによって前記補間値制限手段の誤動作を防止する誤動作防止手段とを備えた、走査線補間装置。
  2. 前記誤動作防止手段は、
    水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値を示す曲線と補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値を示す曲線とが交差する水平位置の近傍の領域である交差領域に補間対象画素が位置するか否かを判定する交差領域検出手段と、
    前記交差領域検出手段の判定結果に応じて、前記交差領域に位置しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限手段によって補正された画素値を補間映像信号として出力し、前記交差領域に位置すると判定された補間対象画素については前記補間処理手段によって決定された画素値を補間映像信号として出力する選択手段とを含むことを特徴とする、請求項1に記載の走査線補間装置。
  3. 前記交差領域検出手段は、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の左手に位置する第1画素の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第1画素と同じ水平位置に位置する第2画素の画素値を減算した結果の値である第1減算結果値の符号と、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の右手に位置する第3画素の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第3画素と同じ水平位置に位置する第4画素の画素値を減算した結果の値である第2減算結果値の符号が同じか否かを判定し、前記第1減算結果値の符号と前記第2減算結果値の符号が同じであれば、前記交差領域に補間対象画素が位置しないと判定することを特徴とする、請求項2に記載の走査線補間装置。
  4. 前記交差領域検出手段は、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定することを特徴とする、請求項3に記載の走査線補間装置。
  5. 前記交差領域検出手段は、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であり、なおかつ前記第1画素と前記第3画素の差分の絶対値と前記第2画素と前記第4画素の差分の絶対値の両方が0より大きな第2の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定することを特徴とする、請求項3または請求項4に記載の走査線補間装置。
  6. 前記誤動作防止手段は、
    補間対象画素の近傍に斜めエッジではなく斜め線が存在するか否かを判定する斜め線検出手段と、
    前記斜め線検出手段の検出結果に応じて、その近傍に斜め線が存在しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限手段によって補正された画素値を補間映像信号として出力し、その近傍に斜め線が存在すると判定された補間対象画素については前記補間処理手段によって決定された画素値を補間映像信号として出力する選択手段とを含むことを特徴とする、請求項1に記載の走査線補間装置。
  7. 補間対象画素の斜め方向に位置する少なくとも2画素の画素値に基づいて補間対象画素の画素値を決定する補間処理ステップと、
    前記補間処理ステップにおいて決定された画素値が、補間対象画素の上下に隣接する2つの画素の画素値の間の範囲外に存在する場合に、補間対象画素の画素値が補間対象画素の上下に隣接する2つの画素の画素値の間の値になるように、前記補間処理ステップにおいて決定された画素値を補正する補間値制限ステップと、
    補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値および補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値に基づいて、前記補間処理ステップにおいて決定された画素値または前記補間値制限ステップにおいて補正された画素値を選択的に補間映像信号として出力することによって前記補間値制限ステップにおける誤動作を防止する誤動作防止ステップとを備えた、走査線補間方法。
  8. 前記誤動作防止ステップは、
    水平位置を横軸として画素値を縦軸としたときに補間対象画素の上の走査線上の画素の画素値を示す曲線と補間対象画素の下の走査線上の画素の画素値を示す曲線とが交差する水平位置の近傍の領域である交差領域に補間対象画素が位置するか否かを判定する交差領域検出ステップと、
    前記交差領域検出ステップの判定結果に応じて、前記交差領域に位置しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限手段によって補正された画素値を補間映像信号として出力し、前記交差領域に位置すると判定された補間対象画素については前記補間処理手段によって決定された画素値を補間映像信号として出力する選択ステップとを含むことを特徴とする、請求項7に記載の走査線補間方法。
  9. 前記交差領域検出ステップにおいて、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の左手に位置する第1画素の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第1画素と同じ水平位置に位置する第2画素の画素値を減算した結果の値である第1減算結果値の符号と、補間対象画素の上の走査線上でかつ補間対象画素の右手に位置する第3画素の画素値から、補間対象画素の下の走査線上でかつ前記第3画素と同じ水平位置に位置する第4画素の画素値を減算した結果の値である第2減算結果値の符号が同じか否かを判定し、前記第1減算結果値の符号と前記第2減算結果値の符号が同じであれば、前記交差領域に補間対象画素が位置しないと判定することを特徴とする、請求項8に記載の走査線補間方法。
  10. 前記交差領域検出ステップにおいて、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定することを特徴とする、請求項9に記載の走査線補間方法。
  11. 前記交差領域検出ステップにおいて、第1減算結果値の符号と第2減算結果値の符号が異なっており、なおかつ前記第1減算結果値の絶対値と前記第2減算結果値の絶対値の両方が0より大きな第1の閾値以上であり、なおかつ前記第1画素と前記第3画素の差分の絶対値と前記第2画素と前記第4画素の差分の絶対値の両方が0より大きな第2の閾値以上であれば、前記交差領域に補間対象画素が位置すると判定することを特徴とする、請求項9または請求項10に記載の走査線補間方法。
  12. 前記誤動作防止ステップは、
    補間対象画素の近傍に斜めエッジではなく斜め線が存在するか否かを判定する斜め線検出ステップと、
    前記斜め線検出ステップの検出結果に応じて、その近傍に斜め線が存在しないと判定された補間対象画素については前記補間値制限ステップにおいて補正された画素値を補間映像信号として出力し、その近傍に斜め線が存在すると判定された補間対象画素については前記補間処理ステップにおいて決定された画素値を補間映像信号として出力する選択ステップとを含むことを特徴とする、請求項7に記載の走査線補間方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04364685A (ja) * 1991-06-12 1992-12-17 Toshiba Corp 走査線補間装置
JPH0823510A (ja) * 1994-07-05 1996-01-23 Sony Corp テレビジョン信号の補間回路
JP2002185934A (ja) * 2000-12-14 2002-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 走査線補間装置
JP2004193747A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Mitsubishi Electric Corp 走査線補間装置および画像表示装置並びに走査線補間方法
JP2006525713A (ja) * 2003-05-01 2006-11-09 イマジネイション テクノロジーズ リミテッド ビデオデータのデインターレーシング

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4108969B2 (ja) * 2000-12-14 2008-06-25 松下電器産業株式会社 画像角度検出装置およびそれを備えた走査線補間装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04364685A (ja) * 1991-06-12 1992-12-17 Toshiba Corp 走査線補間装置
JPH0823510A (ja) * 1994-07-05 1996-01-23 Sony Corp テレビジョン信号の補間回路
JP2002185934A (ja) * 2000-12-14 2002-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 走査線補間装置
JP2004193747A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Mitsubishi Electric Corp 走査線補間装置および画像表示装置並びに走査線補間方法
JP2006525713A (ja) * 2003-05-01 2006-11-09 イマジネイション テクノロジーズ リミテッド ビデオデータのデインターレーシング

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