JP2008193462A - Frame interpolation apparatus and frame interpolation method - Google Patents

Frame interpolation apparatus and frame interpolation method Download PDF

Info

Publication number
JP2008193462A
JP2008193462A JP2007026548A JP2007026548A JP2008193462A JP 2008193462 A JP2008193462 A JP 2008193462A JP 2007026548 A JP2007026548 A JP 2007026548A JP 2007026548 A JP2007026548 A JP 2007026548A JP 2008193462 A JP2008193462 A JP 2008193462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
interpolation
similarity
block
block pair
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.)
Granted
Application number
JP2007026548A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4347347B2 (en
Inventor
Taku Fujiwara
卓 藤原
Koji Minami
浩次 南
Toshihiro Kai
俊博 賀井
Hironobu Yasui
裕信 安井
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2007026548A priority Critical patent/JP4347347B2/en
Priority to US11/902,144 priority patent/US8218632B2/en
Publication of JP2008193462A publication Critical patent/JP2008193462A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4347347B2 publication Critical patent/JP4347347B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Television Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frame interpolation apparatus for generating an image of interpolation frame between two frames without causing blur in motion picture and judder. <P>SOLUTION: The frame interpolation apparatus is provided with a similarity calculator for calculating the similarity for each pixel block pair comprising a pixel block BLa of a first reference frame a point-symmetrical with respect to an interpolation pixel in an interpolation frame and a pixel block BLb of a second reference frame; a reference block selector for selecting a pixel block pair having the greatest similarity as a candidate block pair, and selecting a pixel block pair having the greatest similarity from among the pixel block pairs other than a pixel block having the positional relation with respect to the interpolation pixel similar to that of the candidate block as an evaluation block pair, and deciding whether the center position of the candidate block pair is selected as a reference pixel position or the reference pixel position selected one frame before is selected on the basis of the similarity between the candidate block pair and a block pair for evaluation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像信号に含まれる2枚のフレームの画像を用いて、2枚のフレームの間に存在する補間フレームの画像を生成するフレーム補間装置及びフレーム補間方法に関するものである。   The present invention relates to a frame interpolation apparatus and a frame interpolation method for generating an image of an interpolated frame existing between two frames using two frames of images included in a video signal.

液晶ディスプレイなどのホールド型ディスプレイは、1フレーム期間同じ画像を表示し続けており、画像中の物体が動いた場合に、動く物体に対する人間の目の追従が連続的に移動するのに対して、物体の移動が1フレーム単位の不連続な移動を行っているためにエッジ部分がぼやけて見える問題がある。これに対し、フレームを補間することで表示フレーム数を多くして物体の移動をスムーズにすることが考えられる。   A hold-type display such as a liquid crystal display continues to display the same image for one frame period, and when the object in the image moves, the tracking of the human eye to the moving object moves continuously, There is a problem that the edge portion looks blurry because the object moves discontinuously in units of one frame. On the other hand, it is conceivable to increase the number of display frames by interpolating frames to make the object move smoothly.

また、映画などのフィルム映像がテレビ信号に変換された素材については、両者(フィルム映像とテレビ信号)のフレーム周波数の違いから、2枚(2フィールド)又は3枚(フィールド)が同じフレームから作られた画像となっており、そのまま表示すると、動きがぼやけたり、動きがギクシャクしたジャダーが発生したりする問題がある。   In addition, for materials in which film images such as movies are converted into television signals, two (2 fields) or 3 (fields) are created from the same frame because of the difference in frame frequency between the two (film images and television signals). If the image is displayed as it is, there is a problem that the motion is blurred or judder with a jerky motion occurs.

また、同様にコンピュータ処理された映像がテレビ信号に変換された素材についても、2枚(2フィールド)が同じフレームから作られた画像であり、そのまま表示すると同様にジャダーが発生する問題がある。   Similarly, a material obtained by converting computer-processed video into a TV signal is an image in which two (2 fields) are made from the same frame.

従来のフレーム補間装置及びフレーム補間方法は、補間フレームに対して1フレーム前のフレームと同じ画像で補間する零時ホールド法か、補間フレームに対して1フレーム前の画像と1フレーム後の画像の平均画像で補間する平均値補間法などがあるが、零時ホールド法は、一定方向に動く画像に対して、滑らかな移動をしないので、依然ホールド型ディスプレイのぼやけの問題は解決されない。また、平均値補間法は、動いた画像が2重像になる問題がある。   The conventional frame interpolation apparatus and frame interpolation method is a zero hold method in which interpolation is performed with the same image as the previous frame with respect to the interpolated frame, or between the previous frame image and the next frame image with respect to the interpolated frame. Although there is an average value interpolation method for interpolating with an average image, the zero hold method does not move smoothly with respect to an image moving in a fixed direction, so the problem of blurring of the hold type display is still not solved. Further, the average value interpolation method has a problem that a moving image becomes a double image.

この改善策として、画像を複数の画素ブロックに分割し、補間フレームに対して1フレーム前のフレームを第1の参照フレームとし、補間フレームに対して1フレーム後のフレームを第2の参照フレームとし、第1の参照フレーム中にある画素ブロックと相関の最も大きい画素ブロックを第2の参照フレームから見つけ、見つかった画素ブロック対から補間フレームの画素ブロックの画像を補間するものがある(例えば、特許文献1参照)。この方法は、画素ブロック単位で補間フレームを生成するために、処理に必要なメモリ(主にはSDRAMが使用される)のデータのリード・ライトが煩雑になり、ハードウェア化が困難である問題がある。   As an improvement measure, an image is divided into a plurality of pixel blocks, a frame one frame before the interpolation frame is used as a first reference frame, and a frame one frame after the interpolation frame is used as a second reference frame. Find a pixel block having the highest correlation with the pixel block in the first reference frame from the second reference frame, and interpolate an image of the pixel block of the interpolation frame from the found pixel block pair (for example, Patent Reference 1). In this method, since an interpolation frame is generated in units of pixel blocks, data read / write in a memory (mainly SDRAM is used) necessary for processing becomes complicated, and hardware implementation is difficult. There is.

また、別の改善策として、補間フレームの補間画素に対して点対称の位置にある第一の参照フレーム上の画素と第2の参照フレーム上の画素との画素間の相関が最も大きい画素から補間フレームの補間画素を生成するものがある(例えば、特許文献2参照)。この方法では、画素単位での相関検出のため、画像の内容が異なるにも拘らず、画素間の相関が大きいと検出される場合があり、正しく補間画像が得られない場合がある。   As another improvement measure, from the pixel having the largest correlation between the pixel on the first reference frame and the pixel on the second reference frame that is point-symmetric with respect to the interpolation pixel of the interpolation frame. Some generate an interpolation pixel of an interpolation frame (see, for example, Patent Document 2). In this method, because correlation is detected in units of pixels, it may be detected that the correlation between pixels is large even though the contents of the image are different, and an interpolated image may not be obtained correctly.

特開2004−357215号公報(第9頁、第16図)JP 2004-357215 A (page 9, FIG. 16) 特開2006−129181号公報(第8頁、第3図)Japanese Patent Laying-Open No. 2006-129181 (page 8, FIG. 3)

従来のフレーム補間装置は、上記の様に構成されており、動きがぼやけたり、動きがギクシャクしたジャダーが発生したりする問題がある。また、ブロック単位で補間フレームを生成する方法では、メモリに対するデータのリード・ライトが煩雑になり、ハードウェア化が困難である問題がある。また、画素単位の相関を検出する方法では、正しく相関検出ができない問題がある。   The conventional frame interpolating apparatus is configured as described above, and there is a problem that motion is blurred or judder in which motion is jerky occurs. In addition, in the method of generating an interpolation frame in units of blocks, there is a problem that data read / write with respect to the memory becomes complicated and hardware implementation is difficult. In addition, there is a problem that the correlation cannot be detected correctly in the method of detecting the correlation in pixel units.

本発明は、
第1の参照フレームと第2の参照フレームの間の補間フレーム内の補間画素の画素値を生成するフレーム補間装置であって、
前記補間画素の位置を中心として点対称の位置にある前記第1の参照フレームの画素ブロックと前記第2の参照フレームの画素ブロックとからなる画素ブロック対、及び
上記画素ブロック対に対して、一方の画素ブロックを1画素ずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対
の一方又は双方を複数個抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された複数の画素ブロック対のそれぞれについて、2つの画素ブロックの類似度を前記2つの画素ブロック内の画素の画素値に基づいて計算する類似度計算手段と、
前記抽出手段に抽出された前記複数個のブロック対のうちで、前記類似度計算手段により計算された類似度又はそれを補正したものが最も大きい画素ブロック対を候補ブロック対として選択するとともに、前記抽出手段に抽出された前記複数個のブロック対のうちで、前記補間画素に対する相対的位置関係が、前記候補ブロック対の前記補間画素に対する相対的位置関係に比較的近いもの以外のもののうち、前記類似度又はそれを補正したものが最も大きい画素ブロック対を評価用ブロック対として選択するブロック対選択手段と、
前記候補ブロック対の類似度又はそれを補正したもの(以下、「候補類似度」と言う)と前記評価用ブロック対の類似度又はそれを補正したもの(以下、「評価用類似度」と呼ぶ)の大きさに基づき、前記候補ブロック対の信頼性を評価する信頼性評価手段と、
前記信頼性評価手段が、信頼性ありと判断した場合は、前記候補ブロック対を構成するそれぞれの画素ブロックの中心位置を参照画素位置として選択し、信頼性なしと判断した場合は、当該補間画素の参照画素位置としてそれ以前に選択した参照画素位置を選択する参照画素位置選択手段と、
前記参照画素位置選択手段により選択された参照画素位置の画素値に基づいて前記補間画素を生成する補間手段と
を備えたことを特徴とするフレーム補間装置を提供する。
The present invention
A frame interpolation device for generating a pixel value of an interpolation pixel in an interpolation frame between a first reference frame and a second reference frame,
A pixel block pair composed of a pixel block of the first reference frame and a pixel block of the second reference frame which are in point symmetry with respect to the position of the interpolation pixel, and one of the pixel block pair Extraction means for extracting a plurality of one or both of the pixel block pairs in which the pixel block is replaced with a pixel block shifted by one pixel;
For each of a plurality of pixel block pairs extracted by the extraction means, similarity calculation means for calculating the similarity between two pixel blocks based on the pixel values of the pixels in the two pixel blocks;
Among the plurality of block pairs extracted by the extracting unit, the similarity calculated by the similarity calculating unit or a pixel block pair having the largest correction is selected as a candidate block pair, and Among the plurality of block pairs extracted by the extracting means, the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel is other than the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel of the candidate block pair, Block pair selection means for selecting a pixel block pair having the largest similarity or a corrected one as a block pair for evaluation;
Similarity of the candidate block pair or a correction thereof (hereinafter referred to as “candidate similarity”) and similarity of the evaluation block pair or a correction thereof (hereinafter referred to as “evaluation similarity”) ) Based on the size of the candidate block pair, a reliability evaluation means for evaluating the reliability of the candidate block pair;
When the reliability evaluation unit determines that there is reliability, the center position of each pixel block constituting the candidate block pair is selected as a reference pixel position, and when it is determined that there is no reliability, the interpolation pixel Reference pixel position selection means for selecting a reference pixel position previously selected as a reference pixel position of
There is provided a frame interpolation device comprising: interpolation means for generating the interpolation pixel based on a pixel value at a reference pixel position selected by the reference pixel position selection means.

本発明によれば、最も類似度が大きく、従って第1の参照フレームと第2の参照フレームの間での画像の動きの量に最も近い相互間距離を有する一対の画素ブロック各々の中心に位置する画素の画素値に基づいて補間画素の画素値を決定することができるため、補間を正確に行うことができる。   According to the present invention, the position of the pixel block is located at the center of each of the pair of pixel blocks having the highest degree of similarity and thus having a mutual distance closest to the amount of image motion between the first reference frame and the second reference frame. Since the pixel value of the interpolation pixel can be determined based on the pixel value of the pixel to be interpolated, the interpolation can be performed accurately.

以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1のフレーム補間装置を示すブロック図である。図示のフレーム補間装置は、入力端子1と、遅延手段2と、抽出手段3と、類似度計算手段4と、ブロック対選択手段40と、信頼性評価手段41と、参照画素位置選択手段5と、遅延手段42と、対称位置補間手段6と、出力端子7とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a frame interpolation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The illustrated frame interpolation apparatus includes an input terminal 1, a delay unit 2, an extraction unit 3, a similarity calculation unit 4, a block pair selection unit 40, a reliability evaluation unit 41, and a reference pixel position selection unit 5. , Delay means 42, symmetrical position interpolation means 6, and output terminal 7.

入力端子1より入力された映像信号は、遅延手段2に入力され、1フレーム期間の遅延が行われ、第1の参照フレームとして抽出手段3の一方に入力される。また、入力端子1に入力された映像信号は、第2の参照フレームとして抽出手段3の他方の入力に入力される。抽出手段3は第1の参照フレームと、第2の参照フレームから補間画素を中心として略点対称の位置にあり、同数の画素から成る画素ブロックの対を、複数個抽出して類似度計算手段4へ出力する。
抽出手段3はまた、各画素ブロックの中心位置の画素値を対称位置補間手段6へ出力する。
The video signal input from the input terminal 1 is input to the delay unit 2, delayed by one frame period, and input to one of the extraction units 3 as a first reference frame. The video signal input to the input terminal 1 is input to the other input of the extraction unit 3 as a second reference frame. The extraction means 3 is located substantially symmetrical with respect to the interpolated pixel from the first reference frame and the second reference frame, and extracts a plurality of pairs of pixel blocks made up of the same number of pixels to calculate similarity. Output to 4.
The extraction unit 3 also outputs the pixel value at the center position of each pixel block to the symmetric position interpolation unit 6.

各フレーム内の画素は、図2に示すように、フレームF内に(フレームを構成する画面上に)マトリクス状に配列されている。即ち、水平方向(主走査方向)及び垂直方向(副走査方向)に互いに整列している。フレームF内の各画素の位置を水平方向の座標値hと垂直方向の座標値vとにより、(h,v)で表すものとする。座標の原点はフレームの最も左で且つ最も上の位置にあり、水平方向の座標値hは右向きに画素間隔一つにつき値が1つずつ大きくなり、垂直方向の座標値vは下向きに、画素間隔一つにつき値が1ずつ大きくなるものとする。   As shown in FIG. 2, the pixels in each frame are arranged in a matrix in the frame F (on the screen constituting the frame). That is, they are aligned with each other in the horizontal direction (main scanning direction) and the vertical direction (sub-scanning direction). The position of each pixel in the frame F is represented by (h, v) by a horizontal coordinate value h and a vertical coordinate value v. The coordinate origin is at the leftmost and uppermost position of the frame, the horizontal coordinate value h increases rightward by one for each pixel interval, and the vertical coordinate value v decreases downward. Assume that the value increases by 1 for each interval.

補間フレーム内の任意の位置(h,v)の補間画素を生成する場合、第1の参照フレーム内の画素ブロックBLa及び第2の参照フレームの画素ブロックBLbとして、例えばその中心位置が水平方向には(h−2)から(h+2)までの範囲のもの、垂直方向には(v−1)から(v+1)までの範囲のものが抽出される。このような条件を満たす画素ブロックは第1の参照フレーム、第2の参照フレームの各々に15個ずつある。各画素ブロックは例えば3行5列の画素から成るものである。   When generating an interpolation pixel at an arbitrary position (h, v) in the interpolation frame, as the pixel block BLa in the first reference frame and the pixel block BLb in the second reference frame, for example, the center position thereof is in the horizontal direction. Are extracted in the range from (h-2) to (h + 2) and in the vertical direction are extracted from (v-1) to (v + 1). There are 15 pixel blocks satisfying such conditions in each of the first reference frame and the second reference frame. Each pixel block is composed of, for example, pixels of 3 rows and 5 columns.

図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(d)には、そのような画素ブロックのうちのいくつかが例示されている。そのうち、図3(a)〜(d)に示されるものは第1の参照フレーム内の画素ブロックBLaであり、図4(a)〜(d)に示されるものは第2の参照フレーム内の画素ブロックBLbである。   3A to 3D and FIGS. 4A to 4D illustrate some of such pixel blocks. Among them, what are shown in FIGS. 3A to 3D are pixel blocks BLa in the first reference frame, and those shown in FIGS. 4A to 4D are those in the second reference frame. This is a pixel block BLb.

図3(a)に示される画素ブロックBLa(1)と図4(a)に示される画素ブロックBLb(1)が補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対を構成している。同様に、図3(b)に示される画素ブロックBLa(2)と図4(b)に示される画素ブロックBLb(2)が補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対を構成している。同様に、図3(c)に示される画素ブロックBLa(3)と図4(c)に示される画素ブロックBLb(3)が補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対を構成している。同様に、図3(d)に示される画素ブロックBLa(15)と図4(d)に示される画素ブロックBLb(15)が補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対を構成している。   The pixel block BLa (1) shown in FIG. 3 (a) and the pixel block BLb (1) shown in FIG. 4 (a) constitute a pixel block pair composed of pixel blocks located at point symmetry with respect to the interpolation pixel. is doing. Similarly, a pixel block consisting of a pixel block in which the pixel block BLa (2) shown in FIG. 3B and the pixel block BLb (2) shown in FIG. Make up a pair. Similarly, a pixel block consisting of a pixel block in which the pixel block BLa (3) shown in FIG. 3C and the pixel block BLb (3) shown in FIG. 4C are symmetric with respect to the interpolation pixel. Make up a pair. Similarly, a pixel block composed of pixel blocks BLa (15) shown in FIG. 3D and pixel blocks BLb (15) shown in FIG. Make up a pair.

抽出手段3は、このように、補間画素を中心として点対称の位置にある2つの画素ブロックから成る画素ブロック対を順次抽出する。   In this way, the extraction unit 3 sequentially extracts pixel block pairs composed of two pixel blocks located at point-symmetric positions with the interpolation pixel as the center.

抽出手段3は更に、図3(a)〜(d)に例示したように補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックの対のみでなく、それらのうちの一方を、1画素左方にずらした画素ブロックで置換えたものをも抽出する。例えば、図4(a)に示される画素ブロックBLb(1)を図5(a)に示されるように1画素左にずらした画素ブロックBLb(1)と、図3(a)に示される画素ブロックBLa(1)とで構成される画素ブロック対、同様に図4(b)に示される画素ブロックBLb(2)を図5(b)に示されるように1画素左にずらした画素ブロックBLb(2)と、図3(b)に示される画素ブロックBLa(2)とで構成される画素ブロック対、同様に図4(c)に示される画素ブロックBLb(3)を図5(c)に示されるように1画素左にずらした画素ブロックBLb(3)と、図3(c)に示される画素ブロックBLa(3)とで構成される画素ブロック対、同様に図4(d)に示される画素ブロックBLb(15)を図5(d)に示されるように1画素左にずらした画素ブロックBLb(15)と、図3(d)に示される画素ブロックBLa(15)とで構成される画素ブロック対を抽出する。   The extraction means 3 further includes not only a pair of pixel blocks located at point symmetry with respect to the interpolated pixel as shown in FIGS. 3A to 3D but also one of them to the left of one pixel. Also extracted are those replaced with pixel blocks shifted to. For example, the pixel block BLb (1) shown in FIG. 4A is shifted to the left by one pixel as shown in FIG. 5A, and the pixel block BLb (1) shown in FIG. A pixel block pair consisting of a block BLa (1) and a pixel block BLb in which the pixel block BLb (2) shown in FIG. 4B is shifted to the left by one pixel as shown in FIG. 5B. FIG. 5C shows a pixel block pair composed of (2) and the pixel block BLa (2) shown in FIG. 3B. Similarly, the pixel block BLb (3) shown in FIG. As shown in FIG. 4, a pixel block pair composed of the pixel block BLb (3) shifted to the left by one pixel and the pixel block BLa (3) shown in FIG. The pixel block BLb (15) shown is shown in FIG. A pixel block BLb (15) which is shifted by one pixel left so that, to extract the composed pixel block pair out with pixel block BLa (15) shown in Figure 3 (d).

図3(a)〜(d)に例示された画素ブロックと図4(a)〜(d)に例示された画素ブロックは、相互間(それらの内部の互いに対応する画素相互間)に水平方向に偶数個の画素、即ち4画素、2画素、0画素の位置の差(距離)があるが、図3(a)〜(d)に示された画素ブロックと図5(a)〜(d)に示された画素ブロックは、相互間に水平方向に奇数個の画素、即ち3画素、1画素の差(距離)がある。   The pixel blocks illustrated in FIGS. 3A to 3D and the pixel blocks illustrated in FIGS. 4A to 4D are horizontally aligned with each other (between the pixels corresponding to each other inside them). There is a difference (distance) in the position of an even number of pixels, that is, 4 pixels, 2 pixels, and 0 pixels, but the pixel blocks shown in FIGS. 3A to 3D and FIGS. The pixel blocks shown in (1) have an odd number of pixels in the horizontal direction, that is, a difference (distance) of 3 pixels and 1 pixel.

抽出手段3は更に、図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(d)に例示したように補間画素を中心にして点対称の位置にある画素ブロックの対を構成する画素ブロックの一方を、1画素上方にずらした画素ブロックで置換えたものをも抽出する。例えば、図4(a)〜(d)に例示された画素ブロックを1画素上にずらした画素ブロックと、図3(a)〜(d)に例示された画素ブロックとで構成される画素ブロック対を抽出する。   The extraction unit 3 further includes pixels constituting a pair of pixel blocks located at point-symmetric positions with the interpolation pixel as the center, as illustrated in FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4D. A block obtained by replacing one of the blocks with a pixel block shifted upward by one pixel is also extracted. For example, a pixel block constituted by a pixel block obtained by shifting the pixel block illustrated in FIGS. 4A to 4D by one pixel and a pixel block illustrated in FIGS. 3A to 3D. Extract pairs.

抽出手段3は更に、図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(d)に例示したように補間画素を中心にして点対称の位置にある画素ブロックの対を構成する画素ブロックの一方を、1画素左方で且つ1画素上方に(即ち、斜め左上に)ずらした画素ブロックで置換えたものをも抽出する。例えば、図4(a)〜(d)に例示された画素ブロックを1画素斜め左上にずらした画素ブロックと、図3(a)〜(d)に例示された画素ブロックとで構成される画素ブロック対を抽出する。   The extraction unit 3 further includes pixels constituting a pair of pixel blocks located at point-symmetric positions with the interpolation pixel as the center, as illustrated in FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4D. One obtained by replacing one of the blocks with a pixel block shifted to the left by one pixel and upward by one pixel (that is, obliquely to the upper left) is also extracted. For example, a pixel constituted by a pixel block in which the pixel block illustrated in FIGS. 4A to 4D is shifted one pixel diagonally to the upper left and a pixel block illustrated in FIGS. 3A to 3D. Extract block pairs.

抽出手段3により抽出された画素ブロック対は、類似度計算手段4に入力され、画素ブロック対毎に画素ブロック相互間の類似度が計算される。類似度計算手段4は、例えば図3(a)の画素ブロックBLaと図4(a)の画素ブロックBLbとの類似度の計算に当たっては、図3(a)の画素ブロックBLa中の画素a1〜a15と、図4(a)の画素ブロックBLb中の画素b1〜b15(画素a1乃至a15に対応する位置(画素ブロック内の同一の位置)にある画素)との差分絶対値の総和(以下、SADと呼ぶ)を以下の式により類似度として計算する。   The pixel block pair extracted by the extraction unit 3 is input to the similarity calculation unit 4 and the similarity between the pixel blocks is calculated for each pixel block pair. For example, when calculating the similarity between the pixel block BLa in FIG. 3A and the pixel block BLb in FIG. 4A, the similarity calculation unit 4 calculates the pixels a1 to 1 in the pixel block BLa in FIG. The sum of absolute differences (hereinafter referred to as “a15”) and the pixels b1 to b15 (pixels at the positions corresponding to the pixels a1 to a15 (the same positions in the pixel block)) in the pixel block BLb of FIG. (Referred to as SAD) is calculated as the similarity according to the following equation.

Figure 2008193462
Figure 2008193462

同様に、他の画素ブロック対についても差分絶対値の総和SADが計算され、計算結果を各画素ブロック対の類似度としてブロック対選択手段40および信頼性評価手段41に出力する。ここで、総和SADの値が小さいほど類似度が大きく、総和SADが大きいほど類似度が小さいことを意味する。
このようにして抽出手段3で抽出されたすべてのブロック対につき差分絶対値の総和SAD(類似度を表す指標)が計算される。本例では、上記した4種類の各々につき15個のブロック対が抽出されるので、全部で60個のブロック対について差分絶対値の総和SADが計算されることになる。
Similarly, the sum SAD of absolute difference values is calculated for other pixel block pairs, and the calculation result is output to the block pair selecting unit 40 and the reliability evaluating unit 41 as the similarity of each pixel block pair. Here, the smaller the sum SAD value, the greater the similarity, and the greater the sum SAD, the smaller the similarity.
In this way, the sum SAD of absolute difference values (index indicating similarity) is calculated for all block pairs extracted by the extraction means 3. In this example, since 15 block pairs are extracted for each of the above four types, the sum SAD of absolute difference values is calculated for a total of 60 block pairs.

ブロック対選択手段40は、抽出手段3に抽出された複数個のブロック対のうちで、類似度計算手段4により計算された類似度が最も大きい画素ブロック対を候補ブロック対として選択する。
ブロック対選択手段40はまた、抽出手段3に抽出された複数個のブロック対のうちで、補間画素に対する相対的位置関係が、候補ブロック対の補間画素に対する相対的位置関係に比較的近いもの以外のもののうち、類似度が最も大きい画素ブロック対を評価用ブロック対として選択する。
上記「相対的位置関係」は、例えば、各ブロック対の画素ブロックの中心画素同士を結ぶ線の方向により定義される。
例えば、上記「相対的位置関係」に応じて上記ブロック対を、マトリクス配列したとき、上記候補ブロック対の近傍に位置するブロック対以外のものは、相対的位置関係が遠いものとして扱う。
The block pair selection unit 40 selects a pixel block pair having the highest similarity calculated by the similarity calculation unit 4 as a candidate block pair from among the plurality of block pairs extracted by the extraction unit 3.
The block pair selection means 40 is also configured such that, among the plurality of block pairs extracted by the extraction means 3, the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel is other than the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel of the candidate block pair. Among them, the pixel block pair having the highest similarity is selected as the evaluation block pair.
The “relative positional relationship” is defined, for example, by the direction of a line connecting the central pixels of the pixel blocks of each block pair.
For example, when the block pairs are arranged in a matrix in accordance with the “relative positional relationship”, the blocks other than the block pair located in the vicinity of the candidate block pair are treated as having a relatively distant relative relationship.

図6は、上記した相対的位置関係のマトリクス配列の一例を示す。
本例(検討している例)では、抽出手段が60個のブロック対を抽出するので、図6のマトリクスは6行10列に配列された60の要素位置を有する。この60個の要素位置は、それぞれブロック対の相対的位置関係に対応するものであり、従って各要素はブロック対に対応するものであると言うことができる。
マトリクスM内の各要素の位置を水平方向の座標値(列番号)iと垂直方向の座標値(行番号)jとにより、(i,j)で表すものとする。座標の原点はマトリクスの最も左で且つ最も上の位置にあり、水平方向の座標値iは右向きに要素間隔一つにつき値が1つずつ大きくなり、垂直方向の座標値jは下向きに、要素間隔一つにつき値が1ずつ大きくなるものとする。
FIG. 6 shows an example of the matrix arrangement of the relative positional relationship described above.
In this example (examined example), the extraction means extracts 60 block pairs, so the matrix of FIG. 6 has 60 element positions arranged in 6 rows and 10 columns. These 60 element positions respectively correspond to the relative positional relationship between the block pairs, and therefore it can be said that each element corresponds to the block pair.
The position of each element in the matrix M is represented by (i, j) by a horizontal coordinate value (column number) i and a vertical coordinate value (row number) j. The coordinate origin is at the leftmost and uppermost position of the matrix, the horizontal coordinate value i increases to the right by one for each element interval, the vertical coordinate value j decreases downward, Assume that the value increases by 1 for each interval.

マトリクスの最も左で且つ最も上の位置(i=1、j=1)にある要素は、図3(a)に示される画素ブロックと図4(a)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
i=3、j=1の位置にある要素は、図3(b)に示される画素ブロックと図4(b)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
i=5、j=1の位置にある要素は、図3(c)に示される画素ブロックと図4(c)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
i=9、j=5の位置にある要素は、図3(d)に示される画素ブロックと図4(d)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
一般化して言えば、f=0、1、2、3又は4、g=0、1又は2であるとき、i=1+(2f)、j=1+(2g)の位置(図6で「○」印で示されている)にある要素は、図3(a)乃至(d)、図4(a)乃至(d)により例示されたように、補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に対応する。
The element at the leftmost and uppermost position (i = 1, j = 1) of the matrix is composed of the pixel block shown in FIG. 3 (a) and the pixel block shown in FIG. 4 (a). Corresponds to a block pair.
The element at the position of i = 3 and j = 1 corresponds to a block pair composed of the pixel block shown in FIG. 3B and the pixel block shown in FIG.
The element at the position of i = 5 and j = 1 corresponds to a block pair composed of the pixel block shown in FIG. 3C and the pixel block shown in FIG.
The element at the position of i = 9 and j = 5 corresponds to a block pair composed of the pixel block shown in FIG. 3D and the pixel block shown in FIG.
Generally speaking, when f = 0, 1, 2, 3 or 4, g = 0, 1 or 2, the position of i = 1 + (2f), j = 1 + (2g) (in FIG. The elements in (indicated by “”) are point-symmetrical with respect to the interpolated pixel as illustrated in FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4D. This corresponds to a pixel block pair composed of pixel blocks.

i=2、j=1の位置にある要素は、図3(a)に示される画素ブロックと図5(a)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
i=4、j=1の位置にある要素は、図3(b)に示される画素ブロックと図5(b)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
i=6、j=1の位置にある要素は、図3(c)に示される画素ブロックと図5(c)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
i=10、j=5の位置にある要素は、図3(d)に示される画素ブロックと図5(d)に示される画素ブロックとで構成されるブロック対に対応する。
一般化して言えば、f=0、1、2、3又は4、g=0、1又は2であるとき、i=2+(2f)、j=1+(2g)の位置(図6で「△」印で示される)にある要素は、図3(a)乃至(d)、図5(a)乃至(d)により例示されたように、補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に対して、第2の参照フレームの画素ブロックを1画素左にずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対に対応する。
The element at the position of i = 2 and j = 1 corresponds to a block pair composed of the pixel block shown in FIG. 3A and the pixel block shown in FIG.
The element at the position of i = 4 and j = 1 corresponds to a block pair composed of the pixel block shown in FIG. 3B and the pixel block shown in FIG.
The element at the position of i = 6 and j = 1 corresponds to a block pair composed of the pixel block shown in FIG. 3C and the pixel block shown in FIG.
The element at the position of i = 10 and j = 5 corresponds to a block pair composed of the pixel block shown in FIG. 3D and the pixel block shown in FIG.
Generally speaking, when f = 0, 1, 2, 3 or 4, g = 0, 1 or 2, the position of i = 2 + (2f), j = 1 + (2g) (“Δ” in FIG. As shown in FIGS. 3A to 3D and FIGS. 5A to 5D, the element in FIG. 3A is a pixel block in a point-symmetric position with respect to the interpolation pixel. Corresponds to a pixel block pair in which the pixel block of the second reference frame is replaced with a pixel block shifted to the left by one pixel.

同様に、f=0、1、2、3又は4、g=0、1又は2であるとき、i=2+(2f)、j=1+(2g)の位置(図6で「□」印で示される)にある要素は、補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に対して、第2の参照フレームの画素ブロックを1画素上にずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対(図4(a)〜(d)に示される画素ブロックを1画素上にずらした画素ブロックと、図3(a)〜(d)に示される画素ブロックとで構成される画素ブロック対)に対応する。
同様に、f=0、1、2、3又は4、g=0、1又は2であるとき、i=2+(2f)、j=2+(2g)の位置(図6で「×」印で示される)にある要素は、補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に対して、第2の参照フレームの画素ブロックを1画素斜め左上にずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対(図4(a)〜(d)に示される画素ブロックを1画素斜め左上にずらした画素ブロックと、図3(a)〜(d)に示される画素ブロックとで構成される画素ブロック対)に対応する。
Similarly, when f = 0, 1, 2, 3 or 4, g = 0, 1 or 2, the position of i = 2 + (2f), j = 1 + (2g) (indicated by “□” in FIG. 6). The element in (shown) is replaced with a pixel block in which the pixel block of the second reference frame is shifted up by one pixel with respect to a pixel block pair consisting of pixel blocks located in point symmetry with respect to the interpolation pixel. Pixel block pair (a pixel block composed of a pixel block obtained by shifting the pixel block shown in FIGS. 4A to 4D by one pixel and a pixel block shown in FIGS. 3A to 3D) Corresponding to).
Similarly, when f = 0, 1, 2, 3 or 4, g = 0, 1 or 2, the position of i = 2 + (2f), j = 2 + (2g) (indicated by “x” in FIG. 6). The element in (shown) is replaced with a pixel block in which the pixel block of the second reference frame is shifted one pixel diagonally to the upper left with respect to a pixel block pair consisting of pixel blocks located symmetrically with respect to the interpolation pixel. The pixel block pair (the pixel block shown in FIGS. 4A to 4D is shifted by one pixel diagonally to the upper left and the pixel block shown in FIGS. 3A to 3D). Corresponds to a pixel block pair).

図6のマトリクスにおいて、候補ブロック対の上、下、左、右、斜め左上、斜め右上、斜め左下、斜め右下方向に隣接するブロック対を「近傍に位置するブロック対」として扱い、それ以外のものを相対的位置関係が比較的遠いブロック対として扱う。図6に示される例では、i=3、j=3の位置にある要素(「*」印が付されている)が、候補ブロック対として選択された場合を想定しており、その上、下、左、右、斜め左上、斜め右上、斜め左下、斜め右下方向に隣接するもの、即ち太い線NBで囲まれた範囲内のブロック対を「近傍に位置するブロック対」として扱う。   In the matrix of FIG. 6, the block pairs adjacent in the upper, lower, left, right, diagonally upper left, diagonally upper right, diagonally lower left, and diagonally lower right directions of the candidate block pairs are treated as “neighboring block pairs”, otherwise Are treated as a block pair whose relative positional relationship is relatively far. In the example shown in FIG. 6, it is assumed that an element at a position of i = 3 and j = 3 (marked with “*”) is selected as a candidate block pair. Lower, left, right, diagonally upper left, diagonally upper right, diagonally lower left, diagonally lower right, that is, a block pair within the range surrounded by the thick line NB is treated as “a block pair located in the vicinity”.

なお、上記のように、図6のマトリクス上で「候補ブロック対の上、下、左、右、斜め左上、斜め右上、斜め左下、斜め右下方向に隣接するブロック対」は、「候補ブロック対に対して、水平、垂直方向の距離が1(隣接要素間の距離を1と定義する)以下のブロック対」と言い換えることができる。ここで、一般的に言えば、「候補ブロック対に対して、水平、垂直方向の距離がR(Rは1以上の整数)以下のブロック対」を「近傍に位置するブロック対」として扱うこととしても良い。   As described above, “a block pair adjacent in the upper, lower, left, right, diagonal upper left, diagonal upper right, diagonal lower left, and diagonal lower right directions of the candidate block pair” In other words, the pair of blocks whose horizontal and vertical distances are 1 or less (the distance between adjacent elements is defined as 1) is less than the pair. Generally speaking, “a block pair whose horizontal and vertical distances are R or less (R is an integer of 1 or more) relative to a candidate block pair” is treated as a “block pair located in the vicinity”. It is also good.

信頼性評価手段41は抽出手段3が抽出したすべての画素ブロック対の類似度の平均値(差分絶対値の総和SADの平均値)を計算するとともに、この類似度の平均値と評価用類似度と候補類似度とから、候補類似度の信頼性を評価する。例えば下記の不等式(2a)が成立する場合、信頼性があると判断し、成立しない場合は信頼性がないと判断する。
(Se―Sc)×B>(Sa―Se) …(2a)
(Seは評価用類似度を表す値(評価用ブロック対の差分絶対値の総和SAD)、
Scは候補類似度を表す値(評価用ブロック対の差分絶対値の総和SAD)、
Saは類似度の平均値を表す値(評価用ブロック対の差分絶対値の総和SAD)、
Bは1より大きい係数であり、例えば2)
式(2a)を書き直せば、
{(B+1)/B}×(Sa―Se)<(Sa―Sc) …(2b)
となる。
信頼性評価手段41は、この判断結果を参照画素位置選択手段5に出力する。
The reliability evaluation unit 41 calculates the average value of all the pixel block pairs extracted by the extraction unit 3 (average value of the sum SAD of the absolute differences), and the similarity average value and the evaluation similarity level The reliability of the candidate similarity is evaluated from the candidate similarity. For example, if the following inequality (2a) holds, it is determined that there is reliability, and if it does not hold, it is determined that there is no reliability.
(Se−Sc) × B> (Sa−Se) (2a)
(Se is a value indicating similarity for evaluation (total sum SAD of difference absolute values of evaluation block pair),
Sc is a value indicating the candidate similarity (the sum SAD of absolute differences of the block pairs for evaluation),
Sa is a value indicating the average value of the similarity (the sum SAD of absolute differences of the block pairs for evaluation),
B is a coefficient larger than 1, for example 2)
Rewriting equation (2a)
{(B + 1) / B} × (Sa−Se) <(Sa−Sc) (2b)
It becomes.
The reliability evaluation unit 41 outputs the determination result to the reference pixel position selection unit 5.

式(2a)が満たされることは、候補類似度と評価用類似度の差のB倍(B>1)が、
評価用類似度と類似度の平均値との差よりも大きいことを意味し、式(2b)が満たされることは、候補ブロック対の類似度と類似度の平均値の差が、評価用ブロック対の類似度と類似度の平均値の差よりも所定倍率(B+1)/B以上大きい(類似度の数値が小さい)ことを意味すること、即ち、式(2a)及び式(2b)のいずれも、候補ブロック対の類似度が際立って大きい(類似度の最大値を含むピークが突出している)ことを意味する。
The fact that formula (2a) is satisfied means that B times the difference between the candidate similarity and the evaluation similarity (B> 1)
Meaning that the difference between the similarity for evaluation and the average value of the similarity is larger and satisfying the expression (2b) means that the difference between the similarity of the candidate block pair and the average value of the similarity is an evaluation block. Meaning that the difference between the pair similarity and the average value of the similarities is greater than a predetermined magnification (B + 1) / B (the numerical value of the similarity is small), that is, either of the formulas (2a) and (2b) This also means that the similarity of the candidate block pair is remarkably large (the peak including the maximum value of the similarity is prominent).

以下、候補ブロック対の類似度が際立って大きいか否かの判定に、式(2a)や式(2b)を用いることの意義についてさらに説明する。
補間画素に対する相対的位置関係が候補ブロック対に近い画素ブロック対は、類似度が候補ブロック対に準じて大きいことがしばしば起こる。例えば、補間画素に対するブロック対の相対的位置関係は実際には離散的であるが、連続的に(相対的位置関係を連続的に変化させながら)ブロック対を生成し得ると仮定した場合に類似度が最大となる相対的位置関係が、上記のように離散的な位置関係を持つ画素ブロック対の中から選択された候補ブロック対と、(図6のマトリクス上で)それに隣接するブロック対との間に存在する場合には、候補ブロックの類似度とそれに隣接するブロック対の類似度との差が極めて小さくなることがある。
補間画素に対する相対的位置関係が近いもの以外のものの中で最も類似度の大きい画素ブロック対を選択すれば、上記のように、位置関係が候補ブロック対に近いために類似度が最大値に近い画素ブロック対を除いた中で、最も大きい類似度を有する画素ブロック対を評価用ブロック対として抽出することができる。
Hereinafter, the significance of using Expression (2a) or Expression (2b) for determining whether the similarity between the candidate block pairs is remarkably large will be further described.
A pixel block pair whose relative positional relationship with respect to the interpolation pixel is close to the candidate block pair often has a high degree of similarity according to the candidate block pair. For example, the relative positional relationship of the block pair with respect to the interpolated pixel is actually discrete, but similar when assuming that the block pair can be generated continuously (while the relative positional relationship is continuously changed). The relative positional relationship having the maximum degree is a candidate block pair selected from the pixel block pair having the discrete positional relationship as described above, and a block pair adjacent to the candidate block pair (on the matrix in FIG. 6). Between the candidate blocks and the similarities of adjacent block pairs may be extremely small.
If the pixel block pair with the highest similarity is selected from those other than those having a close relative positional relationship to the interpolation pixel, the similarity is close to the maximum value because the positional relationship is close to the candidate block pair as described above. A pixel block pair having the highest similarity among the pixel block pairs can be extracted as an evaluation block pair.

以下、この点について図7及び図8を参照して説明する。図7及び図8において、横軸は補間画素に対する画素ブロック対の相対的位置関係であり、例えば図6のうち、候補ブロック対を含む行における横方向に位置に対応する。縦軸は差分絶対値の総和SAD及びその平均値を表す。   Hereinafter, this point will be described with reference to FIGS. 7 and 8, the horizontal axis represents the relative positional relationship of the pixel block pair with respect to the interpolation pixel, and corresponds to the position in the horizontal direction in the row including the candidate block pair in FIG. 6, for example. The vertical axis represents the sum SAD of absolute differences and the average value thereof.

図7の例では、左から5番目(i=5)の位置に、候補ブロック対があり、図8に示す例では、左から3番目(i=3)の位置に、候補ブロック対がある。候補ブロック対の位置およびその両隣の画素ブロック対の位置は、「補間画素に対する相対的位置関係が候補ブロックに近い範囲NBである。
評価用ブロック対は、上記の範囲NBの外側のうちで、最も類似度の大きい画素ブロック対であり、図7及び図8では、簡単のため候補ブロック対と同じ行に存在するものとしている。
In the example of FIG. 7, there is a candidate block pair at the fifth position (i = 5) from the left, and in the example shown in FIG. 8, there is a candidate block pair at the third position (i = 3) from the left. . The position of the candidate block pair and the position of the adjacent pixel block pair are “the range NB in which the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel is close to the candidate block.
The evaluation block pair is the pixel block pair having the highest similarity outside the above range NB. In FIG. 7 and FIG. 8, it is assumed that the evaluation block pair exists in the same row as the candidate block pair for simplicity.

このようにして抽出される評価用ブロック対は、候補ブロック対の近傍における類似度の変化が図7に示すように緩やかである場合には、類似度が最大値の部分(ピーク)に連続した「裾」の部分(ピークから十分に離れた部分、即ち最大値に近接しているために最大値に準じた値を有する部分以外に部分)に位置する画素ブロック対であり、
候補ブロックの近傍における類似度の変化が図8に示すように急である場合には、2番目に大きい類似度ピークに位置する画素ブロック対である。
(なお、図7,図8では、類似度を表す指標として差分絶対値の総和SADを示しているので、類似度のピークは、総和SADのボトムに対応する)
このような最大値の部分(ピーク)に連続した「裾」に位置する画素ブロック対や2番目に大きいピーク(極大値部分)に位置する画素ブロック対と比較して、類似度の平均値に対する差異が所定の倍率以上大きいことは、候補ブロック対の類似度が際立って大きいことを意味する。
本発明では、このように、候補ブロック対の類似度が際立って大きい場合のみ、候補ブロック対の選択が信頼できるものであると判定し、候補ブロック対の中心位置を参照画素位置として補間を行なうこととしており、一方、類似度が最大ではあるものの、他に比べて類似度の違いがさほど大きくない場合には、その候補ブロック対の中心位置を参照画素位置とはしないことにより、補間をより正確に行なうこととしており、これにより、補間の精度を高めることができる。
The evaluation block pair extracted in this manner is continuous with the maximum value portion (peak) when the change in similarity in the vicinity of the candidate block pair is moderate as shown in FIG. A pair of pixel blocks located in a “bottom” portion (a portion sufficiently away from the peak, that is, a portion other than a portion having a value according to the maximum value because it is close to the maximum value),
When the change in similarity in the vicinity of the candidate block is steep as shown in FIG. 8, the pixel block pair is located at the second highest similarity peak.
(Note that in FIGS. 7 and 8, the sum SAD of the absolute differences is shown as an index representing similarity, so the peak of similarity corresponds to the bottom of the sum SAD)
Compared with the pixel block pair located at the “bottom” continuous to the maximum value portion (peak) and the pixel block pair located at the second largest peak (maximum value portion), the average value of the similarity If the difference is larger than a predetermined magnification, it means that the similarity of the candidate block pair is remarkably large.
In the present invention, as described above, only when the similarity between the candidate block pairs is remarkably large, it is determined that the selection of the candidate block pair is reliable, and interpolation is performed using the center position of the candidate block pair as the reference pixel position. On the other hand, if the similarity is the maximum, but the difference in similarity is not so large compared to the others, the center position of the candidate block pair is not set as the reference pixel position, so that the interpolation is further performed. This is done accurately, and this can increase the accuracy of interpolation.

参照画素位置選択手段5は、信頼性評価手段41で信頼性があると判断された場合は、ブロック対選択手段40の出力であるブロック対の中心画素位置を参照画素位置として選択し、信頼性がないと判断された場合は、以前に選択された参照画素位置、例えば1フレーム遅延手段42によって1フレーム遅延された1回前の参照画素位置を選択し、参照画素位置を示す情報を対称位置補間手段6に供給する。
参照画素位置の選択は、参照画素の、補間画素に対する方向の選択でもあるので、補間方向の選択と言う意味をも持つ。
When the reliability evaluation unit 41 determines that the reference pixel position selection unit 5 is reliable, the reference pixel position selection unit 5 selects the center pixel position of the block pair, which is the output of the block pair selection unit 40, as the reference pixel position. If it is determined that there is no reference pixel position, a reference pixel position selected previously, for example, the previous reference pixel position delayed by one frame by the one-frame delay means 42 is selected, and information indicating the reference pixel position is set as a symmetric position. This is supplied to the interpolation means 6.
Since the selection of the reference pixel position is also the selection of the direction of the reference pixel with respect to the interpolation pixel, it also has the meaning of selecting the interpolation direction.

ここで各画素ブロックの中心に位置する画素(中心画素)とは、各画素ブロックを構成する中央の行に位置し且つ中央の列に位置する画素を言う。例えば、画素ブロックが3行5列の画素から成るときは、第2行第3列の画素を言う。一般的に各画素ブロックがp行q列の画素から成り、p、qが奇数の場合には、第(p+1)/2行、第(q+1)/2列の画素を言う。
p、qが偶数の場合には、第p/2行又は第(p/2)+1行、第q/2列又は第(q/2)+1列の画素を中心画素として扱う。即ち、画素ブロックの中心は、正確な中心位置に限らず、正確な中心位置の近傍の位置であっても良い。
なお、中心位置の一義的確定のためには、p、qが奇数であるのが望ましい。
Here, the pixel located at the center of each pixel block (center pixel) refers to a pixel located in a central row and a central column constituting each pixel block. For example, when the pixel block is composed of pixels of 3 rows and 5 columns, it means the pixels of the second row and the third column. In general, each pixel block is composed of pixels of p rows and q columns, and when p and q are odd numbers, the pixels of the (p + 1) / 2th row and the (q + 1) / 2th column are referred to.
When p and q are even numbers, the pixel in the p / 2 row or the (p / 2) +1 row, the q / 2 column, or the (q / 2) +1 column is handled as the central pixel. That is, the center of the pixel block is not limited to the accurate center position, but may be a position near the accurate center position.
In order to uniquely determine the center position, it is desirable that p and q are odd numbers.

対称位置補間手段6は、抽出手段3から供給された各画素ブロックの中心位置の画素値のうち、参照画素位置選択手段5により選択された参照画素位置の画素値の平均値を計算し、計算結果を、補間画素の画素値として出力端子7に出力する。
以上の動作を補間フレームのすべての補間画素に対して行うことで、補間フレームの補間画像を得る。
The symmetric position interpolation unit 6 calculates an average value of the pixel values at the reference pixel position selected by the reference pixel position selection unit 5 among the pixel values at the center position of each pixel block supplied from the extraction unit 3. The result is output to the output terminal 7 as the pixel value of the interpolation pixel.
By performing the above operation on all the interpolation pixels of the interpolation frame, an interpolation image of the interpolation frame is obtained.

なお、上記の例では、抽出手段3は、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロック対(a)並びにそのような画素ブロック対に対して、一方の参照フレーム例えば第2の参照フレーム内の画素ブロックを1画素左にずらした画素ブロック対(b)、1画素上にずらした画素ブロック対(c)、及び1画素斜め左上にずらした画素ブロック対(d)を抽出しているが、本発明はこれに限定されず、ハードウェアの規模を少なくするために、上記画素ブロック対(a)のほか一方の参照フレーム内の画素ブロックを1画素左にずらした画素ブロック対(b)のみ、又は1画素上にずらした画素ブロック対(c)のみ、又は1画素斜め左上にずらした画素ブロック対(d)のみを抽出しても良い。
また、「1画素左」の代わりに、「1画素右」にずらしたものを用いても良く、「1画素上」の代わりに、「1画素下」にずらしたものを用いても良く、「1画素左斜め上」の代わりに、「1画素右斜め下」、「1画素左斜め下」、又は「1画素右斜め上」にずらしたものを用いても良い。
更に、第2の参照フレームの画素ブロックをずらした画素ブロック対ではなく、第1の参照フレームの画素ブロックをずらした画素ブロック対を用いても良い。
さらに、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に加えて、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方の画素ブロックを1画素ずらしたもので置換えた画素ブロック対を用いる代わりに、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対を用いずに、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方の画素ブロックを1画素ずらしたもので置換えた画素ブロック対のみを用いても良い。
In the above example, the extracting unit 3 uses the pixel block pair (a) that is point-symmetric with respect to the interpolation pixel and one reference frame such as the second reference frame for such a pixel block pair. A pixel block pair (b) in which the inner pixel block is shifted to the left by one pixel (b), a pixel block pair (c) that is shifted by one pixel, and a pixel block pair (d) that is shifted by one pixel diagonally to the upper left are extracted. However, the present invention is not limited to this, and in order to reduce the scale of hardware, in addition to the pixel block pair (a), a pixel block pair (b) in which the pixel block in one reference frame is shifted to the left by one pixel. ) Only, or only the pixel block pair (c) shifted up by one pixel, or only the pixel block pair (d) shifted by one pixel diagonally to the upper left may be extracted.
Also, instead of “one pixel left”, one shifted to “one pixel right” may be used, and instead of “one pixel up”, one shifted “one pixel down” may be used, Instead of “one pixel left diagonally upper”, one shifted “one pixel right diagonally downward”, “one pixel left diagonally downward”, or “one pixel right diagonally upward” may be used.
Furthermore, a pixel block pair in which the pixel block in the first reference frame is shifted may be used instead of the pixel block pair in which the pixel block in the second reference frame is shifted.
Further, in addition to the pixel block pair composed of pixel blocks that are point-symmetric with respect to the interpolation pixel, one pixel block of the pixel block pair composed of pixel blocks that are point-symmetric with respect to the interpolation pixel is one pixel. Instead of using a pixel block pair replaced with a shifted one, a pixel block in a point-symmetrical position with respect to the interpolation pixel is used instead of a pixel block pair consisting of a pixel block in a point-symmetrical position with respect to the interpolation pixel. It is also possible to use only a pixel block pair in which one pixel block of the pixel block pair consisting of is replaced by one pixel block shifted.

上記のように、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方の画素ブロックを1画素にずらしたブロック対を抽出するようにした場合には、第1の参照フレームと第2の参照フレームの間で、上記ずらした方向に奇数画素の動きがあった(被写体の画像が奇数画素分移動した)場合にも動きの量に最も近い相互間距離を有する一対の画素ブロックの各々の中心位置を参照画素位置として選択することができ、補間をより正確に行うことができると言う効果がある。   As described above, when extracting a block pair in which one pixel block of a pixel block pair composed of pixel blocks located symmetrically with respect to the interpolation pixel is shifted to one pixel, the first reference is made. Even when there is an odd number of pixels in the shifted direction between the frame and the second reference frame (the image of the subject has moved by an odd number of pixels), a pair of distances that are closest to the amount of movement The center position of each pixel block can be selected as a reference pixel position, and there is an effect that interpolation can be performed more accurately.

例えば、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方の画素ブロックを1画素左、又は1画素右にずらしたブロック対を抽出するようにした場合には、第1の参照フレームと第2の参照フレームの間で水平方向に奇数画素の動きがあった(被写体の画像が奇数画素分移動した)場合にも動きの量に最も近い相互間距離を有する一対の画素ブロックの各々の中心位置を参照画素位置として選択することができ、補間をより正確に行うことができると言う効果がある。   For example, when extracting a block pair in which one pixel block of a pixel block pair composed of pixel blocks located symmetrically with respect to the interpolation pixel is shifted to the left by one pixel or to the right by one pixel, Even when there is an odd number of pixels in the horizontal direction between one reference frame and the second reference frame (the subject image has moved by an odd number of pixels), a pair of distances that are closest to the amount of movement The center position of each pixel block can be selected as a reference pixel position, and there is an effect that interpolation can be performed more accurately.

同様に、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方のブロックを1画素上、又は1画素下にずらしたブロック対をも抽出するようにした場合には、第1の参照フレームと第2の参照フレームの間で垂直方向に奇数画素の動きがあった(被写体の画像が奇数画素分移動した)場合にも動きの量に最も近い相互間距離を有する一対の画素ブロックの各々の中心位置を参照画素位置として選択することができ、補間をより正確に行うことができると言う効果がある。   Similarly, when a block pair in which one block of a pixel block pair composed of pixel blocks located symmetrically with respect to the interpolation pixel is shifted one pixel up or one pixel down is extracted, A pair having a mutual distance closest to the amount of movement even when there is an odd number of pixels in the vertical direction between the first reference frame and the second reference frame (the subject image has moved by an odd number of pixels). The center position of each pixel block can be selected as the reference pixel position, and there is an effect that interpolation can be performed more accurately.

同様に、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方のブロックを1画素斜め左上、又は1画素斜め右下にずらしたブロック対、又は1画素斜め左下にずらしたブロック対、1画素斜め右上にずらしたブロック対を抽出するようにした場合には、第1の参照フレームと第2の参照フレームの間で斜め方向に奇数画素の動きがあった(被写体の画像が奇数画素分移動した)場合にも動きの量に最も近い相互間距離を有する一対の画素ブロックの各々の中心位置を参照画素位置として選択することができ、補間をより正確に行うことができると言う効果がある。   Similarly, one block of a pixel block pair consisting of pixel blocks that are point-symmetric with respect to the interpolation pixel is shifted one block diagonally to the upper left or one pixel diagonally to the lower right, or one pixel diagonally to the lower left. When a block pair shifted one pixel diagonally to the upper right is extracted, there is an odd pixel movement in the diagonal direction between the first reference frame and the second reference frame (the subject Even when the image is moved by an odd number of pixels), the center position of each of the pair of pixel blocks having the mutual distance closest to the amount of movement can be selected as the reference pixel position, and interpolation can be performed more accurately. There is an effect that can be done.

一方、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対を抽出するようにした場合には、第1の参照フレームと第2の参照フレームの間で偶数画素の動きがあった(被写体の画像が偶数画素分移動した)場合に動きの量に最も近い相互間距離を有する一対の画素ブロックの各々の中心位置を参照画素位置として選択することができ、補間をより正確に行うことができると言う効果がある。   On the other hand, when a pixel block pair composed of pixel blocks that are point-symmetric with respect to the interpolation pixel is extracted, there is even-numbered pixel movement between the first reference frame and the second reference frame. When the subject image is moved by an even number of pixels, the center position of each of the pair of pixel blocks having the mutual distance closest to the amount of movement can be selected as the reference pixel position, and interpolation can be performed more accurately. There is an effect that can be done.

補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に加えて、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方の画素ブロックを1画素にずらしたブロック対を抽出するようにした場合には、第1の参照フレームと第2の参照フレームの間での上記ずらした方向における動きが奇数画素分であっても、偶数画素分であっても偶数画素の動きがあっても、動きの量に最も近い相互間距離を有する一対の画素ブロックの各々の中心位置を参照画素位置として選択することができ、補間をより正確に行うことができる。   In addition to the pixel block pair consisting of pixel blocks that are point-symmetric with respect to the interpolation pixel, one pixel block of the pixel block pair consisting of pixel blocks that are point-symmetric with respect to the interpolation pixel is shifted to one pixel. When the block pair is extracted, even if the movement in the shifted direction between the first reference frame and the second reference frame is for odd pixels or even pixels. Even if there is even-numbered pixel movement, the center position of each of the pair of pixel blocks having the mutual distance closest to the amount of movement can be selected as the reference pixel position, and interpolation can be performed more accurately.

なお、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方の画素ブロックを1画素にずらしたブロック対が最大の類似度を持つものとして判定されたときは、その中心位置のみならず、1画素ずれた位置をも参照画素位置として選択しても良い。例えば、補間画素に対して点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対の一方の画素ブロックを1画素左にずらしたブロック対が最大の類似度を持つものと判定されたときは、その中心位置のみならず、中心位置のみならず、その中心位置の右側に隣接する画素位置をも参照画素位置として選択し、選択された4つの参照画素位置の画素値の平均を求めて、この平均を補間画素の画素値とすることとしても良い。   When it is determined that a block pair obtained by shifting one pixel block of a pixel block pair consisting of pixel blocks located symmetrically with respect to the interpolation pixel to one pixel has the maximum similarity, Not only the position but also a position shifted by one pixel may be selected as the reference pixel position. For example, when it is determined that a block pair obtained by shifting one pixel block of a pixel block pair composed of pixel blocks located symmetrically with respect to an interpolation pixel to the left by one pixel has the maximum similarity, Not only the center position, but also the pixel position adjacent to the right side of the center position is selected as the reference pixel position, and the average of the pixel values of the four selected reference pixel positions is obtained. May be the pixel value of the interpolated pixel.

なお、対称位置補間手段6は、画素ブロック対を構成する画素ブロックの中心に位置する画素の平均値を補間画素の画素値としたが、画素ブロック対のどちらか一方の画素ブロックの中心に位置する画素の画素値を補間画素の画素値として用いても良い。   The symmetrical position interpolating means 6 uses the average value of the pixels located at the center of the pixel blocks constituting the pixel block pair as the pixel value of the interpolated pixel, but is located at the center of either one of the pixel block pairs. The pixel value of the pixel to be used may be used as the pixel value of the interpolation pixel.

また、類似度計算手段4は、図2に示すように、画素ブロック中の全ての画素(a1からa15までとb1からb15まで)について、総和SADを求めたが、ハードウェア規模を削減するために、一方の画素ブロック例えば画素ブロックBLa内の画素に対して均等な間引き処理を行った後の画素と、他方の画素ブロックBLbの対応する位置にある画素の画素値の差分の絶対値の総和を求めることとしても良い。例えば、ブロックBLa内において水平方向にr画素(rは、2以上の整数)ごとの画素(r個ごとに1個)を抽出し、また垂直方向にs画素(sは、2以上の整数)ごとの画素(s個ごとに1個)を抽出し、これらの画素、ブロックBLb内の対応する位置にある画素の画素値の差分絶対値を求め、それらの総和を求めることとしても良い。r、sが2の場合の間引き処理の一例を図9及び図10に示す。図示の例では、縦方向及び横方向に一つおきの画素であって、市松模様状に配置された画素(ハッチングで示されている)のみを抽出し、これらについてのみ差分絶対値を求め、それらの総和SADを求める。   Further, as shown in FIG. 2, the similarity calculation unit 4 calculates the total SAD for all the pixels in the pixel block (from a1 to a15 and from b1 to b15), but in order to reduce the hardware scale. In addition, the sum of absolute values of the differences between the pixel values of the pixels after performing equal thinning processing on the pixels in one pixel block, for example, the pixel block BLa, and the pixels at corresponding positions in the other pixel block BLb It is good to ask for. For example, in the block BLa, pixels (r is an integer of 2 or more) are extracted in the horizontal direction, and pixels (r is an integer of 2 or more) are extracted in the vertical direction. It is also possible to extract each pixel (one for every s), obtain the absolute difference value of the pixel values of these pixels and the corresponding pixels in the block BLb, and obtain the sum thereof. An example of the thinning process when r and s are 2 is shown in FIGS. In the example shown in the figure, every other pixel in the vertical direction and the horizontal direction, and only the pixels arranged in a checkered pattern (shown by hatching) are extracted, and the absolute difference value is obtained only for these pixels, Find the sum SAD of them.

以上のように実施の形態1では、補間画素の位置に対して略点対称の位置にある第1の参照フレームの画素ブロックBLaと第2の参照フレームの画素ブロックBLbとからなる画素ブロック対を複数抽出する抽出手段3と、抽出された複数の画素ブロック対のそれぞれについて、2つの画素ブロックの類似度を上記2つの画素ブロック内の画素の画素値に基づいて計算する類似度計算手段4、類似度計算手段4により計算された類似度が最も大きい画素ブロック(候補ブロック対)の類似度(候補類似度)と、補間画素に対する相対的位置関係が候補ブロック対に近い画素ブロック対以外の画素ブロック対のうちで、類似度が最も大きい画素ブロック(評価用ブロック対)の類似度(評価用類似度)に基づいて、信頼性を評価する信頼性評価手段41と、信頼性評価手段41によって評価した結果に応じて、現在の候補ブロック対の中心画素位置と、遅延手段42によって遅延された1フレーム前の参照画素位置のいずれかを選択する参照画素位置選択手段5と、参照画素位置選択手段5により選択された参照画素位置の画素値を用いて補間画素を生成する対称位置補間手段6を備えているので、最も類似度が大きく、しかも、他の画素ブロック対に対して類似度が際立って大きい画素ブロック対、従って第1の参照フレームと第2の参照フレームの間での画像の動きの量に最も近い相互間距離を有し、その相互間距離の近さが他の画素ブロック対に比べて際立っている一対の画素ブロックの各々の中心に位置する画素の画素値に基づいて補間画素の画素値を決定することができるため、補間を正確に行うことができる。   As described above, in the first embodiment, a pixel block pair including the pixel block BLa of the first reference frame and the pixel block BLb of the second reference frame that is substantially point-symmetrical with respect to the position of the interpolation pixel. A plurality of extraction means 3 for extracting, and a similarity calculation means 4 for calculating the similarity of two pixel blocks based on the pixel values of the pixels in the two pixel blocks, for each of a plurality of extracted pixel block pairs; Pixels other than pixel block pairs whose similarity (candidate similarity) of the pixel block (candidate block pair) having the highest similarity calculated by the similarity calculation means 4 and the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel are close to the candidate block pair Reliability evaluation that evaluates reliability based on the similarity (evaluation similarity) of the pixel block (evaluation block pair) having the highest similarity among the block pairs The reference pixel for selecting either the central pixel position of the current candidate block pair or the reference pixel position one frame before delayed by the delay means 42 according to the result evaluated by the means 41 and the reliability evaluation means 41 Since the position selection means 5 and the symmetrical position interpolation means 6 for generating an interpolation pixel using the pixel value of the reference pixel position selected by the reference pixel position selection means 5 are provided, the degree of similarity is the highest, and the others A pair of pixel blocks having a remarkably high degree of similarity with respect to a pair of pixel blocks, and thus having a mutual distance closest to the amount of image motion between the first reference frame and the second reference frame, The pixel value of the interpolated pixel can be determined based on the pixel value of the pixel located at the center of each of the pair of pixel blocks in which the close distance stands out compared to the other pixel block pairs. Therefore, it is possible to perform interpolation accuracy.

また、画素ブロック対を構成する一方の画素ブロック内の少なくとも一部の画素と、他方の画素ブロック内の対応する位置にある画素の画素値の差分の絶対値の総和を類似度として出力するようにしたので、類似度を簡単に且つ正確に求めることができ、より正確な補間画像を得ることができると言う効果がある。   Further, a sum of absolute values of differences between pixel values of at least some of the pixels in one pixel block constituting the pixel block pair and corresponding pixels in the other pixel block is output as similarity. Therefore, there is an effect that the similarity can be obtained easily and accurately, and a more accurate interpolation image can be obtained.

この場合、画素ブロック対を構成する一方の画素ブロックのすべての画素と、他方の画素ブロック内の対応する位置にある画素の画素値の差分の絶対値の総和を類似度として出力することとすれば、類似度をより正確に求めることができ、より正確な補間画像を得ることができると言う効果がある。   In this case, the sum of the absolute values of the differences between the pixel values of one pixel block constituting the pixel block pair and the pixel value at the corresponding position in the other pixel block is output as the similarity. For example, it is possible to obtain the similarity more accurately and to obtain a more accurate interpolated image.

一方、画素ブロック対を構成する一方の画素ブロックの画素を均等に間引いた後の画素と、他方の画素ブロック内の対応する位置にある画素の画素値の差分の絶対値の総和を求めてこれを類似度として出力するようにすれば、類似度の算出を比較的小さいハードウェア規模で実現することができると言う効果がある。   On the other hand, the sum of the absolute values of the difference between the pixel values of the pixels after the pixels of one pixel block constituting the pixel block pair and the pixels at the corresponding positions in the other pixel block are obtained. Is output as the similarity, there is an effect that the calculation of the similarity can be realized with a relatively small hardware scale.

実施の形態2.
実施の形態1では、類似度計算手段4の類似度の計算結果をどの画素ブロック対についても同様に評価して参照画素位置の選択に使用したが、補間画素の位置に対して遠い画素ブロック対ほど、信頼性が低くなる傾向があるため、誤って補間画素を生成する可能性がある。実施の形態2は、補間画素の位置に対して、より遠くの画素ブロック対について、類似度をより小さい値に補正し(差分絶対値の総和SADに対してより大きい係数を掛ける補正をし)、補正された類似度を選択指標として用いることで、参照画素位置の選択をより適切に行い、補間画素の画素値の生成の信頼性を上げるものである。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the similarity calculation result of the similarity calculation unit 4 is similarly evaluated for any pixel block pair and used to select the reference pixel position. However, the pixel block pair far from the interpolation pixel position is used. Since the reliability tends to be lower, there is a possibility that an interpolation pixel is erroneously generated. In the second embodiment, the degree of similarity is corrected to a smaller value for a pixel block pair farther from the position of the interpolated pixel (correction is performed by multiplying the sum SAD of absolute difference values by a larger coefficient). By using the corrected similarity as a selection index, the reference pixel position is more appropriately selected, and the reliability of generating the pixel value of the interpolation pixel is increased.

図11に実施の形態2によるフレーム補間装置のブロック図を示す。図示のフレーム補間装置は、図1のフレーム補間装置と概して同じであるが、類似度補正手段13が付加されている点で異なる。図1と同じ符号が付された構成要素は、実施の形態1と同様の動作をする。   FIG. 11 shows a block diagram of a frame interpolation apparatus according to the second embodiment. The illustrated frame interpolating apparatus is generally the same as the frame interpolating apparatus of FIG. 1, but differs in that similarity correction means 13 is added. Components having the same reference numerals as those in FIG. 1 operate in the same manner as in the first embodiment.

類似度補正手段13は、類似度計算手段4により計算された各画素ブロック対の差分絶対値の総和SADに対して、補間画素と画素ブロックの中心に位置する画素(中心画素)との距離に応じて、図12に示すような補正係数Kを用いて、総和SADに対して、SAD×Kの計算を行い、計算結果を選択指標SIとしてブロック対選択手段40に出力する。総和SADが大きいほど類似度が小さいことを意味するので、総和SADにかける係数Kが大きいほど、選択指標SIは大きくなり、類似度がより小さい値に補正される(補正された類似度がより小さい値とされる)ことを意味する。   The similarity correction unit 13 sets the distance between the interpolation pixel and the pixel (center pixel) located at the center of the pixel block with respect to the sum SAD of the absolute difference values of each pixel block pair calculated by the similarity calculation unit 4. Accordingly, SAD × K is calculated for the sum SAD using the correction coefficient K as shown in FIG. 12, and the calculation result is output to the block pair selection means 40 as the selection index SI. Since the larger the sum SAD means that the similarity is smaller, the larger the coefficient K applied to the sum SAD is, the larger the selection index SI is, and the similarity is corrected to a smaller value (the corrected similarity is more It means that it is a small value).

例えば、補間画素と、類似度計算に用いられた一対の画素ブロックの各々の中心画素との距離が1画素以下の場合は、Kは1とされ、2画素以上では、Kは1.5とされ、1画素から2画素までの範囲では、Kが1から1.5まで次第に大きくなるようにされる。   For example, when the distance between the interpolated pixel and the central pixel of each of the pair of pixel blocks used for similarity calculation is 1 pixel or less, K is 1, and for 2 pixels or more, K is 1.5. In the range from 1 pixel to 2 pixels, K is gradually increased from 1 to 1.5.

補間画素と、類似度計算に用いられた一対の画素ブロックの各々の中心画素との距離としては、例えば水平方向の距離と垂直方向の長い方を用いる。この場合、図3(a)〜(d)及び図4(a)〜(d)を参照して説明した例では、補間画素と、最も遠い画素ブロックの中心画素との水平方向の距離は2画素(垂直方向の距離は1画素)であり、画素ブロック対を構成する2つの画素ブロックが「最も遠い画素ブロック」であるときは、当該類似度の計算に用いられた画素ブロック対の類似度に対する係数Kは、1.5となる。   As the distance between the interpolated pixel and the central pixel of each of the pair of pixel blocks used for similarity calculation, for example, the longer distance in the horizontal direction and the longer distance in the vertical direction are used. In this case, in the example described with reference to FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4D, the horizontal distance between the interpolated pixel and the center pixel of the farthest pixel block is 2. When the pixel block (the distance in the vertical direction is one pixel) and the two pixel blocks constituting the pixel block pair are “farthest pixel blocks”, the similarity of the pixel block pair used for calculating the similarity The coefficient K with respect to is 1.5.

なお、補間画素の位置と類似度計算に用いられた画素ブロック対の一方の画素ブロックと他方の画素ブロックとで、中心画素から補間画素までの距離が異なる場合には、その平均を用いる。例えば、図3(a)及び図5(a)に示すように、類似度を計算に用いられた画素ブロック対の一方の画素ブロックの中心画素から補間画素までの水平方向の距離が2画素(垂直方向の距離は1画素)であり、他方の画素ブロックの中心画素から補間画素までの水平方向の距離が1画素(垂直方向の距離も1画素)である場合には、距離の平均は、1.5画素となり、補正係数Kは1.25となる。   When the distance from the center pixel to the interpolated pixel is different between one pixel block and the other pixel block of the pixel block pair used for calculating the position of the interpolated pixel and the similarity, the average is used. For example, as shown in FIGS. 3A and 5A, the horizontal distance from the center pixel of one pixel block of the pixel block pair used for calculating the similarity to the interpolation pixel is 2 pixels ( When the distance in the vertical direction is 1 pixel) and the horizontal distance from the center pixel of the other pixel block to the interpolation pixel is 1 pixel (the vertical distance is also 1 pixel), the average of the distance is 1.5 pixels and the correction coefficient K is 1.25.

ブロック対選択手段40は、類似度補正手段13の出力に基づき、各補間画素について最も大きい補正された類似度を持つ(選択指標SI=SAD×Kの値が最も小さい)一対の画素ブロックの中心位置を候補類似度の参照画素位置として選択し、参照画素位置選択手段5に出力する。以下、実施の形態1と同様に補間画素の画素値が計算され、補間フレームの画像が得られる。   Based on the output of the similarity correction unit 13, the block pair selection unit 40 has the highest corrected similarity for each interpolation pixel (the value of the selection index SI = SAD × K is the smallest). The position is selected as a reference pixel position of candidate similarity, and is output to the reference pixel position selection means 5. Thereafter, the pixel value of the interpolation pixel is calculated as in the first embodiment, and an image of the interpolation frame is obtained.

以上のように、図11に示される実施の形態2では、類似度計算手段4と類似度補正手段13とにより、参照画素位置選択手段5における参照画素位置の選択に用いられる選択指標SIを生成する選択指標生成手段32が構成されている。これに対し、図1に示される実施の形態1では、類似度計算手段4の出力自体が選択指標SIであり、類似度選択手段4のみにより選択指標生成手段が構成されていると見ることができる。   As described above, in the second embodiment shown in FIG. 11, the selection index SI used to select the reference pixel position in the reference pixel position selection means 5 is generated by the similarity calculation means 4 and the similarity correction means 13. The selection index generation means 32 is configured. On the other hand, in the first embodiment shown in FIG. 1, it can be seen that the output itself of the similarity calculation means 4 is the selection index SI, and that the selection index generation means is constituted only by the similarity selection means 4. it can.

なお、上記の例では、水平方向の距離と垂直方向の距離のうち長い方を画素ブロックの中心画素と補間画素の距離として補正係数の決定に用いているが、代わりに水平方向の距離と垂直方向の距離の平均を画素ブロック間の距離として良く、また水平方向の距離の2乗と垂直方向の距離の2乗の和の平方根、即ち
{(水平方向の距離)+(垂直方向の距離)}1/2
を画素ブロックの中心画素と補間画素の距離として用いても良い。
また、補間画素の位置と類似度計算に用いられた画素ブロック対の一方の画素ブロックと他方の画素ブロックとで、中心画素から補間画素までの距離が異なる場合には、その平均を用いているが、代わりに、長い方を用いても良く、短い方を用いても良い。
In the above example, the longer of the horizontal distance and the vertical distance is used for determining the correction coefficient as the distance between the center pixel and the interpolation pixel of the pixel block. Instead, the horizontal distance and the vertical distance are used instead. The average of the distance in the direction may be used as the distance between the pixel blocks, and the square root of the sum of the square of the horizontal distance and the square of the vertical distance, that is,
{(Horizontal distance) 2 + (vertical distance) 2 } 1/2
May be used as the distance between the center pixel of the pixel block and the interpolated pixel.
If the distance from the center pixel to the interpolated pixel is different between one pixel block and the other pixel block of the pixel block pair used for calculating the position of the interpolated pixel and the similarity, the average is used. However, the longer one may be used instead, and the shorter one may be used.

上記の実施の形態のように、画素ブロックの中心位置が、補間画素から遠い画素ブロック対は、類似度がより小さくなるように補正をし、補正された類似度を選択指標として用いることとしたので、より正確な補間画像が得られる効果がある。   As in the above embodiment, the pixel block pair whose center position is far from the interpolated pixel is corrected so that the similarity is smaller, and the corrected similarity is used as a selection index. Therefore, there is an effect that a more accurate interpolation image can be obtained.

実施の形態3.
実施の形態1の類似度計算手段4は、画素ブロック対の類似度の計算過程において、平坦な画像(画面の広い範囲にわたり画素間の濃度変化の少ない画像)の場合でも、変化がある画像でも同様に評価して計算したが、平坦な画像ほど類似度が大きくなる傾向があるため、参照画素位置の選択が適切でない可能性がある。実施の形態3は、平坦な画像を含む画素ブロック対ほど類似度を小さく評価し、変化がある画像を含む画素ブロック対ほど類似度を大きく評価するため、画像のバラつき度合いに応じて各画素ブロック対の類似度の補正を行い、補正された類似度を選択指標として用いることで、参照画素位置の選択の信頼性を上げるものである。
Embodiment 3 FIG.
The similarity calculation unit 4 according to the first embodiment is a flat image (an image with little change in density between pixels over a wide range of the screen) or an image with a change in the calculation process of the similarity between pixel block pairs. Although the evaluation was performed in the same way, the flatness of the flat image tends to increase the similarity, and therefore the selection of the reference pixel position may not be appropriate. In the third embodiment, a pixel block pair including a flat image is evaluated with a lower similarity, and a pixel block pair including a changed image is evaluated with a higher similarity. Therefore, each pixel block is determined according to the degree of image variation. The reliability of the selection of the reference pixel position is improved by correcting the pair of similarities and using the corrected similarity as a selection index.

図13に実施の形態3によるフレーム補間装置を示す。図示の補間装置は、図1に示されるものと概して同じであるが、補正制御手段27及び類似度補正手段28が付加されている点で異なる。図1と同じ符号が付された構成要素は、実施の形態1と同様の動作をする。
図13の実施の形態では、類似度計算手段4と、補正制御手段27と類似度補正手段28により、選択指標生成手段32が構成されている。
FIG. 13 shows a frame interpolation apparatus according to the third embodiment. The illustrated interpolation apparatus is generally the same as that shown in FIG. 1 except that a correction control means 27 and a similarity correction means 28 are added. Components having the same reference numerals as those in FIG. 1 operate in the same manner as in the first embodiment.
In the embodiment of FIG. 13, the selection index generation unit 32 is configured by the similarity calculation unit 4, the correction control unit 27, and the similarity correction unit 28.

補正制御手段27は、水平方向バラつき度合い計算手段27aと、垂直方向バラつき度合い計算手段27bと、加算手段27cと、補正係数生成手段27dとを備えている。   The correction control unit 27 includes a horizontal direction variation degree calculation unit 27a, a vertical direction variation degree calculation unit 27b, an addition unit 27c, and a correction coefficient generation unit 27d.

バラつき度合い計算手段27aは、各画素ブロック対について、バラつき度合いを計算する。バラつき度合いの計算方法を、図3(a)、図4(a)の画素ブロック対を例に説明する。水平方向のバラつき度合いとして、以下の式(3)により計算を行う。   The variation degree calculation means 27a calculates the variation degree for each pixel block pair. A method of calculating the degree of variation will be described by taking the pixel block pair in FIGS. 3A and 4A as an example. As the degree of variation in the horizontal direction, calculation is performed according to the following equation (3).

Figure 2008193462
Figure 2008193462

上記の式は、水平方向に変化が多いほど大きい値を示し、水平方向に変化が少ないほど、小さい値を示す関数である。
垂直方向バラつき度合い計算手段27bは更に、垂直方向のバラつき度合いとして、以下の式(4)により計算を行う。
The above equation is a function indicating a larger value as the change in the horizontal direction is larger, and a smaller value as the change in the horizontal direction is smaller.
The vertical variation degree calculation means 27b further calculates the vertical variation degree by the following equation (4).

Figure 2008193462
Figure 2008193462

上記の式は、垂直方向に変化が多いほど大きい値を示し、垂直方向に変化が少ないほど、小さい値を示す関数である。   The above equation is a function indicating a larger value as the change in the vertical direction is larger, and a smaller value as the change in the vertical direction is smaller.

加算手段27cは、水平方向のバラつき度合いの計算結果CHと垂直方向のバラつき度合いの計算結果CVを加算し、加算結果を総合的バラつき度合いCTとして出力する。
補正係数生成手段27dは、総合的バラつき度合いCTに応じて補正係数Dを出力する。総合的バラつき度合いCTと補正係数Dとの関係は例えば図14に示すごとくであり、第1の所定値Tha以上では、補正係数Dは1であり、第1の所定値Thaよりも小さい第2の所定値Thb以下では、補正係数Dは2であり、第1の所定値Thaと第2の所定値Thbの間の範囲では、総合的バラつき度合いCTの減少に伴い補正係数Dが1から2に次第に増加する。
補正係数生成手段27dは例えば変換用テーブルで構成されていても良く、計算手段により構成されていても良い。
補正係数生成手段27dから出力される補正係数Dは補正制御手段27の出力として類似度補正手段28に供給される。
The adding means 27c adds the horizontal variation degree calculation result CH and the vertical variation degree calculation result CV, and outputs the addition result as a total variation degree CT.
The correction coefficient generation unit 27d outputs a correction coefficient D according to the total variation degree CT. The relationship between the overall variation degree CT and the correction coefficient D is as shown in FIG. 14, for example. Above the first predetermined value Tha, the correction coefficient D is 1, and the second is smaller than the first predetermined value Tha. The correction coefficient D is 2 below the predetermined value Thb, and in the range between the first predetermined value Tha and the second predetermined value Thb, the correction coefficient D decreases from 1 to 2 as the overall variation degree CT decreases. Gradually increase.
The correction coefficient generation means 27d may be constituted by a conversion table, for example, or may be constituted by a calculation means.
The correction coefficient D output from the correction coefficient generation unit 27 d is supplied to the similarity correction unit 28 as an output of the correction control unit 27.

類似度補正手段28は、補正係数Dを用いて、類似度計算手段4から出力される総和SADに対してSAD×Dの計算を行い、計算結果を選択指標SIとして出力する。
このような補正を行う結果、総合的バラつき度合いCTが第1の所定値Tha以上では、総和SADに対する係数が1であるので、類似度の補正量はゼロであるが、総合的バラつき度合いCTが第2の所定値Thb以下では、総和SADが2倍にされて、類似度がより小さい値に補正され(補正された類似度がより小さい値とされ)、総合的バラつき度合いCTが第1の所定値Thaと第2の所定値Thbの間では、総合的バラつき度合いCTの減少に伴って、総和SADに対する係数Dが大きくされ、類似度がより小さい値に補正される(補正された類似度がより小さい値とされる)。
The similarity correction unit 28 calculates SAD × D for the sum SAD output from the similarity calculation unit 4 using the correction coefficient D, and outputs the calculation result as a selection index SI.
As a result of such correction, when the total variation degree CT is equal to or greater than the first predetermined value Tha, the coefficient for the total SAD is 1, so that the amount of similarity correction is zero, but the total variation degree CT is Below the second predetermined value Thb, the total SAD is doubled, the similarity is corrected to a smaller value (the corrected similarity is set to a smaller value), and the overall variation degree CT is the first Between the predetermined value Tha and the second predetermined value Thb, as the total variation degree CT decreases, the coefficient D for the total SAD is increased and the similarity is corrected to a smaller value (corrected similarity) Is a smaller value).

ブロック対選択手段40は、類似度補正手段28の出力に基づき、各補間画素について最も大きい補正された類似度を持つ(選択指標SI=SAD×Dの値が最も小さい)一対の画素ブロックの中心位置を候補類似度の参照画素位置として選択し、参照画素位置選択手段5に出力する。以下、実施の形態1と同様に補間画素の画素値が計算され、補間フレームの画像が得られる。   Based on the output of the similarity correction unit 28, the block pair selection unit 40 has the center of the pair of pixel blocks having the highest corrected similarity for each interpolation pixel (the value of the selection index SI = SAD × D is the smallest). The position is selected as a reference pixel position of candidate similarity, and is output to the reference pixel position selection means 5. Thereafter, the pixel value of the interpolation pixel is calculated as in the first embodiment, and an image of the interpolation frame is obtained.

上記の構成により、画素ブロック内の画素の画素値のバラつき度合いを計算し、バラつき度合いが小さい場合には類似度がより小さくなるように補正をするようにしたので、平坦部の類似度が大きくなる傾向にあることにより正しい補間画像が得られないという問題を解決する効果がある。   With the above configuration, the degree of variation of the pixel values of the pixels in the pixel block is calculated, and when the degree of variation is small, the degree of similarity is corrected so as to be smaller. This has the effect of solving the problem that a correct interpolated image cannot be obtained.

実施の形態4.
実施の形態1乃至3では、類似度計算手段4で、補間画素に対して点対称の位置にある一対の画素ブロック相互間の差分の絶対値の総和を求めて、類似度を示す指標とし、類似度の最も大きい画素ブロック対の中心位置を参照画素位置として選択しているが、各補間画素(注目補間画素)についての参照画素位置の選択の結果を、注目補間画素の周辺の補間画素について決定された参照画素位置の、当該補間画素に対する概略的方向(補間方向)を用いて変更するようにすれば、より良好な補間フレームの補間画像が得られる。
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments, the similarity calculation unit 4 obtains the sum of absolute values of differences between a pair of pixel blocks located in point symmetry with respect to the interpolation pixel, and uses it as an index indicating the similarity. The center position of the pixel block pair having the highest degree of similarity is selected as the reference pixel position, and the result of selection of the reference pixel position for each interpolation pixel (interpolation pixel of interest) is obtained for the interpolation pixels around the interpolation pixel of interest. If the determined reference pixel position is changed using the approximate direction (interpolation direction) with respect to the interpolation pixel, an interpolation image of a better interpolation frame can be obtained.

図15に実施の形態4によるフレーム補間装置を示す。図示の補間装置は、図1に示される補間装置と概して同じであるが、参照画素位置変更手段16、遅延補償手段17、18が付加されている点で異なる。図1と同じ符号が付された構成要素は、実施の形態1と同様の動作をする。   FIG. 15 shows a frame interpolation apparatus according to the fourth embodiment. The illustrated interpolation apparatus is generally the same as the interpolation apparatus shown in FIG. 1, but differs in that reference pixel position changing means 16 and delay compensation means 17 and 18 are added. Components having the same reference numerals as those in FIG. 1 operate in the same manner as in the first embodiment.

参照画素位置変更手段16は、水平方向に整列し、連続して補間処理の対象とされ複数の、例えば7個の補間画素の各々について各補間画素について参照画素位置選択手段5で選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する方向を記憶する。例えば、参照画素位置変更手段16は、参照画素位置選択手段5が各補間画素について順次選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する概略の方向(補間方向)を、水平方向に所定数の補間画素の分、例えば7画素分保持する。具体的には、参照画素位置選択手段5が各補間画素について選択した参照画素位置が属する領域を示す情報を、概略的補間方向を示す情報として、所定数の補間画素、たとえば7画素分保持する。   The reference pixel position changing unit 16 is aligned in the horizontal direction and is continuously subjected to interpolation processing, and for example, for each of a plurality of, for example, seven interpolation pixels, the reference pixel position selection unit 5 selects the reference for each interpolation pixel. The direction of the pixel position with respect to the interpolation pixel is stored. For example, the reference pixel position changing unit 16 changes the approximate direction (interpolation direction) with respect to the interpolation pixel of the reference pixel position sequentially selected for each interpolation pixel by the reference pixel position selection unit 5 in the horizontal direction by a predetermined number of interpolations. The number of pixels, for example, 7 pixels is held. Specifically, information indicating a region to which the reference pixel position selected by the reference pixel position selection unit 5 for each interpolation pixel belongs is stored for a predetermined number of interpolation pixels, for example, seven pixels as information indicating the general interpolation direction. .

例えば、参照画素位置選択手段5が決定した画素ブロック対のうちの第1の参照フレームの画素ブロックの中心画素が、図16(a)の領域ULにある場合には、第1のフラグ「FUL」を立て、図16(b)の領域DLにある場合には第2のフラグ「FDL」を立て、図16(c)の領域DRにある場合には第3のフラグ「FDR」を立て、図16(d)の領域URにある場合には第4のフラグ「FUR」を立てる。図16で、第1〜第4列の第3行にあるときには、第1のフラグ「FUL」、第2のフラグ「FDL」がともに立ち(第1の領域内にあるとともに、第2の領域にあることを意味し)、第6〜第9列の第3行にあるときには、第3のフラグ「FDR」、第4のフラグ「FUR」がともに立ち(第3の領域内にあるとともに、第4の領域にあることを意味し)、第1〜第2行の第5列にあるときには、第1のフラグ「FUL」、第4のフラグ「FUR」がともに立ち(第1の領域内にあるとともに、第4の領域にあることを意味し)、第4〜第5行の第5列にあるときには、第2のフラグ「FDL」、第3のフラグ「FDR」がともに立ち(第2の領域内にあるとともに、第3の領域にあることを意味し、第3行の第5列にあるときは第1〜第4のフラグ「FUL」、「FDL」、「FDR」、「FUR」がすべて立つ(第1の領域内にあるとともに、第2の領域にあるとともに、第3の領域にあるとともに、第4の領域にあることを意味する)。   For example, when the center pixel of the pixel block of the first reference frame in the pixel block pair determined by the reference pixel position selection unit 5 is in the region UL of FIG. 16A, the first flag “FUL” , Set the second flag “FDL” if it is in the region DL of FIG. 16B, set the third flag “FDR” if it is in the region DR of FIG. If it is in the area UR of FIG. 16D, the fourth flag “FUR” is set. In FIG. 16, in the third row of the first to fourth columns, both the first flag “FUL” and the second flag “FDL” are set (in the first area and in the second area When the third row of the sixth to ninth columns is in the third row, the third flag “FDR” and the fourth flag “FUR” are both set (in the third region, 1st flag “FUL” and 4th flag “FUR” are both set (in the first region), when in the fifth column of the first to second rows. And the second flag “FDL” and the third flag “FDR” are both set (when the fourth flag is in the fifth column of the fourth to fifth rows). Means that it is in the third area, and is in the fifth column of the third row. Flags “FUL”, “FDL”, “FDR”, “FUR” are all set (in the first area, in the second area, in the third area, and in the fourth area Means that

参照画素位置変更手段16は、各注目補間画素(n番目の補間画素)についての概略的補間方向が、該注目補間画素の左側に位置し、該注目補間画素に連続する3つの補間画素(n−3、n−2、n−1番目の補間画素)の各々についての概略的補間方向とすべて一致する(注目補間画素の左方向に存在する上記所定数の補間画素の各々について立てられたフラグの少なくとも一つが、注目補間画素について立てられたフラグのいずれかと一致する)場合、或いは該注目補間画素の右側に位置し、該注目補間画素に連続する3つの補間画素(n+1、n+2、n+3番目の補間画素)の各々についての概略的補間方向のすべて一致する(注目補間画素の右方向に存在する上記所定数の補間画素の各々について立てられたフラグの少なくとも一つが、注目補間画素について立てられたフラグのいずれかと一致する)場合には、当該補間画素について参照画素位置選択手段5で選択された参照画素位置をそのまま参照画素位置として、対称位置補間手段6へ出力する。一方、上記のいずれでもない場合は、参照画素位置選択手段5で選択した参照画素位置の代わりに、第1及び第2の参照フレーム内の、当該補間画素と同じ位置を示す情報を、参照画素位置を示す情報として対称位置補間手段6へ出力する。   The reference pixel position changing unit 16 has three interpolation pixels (n) whose approximate interpolation direction for each target interpolation pixel (nth interpolation pixel) is located on the left side of the target interpolation pixel and is continuous to the target interpolation pixel. The flags set for each of the predetermined number of interpolation pixels present in the left direction of the target interpolation pixel, all of which coincide with the rough interpolation direction for each of the (-3, n-2, n-1th interpolation pixels). At least one of the flags set for the target interpolation pixel), or three interpolation pixels (n + 1, n + 2, n + 3) located on the right side of the target interpolation pixel and continuing to the target interpolation pixel At least one flag set for each of the predetermined number of interpolation pixels present in the right direction of the target interpolation pixel. Is coincident with any of the flags set for the target interpolation pixel), the reference pixel position selected by the reference pixel position selection unit 5 for the interpolation pixel is directly used as the reference pixel position to the symmetrical position interpolation unit 6. Output. On the other hand, if none of the above, instead of the reference pixel position selected by the reference pixel position selection means 5, information indicating the same position as the interpolation pixel in the first and second reference frames is used as the reference pixel. The information indicating the position is output to the symmetrical position interpolation means 6.

上記の処理を言い換えると、参照画素位置変更手段16は、各注目補間画素(n番目の補間画素)についての概略的補間方向が、該注目補間画素の左側に位置し、該注目補間画素に連続する3つの補間画素(n−3、n−2、n−1番目の補間画素)のいずれかについての概略的補間方向と異なり(注目補間画素の左方向に存在する上記所定数の補間画素のいずれかについて立てられたフラグのいずれもが、注目補間画素について立てられたフラグのいずれとも一致せず)、且つ該注目補間画素の右側に位置し、該注目補間画素に連続する3つの補間画素(n+1、n+2、n+3番目の補間画素)のいずれかについて概略的補間方向と異なる(注目補間画素の右方向に存在する上記所定数の補間画素のいずれかについて立てられたフラグのいずれもが、注目補間画素について立てられたフラグのいずれとも一致しない)場合には、参照画素位置選択手段5で選択した参照画素位置の代わりに、第1及び第2の参照フレーム内の当該補間画素と同じ位置を示す情報を参照画素位置を示す情報として対称位置補間手段6へ出力する。そうでない場合には、参照画素位置選択手段5が選択した参照画素位置を示す情報をそのまま対称位置補間手段6に出力する。   In other words, the reference pixel position changing unit 16 has a rough interpolation direction for each target interpolation pixel (n-th interpolation pixel) located on the left side of the target interpolation pixel and continuous to the target interpolation pixel. Different from the rough interpolation direction for any of the three interpolation pixels (n-3, n-2, n-1th interpolation pixel) (the left-hand direction of the interpolation pixel of interest is the predetermined number of interpolation pixels). None of the flags set for any of the flags set for the target interpolation pixel), and three interpolation pixels that are located to the right of the target interpolation pixel and are continuous to the target interpolation pixel (N + 1, n + 2, n + 3th interpolation pixel) is different from the approximate interpolation direction (the flag set for any of the predetermined number of interpolation pixels existing in the right direction of the interpolation pixel of interest) If the deviation does not match any of the flags set for the target interpolation pixel), the interpolation in the first and second reference frames is used instead of the reference pixel position selected by the reference pixel position selection means 5. Information indicating the same position as the pixel is output to the symmetrical position interpolation means 6 as information indicating the reference pixel position. Otherwise, information indicating the reference pixel position selected by the reference pixel position selection unit 5 is output to the symmetrical position interpolation unit 6 as it is.

遅延補償手段17、18は、抽出手段3から出力される各画素ブロックの中心位置の画素値を、参照画素位置変更手段16の補間方向の補正にかかる遅延時間を補償して対称位置補間手段6へ出力する。対称位置補間手段6は、参照画素位置変更手段16から出力される参照画素位置を示す情報により特定される位置の画素値(抽出手段3から供給される各ブロックの中心位置の画素値のいずれか)、第1の実施の形態と同様に、補間画素の画素値を生成する。   The delay compensation means 17 and 18 compensate the delay time required for correcting the interpolation direction of the reference pixel position changing means 16 with respect to the pixel value at the center position of each pixel block output from the extracting means 3, and the symmetrical position interpolation means 6. Output to. The symmetric position interpolation means 6 is a pixel value at a position specified by the information indicating the reference pixel position output from the reference pixel position changing means 16 (any one of the pixel values at the center position of each block supplied from the extraction means 3). ) Similar to the first embodiment, the pixel value of the interpolation pixel is generated.

上記の構成によれば、水平方向に整列し、連続して補間処理の対象とされ複数の補間画素の各々について各補間画素について参照画素位置選択手段5で選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する方向を記憶し、各注目補間画素についての参照画素位置の、当該補間画素に対する方向が、該注目補間画素の左方向に存在する所定数の補間画素のいずれかについて選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する方向と異なり、且つ該注目補間画素の右方向に存在する所定数の補間画素のいずれかについて選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する方向と異なる場合は、参照画素位置選択手段5で選択された参照画素位置の代わりに、第1及び第2の参照フレーム内の、当該注目補間画素と同じ位置を参照画素位置とする参照画素位置変更手段16を備えたので、参照画素位置の選択をより適切に行うことができると言う効果がある。   According to the above configuration, the interpolation of the reference pixel position selected by the reference pixel position selection unit 5 for each of the plurality of interpolation pixels that are aligned in the horizontal direction and are successively subjected to interpolation processing is performed. A reference pixel position in which a direction with respect to a pixel is stored, and a reference pixel position with respect to each interpolation pixel of interest is selected with respect to any of a predetermined number of interpolation pixels in which the direction with respect to the interpolation pixel exists in the left direction of the interpolation pixel of interest If the reference pixel position selected for any of the predetermined number of interpolation pixels existing in the right direction of the target interpolation pixel is different from the direction with respect to the interpolation pixel, the reference pixel Instead of the reference pixel position selected by the position selection means 5, a reference in which the same position as the target interpolation pixel in the first and second reference frames is set as the reference pixel position. Since with the element position changing means 16, which produces the effect of a user can select a reference pixel position better.

本発明の活用例として、テレビジョンのフレーム周波数変換や、業務用モニターのフレーム周波数変換に適用できる。また、フレーム周波数は変換しない場合であっても、冗長な1枚のフレーム(直前のフレームと同じ内容のフレーム)を除去して新たにフレームを生成するフレーム変換に適用できる。   As an application example of the present invention, it can be applied to frame frequency conversion for television and frame frequency conversion for commercial monitors. Even if the frame frequency is not converted, it can be applied to frame conversion in which one redundant frame (a frame having the same content as the immediately preceding frame) is removed and a new frame is generated.

この発明の実施の形態1の補間装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the interpolation apparatus of Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1における参照画素位置の選択のために順次選択される一対の画素ブロックを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a pair of pixel blocks that are sequentially selected for selection of a reference pixel position in the first embodiment. (a)〜(d)は、実施の形態1における参照画素位置の選択のために順次選択される第1の参照フレーム内の画素ブロックを示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the pixel block in the 1st reference frame selected sequentially for selection of the reference pixel position in Embodiment 1. FIG. (a)〜(d)は、実施の形態1における参照画素位置の選択のために順次選択される第2の参照フレーム内の画素ブロックを示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the pixel block in the 2nd reference frame selected sequentially for selection of the reference pixel position in Embodiment 1. FIG. (a)〜(d)は、実施の形態1における参照画素位置の選択のために順次選択される第2の参照フレーム内の画素ブロックを示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the pixel block in the 2nd reference frame selected sequentially for selection of the reference pixel position in Embodiment 1. FIG. 抽出手段3により抽出される複数の画素ブロック対の、補間画素に対する相対的位置関係をマトリクスにより示す図である。It is a figure which shows the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel of the some pixel block pair extracted by the extraction means 3 with a matrix. 類似度の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of similarity. 類似度の変化の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the change of similarity. 実施の形態1における参照画素位置の選択のために順次選択される第1の参照フレーム内の画素ブロックを示す図である。6 is a diagram showing pixel blocks in a first reference frame that are sequentially selected for selection of a reference pixel position in the first embodiment. FIG. 実施の形態1における参照画素位置の選択のために順次選択される第2の参照フレーム内の画素ブロックを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating pixel blocks in a second reference frame that are sequentially selected for selection of a reference pixel position in the first embodiment. この発明の実施の形態2の補間装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the interpolation apparatus of Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2における参照画素及び補間画素相互間の距離と補正係数Kの関係を示す図である。10 is a diagram illustrating a relationship between a distance between a reference pixel and an interpolated pixel and a correction coefficient K in Embodiment 2. FIG. この発明の実施の形態3の補間装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the interpolation apparatus of Embodiment 3 of this invention. 実施の形態3における総合的バラつき度合いCTと補正係数Dの関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a total variation degree CT and a correction coefficient D in the third embodiment. この発明の実施の形態4の補間装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the interpolation apparatus of Embodiment 4 of this invention. (a)〜(d)は、実施の形態4における、参照画素位置選択手段5で選択された参照画素位置の、補間画素に対する概略的方向の判定に用いられるそれぞれの領域を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows each area | region used for determination of the general direction with respect to the interpolation pixel of the reference pixel position selected by the reference pixel position selection means 5 in Embodiment 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 入力端子、 2 遅延手段、 3 抽出手段、 4 類似度計算手段、 5 参照画素位置選択手段、 6 対称位置補間手段、 7 出力端子、 13 類似度補正手段、 16 参照画素位置変更手段、 17 遅延補償手段、 18 遅延補償手段、 27 補正制御手段、 28 類似度補正手段、 32 選択指標生成手段、 40 ブロック対選択手段、 41 信頼性評価手段、 42 遅延手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal, 2 Delay means, 3 Extraction means, 4 Similarity calculation means, 5 Reference pixel position selection means, 6 Symmetric position interpolation means, 7 Output terminal, 13 Similarity correction means, 16 Reference pixel position change means, 17 Delay Compensation means, 18 delay compensation means, 27 correction control means, 28 similarity correction means, 32 selection index generation means, 40 block pair selection means, 41 reliability evaluation means, 42 delay means.

Claims (18)

第1の参照フレームと第2の参照フレームの間の補間フレーム内の補間画素の画素値を生成するフレーム補間装置であって、
前記補間画素の位置を中心として点対称の位置にある前記第1の参照フレームの画素ブロックと前記第2の参照フレームの画素ブロックとからなる画素ブロック対、及び
上記画素ブロック対に対して、一方の画素ブロックを1画素ずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対
の一方又は双方を複数個抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された複数の画素ブロック対のそれぞれについて、2つの画素ブロックの類似度を前記2つの画素ブロック内の画素の画素値に基づいて計算する類似度計算手段と、
前記抽出手段に抽出された前記複数個のブロック対のうちで、前記類似度計算手段により計算された類似度又はそれを補正したものが最も大きい画素ブロック対を候補ブロック対として選択するとともに、前記抽出手段に抽出された前記複数個のブロック対のうちで、前記補間画素に対する相対的位置関係が、前記候補ブロック対の前記補間画素に対する相対的位置関係に比較的近いもの以外のもののうち、前記類似度又はそれを補正したものが最も大きい画素ブロック対を評価用ブロック対として選択するブロック対選択手段と、
前記候補ブロック対の類似度又はそれを補正したもの(以下、「候補類似度」と言う)と前記評価用ブロック対の類似度又はそれを補正したもの(以下、「評価用類似度」と呼ぶ)の大きさに基づき、前記候補ブロック対の信頼性を評価する信頼性評価手段と、
前記信頼性評価手段が、信頼性ありと判断した場合は、前記候補ブロック対を構成するそれぞれの画素ブロックの中心位置を参照画素位置として選択し、信頼性なしと判断した場合は、当該補間画素の参照画素位置としてそれ以前に選択した参照画素位置を選択する参照画素位置選択手段と、
前記参照画素位置選択手段により選択された参照画素位置の画素値に基づいて前記補間画素を生成する補間手段と
を備えたことを特徴とするフレーム補間装置。
A frame interpolation device for generating a pixel value of an interpolation pixel in an interpolation frame between a first reference frame and a second reference frame,
A pixel block pair composed of a pixel block of the first reference frame and a pixel block of the second reference frame which are in point symmetry with respect to the position of the interpolation pixel, and one of the pixel block pair Extraction means for extracting a plurality of one or both of the pixel block pairs in which the pixel block is replaced with a pixel block shifted by one pixel;
For each of a plurality of pixel block pairs extracted by the extraction means, similarity calculation means for calculating the similarity between two pixel blocks based on the pixel values of the pixels in the two pixel blocks;
Among the plurality of block pairs extracted by the extracting unit, the similarity calculated by the similarity calculating unit or a pixel block pair having the largest correction is selected as a candidate block pair, and Among the plurality of block pairs extracted by the extracting means, the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel is other than the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel of the candidate block pair, Block pair selection means for selecting a pixel block pair having the largest similarity or a corrected one as a block pair for evaluation;
Similarity of the candidate block pair or a correction thereof (hereinafter referred to as “candidate similarity”) and similarity of the evaluation block pair or a correction thereof (hereinafter referred to as “evaluation similarity”) ) Based on the size of the candidate block pair, a reliability evaluation means for evaluating the reliability of the candidate block pair;
When the reliability evaluation unit determines that there is reliability, the center position of each pixel block constituting the candidate block pair is selected as a reference pixel position, and when it is determined that there is no reliability, the interpolation pixel Reference pixel position selection means for selecting a reference pixel position previously selected as a reference pixel position of
A frame interpolation device comprising: interpolation means for generating the interpolation pixel based on a pixel value at a reference pixel position selected by the reference pixel position selection means.
前記相対的位置関係が、各ブロック対の画素ブロックの中心画素同士を結ぶ線により定義されることを特徴とする請求項1に記載のフレーム補間装置。   The frame interpolation apparatus according to claim 1, wherein the relative positional relationship is defined by a line connecting center pixels of pixel blocks of each block pair. 前記相対位置関係に応じて前記ブロック対をマトリクス配列したとき、前記候補ブロック対の近傍に位置するブロック対を、相対的位置関係が近いものとして扱うことを特徴とする請求項1又は2に記載のフレーム補間装置。   3. The block pair positioned in the vicinity of the candidate block pair is treated as having a close relative positional relationship when the block pairs are arranged in a matrix according to the relative positional relationship. Frame interpolator. 前記マトリクス配列上で、上、下、左、右、斜め上、斜め下方向に隣接するものを、上記近傍に位置するブロック対として扱うことを特徴とする請求項3に記載のフレーム補間装置。   4. The frame interpolating apparatus according to claim 3, wherein on the matrix arrangement, those adjacent in the upward, downward, left, right, diagonally upward, and diagonally downward directions are treated as a block pair located in the vicinity. 前記参照画素位置選択手段の選択結果を1フレーム遅延するフレーム遅延手段をさらに備え、前記参照画素位置選択手段は、前記フレーム遅延手段の出力を、前記以前に選択した参照画素位置として用いることを特徴とする請求項1に記載のフレーム補間装置。   The apparatus further comprises frame delay means for delaying the selection result of the reference pixel position selection means by one frame, and the reference pixel position selection means uses the output of the frame delay means as the previously selected reference pixel position. The frame interpolation apparatus according to claim 1. 前記抽出手段が、前記補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対と、該点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に対して、一方の画素ブロックを1画素左、又は1画素右にずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対とを抽出することを特徴とする請求項1に記載のフレーム補間装置。   The extracting means sets one pixel block to one pixel block pair consisting of a pixel block at a point-symmetrical position with respect to the interpolation pixel and a pixel block pair consisting of a pixel block at the point-symmetrical position. 2. The frame interpolation device according to claim 1, wherein a pixel block pair replaced with a pixel block shifted to the left of the pixel or to the right of one pixel is extracted. 前記抽出手段が、前記補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対と、該点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に対して、一方の画素ブロックを1画素上、又は1画素下にずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対とを抽出することを特徴とする請求項1に記載のフレーム補間装置。   The extracting means sets one pixel block to one pixel block pair consisting of a pixel block at a point-symmetrical position with respect to the interpolation pixel and a pixel block pair consisting of a pixel block at the point-symmetrical position. The frame interpolating apparatus according to claim 1, wherein a pixel block pair replaced with a pixel block shifted on one pixel or one pixel below is extracted. 前記抽出手段が、前記補間画素を中心として点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対と、該点対称の位置にある画素ブロックから成る画素ブロック対に対して、一方の画素ブロックを1画素右斜め上、又は1画素右斜め下、又は1画素左斜め上、又は1画素左斜め下にずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対とを抽出することを特徴とする請求項1に記載のフレーム補間装置。   The extracting means sets one pixel block to one pixel block pair consisting of a pixel block at a point-symmetrical position with respect to the interpolation pixel and a pixel block pair consisting of a pixel block at the point-symmetrical position. 2. The pixel block pair replaced by a pixel block shifted to the upper right pixel, the lower right pixel, the upper left pixel, or the lower left pixel pixel is extracted. Frame interpolator. 前記類似度計算手段は、画素ブロック対を構成する一方の画素ブロック内の少なくとも一部の画素と、他方の画素ブロックの対応する位置にある画素の画素値の差分の絶対値の総和を求め、該総和を、前記類似度を表すものとして出力することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のフレーム補間装置。   The similarity calculation means obtains the sum of absolute values of differences between pixel values of at least some of the pixels in one pixel block constituting the pixel block pair and pixels at corresponding positions in the other pixel block, 9. The frame interpolating apparatus according to claim 1, wherein the sum is output as the similarity. 前記類似度計算手段は、画素ブロック対を構成する一方の画素ブロック内のすべての画素と、他方の画素ブロックの対応する位置にある画素の画素値の差分の絶対値の総和を求めることを特徴とする請求項9に記載のフレーム補間装置。   The similarity calculation means obtains a sum of absolute values of differences between pixel values of all pixels in one pixel block constituting the pixel block pair and pixels at corresponding positions of the other pixel block. The frame interpolation apparatus according to claim 9. 前記類似度計算手段は、画素ブロック対を構成する一方の画素ブロック内の画素に対し均等な間引き処理を行った後の画素と、他方の画素ブロックの対応する位置にある画素の画素値の差分の絶対値の総和を求めることを特徴とする請求項9に記載のフレーム補間装置。   The similarity calculation means calculates a difference between a pixel value of a pixel after performing equal thinning processing on pixels in one pixel block constituting a pixel block pair and a pixel at a corresponding position in the other pixel block. The frame interpolation apparatus according to claim 9, wherein a sum of absolute values of the frame interpolation is obtained. 前記信頼性評価手段は、前記抽出手段により抽出されたすべての画素ブロック対の類似度の平均値、前記候補類似度および評価用類似度を用いて、信頼性を評価することを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のフレーム補間装置。   The reliability evaluation unit evaluates reliability using an average value of similarities of all pixel block pairs extracted by the extraction unit, the candidate similarity, and the similarity for evaluation. Item 12. The frame interpolation device according to any one of Items 1 to 11. 前記信頼性評価手段は、下記の不等式、
{(Se−Sc)}×B>(Sa−Se)
(Seは、評価用類似度を表し、
Scは、候補類似度を表し、
Saは、類似度の平均値を表し、
Bは1以上の係数を表す)
が満たされるとき、信頼性ありと判断することを特徴とする請求項12に記載のフレーム補間装置。
The reliability evaluation means includes the following inequality:
{(Se-Sc)} × B> (Sa-Se)
(Se represents the similarity for evaluation,
Sc represents the candidate similarity,
Sa represents the average value of similarity,
B represents a coefficient of 1 or more)
The frame interpolating apparatus according to claim 12, wherein when it is satisfied, it is determined that there is reliability.
前記画素ブロック対を構成する各画素ブロックの中心に位置する画素の、前記補間画素からの距離が長いほど、当該画素ブロック対の前記類似度よりも小さく補正された類似度を出力する類似度補正手段を更に有し、
前記ブロック対選択手段は、前記補正された類似度に基づいて候補類似度および評価用類似度を算出することを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載のフレーム補間装置。
Similarity correction that outputs a corrected similarity that is smaller than the similarity of the pixel block pair as the distance from the interpolation pixel of the pixel located at the center of each pixel block constituting the pixel block pair is longer Further comprising means,
14. The frame interpolating apparatus according to claim 1, wherein the block pair selecting unit calculates a candidate similarity and an evaluation similarity based on the corrected similarity.
画素ブロック内の画素の画素値のバラつき度合いを計算し、計算されたバラつき度合いを検出する補正制御手段と、
前記補正制御手段で検出されたバラつき度合いが小さいほど、前記類似度計算手段が出力する類似度よりも小さい、補正された類似度を出力する類似度補正手段をさらに備え、
前記ブロック対選択手段は、前記補正された類似度に基づいて前記候補ブロック対及び前記評価用ブロック対の選択を行うことを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載のフレーム補間装置。
Correction control means for calculating the degree of variation of the pixel values of the pixels in the pixel block and detecting the calculated degree of variation;
The degree of variation detected by the correction control means further includes a similarity correction means for outputting a corrected similarity that is smaller than the similarity output by the similarity calculation means,
14. The frame interpolation device according to claim 1, wherein the block pair selection unit selects the candidate block pair and the evaluation block pair based on the corrected similarity.
水平方向に整列し、連続して補間処理の対象とされ複数の補間画素の各々について前記参照画素位置選択手段で選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する方向を記憶し、
注目補間画素についての前記参照画素位置の、当該補間画素に対する方向が、該注目補間画素の左方向に存在する所定数の補間画素のいずれかについて選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する方向と異なり、且つ該注目補間画素の右方向に存在する所定数の補間画素のいずれかについて選択された参照画素位置の、当該補間画素に対する方向と異なる場合は、前記参照画素位置選択手段で選択された参照画素位置の代わりに、前記第1及び第2の参照フレーム内の前記注目補間画素と同じ位置を参照画素位置とする参照画素位置変更手段を
備えたことを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載のフレーム補間装置。
Alignment in the horizontal direction, storing the direction of the reference pixel position selected by the reference pixel position selection means for each of the plurality of interpolation pixels that are continuously subjected to interpolation processing, with respect to the interpolation pixel,
The direction of the reference pixel position of the target interpolation pixel with respect to the interpolation pixel is the direction of the reference pixel position selected for any of a predetermined number of interpolation pixels existing in the left direction of the target interpolation pixel. If the reference pixel position selected for any of the predetermined number of interpolation pixels existing in the right direction of the target interpolation pixel is different from the direction with respect to the interpolation pixel, the reference pixel position selection unit selects the reference pixel position. 14. A reference pixel position changing unit that uses the same position as the target interpolation pixel in the first and second reference frames as a reference pixel position instead of the reference pixel position. The frame interpolation device according to any one of the above.
前記補間手段は、前記参照画素位置選択手段により選択された参照画素位置の画素値の平均値を前記補間画素の画素値とし、又は前記参照画素位置の一方の画素値を前記補間画素の画素値とする
ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載のフレーム補間装置。
The interpolation means uses the average value of the pixel values at the reference pixel position selected by the reference pixel position selection means as the pixel value of the interpolation pixel, or sets one pixel value at the reference pixel position as the pixel value of the interpolation pixel. The frame interpolation device according to claim 1, wherein the frame interpolation device is a frame interpolation device.
第1の参照フレームと第2の参照フレームの間の補間フレーム内の補間画素の画素値を生成するフレーム補間方法であって、
前記補間画素の位置を中心として点対称の位置にある前記第1の参照フレームの画素ブロックと前記第2の参照フレームの画素ブロックとからなる画素ブロック対、及び
上記画素ブロック対に対して、一方の画素ブロックを1画素ずらした画素ブロックで置換えた画素ブロック対
の一方又は双方を複数個抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにより抽出された複数の画素ブロック対のそれぞれについて、2つの画素ブロックの類似度を前記2つの画素ブロック内の画素の画素値に基づいて計算する類似度計算ステップと、
前記抽出ステップに抽出された前記複数個のブロック対のうちで、前記類似度計算ステップにより計算された類似度又はそれを補正したものが最も大きい画素ブロック対を候補ブロック対として選択するとともに、前記抽出ステップに抽出された前記複数個のブロック対のうちで、前記補間画素に対する相対的位置関係が、前記候補ブロック対の前記補間画素に対する相対的位置関係に比較的近いもの以外のもののうち、前記類似度又はそれを補正したものが最も大きい画素ブロック対を評価用ブロック対として選択するブロック対選択ステップと、
前記候補ブロック対の類似度又はそれを補正したもの(以下、「候補類似度」と言う)と前記評価用ブロック対の類似度又はそれを補正したもの(以下、「評価用類似度」と呼ぶ)の大きさに基づき、前記候補ブロック対の信頼性を評価する信頼性評価ステップと、
前記信頼性評価ステップが、信頼性ありと判断した場合は、前記候補ブロック対を構成するそれぞれの画素ブロックの中心位置を参照画素位置として選択し、信頼性なしと判断した場合は、当該補間画素の参照画素位置としてそれ以前に選択した参照画素位置を選択する参照画素位置選択ステップと、
前記参照画素位置選択ステップにより選択された参照画素位置の画素値に基づいて前記補間画素を生成する補間ステップと
を備えたことを特徴とするフレーム補間方法。
A frame interpolation method for generating a pixel value of an interpolation pixel in an interpolation frame between a first reference frame and a second reference frame,
A pixel block pair composed of a pixel block of the first reference frame and a pixel block of the second reference frame which are in point symmetry with respect to the position of the interpolation pixel, and one of the pixel block pair An extraction step of extracting a plurality of one or both of the pixel block pairs in which the pixel block is replaced with a pixel block shifted by one pixel;
A similarity calculation step of calculating the similarity of two pixel blocks based on the pixel values of the pixels in the two pixel blocks for each of a plurality of pixel block pairs extracted by the extraction step;
Among the plurality of block pairs extracted in the extraction step, select a pixel block pair having the largest similarity calculated by the similarity calculation step or a corrected one as a candidate block pair, and Among the plurality of block pairs extracted in the extraction step, the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel is other than the relative positional relationship with respect to the interpolation pixel of the candidate block pair. A block pair selection step of selecting a pixel block pair having the largest similarity or a corrected one as a block pair for evaluation;
Similarity of the candidate block pair or a correction thereof (hereinafter referred to as “candidate similarity”) and similarity of the evaluation block pair or a correction thereof (hereinafter referred to as “evaluation similarity”) ) To evaluate the reliability of the candidate block pair based on the magnitude of
When the reliability evaluation step determines that there is reliability, the center position of each pixel block constituting the candidate block pair is selected as a reference pixel position, and when it is determined that there is no reliability, the interpolation pixel A reference pixel position selection step for selecting a reference pixel position previously selected as the reference pixel position of
An interpolating step for generating the interpolated pixel based on a pixel value at the reference pixel position selected in the reference pixel position selecting step.
JP2007026548A 2006-09-20 2007-02-06 Frame interpolation apparatus and frame interpolation method Expired - Fee Related JP4347347B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007026548A JP4347347B2 (en) 2007-02-06 2007-02-06 Frame interpolation apparatus and frame interpolation method
US11/902,144 US8218632B2 (en) 2006-09-20 2007-09-19 Frame interpolation apparatus and frame interpolation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007026548A JP4347347B2 (en) 2007-02-06 2007-02-06 Frame interpolation apparatus and frame interpolation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008193462A true JP2008193462A (en) 2008-08-21
JP4347347B2 JP4347347B2 (en) 2009-10-21

Family

ID=39753106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007026548A Expired - Fee Related JP4347347B2 (en) 2006-09-20 2007-02-06 Frame interpolation apparatus and frame interpolation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4347347B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009124637A (en) * 2007-11-19 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp Frame interpolating apparatus, and frame interpolation method
JP2010177739A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Nec Corp Image processing device, image processing method, and image processing program
JP2011182181A (en) * 2010-03-01 2011-09-15 Nanao Corp Motion vector arithmetic apparatus by block, or method for the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009124637A (en) * 2007-11-19 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp Frame interpolating apparatus, and frame interpolation method
JP2010177739A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Nec Corp Image processing device, image processing method, and image processing program
JP2011182181A (en) * 2010-03-01 2011-09-15 Nanao Corp Motion vector arithmetic apparatus by block, or method for the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP4347347B2 (en) 2009-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9240033B2 (en) Image super-resolution reconstruction system and method
CN102088589B (en) Frame rate conversion using bi-directional, local and global motion estimation
JP4869045B2 (en) Interpolation frame creation method and interpolation frame creation apparatus
JP4869049B2 (en) Interpolated frame image creation method and interpolated frame image creation apparatus
JP5887764B2 (en) Motion compensation frame generation apparatus and method
US20100060798A1 (en) Video signal processing device, video signal processing method, and video signal processing program
KR20070094520A (en) Image processing apparatus and method and program
US8218632B2 (en) Frame interpolation apparatus and frame interpolation method
JP4347347B2 (en) Frame interpolation apparatus and frame interpolation method
JP4312219B2 (en) Frame interpolation device, frame frequency conversion device, and frame interpolation method
JP2010056729A (en) Apparatus and method of frame interpolation, and image display device
US8279223B2 (en) Image processing apparatus, image processing method and program
CN111553843B (en) Image processing method, image processing apparatus, and display apparatus
JP5737072B2 (en) Motion compensation frame generation apparatus and method
JP2010157877A (en) Image processing apparatus, image processing method and computer program
JP5448983B2 (en) Resolution conversion apparatus and method, scanning line interpolation apparatus and method, and video display apparatus and method
US10587840B1 (en) Image processing method capable of deinterlacing the interlacing fields
JP4492100B2 (en) Image signal processing apparatus and processing method
JP5025432B2 (en) Frame interpolation apparatus and frame interpolation method
JP2007060104A (en) Autocorrelation value calculating method, interpolation pixel generating method, apparatus therefor and program therefor
JP4419500B2 (en) Still image generating apparatus, still image generating method, still image generating program, and recording medium on which still image generating program is recorded
JP6091082B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
JP7003342B2 (en) Video separator, program and video separation method
JP2011170488A (en) Image processing device, image processing method, image processing program, and electronic apparatus
JP2016184881A (en) Image processing device and image processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090316

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090714

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090715

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4347347

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees