JP2009077034A - 映像信号処理装置および映像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プルダウンによってインタ−レースに変換された信号をプログレッシブ信号へ変換する場合に、画質劣化を防止し、小さな回路規模とする。
【解決手段】プルダウンエラー検出回路２７では、倍速変換部２６からのフィールド内挿補間信号を評価して、２重画像であると判断すれば、フィールド内挿補間信号を動き適応型補間信号に置き換える。プルダウンエラー検出部２７は、処理対象のラインと隣接する上下のラインとの間で相関の強さを検出し、また、２ライン離れたラインとの相関の強さが検出される。編集処理によりプルダウンのシーケンスが崩れ、異なる２枚のフレームに由来する２枚のフィールドからプログレッシブ変換して生成されたフレームの場合、上下ライン間の相関よりもプログレッシブ時の２ライン間隔に強い相関が現れるはずである。この相関の違いを利用して、２重画像が発生しているか否かを判断する。
【選択図】図３

Description

この発明は、飛び越し走査（インターレース）信号を順次走査（プログレッシブ）信号に変換する映像信号処理装置、映像信号処理方法に関し、特に、映画フィルム等のプログレッシブカメラで撮影された映像やコンピュータグラフィックスで作成された映像から３−２プルダウンや２−２プルダウンで変換されたインターレース信号をプログレッシブ信号に変換する際に適した映像信号処理装置および映像信号処理方法に関する。

ＮＴＳＣ(National Television System Committee)、ＰＡＬ(Phase alternation by line)、ハイビジョン等の標準的な映像信号は、６０（５９．９４）フィールド／秒のイン
ターレース信号で、ＰＡＬなどのテレビジョン信号は、５０フィールド／秒のインターレース信号である。近年の液晶、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)等の固定画素のフラットディスプレイの普及に伴いインターレース信号をプログレッシブ信号に変換する技術の重要性が増している。

インターレースで間引かれている水平走査線（以下、適宜ラインと称する）の箇所を周囲のラインで補間し、プログレッシブ信号に変換する処理は、Ｉ／Ｐ変換（インターレース／プログレッシブ変換）方法と呼ばれる。Ｉ／Ｐ変換は、インタ−レースで間引かれているラインを補間することによってプログレッシブ信号に変換する。Ｉ／Ｐ変換手法としては、一般にフィールド内補間、動き適応型補間、動き補償型補間が知られている。これらは通常のビデオ映像に由来するインターレース信号（６０フィールド／秒や５０フィールド／秒の時間解像度をもつ信号）をプログレッシブ信号に変換するために考え出されたものであり、３−２プルダウン信号や２−２プルダウン信号には必ずしも適していはいない。

ここで、３−２プルダウンとは、図８に示すようなフレームレート変換のことである。具体的には、Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・とフレームが順次続く２４フレーム／秒のプログレッシブ信号、所謂フィルム信号をａ、ａ’、ａ、ｂ’、ｂ、ｃ’、ｃ、ｃ’、・・・とフィールドが順次続く６０フィールド／秒のインターレース信号に変換するための方法である。 「’」の有無は、奇数フィールドと偶数フィールドの違いを示している。また、２−２プルダウン信号とは、図９に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・とフレームが順次続く３０フレーム／秒のプログレッシブ信号をａ’、ｂ、ｂ’ｃ、ｃ’、・・・とフィールドが順次続く６０フィールド／秒のインターレース信号に変換するための方法である。２−２プルダウンの他の例として、２５フレーム／秒のプログレッシブ信号を５０フィールド／秒に変換するための方法がある。２−２プルダウンは、音楽のビデオクリップ、コマーシャル素材等に適用される。

図８に示す３−２プルダウンでは、同じフレームの画像が３フィールドまたは２フィールドに振り分けられている。図９に示す２−２プルダウンでは、同じフレームの画像が２フィールドに振り分けられている。従って、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによりインターレース変換された信号をプログレッシブ信号へ変換する場合、そのプルダウン処理のシーケンスが分かれば、同一フレームから生成された隣接フィールドの間で、画像の静止・動きと無関係にフィールド内挿を行うことによってプログレッシブ信号の１フレームを生成することができる。

例えば図８において、連続するフィールドａ、ａ'、ａは、同じフレームＡから生成さ
れたものであるので、ａおよびａ'からフレームＡ、Ａが生成され、ａ'およびａからフレームＡが生成される。したがって、かかる処理によって通常のビデオ信号用のＩ／Ｐ変換処理でプログレッシブ化するよりも良好な画質を得ることができる。

３−２プルダウン処理や２−２プルダウン処理によりインターレース変換された信号を編集するとプルダウンのシーケンスが崩れてしまう場合がある。例えば、図８のような３−２プルダウン処理が行われていた場合のａ、ａ’、ａ、ｂ’、ｂ、ｃ’ｃ、ｃ’、ｄ、ｄ’、・・・において、２フィールドｃ、ｃ’を編集処理によりカットした結果、図１０に示すように、ａ、ａ’、ａ、ｂ’、ｂ、ｃ’、ｄ、ｄ’、・・・のようなシーケンスになる。また、シーンチェンジの場合も同様にシーケンスが崩れてしまう場合がある。

このように編集処理によりプルダウンのシーケンスが崩れたインターレース信号をプログレッシブに変換する場合、フィールドｃ’、ｃ、ｃ’のようにフレームＣから生成されたフィールドが続くと予想して補間を行うと、図１０の斜線で示すように、フィールドｃとｄとを重ね合わせ、また、フィールドｃ'とｄとを重ね合わせてプログレッシブ化して
しまう。この処理は、異なるフレームＣとＤとを１枚の映像にしていることから画像がラインが交互に異なる櫛状の画像となり、画質を大きく損ねる。

また、図１１に示すように、３−２プルダウン処理や２−２プルダウン処理によりインターレース変換された信号に、通常のビデオ信号の時間解像度を持つ信号、例えば、水平にスクロールする文字テロップが重畳された信号を、上述したのと同様の処理によって重ね合わせてプログレッシブ信号化すると文字テロップの部分が櫛状になり大きく画質を損ねる。このような櫛状の画像を以下では、２重画像と適宜呼ぶことにする。

かかるＩ／Ｐ変換における２重画像の発生の問題を解決するために例えば下記の特許文献１に記載の画像処理装置が提案されている。

特開２００６−２５３９５６号公報

特許文献１に記載のものは、フィールド内挿補間とは別の動き適応型補間とを行い、フィールド内挿信号に関してプルダウンエラー（２重画像）を検出し、２重画像を検出した場合には、フィールド内挿信号を動き適応型補間信号で置き換える処理を画素単位で行うものである。かかる特許文献１に記載の装置は、画素単位で画質劣化を改善するために、回路規模が大きくなる問題があった。

したがって、この発明の目的は、より小さい回路規模の構成によって、２重画像の発生を防止することができる映像信号処理装置および映像信号処理方法を提供することにある。

上述の課題を解決するために、この発明は、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインターレースに変換されたインタ−レース信号を３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスに基づきプログレッシブ信号に変換する映像信号処理装置において、
同一のフレームからインタ−レース信号に変換された２フィールドの一方のフィールドの信号によって他方のフィールドに対する第１の補間信号を生成する第１の補間信号生成手段と、
３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを使用しないで、第２の補間信号を生成する第２の補間信号生成手段と、
インタ−レース信号が供給され、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインタ−レースに変換されたことを検出すると共に、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを検出するプルダウン検出手段と、
プルダウン検出手段の検出結果にしたがって第１の補間信号および第２の補間信号の一方を選択する選択手段と、
現在のフィールドの信号と選択手段により選択された第１および第２の補間信号の一方とを倍速変換する倍速変換手段と、
倍速変換手段から出力されるプログレッシブ信号が供給されるプルダウンエラー検出手段とを備え、
プルダウンエラー検出手段は、
処理対象の第１のラインの信号と、該第１のラインの上に位置する第２のラインの信号との相関の程度を表す第１の値と、第１のラインの信号と、該第１のラインの下に位置する第３のラインの信号との相関の程度を表す第２の値と、第２のラインの信号と第３の信号との相関の程度を表す第３の値ととをそれぞれ演算する演算手段と、
第１、第２および第３の値を比較して隣接するラインの相関に比して１ライン離れたラインの相関の方が大きい場合を２重画像のエラーと検出するエラー検出手段と、
エラー検出手段によって２重画像のエラーが発生していると検出した場合は、第１の補間信号に代えて第２の補間信号を選択する選択手段と
を有することを特徴とする映像信号処理装置である。

また、この発明は、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインターレースに変換されたインタ−レース信号を３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスに基づきプログレッシブ信号に変換する映像信号処理方法において、
同一のフレームからインタ−レース信号に変換された２フィールドの一方のフィールドの信号によって他方のフィールドに対する第１の補間信号を生成する第１の補間信号生成ステップと、
３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを使用しないで、第２の補間信号を生成する第２の補間信号生成ステップと、
インタ−レース信号が供給され、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインタ−レースに変換されたことを検出すると共に、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを検出するプルダウン検出ステップと、
プルダウン検出ステップの検出結果にしたがって第１の補間信号および第２の補間信号の一方を選択する選択ステップと、
現在のフィールドの信号と選択ステップにより選択された第１および第２の補間信号の一方とを倍速変換する倍速変換ステップと、
倍速変換ステップから出力されるプログレッシブ信号が供給されるプルダウンエラー検出ステップとを備え、
プルダウンエラー検出ステップは、
処理対象の第１のラインの信号と、該第１のラインの上に位置する第２のラインの信号との相関の程度を表す第１の値と、第１のラインの信号と、該第１のラインの下に位置する第３のラインの信号との相関の程度を表す第２の値と、第２のラインの信号と第３の信号との相関の程度を表す第３の値ととをそれぞれ演算する演算ステップと、
第１、第２および第３の値を比較して隣接するラインの相関に比して１ライン離れたラインの相関の方が大きい場合を２重画像のエラーと検出するエラー検出ステップと、
エラー検出ステップによって２重画像のエラーが発生していると検出した場合は、第１の補間信号に代えて第２の補間信号を選択する選択ステップと
を有することを特徴とする映像信号処理方法である。

この発明によれば、３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインターレースに変換され、且つ、編集処理がなされた変換信号を含むインターレース信号や、３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインターレースに変換された信号の元の映像の持つ時間解像度と異なる、例えば、通常のビデオ信号と同じ時間解像度を持つ別の映像が重畳された信号であっても、小規模の構成によって良好な画質のプログレッシブ信号に変換することができる。

以下、この発明による映像信号処理装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、一実施の形態における映像信号処理装置は、フロント信号処理部１０と、プログレッシブ変換処理部１１と、表示装置駆動回路１２と、表示装置１３とからで構成されている。

フロント信号処理部１０は、ＮＴＳＣ信号、ＰＡＬ信号、地上波デジタルチューナー／ＢＳデジタルチューナーからのＨＤＴＶ信号など、さまざまな映像信号を例えばデジタル信号の形態でプログレッシブ変換処理部１１へ供給する。ここで、映像信号のフォーマットは５２５ｉ（総ライン数が５２５本のインタ−レース信号）、６２５ｉ（総ライン数が６２５本のインタ−レース信号）、１１２５ｉ（総ライン数が１１２５本のインタ−レース信号）等のインターレース信号である。

プログレッシブ変換処理部１１は、インタ−レース信号をプログレッシブ信号へ変換する。すなわち、５２５ｉ信号を５２５ｐ信号に、６２５ｉ信号を６２５ｐ信号に、１１２５ｉ信号を１１２５ｐ信号にそれぞれ変換する。プログレッシブ変換処理部１１に供給される映像信号は、３−２プルダウンや２−２プルダウン処理によりインターレースに変換された信号である。この入力映像信号に対して編集処理がなされていても、後述するように、画質劣化なく良好なプログレッシブ信号に変換することができる。プログレッシブ変換処理部１１は、表示装置駆動回路１２に得られたプログレッシブ信号を供給する。

表示装置駆動回路１２は、表示装置１３を駆動し、プログレッシブ変換処理部１１から供給されたプログレッシブ信号を表示する。この表示装置１３としては、ブラウン管、液晶、ＰＤＰなど、各種の表示装置を用いることができる。

プログレッシブ変換処理部１１は、例えば図２に示す構成を有する。フロント信号処理部１０から供給されたインターレース信号は、現在フィールド信号としてプログレッシブ変換処理部１１の複数のブロック（フィールド遅延部２０、動き検出部２２、動き適応型補間信号生成部２３、プルダウン検出部２４）に供給される。フィールド遅延部２０によって、現在フィールド信号が１フィールド分だけ遅延されて過去１フィールド信号に変換される。フィールド遅延部２１によって、フィールド遅延部２０の出力信号がさらに１フィールド分だけ遅延されて過去２フィールド信号に変換される。

動き検出部２２がこれらの現在フィールド信号、過去１フィールド信号、過去２フィールド信号を用いて画素単位で動き検出を行う。例えば現在フィールド信号と過去２フィールド信号との間で対応する画素同士の差分の絶対値（フレーム間差分の絶対値）が演算され、フレーム間差分の絶対値の大きさによって、対象となる画素が静止しているのか、動いているのかを検出する。動き検出部２２の検出結果が動き適応型補間信号生成部２３へ供給される。

動き適応型補間信号生成部２３は、動き検出部２２の検出結果に基づいて、静止画素の場合は静止処理例えばフィールド間補間を行い、動き画素の場合は動き処理例えばフィールド内補間を行い、プログレッシブ信号を生成する。動き適応型補間信号生成部２３は、生成した動き適応型補間信号を補間信号選択部２５とプルダウンエラー検出部２７とに供給する。なお、動き適応型補間以外に動き補償型補間、フィールド内補間等の他の補間方法を使用するようにしても良い。

プルダウン検出部２４は、内部にステートマシン（状態遷移モデル）を持っており、現在フィールド信号、過去１フィールド信号、過去２フィールド信号から、３−２プルダウン信号および２−２プルダウン信号の何れであるかを検出することにより、処理対象の映像信号がビデオ信号およびフィルム信号の何れであるかを検出する。例えば３−２プルダウンの場合、フレーム間差分の絶対値を求めると、５フィールドで１回の割合で、フレーム間差分がほぼ０となる。２−２プルダウンは、この関係が生じない。フィルムを検出したか否かの情報とシーケンス情報とが補間信号選択部２５とプルダウンエラー検出部２７とに供給される。

プルダウン検出部２４は、ビデオ信号、３−２プルダウン信号および２−２プルダウン信号の何れであるかを検出するのみならず、例えば３−２プルダウン信号の場合、同一フレームから生成された３または２フィールドからなる５つの状態（５フィールドシーケンス）を遷移させることで、現在のフィールドが３フィールド／２フィールドと交互に続くシーケンスのどの位置にあるのかを判断できるように構成されている。プルダウン検出部２４は、プルダウンエラー検出部２７から後述するリセット信号が供給されると、フィルム検出の遷移状態にあってもビデオ検出の状態とし、再度、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンの検出を始める。

補間信号選択部２５には、動き適応型補間信号、現在フィールド信号、過去２フィールド信号が入力され、プルダウン検出結果およびシーケンス情報に基づき補間信号を選択する。具体的には、処理対象となるフィールドが３−２プルダウン信号および２−２プルダウン信号の何れかの場合には、同じフレームに由来するフィールドが時間的に前後に存在するので、補間信号選択部２５は同じフレームから生成された現在フィールド信号または過去２フィールド信号を補間信号として選択し、倍速変換部２６へ供給する。また、補間信号選択部２６は、対象処理フィールドが通常のビデオ信号の場合は、動き適応型補間信号生成部２３の出力信号を補間信号として選択し、選択した信号を倍速変換部２６へ供給する。

倍速変換部２６は、補間信号選択部２６からの補間信号をフィールド内挿補間信号として過去１フィールド信号と共に入力の２倍のクロックで読み出す。倍速変換部２６からライン数が２倍とされたプログレッシブ信号が出力され、倍速変換部２６の出力信号がプルダウンエラー検出部２７に供給される。

プルダウンエラー検出部２７では、倍速変換部２６からのフィールド内挿補間信号を評価して、２重画像であると判断すれば、フィールド内挿補間信号を動き適応型補間信号に置き換える。

ここで、特許文献１に記載されている従来のプルダウンエラー検出部は、水平および垂直方向に画素単位で２重画像であるか否かの検出を行っており、誤検出をなくすため精度を高めようとすると、検出に用いる垂直方向の画素数を多くしなければならない。このことは、ライン遅延回路の増加を意味し、回路規模が大きくなる。また、フィルム信号の場合には、粒状ノイズが含まれていることが多く、その影響によって画素単位で補間信号の選択が常に変動し、画質が劣化するおそれがある。この発明においては、かかる問題が回避されている。

プルダウンエラー検出部２７の内部構成の一例を図３に示す。倍速変換部２６から供給されたフィールド挿入補間信号は、ライン遅延器３０で１ライン分遅延される。さらにライン遅延器３1 で１ライン遅延され、信号Ａ、Ｂ、Ｃが得られる。信号Ａ、Ｂ、Ｃの位置関係を図４に示す。図４中の点線は、フィールド内挿補間によって生成されたラインであり、図４中の実線は、入力信号そのままのラインであり、各ドットが画素位置を示している。信号Ａ、Ｂ、Ｃは、画素に対応するものを表している。

ここで、プルダウン処理によりインターレースに変換されたフィールドをプログレッシブ変換した場合、プログレッシブ変換後の隣接する上下のラインは、元来同じフレームであるので相関が非常に強いはずである。一方、編集処理によりプルダウンのシーケンスが崩れ、異なる２枚のフレームに由来する２枚のフィールドからプログレッシブ変換して生成されたフレームの場合、上下ライン間の相関よりもインターレース時の上下ライン、すなわち、プログレッシブ時の２ライン間隔に強い相関が現れるはずである。図３に示す、プルダウンエラー検出部２７は、この相関の違いを利用して、２重画像が発生しているか否かを判断する。

差分絶対値演算部３２、３３、３４は、隣接する上下ライン間にそれぞれ位置する対応する２画素の値の差分絶対値と、１ラインを開けた２ライン間にそれぞれ位置する対応する２画素の値の差分絶対値をそれぞれ計算する。つまり、差分絶対値演算部３２は、信号Ａと信号Ｂとの差分絶対値を計算し、差分絶対値演算部３３は、信号Ａと信号Ｃとの差分絶対値を計算し、差分絶対値演算部３４は、信号Ｂと信号Ｃとの差分絶対値を計算する。

加算器３５は、差分絶対値演算器３２で計算された画素毎の差分絶対値を積算する。加算器３５の出力をフリップフロップ３８で水平同期信号によりラッチすることにより１ライン分の差分絶対値和を求める。加算器３６は、差分絶対値演算器３３で計算された画素毎の差分絶対値を積算する。加算器３６の出力をフリップフロップ３９で水平同期信号によりラッチすることにより１ライン分の差分絶対値和を求める。加算器３７は、差分絶対値演算器３４で計算された画素毎の差分絶対値を積算する。加算器３７の出力をフリップフロップ４０で水平同期信号によりラッチすることにより１ライン分の差分絶対値和を求める。加算器３５、３６、３７のそれぞれは、水平同期信号を用いてライン毎にリセットされる。

ここで、信号Ａと信号Ｃとは同じフレームに属するので相関が強い。信号Ｂはフィールド内挿補間信号であり、正しくプルダウン信号のシーケンスが求まり、且つ編集処理がなされていなければ、信号Ａと同じフレームであるため相関が強い。しかしながら、シーケンスが正しくないか、または、編集処理点が存在すると２重画像となるため相関が弱くなる。信号Ｂと信号Ｃとの関係も同様である。

比較演算部４１は、フリップフロップ３９の出力（｜Ａ−Ｃ｜の積算値）と、フリップフロップ３８の出力（｜Ａ−Ｂ｜の積算値）との大小関係を求める。比較演算部４２は、フリップフロップ３９の出力（｜Ａ−Ｃ｜の積算値）と、フリップフロップ４０の出力（｜Ｂ−Ｃ｜の積算値）との大小関係を求める。例えば比較演算部４１および４２において、それぞれに対する二つの入力の差の絶対値が計算される。他の例としては、比較演算部４１がフリップフロップ３９の出力（｜Ａ−Ｃ｜の積算値）を分母とし、フリップフロップ３８の出力（｜Ａ−Ｂ｜の積算値）を分子とする比率を計算する。比較演算部４２がフリップフロップ３９の出力（｜Ａ−Ｃ｜の積算値）を分母とし、フリップフロップ４０の出力（｜Ｂ−Ｃ｜の積算値）を分子とする比率を計算する。

信号Ａ、信号Ｂ、信号Ｃ全てが同一フレーム、つまり、正しくプルダウン信号のシーケンスが求まり、且つ、編集処理がなされていなければ、３本のライン間の相関が強い。例えば割り算を行っている場合では、相関が強い場合には、比較演算部４１、４２の出力値の両者が小さくなる。一方、シーケンスが正しくないか、または、編集処理点が存在すると、（｜Ａ−Ｂ｜の積算値）および（｜Ｂ−Ｃ｜の積算値）が大きくなり、（｜Ａ−Ｃ｜の積算値）が小さいままであるので、比較演算部４１の出力値および比較演算部４２の出力値は大きくなる。この特性を利用して、エラー検出部４３では、比較演算部４１、４２から供給される演算結果を閾値処理することで、エラー状態の有無を検出する。エラー検出部４３が出力する検出結果は、エラー状態の有無に対応する１ビットである。

さらに、信号Ａと信号Ｂと信号Ｃの３ライン分のみを用いた計算では平坦な背景に横線が１本あるような画柄を２重画像として検出してしまうことが防止されている。すなわち、エラー状態があると判定されるラインが複数回例えば３回連続した場合に、エラー状態があると判断している。エラー検出部４３の出力をフリップフロップ４４で水平同期信号によりラッチして１ライン分遅延し、フリップフロップ４４の出力をフリップフロップ４５で水平同期信号によりラッチして１ライン分遅延する。エラー検出部４３の出力、フリップフロップ４４の出力およびフリップフロップ４５の出力を２重画像検出部４６に供給し、２重画像検出部４６は、３回エラーが続いたら２重画像が発生していると判断する。このように当該ラインでのエラーの有無の１ビットの情報を用いることで、ライン遅延回路を使用しないで、検出精度の向上が図られている。

２重画像検出部４６は、２重画像が発生していると判断すると、その旨を知らせる検出信号を出力選択部４８へ供給すると共に、プルダウン検出部２４へリセット信号を供給する。２重画像と判断したライン以降のより下部の全てのラインを動き適応型補間信号に置き換えるので、２重画像検出部４６は、一度２重画像と判別すると次の垂直同期信号が来るまで、その状態を保持する。

２重画像検出部４６の内部構成の一例を図５に示し、その動作のタイミングチャートを図６に示す。図６では、垂直同期信号の１周期に含まれる水平同期信号の数を実際より少ないものとしている。２重画像検出部４６は、ＡＮＤ回路５１と２重画像判断部５２を有する。エラー検出部４３とフリップフロップ４４の出力とフリップフロップ４５の出力の３つの信号がＡＮＤ回路５１に供給され、ＡＮＤ回路５１の出力信号と垂直同期信号とが２重画像判断部５２に供給される。２重画像判断部５２から出力選択部４８に対する選択信号およびリセット信号が出力される。

図６に示すように、ＡＮＤ回路５１の出力が１回でもハイレベルになれば、選択信号は次の垂直同期信号が供給されるまで、ビデオ検出の状態を維持する。また、リセット信号は、ＡＮＤ回路５１の出力が垂直周期の中で最初にハイレベルになった時に発生し、リセット信号が上述したプルダウン検出部２４に供給され、プルダウン検出部２４がビデオ検出の状態となされる。その後、プルダウンの検出を行う状態とされる。

図３に示すように、出力選択部４８には、ライン遅延器４７で時間合わせのために１ライン分遅延した動き適応型補間信号と、プログレッシブ信号の処理の対象のラインの信号Ｂとプルダウン検出結果が供給されている。出力選択部４８は、２重画像検出部４６から２重画像エラーが発生した旨を表す信号である選択信号が供給されると、以降のラインについては全て動き適応型補間信号である信号Ｂを選択し、２重画像エラーの発生を回避する。プルダウン検出部２４がリセット信号にてリセット後で、次の垂直同期信号が発生した後に、再び３−２プルダウンまたは２−２プルダウン検出信号を検出すると、信号Ｂを選択する状態が解除される。

上述したこの発明の一実施の形態は、ハードウェアにより処理を行う例であるが、プロセッサにインストールされたソフトウェアによって処理を行うことも可能である。その場合の処理の流れを図７のフローチャートに示す。図７に示す一連の処理は、例えば垂直同期信号の周期毎に実行される。ステップＳ１において、フロント信号処理部から入力された入力映像信号の２フィールド分がメモリに保持される。

ステップＳ２において、メモリに書き込まれた２フィールド分の映像信号と現在フィールドの映像信号との合計３フィールド分の映像信号を用いてプルダウンの検出を行う。ステップＳ２の検出結果を用いて、ステップＳ３においてフィルム信号（３−２プルダウン信号または２−２プルダウン信号）か否かを状態マシーンを用いて判定する。上述したように、ビデオ信号とフィルム信号との何れであるかを判定すると共に、現在のフィールドが３フィールド／２フィールドと交互に続くシーケンスのどの位置にあるのかが判定される。

ステップＳ３において、フィルム信号であると判定されると、ステップＳ４において、逆プルダウン用補間処理に必要な映像信号をメモリから読み出し、逆プルダウン用補間信号（すなわち、フィールド内挿補間信号）が生成される。具体的には、処理対象となるフィールドがフィルム信号の場合には、同じフレームに由来するフィールドが時間的に前後に存在するので、同じフレームから生成された現在フィールド信号または過去２フィールド信号が補間信号として選択される。ステップＳ５において、生成したフィールド内挿補間信号によってプルダウンエラーが検出される。プルダウンエラーの検出処理は、上述したように、隣接した３本のラインの内の２本のラインの相関の程度を１ライン単位で判定する処理である。

ステップＳ５においてプルダウンエラーが検出されない場合には、ステップＳ７において、フィルム処理信号を使用して倍速変換処理が行われ、処理後のプログレッシブ信号が表示装置に対して出力される。

ステップＳ３において、フィルム信号でないと判定される場合、並びにステップＳ６においてプルダウンエラーが検出される場合には、処理がステップＳ８に移行する。ステップＳ８において、状態マシーンのフィルム状態がリセットされ、状態マシーンをビデオ処理の状態とする。

そして、ステップＳ９において、ビデオ信号処理用の動き検出がなされ、ステップＳ１０において、動き検出結果に基づいて動き適応型補間信号が生成される。生成された動き適応型補間信号がステップＳ１１において、補間用信号として選択される。ステップＳ１２において、選択された動き適応型補間信号を使用して倍速変換処理が行われる。動き適応型補間信号以外の補間信号を生成しても良い。

この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えばこの発明は、テレビジョン受像機に限らず、パーソナルコンピュータに対しても適用できる。

この発明の一実施の形態による映像信号処理装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 この発明の一実施の形態における映像信号処理装置におけるプログレッシブ変換部の内部構成の一例を示すブロック図である。 この発明の一実施の形態におけるプログレッシブ変換部におけるプルダウンエラー検出部の内部構成の一例を示すブロック図である。 ライン遅延された各信号の関係を示す略線図である。 この発明の一実施の形態におけるプルダウンエラー検出部における２重画像検出部の内部構成の一例を示すブロック図である。 プルダウンエラー検出部における２重画像検出部の動作を示すタイミングチャートである。 この発明による映像信号処理装置におけるプログレッシブ変換部をソフトウェア処理で実現する場合の処理の流れを示すフローチャートである。 ３−２プルダウンを説明するためのタイミングチャートである。 ２−２プルダウンを説明するためのタイミングチャートである。 ３−２プルダウンによってインタレースに変換され、且つ、編集処理が施されたインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する場合の問題点を説明するためのタイミングチャートである。 ３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインタレースに変換された信号とビデオ信号の時間関係を有する信号とが混在する映像における問題点を説明するための略線図である。

符号の説明

１０・・・フロント信号処理部、１１・・・プログレッシブ変換部、１２・・・表示装置駆動回路、１３・・・表示装置、２０，２１・・・フィールド遅延部、２２・・・動き検出部、２３・・・動き適応型補間信号生成部、２４・・・プルダウン検出部、２５・・・補間信号選択部、２６・・・倍速変換部、２７・・・プルダウンエラー検出部、３０，３１・・・ライン遅延器、３２，３３，３４・・・差分絶対値演算部、３５，３６，３７・・・加算器、４１，４２・・・比較演算部、４３ エラー検出部、４６・・・２重画像検出部、４８・・・ 出力選択部

Claims (7)

1. ３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインターレースに変換されたインタ−レース信号を上記３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスに基づきプログレッシブ信号に変換する映像信号処理装置において、
   同一のフレームから上記インタ−レース信号に変換された２フィールドの一方のフィールドの信号によって他方のフィールドに対する第１の補間信号を生成する第１の補間信号生成手段と、
   上記３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを使用しないで、第２の補間信号を生成する第２の補間信号生成手段と、
   上記インタ−レース信号が供給され、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインタ−レースに変換されたことを検出すると共に、上記３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを検出するプルダウン検出手段と、
   上記プルダウン検出手段の検出結果にしたがって上記第１の補間信号および第２の補間信号の一方を選択する選択手段と、
   現在のフィールドの信号と上記選択手段により選択された第１および第２の補間信号の一方とを倍速変換する倍速変換手段と、
   上記倍速変換手段から出力されるプログレッシブ信号が供給されるプルダウンエラー検出手段とを備え、
   上記プルダウンエラー検出手段は、
   処理対象の第１のラインの信号と、該第１のラインの上に位置する第２のラインの信号との相関の程度を表す第１の値と、上記第１のラインの信号と、該第１のラインの下に位置する第３のラインの信号との相関の程度を表す第２の値と、上記第２のラインの信号と上記第３の信号との相関の程度を表す第３の値ととをそれぞれ演算する演算手段と、
   上記第１、第２および第３の値を比較して隣接するラインの相関に比して１ライン離れたラインの相関の方が大きい場合を２重画像のエラーと検出するエラー検出手段と、
   上記エラー検出手段によって上記２重画像のエラーが発生していると検出した場合は、上記第１の補間信号に代えて上記第２の補間信号を選択する選択手段と
   を有することを特徴とする映像信号処理装置。
2. 上記第２の補間信号生成手段は、フィールド内補間、フィールド間補間、動き適応型補間および動き補償型補間の何れかの方法によって、上記第２の補間信号を生成する請求項１記載の映像信号処理装置。
3. 動き適応型補間信号生成手段は、現フィールドの画像の時間的な動きを検出する動き検出手段を有し、当該動き検出手段によって動きが検出された場合には、上記フィールド内補間によって上記補間信号を生成し、当該動き検出手段によって動きが検出されなかった場合には、上記フィールド間補間によって上記補間信号を生成する請求項２記載の映像信号処理装置。
4. 上記プルダウンエラー検出手段の上記演算手段は、
   処理対象の第１のラインの信号と、該第１のラインの上に位置する第２のラインの信号との差分の絶対値を１ライン期間積算した第１の積算値と、上記第１のラインの信号と、該第１のラインの下に位置する第３のラインの信号との差分の絶対値を１ライン期間積算した第２の積算値と、上記第２のラインの信号と上記第３の信号との差分の絶対値を１ライン期間積算した第３の積算値とをそれぞれ演算する請求項１記載の映像信号処理装置。
5. 上記エラー検出手段によって２重画像のエラーと検出されるラインが所定数以上連続する場合に最終的な２重画像のエラーと検出する請求項１記載の映像信号処理装置。
6. 上記エラー検出手段によって２重画像のエラーが検出されると、検出された垂直周期の期間、エラー検出の状態を保持する請求項１記載の映像信号処理装置。
7. ３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインターレースに変換されたインタ−レース信号を上記３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスに基づきプログレッシブ信号に変換する映像信号処理方法において、
   同一のフレームから上記インタ−レース信号に変換された２フィールドの一方のフィールドの信号によって他方のフィールドに対する第１の補間信号を生成する第１の補間信号生成ステップと、
   上記３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを使用しないで、第２の補間信号を生成する第２の補間信号生成ステップと、
   上記インタ−レース信号が供給され、３−２プルダウンまたは２−２プルダウンによってインタ−レースに変換されたことを検出すると共に、上記３−２プルダウンまたは２−２プルダウンのシーケンスを検出するプルダウン検出ステップと、
   上記プルダウン検出ステップの検出結果にしたがって上記第１の補間信号および第２の補間信号の一方を選択する選択ステップと、
   現在のフィールドの信号と上記選択ステップにより選択された第１および第２の補間信号の一方とを倍速変換する倍速変換ステップと、
   上記倍速変換ステップから出力されるプログレッシブ信号が供給されるプルダウンエラー検出ステップとを備え、
   上記プルダウンエラー検出ステップは、
   処理対象の第１のラインの信号と、該第１のラインの上に位置する第２のラインの信号との相関の程度を表す第１の値と、上記第１のラインの信号と、該第１のラインの下に位置する第３のラインの信号との相関の程度を表す第２の値と、上記第２のラインの信号と上記第３の信号との相関の程度を表す第３の値ととをそれぞれ演算する演算ステップと、
   上記第１、第２および第３の値を比較して隣接するラインの相関に比して１ライン離れたラインの相関の方が大きい場合を２重画像のエラーと検出するエラー検出ステップと、
   上記エラー検出ステップによって上記２重画像のエラーが発生していると検出した場合は、上記第１の補間信号に代えて上記第２の補間信号を選択する選択ステップと
   を有することを特徴とする映像信号処理方法。

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