JP2614475B2 - 走査変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、IDTV,EDTVなどに用いられる動き適応型
の走査変換装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、たとえばIDTVにおいては、現行のNTSC方式の映
像信号，すなわち飛び越し走査（インタレース）の映像
信号をデジタル的に２倍の水平走査周波数に走査変換し
て線順次（ノンインタレース）の映像信号に変換し、再
生画面の高画質化を図ることが提案されている。

ところで、インタレースの映像信号をＮ倍（Ｎは２以
上の整数）の水平走査周波数の映像信号に変換する場
合、とくに輝度信号については、画像の静止部分の走査
線の補間をフイールド間処理で行なうとともに、動き部
分の走査線の補間をフイールド内処理で行なう必要があ
る。

そのため、この種走査変換を行なう際には、たとえば
特開昭58−77373号公報（H04N 5/02）に記載されている
ように、入力されたインタレース走査の映像信号，すな
わち入力映像信号のフレーム間差から動き部分を検出
し、静止部分と動き部分とで走査線の補間方法を変える
必要がある。

そして、入力映像信号の動き部分を検出して走査線の
補間方法を変える従来の動き適応型の走査変換装置はほ
ぼ第３図に示すように構成され、アナログの入力映像信
号，たとえばNTSC方式のカラーの映像信号が入力端子
（１）からA/D変換部（２）に入力され、変換部（２）
のデジタル変換にもとづき、変換部（２）からフレーム
メモリ部（３）に入力映像信号のデジタルデータが出力
される。

このとき、メモリ部（３）は入力されたデジタルデー
タを１又は複数フレーム遅延し、入力されたデジタルデ
ータ及び遅延したデジタルデータを動き検出部（４）に
出力するとともに、輝度／色分離部（５）に遅延したデ
ジタルデータを出力する。

そして、検出部（４）はメモリ部（３）からのデータ
のレベル差，すなわちフレーム間差の検出にもとづき、
入力映像信号の各１フイールドの動き量を画素単位又は
数画素毎のブロツク単位で検出し、動き量に比例した動
きデータを輝度／色分離部（５）及び後述の補間データ
生成部に出力する。

一方、分離部（５）は検出部（４）からの動きデータ
に応じたフイルタ特性でメモリ部（３）からのデータを
輝度データと色データとに分離し、輝度データを輝度処
理部（６）に出力するとともに色データを色処理部
（７）に出力する。

そして、処理部（６）によつて輝度データのフイルタ
処理などが行なわれるとともに、処理部（７）によつて
色データの復調処理などが行なわれ、両処理部（６），
（７）の輝度データ，色データからなる実データDaが走
査変換用のフイールドメモリ部（８）を介して時間軸変
換部（９）に入力され、かつ、処理部（６）の輝度デー
タがメモリ部（８）を介して補間データ生成部（10）に
入力される。

このとき、生成部（10）は検出部（４）からの動きデ
ータにもとづき、メモリ部（８）からのデータをフイー
ルド間、フイールド内又はその両方の組合わせで処理
し、走査変換用の補間データDbを生成して変換部（９）
に出力する。

そして、変換部（９）は入力映像信号をＮ倍の水平走
査周波数の信号に変換するため、各１フイールドに、た
とえば、データDa中の各１水平走査分の色データをＮ水
平走査期間に渡つてくり返し出力するとともに、データ
Da中の輝度データとデータDbとを水平走査期間の単位で
交互に出力し、データDa,Dbを合成する。

そして、データDa,Dbの合成によつて形成されたＮ倍
の水平走査周波数の映像信号のデジタルデータが変換部
（９）からD/A変換部（11）に出力され、変換部（11）
のアナログ変換により、Ｎ倍の水平走査周波数のカラー
の映像信号，たとえばNTSC方式の映像信号を２倍の水平
走査周波数に走査変換したノンインタレースのカラーの
映像信号が形成され、該映像信号が出力端子（12）から
出力される。

なお、検出部（４）から分離部（５），生成部（10）
に出力される動きデータは、分離部（５），生成部（1
0）それぞれの特性，制御条件などにもとづき、分離部
（５），生成部（10）毎にそのデータ値が異なる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記従来の走査変換装置の場合、動き部分
に対するデータDbの生成は、フイールド内のデータDaを
重み付け平均する加算平均処理で行なわれる。

そのため、動き量が大きくなるにつれてデータDa,Db
の輝度レベル差が少なくなり、動き部分の輪郭が不鮮明
になり、出力端子（12）の走査変換後の映像信号にもと
づく再生画面に画像ボケが発生して画質が低下する問題
点がある。

本発明は、前記の問題点に留意してなされたものであ
り、走査変換後の映像信号にもとづく画像ボケを抑え、
画質の改善を図るようにした走査変換装置を得ることを
目的としており、さらに、動き部分に対する輝度レベル
を低下させることなく画像ボケを抑えることを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の走査変換装置
は、飛び越し走査の入力映像信号をＮ倍（Ｎは２以上の
整数）の水平走査周波数の出力映像信号にデジタル的に
走査変換する走査変換装置において、 前記入力映像信号のフレーム間差の検出にもとづき前
記入力映像信号の動き量を画素単位又はブロツク単位で
検出し，前記動き量に比例した動きデータを出力する動
き検出部と、 前記入力映像信号のデジタルデータをフィールド間及
びフイールド内で平均処理し動き部分の走査変換用の補
間データを生成し，前記動きデータにもとづき前記動き
部分で前記補間データを出力する補間データ生成部と、 前記入力映像信号のデジタルデータと前記生成部の出
力データとを合成し，前記出力映像信号のデジタルデー
タを出力する時間軸変換部と、 前記動きデータにもとづき前記補間データの輝度レベ
ルを前記動き量が大きくなる程低減制御する輝度制御手
段と を備えている。

また、動き部分の輝度レベルの低下を防止するために
は、動きデータにもとづき入力映像信号のデジタルデー
タの輝度レベルを動き量が大きくなる程強調制御する副
輝度制御手段を備えればよい。

〔作 用〕

したがつて、本発明の走査変換装置によると、生成さ
れた補間データは、動き量が大きくなる程、輝度レベル
が低減制御されて低下し、入力映像信号のデジタルデー
タ，すなわち実データと補間データとの輝度レベルの差
が大きくなり、動き部分以外の輝度レベルに影響を与え
ることなく、変換後の映像信号の動き部分の画像ボケが
抑えられる。

また、副輝度制御手段を備えることにより、補間デー
タの輝度レベルが低減制御される動き部分で前述の実デ
ータの輝度レベルが逆に強調制御され、補間データの輝
度レベルの低下にもとづく動き部分の輝度レベルの低下
を防止できる。

〔実施例〕

つぎに、本発明を、その１実施例を示した第１図およ
び第２図とともに詳細に説明する。

第１図において、第３図と同一記号は同一もしくは相
当するものを示し、（13）は第１図の検出部（４）の代
わりに設けられた動き検出部であり、第１図のメモリ部
（３）からのデータのレベル差，すなわちフレーム間差
の検出にもとづき、検出部（４）と同様にして入力映像
信号の各１フイールドの動き量を画素単位又はブロツク
単位で検出し、動き量に比例した動きデータを分離部
（５），生成部（10）及び後述の輝度調整部に出力す
る。

（14）は変換部（９）の前段に設けられた輝度調整部
であり、動きデータによつて補正用の乗数値（タツプ係
数値）が変化する２個のデジタル乗算器を有し、データ
Dbの輝度レベルを補正する輝度制御手段，及びデータDa
の輝度レベルを補正する副輝度制御手段を形成する。

なお、検出部（13）から分離部（５），生成部（1
0），調整部（14）に入力される動きデータは、分離部
（５），生成部（10），調整部（14）それぞれの特性，
制御条件などにもとづき、分離部（５），生成部（1
0），調整部（14）毎にそのデータ値が異なる。

また、調整部（14）の２個の乗算器の一方，他方に生
成部（10）からのデータDb,メモリ部（８）からのデー
タDaの輝度データそれぞれが入力され、動きデータにも
とづき、一方の乗算器は第２図（ａ）の低減補正特性で
データDbの輝度レベルを低減制御してデータDb′を形成
し、他方の乗算器は同図（ｂ）の強調補正特性でデータ
Daの輝度レベルを強調制御してデータDa′を形成する。

そのため、動き量が予め設定された補正下限の基準値
以上になると、調整部（14）の一方の乗算器により、デ
ータDbの輝度レベルは動き量に比例して低減制御され、
変換部（９）に、生成されたデータDbより輝度レベルを
低くしたデータDb′が入力される。

そのため、たとえば調整部（14）によつてデータDaの
輝度レベルを強調制御することなく、データDaをそのま
ま変換部（９）に入力しても、データDb′の輝度レベル
の低下にもとづき、動き部分のデータDa,Db′の輝度レ
ベルの差は、動き量が大きくなる程大きくなる。

そして、多くの場合、動き部分の輝度レベルが平均的
なレベル以上であるため、変換部（９）の走査変換によ
つて形成された映像信号，すなわち入力映像信号のＮ倍
の水平走査周波数の出力端子（12）の出力映像信号は、
動きが大きくなる程、動き部分の輪郭が、データDaの輝
度レベルのみに依存するようになり、データDbの輝度レ
ベルの影響を受けなくなつて鮮明化され、出力端子（1
2）の映像信号にもとづく再生画面の動き部分の画像ボ
ケが抑えられ、画質が改善される。

ところで、データDbの輝度レベルの低減制御のみを行
なうと、画像ボケは抑えられるが、変換部（９）に入力
されるデータDb′の輝度レベルの低下にもとづき、出力
端子（12）の映像信号は、動き部分の輝度レベルが低下
する。

そこで、調整部（14）はデータDbの輝度レベルを低減
制御する代わりに、データDaの輝度レベルを、ほぼ低減
制御特性の逆特性で強調制御し、変換部（９）に入力さ
れるデータDb′の輝度レベルの低下をデータDaの輝度レ
ベルの強調によつて補なうようにし、動き部分に対する
出力端子（12）の映像信号の輝度レベルの低下を防止す
る。

そのため、データDa′,Db′にもとづく出力端子（1
2）の映像信号は、動き部分の画像ボケが輝度レベルの
低下を防止して抑えられたものとなり、出力端子（12）
の映像信号にもとづく再生画面の画質が著しく改善され
る。

なお、調整部（14）に、乗算器の代わりにルツクアツ
プテーブル形式のメモリなどを設け、輝度制御手段，副
輝度制御手段を備えるようにしてもよい。

また、両輝度制御手段の特性（変化勾配など）を任意
に設定してよいのは勿論である。

さらに、前記実施例では変換部（９）の前段に独立し
た調整部（14）を設け、両輝度制御手段を備えるように
したが、たとえば生成部（10），変換部（９）に輝度制
御手段，副輝度制御手段それぞれを設け、生成部（10）
から変換部（９）にデータDb′を出力し、かつ、変換部
（９）によつてデータDa′を形成するようにしてもよ
く、また、生成部（10），分離部（５）に輝度制御手
段，副輝度制御手段それぞれを設け、メモリ部（８）か
ら変換部（９）に出力されるデータ，生成部（10）から
変換部（９）に出力されるデータをデータDa′,Db′そ
れぞれにすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載するように効果を奏する。

輝度制御手段を備え、補間データの輝度レベルを、動
き量が大きくなる程低減制御することにより、走査変換
後の出力映像信号において、入力映像信号のデジタルデ
ータ，すなわち実データの輝度レベルと補間データの輝
度レベルとの差が大きくなり、動き部分の画像ボケを抑
えて画質を著しく改善することができる。

さらに、副輝度制御手段を備え、入力映像信号の実デ
ータの輝度レベルを、動き量が大きくなる程強調制御す
ることにより、画像ボケを抑えるために補間データの輝
度レベルを低下しても、走査変換後の出力映像信号の動
き部分の輝度レベルが低下せず、輝度レベルの低下を防
止して動き部分の画像ボケを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の走査変換装置の１実施例
を示し、第１図はブロツク図、第２図（ａ），（ｂ）は
輝度調整部の低減制御，強調制御の特性図、第３図は従
来の走査変換装置のブロツク図である。 （10）……補間データ生成部、（13）……動き検出部、
（14）……輝度調整部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】飛び越し走査の入力映像信号をＮ倍（Ｎは
   ２以上の整数）の水平走査周波数の出力映像信号にデジ
   タル的に走査変換する走査変換装置において、 前記入力映像信号のフレーム間差の検出にもとづき前記
   入力映像信号の動き量を画素単位又はブロツク単位で検
   出し，前記動き量に比例した動きデータを出力する動き
   検出部と、 前記入力映像信号のデジタルデータをフイールド内で平
   均処理し動き部分の走査変換用の補間データを生成し，
   前記動きデータにもとづき前記動き部分で前記補間デー
   タを出力する補間データ生成部と、 前記入力映像信号のデジタルデータと前記生成部の出力
   データとを合成し，前記出力映像信号のデジタルデータ
   を出力する時間軸変換部と、 前記動きデータにもとづき前記補間データの輝度レベル
   を前記動き量が大きくなる程低減制御する輝度制御手段
   と を備えたことを特徴とする走査変換装置。
2. 【請求項２】動きデータにもとづき入力映像信号のデジ
   タルデータの輝度レベルを動き量が大きくなる程強調制
   御する副輝度制御手段を備えたことを特徴とする請求項
   記載の走査変換装置。