JP2775688B2 - Image signal processing device - Google Patents
Image signal processing deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、画像信号処理装置に関し、より具体的に
は、画像信号を補間処理する画像信号処理装置に関す
る。
〔従来の技術とその問題点〕
現行のNTSC等のインタレース方式の映像信号から高精
細画像を得る方法として、１フィールドの走査線を例え
ば２倍にするノンインタレース方式が提案されている。
走査線を２倍にするには、走査線間の補間信号を如何
にして作り出すかが問題であり、例えば、同一フィール
ドにおける隣り合う２ラインの平均値を補間信号に用い
るフィールド内補間と、別のフィールドの対応する信号
をそのまま補間信号として用いるフィールド間補間と
を、画像の動きに応じて切り換える方式が提案されてい
る。この方式では、物体画像の動き検出の精度が画質を
左右する重要な要因となるが、一般には、前後フィール
ド間の差信号（フレーム差分）に有意差が生じたかどう
かで動きの有無を判定している。ところが、現フィール
ドでは動き領域であっても前後フィールド間の差信号に
有意差が現れないことがあり、このような判定方法では
その場合に、二重像等の著しい画質劣化が生じることが
ある。
この画質劣化を第３図及び第４図を参照して説明す
る。第３図の（１）〜（６）は第４図の（１）〜（６）
に対応する。第３図及び第４図で、斜線部はフィールド
内補間の選択を示している。今、フィールドｉ−１で
（２）の位置に静止していた太線で示される物体画像
が、フィールドｉでからへ移動し、フィールドｉ＋
１で（４）の位置に静止したとする。このとき、前後フ
ィールド間の差信号により動き検出を行ったとすると、
第３図のフィールドｉの、で示される領域では、第
４図の、のフレーム差分に有意差が生じるためフィ
ールド内補間が選択されるが、のフレーム差分には有
意差が生じないので、動き領域であるにも関わらずフィ
ールド間補間信号が選択され、第３図のの領域には前
フィールドの背景画像にあたる信号が補間されて二重像
妨害が発生してしまう。
又、動き検出にフレーム差分を用いているため、少な
くとも２フィールド分のメモリが必要となり、その分回
路設計上及び製造コスト上の負担となっていた。
そこで本発明は、二重像妨害を除去し、画質劣化のな
い高精細な画像を得ることができる画像信号処理装置を
提示することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明にかかる画像信号処理装置は、画像信号を入力
する入力手段と、前記画像信号のフィールド間の相関性
を用いて補間信号を形成する第１の補間信号形成手段
と、補間信号を形成しようとする現フィールド内の相関
性を用いて補間信号を形成する第２の補間信号形成手段
と、補間信号を形成しようとする第１のラインに隣接す
る第２のラインの現フィールド内の画像信号と隣接フィ
ールドの前記第１のライン位置に対応するラインの画像
信号との差分値から動き信号を求め、求められた動き信
号を予め定められた閾値と比較することにより隣接フィ
ールド間の動きの有無を検出する検出手段と、前記検出
手段の動き検出結果に応じて、現フィールドの補間信号
として前記第１及び第２の補間信号形成手段の補間信号
を選択する選択手段とを有し、前記選択手段は、前記検
出手段により現フィールドの画像信号と隣接フィールド
の画像信号との間に動きがないと判断された場合は、前
記第１の補間信号形成手段の補間信号を選択し、それ以
外は前記第２の補間信号形成手段の補間信号を選択する
ことを特徴とする。
〔作用〕
上記手段により、二重像妨害を除去し、画質劣化のな
い高精細な画像を得ることができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して、本発明を本発明の一実施例を
用いて説明する。尚、入力画像信号は525ラインで１フ
レームを構成しているとする。
第１図は本発明の一実施例のブロック図である。入力
端子10に入力した画像信号x1は、フィールド・メモリ12
により１フィールド（具体的には263ライン）分遅延さ
れ、また、ライン・メモリ14により１ライン分遅延され
る。ライン・メモリ14の出力をx2、フィールド・メモリ
12の出力をx3とする。
減算器16は、入力画像信号x1とそれより263ライン分
前の画像信号x3との減算（下フィールド差分）を行い、
絶対値回路18は減算器16の出力の絶対値をとって比較回
路20に供給する。減算器22は信号x3と信号x2との減算
（上フィールド差分）を行い、絶対値回路24は減算器22
の出力の絶対値をとって比較回路26に供給する。比較回
路20及び同26はその入力を閾値Thと比較し、差分判定信
号（Thより大きい時Ｈ、Th以下の時Ｌ）a,bを出力す
る。AND回路28は、比較回路20,26の出力a,bの論理積を
求め、補間選択信号Ｓを出力する。補間をしようとする
注目フィールドｉに対しその前のフィールドｉ−１との
間での映像信号x1,x2,x3と差分判定信号a,bとの関係を
第２図に示す。第２図において、縦軸は画面上の垂直方
向を示し、横軸は時間を表す。
加算器30は映像信号x1に信号x2を加算し、1/2係数回
路32がその和に1/2を掛け算してフィールド内補間信号x
4をセレクタ34に供給する。この補間信号x4は、同じフ
ィールド内での、補間すべき走査線の上及び下の走査線
の平均値である。セレクタ34にはその他に、前フィール
ドｉ−１の映像信号x3が供給されており、AND回路28か
ら制御信号として補間選択信号Ｓが印加されている。
セレクタ34は、この補間選択信号ＳがＨの場合に補間
信号x4を選択し、補間選択信号ＳがＬの場合に補間信号
x3を選択して、時間圧縮回路34に供給する。時間圧縮回
路36には入力端子10から原映像信号x1も入力されてお
り、時間圧縮回路36は、原信号x1とセレクタ34からの補
間信号x5のそれぞれの時間軸を1/2に圧縮し、x2,x5,x1
の順番となるように、順次出力端子38に出力する。
次に第２図を参照して、第１図の回路の動作を説明す
る。フィールドｉ−１に動きがあったとする。この場
合、フィールドｉとフィールドｉ−１との間で時間的な
相関性はあまり強くないので、（x1−x3）の絶対値及び
（x2−x3）の絶対値が共に閾値Thより大きく、従って差
分判定信号a,bも共にＨとなるので、補間選択信号（動
き信号）ＳはＨとなり、フィールド内補間信号x4が選択
される。
また、フィールドｉ−１が静止の場合は、仮に信号x2
と信号x1との間に像エッジが存在したとしても、信号x3
は信号x1と信号x2のどちらかと相関が強いので、判定信
号a,bの内少なくとも一方はＬとなり。従って、補間選
択信号ＳはＬとなり、セレクタ34は、フィールド間補間
信号x3を時間圧縮回路36に供給する。
上記実施例では、フィールド・メモリ12として263ラ
イン分のメモリを用いたが、これを１ラインのメモリと
262ラインのメモリに分け、信号x2をその１ライン・メ
モリの出力から取り出してもよい。その場合、ライン・
メモリ14を省略出来る。メモリ12,14が、相応する時間
遅延量の遅延回路であってもよいことは言う迄もない。
また、補間を行うフィールドを１フィールド分前にずら
し、フィールド間補間信号として後フィールドの信号を
用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、補間信号を形成しようとする第１のラインに隣接
する第２のラインの現フィールド内の画像信号と隣接フ
ィールドの前記第１のライン位置に対応するラインの画
像信号との差分値から動き信号を求め、求められた動き
信号を予め定められた閾値と比較することにより隣接フ
ィールド間の動きの有無を検出し、その検出結果が現フ
ィールドの画像信号と隣接フィールドの画像信号との間
に動きがないと判断された場合は、フィールド間の相関
性を用いて形成された補間信号を、それ以外は補間信号
を形成しようとする現フィールド内の相関性を用いて形
成された補間信号を選択するので、二重像妨害のない高
精細画像が得られる。
また、フィールド差分により画像の動き検出を行なっ
ているので、メモリ容量がせいぜい１フィールド分でよ
く、回路の小型化と製造コストの低減に寄与しうる画像
信号処理装置を提供できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing device, and more specifically, to an image signal processing device that performs interpolation processing on an image signal. [Prior art and its problems] As a method of obtaining a high-definition image from a current interlaced video signal such as NTSC, a non-interlaced system in which a scanning line of one field is doubled has been proposed. In order to double the number of scanning lines, there is a problem of how to generate an interpolation signal between scanning lines. For example, there is a difference between intra-field interpolation using an average value of two adjacent lines in the same field as an interpolation signal. A method has been proposed in which inter-field interpolation, which uses the signal corresponding to the field as it is as the interpolation signal, according to the motion of the image. In this method, the accuracy of motion detection of an object image is an important factor influencing the image quality. In general, the presence or absence of motion is determined based on whether a significant difference has occurred in a difference signal (frame difference) between preceding and succeeding fields. ing. However, in the current field, there is a case where no significant difference appears in the difference signal between the previous and next fields even in the motion area, and in such a determination method, remarkable image quality deterioration such as a double image may occur. . This image quality degradation will be described with reference to FIGS. (1) to (6) in FIG. 3 correspond to (1) to (6) in FIG.
Corresponding to 3 and 4, hatched portions indicate selection of intra-field interpolation. Now, the object image indicated by the bold line that has been stationary at the position (2) in the field i-1 moves from the field i to the field i +
It is assumed that the camera is stopped at the position (4) in step 1. At this time, if motion detection is performed based on a difference signal between the previous and next fields,
In the region indicated by in the field i in FIG. 3, the intra-field interpolation is selected because a significant difference is generated in the frame difference in FIG. 4, but since no significant difference is generated in the frame difference in FIG. The inter-field interpolation signal is selected in spite of the area, and a signal corresponding to the background image of the previous field is interpolated in the area of FIG. 3 to cause double image interference. In addition, since the frame difference is used for motion detection, a memory for at least two fields is required, which imposes a burden on circuit design and manufacturing cost. Therefore, an object of the present invention is to provide an image signal processing apparatus capable of removing double image interference and obtaining a high-definition image without image quality deterioration. [Means for Solving the Problems] An image signal processing apparatus according to the present invention comprises: an input unit for inputting an image signal; and a first interpolation unit for forming an interpolation signal using correlation between fields of the image signal. A signal forming means, a second interpolation signal forming means for forming an interpolation signal using the correlation in the current field for forming the interpolation signal, and a second interpolation signal forming means for forming the interpolation signal. A motion signal is obtained from a difference value between the image signal in the current field of the second line and the image signal of the line corresponding to the first line position in the adjacent field, and the obtained motion signal is compared with a predetermined threshold. Detecting means for detecting the presence or absence of motion between adjacent fields, and the first and second interpolation signal forming means as an interpolation signal of the current field according to a motion detection result of the detection means. Selecting means for selecting the interpolation signal of the first field. If the detecting means determines that there is no motion between the image signal of the current field and the image signal of the adjacent field, the selecting means selects the first signal. The interpolation signal of the second interpolation signal forming means is selected, and the interpolation signal of the second interpolation signal forming means is selected otherwise. [Operation] By the above means, double image interference can be removed, and a high-definition image without image quality deterioration can be obtained. [Embodiment] Hereinafter, the present invention will be described using an embodiment of the present invention with reference to the drawings. It is assumed that one frame is composed of 525 lines of the input image signal. FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention. Image signals x 1 input to the input terminal 10, the field memory 12
, One line (specifically, 263 lines), and the line memory 14 delays one line. 2 x line memory 14 outputs, field memory
The output of 12 and x 3. Subtractor 16 performs subtraction between the input image signal x 1 it than 263 lines before the image signal x 3 (bottom field difference),
The absolute value circuit 18 takes the absolute value of the output of the subtractor 16 and supplies it to the comparison circuit 20. Subtractor 22 performs a subtraction between the signal x 3 and the signal x 2 (top field difference), the absolute value circuit 24 is a subtracter 22
The absolute value of the output is supplied to the comparison circuit 26. The comparison circuits 20 and 26 compare the input with a threshold Th and output difference determination signals (H when greater than Th and L when less than Th) a and b. The AND circuit 28 calculates the logical product of the outputs a and b of the comparison circuits 20 and 26, and outputs the interpolation selection signal S. FIG. 2 shows the relationship between the video signals x 1 , x 2 , x 3 and the difference determination signals a, b between the field i of interest to be interpolated and the field i-1 preceding it. In FIG. 2, the vertical axis indicates the vertical direction on the screen, and the horizontal axis indicates time. Adder 30 video signals x 1 to the sum signal x 2, 1/2 coefficient circuit 32 is multiplied by 1/2 in the sum in field interpolation signal x
4 is supplied to the selector 34. The interpolation signal x 4 are in the same field, which is the average value over the scanning line to be interpolated and the lower scan line. Others include the selector 34 is supplied with the previous field i-1 of the video signal x 3, interpolation selection signal S is applied as a control signal from the AND circuit 28. Selector 34, the interpolation selection signal S selects an interpolation signal x 4 in the case of H, the interpolation signal when the interpolation selection signal S is L
Select x 3, and supplies to a time compression circuit 34. The time compression circuit 36 is inputted from the input terminal 10 original image signal x 1 is also time compression circuit 36, the respective time axis interpolation signal x 5 from the original signal x 1 and the selector 34 to 1/2 compressed, x 2, x 5, x 1
Are sequentially output to the output terminal 38. Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described with reference to FIG. Assume that there is a movement in the field i-1. In this case, since the temporal correlation between the field i and the field i-1 is not so strong, both the absolute value of (x 1 −x 3 ) and the absolute value of (x 2 −x 3 ) are equal to the threshold Th. larger, thus difference judging signal a, since b is also both become H, the interpolation selection signal (motion signal) S is H, and the intra-field interpolation signal x 4 are selected. If the field i-1 is stationary, the signal x 2
Also as an image edge is present between the signal x 1 and the signal x 3
Since the signals x 1 and the signal x and a strong correlation either 2, determination signal a, at least one of L becomes of b. Therefore, the interpolation selection signal S is L, the selector 34 supplies the inter-field interpolation signal x 3 to the time compression circuit 36. In the above embodiment, the memory for 263 lines is used as the field memory 12, but this is used as the memory for one line.
Divided into 262 lines of the memory, may retrieve signal x 2 from the output of the 1-line memories. In that case,
The memory 14 can be omitted. It goes without saying that the memories 12 and 14 may be delay circuits with a corresponding amount of time delay.
Further, the field to be interpolated may be shifted by one field before, and the signal of the subsequent field may be used as the inter-field interpolation signal. [Effects of the Invention] As can be easily understood from the above description, according to the present invention, the image signal in the current field of the second line adjacent to the first line for forming the interpolation signal and the adjacent field A motion signal is obtained from a difference value between the image signal of the line corresponding to the first line position and the obtained motion signal, and the presence or absence of motion between adjacent fields is detected by comparing the obtained motion signal with a predetermined threshold value. If it is determined that there is no motion between the image signal of the current field and the image signal of the adjacent field, the interpolation signal formed using the correlation between the fields is used. Since the interpolation signal formed by using the correlation in the current field in which is to be formed is selected, a high-definition image free from double image interference is obtained. Further, since the motion of the image is detected based on the field difference, the memory capacity may be at most one field, and an image signal processing apparatus which can contribute to downsizing of the circuit and reduction of the manufacturing cost can be provided.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図
は、第１図示回路におけるフィールド差分判定信号a,b
と映像信号x1,x2,x3及び補間信号x5との関係を示す図で
ある。第３図及び第４図は、従来装置による補間信号の
選択法及びその効果を説明する図である。
10……入力端子、12……フィールド・メモリ、14……ラ
イン・メモリ、16,22……減算器、18,24……絶対値回
路、20,26……比較回路、28……AND回路、30……加算
器、32……1/2係数回路、34……セレクタ、36……時間
圧縮回路、38……出力端子BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a field difference determination signal a, b in the circuit shown in FIG.
And is a graph showing the relationship of the video signal x 1, x 2, x 3 and interpolation signal x 5. 3 and 4 are diagrams for explaining a method of selecting an interpolation signal by a conventional device and its effect. 10 ... input terminal, 12 ... field memory, 14 ... line memory, 16, 22 ... subtractor, 18, 24 ... absolute value circuit, 20, 26 ... comparison circuit, 28 ... AND circuit , 30 adder, 32 1/2 coefficient circuit, 34 selector, 36 time compression circuit, 38 output terminal
Claims (1)
を形成する第１の補間信号形成手段と、 補間信号を形成しようとする現フィールド内の相関性を
用いて補間信号を形成する第２の補間信号形成手段と、 補間信号を形成しようとする第１のラインに隣接する第
２のラインの現フィールド内の画像信号と隣接フィール
ドの前記第１のライン位置に対応するラインの画像信号
との差分値から動き信号を求め、求められた動き信号を
予め定められた閾値と比較することにより隣接フィール
ド間の動きの有無を検出する検出手段と、 前記検出手段の動き検出結果に応じて、現フィールドの
補間信号として前記第１及び第２の補間信号形成手段の
補間信号を選択する選択手段 とを有し、前記選択手段は、前記検出手段により現フィ
ールドの画像信号と隣接フィールドの画像信号との間に
動きがないと判断された場合は、前記第１の補間信号形
成手段の補間信号を選択し、それ以外は前記第２の補間
信号形成手段の補間信号を選択することを特徴とする画
像信号処理装置。(57) [Claims] Input means for inputting an image signal; first interpolation signal forming means for forming an interpolation signal using correlation between fields of the image signal; and correlation using a correlation in a current field for forming an interpolation signal. Second interpolation signal forming means for forming an interpolation signal, and an image signal in a current field of a second line adjacent to the first line to be formed with the interpolation signal, and the first line position of an adjacent field. Detecting means for calculating a motion signal from a difference value between the image signal of the line corresponding to the above, and detecting the presence or absence of motion between adjacent fields by comparing the obtained motion signal with a predetermined threshold value; Selecting means for selecting the interpolation signal of the first and second interpolation signal forming means as the interpolation signal of the current field in accordance with the motion detection result of If the means determines that there is no motion between the image signal of the current field and the image signal of the adjacent field, the interpolation signal of the first interpolation signal forming means is selected, and otherwise, the second interpolation signal is selected. An image signal processing apparatus, wherein an interpolation signal of a signal forming means is selected.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61173437A JP2775688B2 (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Image signal processing device |
| US07/076,132 US4768092A (en) | 1986-07-23 | 1987-07-21 | Image signal conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61173437A JP2775688B2 (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Image signal processing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6330080A JPS6330080A (en) | 1988-02-08 |
| JP2775688B2 true JP2775688B2 (en) | 1998-07-16 |
Family
ID=15960450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61173437A Expired - Fee Related JP2775688B2 (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Image signal processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775688B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008526133A (en) * | 2004-12-27 | 2008-07-17 | インテル・コーポレーション | Spatio-temporal adaptive video deinterlacing |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU628810B2 (en) * | 1988-02-29 | 1992-09-24 | General Electric Company | Television signal processing system for reducing diagonal image artifacts |
-
1986
- 1986-07-23 JP JP61173437A patent/JP2775688B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008526133A (en) * | 2004-12-27 | 2008-07-17 | インテル・コーポレーション | Spatio-temporal adaptive video deinterlacing |
Also Published As
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|---|---|
| JPS6330080A (en) | 1988-02-08 |
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