JP4190462B2 - Pixel interpolation direction detection device, pixel interpolation device, and video signal processing device - Google Patents

Pixel interpolation direction detection device, pixel interpolation device, and video signal processing device Download PDF

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Description

本発明は、画素補間方向検出装置、画素補間装置、及び映像信号処理装置に関し、より詳細には、インタレース画像をプログレッシブ画像へ変換する際、フィールド内補間を行う画素に対してその補間方向を検出する画素補間方向検出装置、該装置を備え画素を補間する画素補間装置、及び、該装置を備え高画質なプログレッシブ画像を得るのに好適なテレビジョン受像機等の映像信号処理装置に関する。   The present invention relates to a pixel interpolation direction detection device, a pixel interpolation device, and a video signal processing device. More specifically, when an interlaced image is converted into a progressive image, the interpolation direction is determined for a pixel to be subjected to intra-field interpolation. The present invention relates to a pixel interpolation direction detecting device for detecting, a pixel interpolating device including the device for interpolating pixels, and a video signal processing device such as a television receiver equipped with the device and suitable for obtaining a high-quality progressive image.

映像信号の多くは、走査の形態に飛び越し走査(インタレース走査)が用いられている。しかし、この映像信号を飛び越し走査の画像表示部に表示すると、ラインフリッカなどのインタレース妨害が発生し、画質が劣化する。このインタレース妨害は、IP変換、すなわちインタレース映像をプログレッシブ映像へ変換し、順次走査の形態で表示することで除去する。IP変換は、走査線数が異なるテレビジョン方式のアップコンバートや画像の高細精化のためにも施される。   In many video signals, interlaced scanning is used as a scanning form. However, if this video signal is displayed on the interlaced scanning image display unit, interlace interference such as line flickering occurs and the image quality deteriorates. This interlace interference is eliminated by IP conversion, that is, by converting interlaced video to progressive video and displaying it in the form of progressive scanning. The IP conversion is also performed for up-conversion of a television system having a different number of scanning lines and for high-resolution images.

IP変換を行う際の走査線補間方法としては、静止画素に対してはフレーム内補間が行われ、動画素に対しては、フレーム相関が崩れフレーム内補間では動きのある縦線がギザギザに誤変換される等の不具合が発生するため、フィールド内補間が行われている。   As the scanning line interpolation method when performing IP conversion, intra-frame interpolation is performed for still pixels, and for moving pixels, the frame correlation is broken, and the vertical line with motion is erroneously jagged in intra-frame interpolation. In-field interpolation is performed because of problems such as conversion.

フィールド内補間の方法としては、簡便な方法として、補間すべきラインとして上ラインをそのまま用いるライン補間方法や、上下のラインの平均値を用いるライン補間方法がある。前者の補間方法では、斜線等のような垂直方向に相関の無い画像では画像の輪郭線にギザギザが生じ、また、後者の補間方法では画像にボケが生じるといった画像の劣化を伴う。   As a method of intra-field interpolation, a simple method includes a line interpolation method using the upper line as it is as a line to be interpolated, and a line interpolation method using the average value of the upper and lower lines. In the former interpolation method, an image having no correlation in the vertical direction such as a slanted line is accompanied by image deterioration such as jagged edges in the image outline, and the latter interpolation method is blurred in the image.

これらの欠点を解決する手法として、様々なフィールド内補間の方法が提案されている(例えば、特許文献1,2を参照)。特許文献1に記載の補間方法は、補間すべきラインの各画素を、その画素の周辺において最も相関の強い方向の画素情報を用いて補間するものである。まず、補間画素から放射状に延びるどの方向の画素信号が最も相関が強いかを知るために、垂直方向、右斜め方向,左斜め方向の隣接画素の差分絶対値を求める。この差分絶対値が最小となる方向が最も相関が強い方向であると判断して、その方向にある各画素の平均値を求め、それを補間画素の値とする。   As methods for solving these drawbacks, various intra-field interpolation methods have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The interpolation method described in Patent Document 1 interpolates each pixel of a line to be interpolated using pixel information in a direction having the strongest correlation around the pixel. First, in order to know in which direction the pixel signal extending radially from the interpolated pixel has the strongest correlation, the absolute value of the difference between adjacent pixels in the vertical direction, right diagonal direction, and left diagonal direction is obtained. It is determined that the direction in which the absolute value of the difference is minimum is the direction having the strongest correlation, and an average value of each pixel in the direction is obtained and used as the value of the interpolation pixel.

特許文献2に記載の補間方法は、画素列による補間を取り入れ、一般的に行われている画素単位による補間方法に比べ処理速度を向上させるものである。同公報に記載の補間方法は、2次元画像の隣接するラインの各画素を比較してエッジ箇所を検出し、エッジ箇所以外では隣接するいずれかの画素を用いて補間し、エッジ箇所では隣接するいずれか一方のライン上の注目画素を中心とした近傍画素列を設定して、これと相関のある画素列を隣接するラインの中から選出し、選出した画素列と前記近傍画素列との位置ズレ量に相当する画素数を求め、求めた画素数の半数だけ、選出した画素列又は近傍画素列を位置ズレ方向とは逆の方向にシフトした画素列を用いて補間する。この補間方法は、画像の輪郭を滑らかにする方法であり、水平に近い細線画像のように、ライン間で画像が途切れた場合の修復ができないという問題も有している。   The interpolation method described in Patent Document 2 incorporates interpolation by pixel rows and improves the processing speed as compared with the interpolation method by pixel unit that is generally performed. In the interpolation method described in the publication, each pixel of adjacent lines of a two-dimensional image is compared to detect an edge portion, and interpolation is performed using any adjacent pixel other than the edge portion, and the edge portion is adjacent. A neighboring pixel column centered on the pixel of interest on one of the lines is set, and a pixel column having a correlation therewith is selected from adjacent lines, and the position of the selected pixel column and the neighboring pixel column is selected. The number of pixels corresponding to the amount of deviation is obtained, and interpolation is performed using a pixel row obtained by shifting the selected pixel row or the neighboring pixel row in the direction opposite to the positional deviation direction by half of the obtained number of pixels. This interpolation method is a method of smoothing the contour of an image, and has a problem that it cannot be repaired when an image is interrupted between lines, as in a thin line image close to horizontal.

図37は、従来技術によるフィールド内補間によって得られる映像信号の例を説明するための図で、図37(A)は映像信号が表す画像例を、図37(B)は図37(A)の画像のうち斜め線部分を示す拡大図、図37(C)は図37(A)の画像のうち円弧状のエッジの部分を示す拡大図である。また、図38は、図37の映像信号の典型的な画素値の例を示す図である。   FIG. 37 is a diagram for explaining an example of a video signal obtained by intra-field interpolation according to the prior art. FIG. 37A shows an example of an image represented by the video signal, and FIG. 37B shows an example of FIG. FIG. 37C is an enlarged view showing an arcuate edge portion of the image of FIG. 37A. FIG. 38 is a diagram showing an example of typical pixel values of the video signal of FIG.

図37(B),(C)に示すように、斜め線や斜め方向のエッジが存在すると、その補間はギザギザになりボケる。図37(B)の例を、その典型的な輝度値の配列例として図38(A)挙げて説明すると、図37(B)のごとき斜め線が存在した場合、インタレース画像では、図38(A)で*で表す実画素ラインに示すような輝度値の並びになる。図38(A)はインタレース画像を上下画素平均値で補間した例を示しているが、×で表す注目画素の値はその上下の値が共に50であるので50となっている。   As shown in FIGS. 37B and 37C, if there is an oblique line or an edge in the oblique direction, the interpolation becomes jagged and blurred. The example of FIG. 37B will be described with reference to FIG. 38A as a typical luminance value arrangement example. When an oblique line as shown in FIG. In (A), the luminance values are arranged as shown in the actual pixel line indicated by *. FIG. 38A shows an example in which an interlaced image is interpolated with the upper and lower pixel average values, but the value of the pixel of interest represented by x is 50 because the upper and lower values are both 50.

なお、動き情報を1フレーム間差分信号の大小で検出し、検出した画像の動き情報に応じて、静止画領域に適したフレーム内補間と動画領域に適したフィールド内補間との混合比率を変化させる動き適応型の補間処理も提案されている。また、画像の動きにほぼ合致した補間を目的として、動き補償型の補間処理も提案されている。この動き補償型の補間処理では、画像の動きを動きベクトル情報として検出し、この動きベクトル情報で、前後のフィールドの信号に対して、動き補償の信号処理を行い、補間走査線の信号を生成する。
特開昭63−187785号公報 特開平5−30487号公報
Note that the motion information is detected by the magnitude of the difference signal between frames, and the mixing ratio between the intra-frame interpolation suitable for the still image region and the intra-field interpolation suitable for the moving image region is changed according to the detected motion information of the image. A motion adaptive interpolation process has also been proposed. A motion compensation type interpolation process has also been proposed for the purpose of interpolation that substantially matches the motion of the image. In this motion compensation type interpolation processing, the motion of an image is detected as motion vector information, and signal processing for motion compensation is performed on the signals of the preceding and succeeding fields using this motion vector information to generate interpolation scanning line signals. To do.
JP-A-63-187785 JP-A-5-30487

しかしながら、上述のごとき従来技術によるフィールド内補間処理では、相関の強い画素を検出する際に、画素単位で行うか、或いはライン単位であっても画素単位毎に行っているため、正確な補間方向が検出されているとはいえず、従って、補間値も特に斜め線(さらに特に角度の浅い斜め線)や斜めエッジをもつ絵柄の部分に対し誤ったものが算出されることとなる。例えば、図38(A)の例では、実際には左下がりの45度方向の斜め線をもっており、理想としては注目画素×は0で補間したいところであるが、上下画素平均値による補間では輝度値は50で補間されてしまう。さらに、上下画素平均値による補間でなくとも、図38(B)において矢印で示す各方向においては、実画素間の輝度値の差分を実行しても各方向で差が生じず、どの方向の実画素で補間を実行していいのかが定まらない。結果として、上下画素平均値や上又は下の実画素で補間を実行することとなってしまう。   However, in the intra-field interpolation processing according to the prior art as described above, when a highly correlated pixel is detected, it is performed in units of pixels or even in units of lines, so that an accurate interpolation direction is obtained. Therefore, an erroneous interpolation value is calculated especially for an oblique line (in particular, an oblique line with a shallower angle) or an image portion having an oblique edge. For example, the example of FIG. 38A actually has a slanting line in the 45 degree direction that is descending to the left. Ideally, the pixel of interest x is to be interpolated with 0. Will be interpolated at 50. Further, even if the interpolation is not performed by the upper and lower pixel average values, in each direction indicated by the arrow in FIG. 38B, even if the luminance value difference between the actual pixels is executed, no difference occurs in each direction. It is not determined whether interpolation can be performed on actual pixels. As a result, interpolation is performed with the upper and lower pixel average values and the upper or lower actual pixels.

さらに、従来技術によるフィールド内補間処理では、補間方向の判定結果に相当する相関の高い2つの実画素と、補間値の作成に用いる2つの実画素を、共通の2実画素で用いているため、相関の高さの判定ミスがあったとき、即、補間ミスを招き、特に斜め線など斜め方向のエッジが存在した場合には最適な補間ができず、斜め絵柄のエッジ部分がガタつく補間画像となってしまい、動画として観察したときに映像がボヤけたりチラついたりすることとなる。   Further, in the intra-field interpolation processing according to the conventional technique, two real pixels having a high correlation corresponding to the determination result of the interpolation direction and two real pixels used for creating an interpolation value are used as two common real pixels. When there is an error in the determination of the correlation level, an interpolation error occurs immediately. Especially when there is an edge in an oblique direction such as an oblique line, optimal interpolation cannot be performed, and the edge portion of the oblique pattern is unstable. It becomes an image, and the image is blurred or flickered when observed as a moving image.

また、動き適応型の補間処理では、動き情報を1フレーム間差分信号の大小で検出するので、必ずしも画像の正確な動きとの対応がとれず、動画領域では、インタレース妨害の除去が不完全となり画質の改善効果が少ない。また、動き補償型の補間処理では、正確な動き補償の信号処理を行うために、精度の高い動きベクトルの検出が不可欠となり、このため、膨大な信号処理が必要となる。   In addition, in motion adaptive interpolation processing, motion information is detected based on the magnitude of the difference signal between frames, so it is not always possible to correspond to the exact motion of the image, and in the moving image area, the removal of interlace interference is incomplete. There is little improvement effect of image quality. In addition, in motion compensation type interpolation processing, accurate motion vector detection is indispensable in order to perform accurate motion compensation signal processing, and thus enormous signal processing is required.

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、インタレース走査の映像信号をフィールド内補間する際に、各補間画素に対し、斜め線やその他の斜め方向エッジが存在しても最適な実画素での補間を可能とする補間方向を検出するための画素補間方向検出装置、該装置を備え画素を最適な補間方向の実画素で補間し斜め方向エッジが存在してもガタつくことなく最適な補間を行うことが可能な画素補間装置、及び該装置を備え画素を補間してインタレース映像信号から高画質のプログレッシブ映像信号に変換することが可能な映像信号処理装置を提供することをその目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when interlaced video signals are interpolated in the field, even if diagonal lines or other diagonal edges exist for each interpolation pixel. A pixel interpolation direction detection device for detecting an interpolation direction that enables interpolation with an optimum actual pixel, and the device is provided with the device to interpolate pixels with an actual pixel in the optimum interpolation direction, and even if an oblique direction edge exists Provided are a pixel interpolation device capable of performing optimal interpolation without any change, and a video signal processing device including the device and capable of interpolating pixels to convert an interlaced video signal into a high-quality progressive video signal. That is the purpose.

本発明は、上述のごとき課題を解決するために、以下の各技術手段により構成される。
第1の技術手段は、インタレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に変換するIP変換を行うに際し、フィールド内で補間する画素に対し、その補間の方向を検出する画素補間方向検出装置であって、補間対象となる画素である注目画素に対し、該注目画素を中心とする領域であって、現フィールドに存在する複数の実画素を少なくとも含む中心画素領域と、前記注目画素を囲まない領域であって、前記注目画素から略等距離に円状に配置された、複数の実画素を少なくとも含む複数の周辺画素領域と、を特定する画素領域特定手段と、該画素領域特定手段で特定された中心画素領域及び複数の周辺画素領域に含まれる画素の画素情報の合計を、各画素領域毎に算出する合計算出手段と、該合計算出手段で算出された各画素領域毎の合計、及び合計がなされた各画素領域の位置関係に基づいて、相関の最も強い方向を検出し、該検出した方向を補間方向として判定する補間方向判定手段と、を備えたことを特徴としたものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention is constituted by the following technical means.
The first technical means is a pixel interpolation direction detecting device for detecting the direction of interpolation for pixels to be interpolated in a field when performing IP conversion for converting an interlaced scanning video signal into a progressive scanning video signal. The pixel of interest that is the pixel to be interpolated is a region centered on the pixel of interest and that does not enclose the pixel of interest with a central pixel region that includes at least a plurality of real pixels present in the current field. A pixel area specifying means for specifying a plurality of peripheral pixel areas including at least a plurality of real pixels, which are circularly arranged at substantially equal distances from the target pixel, and specified by the pixel area specifying means A total calculation means for calculating the total pixel information of the pixels included in the central pixel area and the plurality of peripheral pixel areas for each pixel area, and each pixel area calculated by the total calculation means Interpolating direction determining means for detecting the direction with the strongest correlation based on the sum of each pixel and the positional relationship of each pixel area where the sum is made, and determining the detected direction as the interpolating direction. It is what.

第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記合計算出手段は、前記画素領域特定手段で特定された中心画素領域及び複数の周辺画素領域の各画素領域毎に、画素領域内の各画素の画素情報に重み付けを行う手段を有し、重み付け後の画素情報の合計を各画素領域毎に算出することを特徴としたものである。   According to a second technical means, in the first technical means, the total calculating means is configured so that each pixel area in the pixel area is determined for each of the central pixel area and the plurality of peripheral pixel areas specified by the pixel area specifying means. Means is provided for weighting the pixel information of the pixels, and the sum of the weighted pixel information is calculated for each pixel region.

第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、現フィールドに存在する実画素から所定の補間を行い補間ラインを予め生成する予備的補間手段をさらに備え、前記画素領域特定手段は、前記中心画素領域及び複数の周辺画素領域として、前記予備的補間手段で補間された補間ライン上の画素も含めることを特徴としたものである。   The third technical means further comprises preliminary interpolation means for preliminarily generating an interpolation line by performing predetermined interpolation from an actual pixel existing in the current field in the first or second technical means, wherein the pixel area specifying means includes: The center pixel region and the plurality of peripheral pixel regions include pixels on the interpolation line interpolated by the preliminary interpolation means.

第4の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記画素領域特定手段は、前記中心画素領域として、前記注目画素を中心とする、現フィールドに存在する複数の実画素のみを含む画素領域を、前記複数の周辺画素領域として、前記注目画素から略等距離に円状に配置された、複数の実画素のみを含む複数の周辺画素領域を、それぞれ特定することを特徴としたものである。   According to a fourth technical means, in the first or second technical means, the pixel area specifying means includes, as the central pixel area, only a plurality of real pixels existing in the current field centered on the target pixel. A plurality of peripheral pixel regions including only a plurality of actual pixels arranged in a circle at substantially equal distances from the pixel of interest are specified with the pixel region as the plurality of peripheral pixel regions, respectively. It is.

第5の技術手段は、第1乃至第4のいずれかの技術手段において、前記注目画素のあるべき特徴を周辺の実画素の特徴から判定する画素特徴判定手段を備え、前記補間方向判定手段は、前記画素特徴判定手段の判定結果に基づいて、所定の特徴をもつ注目画素に対しては画素領域を特定せず合計も算出せずに、補間方向がないと判定することを特徴としたものである。   A fifth technical means includes a pixel feature determining means for determining a characteristic of the target pixel from the characteristics of surrounding real pixels in any one of the first to fourth technical means, and the interpolation direction determining means includes: Based on the determination result of the pixel feature determination means, it is determined that there is no interpolation direction without specifying a pixel area and calculating a total for a target pixel having a predetermined feature It is.

第6の技術手段は、第1乃至第4のいずれかの技術手段において、前記注目画素が複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄いずれの特徴に該当するかを、周辺の実画素の特徴から判定する画素特徴判定手段を備え、前記補間方向判定手段は、前記画素特徴判定手段の判定結果に基づいて、複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄のいずれかの一部の画素である注目画素に対しては画素領域を特定せず合計も算出せずに、補間方向がないと判定することを特徴としたものである。   In a sixth technical means, in any one of the first to fourth technical means, it is determined whether the target pixel corresponds to a characteristic of a complicated picture, a vertical line picture, a flat picture, or a corner picture. Pixel feature determining means for determining from pixel characteristics, wherein the interpolation direction determining means is one of a complex picture, a vertical line picture, a flat picture, and a corner picture based on the judgment result of the pixel feature judging means. It is characterized in that it is determined that there is no interpolation direction without specifying a pixel area and calculating a total for a target pixel which is a part of pixels.

第7の技術手段は、第5又は第6の技術手段において、前記画素特徴判定手段は、補間したい注目画素の同フィールド内の上下に位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、前記注目画素の同フィールド内の左右に隣り合って位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、前記注目画素の上ライン上の数画素離れたところに位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、前記注目画素の下ライン上の数画素離れたところに位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、を有し、前記注目画素の特徴を、前記上下に位置する2実画素間での差分の結果、前記左右に位置する2実画素間での差分の結果、前記上下に位置する2実画素間及び左右に位置する2実画素間及び上下ラインの数画素離れた2画素間での差分の結果、のいずれか1又は複数の結果により判定することを特徴としたものである。   A seventh technical means is the fifth or sixth technical means, wherein the pixel feature determining means calculates a difference value of pixel information between two real pixels positioned above and below in the same field of the target pixel to be interpolated. Means for calculating a difference value of pixel information between two real pixels located adjacent to each other in the same field of the target pixel, and located several pixels on the upper line of the target pixel. Means for calculating a difference value of pixel information between two real pixels, and means for calculating a difference value of pixel information between two real pixels located several pixels apart on the lower line of the target pixel. The characteristic of the pixel of interest is the difference between the two real pixels located above and below, the difference between the two real pixels located on the left and right, the two real pixels located above and below, and the left and right Several pixels between two real pixels located in the upper and lower lines Is obtained by and judging by 2 the result of the difference between pixels, any one or more of the results of that.

第8の技術手段は、第1乃至第7のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値を加算する手段と、該加算した値のうち最小値を選択する手段と、該選択された最小値をもつ方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   According to an eighth technical means, in any one of the first to seventh technical means, the interpolation direction determining means includes a sum for the central pixel area calculated by the total calculating means and a sum for each peripheral pixel area. A means for calculating the absolute value of the difference, a means for adding the absolute value of the difference relating to neighboring pixel regions located symmetrically with respect to the target pixel, and a minimum value among the added values is selected. And a means for detecting the direction having the selected minimum value as the direction with the strongest correlation and determining the detected direction as the interpolation direction.

第9の技術手段は、第1乃至第7のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値を加算する手段と、該加算した値のうち最大値を選択する手段と、該選択された最大値をもつ方向の法線方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   According to a ninth technical means, in any one of the first to seventh technical means, the interpolation direction determining means calculates a sum of the central pixel area calculated by the total calculating means and a total of each peripheral pixel area. A means for calculating the absolute value of the difference, a means for adding the absolute value of the difference relating to neighboring pixel regions located symmetrically with respect to the target pixel, and a maximum value among the added values is selected. And a means for detecting the normal direction of the direction having the selected maximum value as a direction having the strongest correlation and determining the detected direction as an interpolation direction.

第10の技術手段は、第1乃至第7のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値を加算する手段と、該加算した値のうち最小値及び最大値を選択する手段と、該選択された最小値をもつ方向と最大値をもつ方向の法線方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   A tenth technical means is any one of the first to seventh technical means, wherein the interpolation direction determining means is configured to calculate a sum of the central pixel area calculated by the total calculating means and a sum of the peripheral pixel areas. Means for calculating the absolute value of the difference, means for adding the absolute value of the difference relating to neighboring pixel regions located symmetrically with respect to the target pixel, and the minimum value and the maximum value among the added values When the selected direction matches the normal direction of the direction having the minimum value and the direction having the maximum value, the direction is detected as the direction having the strongest correlation, and the detected direction is detected as the interpolation direction. And determining means.

第11の技術手段は、第8乃至第10のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段における前記算出する手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値の算出に加え、さらに、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士の合計の差分をとりそれらの絶対値を算出し、前記補間方向判定手段における前記加算する手段は、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値に加え、さらに、前記算出した周辺画素領域同士の差分の絶対値を加算することを特徴としたものである。   In an eleventh technical means according to any one of the eighth to tenth technical means, the means for calculating in the interpolation direction determining means includes the sum for the central pixel area calculated by the total calculating means and each peripheral pixel. In addition to calculating the absolute value of the difference with respect to the total with respect to the region, the difference between the peripheral pixel regions positioned symmetrically with respect to the target pixel is calculated to calculate the absolute value thereof, and the interpolation direction determination unit The means for adding is characterized by adding the absolute value of the difference between the calculated peripheral pixel regions in addition to the absolute value of the difference between the peripheral pixel regions positioned symmetrically with respect to the target pixel. Is.

第12の技術手段は、第8乃至第10のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段における前記加算する手段は、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値に加え、さらに、各絶対値同士の差分の絶対値を加算することを特徴としたものである。   In a twelfth technical means according to any one of the eighth to tenth technical means, the adding means in the interpolation direction determining means is configured to calculate the difference between the peripheral pixel regions positioned symmetrically with respect to the target pixel. In addition to the absolute value, the absolute value of the difference between the absolute values is further added.

第13の技術手段は、第8乃至第12のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段は、判定した補間方向が妥当か否かを判定する補間方向再判定手段を有し、該補間方向再判定手段は、前記算出する手段で算出された前記差分の絶対値のうち、最小値をもつ周辺画素領域が、前記判定した補間方向と略一致するときのみ、該補間方向が妥当であると判定することを特徴としたものである。   In a thirteenth technical means according to any one of the eighth to twelfth technical means, the interpolation direction determining means has interpolation direction redetermining means for determining whether or not the determined interpolation direction is valid, and the interpolation The direction re-determination means is valid only when the surrounding pixel area having the minimum value among the absolute values of the differences calculated by the calculating means substantially coincides with the determined interpolation direction. It is characterized by determining.

第14の技術手段は、第1乃至第7のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、該算出した差分の絶対値のうち、最小値と該最小値の次に小さい第2最小値を選択する手段と、該選択された最小値をもつ方向と第2最小値をもつ方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   In a fourteenth technical means according to any one of the first to seventh technical means, the interpolation direction determining means includes a sum of the central pixel area calculated by the total calculating means and a sum of each peripheral pixel area. Means for calculating the absolute value of the difference, means for selecting a minimum value and a second minimum value next to the minimum value among the absolute values of the calculated difference, and the selected minimum value Means for detecting the direction having the strongest correlation when the direction having the second minimum value coincides with the direction having the second minimum value and determining the detected direction as the interpolation direction. is there.

第15の技術手段は、第1乃至第14のいずれかの技術手段において、前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域を、前記中心画素領域の周囲に隣接する画素を全ていずれかの周辺画素領域に含むように特定することを特徴としたものである。   In a fifteenth technical means according to any one of the first to fourteenth technical means, the pixel area specifying means selects any of the plurality of peripheral pixel areas and all the pixels adjacent to the periphery of the central pixel area. It is characterized in that it is specified so as to be included in the peripheral pixel region.

第16の技術手段は、第1乃至第15のいずれかの技術手段において、前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域として、前記注目画素の点対称に位置する2つの周辺画素領域を対として、複数対特定することを特徴としたものである。   In a sixteenth technical means according to any one of the first to fifteenth technical means, the pixel area specifying means includes, as the plurality of peripheral pixel areas, two peripheral pixel areas positioned symmetrically with respect to the target pixel. As a pair, a plurality of pairs are specified.

第17の技術手段は、第1乃至第7のいずれかの技術手段において、前記画素領域特定手段は、前記中心画素領域として、前記注目画素を中心とする所定数の画素分の幅をもつ細長い画素領域を、前記複数の周辺画素領域として、前記中心画素領域に平行する一対の細長い画素領域を、合わせて1セットとして特定し、さらに、該特定したセットの画素領域を前記注目画素を中心に回転させた画素領域のセットも複数セット特定することを特徴としたものである。   In a seventeenth technical means according to any one of the first to seventh technical means, the pixel area specifying means has a long and narrow width corresponding to a predetermined number of pixels centered on the target pixel as the central pixel area. A pixel area is specified as the plurality of peripheral pixel areas, and a pair of elongated pixel areas parallel to the central pixel area is specified as one set, and the specified set of pixel areas is centered on the target pixel. A plurality of sets of rotated pixel regions are also specified.

第18の技術手段は、第17の技術手段において、前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と該中心画素領域と同セットの各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値を、それぞれ各セットに対して算出する手段と、各セット内において算出した差分の絶対値同士を加算する手段と、該加算した値のうち最小値を選択する手段と、該選択された最小値をもつセットの並び方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   According to an eighteenth technical means, in the seventeenth technical means, the interpolation direction determining means includes a sum for the central pixel area calculated by the total calculator and a sum for each peripheral pixel area in the same set as the central pixel area. Means for calculating the absolute value of the difference for each set, means for adding the absolute values of the differences calculated in each set, means for selecting the minimum value among the added values, Means for detecting the arrangement direction of the set having the selected minimum value as a direction having the strongest correlation, and determining the detected direction as an interpolation direction.

第19の技術手段は、第17の技術手段において、前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と該中心画素領域と同セットの各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値を、それぞれ各セットに対して算出する手段と、各セット内において算出した差分の絶対値同士を加算する手段と、該加算した値のうち最大値を選択する手段と、該選択された最大値をもつセットの並び方向の法線方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   According to a nineteenth technical means, in the seventeenth technical means, the interpolation direction determining means is a sum for the central pixel area calculated by the total calculating means and a sum for each peripheral pixel area in the same set as the central pixel area. Means for calculating the absolute value of the difference for each set, means for adding the absolute values of the differences calculated in each set, means for selecting the maximum value among the added values, Means for detecting the normal direction of the arrangement direction of the set having the selected maximum value as the direction having the strongest correlation, and determining the detected direction as the interpolation direction.

第20の技術手段は、第17の技術手段において、前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と該中心画素領域と同セットの各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値を、それぞれ各セットに対して算出する手段と、各セット内において算出した差分の絶対値同士を加算する手段と、該加算した値のうち最小値及び最大値を選択する手段と、該選択された最小値をもつセットの並び方向と最大値をもつセットの並び方向の法線方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   A twentieth technical means is the seventeenth technical means, wherein the interpolation direction determining means is a sum for the central pixel area calculated by the total calculator and a sum for each peripheral pixel area in the same set as the central pixel area. Means for calculating the absolute value of the difference for each set, means for adding the absolute values of the differences calculated in each set, and selecting the minimum value and the maximum value among the added values When the arrangement direction of the set having the minimum value matches the normal direction of the arrangement direction of the set having the maximum value, the direction is detected as the direction having the strongest correlation, and the detected direction And determining means as an interpolation direction.

第21の技術手段は、第1乃至第20のいずれかの技術手段において、前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域のうちいずれか複数又は全てを、前記中心画素領域と一部の画素で重ならないよう特定することを特徴としたものである。   In a twenty-first technical means according to any one of the first to twentieth technical means, the pixel area specifying means defines any or all of the plurality of peripheral pixel areas as a part of the central pixel area. It is characterized by specifying so that it does not overlap with a pixel.

第22の技術手段は、第1乃至第20のいずれかの技術手段において、前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域のうちいずれか複数又は全てを、前記中心画素領域と一部の画素で重なるよう特定することを特徴としたものである。   According to a twenty-second technical means, in the technical means according to any one of the first to twentieth technical means, the pixel region specifying means includes any or all of the plurality of peripheral pixel regions as a part of the central pixel region. It is characterized by specifying so that it may overlap with a pixel.

第23の技術手段は、第1乃至第22のいずれかの技術手段において、前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域を、それぞれ前記中心画素領域と同じ画素数の画素領域として特定することを特徴としたものである。   According to a twenty-third technical means, in any one of the first to twenty-second technical means, the pixel area specifying means specifies the plurality of peripheral pixel areas as pixel areas each having the same number of pixels as the central pixel area. It is characterized by that.

第24の技術手段は、第1乃至第23のいずれかの技術手段において、前記補間方向判定手段で判定された各注目画素の補間方向を補正する補間方向補正手段をさらに備え、該補間方向補正手段は、注目画素の補間方向を補正するに際し、該補間方向の情報と、該注目画素の近隣に位置する他の1又は複数の注目画素の補間方向の情報とに基づいて補正を行うことを特徴としたものである。   The twenty-fourth technical means further comprises interpolation direction correction means for correcting the interpolation direction of each pixel of interest determined by the interpolation direction determination means in any one of the first to twenty-third technical means, and the interpolation direction correction The means corrects the interpolation direction of the target pixel based on the information on the interpolation direction and information on the interpolation direction of one or more other target pixels located in the vicinity of the target pixel. It is a feature.

第25の技術手段は、第1乃至第24のいずれかの技術手段における画素補間方向検出装置と、各注目画素に対し、前記画素補間方向検出装置で検出された補間方向に基づいて、該補間方向上の実画素から補間値を算出する補間値算出手段と、該補間値算出手段で算出された補間値で各注目画素を補間する補間手段と、を備えたことを特徴とする画素補間装置である。   A twenty-fifth technical means includes: a pixel interpolation direction detecting device according to any one of the first to twenty-fourth technical means; and for each target pixel, the interpolation based on the interpolation direction detected by the pixel interpolation direction detecting device. Interpolation value calculating means for calculating an interpolation value from real pixels in a direction, and interpolation means for interpolating each pixel of interest with the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means It is.

第26の技術手段は、第25の技術手段において、前記補間値算出手段は、前記画素補間方向検出装置で検出された補間方向に基づいて、該補間方向上に前記画素領域特定手段で特定された画素領域の中の実画素から補間値を算出することを特徴としたものである。   According to a twenty-sixth technical means, in the twenty-fifth technical means, the interpolation value calculating means is specified by the pixel area specifying means on the interpolation direction based on the interpolation direction detected by the pixel interpolation direction detecting device. The interpolation value is calculated from the actual pixel in the pixel area.

第27の技術手段は、第5乃至第7のいずれかの技術手段における画素補間方向検出装置と、各注目画素に対し、前記画素補間方向検出装置で検出された補間方向に基づいて、該補間方向上の実画素から補間値を算出し、補間方向がないと判定された場合には予め定められた補間元の実画素から補間値を算出する補間値算出手段と、該補間値算出手段で算出された補間値で各注目画素を補間する補間手段と、を備えたことを特徴とする画素補間装置である。   A twenty-seventh technical means includes: a pixel interpolation direction detecting device according to any one of the fifth to seventh technical means; and for each target pixel, the interpolation based on the interpolation direction detected by the pixel interpolation direction detecting device. An interpolation value is calculated from an actual pixel in the direction, and when it is determined that there is no interpolation direction, an interpolation value calculation unit that calculates an interpolation value from a predetermined real pixel of the interpolation source, and the interpolation value calculation unit An interpolating unit that interpolates each pixel of interest with a calculated interpolation value.

第28の技術手段は、第25乃至第27の技術手段において、前記補間値算出手段で算出した補間値が妥当か否かを判定する補間値判定手段を、さらに備え、前記補間手段は、前記補間値判定手段で妥当な値でないと判定された注目画素に対し、前記補間値算出手段で算出された補間値ではなく、前記注目画素の上下画素平均値又は上の実画素の値又は下の実画素の値を、補間値として補間することを特徴としたものである。   The twenty-eighth technical means further comprises interpolation value determination means for determining whether or not the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means in the twenty-fifth to twenty-seventh technical means is valid, For the target pixel determined to be not an appropriate value by the interpolation value determining means, instead of the interpolation value calculated by the interpolation value calculating means, the upper / lower pixel average value of the target pixel or the upper actual pixel value or the lower The feature is that the value of the actual pixel is interpolated as an interpolation value.

第29の技術手段は、第28の技術手段において、前記補間値判定手段は、前記補間値算出手段で算出された補間値と、前記注目画素の上下画素平均値との差分値を算出する手段と、該算出した差分値が所定の閾値より大きい場合に、前記補間値を妥当な値ではないと判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   A twenty-ninth technical means is the twenty-eighth technical means, wherein the interpolated value determining means calculates a difference value between the interpolated value calculated by the interpolated value calculating means and the upper and lower pixel average values of the target pixel. And means for determining that the interpolated value is not an appropriate value when the calculated difference value is greater than a predetermined threshold value.

第30の技術手段は、第28又は第29の技術手段において、前記補間値判定手段は、前記補間値算出手段で算出された補間値が、前記注目画素の上の実画素の画素情報と下の実画素の画素情報との間にない場合に、前記補間値を妥当な値ではないと判定する手段、を有することを特徴としたものである。   A thirtieth technical means is the twenty-eighth or twenty-ninth technical means, wherein the interpolated value determining means is configured such that the interpolated value calculated by the interpolated value calculating means includes pixel information of an actual pixel above the target pixel and Means for determining that the interpolated value is not a valid value when it is not between the pixel information of the actual pixels.

第31の技術手段は、第28乃至第30のいずれかの技術手段において、前記補間値判定手段は、前記補間値算出手段で算出される補間値に対し、補間元の実画素間の差分値を算出する手段と、該算出した差分値が所定の閾値より大きい場合に、前記補間値を妥当な値ではないと判定する手段と、を有することを特徴としたものである。   In a thirty-first technical means, in any one of the twenty-eighth to thirty-third technical means, the interpolation value determining means is a difference value between real pixels as an interpolation source with respect to the interpolation value calculated by the interpolation value calculating means. And means for determining that the interpolated value is not an appropriate value when the calculated difference value is larger than a predetermined threshold value.

第32の技術手段は、第25乃至第31のいずれかの技術手段における画素補間装置を備え、インタレース走査の映像信号のうち動いていないと判定された画素の信号をフレーム内補間し、インタレース走査の映像信号のうち動いていると判定された画素の信号を前記画素補間装置で補間して、インタレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に変換することを特徴とする映像信号処理装置である。   A thirty-second technical means is provided with the pixel interpolating device according to any one of the twenty-fifth to thirty-first technical means, interpolates a signal of a pixel determined not to move among interlaced scanning video signals, and performs interpolation. Video signal processing characterized in that interlaced scanning video signal is converted to progressive scanning video signal by interpolating the pixel signal determined to be moving among the video signals of race scanning by the pixel interpolator. Device.

本発明によれば、インタレース走査の映像信号をフィールド内補間する際に、各補間画素に対し、斜め線やその他の斜め方向エッジが存在しても最適な実画素での補間を可能とする補間方向を検出することが可能となり、また、検出した補間方向の実画素で、斜め線などの斜め方向エッジに対してもガタつくことのない最適な補間を行うこと、さらには、この補間によって、インタレース映像信号を、斜め方向エッジが存在してもボヤけたりチラついたりすることなく明瞭に映像表示できる高画質のプログレッシブ映像信号に変換することが可能となる。   According to the present invention, when interlaced scanning video signals are interpolated in the field, even if diagonal lines or other diagonal edges exist for each interpolated pixel, it is possible to interpolate at the optimum actual pixel. It is possible to detect the interpolation direction. In addition, it is possible to perform an optimal interpolation that does not rattle diagonal edges such as diagonal lines with the actual pixels in the detected interpolation direction. The interlaced video signal can be converted into a high-quality progressive video signal that can be clearly displayed without blurring or flickering even if there is an oblique edge.

図1は、本発明の一実施形態に係る画素補間方向検出装置、及び画素補間方向検出装置を備えた画素補間装置及び映像信号処理装置の一構成例を示す図で、図中、1は静止画素/動画素判定装置、2はフレーム内補間装置、3はフィールド内補間装置、11は画素特徴判定手段、12は画素補間方向検出手段、13は画素補間手段、14は画素領域特定手段、15は合計算出手段、16は補間方向判定手段、17は補間方向補正手段、18は補間値算出手段(補間値生成手段)、19は補間値判定手段、20は補間手段である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a pixel interpolation direction detection device and a pixel interpolation device and a video signal processing device including the pixel interpolation direction detection device according to an embodiment of the present invention. Pixel / moving pixel determination device, 2 is an intra-frame interpolation device, 3 is an intra-field interpolation device, 11 is a pixel feature determination unit, 12 is a pixel interpolation direction detection unit, 13 is a pixel interpolation unit, 14 is a pixel region specifying unit, Is a total calculation means, 16 is an interpolation direction determination means, 17 is an interpolation direction correction means, 18 is an interpolation value calculation means (interpolation value generation means), 19 is an interpolation value determination means, and 20 is an interpolation means.

本発明に係る画素補間方向検出装置は、インタレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に変換するIP変換を行うに際し、フィールド内で補間する画素に対し、その補間の方向を検出する装置であり、以下、画素補間方向検出手段12として説明する。本発明は、インタレース画像からプログレッシブ画像へのIP変換のうち、特に動画部分の画質を向上するための装置や該装置を構成する回路に関するものである。   The pixel interpolation direction detection device according to the present invention is a device that detects the direction of interpolation for pixels to be interpolated in a field when performing IP conversion for converting an interlaced scanning video signal into a progressive scanning video signal. A description will be given below as the pixel interpolation direction detecting means 12. The present invention relates to an apparatus for improving the image quality of a moving image portion in IP conversion from an interlaced image to a progressive image, and a circuit constituting the apparatus.

また、本発明に係る画素補間装置は、画素補間方向検出手段12を備えることを特徴とし、画素を最適な補間方向の実画素で補間する装置であり、以下、フィールド内補間装置3として説明する。フィールド内補間装置3は、主として、中心となる画素補間方向検出手段12での処理(本処理)と、その前段処理として画素の特徴を判定する処理と、その後段処理として補間処理(及び補間チェック処理)とからなる。本発明に係る画素補間装置では、走査線数が異なるテレビジョン方式のアップコンバートやインタレース走査映像信号から順次走査映像信号に変換するにあたり、フィールド画像からフレーム画像を生成する際などのライン補間が適確に実行できる。   The pixel interpolation apparatus according to the present invention is characterized by including the pixel interpolation direction detection means 12 and is an apparatus for interpolating pixels with real pixels in the optimum interpolation direction. . The intra-field interpolation device 3 mainly includes a process (main process) in the pixel interpolation direction detection unit 12 serving as a center, a process for determining pixel characteristics as a preceding process, and an interpolation process (and interpolation check) as a subsequent process. Processing). In the pixel interpolating device according to the present invention, when performing up-conversion of a television system having a different number of scanning lines or converting from an interlaced scanning video signal to a sequential scanning video signal, line interpolation such as when generating a frame image from a field image is performed. It can be executed accurately.

さらに、本発明に係る映像信号処理装置は、フィールド内補間装置3を備えることを特徴とし、画素を補間してインタレース映像信号からプログレッシブ映像信号に変換する装置であり、静止画素/動画素判定装置1及びフレーム内補間装置2を備えた例を、図1全体で示している。   Furthermore, the video signal processing apparatus according to the present invention is characterized by including the intra-field interpolation apparatus 3 and is an apparatus for interpolating pixels to convert from an interlace video signal to a progressive video signal. An example including the apparatus 1 and the intra-frame interpolation apparatus 2 is shown in FIG.

図2は、1フィールド内の注目画素付近の画素を説明するための図である。図2において、Fはフィールド(フィールド画像ともいう)、Tは注目画素、Eは実画素、Nは補間対象画素、Ltは注目画素Tが位置する補間ライン(以下、注目画素ラインという)、Lnuaは注目画素Tの1つ上の補間ライン、Lnubは注目画素Tの2つ上の補間ライン、Lndaは注目画素Tの1つ下の補間ライン、Lndbは注目画素Tの2つ下の補間ライン、Leuaは注目画素Tの1つ上の実画素ライン、Leubは注目画素Tの2つ上の実画素ライン、Ledaは注目画素Tの1つ下の実画素ライン、Ledbは注目画素Tの2つ下の実画素ライン、Lnuaは注目画素Tの1つ上の補間ラインである。   FIG. 2 is a diagram for explaining pixels near a target pixel in one field. In FIG. 2, F is a field (also referred to as a field image), T is a pixel of interest, E is a real pixel, N is a pixel to be interpolated, Lt is an interpolation line where the pixel of interest T is located (hereinafter referred to as a pixel of interest), Lnua Is an interpolation line one above the pixel of interest T, Lnub is an interpolation line two above the pixel of interest T, Lnda is an interpolation line one pixel below the pixel of interest T, and Lndb is an interpolation line two pixels below the pixel of interest T , Leua is an actual pixel line that is one pixel above the target pixel T, Leub is an actual pixel line that is two pixels above the target pixel T, Leda is an actual pixel line that is one pixel below the target pixel T, and Ledb is 2 of the target pixel T. The lower actual pixel line, Lnua, is an interpolation line that is one level above the target pixel T.

ここで、Eは入力されたフィールドF内に存在する実画素を一般的に指し、Nは入力されたフィールドF内に存在しない画素で、補間すべき画素(補間画素)を一般的に指す。また、注目画素Tは補間画素Nのうちの注目した補間画素(すなわち注目補間画素)であり、この注目画素Tは補間画素N全てに、逐次割り当てられるものである。但し、注目画素Tの補間画素Nへのこの割り当ては、後述の前段処理により省略されるものも生じてくる。1フィールドの映像信号は、フィールドF内において、...,Lnub,Lnua,Lnda,Lndb,...と続く実画素ライン上に各実画素Eが位置しているものとして取り扱え、そのとき、奇フィールドであれば各実画素ラインの下に補間ライン(...,Leua,Lt,Leda,Ledb,...)が位置し、偶フィールドであれば各実画素ラインの上に補間ラインが位置する。なお、図2においては、フィールドF内の画素を9画素×9ラインの領域抜き出して図示しているが、これは紙面も考慮して注目画素Tを中心として説明するためである。   Here, E generally indicates an actual pixel that exists in the input field F, and N generally indicates a pixel that does not exist in the input field F, and generally indicates a pixel to be interpolated (interpolated pixel). Further, the target pixel T is the target interpolation pixel (that is, the target interpolation pixel) among the interpolation pixels N, and this target pixel T is sequentially assigned to all the interpolation pixels N. However, this assignment of the pixel of interest T to the interpolation pixel N may be omitted by the pre-processing described later. The video signal of one field is. . . , Lnub, Lnua, Lnda, Lndb,. . . It can be handled that each real pixel E is located on the following real pixel line, and if it is an odd field, an interpolation line (..., Leua, Lt, Leda, Ledb, ..) Is located, and if it is an even field, an interpolation line is located on each actual pixel line. In FIG. 2, the pixels in the field F are extracted and shown in a 9 pixel × 9 line region, but this is for the purpose of describing the pixel of interest T as a center in consideration of the paper surface.

<前段処理(画素特徴判定処理)>
まず、後述する各実施形態における画素補間方向検出装置に組み込まれ、好適に機能する前段処理について説明する。ここで説明する前段処理は、全ての補間対象画素に対し画素補間方向検出装置で補間方向を検出することで処理を増やすことを避けるため、及び補間方向の検出精度を上げるために、補間方向を決定する前の段階で、斜め線や斜めエッジなどの構成画素ではない注目画素を、予め画素補間方向検出装置での処理(及びそれに基づく補間処理)から省くことを主たる目的とする。従って、図1においては、この画素特徴判定手段11をフィールド内補間装置3の一構成要素として画素補間方向検出手段12と区別して図示しているが、画素特徴判定手段11は、補間方向検出をより正確に実行させるための画素補間方向検出手段12の一構成要素であるとも謂える。勿論、画素特徴判定手段11は画素補間方向検出手段12の必須の構成要素ではなく、本発明では画素特徴判定手段11を具備しない形態も採り得る。
<Pre-stage processing (pixel feature determination processing)>
First, a description will be given of pre-processing that is incorporated in a pixel interpolation direction detection device in each embodiment described later and functions appropriately. The pre-stage process described here is performed in order to avoid increasing the number of processes by detecting the interpolation direction with the pixel interpolation direction detection device for all interpolation target pixels and to increase the detection accuracy of the interpolation direction. The main purpose is to omit a pixel of interest that is not a constituent pixel such as a diagonal line or a diagonal edge from the processing (and the interpolation processing based thereon) in advance by the pixel interpolation direction detection device before the determination. Accordingly, in FIG. 1, the pixel feature determination unit 11 is illustrated as a component of the intra-field interpolation device 3 so as to be distinguished from the pixel interpolation direction detection unit 12, but the pixel feature determination unit 11 detects the interpolation direction. It can also be said that it is a constituent element of the pixel interpolation direction detection means 12 for performing it more accurately. Of course, the pixel feature determination unit 11 is not an essential component of the pixel interpolation direction detection unit 12, and the present invention may take a form in which the pixel feature determination unit 11 is not provided.

画素特徴判定手段11は、画素補間方向検出手段12において補間の方向を決定する前に、注目画素のあるべき特徴を周辺の実画素の特徴から判定する手段である。画像はその中に様々な特徴の絵柄をもっており、画素特徴判定手段11は、注目画素が、どのような特徴をもつ絵柄の一部とみなせるか、を判定する手段であり、画像特徴判定手段であるとも謂える。従って、判定結果により所定の特徴をもつ注目画素に対しては、後述するように、画素領域特定14,合計算出手段15,補間方向判定手段16における処理は実質的に実行しなくてもよい。   The pixel feature determination unit 11 is a unit that determines the feature that should be the target pixel from the features of the surrounding real pixels before the pixel interpolation direction detection unit 12 determines the interpolation direction. The image has a pattern with various features in the image, and the pixel feature determination unit 11 is a unit that determines what feature the pixel of interest can be considered as a part of the pattern. The image feature determination unit Some say it. Therefore, for the target pixel having a predetermined feature based on the determination result, the processing in the pixel area specifying unit 14, the total calculating unit 15, and the interpolation direction determining unit 16 need not be substantially executed as will be described later.

また、画素特徴判定手段11で判定する特徴として、複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄のいずれか1又は複数とすることで、判定結果によりこれらの絵柄の一部の画素であると判定された注目画素Tについては、補間方向を統一して垂直方向に決定することが可能となる。勿論、複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄のうち、全ての絵柄について判定を行うことが好ましい。いずれにせよ、予め、画像の特徴を抽出して判定しておくことで、補間方向検出の精度及び補間の精度を向上できる。   In addition, as a feature to be determined by the pixel feature determination unit 11, any one or more of a complex pattern, a vertical line pattern, a flat pattern, and a corner pattern may be used. For the target pixel T determined to be present, the interpolation direction can be unified and determined in the vertical direction. Of course, it is preferable to make a determination on all the patterns among complex patterns, vertical line patterns, flat patterns, and corner patterns. In any case, the accuracy of interpolation direction detection and the accuracy of interpolation can be improved by extracting and determining image features in advance.

以下に、複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄についての好適な判定方法を説明する。
図3は、図1のフィールド内補間装置における画素特徴判定手段を説明するための模式図で、図3(A)は注目画素に対して特徴判定に用いる実画素とその差分箇所の一例を示す図、図3(B),(C),(D),(E),(F)は、図3(A)のうち、それぞれ、水平ライン複雑さ判定,フラット絵柄判定,縦線絵柄判定,角絵柄判定,複雑絵柄判定を行う際に用いる実画素及びその差分箇所を示す図である。図3においては、図2と同様の要素を同じ符号で示し、その説明を省略している。
In the following, a suitable determination method for a complicated pattern, a vertical line pattern, a flat pattern, and a corner pattern will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining pixel feature determination means in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 1. FIG. 3A shows an example of an actual pixel used for feature determination with respect to the target pixel and its difference portion. FIGS. 3B, 3C, 3D, 3E, and 3F are horizontal line complexity determination, flat pattern determination, and vertical line pattern determination in FIG. It is a figure which shows the real pixel used when performing a corner pattern determination and a complicated pattern determination, and its difference location. In FIG. 3, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

〔水平ライン複雑さ判定処理〕
画素特徴判定手段11では、縦線絵柄判定,複雑絵柄判定,角絵柄判定,フラット絵柄判定を実行する前の段階で、図3(B)で例示するように、実画素E及び矢印方向(又はその反対方向)での差分を実行し、水平方向ラインの複雑さの判定を行う。なお、フラット絵柄判定,角絵柄判定については、ここで説明する複雑さの判定を実行することなく実行できるので、先立って実行してもよい。
[Horizontal line complexity judgment processing]
In the pixel feature determination unit 11, as illustrated in FIG. 3B, before the execution of the vertical line pattern determination, the complex pattern determination, the corner pattern determination, and the flat pattern determination, the actual pixel E and the arrow direction (or The difference in the opposite direction) is executed to determine the complexity of the horizontal line. Note that the flat pattern determination and the corner pattern determination can be performed in advance since they can be performed without executing the complexity determination described here.

複雑さ判定においては、まず、フィールド内の水平方向で隣り合う各実画素間の画素情報の差分値、すなわち各実画素間の水平方向の差分値を算出する。画素情報とは輝度値等の画素値を指す。そして、補間対象となる画素である注目画素Tに対し、注目画素Tを中心とする所定範囲の実画素領域を指定する。ここで、水平方向の差分値の算出は、各注目画素Tに対し、所定範囲の実画素領域を指定してから実行するようにしてもよい。図3(B)の例では、1つの注目画素Tに対しては、その1つ上のライン及び1つ下のラインにおいて、それぞれ、注目画素Tの水平位置を中心に水平方向の9つの実画素Eを指定して各ライン8つ(合わせて16つ)の差分値を算出している。   In the complexity determination, first, a difference value of pixel information between each real pixel adjacent in the horizontal direction in the field, that is, a difference value in the horizontal direction between each real pixel is calculated. Pixel information refers to pixel values such as luminance values. Then, for a target pixel T that is a pixel to be interpolated, a real pixel region in a predetermined range centered on the target pixel T is designated. Here, the calculation of the difference value in the horizontal direction may be executed after designating a predetermined range of actual pixel areas for each pixel of interest T. In the example of FIG. 3B, for one target pixel T, nine actual pixels in the horizontal direction are centered around the horizontal position of the target pixel T in the line one line above and one line below it. The pixel E is designated, and the difference value of eight lines (16 in total) is calculated.

そして、算出された実画素の水平方向の差分値のうち、指定された実画素領域内の水平方向の差分値に基づいて、実画素ライン毎の水平方向の複雑さを判定する。注目画素Tに対しては、1つ上ライン及び1つ下ラインの複雑さのみの判定でも問題ない。ここでは、各ライン毎に、ライン方向に画素値(輝度値)が凹凸しているか否かをもって、複雑さを判定する。複雑さ判定の好適な形態としては、まず、水平方向に隣り合う各実画素E間の画素情報の差分値を、絶対値を同じくする2つの閾値と比較し、その比較結果に基づいて差分値を負値,ゼロ値,正値に符号化する。例えば、隣との差分値が閾値より大きい場合に符号1、隣との差分値が閾値より小さい場合に符号−1、その他を符号0とする。そして、符号化した値に基づいて、差分値が、隣同士の符号が同符号であるか異符号であるかを判定し、判定した結果、ライン毎に同符号又は異符号の数をカウントして、カウントした結果の数に基づいて、ライン毎に、ラインの複雑さを所定の複数段階の複雑さの中から選定する。例えば、カウント値(加算値)が、他の所定閾値(整数でよい)以上のとき、凸凹していないと判定し、所定閾値−1である場合、Vであると判定し、所定閾値−2である場合、Sであると判定し、所定閾値−3である場合、Mであると判定し、所定閾値−4である場合、凸凹であると判定する。このように、V→S→M→凸凹と判定されるに連れ、複雑さが増していることとなる。なお、V,S,M等は縦線絵柄判定及び複雑絵柄判定に用いる。   Then, the horizontal complexity for each real pixel line is determined based on the horizontal difference value in the designated real pixel area among the calculated horizontal difference values of the real pixels. For the target pixel T, there is no problem in determining only the complexity of the one upper line and the one lower line. Here, for each line, the complexity is determined by whether or not the pixel value (luminance value) is uneven in the line direction. As a preferred form of complexity determination, first, the difference value of the pixel information between the respective real pixels E adjacent in the horizontal direction is compared with two threshold values having the same absolute value, and the difference value is determined based on the comparison result. Is encoded as negative, zero, or positive. For example, reference numeral 1 is used when the difference value with the neighbor is larger than the threshold value, reference numeral -1 is assigned when the difference value with the neighbor is smaller than the threshold value, and reference numeral 0 is set for the others. Then, based on the encoded value, the difference value determines whether adjacent codes are the same code or different codes, and as a result of the determination, the number of the same code or different codes is counted for each line. Then, the complexity of the line is selected from a predetermined plurality of levels of complexity for each line based on the number of results counted. For example, when the count value (added value) is equal to or greater than another predetermined threshold (which may be an integer), it is determined that there is no unevenness, and when it is the predetermined threshold-1, it is determined that it is V, and the predetermined threshold-2. If it is, it is determined to be S, and if it is the predetermined threshold value -3, it is determined to be M, and if it is the predetermined threshold value -4, it is determined to be uneven. Thus, the complexity increases as it is determined that V → S → M → concave / convex. V, S, M, etc. are used for vertical line pattern determination and complex pattern determination.

〔フラット絵柄判定処理〕
フラット絵柄判定処理を実行するには、まず、垂直方向の差分を実行する。この垂直方向差分では、フィールド内の垂直方向で隣り合う各実画素E間の画素情報の差分値、すなわち各実画素E間の垂直方向の差分値を算出する。ここで、垂直方向の差分値の算出も、各注目画素Tに対し、所定範囲の実画素領域を指定してから実行するようにしてもよい。
[Flat pattern judgment processing]
To execute the flat pattern determination process, first, a vertical difference is executed. In this vertical direction difference, a difference value of pixel information between each real pixel E adjacent in the vertical direction in the field, that is, a vertical direction difference value between each real pixel E is calculated. Here, the calculation of the difference value in the vertical direction may also be executed after designating a predetermined range of actual pixel regions for each pixel of interest T.

そして、算出された実画素の垂直方向差分値のうち、指定された実画素領域内の垂直方向の差分値とに基づいて、注目画素Tがフラットな絵柄(フラットな画像)の一部の画素であるか否かを判定する。ここで、フラット絵柄判定処理においては、フラット絵柄であると判定したい画素数にも依るが、余り長い距離に亘る画素をフラット絵柄であると判定しようとすると、フラット絵柄であるとの判定が結果として出力されなくなる。従って、指定された実画素領域(後述の角絵柄判定処理において使用される実画素領域)内の垂直方向差分値のうち、左右端から数画素分の差分値を判定に用いないようにしてもよい。勿論、後述の角絵柄判定処理において使用される実画素領域と、このフラット絵柄判定処理において使用される実画素領域とを、別個に指定するようにしてもよい。   Based on the calculated vertical difference value of the actual pixel and the vertical difference value in the specified actual pixel area, the pixel of interest T is a part of a flat picture (flat image). It is determined whether or not. Here, in the flat pattern determination process, although it depends on the number of pixels to be determined to be a flat pattern, if it is determined that a pixel over a very long distance is a flat pattern, the determination that it is a flat pattern is the result. Is no longer output. Accordingly, among the vertical direction difference values in the designated actual pixel region (actual pixel region used in the corner pattern determination process described later), the difference values for several pixels from the left and right ends are not used for the determination. Good. Of course, you may make it designate separately the real pixel area used in the below-mentioned square picture determination process, and the real pixel area used in this flat picture determination process.

このフラット絵柄判定処理では、例えば、図3(C)のように、注目画素Tの1つ上の実画素ラインLeua及び1つ下の実画素ラインLedaの、それぞれのラインで、注目画素Tの水平位置を中心とする5つの実画素Eを指定し、実画素ラインLeua上の実画素Eと実画素ラインLeda上の実画素Eとの間の垂直方向の差分値を算出する。そして、その上下差分値の全てが所定の閾値より小さい場合に、その注目画素Tを、フラット画像に含まれる画素であると判定する。   In this flat picture determination processing, for example, as shown in FIG. 3C, the target pixel T of each pixel of the actual pixel line Leua one above the target pixel T and the actual pixel line Leda one below the target pixel T is displayed. Five real pixels E centering on the horizontal position are designated, and a vertical difference value between the real pixel E on the real pixel line Leua and the real pixel E on the real pixel line Leda is calculated. Then, when all of the upper and lower difference values are smaller than a predetermined threshold value, the target pixel T is determined to be a pixel included in the flat image.

〔縦線絵柄判定処理〕
縦線絵柄判定処理では、上述した水平ライン複雑さ及び垂直方向差分の双方が必要となる。ここで、水平ライン複雑さを判定するために水平方向差分が必要となるが、縦線絵柄判定処理に拘わらず、水平方向差分値及び垂直方向差分値の双方が必要な形態にあっては、その指定する実画素領域の範囲を異ならせてもよく、その注目画素Tに対し、水平方向の差分値について指定する実画素領域を所定範囲Xとすると、垂直方向の差分値についてはその所定範囲Xの実画素領域のうち適切な数の差分値が指定されるように実画素領域を指定するようにしてもよい。
[Vertical line pattern judgment processing]
In the vertical line pattern determination process, both the horizontal line complexity and the vertical direction difference described above are required. Here, in order to determine the horizontal line complexity, a horizontal direction difference is required, but regardless of the vertical line pattern determination process, both the horizontal direction difference value and the vertical direction difference value are required. The range of the actual pixel area to be specified may be different. If the actual pixel area to be specified for the difference value in the horizontal direction with respect to the target pixel T is a predetermined range X, the range of the difference value in the vertical direction is the predetermined range. The actual pixel area may be specified so that an appropriate number of difference values are specified in the X actual pixel area.

縦線絵柄判定処理では、注目画素Tの上ライン及び下ラインの水平方向複雑さと、算出された実画素の垂直方向差分値(上下差分値)のうちの、指定された実画素領域内の垂直方向差分値とに基づいて、注目画素Tが縦線絵柄の一部の画素であるか否かを判定する。縦線絵柄判定の好適な形態としては、水平方向複雑さの判定結果において、注目画素の上ライン又は下ラインのいずれかが、所定の複雑さ以上の複雑さをもつ場合、且つ、垂直方向差分で算出され指定された垂直方向差分値のうち、注目画素Tから左右共に数画素以内に位置する垂直ライン(縦ライン(列))上の実画素E全ての差分値において、注目画素Tの1つ上のラインと1つ下のラインとの差分値が全て所定の閾値より小さいか、或いは注目画素Tを通る垂直ライン(縦ライン(列))の差分値が全て所定の閾値より小さいか、或いは注目画素Tの2つ上の実画素ラインと1つ上の実画素ラインとの差分値及び注目画素Tの1つ下の実画素ラインと2つ下の実画素ラインとの差分値が全て所定の閾値より小さい場合に、注目画素Tが縦線絵柄の一部の画素であると判定する。   In the vertical line pattern determination process, the vertical complexity in the designated real pixel area is calculated from the horizontal complexity of the upper and lower lines of the target pixel T and the calculated vertical difference value (up / down difference value) of the actual pixel. Based on the direction difference value, it is determined whether or not the target pixel T is a partial pixel of the vertical line pattern. As a preferred form of vertical line pattern determination, in the determination result of the horizontal complexity, when either the upper line or the lower line of the pixel of interest has a complexity higher than a predetermined complexity, and the vertical direction difference Among the vertical direction difference values calculated and specified in step 1, the difference value of all the real pixels E on the vertical line (vertical line (column)) located within several pixels on both the left and right sides from the target pixel T is 1 for the target pixel T. Whether the difference values between the upper line and the next lower line are all smaller than a predetermined threshold value, or the difference values of the vertical lines (vertical lines (columns)) passing through the target pixel T are all smaller than the predetermined threshold value, Alternatively, all the difference values between the actual pixel line two above the target pixel T and the actual pixel line one above, and the difference values between the actual pixel line one below and the two actual pixel lines below the target pixel T are all. If the target pixel T is smaller than the predetermined threshold, Determines that a part of the pixels of the line pattern.

この縦線絵柄判定処理では、例えば、図3(D)のように、注目画素Tの1つ上の実画素ラインLeua又は1つ下の実画素ラインLedaがV以上の複雑さをもち、注目画素Tから左右共に1画素以内に位置する垂直ライン(すなわち3つの縦ライン)上の実画素E全ての垂直方向差分値において、注目画素Tの1つ上の実画素ラインLeuaと1つ下の実画素ラインLedaとの垂直方向差分値が全て所定の閾値より小さいか、或いは注目画素Tを通る垂直ライン(縦ライン(列))の差分値が全て所定の閾値より小さいか、或いは注目画素Tの2つ上の実画素ラインLeubと1つ上の実画素ラインLeuaとの垂直方法差分値及び注目画素Tの1つ下の実画素ラインLedaと2つ下の実画素ラインLedbとの垂直方向差分値が全て所定の閾値より小さい場合に、注目画素Tが縦線絵柄の一部の画素であると判定する。すなわち、この例では、注目画素Tの上ライン或いは下ラインがV以上の複雑さをもち、且つ、中段の上下差分値3つ全てが所定の閾値より小さいか、或いは上,中,下段の3つ全ての上下差分値が所定の閾値より小さいか、或いは上,下段の計6つ全ての上下差分値が所定の閾値より小さい場合に、その注目画素Tを縦線を表す一画素であると判定する。   In this vertical line pattern determination processing, for example, as shown in FIG. 3D, the actual pixel line Leua one above the target pixel T or the actual pixel line Leda one below the target pixel T has a complexity of V or more, In the vertical direction difference values of all the real pixels E on the vertical line (that is, three vertical lines) located within one pixel on both the left and right sides of the pixel T, the real pixel line Leua that is one pixel below the target pixel T and one pixel below The vertical direction difference values with the actual pixel line Leda are all smaller than a predetermined threshold value, or the difference values of vertical lines (vertical lines (columns)) passing through the target pixel T are all smaller than the predetermined threshold value, or the target pixel T Vertical method difference value between the real pixel line Leub two above and the real pixel line Leua one above, and the vertical direction between the real pixel line Leda one below the target pixel T and the real pixel line Ledb two below All difference values Is smaller than a predetermined threshold value, it is determined that the pixel of interest T is part of the pixels of the vertical line pattern. That is, in this example, the upper line or the lower line of the pixel of interest T has a complexity of V or more, and all the three upper and lower difference values are smaller than a predetermined threshold value, or the upper, middle, and lower 3 If all the upper and lower difference values are smaller than a predetermined threshold value, or if all six upper and lower difference values are smaller than the predetermined threshold value, the pixel of interest T is a pixel representing a vertical line. judge.

〔角絵柄判定処理〕
角絵柄判定処理においては、離間した実画素間での差分が必要となる。この離間画素差分においては、指定された実画素領域内において、注目画素Tの1ライン上で注目画素Tから等距離離れた実画素E間の画素情報の差分値と、注目画素Tの1ライン下で注目画素Tから等距離離れた実画素E間の画素情報の差分値とを、算出する。ここで、離間画素差分値の算出は、各注目画素に対し、所定範囲の実画素領域を指定してから実行してもよい。
[Corner pattern determination processing]
In the corner pattern determination process, a difference between separated real pixels is required. In this separated pixel difference, a difference value of pixel information between the real pixels E that are equidistant from the target pixel T on one line of the target pixel T and one line of the target pixel T in the designated real pixel region. Below, a difference value of pixel information between real pixels E that are equidistant from the target pixel T is calculated. Here, the calculation of the separated pixel difference value may be executed after designating a predetermined range of actual pixel regions for each target pixel.

そして、角絵柄判定処理では、算出された実画素Eの垂直方向差分値のうちの指定された実画素領域内の垂直方向差分値と、離間画素差分値とに基づいて、注目画素Tが角(角の絵柄)の一部の画素であるか否かを判定する。角絵柄判定の好適な形態としては、算出・指定された垂直方向差分値のうち、注目画素Tの2つ上の実画素ラインと1つ上の実画素ラインとの垂直方向差分値及び注目画素Tの1つ下の実画素ラインと2つ下の実画素ラインとの垂直方向差分値が、全て所定の閾値より小さい場合、且つ、算出された離間画素差分値のうち、注目画素Tの上ライン(1つ上の実画素ライン)又は下ライン(1つ下の実画素ライン)のいずれかに対応する差分値が、所定の閾値より大きい場合に、注目画素Tが角絵柄の一部の画素であると判定する。   In the corner pattern determination process, the target pixel T is determined to be a corner based on the vertical difference value in the designated real pixel area of the calculated vertical difference values of the real pixel E and the separated pixel difference value. It is determined whether or not the pixel is a part of (corner pattern). As a preferred form of the corner pattern determination, among the calculated / designated vertical direction difference values, the vertical direction difference value between the real pixel line two above the target pixel T and the real pixel line one above and the target pixel When the vertical difference values between the actual pixel line one lower than T and the second actual pixel line lower than T are all smaller than a predetermined threshold, and the calculated difference pixel difference value is above the target pixel T When the difference value corresponding to either the line (one upper real pixel line) or the lower line (one lower real pixel line) is larger than a predetermined threshold, the target pixel T is a part of the corner picture. It is determined that it is a pixel.

この角絵柄判定処理では、例えば、図3(E)のように、注目画素Tの2つ上の実画素ラインLeubと1つ上の実画素ラインLeuaとの垂直方向差分値及び注目画素Tの1つ下の実画素ラインLedaと2つ下の実画素ラインLedbとの垂直方向差分値が、全て所定の閾値より小さい場合、且つ、注目画素Tの上ラインLeua又は下ラインLedaのいずれかに対応する離間画素差分値(注目画素Tの水平位置から2画素離れた実画素同士及び3画素離れた実画素同士の離間差分値)が、所定の閾値より大きい場合に、注目画素Tが角絵柄の一部の画素であると判定する。すなわち、この例では、注目画素Tの上ライン或いは下ラインの両端が所定の閾値より大きく、且つ、上,下段の計14個全ての上下差分値が所定の閾値より小さい場合に、注目画素を角を表す一画素であると判定する。   In this corner pattern determination process, for example, as shown in FIG. 3E, the vertical direction difference value between the actual pixel line Leub two above the target pixel T and the actual pixel line Leua one above the target pixel T and the target pixel T When the vertical direction difference values between the lower actual pixel line Leda and the lower actual pixel line Ledb are all smaller than a predetermined threshold, and either the upper line Leua or the lower line Leda of the target pixel T When the corresponding separated pixel difference value (the separated difference value between the real pixels separated by 2 pixels from the horizontal position of the pixel of interest T and the real pixels separated by 3 pixels) is larger than a predetermined threshold, the pixel of interest T is a square picture Is determined to be a part of the pixels. In other words, in this example, when the upper and lower ends of the target pixel T are larger than the predetermined threshold value, and all the 14 upper and lower difference values are lower than the predetermined threshold value, It is determined that the pixel represents one corner.

〔複雑絵柄判定処理〕
複雑絵柄判定処理においては、実画素ラインの水平方向複雑さを判定に用いる。注目画素Tの1つ上の実画素ライン及び1つ下の実画素ラインの水平方向複雑さに基づいて、注目画素Tが複雑な絵柄の一部の画素であるか否かを判定する。複雑絵柄判定の好適な形態としては、水平方向複雑さの判定結果において、注目画素Tの上ライン又は下ラインのいずれかが、所定の複雑さ(縦線の判定で用いた複雑さよりも複雑なものに設定)以上の複雑さをもつ場合、注目画素Tが複雑な絵柄の一部の画素であると判定する。この複雑絵柄判定処理では、例えば、図3(F)のように、注目画素Tの上ラインLeua又は下ラインLedaのいずれかが、M以上の複雑さをもつ場合、注目画素Tが複雑な絵柄の一部の画素であると判定する。
[Complex pattern judgment processing]
In the complex picture determination process, the horizontal complexity of the actual pixel line is used for the determination. Based on the horizontal complexity of the actual pixel line one above and below the target pixel T, it is determined whether or not the target pixel T is a part of a complex picture. As a preferable form of the complex picture determination, in the determination result of the horizontal complexity, either the upper line or the lower line of the target pixel T has a predetermined complexity (complex than the complexity used in the vertical line determination). If it has the above complexity, it is determined that the target pixel T is a part of a complex picture. In this complex picture determination process, for example, as shown in FIG. 3F, when either the upper line Leua or the lower line Leda of the target pixel T has a complexity of M or more, the target pixel T is a complex picture. Is determined to be a part of the pixels.

上述のごとき前段処理を実行することで、補間方向検出における各種設定値(後述するフィルタの重み付け係数等の各種設定値)を、斜め線などのエッジのみを考慮して設定することが可能となるので、画素補間方向検出装置における補間対象画素数の低減だけでなく、画素補間方向検出装置における補間方向検出の精度が向上する。   By executing the pre-stage processing as described above, various setting values (various setting values such as filter weighting coefficients described later) in interpolation direction detection can be set in consideration of only edges such as diagonal lines. Therefore, not only the number of interpolation target pixels in the pixel interpolation direction detection device is reduced, but also the accuracy of the interpolation direction detection in the pixel interpolation direction detection device is improved.

<本処理(画素補間方向検出処理)>
〔画素領域特定・画素情報合計算出処理(円形状フィルタセット)〕
図4は、本発明の一実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、図4(A),(B)はその画素領域の異なる例を示す図である。
<This processing (pixel interpolation direction detection processing)>
[Pixel area specification / pixel information total calculation processing (circular filter set)]
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a pixel area specified in the pixel interpolation direction detection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 4A and 4B are different examples of the pixel area. FIG.

図4において、Aは中心画像領域、B〜B(しばしばBで表す),C〜C(しばしばCで表す)は周辺画像領域、Fhは仮補間値で補間ラインを挿入したフィールド画像、Hはその補間ライン上の補間対象となる補間画素である。その他、図4においては、図2と同様の要素には同じ符号を付して説明を省略している。但し、図4(A)において、Eは入力されたフィールドF内に存在する実画素を一般的に指すのに対し、図4(B)においてはフィールドFh内に存在する実画素を一般的に指す。また、図4(A)において、Nは入力されたフィールドF内に存在しない画素で、補間すべき画素(補間画素)を一般的に指すのに対し、図4(B)において、Hは仮補間値にて補間ラインを挿入したフィールドFh内における補間すべき画素を一般的に指す。また、図4(B)において、注目画素Tは、補間画素Hのうちの注目した補間画素(すなわち注目補間画素)であり、この注目画素Tは、補間画素H全てに、逐次割り当てられるものである。但し、注目画素Tの補間画素Hへのこの割り当ては、上述の前段処理により省略されるものも生じてくる。 In FIG. 4, A is a central image region, B 0 to B 6 (often represented by B), C 0 to C 6 (often represented by C) are peripheral image regions, and Fh is a field in which an interpolation line is inserted as a temporary interpolation value. Image H is an interpolation pixel to be interpolated on the interpolation line. In addition, in FIG. 4, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to FIG. 2, and description is abbreviate | omitted. However, in FIG. 4 (A), E generally indicates an actual pixel existing in the input field F, whereas in FIG. 4 (B), an actual pixel existing in the field Fh is generally indicated. Point to. 4A, N is a pixel that does not exist in the input field F and generally indicates a pixel to be interpolated (interpolated pixel), whereas in FIG. 4B, H is temporary. Generally, the pixel to be interpolated in the field Fh in which the interpolation line is inserted by the interpolation value is indicated. Also, in FIG. 4B, the target pixel T is the target interpolation pixel (that is, the target interpolation pixel) of the interpolation pixels H, and this target pixel T is sequentially assigned to all the interpolation pixels H. is there. However, this assignment of the target pixel T to the interpolation pixel H may be omitted by the above-described pre-processing.

画素補間方向検出手段12は、画素領域特定手段14,合計算出手段15,補間方法判定手段16を少なくとも備えるものとする。画素領域特定手段14は、補間対象となる画素(補間したい画素)である注目画素Tに対し、中心画像領域Aと複数の周辺画素領域B,Cとを特定する手段である。ここで特定した画素領域の画素群に基づき補間方向を検出することとなる。なお、本明細書中、特定される画素領域を円形状領域で図示するが、特定される画素領域は円形状の領域にかぎらない。   The pixel interpolation direction detection unit 12 includes at least a pixel region specifying unit 14, a total calculation unit 15, and an interpolation method determination unit 16. The pixel area specifying means 14 is a means for specifying the central image area A and the plurality of peripheral pixel areas B and C with respect to the target pixel T which is a pixel to be interpolated (pixel to be interpolated). The interpolation direction is detected based on the pixel group of the pixel region specified here. In the present specification, the specified pixel region is illustrated as a circular region, but the specified pixel region is not limited to the circular region.

ここで、中心画素領域とは、注目画素Tを中心として、現フィールドFに存在する複数の実画素Eを少なくとも含む画素領域を指し、例えば図4(A)の領域Aを指す。また、同じく図示したように、複数の周辺画素領域とは、注目画素Tから略等距離に円状に配置された、複数の実画素Eを少なくとも含む画素領域を指し、例えば図4(A)の領域B〜B,C〜Cを指す。この複数の周辺画素領域は、それぞれ注目画素Tをその領域に含まないものとする。すなわち、周辺画素領域は、注目画素Tを囲まない領域である。なお、後の説明のために、注目画素ラインLtより上のライン上の画素がメインとなる周辺画素領域を周辺画素領域B、下のライン上の画素がメインとなる周辺画素領域を周辺画素領域Cとして、図示及び説明を行っていることがあるが、周辺画素領域B,C共に中心画素領域Aの周辺画素領域であることに変わりはない。また、円状に配置とは、注目画素Tを中心として略一定角度毎に回転させた位置への配置を意味し、回転させた略等距離の位置には周辺画素領域のうち例えば中心などが配されるようにするとよい。 Here, the central pixel region refers to a pixel region including at least a plurality of real pixels E existing in the current field F with the target pixel T as the center, for example, a region A in FIG. Also, as shown in the figure, the plurality of peripheral pixel regions are pixel regions including at least a plurality of real pixels E arranged in a circle at a substantially equal distance from the target pixel T. For example, FIG. Regions B 0 to B 6 and C 0 to C 6 . Each of the plurality of peripheral pixel regions does not include the target pixel T in the region. That is, the peripheral pixel region is a region that does not surround the target pixel T. For later explanation, the peripheral pixel region B is the peripheral pixel region where the pixels on the line above the target pixel line Lt are main, and the peripheral pixel region where the pixels on the lower line are the main peripheral pixel regions. Although C may be illustrated and described as C, the peripheral pixel regions B and C are both peripheral pixel regions of the central pixel region A. Further, the circular arrangement means an arrangement at a position rotated about a certain angle around the target pixel T, and the center of the surrounding pixel area is located at the rotated substantially equidistant position. It should be arranged.

また、注目画素Tから略等距離とは、1フィールドの映像信号を格子状にサンプリングした実画素E及び補間画素H(又は補間画素N:値なし又は0値)に基づいて、その格子上の距離が略等しいことを指す。例えば、図4(B)においては水平方向,垂直方向に隣り合う実画素E間の距離をそれぞれ1,2とすると、注目画素Tから周辺画素領域B,Cの中心画素又は中心までの距離は、2.00〜3.16であり、この間の距離を略等距離として取り扱うなどすればよい。但し、ここでの略等距離とは、注目画素Tの補間方向を判定する上で実質的に等しい距離である。なお、注目画素Tからの距離としては、注目画素T又は中心画素領域Aの周辺画素領域側の端から周辺画素領域の中心画素領域A側の端までの距離で規定してもよい。   The substantially equidistant from the target pixel T is based on the actual pixel E and the interpolation pixel H (or interpolation pixel N: no value or 0 value) obtained by sampling the video signal of one field in a lattice shape. It means that the distance is substantially equal. For example, in FIG. 4B, if the distances between the real pixels E adjacent in the horizontal direction and the vertical direction are 1 and 2, respectively, the distance from the target pixel T to the central pixel or the center of the peripheral pixel regions B and C is 2.00 to 3.16, and the distance between them may be treated as a substantially equal distance. Here, the substantially equidistant distance is a distance that is substantially equal in determining the interpolation direction of the target pixel T. The distance from the target pixel T may be defined by the distance from the end of the target pixel T or the central pixel region A on the peripheral pixel region side to the end of the peripheral pixel region on the central pixel region A side.

これら画素領域A,B,Cは、画素領域特定手段14において、例えば、図2のごとくインタレース走査の1フィールドの映像信号(入力映像信号)を補間ラインも鑑みて格子状にサンプリングした実画素Eに基づいて、入力した映像信号から各実画素Eに対応する信号を逐次選択することで特定するよう構成してもよい。   These pixel areas A, B, and C are real pixels obtained by sampling one field video signal (input video signal) of interlaced scanning in a grid pattern in consideration of interpolation lines as shown in FIG. Based on E, the signal may be specified by sequentially selecting a signal corresponding to each real pixel E from the input video signal.

また、図4(B)で示すように、中心画素領域Aや周辺画素領域B,Cは、実画素Eのみを含む形態の他に、実画素E及びそれらから予備的に得られた仮の補間値をもつ補間画素Hを含む形態も採用できる。この形態の場合、これら画素領域A,B,Cは、画素領域特定手段14において、例えば、図2のごとくインタレース走査の1フィールドの映像信号(入力映像信号)を補間ラインも鑑みて格子状にサンプリングした実画素Eに基づいて、入力した映像信号から上下画素平均値を算出するなどして求めた補間画素Hとその元となる各実画素Eのうち、各実画素E及び補間画素Hに対応する信号を逐次選択することで特定するよう構成してもよい。   Further, as shown in FIG. 4B, the center pixel area A and the peripheral pixel areas B and C include not only the actual pixel E but also the actual pixel E and the provisional temporarily obtained from them. A form including an interpolation pixel H having an interpolation value can also be adopted. In the case of this embodiment, these pixel areas A, B, and C are formed in a grid pattern in the pixel area specifying unit 14 in consideration of an interpolation line, for example, an interlaced scanning video signal (input video signal) as shown in FIG. Among the interpolated pixels H obtained by calculating the average value of the upper and lower pixels from the input video signal based on the actual pixels E sampled at the same time and the respective real pixels E that are the basis thereof. The signal may be identified by sequentially selecting signals corresponding to the above.

従って、この形態に係る画素補間方向検出手段12にあっては、現フィールドに存在する実画素から所定の補間を行い補間ラインを予め生成する予備的補間手段をさらに備える必要がある。但し、この予備的補間手段としては、後述の画素補間手段13において同様の補間手段を備えるのであればそれを流用すればよい。そして、この形態における画素領域特定手段14では、中心画素領域A及び複数の周辺画素領域B,Cとして、予備的補間手段で補間された補間ライン上の画素も含めて特定する。この場合、重み付けによって補間ライン上の画素(補間画素H)の重みを実画素Eに対する重みより軽くする等、設定しておくことが好ましい。なお、重み付けに関する形態は後述する。   Therefore, the pixel interpolation direction detection unit 12 according to this embodiment needs to further include a preliminary interpolation unit that performs predetermined interpolation from an actual pixel existing in the current field and generates an interpolation line in advance. However, as the preliminary interpolating means, if the same interpolating means is provided in the pixel interpolating means 13 described later, it may be used. In the pixel area specifying unit 14 in this embodiment, the center pixel area A and the plurality of peripheral pixel areas B and C are specified including the pixels on the interpolation line interpolated by the preliminary interpolation unit. In this case, it is preferable to set the weight of the pixel (interpolation pixel H) on the interpolation line to be lighter than the weight for the actual pixel E by weighting. In addition, the form regarding weighting is mentioned later.

一方、図4(A)と共に前述した画素領域特定手段14にあっては、中心画素領域Aとして、現フィールドFに存在する複数の実画素Eのみを含む画素領域(注目画素Tを中心)を特定し、複数の周辺画素領域B,Cとして、注目画素Tから略等距離に円状(円周上)に複数配置された、複数の実画素Eのみを含む周辺画素領域B,Cを特定している。勿論、図4(A)で説明したこの画素領域特定手段14の形態においては、仮補間値が入っていない補間画素Nを含ませるように画素領域A,B,Cを特定することだけでなく、後段の合計算出上寄与しない0値をもつ補間画素Nとして含ませるように画素領域A,B,Cを特定することも、実質的に実画素Eのみを含むように画素領域A,B,Cを特定することに該当する。   On the other hand, in the pixel area specifying unit 14 described above with reference to FIG. 4A, a pixel area (centered on the target pixel T) including only a plurality of real pixels E existing in the current field F is set as the central pixel area A. Identify the peripheral pixel regions B and C that include only a plurality of real pixels E arranged in a circle (on the circumference) at a substantially equal distance from the target pixel T as a plurality of peripheral pixel regions B and C. is doing. Of course, in the form of the pixel area specifying unit 14 described with reference to FIG. 4A, not only the pixel areas A, B, and C are specified so as to include the interpolated pixel N that does not include the provisional interpolation value. The pixel regions A, B, and C are specified so as to be included as interpolation pixels N having zero values that do not contribute to the total calculation in the subsequent stage, or the pixel regions A, B, and C include substantially only the actual pixel E. This corresponds to specifying C.

また、図4(A),(B)のいずれで例示する画素領域特定手段14にあっても、複数の周辺画素領域B,Cを、中心画素領域Aと同じ画素数(或いは同じ格子上の広さ)の画素領域として特定するよう構成することが回路構成上好ましい。但し、後述の重み付けを行う際には、重みも加味した上での同じ画素数の画素領域として特定するようにするとよい。   4A and 4B, the plurality of peripheral pixel regions B and C are arranged with the same number of pixels as the central pixel region A (or on the same grid). It is preferable in terms of the circuit configuration that the pixel region is specified as a (wide) pixel region. However, when performing weighting, which will be described later, it may be specified as a pixel region having the same number of pixels in consideration of the weight.

また、周辺画素領域B,Cを特定する際に、特定した中心画素領域Aの周囲に存在する全ての画素を、領域B〜B,C〜Cのいずれかの周辺画素領域にて含むように、画素領域を特定することが好ましい。この形態も、図4(A),(B)のいずれで例示する画素領域特定手段14にあっても適用可能である。この形態にあっては、複数の周辺画素領域B,Cによって中心画素領域Aの周囲が洩れなく囲まれるので、補間方向算出が領域Aだけでなくその周辺の全方向の画素も寄与することを意味し、また、補間方向算出に際し注目画素Tに近い画素を可能な限り用いることができ、これらの結果、補間方向検出及び補間の精度を向上することが可能となる。この形態では、中心画素領域Aの周りに周辺画素領域B,Cが並ぶよう特定しても、或いは後述するように中心画素領域Aと周辺画素領域B,Cとは重なりをもつ(重複する画素が存在する)よう特定してもよい。なお、この形態は、領域A,B,Cを細長い画素領域とする後述の実施形態においては、領域Aの両端に隣接する画素に対しては適用しないものとする。 Further, when the peripheral pixel areas B and C are specified, all the pixels existing around the specified central pixel area A are assigned to any one of the peripheral pixel areas B 0 to B 6 and C 0 to C 6. It is preferable to specify the pixel region so that it is included. This form is also applicable to the pixel region specifying means 14 illustrated in any of FIGS. 4A and 4B. In this embodiment, since the periphery of the central pixel region A is surrounded without omission by the plurality of peripheral pixel regions B and C, the interpolation direction calculation contributes not only to the region A but also the pixels in all directions around it. This means that the pixels close to the target pixel T can be used as much as possible when calculating the interpolation direction, and as a result, the accuracy of the interpolation direction detection and interpolation can be improved. In this embodiment, even if it is specified that the peripheral pixel regions B and C are arranged around the central pixel region A, or the central pixel region A and the peripheral pixel regions B and C overlap each other as described later (overlapping pixels). May be specified). Note that this embodiment is not applied to pixels adjacent to both ends of the region A in the later-described embodiments in which the regions A, B, and C are elongated pixel regions.

また、画素領域特定手段14は、複数の周辺画素領域B,Cとして、注目画素Tの点対称に位置する2つの周辺画素領域を対として、複数対特定するようにすることが好ましい。ここで、各対の並ぶ方向は、それぞれ注目画素Tを中心に回転させた位置に特定されることとなる。この形態については、図4(A),(B)において、領域Bと領域Cの対、領域Bと領域Cの対、領域Bと領域Cの対、領域Bと領域Cの対、領域Bと領域Cの対として図示している。 In addition, it is preferable that the pixel area specifying unit 14 specifies a plurality of pairs as two or more peripheral pixel areas B and C with two peripheral pixel areas positioned symmetrically with respect to the target pixel T as a pair. Here, the direction in which each pair is arranged is specified at a position rotated around the target pixel T. 4A and 4B, a pair of region B 0 and region C 0, a pair of region B 1 and region C 1, a pair of region B 2 and region C 2 , and a region B 3 It is illustrated as a pair of region C 3 and a pair of region B 4 and region C 4 .

補間方向の判定において後述するが、補間方向は、この対と中心画素領域とからなるセットがなす方向(或いはその法線方向)で、換言するとこの対の方向(或いはその法線方向)で判定している。従って、画素領域を特定してから注目画素からの方向が一致する画素領域同士で判定してもよいが、画素領域を上述のように予め上述のごとき対単位で特定することが効率的である。補間方向は、このように一直線上に、一対の周辺画素領域と中心画素領域とからなる3つ連なる領域(例えば領域B,A,C)を用い、その方向で判定されることとなるので、このような画素領域特定手段14と後述の合計算出手段15からなるフィルタを、しばしば「円形状フィルタセット」と呼ぶことにする。なお、個々の領域(例えば領域Bや領域A等)を円形状画素領域といい、さらに、この円形状画素領域の特定する画素領域特定手段14と、係数を実画素情報に乗じるなどして合計値を算出する合計算出手段15とを、合わせて「円形状フィルタ」といい、さらに、一直線上に3つの連なる領域(円形状画素領域)を「円形状画素領域セット」という。但し、これらの文言において「円形状」としているが、勿論円形状に限ったものではなく、「円形」や「矩形」などどのような形での領域特定を行ってもよいこと、及び全体でみると円形状であるが実際にはガタガタであってもよいことは、言及するまでもない。 As will be described later in the determination of the interpolation direction, the interpolation direction is determined by the direction (or the normal direction) formed by the set of the pair and the central pixel region, in other words, determined by the pair direction (or the normal direction). is doing. Therefore, after specifying the pixel area, it may be determined between the pixel areas whose directions from the target pixel coincide with each other, but it is efficient to specify the pixel area in pairs as described above as described above. . The interpolation direction is determined in this direction using three consecutive regions (for example, regions B 1 , A, C 1 ) consisting of a pair of peripheral pixel regions and a central pixel region on a straight line. Therefore, such a filter composed of the pixel region specifying means 14 and the sum calculating means 15 described later is often referred to as a “circular filter set”. Note that each region (e.g., region B 1 and area A, etc.) is called a circular pixel area, further, the pixel area specifying means 14 for specifying the circular pixel area, such as multiplying the coefficients to real pixel information The total calculation means 15 for calculating the total value is collectively referred to as a “circular filter”, and three consecutive regions (circular pixel regions) on a straight line are referred to as a “circular pixel region set”. However, in these terms, “circular shape” is used, but it is of course not limited to the circular shape, and the area may be specified in any shape such as “circular” or “rectangular”, and the whole Needless to say, the shape is circular but may actually be rattled.

また、画素領域特定手段14は、図4(A),(B)で示したように、複数の周辺画素領域B,Cのうちいずれか1又は複数(全ての周辺画素領域である場合も含む)を、中心画素領域Aと一部の画素で重なるよう特定するようにしてもよい。このような重なりを持たせることで、限られた範囲の画素領域で補間方向を判定することが可能となり、結果として図8及び図9で後述する重なりをもたせないようにした形態に比べて回路の大規模化を避けることが可能となるだけでなく、より近隣の情報に基づいて補間方向が決定できる。なお、特定する画素領域は、図4で例示するように、例えば、補間する画素分も合わせて3×3画素や3×4画素の領域などとすればよい。   Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the pixel area specifying unit 14 includes any one or a plurality (all peripheral pixel areas) of the plurality of peripheral pixel areas B and C. ) May be specified so as to overlap the central pixel region A with some pixels. By providing such an overlap, it becomes possible to determine the interpolation direction in a limited range of pixel regions, and as a result, the circuit is compared with a configuration in which the overlap described later in FIGS. 8 and 9 is not provided. In addition to avoiding an increase in scale, interpolation direction can be determined based on more neighboring information. Note that the pixel area to be specified may be, for example, an area of 3 × 3 pixels or 3 × 4 pixels including pixels to be interpolated as illustrated in FIG.

合計算出手段15は、画素領域特定手段14で特定された中心画素領域及び複数の周辺画素領域に含まれる画素(実画素E/実画素E及び補間画素H/実画素E及び0値の補間画素N)の画素情報の合計を、各画素領域毎に算出する手段であり、画素領域特定手段14と併せ、各領域の高周波成分を取り除く円形状フィルタとして機能する。また、領域B,A,Cに係わる円形状フィルタを合わせたものが、「円形状フィルタセット」となる。ここで、画素の画素情報とは、輝度値等の画素値を指す。 The total calculation means 15 includes pixels (real pixel E / real pixel E and interpolation pixel H / real pixel E and zero-value interpolation pixel) included in the central pixel area and the plurality of peripheral pixel areas specified by the pixel area specifying means 14. N) is a means for calculating the sum of the pixel information for each pixel area, and functions in combination with the pixel area specifying means 14 as a circular filter that removes high-frequency components in each area. A combination of the circular filters related to the regions B 1 , A, and C 1 is a “circular filter set”. Here, the pixel information of a pixel refers to a pixel value such as a luminance value.

図5乃至図7は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における合計算出時の重み付け係数の例を説明するための図である。図5及び図6は、補間画素を合計算出に用いない形態での各方向における重み付け係数の例を示す図で、図7は、補間画素を合計算出に用いる形態での各方向における重み付け係数の例を示す図である。図5乃至図7において、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   5 to 7 are diagrams for explaining examples of weighting coefficients at the time of total calculation in a pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention. 5 and 6 are diagrams illustrating examples of weighting coefficients in each direction in a form in which interpolation pixels are not used for total calculation, and FIG. 7 is a diagram illustrating weighting coefficients in each direction in a form in which interpolation pixels are used for total calculation. It is a figure which shows an example. 5 to 7, the same elements as those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

合計算出手段15は、その好適な形態において、画素領域特定手段14で特定された中心画素領域A及び複数の周辺画素領域B,Cの各画素領域毎に、画素領域内の各画素の画素情報に重み付けを行う手段を有するものとする。この手段は、上述した円形状フィルタに該当し、この手段では、周辺画素領域B,Cの注目画素Tに対する方向に応じて、各画素の画素情報に重み付け係数を乗ずるようにすることが好ましい。そして、合計算出手段15は、重み付け後の画素情報の合計を各画素領域毎に算出する。なお、補間画素Hに対しては重み付けを行ってもよいし、補間画素Hを考慮した重み付けフィルタ(円形状フィルタ)を予め用意しておき、補間画素Hの算出を実行しなくても、画素情報の合計を算出すればその仮補間をも考慮した合計値が算出できるよう構成してもよい。   In a preferred form, the total calculation means 15 has pixel information of each pixel in the pixel area for each pixel area of the central pixel area A and the plurality of peripheral pixel areas B and C specified by the pixel area specifying means 14. It is assumed that means for weighting is provided. This means corresponds to the circular filter described above, and in this means, it is preferable to multiply the pixel information of each pixel by a weighting coefficient in accordance with the direction of the surrounding pixel regions B and C with respect to the target pixel T. Then, the total calculation unit 15 calculates the sum of the weighted pixel information for each pixel area. Note that the interpolation pixel H may be weighted, or a weighting filter (circular filter) considering the interpolation pixel H is prepared in advance, and the calculation of the interpolation pixel H is not performed. If the sum of the information is calculated, a total value may be calculated in consideration of the provisional interpolation.

検出する補間方向及び各方向の重み付けの係数の例を、水平方向に近い方向を細かく且つ垂直方向に近い方向を粗く規定した各補間方向に対し、注目画素Tを中心として右回りに0番〜11番方向として、図5〜図7に例示している。ここで、11番方向は水平方向、5番方向は垂直方向となり、また、10番方向,9番方向,8番方向,7番方向,6番方向は、それぞれ0番方向,1番方向,2番方向,3番方向,4番方向と、注目画素Tを通る垂直線に関して対称の方向でとなる。また、2番方向、8番方向は、それぞれ1番と3番、7番と9番の方向の差が少ないため検出する補間方向として取り入れておらず、図示も省略しているが、2番,8番方向も検出する補間方向として組み込んでもよい。また、検出する補間方向は、所定の角度毎での回転させた方向としてもよく、例えば、注目画素Tを中心として右回りに略15度毎の方向を0番〜11番方向とするなどが挙げられるが、上述のごとくそのうち補間方向判定に余り寄与しないような方向を特定しないようにしてもよい。   Examples of the interpolation direction to be detected and the weighting coefficient in each direction are 0 to the clockwise direction around the target pixel T with respect to each interpolation direction in which the direction close to the horizontal direction is defined finely and the direction close to the vertical direction is roughly defined. The 11th direction is illustrated in FIGS. Here, the 11th direction is the horizontal direction, the 5th direction is the vertical direction, and the 10th direction, the 9th direction, the 8th direction, the 7th direction, and the 6th direction are the 0th direction, the 1st direction, The second direction, the third direction, and the fourth direction are symmetric with respect to a vertical line passing through the target pixel T. In addition, the 2nd direction and the 8th direction are not taken as interpolation directions to detect because there are few differences between the 1st and 3rd directions and the 7th and 9th directions, respectively. , 8 may be incorporated as an interpolation direction for detecting the direction. Further, the detected interpolation direction may be a direction rotated by a predetermined angle. For example, the direction of about every 15 degrees clockwise around the target pixel T is set as the 0th to 11th directions. Although mentioned above, you may make it not specify the direction which does not contribute much to interpolation direction determination among them as mentioned above.

また、11番方向の円形状フィルタを用いると、水平方向(真横の線/エッジ)を検出することができる。水平方向(真横の線/エッジ)は、前段の画素特徴判定手段11で検出することは難しいので、検出する補間方向として水平方向(11番方向)を組み込んでもよいが、他の斜め方向と同様に11番方向を検出(この場合、最終的に上下画素平均等で補間することが考えられる)しようとすると、水平に近いなだらかな線或いはエッジが11番方向と判定され、最終的な結果として上下画素平均等で補間されてしまい、なだらかな線等がガタガタになる可能性がある。従って、11番方向の円形状フィルタを用いず水平方向の検出を画素補間方向検出手段12で実行しないようにすることが好ましい。また、5番方向の円形状フィルタを用いると、垂直方向(真縦の線/エッジ)を検出することができるが、前段の画素特徴判定手段11で縦線の検出を実行する形態にあっては、5番方向の円形状フィルタを用いなくてもよい。   Further, when a circular filter in the 11th direction is used, the horizontal direction (straight side line / edge) can be detected. Since it is difficult to detect the horizontal direction (straight line / edge) by the pixel feature determination unit 11 in the previous stage, the horizontal direction (the 11th direction) may be incorporated as an interpolation direction to be detected, but is the same as other oblique directions. If an attempt is made to detect the eleventh direction (in this case, it is conceivable to interpolate with the average of the upper and lower pixels in the end), a smooth line or edge close to the horizontal is determined as the eleventh direction, and the final result is Interpolation may be performed by averaging the upper and lower pixels, and a gentle line may rattle. Therefore, it is preferable not to use the eleventh circular filter to prevent the pixel interpolation direction detection means 12 from performing horizontal detection. Further, when the circular filter in the fifth direction is used, the vertical direction (true vertical line / edge) can be detected. However, in the form in which the pixel feature determination unit 11 in the previous stage detects the vertical line. May not use a circular filter in the fifth direction.

なお、ここでの1〜11番方向などの方向は、補間方向の決定後に実行される後述する補間値作成に際し、使用する補間元の実画素の位置に対応させることが好ましい。すなわち、ここで説明する1〜11番方向とは、最終的に補間値を作成する補間元の実画素の方向に対応させることが好ましく、補間元の実画素が複数ペアある場合には、その中間の位置に基づいた方向に対応させることが好ましい。この補間元の実画素については、図23で後述するが、図5〜図7の例では、注目画素Tから図23の補間元の実画素への方向に対応した方向を判定する補間方向として採用している。   Here, the directions such as the first to eleventh directions are preferably made to correspond to the positions of the actual pixels to be used for the interpolation value generation described later executed after the interpolation direction is determined. That is, the directions 1 to 11 described here preferably correspond to the direction of the real pixel of the interpolation source that finally creates the interpolation value. When there are a plurality of pairs of real pixels of the interpolation source, It is preferable to correspond to the direction based on the intermediate position. The real pixel of the interpolation source will be described later with reference to FIG. 23. In the examples of FIGS. 5 to 7, the interpolation direction for determining the direction corresponding to the direction from the target pixel T to the real pixel of the interpolation source in FIG. Adopted.

図5及び図6には、周辺画素領域Bとしての0,1,9,10番方向の領域B,B,B,B10、及び周辺画素領域Cとしての0,1,9,10番方向の領域C,C,C,C10を、実画素Eと補間画素Nも合わせて水平方向3画素×垂直方向5画素(合計される画素は水平方向の3実画素E×垂直方向の3実画素E)とした例を示している。また、その他の方向の領域は、実画素Eと補間画素Nも合わせて水平方向3画素×垂直方向3画素(合計される画素は水平方向の3実画素E×垂直方向の2実画素E)としている。図5(A)には、中心画素領域A及び0番方向の周辺画素領域B,Cの例として、各領域毎に中心の実画素ほど大きい重み付け係数となるよう、各原画素に重み付け係数を割り当てた例を示している。同様に、図5(B)は1番方向、図5(C)は3番方向、図5(D)は4番方向、図5(E)は5番方向、図5(F)は11番方向、図6(A)は10番方向、図6(B)は9番方向、図6(C)は7番方向、図6(D)は6番方向の周辺画素領域に、それぞれ対応する重み付け係数の例を示している。 5 and 6, the areas B 0 , B 1 , B 9 , B 10 in the 0th , 1st , 9th , 10th directions as the peripheral pixel area B and 0 , 1 , 9 , 9 as the peripheral pixel area C are shown. The region C 0 , C 1 , C 9 , C 10 in the tenth direction is composed of 3 pixels in the horizontal direction and 5 pixels in the vertical direction, including the actual pixel E and the interpolation pixel N (the total number of pixels is 3 actual pixels E in the horizontal direction). X shows an example of three real pixels E) in the vertical direction. In the other direction area, the actual pixel E and the interpolated pixel N are combined to be 3 pixels in the horizontal direction × 3 pixels in the vertical direction (the total pixels are 3 actual pixels E in the horizontal direction × 2 actual pixels E in the vertical direction). It is said. In FIG. 5A, as an example of the central pixel area A and the peripheral pixel areas B 0 and C 0 in the 0th direction, each original pixel is weighted so that the center actual pixel becomes a larger weighting coefficient for each area. An example in which coefficients are assigned is shown. Similarly, FIG. 5B is the first direction, FIG. 5C is the third direction, FIG. 5D is the fourth direction, FIG. 5E is the fifth direction, and FIG. 6 (A) corresponds to the 10th direction, FIG. 6 (B) corresponds to the 9th direction, FIG. 6 (C) corresponds to the 7th direction, and FIG. 6 (D) corresponds to the 6th direction. The example of the weighting coefficient to perform is shown.

また、図7には、全ての周辺画素領域B,Cを、実画素Eと補間画素Hも合わせて水平方向3画素×垂直方向3画素(合計される画素も水平方向の3画素×垂直方向の3画素)とした例を示している。図7(A)には、中心画素領域A及び0番方向の周辺画素領域B,Cの例として、各領域毎に中心の実画素ほど大きい重み付け係数となるよう、各原画素及び補間画素Hに重み付け係数を割り当てた例を示している。図7(A)で示す係数を、注目画素Tを通る垂直線に関して対称に置換した係数は、10番方向の周辺画素領域B10,C10の重み付け係数として用いる。同様に、図7(B)は1番方向、図7(C)は3番方向、図7(D)は4番方向、図7(E)は5番方向、図7(F)は11番方向の周辺画素領域に、それぞれ対応する重み付け係数の例を示しており、図7(B)、図7(C)、図7(D)で示す係数を、注目画素Tを通る垂直線に関して対称に置換した係数は、それぞれ、9番方向の周辺画素領域B,Cの重み付け係数,7番方向の周辺画素領域B,Cの重み付け係数,6番方向の周辺画素領域B,Cの重み付け係数として用いる。 FIG. 7 also shows that all peripheral pixel areas B and C are 3 pixels in the horizontal direction × 3 pixels in the vertical direction, including the real pixel E and the interpolation pixel H (the total number of pixels is also 3 pixels in the horizontal direction × vertical direction). 3 pixels). In FIG. 7A, as an example of the center pixel region A and the peripheral pixel regions B 0 and C 0 in the 0th direction, each original pixel and interpolation are set so that the center actual pixel becomes a larger weighting coefficient for each region. An example in which a weighting coefficient is assigned to the pixel H is shown. The coefficient obtained by replacing the coefficient shown in FIG. 7A symmetrically with respect to the vertical line passing through the target pixel T is used as a weighting coefficient for the peripheral pixel regions B 10 and C 10 in the tenth direction. Similarly, FIG. 7B shows the first direction, FIG. 7C shows the third direction, FIG. 7D shows the fourth direction, FIG. 7E shows the fifth direction, and FIG. Examples of weighting coefficients corresponding to the peripheral pixel regions in the number direction are shown. The coefficients shown in FIGS. 7B, 7C, and 7D are applied to the vertical line passing through the target pixel T. The coefficients replaced symmetrically are the weighting coefficients for the peripheral pixel areas B 9 and C 9 in the 9th direction, the weighting coefficients for the peripheral pixel areas B 7 and C 7 in the 7th direction, and the peripheral pixel area B 6 in the 6th direction, respectively. , used as a weighting coefficient C 6.

図8は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、特定する画素領域が重ならないようにする例を説明するための図である。なお、図8においては、補間画素を合計算出に用いる形態での各方向における重み付け係数の例を示しており、この例は、図4(B)で例示した画素領域とは特定する画素領域が重ならない点で異なっている。また、図9は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における合計算出時の重み付け係数の例を説明するための図で、図8の例と同じく特定する画素領域が重ならないようにする例を説明するための図である。なお、図9は、補間画素を合計算出に用いない形態での各方向における重み付け係数の例を示しており、この例は、図4(A)で例示した画素領域とは特定する画素領域が重ならない点で異なっている。図中、Leucは注目画素Tの3つ上の実画素ライン、Ledcは注目画素Tの3つ下の実画素ラインであり、その他、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the pixel area specified in the pixel interpolation direction detecting device according to another embodiment of the present invention, and for explaining an example in which the specified pixel areas do not overlap. FIG. Note that FIG. 8 shows an example of the weighting coefficient in each direction in the form in which the interpolation pixels are used for the total calculation. In this example, the pixel area specified as the pixel area illustrated in FIG. It differs in that it does not overlap. FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the weighting coefficient at the time of total calculation in the pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention, and the specified pixel regions do not overlap as in the example of FIG. It is a figure for demonstrating the example to do. FIG. 9 shows an example of the weighting coefficient in each direction in a form in which interpolation pixels are not used for the total calculation. In this example, the pixel area specified as the pixel area illustrated in FIG. It differs in that it does not overlap. In the figure, Leuc is an actual pixel line three above the target pixel T, Ledc is an actual pixel line three lower than the target pixel T, and other elements similar to those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

本発明の他の実施形態として、画素領域特定手段14は、複数の周辺画素領域B,Cのうちいずれか複数又は全てを、中心画素領域Aと一部の画素で重ならないよう特定するようにすることが好ましい。図4(A),(B)で例示した周辺画素領域B,Cが中心画素領域Aに重なる形態のように、ラインメモリや処理能力を考慮して、確保する画素領域を狭くすることも、画素補間方向検出装置のハード化の際には考えられるが、図8及び図9を参照して説明する本実施形態では、中心画素領域Aと周辺画素領域B,Cとを重ならないように配置する。本実施形態では、広範囲な画素領域を確保する必要があるが、その利点として次のようなことが挙げられる。すなわち、周辺画素領域B,Cと中心画素領域Aが重なると、後述するように、方向を判定する際に用いる|A−B|+|A−C|等の計算結果に違いが出難くなる。これは、A(中心画素領域)とB,C(周辺画素領域)が重なるので、同じ値(画素値)が含まれていて、同じ画素間の差分は0となるためである。しかしながら、本実施形態のように、重なる部分をできる限りもたせないようにすることで、上述の計算結果に違いが出て、補間方向の判定が行い易くなる。   As another embodiment of the present invention, the pixel area specifying unit 14 specifies any or all of the plurality of peripheral pixel areas B and C so as not to overlap with the central pixel area A and some pixels. It is preferable to do. As in the form in which the peripheral pixel areas B and C illustrated in FIGS. 4A and 4B overlap the central pixel area A, the pixel area to be secured can be narrowed in consideration of the line memory and the processing capability. In the present embodiment described with reference to FIGS. 8 and 9, the central pixel area A and the peripheral pixel areas B and C are arranged so as not to overlap each other. To do. In the present embodiment, it is necessary to secure a wide pixel area, and the advantages are as follows. That is, when the peripheral pixel areas B and C overlap with the central pixel area A, as will be described later, it becomes difficult to make a difference in the calculation results such as | A−B | + | A−C | . This is because A (center pixel area) and B, C (peripheral pixel areas) overlap, so the same value (pixel value) is included and the difference between the same pixels is zero. However, by avoiding overlapping portions as much as possible as in the present embodiment, the above calculation result is different, and the interpolation direction can be easily determined.

図8(A)には、周辺画素領域と中心画素領域が重ならない画素領域の特定の仕方を例示し、図8(B),(C)には各画素領域A,B,Cに対する重み付け係数の例を示している。なお、図8(A)の重み付け係数の例を中心画素領域Aに対して適用し、図8(C)の重み付け係数の例を周辺画素領域B,Cに対して適用するようにしてもよい。図8(A)で例示する画素領域の特定の仕方においては、周辺画素領域B,B,B,B,B,B,B,B,B10,B11,C,C,C,C,C,C,C,C,C10,C11のいずれも、中心画素領域Aと重ならないように領域の特定がなされている。なお、1番方向、9番方向は、それぞれ2番方向,3番方向と、7番方向,8番方向と、方向の差が少ないため検出する補間方向として取り入れておらず、図示も省略しているが、1番,9番方向も検出する補間方向として組み込んでもよい。そして、図8(A)のように、予め補間ラインに上下画素平均値が挿入されている場合、図8(B),(C)で例示する重み付け係数を各画素領域の画素値に乗じて後述の補間方向の判定を実行すればよい。 FIG. 8A illustrates how to specify a pixel area in which the peripheral pixel area and the central pixel area do not overlap. FIGS. 8B and 8C illustrate weighting coefficients for the pixel areas A, B, and C, respectively. An example is shown. The example of the weighting coefficient in FIG. 8A may be applied to the central pixel area A, and the example of the weighting coefficient in FIG. 8C may be applied to the peripheral pixel areas B and C. . In the specific method of the pixel region illustrated in FIG. 8A, the peripheral pixel regions B 0 , B 2 , B 3 , B 4 , B 5 , B 6 , B 7 , B 8 , B 10 , B 11 , The areas are specified so that C 0 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , C 6 , C 7 , C 8 , C 10 , and C 11 do not overlap the central pixel area A. Note that the first direction and the ninth direction are not taken in as the interpolation directions to be detected because there is little difference between the second direction, the third direction, the seventh direction, and the eighth direction. However, the 1st and 9th directions may also be incorporated as interpolation directions to be detected. When the upper and lower pixel average values are inserted in advance in the interpolation line as shown in FIG. 8A, the weighting coefficient exemplified in FIGS. 8B and 8C is multiplied by the pixel value of each pixel area. What is necessary is just to perform the determination of the interpolation direction described later.

図9(A)〜(F)には、中心画素領域と周辺画素領域が重ならない各方向の画素領域特定の仕方とその重み付け係数の例を示している。図9(A)〜(F)は、それぞれ0番,2番,3番,4番,5番,11番方向に対するものである。ここで、11番方向は水平方向、5番方向は垂直方向となり、また、10番方向,8番方向,7番方向,6番方向に特定される周辺画素領域及びその重み付け係数例は、それぞれ0番方向,2番方向,3番方向,4番方向と、注目画素Tを通る垂直線に関して対称にしたものとなる。なお、1番方向、9番方向は、それぞれ0番方向,2番方向と、8番方向,10番方向と、方向の差が少ないため検出する補間方向として取り入れておらず、図示も省略しているが、1番,9番方向も検出する補間方向として組み込んでもよい。また、図9で例示する重み付け係数の例は、図8(A)のように補間ラインに上下画素平均値を仮補間値として挿入し、これに図8(B)に示す重み付け係数を各画素領域A,B,Cに対して乗ずるときと等価になる係数である。   9A to 9F show an example of how to specify a pixel area in each direction in which the central pixel area and the peripheral pixel area do not overlap with each other and the weighting coefficient. FIGS. 9A to 9F are for the directions of No. 0, No. 2, No. 3, No. 4, No. 5, and No. 11, respectively. Here, the 11th direction is the horizontal direction, the 5th direction is the vertical direction, and the peripheral pixel areas specified in the 10th direction, the 8th direction, the 7th direction, and the 6th direction and examples of their weighting coefficients are respectively The 0th direction, the 2nd direction, the 3rd direction, and the 4th direction are symmetric with respect to the vertical line passing through the target pixel T. The 1st direction and 9th direction are not taken as interpolation directions to be detected because the direction difference is small with the 0th direction, the 2nd direction, the 8th direction, and the 10th direction, respectively. However, the 1st and 9th directions may also be incorporated as interpolation directions to be detected. Further, in the example of the weighting coefficient exemplified in FIG. 9, the upper and lower pixel average values are inserted as temporary interpolation values into the interpolation line as shown in FIG. 8A, and the weighting coefficient shown in FIG. It is a coefficient equivalent to the case where the areas A, B and C are multiplied.

また、図9において白丸(○)で図示する補間元の実画素Gは、補間方向がその方向に決定された時、補間値を算出する際に参照する実画素で、これらの画素の平均値或いはこれらの画素各々に係数をかけて算出するなどするとよい。図9(A)で例示する0番方向に対しては、注目画素Tの上ラインで且つ注目画素Tから水平方向に3つ目の実画素Gと、その実画素の注目画素Tに対する点対称の実画素Gとが、補間元となる。なお、図9(A)におけるこれらの実画素Gは、それぞれ、周辺画素領域B,C、周辺画素領域B10,C10の中心の画素となっている。また、図9(B)で例示する2番方向に対しては、注目画素T対し左に2,上に1離れたものと右に2,下に1離れたものとの1組の実画素Gと、注目画素Tに左に1,上に1離れたものと右に1,下に1離れたものとの1組の実画素Gと、注目画素T対し左に4,上に3離れたものと右に4,下に3離れたものとの1組の実画素Gと、が、補間元となる。また、図9(F)で例示する11番方向(水平方向)に対しては、注目画素Tに隣接する実画素全部(合計6画素)が補間元となる。同様にして、補間方向が(10),(8),3(7),4(6),5番方向と判定されたときには、それぞれ図9(A),(B),(C),(D),(E)で示す位置の実画素G(或いはその点対称の位置の実画素G)を、補間元の画素として決定する。 In addition, an actual pixel G that is an interpolation source illustrated by a white circle (◯) in FIG. 9 is an actual pixel that is referred to when calculating an interpolation value when the interpolation direction is determined to be an average value of these pixels. Alternatively, it may be calculated by multiplying each of these pixels by a coefficient. With respect to the 0th direction illustrated in FIG. 9A, the third real pixel G on the upper line of the target pixel T and in the horizontal direction from the target pixel T, and the point symmetric with respect to the target pixel T of the real pixel. The actual pixel G is an interpolation source. Note that these real pixels G in FIG. 9A are the central pixels of the peripheral pixel regions B 0 and C 0 and the peripheral pixel regions B 10 and C 10 , respectively. Further, for the second direction illustrated in FIG. 9B, a set of real pixels of the pixel T of interest which is 2 left to the top and 1 away from the top and 2 to the right and 1 away from the bottom. G, a set of real pixels G that are one to the left of the pixel of interest T, 1 away from the top, and one of the pixels to the right and 1 from the bottom of the pixel of interest T; A set of real pixels G, one on the right and four on the right and three on the bottom, is the interpolation source. For the eleventh direction (horizontal direction) illustrated in FIG. 9F, all the real pixels adjacent to the target pixel T (a total of six pixels) are interpolation sources. Similarly, when it is determined that the interpolation direction is the (10), (8), 3 (7), 4 (6), or 5th direction, FIGS. 9 (A), (B), (C), ( The actual pixel G at the positions indicated by D) and (E) (or the actual pixel G at the point-symmetrical position) is determined as the interpolation source pixel.

図4等で例示したような中心画素領域Aと周辺画素領域Bとが重なる例に対しては、図23等を参照して後述するように、注目補間画素の上下1ライン上の実画素から補間値を算出することがその代表例として挙げられるが、本実施形態のごとく中心画素領域Aと周辺画素領域Bとが重ならない例に対しては、例えば、図9で示したように上下2ライン或いは上下3ライン上の実画素から補間値を算出するようにすればよい。但し、図9(D)のように補間元の実画素Gの注目画素Tからの距離が余りに離れていると、補間結果が誤る可能性が大きくなるので、注目画素Tからの距離に応じて、係数(注目画素Tから近い方が係数が大きく、遠い方が係数が小さい)を掛けて補間値を算出するなどすればよい。また、この補間値の算出方向を適用した場合、図23で例示するように注目画素Tの上下1ライン上の実画素から補間値を算出したいときには、2ライン又は3ライン上と下の実画素にかける係数を0とすればよいだけである。ここで例示した補間値の算出方法は、後述しないが、図23等を参照して後述する「補間方向上の実画素の決定処理」の他の例に該当する。   For the example in which the central pixel area A and the peripheral pixel area B overlap as illustrated in FIG. 4 and the like, as will be described later with reference to FIG. A typical example is to calculate an interpolation value. However, for example in which the central pixel area A and the peripheral pixel area B do not overlap as in the present embodiment, for example, as shown in FIG. The interpolation value may be calculated from the actual pixels on the line or the upper and lower three lines. However, if the distance from the pixel of interest T of the real pixel G to be interpolated is too far as shown in FIG. 9D, the possibility of erroneous interpolation results increases. The interpolation value may be calculated by multiplying the coefficient (the coefficient closer to the target pixel T is larger and the coefficient farther away is smaller). Further, when this interpolation value calculation direction is applied, as shown in FIG. 23, when it is desired to calculate an interpolation value from the actual pixels on the upper and lower lines of the target pixel T, it is applied to the actual pixels on and below the second line or the third line. It is only necessary to set the coefficient to zero. The interpolation value calculation method exemplified here corresponds to another example of “determination processing of actual pixels in the interpolation direction” which will be described later with reference to FIG.

なお、図8及び図9で説明した実施形態にあっても、上述した形態、すなわち複数の周辺画素領域B,Cを中心画素領域Aと同じ画素数の画素領域として特定する形態や、周辺画素領域B,Cを特定する際に特定した中心画素領域Aの周囲に存在する全ての画素を領域B〜B,C〜Cのいずれかの周辺画素領域にて含むように、画素領域を特定する形態や、複数の周辺画素領域B,Cとして注目画素Tの点対称に位置する2つの周辺画素領域を対として複数対特定する形態などを併せて適用することが好ましい。 8 and 9, even in the embodiment described above, that is, a form in which a plurality of peripheral pixel areas B and C are specified as pixel areas having the same number of pixels as the central pixel area A, and peripheral pixels. Pixels so that all the pixels existing around the central pixel region A specified when specifying the regions B and C are included in any of the peripheral pixel regions of the regions B 0 to B 6 and C 0 to C 6 It is preferable to apply a form in which a region is specified or a form in which a plurality of peripheral pixel regions B and C are specified as a pair of two peripheral pixel regions positioned symmetrically with respect to the target pixel T.

〔補間方向判定処理〕
補間方向判定手段16は、合計算出手段15で算出された各画素領域毎の合計、及び合計がなされた各画素領域の位置関係に基づいて、相関の最も強い方向を検出し、検出した方向を補間方向として判定する手段である。換言すると、補間方向判定手段16では、合計算出手段15で算出された合計に基づいて、それら合計がなされた中心画素領域及び各周辺画素領域の並ぶ方向のうち、相関の最も強い方向を補間方向として判定する。このように、補間方向判定手段16では、円形状フィルタ結果より相関の高い補間方向を判断する。
[Interpolation direction judgment processing]
The interpolation direction determination means 16 detects the direction with the strongest correlation based on the total for each pixel area calculated by the total calculation means 15 and the positional relationship of each pixel area for which the total is made, and determines the detected direction. It is a means to determine as an interpolation direction. In other words, the interpolation direction determining means 16 determines the direction with the strongest correlation among the directions in which the central pixel area and the peripheral pixel areas are arranged based on the total calculated by the total calculating means 15 as the interpolation direction. Judge as. As described above, the interpolation direction determination unit 16 determines an interpolation direction having a higher correlation than the circular filter result.

まず、画素特徴判定手段11を備える形態にあっては、補間方向判定手段16は、画素特徴判定手段11の判定結果に基づいて、所定の特徴をもつ注目画素に対しては画素領域を特定せず合計も算出せずに、補間方向がないと判定する。補間方向がないと判定された場合には、後述の補間値算出手段18で、予め定められた補間元の実画素から補間値を算出し、補間手段20にて補間するようにするとよい。このように、補間方向を決定せず、それ以外の絵柄である注目画素に対してのみここで説明する方法で補間方向の決定を行う。予め、画像の特徴を抽出して判定しておくことで、補間の精度を向上することが可能となる。   First, in the embodiment including the pixel feature determination unit 11, the interpolation direction determination unit 16 specifies a pixel region for a target pixel having a predetermined feature based on the determination result of the pixel feature determination unit 11. It is determined that there is no interpolation direction without calculating the total. When it is determined that there is no interpolation direction, an interpolation value calculation unit 18 described later may calculate an interpolation value from a predetermined real pixel of the interpolation source, and the interpolation unit 20 may perform interpolation. In this way, the interpolation direction is not determined, and the interpolation direction is determined by the method described here only for the target pixel that has a different pattern. It is possible to improve the accuracy of interpolation by extracting and determining image features in advance.

特に、画素特徴判定手段11が、注目画素が複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄いずれの特徴に該当するかを、周辺の実画素の特徴から判定する手段である形態にあっては、補間方向判定手段16は、画素特徴判定手段11の判定結果に基づいて、複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄のいずれかの一部の画素である注目画素に対しては画素領域を特定せず合計も算出せずに、補間方向がないと判定する。補間方向がないと判定された場合には、後述の補間値算出手段18で、各絵柄に対して予め定められた補間元の実画素から補間値を算出し、補間手段20にて補間するようにするとよい。それ以外の絵柄である注目画素に対してのみ、ここで説明する方法で補間方向の決定を行う。予め、画像の特徴を抽出して判定しておくことで、補間の精度を向上することが可能となる。ここで、各絵柄に対して予め定められた所定の補間元とは、最も簡易な決め方として、これら全ての絵柄に対して、垂直方向の実画素とし、最終的に上下画素平均値で補間するようにしてもよい。また、好ましい所定の補間元の実画素としては、垂直方向とは異なる上方向という方向にある実画素、全方向という方向にある実画素などを用意しておき、複雑な絵柄と判定された場合には上方向にある実画素として、上ラインと同じ画素値(輝度)とするようにし、フラット絵柄と判定された場合には全方向にある実画素として、周囲数画素の平均値とするようにし、角の絵柄と判定された場合には垂直方向にある実画素として、上下画素平均値とするようにするとよい。   In particular, the pixel feature determination means 11 is a means for determining from the characteristics of the surrounding real pixels whether the pixel of interest corresponds to a complicated picture, vertical line picture, flat picture, or corner picture feature. Then, the interpolation direction determination unit 16 applies the target pixel which is a partial pixel of any one of a complex pattern, a vertical line pattern, a flat pattern, and a corner pattern based on the determination result of the pixel feature determination unit 11. Therefore, it is determined that there is no interpolation direction without specifying the pixel area and calculating the total. When it is determined that there is no interpolation direction, an interpolation value calculation unit 18 (to be described later) calculates an interpolation value from an actual pixel that is predetermined for each picture, and the interpolation unit 20 performs interpolation. It is good to. The interpolation direction is determined by the method described here only for the pixel of interest having a pattern other than that. It is possible to improve the accuracy of interpolation by extracting and determining image features in advance. Here, the predetermined interpolation source determined in advance for each picture is, as the simplest method of determination, the actual pixels in the vertical direction for all these pictures, and finally interpolated with the upper and lower pixel average values. You may do it. In addition, as actual pixels that are preferable predetermined interpolation sources, real pixels in the upward direction different from the vertical direction, real pixels in the direction of all directions, etc. are prepared, and it is determined that the picture is complicated For the actual pixel in the upper direction, the same pixel value (luminance) as the upper line is set, and when it is determined to be a flat picture, the average value of the surrounding pixels is set as the actual pixel in all directions. When the corner pattern is determined, the upper and lower pixel average values may be used as the actual pixels in the vertical direction.

次に、図10乃至図13を参照して、補間方向判定手段16における処理を詳細に説明する。図10乃至図13において、絵柄をハッチングして示し、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   Next, the processing in the interpolation direction determination unit 16 will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 13, the design is shown by hatching. The same reference numerals are given to the same elements as those in FIGS. 2 and 4, and the description thereof is omitted.

図10は、本発明の一実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図で、白地に右斜め上に向いた黒線(色線)の絵柄が在る場合に円形状フィルタセットをかけたものを示す図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining interpolation direction determination processing in the pixel interpolation direction detection device according to an embodiment of the present invention, where a black line (color line) pattern facing right upward is present on a white background. It is a figure which shows what applied the circular filter set to.

本実施形態における補間方向判定手段16は、合計算出手段15により算出された中心画素領域Aに対する合計と各周辺画素領域B,Cに対する合計との差分をとり、それらの絶対値を算出する手段を有する。すなわち、注目画素Tを含む領域Aの円形状フィルタ結果と、これに円状に配置された複数領域B,Cの円形状フィルタ結果との差分の絶対値を求める。ここでの各周辺画素領域B,Cとは画素領域特定手段14で特定された全ての領域を指し、図10では、領域B,B,B,B,B(それぞれ0番方向,3番方向,5番方向,7番方向,10番方向に相当)と、領域C,C,C,C,C(それぞれ0番方向,3番方向,5番方向,7番方向,10番方向に相当)と、が該当する。そして、算出される合計差分絶対値は、領域の名称でその値を説明すると、|A−B|,|A−B|,|A−B|,|A−B|,|A−B|,|A−C|,|A−C|,|A−C|,|A−C|,|A−C|となる。 The interpolation direction determination means 16 in this embodiment is means for calculating the absolute value of the difference between the sum for the central pixel area A calculated by the sum calculation means 15 and the sum for the surrounding pixel areas B and C. Have. That is, the absolute value of the difference between the circular filter result of the region A including the target pixel T and the circular filter results of the plurality of regions B and C arranged in a circle is obtained. Here, the peripheral pixel areas B and C indicate all the areas specified by the pixel area specifying means 14, and in FIG. 10, areas B 0 , B 1 , B 2 , B 3 , B 4 (each number 0) Direction, 3rd direction, 5th direction, 7th direction, 10th direction) and areas C 0 , C 1 , C 2 , C 3 , C 4 (0th direction, 3rd direction, 5th direction respectively) , 7th direction, and 10th direction). Then, the calculated total difference absolute value will be described by the name of the area. | A-B 0 |, | A-B 1 |, | A-B 2 |, | A-B 3 |, | A−B 4 |, | A−C 0 |, | A−C 1 |, | A−C 2 |, | A−C 3 |, and | A−C 4 |.

本実施形態における補間方向判定手段16は、さらに、注目画素Tの点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる差分の絶対値を加算する手段も有するものとする。図10の例では、D=|A−B|+|A−C|を、n=0,1,2,3,4に対してそれぞれ求めることとなる。そして、補間方向判定手段16は、加算した値Dのうち最小値を選択する手段(セレクタ等)と、選択された最小値をもつ方向を相関の最も強い方向として検出し、検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有する。この形態にあっては、3つ円形状フィルタの関係D=|A−B|+|A−C|、すなわちDの円形状フィルタセットにより、その最小値方向を斜め相関方向として検出する。 The interpolation direction determination means 16 in the present embodiment further includes means for adding the absolute values of differences relating to peripheral pixel areas located symmetrically with respect to the target pixel T. In the example of FIG. 10, D n = | A−B n | + | A−C n | is obtained for n = 0, 1, 2, 3, and 4, respectively. Then, the interpolation direction determining means 16 detects a direction (selector or the like) that selects the minimum value among the added values D n , detects the direction having the selected minimum value as the direction with the strongest correlation, and detects the detected direction. And a means for determining as an interpolation direction. In this configuration, the relationship between the three circular filters D n = | A−B n | + | A−C n |, that is, the minimum value direction is set as the diagonal correlation direction by the circular filter set of D n. To detect.

図10のように、3つの円形状画素領域のセット(B,A,C)が斜め線上にのっていると、3つの円形状フィルタ結果(円形状フィルタの係数を輝度に乗じたものの合計値)の差異は小さく、対して斜め線に直交する3つの円形状フィルタ(B,A,C又はB,A,C)の差異は大きい。この場合、D=|A−B|+|A−C|は小さい値となり、D=|A−B|+|A−C|及びD=|A−B|+|A−C|は大きい値となる。これより、補間画素Tを中心に点対称に位置する3つの円形状フィルタの差異D=|A−B|+|A−C|の小さい方向が、相関の強い方向があると謂える。 As shown in FIG. 10, when a set of three circular pixel regions (B 3 , A, C 3 ) is on an oblique line, three circular filter results (the luminance of the circular filter coefficient is multiplied by the luminance). The difference between the three circular filters (B 1 , A, C 1 or B 0 , A, C 0 ) orthogonal to the diagonal line is large. In this case, D 3 = | A−B 3 | + | A−C 3 | becomes a small value, and D 0 = | A−B 0 | + | A−C 0 | and D 1 = | A−B 1 | + | A−C 1 | is a large value. Thus, if the direction of the small difference D n = | A−B n | + | A−C n | between the three circular filters positioned symmetrically with respect to the interpolation pixel T is a direction having a strong correlation, it is so-called. Yeah.

ここで、補間方向判定手段16は、加算した値のうち最大値を選択する手段と、選択された最大値をもつ方向の法線方向を相関の最も強い方向として検出し、検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有するようにしてもよい。この形態にあっては、3つ円形状フィルタの関係D=|A−B|+|A−C|、すなわちDの円形状フィルタセットにより、その最大値の法線方向を斜め相関方向として検出する。図10を再度参照すると、図10では3つの円形状画素領域のセット(B,A,C)が斜め線上にのっており、この3つの円形状フィルタ結果(円形状フィルタの係数を輝度に乗じたものの合計値)の差異は小さく、対して斜め線に直交する3つの円形状フィルタ(B,A,C又はB,A,C)の差異は大きい。この場合、D=|A−B|+|A−C|は小さい値となり、D=|A−B|+|A−C|及びD=|A−B|+|A−C|は大きい値となる。これより、補間画素Tを中心に点対称に位置する3つの円形状フィルタの差異D=|A−B|+|A−C|の大きい方向の法線方向が、相関の強い方向があると謂える。このように、この形態にあっても、上述した形態と同じ考えに則って、補間画素Tを中心に点対称に位置する3つの円形状フィルタの差異D=|A−B|+|A−C|を求め、差異の大きい方向が相関の弱い方向、つまりそれに直交する方向が相関の強い方向があると謂える。なお、ここで法線方向とは、厳密に法線となることがないこともあり、少なくともその方向の近くの方向に特定されている周辺画素領域の方向を指す。 Here, the interpolation direction determining means 16 detects the normal direction of the direction having the selected maximum value as the direction having the strongest correlation, and selects the maximum value among the added values, and interpolates the detected direction. And a means for determining the direction. In this embodiment, the relationship between the three circular filters D n = | A−B n | + | A−C n |, that is, the normal direction of the maximum value is slanted by the circular filter set of D n. Detect as correlation direction. Referring to FIG. 10 again, in FIG. 10, a set of three circular pixel regions (B 3 , A, C 3 ) is on the diagonal line, and the results of the three circular filters (the coefficients of the circular filter are shown). The difference of the sum of luminance multiplied is small, while the difference between the three circular filters (B 1 , A, C 1 or B 0 , A, C 0 ) orthogonal to the diagonal line is large. In this case, D 3 = | A−B 3 | + | A−C 3 | becomes a small value, and D 0 = | A−B 0 | + | A−C 0 | and D 1 = | A−B 1 | + | A−C 1 | is a large value. As a result, the normal direction of the direction in which the difference D n = | A−B n | + | A−C n | of the three circular filters positioned symmetrically with respect to the interpolation pixel T is the direction in which the correlation is strong. There is so-called. As described above, even in this form, in accordance with the same idea as the form described above, the difference D n = | A−B n | + | between the three circular filters positioned symmetrically about the interpolation pixel T. A−C n | is obtained, and it can be said that a direction with a large difference has a weak correlation, that is, a direction perpendicular to the direction has a strong correlation. Here, the normal direction may not be strictly a normal line, and refers to the direction of the peripheral pixel region specified at least in the direction near the direction.

本発明の他の実施形態に係る補間方向判定手段16は、上述した各形態の補間方向判定手段16において、その選択,検出の部分が異なる。本実施形態での選択は、加算した値のうち最小値及び最大値を選択し、検出の際には、選択された最小値をもつ方向と最大値をもつ方向の法線方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出する。ここで検出された方向が補間方向として判定されることとなる。この形態にあっては、3つ円形状フィルタの関係D=|A−B|+|A−C|、すなわちDの円形状フィルタセットにより、その最小値方向と最大値方向とが直交したとき、その最小値方向を斜め相関方向として検出する。 The interpolation direction determination means 16 according to another embodiment of the present invention differs in the selection and detection portions of the interpolation direction determination means 16 of each embodiment described above. In this embodiment, the minimum value and the maximum value are selected from the added values, and the direction of the selected minimum value and the direction of the maximum value coincide with each other at the time of detection. In this case, the direction is detected as the direction having the strongest correlation. The direction detected here is determined as the interpolation direction. In this embodiment, the relationship between the three circular filters D n = | A−B n | + | A−C n |, that is, the minimum value direction and the maximum value direction are determined by the circular filter set of D n. Are orthogonal, the minimum direction is detected as the diagonal correlation direction.

図11は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図で、白地に右斜め下に下がるエッジ(左斜め上傾斜エッジ)をもつ色付絵柄が在る場合に円形状フィルタセットをかけたものを示す図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining interpolation direction determination processing in a pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention, and is colored with an edge that descends to the lower right (an oblique upper left inclined edge) on a white background. It is a figure which shows what applied the circular filter set when the pattern exists.

本発明の他の実施形態に係る補間方向判定手段16は、上述した各形態の補間方向判定手段16において、その合計差分絶対値の算出の部分がまず異なる。この形態における合計差分絶対値を算出する手段は、合計算出手段15により算出された中心画素領域Aに対する合計と各周辺画素領域B,Cに対する合計との差分の絶対値の算出に加え、さらに、注目画素Tの点対称に位置する周辺画素領域同士の合計の差分をとりそれらの絶対値を算出する。そして、補間方向判定手段16における加算する手段は、注目画素Tの点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる差分の絶対値の加算|A−B|+|A−C|に加え、さらに、算出した周辺画素領域同士の差分の絶対値|C−B|を加算する。従って、本実施形態に係る補間方向判定手段16では、D=|A−B|+|A−C|+|C−B|を求め、その最小値方向を最も相関の強い方向として検出し、その方向を補間方向として判定する。 The interpolation direction determination unit 16 according to another embodiment of the present invention is different from the interpolation direction determination unit 16 of each embodiment described above in the calculation of the total difference absolute value. The means for calculating the total difference absolute value in this embodiment is not only the calculation of the absolute value of the difference between the total for the central pixel area A calculated by the total calculation means 15 and the total for each of the surrounding pixel areas B and C, The total difference between the peripheral pixel regions positioned symmetrically with respect to the target pixel T is calculated and the absolute value thereof is calculated. The addition means in the interpolation direction determination means 16 adds the absolute value of the difference | A−B n | + | A−C n | of the difference between the peripheral pixel regions located symmetrically with respect to the target pixel T, Further, the absolute value | C n −B n | of the difference between the calculated peripheral pixel regions is added. Therefore, the interpolation direction determination means 16 according to the present embodiment obtains D n = | A−B n | + | A−C n | + | C n −B n |, and the minimum value direction has the strongest correlation. The direction is detected, and the direction is determined as the interpolation direction.

実際に、図10で示す斜め線の絵柄においては、BとCは比較してもその差|C−B|は小さいが、図11で示すようなエッジをもつ絵柄に対しては、斜めエッジ上のB,Cの差|C−B|は小さいが、エッジに直交するB,Cの差|C−B|或いはB,Cの差|C−B|は大きい。従って、|C−B|を求めて、|A−B|+|A−C|を用いた検出に加味すると、さらに補間方向の検出精度が高まる。 Actually, in the diagonal pattern shown in FIG. 10, although the difference | C n −B n | is small even if B n and C n are compared, the pattern having an edge as shown in FIG. The difference | C 0 −B 0 | between B 0 and C 0 on the oblique edge is small, but the difference between B 2 and C 2 orthogonal to the edge | C 2 −B 2 | or the difference between B 3 and C 3 | C 3 −B 3 | is large. Therefore, if | C n −B n | is obtained and added to the detection using | A−B n | + | A−C n |, the detection accuracy in the interpolation direction is further increased.

また、他の実施形態として、補間方向判定手段16における加算する手段は、注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる差分の絶対値に加え、さらに、各絶対値同士の差分の絶対値を加算するようにしてもよい。すなわち、D=|A−B|+|A−C|+||A−B|−|A−C||の最小値方向を求め、その最小値方向を最も相関の強い方向として検出し、その方向を補間方向として判定する。この実施形態は、図11と共に説明した実施形態と同様の考え方に基づくものであるが、|C−B|を||A−B|−|A−C||で求めることで、新たにC−Bの回路を用意せず、A−BとA−Cの回路を使いまわすことができる。なお、|C−B|と||A−B|−|A−C||とは等価ではない。 In another embodiment, the addition means in the interpolation direction determination means 16 adds the absolute value of the difference between the absolute values in addition to the absolute value of the difference between the peripheral pixel regions positioned symmetrically with respect to the target pixel. You may make it add a value. That is, the minimum value direction of D n = | A−B n | + | A−C n | + || A−B n | − | A−C n || is obtained, and the minimum value direction has the strongest correlation. The direction is detected, and the direction is determined as the interpolation direction. This embodiment is based on the same concept as the embodiment described with reference to FIG. 11, but | C n −B n | is obtained by || A n −B n | − | A n −C n || it is not newly prepared a circuit C n -B n, it is possible to reuse a circuit a n -B n and a n -C n. Note that | C n −B n | and || A n −B n | − | A n −C n || are not equivalent.

図12は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図である。図12において、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   FIG. 12 is a diagram for explaining interpolation direction determination processing in a pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention. 12, elements similar to those in FIGS. 2 and 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

上述のいずれかの実施形態における補間方向判定手段16において、斜め相関誤検出を防ぐために、判定した補間方向が妥当か否かを判定する補間方向再判定手段を補間方向判定手段16に備えることが好ましい。この補間方向再判定手段は、補間方向判定手段16における算出する手段で算出された差分の絶対値|A−B|,|A−C|のうち、最小値をもつ周辺画素領域が、一度判定した補間方向と略一致するときのみ、その補間方向が妥当であると判定する。ここでは、補間方向の直角に位置するなど明らかに違う方向でない限りを略一致とみなすとよい。 In the interpolation direction determination unit 16 in any one of the above-described embodiments, the interpolation direction determination unit 16 includes an interpolation direction re-determination unit that determines whether the determined interpolation direction is appropriate or not in order to prevent erroneous oblique correlation detection. preferable. The interpolation direction re-determination means includes a peripheral pixel area having a minimum value among the absolute values | A−B n | and | A−C n | of the difference calculated by the calculation means in the interpolation direction determination means 16. It is determined that the interpolation direction is valid only when it substantially matches the interpolation direction once determined. Here, as long as the directions are not clearly different, such as being positioned at a right angle to the interpolation direction, they should be regarded as substantially coincident.

まず、円形状フィルタセットで、|A−B|+|A−C|の最小値方向など、上述のいずれかの実施形態における補間方向判定手段16によって、補間方向を一度決める。次に、この補間方向再判定手段により、|A−B|,|A−C|(全方向)の最小値を見つけ、これが、一度決めた補間方向上、或いはそれ付近にあれば、その方向は補間方向とみなせる。一方で、一度決めた補間方向に直角に位置していた場合、その補間方向は妥当な補間方向といえないので、その注目画素の上下画素平均値(又は注目画素の上/下の実画素の値)を補間値として補間するように、補間方向を上下方向などとするとよい。図12の例では、|A−B|+|A−C|が最小値であり、BAC方向を補間方向と一度決定しておく。そして、中心Aの円形状フィルタと周囲のB,Cの円形状フィルタとの差が小さいところが領域Cであるとすると、AC方向は、BAC方向付近にはないので、BAC方向に相関はないとなる。 First, in the circular filter set, the interpolation direction determination unit 16 in any one of the above-described embodiments such as the minimum value direction of | A−B n | + | A−C n | Next, this interpolation direction re-determination means finds the minimum value of | A−B n |, | A−C n | (omnidirectional), and if this is on or near the determined interpolation direction, The direction can be regarded as an interpolation direction. On the other hand, if it is positioned at right angles to the interpolation direction once determined, the interpolation direction cannot be said to be a valid interpolation direction, so the upper and lower average pixel values of the target pixel (or the actual pixel above / below the target pixel). The interpolation direction may be set to the vertical direction or the like so that the value is interpolated as an interpolation value. In the example of FIG. 12, | A−B 0 | + | A−C 0 | is the minimum value, and the B 0 AC 0 direction is once determined as the interpolation direction. If the region C 3 is where the difference between the circular filter of the center A and the circular filters of the surrounding B n and C n is the region C 3 , the AC 3 direction is not near the B 0 AC 0 direction. There is no correlation in the B 0 AC 0 direction.

図13は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図で、図13(A)は白地に右斜め下に下がるエッジ(左斜め上傾斜エッジ)をもつ色付絵柄が在る場合に円形状フィルタセットをかけたものを示す図、図13(B)は白地に左斜め下方に広がる台形状のエッジをもつ色付絵柄が在る場合に円形状フィルタセットをかけたものを示す図である。なお、図13の例では、周辺画素領域を対で考える必要がないので、領域B〜B(それぞれ0,3,5,7,10,0,3,5,7,10番方向に相当)で示している。 FIG. 13 is a diagram for explaining an interpolation direction determination process in a pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention. FIG. 13A is an edge (left diagonally upward slope) that falls diagonally to the right on a white background. FIG. 13B is a diagram showing a circular filter set applied when there is a colored pattern having an edge), and FIG. 13B is a case where there is a colored pattern having a trapezoidal edge that extends diagonally downward to the left on a white background It is a figure which shows what applied the circular filter set to. In the example of FIG. 13, it is not necessary to consider the peripheral pixel region in pairs, so that regions B 0 to B 9 (in the directions of 0 , 3, 5, 7, 10, 0, 3, 5, 7, 10 respectively). Equivalent).

本発明の他の実施形態として、中心の円形状フィルタと周囲の円形状フィルタ全部とにより斜め相関方向を検出するようにしてもよい。すなわち、本実施形態における補間方向判定手段16は、合計算出手段15により算出された中心画素領域Aに対する合計と各周辺画素領域B〜Bに対する合計との差分をとり、それらの絶対値D=|A−B|(n=0〜9)を算出する手段を有する。さらにこの補間方向判定手段16は、算出した差分の絶対値Dのうち、最小値とその最小値の次に小さい第2最小値を選択する手段と、選択された最小値をもつ方向と第2最小値をもつ方向とが一致した場合、すなわち、選択された最小値をもつ周辺画素領域B、中心画素領域A、同じく選択された第2最小値をもつ周辺画素領域B′とが一直線上に位置する場合、その方向を相関の最も強い方向として検出し、検出した方向を補間方向として判定する。すなわち、D=|A−B|を算出し、そのDの最小の周辺画素領域の円形状フィルタ(周辺フィルタ)と2番目に小さい周辺フィルタを検出し、選択した2つの円形状フィルタの円形状画素領域が一直線上に位置するとき、その方向が相関の強い方向である。なお、この実施形態は、図12で説明した実施形態への適用はできない。 As another embodiment of the present invention, the oblique correlation direction may be detected by the central circular filter and all the surrounding circular filters. That is, the interpolation direction determination means 16 in the present embodiment takes the difference between the total for the central pixel area A calculated by the total calculation means 15 and the total for each of the surrounding pixel areas B 0 to B 9 , and their absolute value D a means for calculating n = | A−B n | (n = 0 to 9). Further, the interpolation direction determination means 16 selects, from the absolute value D n of the calculated difference, a minimum value and a second minimum value next to the minimum value, a direction having the selected minimum value, When the direction having the two minimum values coincides, that is, the peripheral pixel region B having the selected minimum value, the central pixel region A, and the peripheral pixel region B ′ having the same second selected minimum value are aligned. If the position is located in the direction, the direction is detected as the direction with the strongest correlation, and the detected direction is determined as the interpolation direction. That is, D n = | A n −B n | is calculated, the circular filter (peripheral filter) and the second smallest peripheral filter in the smallest peripheral pixel region of D n are detected, and the two selected circular shapes When the circular pixel region of the filter is positioned on a straight line, the direction is a direction having a strong correlation. This embodiment cannot be applied to the embodiment described in FIG.

図13(A)のようなエッジが在る場合には、D=|A−B|,D=|A−B|が共に最小、すなわちAとの差が最小となる円形状フィルタはB,Bとなり、それらの注目画素T(中心画素領域A)からの方向が一致するので(BABは一直線上にあるので)、その方向が相関の強い方向となる。逆に、図13(B)のようなエッジが在る場合には、D=|A−B|,D=|A−B|が共に最小となるが、BABは一直線上にないので、斜め相関方向とはいえない。 When there is an edge as shown in FIG. 13A, D 0 = | A−B 0 | and D 5 = | A−B 5 | are both minimum, that is, a circular shape in which the difference from A is minimum. The filters are B 0 and B 5 , and their directions from the target pixel T (center pixel area A) coincide (because B 0 AB 5 is on a straight line), so the direction is a direction with strong correlation. On the other hand, when there is an edge as shown in FIG. 13B, D 7 = | A−B 7 | and D 8 = | A−B 8 | are both minimum, but B 8 AB 7 is Since it is not in a straight line, it cannot be said to be an oblique correlation direction.

図14は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図で、図14(A)は白地に左下方にある角のエッジをもつ色付絵柄が在る場合に円形状フィルタセットをかけたものを示す図、図14(B)は白地に左方向に曲がるカーブ線のエッジをもつ色付絵柄が在る場合に円形状フィルタセットをかけたものを示す図である。なお、図14の例でも、周辺画素領域を対で考える必要がない(円形状フィルタにおける円形状画素領域の位置関係をBACと線状に固定しない)ので、図13と同様に、領域B〜B(それぞれ0,3,5,7,10,0,3,5,7,10番方向に相当)で示している。また、ここで説明する実施形態も、図12で説明した実施形態への適用はできない。 FIG. 14 is a diagram for explaining interpolation direction determination processing in a pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention. FIG. 14A is a colored background with a corner edge at the lower left corner on a white background. FIG. 14 (B) is a diagram showing a circular filter set applied when a pattern is present. FIG. 14B is a graph showing a circular filter set when a colored pattern having a curved line edge that turns to the left is present on a white background. FIG. In the example of FIG. 14 as well, there is no need to consider the surrounding pixel areas in pairs (the positional relationship of the circular pixel areas in the circular filter is not fixed linearly with BAC), so that the area B 0 is the same as in FIG. To B 9 (corresponding to directions 0, 3, 5, 7, 10, 0, 3, 5, 7, and 10 respectively). Further, the embodiment described here cannot be applied to the embodiment described in FIG.

本実施形態における補間方向判定手段16は、図13で説明した形態と同じく、合計算出手段15により算出された中心画素領域Aに対する合計と各周辺画素領域B〜Bに対する合計との差分をとり、それらの絶対値D=|A−B|(n=0〜9)を算出する手段と、算出した差分の絶対値Dのうち、最小値とその最小値の次に小さい第2最小値を選択する手段と、を有する。 In the present embodiment, the interpolation direction determination means 16 calculates the difference between the total for the central pixel area A calculated by the total calculation means 15 and the total for each of the surrounding pixel areas B 0 to B 9 as in the embodiment described in FIG. The absolute value D n = | A−B n | (n = 0 to 9) is calculated, and the absolute value D n of the calculated difference is the second smallest next to the minimum value and the minimum value. And 2 means for selecting a minimum value.

しかしながら、本実施形態における補間方向判定手段16においては、選択された最小値をもつ方向と第2最小値をもつ方向との一致を考えず、最小値をもつ円形状フィルタの円形状画素領域と注目画素Tとを結ぶ方向、及び注目画素Tと第2最小値をもつ円形状フィルタの円形状画素領域とを結ぶ方向を、相関の強い方向であるものとし、補間方向として判定する。すなわち、本実施形態において判定される補間方向は、一般的にくの字となる。なお、注目画素Tと円形状フィルタとを結ぶ方向とは、注目画素Tと円形状フィルタにおける円形状画素領域の範囲内の1又は複数画素(好ましくはその範囲の中心に近い画素、或いはその範囲内で注目画素Tに一番近い画素、より好ましくは実画素)とを結ぶ方向を指す。従って、この判定によって求まった補間方向の画素で注目画素Tを補間する場合には、最小値をもつ円形状フィルタにおける円形状画素領域内の画素と第2最小値をもつ円形状フィルタにおける円形状画素領域内の画素とによって、注目画素Tの補間値が求まることとなる。このように、本実施形態では、D=|A−B|を算出し、Dの最小と2番目に小さい円形状フィルタ(ここではBフィルタと謂える)を見つけて選択し、選択した2つのBフィルタ上にある画素より補間値を作成することとなる。 However, the interpolation direction determination means 16 in this embodiment does not consider the coincidence between the direction having the selected minimum value and the direction having the second minimum value, and the circular pixel region of the circular filter having the minimum value The direction connecting the target pixel T and the direction connecting the target pixel T and the circular pixel region of the circular filter having the second minimum value are determined to be directions having a strong correlation, and are determined as the interpolation directions. That is, the interpolation direction determined in the present embodiment is generally a square shape. Note that the direction connecting the target pixel T and the circular filter refers to one or a plurality of pixels within the range of the circular pixel region in the target pixel T and the circular filter (preferably a pixel close to the center of the range or the range thereof) The pixel closest to the pixel of interest T, more preferably the actual pixel). Therefore, when the target pixel T is interpolated with the pixels in the interpolation direction obtained by this determination, the pixels in the circular pixel region in the circular filter having the minimum value and the circular shape in the circular filter having the second minimum value are used. The interpolated value of the target pixel T is obtained from the pixels in the pixel area. Thus, in the present embodiment, D n = | A n -B n | calculates (here B filter and said) Small circular filter minimizes and second D n Locate and select, An interpolation value is created from the pixels on the two selected B filters.

図14(A)のような角のエッジが在る場合には、Aとの異差は、Bが最も小さく、その次にBが小さいと考えられ、従って、A(注目画素T)を起点としてAB方向及びABを補間方向とする。従って画素特徴判定手段11における角絵柄判定がなくても問題ない。そのままこの補間方向が採用される場合には、BとB上の画素より補間値を生成することとなる。また、図14(B)のように白地にカーブした黒がある場合、|A−B|,|A−B|が小さいと考えられるので、A(注目画素T)を起点としてAB方向及びABを補間方向とする。そのままこの補間方向が採用される場合には、BとB上の画素より補間値を生成することとなる。 When there is a corner edge as shown in FIG. 14A, it is considered that the difference from A is that B 7 is the smallest and then B 9 is the smallest, and therefore A (target pixel T) the the AB 7 direction and AB 9 and the interpolation direction as a starting point. Therefore, there is no problem even if there is no corner pattern determination in the pixel feature determination means 11. When this interpolation direction is adopted as it is, an interpolation value is generated from the pixels on B 7 and B 9 . In addition, when there is a black curve on a white background as shown in FIG. 14B, | A−B 2 | and | A−B 8 | are considered to be small, so that AB 2 starts from A (target pixel T). Direction and AB 8 are taken as interpolation directions. As if the interpolation direction is employed, and to generate an interpolated value from the pixel on the B 2 and B 8.

〔他の画素領域特定・画素情報合計算出処理(長円形状フィルタセット)〕
図15は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、図15(A)はその特定される領域を表す方向の例、図15(B)はその方向のうち1方向に該当する画素領域の例を示す図である。
[Other pixel area specification / pixel information total calculation processing (oval filter set)]
FIG. 15 is a diagram for explaining an example of a pixel area specified in a pixel interpolation direction detection apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15A is an example of a direction representing the specified area. FIG. 15B is a diagram showing an example of a pixel region corresponding to one of the directions.

上述した各実施形態においては、中心画素領域Aを1つとしてその周辺画素領域を複数領域特定することで、各領域合わせて方向性を持たせ中心画素領域A単独では方向性を持たせていなかったが、本発明の他の実施形態として、画素領域特定手段14において、中心画素領域に方向性を持たせ複数の方向に向くように特定するようにしてもよい。なお、ここで説明する実施形態は、図10乃至14で説明した詳細な形態への代替案であり、これらの形態への適用はできない。   In each of the above-described embodiments, the central pixel region A is set as one, and a plurality of peripheral pixel regions are specified, so that each region has a directionality, and the central pixel region A alone has no directionality. However, as another embodiment of the present invention, the pixel area specifying unit 14 may specify the central pixel area so that the central pixel area is directed in a plurality of directions. The embodiment described here is an alternative to the detailed modes described in FIGS. 10 to 14 and cannot be applied to these modes.

本実施形態における画素領域特定手段14は、中心画素領域として、注目画素Tを中心とする所定数の画素分の幅をもつ細長い画素領域を、複数の周辺画素領域として、中心画素領域に平行(長手方向に平行)する一対の細長い画素領域を、合わせて1セットとして特定し、さらに、特定したセットの画素領域を注目画素Tを中心に回転させた画素領域のセットも複数セット特定する。ここで、中心画素領域に対する複数の周辺画素領域の特定は、好ましくは平行して接し画素数(前述のごときの重み付けを行う場合には重み付けした後の画素数)を同じくする一対の周辺画素領域に特定することが好ましい。特に、複数の周辺画素領域は、中心画素領域を挟む一対の画素領域で十分である。   In the present embodiment, the pixel area specifying unit 14 uses, as a central pixel area, an elongated pixel area having a width corresponding to a predetermined number of pixels centered on the target pixel T, and a plurality of peripheral pixel areas parallel to the central pixel area ( A pair of elongate pixel areas (parallel to the longitudinal direction) are specified as one set, and a plurality of sets of pixel areas obtained by rotating the specified set of pixel areas around the target pixel T are also specified. Here, the specification of a plurality of peripheral pixel regions with respect to the central pixel region is preferably a pair of peripheral pixel regions that are in contact with each other in parallel and have the same number of pixels (the number of pixels after weighting when weighting as described above). It is preferable to specify. In particular, for the plurality of peripheral pixel regions, a pair of pixel regions sandwiching the central pixel region is sufficient.

図15に基づき説明すると、中心画素領域Aを特定し、さらにそれに平行する周辺画素領域B,Cを特定し、さらに、このセットを図15(A)の1〜11番方向に回転させた画素領域の複数セット、すなわちそれぞれ(中心画素領域A,周辺画素領域B,C)のセット,・・・,(中心画素領域A11,周辺画素領域B11,C11)のセットを特定する。図15(B)には、3番方向の画素領域の複数セット、すなわち中心画素領域A,周辺画素領域B,Cのセットを例示している。本実施形態における画素領域特定が施され、その画素情報の合計が算出されるフィルタは、長円形状のフィルタを平行に並べたものでありしばしば「長円形状フィルタセット」と呼ぶことにする。長円形状フィルタセットを用いると、注目画素Tを含む中心画素領域が複数の方向に向いているので、補間方向の検出の精度、しいては補間の精度を向上できる。なお、図15等で例示する長円形状フィルタセットの各方向は、円形状フィルタセットで例示した方向と同じ方向としている。 Referring to FIG. 15, the center pixel area A 0 is specified, the peripheral pixel areas B 0 and C 0 parallel to the center pixel area A 0 are specified, and this set is further rotated in directions 1 to 11 in FIG. A plurality of sets of pixel regions, that is, sets of (center pixel region A 1 , peripheral pixel regions B 1 , C 1 ),..., (Center pixel region A 11 , peripheral pixel regions B 11 , C 11 ) Identify the set. FIG. 15B illustrates a plurality of sets of pixel areas in the third direction, that is, a set of a central pixel area A 3 and peripheral pixel areas B 3 and C 3 . The filter in which the pixel region is specified in this embodiment and the sum of the pixel information is calculated is an oval filter arranged in parallel and is often referred to as an “oval filter set”. When the oval filter set is used, since the center pixel region including the target pixel T faces in a plurality of directions, the accuracy of detecting the interpolation direction, and hence the accuracy of interpolation can be improved. Each direction of the oval filter set illustrated in FIG. 15 and the like is the same as the direction illustrated in the circular filter set.

なお、「長円形状フィルタセット」に対応し、個々の領域(例えば領域Bや領域A等)を長円形状画素領域といい、さらに、この長円形状画素領域の特定する画素領域特定手段14と、係数を実画素情報に乗じるなどして合計値を算出する合計算出手段15とを、合わせて「長円形状フィルタ」といい、さらに、一直線上に3つの連なる領域(長円形状画素領域)を「長円形状画素領域セット」という。但し、これらの文言において「長円形状」としているが、楕円形だけでなくトラック形も含み、また、勿論長円形状に限ったものではなく、図16等で後述するように全体でみると長円形状であるが実際にはガタガタであってもよいし、「長方形」などどのような形(但し、一方の軸が他方の軸より長い形とする)での領域特定を行ってもよいことは言及するまでもない。 Incidentally, in response to the "elliptical filter set" refers to the individual areas (e.g., areas B 1 and area A, etc.) and oval pixel region, further, the specific pixel area specifying means of the oblong pixel region 14 and the total calculation means 15 that calculates the total value by multiplying the actual pixel information by a coefficient are collectively referred to as an “oval filter”, and further, three continuous regions (oval pixels) on a straight line. Area) is referred to as an “oval-shaped pixel area set”. However, in these terms, “oval shape” is used, but it includes not only an oval shape but also a track shape. Of course, the shape is not limited to an oval shape. Although it is an oval shape, it may actually be rattled, or the area may be specified in any shape such as “rectangular” (however, one axis is longer than the other axis). Needless to say.

なお、ここで上記回転とは、所定の角度毎での回転でもよいが、上述の例のように、水平方向に近い方向を細かく規定し、垂直方向に近い方向を粗く規定して、検出し難かった補間方向に対して細かく検出できるようにしてもよい。また、所定の角度毎での回転させる場合、例えば、注目画素Tを中心として右回りに略15度毎の方向を0番〜11番方向とするなどが挙げられるが、そのうち補間方向判定に余り寄与しないような方向を特定しないようにしてもよい。また、最初に特定するセットを、(中心画素領域A,周辺画素領域B,C)のセットとして例示したが、この限りでないことは言及するまでもない。また、回転による各領域の特定は、同じ広さの領域としてもよいが、長円形状フィルタセット値の比較を行わなければならないので前述のごとき重み付けが複雑になる。従って、領域内に含まれる画素数(前述のごときの重み付けを行う場合には重み付けした後の画素数)を一定にしておくことが好ましい。 Here, the rotation may be rotation at a predetermined angle. However, as in the above example, the direction close to the horizontal direction is finely defined and the direction close to the vertical direction is roughly defined and detected. It may be possible to detect the interpolation direction that has been difficult. Further, in the case of rotating at every predetermined angle, for example, the direction of about every 15 degrees around the target pixel T is set to the direction of No. 0 to No. 11, etc., but there is a surplus in determining the interpolation direction. A direction that does not contribute may not be specified. In addition, although the set specified first is exemplified as the set of (center pixel area A 0 , peripheral pixel area B 0 , C 0 ), it is needless to mention that this is not the case. In addition, each area by rotation may be specified as an area having the same width, but the oval filter set values must be compared, and the weighting as described above becomes complicated. Accordingly, it is preferable to keep the number of pixels included in the region (the number of pixels after weighting in the case of weighting as described above) constant.

図16及び図17は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、補間画素を合計算出に用いない形態、すなわち予め仮補間値を挿入する必要がなく実画素のみを合計算出する形態での、各方向における中心画素領域の重み付け係数の例を併せて示している。図16及び図17において、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   FIGS. 16 and 17 are diagrams for explaining examples of pixel areas specified in the pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention. The example of the weighting coefficient of the center pixel area in each direction in a form in which only the actual pixels are calculated without the need to insert an interpolation value is also shown. 16 and FIG. 17, the same reference numerals are given to the same elements as those in FIG. 2 and FIG.

図16(A)〜(D),図17(A)〜(D)は、それぞれ1番,3番,4番,5番,9番,7番,6番,11番方向の長円形状フィルタセットを例示している。ここで、11番方向は水平方向、5番方向は垂直方向となり、また、10番方向,9番方向,8番方向,7番方向,6番方向は、それぞれ0番方向,1番方向,2番方向,3番方向,4番方向と、注目画素Tを通る垂直線に関して対称の方向となる。また、0番方向、2番方向、8番方向、10番方向は、それぞれ、11番と1番、1番と3番、7番と9番、9番と11番の方向の差が少ないため検出する補間方向として取り入れておらず、図示も省略しているが、上述したように、0番,2番,8番,10番方向も検出する補間方向として組み込んでもよい。   FIGS. 16A to 16D and FIGS. 17A to 17D are oval shapes in the directions of Nos. 1, 3, 4, 5, 9, 9, 7, 11, respectively. Fig. 4 illustrates a filter set. Here, the 11th direction is the horizontal direction, the 5th direction is the vertical direction, and the 10th direction, 9th direction, 8th direction, 7th direction, and 6th direction are the 0th direction, 1st direction, The second direction, the third direction, and the fourth direction are symmetric with respect to the vertical line passing through the target pixel T. Moreover, the difference between the direction of No. 11, No. 1, No. 1, No. 3, No. 7, No. 9, and No. 9, No. 11 is small in the No. 0 direction, No. 2, No. 8, and No. 10, directions, respectively. Therefore, it is not taken in as an interpolation direction to be detected and is not shown in the figure, but as described above, it may be incorporated as an interpolation direction in which the 0th, 2nd, 8th and 10th directions are also detected.

11番方向の長円形状フィルタを用いると、水平方向(真横の線/エッジ)を検出することができる。水平方向(真横の線/エッジ)は、前段の画素特徴判定手段11で検出することは難しいので、検出する補間方向として水平方向(11番方向)を組み込んでもよいが、他の斜め方向と同様に11番方向を検出(この場合、最終的に上下画素平均等で補間することが考えられる)しようとすると、水平に近いなだらかな線或いはエッジが11番方向と判定され、最終的な結果として上下画素平均等で補間されてしまい、なだらかな線等がガタガタになる可能性がある。従って、11番方向の長円形状フィルタを用いず水平方向の検出を画素補間方向検出手段12で実行しないようにすることが好ましい。また、5番方向の長円形状フィルタを用いると、垂直方向(真縦の線/エッジ)を検出することができるが、前段の画素特徴判定手段11で縦線の検出を実行する形態にあっては、5番方向の長円形状フィルタを用いなくてもよい。   When an ellipse filter in the 11th direction is used, the horizontal direction (straight side line / edge) can be detected. Since it is difficult to detect the horizontal direction (straight line / edge) by the pixel feature determination unit 11 in the previous stage, the horizontal direction (the 11th direction) may be incorporated as an interpolation direction to be detected, but is the same as other oblique directions. If an attempt is made to detect the eleventh direction (in this case, it is conceivable to interpolate with the average of the upper and lower pixels in the end), a smooth line or edge close to the horizontal is determined as the eleventh direction, and the final result is Interpolation may be performed by averaging the upper and lower pixels, and a gentle line may rattle. Therefore, it is preferable not to use the ellipse-shaped filter in the 11th direction and to prevent the pixel interpolation direction detection means 12 from executing the detection in the horizontal direction. In addition, when the ellipse filter in the 5th direction is used, the vertical direction (true vertical line / edge) can be detected. However, the pixel feature determination unit 11 in the previous stage detects the vertical line. Thus, the ellipse filter in the fifth direction may not be used.

また、図16及び図17においては、各方向の中心画素領域Aと周辺画素領域B,Cの位置関係の一例を示しているが、この例では、周辺画素領域B,Cを中心画素領域Aの長手方向の略法線方向に並ばせている。図16及び図17には、1番,9番方向の長円形状画素領域A,B,C,A,B,Cを、それぞれの長円形状画素領域に対し、実画素Eと補間画素Nも合わせて37画素(合計される画素はそのうち20個の実画素E)とした例を示している。同様に、3番,7番方向に対しては、実画素Eと補間画素Nも合わせて29画素(合計される画素はそのうち16個の実画素E)とした例を、4番,6番方向に対しては、実画素Eと補間画素Nも合わせて23画素(合計される画素はそのうち14個の実画素E)とした例を、5番方向に対しては、実画素Eと補間画素Nも合わせて21画素(合計される画素はそのうち12個の実画素E)とした例を、11番方向に対しては、実画素Eと補間画素Nも合わせて21画素(合計される画素はそのうち14個の実画素E)とした例を、示している。 16 and 17 show an example of the positional relationship between the central pixel area A and the peripheral pixel areas B and C in each direction. In this example, the peripheral pixel areas B and C are used as the central pixel area A. Are arranged in a substantially normal direction in the longitudinal direction. 16 and 17, the oval pixel regions A 1 , B 1 , C 1 , A 9 , B 9 , and C 9 in the 1st and 9th directions are shown for each oval pixel region. In the example, the pixel E and the interpolation pixel N are also 37 pixels in total (the total number of pixels is 20 actual pixels E). Similarly, for the 3rd and 7th directions, an example in which the actual pixel E and the interpolation pixel N are also 29 pixels in total (the total number of pixels is 16 actual pixels E) is 4th and 6th. For the direction, an example in which the real pixel E and the interpolation pixel N are also 23 pixels in total (the total number of pixels is 14 of the real pixels E). For the fifth direction, the real pixel E and the interpolation pixel N are interpolated. An example in which the pixel N is also 21 pixels in total (the total number of pixels is 12 actual pixels E). For the 11th direction, the real pixel E and the interpolation pixel N are also 21 pixels in total (summed up) An example in which the number of pixels is 14 actual pixels E) is shown.

また、図16(A)における中心画素領域Aでは、領域の1番方向に近い且つ中心画素Tに近い実画素Eほど大きい重み付け係数となるよう、各原画素Eに重み付け係数を割り当てた例を示している。同様に、図16(B)は3番方向、図16(C)は4番方向、図16(D)は5番方向、図17(A)は9番方向、図17(B)は7番方向、図17(C)は6番方向、図17(D)は11番方向の中心画素領域に、それぞれ対応する重み付け係数の例を示している。なお、図16及び図17においては長円形状フィルタセットのうち周辺画素領域B,Cに対応する長円形状フィルタの係数値を例示していないが、中心画素領域Aに対応する長円形状フィルタと同じ係数値など、適宜設定するとよい。   In the central pixel area A in FIG. 16A, an example in which a weighting coefficient is assigned to each original pixel E so that the actual pixel E closer to the first direction of the area and closer to the central pixel T has a larger weighting coefficient. Show. Similarly, FIG. 16B is the third direction, FIG. 16C is the fourth direction, FIG. 16D is the fifth direction, FIG. 17A is the ninth direction, and FIG. FIG. 17C shows an example of the weighting coefficient corresponding to the center pixel region in the number direction, FIG. 17C shows the number 6 direction, and FIG. 17D shows the number 11 direction. 16 and 17 do not illustrate the coefficient values of the oval filter corresponding to the peripheral pixel regions B and C in the oval filter set, but the oval filter corresponding to the center pixel region A is not illustrated. The same coefficient value as in the above may be set appropriately.

図18及び図19は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、予め仮補間値を挿入した補間画素を合計算出に用いる形態での各方向における中心画素領域の重み付け係数の例を併せて示している。図18及び図19において、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   18 and 19 are diagrams for explaining an example of a pixel region specified in a pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention, and the total number of interpolation pixels in which a temporary interpolation value is inserted in advance is calculated. The example of the weighting coefficient of the center pixel area | region in each direction in the form to be used is also shown. 18 and 19, the same elements as those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図18及び図19は、予め仮補間値を挿入して実画素Eのみならず補間画素Hに係数をかけることで、図16及び図17と等価のフィルタ結果を得られる係数例を示している。なお、ここでの仮補間値は、上下画素平均値としている。   FIG. 18 and FIG. 19 show examples of coefficients that can obtain filter results equivalent to those in FIG. 16 and FIG. 17 by inserting temporary interpolation values in advance and applying coefficients not only to the actual pixel E but also to the interpolation pixel H. . Note that the temporary interpolation value here is the upper and lower pixel average value.

図18(A)〜(D),図19(A)〜(D)は、それぞれ1番,3番,4番,5番,9番,7番,6番,11番方向の長円形状フィルタセットを例示している。ここで、1〜11番方向は図16及び図17で例示した方向と同じである。また、図18及び図19においては、各方向の中心画素領域Aと周辺画素領域B,Cの位置関係の一例を示しているが、この例では、図16及び図17の例と同様に、周辺画素領域B,Cを中心画素領域Aの長手方向の略法線方向に並ばせている。図18及び図19には、1番,4番,6番,9番方向の長円形状画素領域A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,B,Cを、それぞれの長円形状画素領域に対し、実画素Eと補間画素Hも合わせて23画素(合計される画素も23画素)とした例を示している。また、3番,7番方向の長円形状画素領域A,B,C,A,B,Cを、それぞれの長円形状画素領域に対し、実画素Eと補間画素Hも合わせて25画素(合計される画素も25画素)とした例を示している。また、5番,11番方向の領域は、実画素Eと補間画素Hも合わせて21画素(合計される画素も21画素)としている。 18 (A) to (D) and FIGS. 19 (A) to (D) are oval shapes in the directions of No. 1, No. 3, No. 4, No. 5, No. 9, No. 7, No. 6, and No. 11, respectively. Fig. 4 illustrates a filter set. Here, the 1st to 11th directions are the same as the directions illustrated in FIGS. 16 and 17. 18 and 19 show an example of the positional relationship between the central pixel area A and the peripheral pixel areas B and C in each direction. In this example, as in the examples of FIGS. 16 and 17, The peripheral pixel regions B and C are arranged in a substantially normal direction in the longitudinal direction of the central pixel region A. 18 and 19, the oval pixel regions A 1 , B 1 , C 1 , A 4 , B 4 , C 4 , A 6 , B 6 , in the first, fourth, sixth, and ninth directions are shown. An example is shown in which C 6 , A 9 , B 9 , and C 9 are 23 pixels (23 pixels in total) including the actual pixel E and the interpolation pixel H for each oval pixel region. Yes. In addition, the oval pixel regions A 3 , B 3 , C 3 , A 7 , B 7 , and C 7 in the third and seventh directions are divided into an actual pixel E and an interpolation pixel H with respect to the respective oval pixel regions. In addition, an example in which 25 pixels are combined (the total number of pixels is 25 pixels) is also shown. Further, the area in the 5th and 11th directions is 21 pixels in total including the actual pixel E and the interpolation pixel H (the total number of pixels is also 21 pixels).

また、図18(A)における中心画素領域Aでは、領域の1番方向に近い且つ中心画素Tに近い実画素Eほど大きい重み付け係数となるよう、各原画素E及び補間画素Hに重み付け係数を割り当てた例を示している。同様に、図18(B)は3番方向、図18(C)は4番方向、図18(D)は5番方向、図19(A)は9番方向、図19(B)は7番方向、図19(C)は6番方向、図19(D)は11番方向の中心画素領域に、それぞれ対応する重み付け係数の例を示している。なお、図18及び図19においては長円形状フィルタセットのうち周辺画素領域B,Cに対応する長円形状フィルタの係数値を例示していないが、中心画素領域Aに対応する長円形状フィルタと同じ係数値など、適宜設定するとよい。   Further, in the central pixel area A in FIG. 18A, a weighting coefficient is applied to each original pixel E and interpolation pixel H so that the actual pixel E closer to the first direction of the area and closer to the central pixel T has a larger weighting coefficient. An example of assignment is shown. Similarly, FIG. 18B is the third direction, FIG. 18C is the fourth direction, FIG. 18D is the fifth direction, FIG. 19A is the ninth direction, and FIG. 19C shows an example of the weighting coefficient corresponding to the center pixel region in the 6th direction and FIG. 19D shows the center pixel region in the 11th direction. 18 and 19 do not illustrate the coefficient values of the oval filter corresponding to the peripheral pixel regions B and C in the oval filter set, but the oval filter corresponding to the center pixel region A is not illustrated. The same coefficient value as in the above may be set appropriately.

図20及び図21は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の他の例を説明するための図で、予め仮補間値を挿入した補間画素を合計算出に用いる形態での各方向における中心画素領域の重み付け係数の他の例を併せて示している。図20及び図21において、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   20 and 21 are diagrams for explaining another example of the pixel region specified in the pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention, and the total number of interpolation pixels in which provisional interpolation values have been previously inserted is shown. The other example of the weighting coefficient of the center pixel area | region in each direction in the form used for calculation is shown collectively. 20 and 21, the same elements as those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図20及び図21で例示する長円形状画素領域及びその重み付け係数は、図18及び図19で例示したものと、その中心画素領域Aは同じであるが、周辺画素領域B,Cの特定の仕方に差があり、中心画素領域Aと周辺画素領域B,Cとの重なりを大きくしている。図18及び図19のように、周辺画素領域B,Cは中心画素領域Aの長手方向の略法線方向に配置するのが理想的であるが、図示のように広範囲な画素領域を確保しなくてはならず、回路が大規模になってしまう懸念があり、そこで、限られた画素領域でも補間方向を検出することを目的としたのが、図20及び図21で例示する長円形状フィルタA,B,Cの配置例である。この例で示すように、長円形状フィルタに対しても、周辺画素領域B,Cは中心画素Tを囲まない配置とする。なお、図20(A),(B)には、中心画素領域Aの示す方向上の直線とそれに直交する直線を補助的に示してあり、長手方向と中心画素領域Aと周辺画素領域B,Cの並び方向が厳密には直交しない配置となっているが、相関性のある方向性はこのような配置であっても十分検出できる。   The elliptical pixel region and its weighting coefficient exemplified in FIGS. 20 and 21 are the same as those illustrated in FIGS. 18 and 19 in the central pixel region A, but specific pixel regions B and C are specified. There is a difference in manner, and the overlap between the central pixel area A and the peripheral pixel areas B and C is increased. As shown in FIGS. 18 and 19, it is ideal that the peripheral pixel regions B and C are arranged in a substantially normal direction in the longitudinal direction of the central pixel region A, but a wide pixel region is secured as shown in the figure. Therefore, there is a concern that the circuit becomes large in scale, and the purpose of detecting the interpolation direction even in a limited pixel region is the oval shape illustrated in FIGS. 20 and 21. This is an arrangement example of filters A, B, and C. As shown in this example, the peripheral pixel regions B and C are arranged so as not to surround the center pixel T even for the oval filter. 20A and 20B supplementarily show a straight line in the direction indicated by the central pixel area A and a straight line perpendicular thereto, and the longitudinal direction, the central pixel area A, the peripheral pixel area B, Although the arrangement direction of C is not strictly orthogonal, a correlated directionality can be sufficiently detected even with such an arrangement.

〔他の補間方向判定処理(長円形状フィルタセット対応)〕
ここでは、長円形状フィルタセットにおける長円形状画素領域セットの関係より斜め相関方向を検出する処理を説明する。
[Other interpolation direction determination processing (supporting oval filter set)]
Here, the process of detecting the diagonal correlation direction from the relationship of the oval pixel region set in the oval filter set will be described.

図22は、本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図で、白地に右斜め上に向いた黒線(色線)の絵柄が在る場合に長円形状フィルタセットをかけたものを示す図である。図22(A),(B),(C),(D),(E)は、それぞれ1番方向フィルタ,3番方向フィルタ,5番方向フィルタ,9番方向フィルタ,7番方向フィルタをかけたものを示している。図22において、絵柄をハッチングして示し、図2及び図4と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。   FIG. 22 is a diagram for explaining the interpolation direction determination processing in the pixel interpolation direction detection device according to another embodiment of the present invention, in which there is a black line (color line) pattern that faces diagonally right upward on a white background. It is a figure which shows what applied the elliptical filter set in the case. 22 (A), (B), (C), (D), and (E) are respectively applied with the 1st direction filter, the 3rd direction filter, the 5th direction filter, the 9th direction filter, and the 7th direction filter. Is shown. In FIG. 22, the pattern is hatched, and the same reference numerals are given to the same elements as those in FIGS. 2 and 4 and the description thereof is omitted.

長円形状フィルタセットに対する補間方向の判定も、円形状フィルタセットに対するそれと同様に、中心画素領域の画素情報の合計と周辺画素領域の画素情報の合計とから、相関の最も強い方向を検出し、その方向を補間方向として判定する。ここでは、長円形状フィルタセットに対する判定の好適な実施形態を説明する。   The determination of the interpolation direction for the oval filter set also detects the direction with the strongest correlation from the sum of the pixel information of the central pixel region and the sum of the pixel information of the peripheral pixel region, similar to that for the circular filter set, The direction is determined as the interpolation direction. Here, a preferred embodiment of the determination for the elliptical filter set will be described.

本実施形態における補間方向判定手段16は、合計算出手段15により算出された中心画素領域に対する合計(画素情報の合計)とその中心画素領域と同セットの各周辺画素領域に対する合計(画素情報の合計)との差分絶対値を、それぞれ各セットに対して算出する手段を有する。図22で例示すると、|A―B|,|A−C|、|A―B|,|A−C|、|A―B|,|A−C|、|A―B|,|A−C|、|A―B|,|A−C|、|A―B|,|A−C|、|A―B|,|A−C|、|A11―B11|,|A11−C11|が算出される、すなわち|A―B|,|A−C|がn=1,3,4,5,6,7,9,11のそれぞれのセットに対して算出されることとなる。但し、図22において、n=4,6,11に対するものは図示を省略している。 In the present embodiment, the interpolation direction determination unit 16 includes a total (total pixel information) for the central pixel area calculated by the total calculation unit 15 and a total (total pixel information) for each peripheral pixel area in the same set as the central pixel area. ) With respect to each set. 22, | A 1 −B 1 |, | A 1 −C 1 |, | A 3 −B 3 |, | A 3 −C 3 |, | A 4 −B 4 |, | A 4 C 4 |, | A 5 -B 5 |, | A 5 -C 5 |, | A 6 -B 6 |, | A 6 -C 6 |, | A 7 -B 7 |, | A 7 -C 7 |, | A 9 -B 9 |, | A 9 -C 9 |, | A 11 -B 11 |, | A 11 -C 11 | are calculated, that is, | A n -B n |, | A n −C n | will be calculated for each set of n = 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11. However, in FIG. 22, the illustrations for n = 4, 6, 11 are omitted.

そして、本実施形態における補間方向判定手段16は、さらに、各セット内において算出した差分の絶対値同士を加算する手段を有するものとする。この加算手段では、同じく図22で例示すると、D=|A―B|+|A−C|がn=1,3,4,5,6,7,9,11のそれぞれに対して求まることになる。 And the interpolation direction determination means 16 in this embodiment shall have a means to add the absolute value of the difference calculated in each set further. In this addition means, similarly as illustrated in FIG. 22, D n = | A n −B n | + | A n −C n | is n = 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11 respectively. Will be asked for.

図22(E)のように、斜め線上(相関の強い方向)に長円形状の平行に並んだ長円形状フィルタ3つがちょうど(平行に)載ると、D=|A―B|+|A−C|(ここではD=|A―B|+|A−C|)は大となる。これより、D=|A−B|+|A−C|を各方向に対し算出し、最大となったときの長円形状画素領域Aの長手方向が斜め線の方向であると謂える。 As shown in FIG. 22E, when three oval filters arranged in parallel on an oblique line (in the direction of strong correlation) are placed (in parallel), D n = | A n −B n | + | A n −C n | (here, D 7 = | A 7 −B 7 | + | A 7 −C 7 |) becomes large. From this, D n = | A n −B n | + | A n −C n | is calculated for each direction, and the longitudinal direction of the oval pixel region A when the maximum is obtained is the direction of the oblique line. It can be said that there is.

従って、補間方向判定手段16は、加算した値のうち最大値を選択する手段と、選択された最大値をもつセットの並び方向の法線方向を相関の最も強い方向として検出し、検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有する。最大値をもつセットの並び方向の法線方向とは、領域A,B,Cと並ぶ方向の法線方向であり、換言すると、最大値をもつセットにおける中心画素領域Aの長手方向である。この形態にあっては、D=|A―B|+|A−C|の最大値のセット並び方向の法線方向を、斜め相関方向として検出することとなる。換言すると、Dが最大値を示すセットの領域Aの長手方向を、斜め相関方向として検出する。なお、ここで法線方向とは、厳密に法線となることがないこともあり、少なくともその方向の近くの方向に特定されている画素領域の方向を指す。 Accordingly, the interpolation direction determining means 16 detects the normal direction of the arrangement direction of the set having the selected maximum value as the direction having the strongest correlation, and selects the maximum value from the added values. And determining means as an interpolation direction. The normal direction of the alignment direction of the set having the maximum value, the regions A n, B n, a normal direction of a direction along with C n, in other words, the longitudinal central pixel regions A n in the set having the maximum value Direction. In this form, the normal direction of the set arrangement direction of the maximum value of D n = | A n −B n | + | A n −C n | is detected as the oblique correlation direction. In other words, D n is a longitudinal regions A n of the set showing the maximum value is detected as a diagonal correlation direction. Here, the normal direction may not be strictly a normal line, and refers to the direction of a pixel region that is specified at least in a direction near the direction.

また、図22(B)のように、長円形状フィルタが3つ平行に並んだ長円形状フィルタセットが、斜め線に直交すると、AとB,Cとの長円形状フィルタ結果の差異はなく、D(ここではD)は小さくなる。これより、D=|A―B|+|A−C|の最小値のセット並び方向が、相関の強い方向と謂え、斜め相関方向として検出すればよい。そこで、補間方向判定手段16は、加算した値のうち最小値を選択する手段と、選択された最小値をもつセットの並び方向を相関の最も強い方向として検出し、検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有するようにしてもよい。なお、最小値をもつセットの並び方向とは、領域A,B,Cと並ぶ方向であり、換言すると、最小値をもつセットにおける中心画素領域Aの短手方向(長手方向に直交する方向)である。この形態にあっては、換言すると、Dが最小値を示すセットの領域Aの長手方向の法線方向(短手方向)を、斜め相関方向として検出する。 Further, as shown in FIG. 22 (B), oval filter set that parallel aligned elliptical filter three is, when perpendicular to the diagonal line, A n and B n, oval filter result of the C n There is no difference, and D n (D 3 here) becomes small. Thus, the set arrangement direction of the minimum value of D n = | A n −B n | + | A n −C n | may be detected as a so-called diagonal correlation direction. Therefore, the interpolation direction determination means 16 detects the arrangement direction of the set having the selected minimum value as the direction having the strongest correlation, and selects the detected direction as the interpolation direction. And a means for determining. Note that the arrangement direction of the set having the minimum value, the area A n, is a direction along with B n, C n, in other words, in the short direction (the longitudinal direction of the center pixel regions A n in the set having a minimum value Orthogonal direction). In the this embodiment, in other words, the D n the longitudinal direction of the normal direction of a region A n sets of the minimum value (short direction) is detected as a diagonal correlation direction.

また、本発明の他の実施形態として、図22(E)を元に説明した実施形態と図22(B)を元に説明した実施形態とを併用し、それらの条件が重なったときに、斜め相関方向を検出するようにすることで、より正確な補間方向の検出が可能となる。   Further, as another embodiment of the present invention, when the embodiment described based on FIG. 22 (E) and the embodiment described based on FIG. 22 (B) are used together, and those conditions overlap, By detecting the diagonal correlation direction, it becomes possible to detect the interpolation direction more accurately.

本実施形態における補間方向判定手段16は、長円形状フィルタセットに関し上述した各形態の補間方向判定手段16において、その選択,検出の部分が異なる。本実施形態の選択では、加算した値のうち最小値及び最大値を選択し、検出の際には、選択された最小値をもつセットの並び方向と最大値をもつセットの並び方向の法線方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出する。ここで検出された方向が補間方向として判定されることとなる。この形態にあっては、長円形状フィルタセットD=|A−B|+|A−C|により、その値が最小値となる並び方向と、最大値となる並び方向の法線方向とが一致したとき、その方向を斜め相関方向として検出する。 The interpolation direction determination means 16 in this embodiment differs in the selection and detection portions of the interpolation direction determination means 16 of each form described above with respect to the elliptical filter set. In the selection of the present embodiment, the minimum value and the maximum value are selected from the added values. Upon detection, the arrangement direction of the set having the selected minimum value and the normal line of the arrangement direction of the set having the maximum value are selected. If the direction matches, the direction is detected as the direction with the strongest correlation. The direction detected here is determined as the interpolation direction. In this form, the oval filter set D n = | A n −B n | + | A n −C n | determines the arrangement direction in which the value is the minimum value and the arrangement direction in which the value is the maximum value. When the normal direction matches, the direction is detected as an oblique correlation direction.

〔補間方向補正処理〕
上述のごときいずれかの補間方向判定手段16によって判定された注目画素毎の補間方向は、そのまま補間方向として決定してもよいが、補間方向をより正確に決定するために、判定された補間方向を補正することが好ましい。この補正は補間方向補正手段17により実行される。
[Interpolation direction correction processing]
The interpolation direction for each pixel of interest determined by any of the interpolation direction determination means 16 as described above may be determined as the interpolation direction as it is, but in order to determine the interpolation direction more accurately, the determined interpolation direction Is preferably corrected. This correction is executed by the interpolation direction correction means 17.

補間方向補正手段17は、補間方向判定手段16で判定された各注目画素の補間方向を補正する手段であり、この手段では、注目画素(注目画素Taとする)の補間方向を補正するに際し、注目画素Taの補間方向の情報と、注目画素Taの近隣に位置する他の1又は複数の注目画素の補間方向の情報とに基づいて補正を行う。ここで、注目画素Taの近隣に位置する他の1又は複数の注目画素とは、例えば、注目画素Taの水平方向に隣接する2つの注目画素を意味する。補間方向補正手段17のより好適な例は、実施例にて後述するが、例えば、補間方向の情報として方向を番号付けしておき(例えば上述の1番方向,2番方向,...等)、その番号の値を平均化するなどして補正後の補間方向を求めるとよい。   The interpolation direction correcting unit 17 is a unit that corrects the interpolation direction of each pixel of interest determined by the interpolation direction determining unit 16, and this unit corrects the interpolation direction of the pixel of interest (referred to as the pixel of attention Ta). Correction is performed based on the information on the interpolation direction of the target pixel Ta and the information on the interpolation direction of one or more other target pixels located in the vicinity of the target pixel Ta. Here, the other one or a plurality of target pixels located in the vicinity of the target pixel Ta means, for example, two target pixels adjacent to the target pixel Ta in the horizontal direction. A more preferable example of the interpolation direction correcting means 17 will be described later in the embodiment. For example, the direction is numbered as information on the interpolation direction (for example, the first direction, the second direction,. It is preferable to obtain the corrected interpolation direction by averaging the values of the numbers.

<後段処理(補間処理・補間チェック処理)>
〔補間処理〕
次に、後段処理として、補間処理を中心に説明する。ここで説明する画素補間装置は、図1のフィールド内補間装置3に該当するが、少なくとも図1乃至図22で前述した各実施形態に係る画素補間方向検出装置(画素補間方向検出手段12)のいずれかを備えるものとし、好ましくは画素特徴判定手段11も備えるものとする。この画素補間装置(フィールド内補間装置3)は、補間信号を生成することから補間信号生成装置とも謂え、以下に説明するいずれかの画素補間手段13を備える。
<Post-processing (interpolation processing / interpolation check processing)>
[Interpolation processing]
Next, interpolation processing will be mainly described as subsequent processing. The pixel interpolation apparatus described here corresponds to the intra-field interpolation apparatus 3 in FIG. 1, but at least the pixel interpolation direction detection apparatus (pixel interpolation direction detection means 12) according to each embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 22. Any one of them is provided, and preferably pixel feature determination means 11 is also provided. Since this pixel interpolation device (intra-field interpolation device 3) generates an interpolation signal, it is also called an interpolation signal generation device, and includes any pixel interpolation means 13 described below.

画素補間手段13は、補間値生成手段(補間値算出手段ともいう)18及び補間手段20を少なくとも備えるものとする。補間値算出手段18では、各注目画素に対し、画素補間方向検出手段12で判定或いは判定後の補正によって検出・決定された補間方向に基づいて(円形状フィルタセット,長円形状フィルタセットに拘わらない)、その補間方向上の実画素から補間値を算出する。補間方向上の実画素の決定には様々な方法があり、その例を後述する。また、補間値の作成も、一律に補間元の画素情報の平均値を算出することで求めればよいが、特に3画素以上の実画素の画素情報を用いて補間値を作成する際には、重み付けを行うなど、適宜工夫を行ってもよい。補間手段20は、補間値算出手段18で算出された補間値で各注目画素を補間する。補間手段20は、実際には各注目画素の補間値に基づき、補間後の信号(補間信号)を生成する。   The pixel interpolation unit 13 includes at least an interpolation value generation unit (also referred to as an interpolation value calculation unit) 18 and an interpolation unit 20. In the interpolation value calculation means 18, for each pixel of interest, based on the interpolation direction detected or determined by the pixel interpolation direction detection means 12 or the correction after the determination (regardless of the circular filter set or the oval filter set). No), an interpolation value is calculated from actual pixels in the interpolation direction. There are various methods for determining actual pixels in the interpolation direction, examples of which will be described later. In addition, the creation of the interpolation value may be obtained by uniformly calculating the average value of the pixel information of the interpolation source, but particularly when creating the interpolation value using pixel information of three or more actual pixels, You may devise suitably, such as performing weighting. The interpolation unit 20 interpolates each pixel of interest with the interpolation value calculated by the interpolation value calculation unit 18. The interpolation means 20 actually generates a signal after interpolation (interpolation signal) based on the interpolation value of each pixel of interest.

〔補間方向上の実画素の決定処理〕
図23は、図1のフィールド内補間装置における補間処理を説明するための模式図で、図23(A)〜(F),(G)〜(K),(L)は、それぞれ補間方向が0番〜5番,10番〜6番,11番の方向であると判定されたときに補間に用いる実画素の一例を説明するための図である。図23において、Gは補間元の実画素(補間に用いる実画素)であり、その他、図2と同等の要素は同じ符号で表し、その説明を省略している。
[Determination of actual pixels in the interpolation direction]
FIG. 23 is a schematic diagram for explaining the interpolation processing in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 1, and FIGS. 23 (A) to (F), (G) to (K), and (L) each have an interpolation direction. It is a figure for demonstrating an example of the real pixel used for interpolation when it determines with it being the direction of 0th-5th, 10th-6th, and 11th. In FIG. 23, G is an actual pixel of the interpolation source (actual pixel used for interpolation), and other elements equivalent to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

補間方向上の実画素は、一番簡単な方法として、各補間方向に対応する、注目画素Tに対する実画素の位置を、予め定めておくことで決定する。例えば、図23(A)に示すように、補間方向が0番方向である判定されたときには、注目画素Tに対し左に3,上に1離れたものと右に3,下に1離れたものとの1組の実画素Gを、補間元の画素として決定する。同様に、図23(B)に示すように、補間方向が1番方向である判定されたときには、注目画素Tに対し左に2,上に1離れたものと右に2,下に1離れたものとの1組の実画素Gを、補間元の画素として決定する。また、図23(C)に示すように、補間方向が2番方向である判定されたときには、注目画素Tに対し左に2,上に1離れたものと右に2,下に1離れたものとの1組の実画素Gと、左に1,上に1離れたものと右に1,下に1離れたものとの1組の実画素Gとを、補間元の画素として決定する。同様にして、補間方向が3,4,5,6,7,8,9,10,11番方向と判定されたときには、それぞれ図23(D),(E),(F),(K),(J),(I),(H),(G),(L)で示す位置の実画素Gを、補間元の画素として決定する。なお、11番方向と判定された場合には、基本的に注目画素Tの11番方向の実画素は存在しないので、図23(L)で例示するように、例えば注目画素Tの上ラインLeua及び下ラインLedaの各3つの実画素Gを、補間元の画素として決定するとよいが、検出する補間方向について上述したように、11番方向について検出を実行しない形態を採用することが好ましい。   The actual pixel in the interpolation direction is determined by predetermining the position of the actual pixel with respect to the target pixel T corresponding to each interpolation direction as the simplest method. For example, as shown in FIG. 23A, when it is determined that the interpolation direction is the 0th direction, the pixel T of interest is 3 left on the left and 3 up on the right, and 3 on the right and 1 on the bottom. One set of real pixels G with the one is determined as the interpolation source pixel. Similarly, as shown in FIG. 23B, when it is determined that the interpolation direction is the first direction, the pixel T of interest is 2 to the left and 2 to the left, and 2 to the right and 1 to the bottom. One set of real pixels G with the pixel is determined as an interpolation source pixel. Further, as shown in FIG. 23C, when it is determined that the interpolation direction is the second direction, the pixel T of interest is separated by 2 to the left and 1 to the left, and to the right by 2 and to the bottom by 1 A set of real pixels G and a set of real pixels G, one left and one up, and one right and one down are determined as interpolation source pixels. . Similarly, when it is determined that the interpolation direction is the third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, or eleventh direction, FIGS. 23 (D), (E), (F), (K), respectively. , (J), (I), (H), (G), and (L), the actual pixel G at the position indicated is determined as an interpolation source pixel. If it is determined that the direction is the 11th direction, there is basically no actual pixel in the 11th direction of the target pixel T. Therefore, as illustrated in FIG. 23L, for example, the upper line Leua of the target pixel T The three actual pixels G in the lower line Leda may be determined as the interpolation source pixels. However, as described above with respect to the interpolation direction to be detected, it is preferable to adopt a form in which detection is not performed for the eleventh direction.

また、補間値算出手段18は、画素補間方向検出手段12で検出された補間方向に基づいて、その補間方向上に特定された画素領域(周辺画素領域(長円形状フィルタセットの場合には特に中心画素領域である場合も多々ある))の中の実画素から補間値を算出するようにしてもよい。この形態は、図14に基づいて説明した補間方向判定の場合には特に有効である。   Further, the interpolation value calculation means 18 is based on the interpolation direction detected by the pixel interpolation direction detection means 12, and the pixel area specified in the interpolation direction (peripheral pixel area (especially in the case of an elliptical filter set). The interpolation value may be calculated from the actual pixel in the center pixel region in many cases)). This form is particularly effective in the case of the interpolation direction determination described with reference to FIG.

〔補間チェック処理〕
図24は、図1のフィールド内補間装置における補間値チェック処理を説明するための模式図である。図24において、図2と同様の要素には同じ符号を付して、その説明を省略している。
[Interpolation check processing]
FIG. 24 is a schematic diagram for explaining an interpolation value check process in the intra-field interpolation apparatus of FIG. In FIG. 24, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

画素補間手段13は、補間値算出手段18で算出した補間値が妥当か否かを判定する補間値判定手段19を、さらに備え、補間の精度を向上させることが好ましい。補間値判定手段19は、補間値算出手段18で算出した補間値をチェックすることから補間値チェック手段とも謂える。   It is preferable that the pixel interpolation unit 13 further includes an interpolation value determination unit 19 that determines whether or not the interpolation value calculated by the interpolation value calculation unit 18 is appropriate, thereby improving the interpolation accuracy. The interpolation value determination means 19 is also called an interpolation value check means because it checks the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means 18.

補間値判定手段19は、補間値算出手段18で算出された補間値と、注目画素Tの上下画素平均値との差分値を算出する手段を有するものとする。補間値算出手段18で算出された補間値とは、図24の例では、注目画素Tから引かれた斜め方向の矢印の先にある一対の実画素Eからの補間値(例えば平均値)を指す。さらに、補間値判定手段19は、そこで算出した差分値が所定の閾値より大きい場合に、その補間値を妥当な値(正しい値)ではないと判定する手段を有するものとする。そして、補間手段20は、補間値判定手段19で妥当な値でないと判定された注目画素に対し、補間値算出手段18で算出された補間値ではなく、その注目画素の上下画素平均値を補間値として(置換し)補間する。ここで、上下画素平均値の代わりに、注目画素の上の実画素の値又は下の実画素の値を、補間値として補間するようにしてもよい。   The interpolation value determination means 19 includes means for calculating a difference value between the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means 18 and the upper and lower pixel average values of the target pixel T. In the example of FIG. 24, the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means 18 is an interpolation value (for example, an average value) from a pair of real pixels E at the tip of an oblique arrow drawn from the target pixel T. Point to. Further, the interpolation value determination means 19 has means for determining that the interpolation value is not an appropriate value (correct value) when the calculated difference value is larger than a predetermined threshold value. Then, the interpolation unit 20 interpolates the upper and lower pixel average values of the target pixel instead of the interpolation value calculated by the interpolation value calculation unit 18 with respect to the target pixel determined to be invalid by the interpolation value determination unit 19. Interpolate as a value (replace). Here, instead of the upper and lower pixel average values, the value of the actual pixel above or below the target pixel may be interpolated as an interpolation value.

また、補間値判定手段19は、補間値算出手段18で算出された補間値が、注目画素Tの上の実画素の画素情報と下の実画素の画素情報との間にない場合に、その補間値を妥当な値ではないと判定する手段、を有するようにしてもよい。さらに、補間値判定手段19は、補間値算出手段18で算出される補間値に対し、補間元の実画素(例えば図23の実画素G)間の差分値を算出する手段と、そこで算出した差分値が所定の閾値より大きい場合に、その補間値を妥当な値ではないと判定する手段と、を有するようにしてもよい。これら3つの形態は、組み合わせることでより正確なチェックが可能となる。   Further, the interpolation value determination unit 19 determines that the interpolation value calculated by the interpolation value calculation unit 18 is not between the pixel information of the actual pixel above the target pixel T and the pixel information of the actual pixel below. Means for determining that the interpolation value is not a valid value may be included. Further, the interpolation value determination means 19 calculates the difference value between the interpolation source actual pixels (for example, the actual pixel G in FIG. 23) with respect to the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means 18, and the calculation is performed there. Means for determining that the interpolation value is not a valid value when the difference value is greater than a predetermined threshold value. By combining these three forms, a more accurate check can be performed.

<映像信号処理>
次に、図1の全体で例示する映像信号処理装置について簡単に説明する。この映像信号処理装置は、動いていないと判定された画素(以下「静止画素」という)と動いていると判定された画素(以下「動画素」という)とを判定し区別する静止画素/動画素判定装置1と、主として対となるフィールド間で補間を行うフレーム内補間装置2と、上述のごときフレーム内補間装置3とを備える。
<Video signal processing>
Next, the video signal processing apparatus exemplified in FIG. 1 as a whole will be briefly described. This video signal processing apparatus determines and distinguishes a pixel determined to be non-moving (hereinafter referred to as “still pixel”) and a pixel determined to be moving (hereinafter referred to as “moving pixel”). The apparatus includes a prime determination apparatus 1, an intra-frame interpolation apparatus 2 that mainly performs interpolation between a pair of fields, and an intra-frame interpolation apparatus 3 as described above.

この映像信号処理装置は、一般的な動き検出つきIP変換を本発明の特徴部分に適用したものであり、インタレース走査の映像信号が静止画素/動画素判定装置1において静止画素と動画素のいずれに該当するかを判定し、インタレース走査の映像信号のうち静止画素の信号をフレーム内補間装置2でフレーム内補間し、インタレース走査の映像信号のうち動画素の信号をフィールド内補間装置3で補間して、インタレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に変換する。このように、字幕や背景のように動いていない部分はフィールド間補間(=フレーム内補間)をし、動いているものは本発明の特徴部分であるフィールド内補間を行う。また、その動き検出は、前フィールドとの差分値の大きさで、動いているか動いていないかを判定するなど、基本的に各画素ごとの静止画素/動画素の判定が行えればよい。なお、静止画素/動画素判定装置1では、動き検出に基づいて、動画信号であっても静止画素に相当する部分をフレーム内補間装置2へ、動画素部分をフィールド内補間装置3へ、それぞれ伝送するようにすればよく、その場合には、出力装置等へ出力する際に合成して出力映像信号を生成するとよい。   This video signal processing apparatus applies general IP conversion with motion detection to the characteristic part of the present invention, and an interlaced scanning video signal is generated between a still pixel and a moving pixel in the still pixel / moving pixel determination apparatus 1. The interlaced video signal is inter-frame interpolated by the intra-frame interpolating device 2 and the inter-scanned video signal is converted into the moving pixel signal by the intra-field interpolating device. The interlace scanning video signal is converted into a progressive scanning video signal by interpolating at step 3. In this way, inter-field interpolation (= intra-frame interpolation) is performed on non-moving parts such as subtitles and backgrounds, and intra-field interpolation which is a characteristic part of the present invention is performed on moving parts. In addition, the motion detection basically needs to be able to determine a still pixel / moving pixel for each pixel, such as determining whether it is moving or not based on the magnitude of the difference value from the previous field. Note that the still pixel / moving pixel determination device 1 is configured to detect a portion corresponding to a still pixel even in a moving image signal to the intra-frame interpolation device 2 and a moving pixel portion to the intra-field interpolation device 3 based on motion detection. In this case, the output video signal may be generated by being combined when output to an output device or the like.

<フィールド内補間装置の実施例>
図25は、図1におけるフィールド内補間装置の回路構成例を示すブロック図で、図中、31はブロック領域合成回路、32は方向決定回路、33,34は遅延器(D)、35は方向LPF(方向ローパスフィルタ)、36は補間値作成回路、37は補間値選択回路(SEL)、38はミス判定回路、39は水平方向画素減算器、40は水平方向複雑さ判定回路、41は垂直方向画素減算器、42は複雑判定回路、43は縦線判定回路、44はフラット判定回路、45は角判定回路、46,47はorゲート、48は補間値選択回路(SEL)である。
<Example of intra-field interpolation device>
25 is a block diagram showing a circuit configuration example of the intra-field interpolation apparatus in FIG. 1, in which 31 is a block area synthesis circuit, 32 is a direction determining circuit, 33 and 34 are delay units (D), and 35 is a direction. LPF (directional low-pass filter), 36 is an interpolation value generation circuit, 37 is an interpolation value selection circuit (SEL), 38 is a miss determination circuit, 39 is a horizontal pixel subtractor, 40 is a horizontal complexity determination circuit, and 41 is vertical. A directional pixel subtractor, 42 is a complex determination circuit, 43 is a vertical line determination circuit, 44 is a flat determination circuit, 45 is an angle determination circuit, 46 and 47 are or gates, and 48 is an interpolation value selection circuit (SEL).

図25で例示するフィールド内補間装置は、画素領域特定手段14及び合計算出手段15の一例としてのブロック領域合成回路31、補間方向判定手段16の一例としての方向決定回路32、補間方向補正手段17の一例としての遅延器33,34及び方向LPF35、補間値算出手段(補間値生成手段)18の一例としての補間値作成回路36及び補間値選択回路37、補間値判定手段19の一例としてのミス判定回路38、水平方向差分手段の一例としての水平方向画素減算器39、水平方向複雑さ判定手段の一例としての水平方向複雑さ判定回路40、垂直方向差分手段の一例としての垂直方向画素減算器41、複雑判定手段の一例としての複雑判定回路42、縦線判定手段の一例としての縦線判定回路43、フラット判定手段の一例としてのフラット判定回路44、角判定手段の一例としての角判定回路45、複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄のいずれかであった場合に信号出力するorゲート46、それらの絵柄のいずれかか判定ミスであった時に信号出力するorゲート47、及び、補間手段20の一部の例としての、最終的に補間値を選択する補間値選択回路48を備える。   The intra-field interpolation apparatus illustrated in FIG. 25 includes a block area synthesis circuit 31 as an example of the pixel area specifying unit 14 and the total calculation unit 15, a direction determination circuit 32 as an example of the interpolation direction determination unit 16, and an interpolation direction correction unit 17. As an example, the delay units 33 and 34 and the direction LPF 35, the interpolation value calculation circuit (interpolation value generation means) 18 as an example, the interpolation value creation circuit 36, the interpolation value selection circuit 37, and the error as an example of the interpolation value determination means 19 Determination circuit 38, horizontal pixel subtractor 39 as an example of horizontal difference means, horizontal complexity determination circuit 40 as an example of horizontal complexity determination means, and vertical pixel subtractor as an example of vertical difference means 41, complexity determination circuit 42 as an example of complex determination means, vertical line determination circuit 43 as an example of vertical line determination means, and example of flat determination means Flat determination circuit 44, corner determination circuit 45 as an example of a corner determination means, or gate 46 for outputting a signal in the case of any of a complicated pattern, vertical line pattern, flat pattern, or corner pattern, An or gate 47 that outputs a signal when any of the patterns is determined to be erroneous, and an interpolation value selection circuit 48 that finally selects an interpolation value, as an example of a part of the interpolation means 20, are provided.

図26は、図25のフィールド内補間装置におけるフィールド内補間処理例を説明するためのフロー図である。また、図27乃至図36は、図25のフィールド内補間装置におけるフィールド内補間処理例を説明するための模式図である。図27は水平方向ラインの複雑さ判定処理例を、図28はフラット絵柄判定処理例を、図29は縦線絵柄判定処理例を、図30は角絵柄判定処理例を、図31は複雑絵柄判定処理例を、図32は円形状フィルタセットによる補間方向判定処理例を、図33は円形状フィルタの重み付け係数の例及び円形状フィルタ結果及び円形状フィルタセット結果を、図34は方向LPFの例を、図35は補間値チェック処理例においてミスと判定される画像の例を、図36はこのフィールド内補間によって得られる映像信号の例を、ぞれぞれ説明するための図である。なお、図27乃至図32,図34及び図35において画素の位置に示す数値は、その実画素の輝度値を0(黒)〜100(白)で表している。勿論、輝度値は、8ビットであれば0〜255の値となるなど、その処理単位に対応している。   FIG. 26 is a flowchart for explaining an example of intra-field interpolation processing in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 27 to 36 are schematic diagrams for explaining an example of intra-field interpolation processing in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 27 shows an example of a horizontal line complexity determination process, FIG. 28 shows an example of a flat pattern determination process, FIG. 29 shows an example of a vertical line pattern determination process, FIG. 30 shows an example of a corner picture determination process, and FIG. FIG. 32 shows an example of an interpolation direction determination process using a circular filter set, FIG. 33 shows an example of a weighting coefficient of a circular filter, a circular filter result and a circular filter set result, and FIG. 34 shows a direction LPF. For example, FIG. 35 is a diagram for explaining an example of an image determined to be a mistake in the interpolation value check processing example, and FIG. 36 is a diagram for explaining an example of a video signal obtained by this intra-field interpolation. In FIGS. 27 to 32, 34 and 35, the numerical values shown at the pixel positions represent the luminance values of the actual pixels as 0 (black) to 100 (white). Of course, the luminance value corresponds to the processing unit such as a value of 0 to 255 if it is 8 bits.

このフィールド内補間処理は、画素単位でIP変換を行うので、ピクセル単位IP変換アルゴリズムとも謂える。以下、図26の流れに則って、図25及び図27乃至図36を参照しながら、本発明に係るフィールド内補間処理の一例を説明する。   This intra-field interpolation processing is also called a pixel unit IP conversion algorithm because it performs IP conversion on a pixel basis. Hereinafter, an example of the intra-field interpolation processing according to the present invention will be described in accordance with the flow of FIG. 26 and with reference to FIGS. 25 and 27 to 36.

水平方向画素減算器39において、注目画素を中心とする4ライン×9画素のフィールド内実画素を受け、実画素の水平方向の差分値を算出する(ステップS1)。ここでは、4ライン×9画素のフィールド内実画素のうち、注目画素を中心とする2ライン×9画素のフィールド内実画素で、実画素間の水平差分値(横差分値)を算出すればよい。さらに、ステップS1では、垂直方向画素減算器41において、注目画素を中心とする4ライン×9画素のフィールド内実画素を受け、実画素の垂直方向の差分値を算出する。ここでは、4ライン×9画素のフィールド内実画素のうち、注目画素を中心とする4ライン×7画素のフィールド内実画素で、実画素間の垂直差分値(縦差分値)を算出すればよい。   The horizontal pixel subtractor 39 receives the actual pixels in the field of 4 lines × 9 pixels centered on the pixel of interest, and calculates the difference value of the actual pixels in the horizontal direction (step S1). Here, among the actual pixels in the field of 4 lines × 9 pixels, the horizontal difference value (horizontal difference value) between the actual pixels may be calculated using the actual pixels in the field of 2 lines × 9 pixels centered on the target pixel. Further, in step S1, the vertical pixel subtracter 41 receives the actual pixels in the field of 4 lines × 9 pixels centered on the pixel of interest, and calculates the vertical difference value of the actual pixels. Here, among the actual pixels in the field of 4 lines × 9 pixels, the vertical difference value (vertical difference value) between the actual pixels may be calculated using the actual pixels in the field of 4 lines × 7 pixels centered on the target pixel.

次に、水平方向画素減算器39の実画素間の水平方向差分値より、水平方向複雑さ判定回路40において、注目画素の上ライン,下ライン(ここでは各9実画素)の水平方向複雑さを判定する(ステップS2)。図27(A)〜(F)に水平方向ラインの複雑さの例を示し、図27(G)にそれらを模式的にグラフの凸凹で示すように、輝度値の差が、隣り合う実画素間で小さいほど、凸凹でない(複雑でない)と判定する。これらの判定は、図3(B)で説明した符号化によって求まるが、図27を用いてその傾向の例を説明する。   Next, from the horizontal direction difference value between the actual pixels of the horizontal direction pixel subtractor 39, the horizontal direction complexity determination circuit 40 determines the horizontal direction complexity of the upper line and the lower line (here, 9 actual pixels) of the target pixel. Is determined (step S2). FIGS. 27A to 27F show examples of the complexity of horizontal lines, and FIG. 27G schematically shows the actual pixels adjacent to each other in the luminance value difference as schematically shown by the unevenness of the graph. It is determined that the smaller the interval is, the less uneven (not complicated). These determinations can be obtained by the encoding described with reference to FIG. 3B. An example of the tendency will be described with reference to FIG.

図27(A)で示すように、隣り合う実画素間で輝度値に差が殆どない場合に、「複雑でない1」と判定する。図27(B)で示すように、隣り合う実画素間で輝度値に差が余りないが、水平方向に徐々に同じ傾向で変化していっている場合に、「複雑でない2」と判定する。図27(C)で示すように、隣り合う実画素間で輝度値に差があるが、限られた実画素数のラインで見ているので、そのラインにおいては1つの山又は谷がある程度である場合に、「複雑さV」と判定する。図27(D)で示すように、隣り合う実画素間で輝度値に差があり、限られた実画素数のラインにおいては1つの山又は谷がありその他に水平方向で同じ傾向で変化している部分がある場合に、「複雑さS」と判定する。図27(E)で示すように、隣り合う実画素間で輝度値に差があり、そのラインにおいては2つの山又は谷がある場合に、「複雑さM」と判定する。図27(F)で示すように、隣り合う実画素間で輝度値に差があり、そのラインにおいては凸凹になっている場合に、「凸凹」と判定する。   As shown in FIG. 27A, when there is almost no difference in luminance value between adjacent real pixels, it is determined as “uncomplicated 1”. As shown in FIG. 27B, if there is not much difference in luminance value between adjacent real pixels, but it is gradually changing in the same direction in the horizontal direction, it is determined as “uncomplicated 2”. As shown in FIG. 27C, although there is a difference in luminance value between adjacent real pixels, since the line is viewed with a limited number of real pixels, there is a certain amount of one peak or valley in the line. In some cases, it is determined as “complexity V”. As shown in FIG. 27D, there is a difference in luminance value between adjacent actual pixels, and there is one peak or valley in the line with a limited number of actual pixels, and the other changes in the same direction in the horizontal direction. If there is a part that is present, it is determined as “complexity S”. As shown in FIG. 27E, when there is a difference in luminance value between adjacent real pixels and there are two peaks or valleys in the line, it is determined as “complexity M”. As shown in FIG. 27F, when there is a difference in luminance value between adjacent real pixels and the line is uneven, it is determined as “uneven”.

次に、注目画素(注目補間点)の周囲が、複雑かどうか、フラット絵柄であるのか、縦線絵柄であるのか、角絵柄であるのか、を判定する(ステップS3)。この判定では、注目画素が複雑絵柄,フラット絵柄,縦線絵柄,角絵柄であるべきなのか、それ以外であるべきなのかを判定することとなる。   Next, it is determined whether the periphery of the target pixel (target interpolation point) is complicated, whether it is a flat pattern, a vertical line pattern, or a corner pattern (step S3). In this determination, it is determined whether the pixel of interest should be a complex picture, a flat picture, a vertical line picture, a corner picture, or any other pattern.

フラット判定回路44においては、垂直方向画素減算器41の実画素の垂直方向差分値より、注目補間点の周囲がフラットな画像かどうか判定する。ここでは、図28で×で示す注目画素に対し、それを含む水平方向5画素分の縦差分値を用い、その結果、各差分値が所定の閾値以下であればフラット絵柄であると判定する。図28の例では、5つのいずれの差分値も0であり、フラット絵柄であると判定される。   In the flat determination circuit 44, it is determined from the vertical direction difference value of the actual pixel of the vertical direction pixel subtractor 41 whether the periphery of the target interpolation point is a flat image. Here, for the pixel of interest indicated by x in FIG. 28, vertical difference values for five pixels in the horizontal direction including the pixel are used, and as a result, if each difference value is equal to or less than a predetermined threshold, it is determined to be a flat picture. . In the example of FIG. 28, any of the five difference values is 0, and it is determined that the pattern is a flat pattern.

縦線判定回路43においては、水平方向複雑さ判定回路40において判定された、上ライン,下ラインの水平方向複雑さと、垂直方向画素減算器41の実画素の垂直方向差分値より、注目補間点が縦線の一部画像かどうか判定する。ここでは、図29(A)で示すように、注目画素を中心として水平方向に3画素分の縦差分をとり、図29(B)で示すように、注目画素の縦ライン上の3つの縦差分をとり、図29(C)で示すように、注目画素を中心として水平方向に3画素分の縦ラインに対し、注目画素の2ライン上から1ライン上への縦差分と注目画素の1ライン下から2ライン下への縦差分とをとり、それらの結果と、上ライン,下ラインの水平方向複雑さとによって、縦線絵柄か否かを判定する。これらの縦差分値が全て所定の閾値以内であって、且つ、上ライン又は下ラインの水平方向複雑さがV以上である場合に、縦線絵柄と判定する。図29の例では、この条件に該当するので縦線絵柄と判定される。   In the vertical line determination circuit 43, the interpolation point of interest is determined based on the horizontal complexity of the upper line and the lower line determined in the horizontal complexity determination circuit 40 and the vertical difference value of the actual pixel of the vertical pixel subtractor 41. Is a partial image of a vertical line. Here, as shown in FIG. 29A, a vertical difference of three pixels is taken in the horizontal direction around the target pixel, and as shown in FIG. 29B, three vertical lines on the vertical line of the target pixel are taken. As shown in FIG. 29C, the difference between the vertical line of the target pixel from two lines to one line with respect to the vertical line of three pixels in the horizontal direction around the target pixel and 1 of the target pixel is obtained. The vertical difference from the bottom of the line to the bottom of the second line is taken, and whether or not it is a vertical line pattern is determined based on the result and the horizontal complexity of the upper and lower lines. When all of these vertical difference values are within a predetermined threshold and the horizontal complexity of the upper line or the lower line is V or more, it is determined as a vertical line pattern. In the example of FIG. 29, since this condition is met, it is determined as a vertical line pattern.

角判定回路45においては、水平方向画素減算器39の実画素の水平方向差分値と、垂直方向画素減算器41の実画素の垂直方向差分値より、注目補間点が角の一部画像かどうか判定する。ここでは、水平方向差分値として、注目画素の上ライン及び下ラインに対し、注目画素から3画素ずつ左右に離間した実画素間の差分値と、注目画素から2画素ずつ左右に離間した実画素間の差分値と、を用いる。また、垂直方向差分値として、注目画素を中心として水平方向に7画素分の縦ラインに対し、注目画素の2ライン上から1ライン上への縦差分と注目画素の1ライン下から2ライン下への縦差分とをとる。これらの水平方向差分値が、所定の閾値より大きく、且つ、上下段14個の縦差分値(上下差分値)が全て所定の閾値より小さいときに、角絵柄であると判定する。図30の例では、注目画素は角絵柄に該当する。   In the corner determination circuit 45, it is determined whether the target interpolation point is a partial image of the corner based on the horizontal difference value of the actual pixel of the horizontal pixel subtractor 39 and the vertical difference value of the actual pixel of the vertical pixel subtractor 41. judge. Here, as the horizontal direction difference value, the difference value between the actual pixels separated from the target pixel by three pixels to the left and right with respect to the upper line and the lower line of the target pixel, and the actual pixel spaced by two pixels from the target pixel to the left and right The difference value between them is used. In addition, as a vertical direction difference value, with respect to a vertical line of 7 pixels in the horizontal direction centering on the target pixel, the vertical difference from the second line of the target pixel to the first line and the lower line of the target pixel from the first line to the second line Take the vertical difference to. When these horizontal direction difference values are larger than a predetermined threshold value and all the 14 vertical difference values (upper and lower difference values) of the upper and lower stages are smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the pattern is a corner picture. In the example of FIG. 30, the target pixel corresponds to a corner picture.

複雑判定回路42では、水平方向複雑さ判定回路40において判定された、上ライン,下ラインの水平方向複雑さより、注目補間点の周囲が複雑かどうか判定する(ステップS3)。ここでは、いずれかのラインが複雑さM以上であれば複雑絵柄と判定する。図31(A)に複雑絵柄判定処理例を、図31(B)にそれを模式的に示すためのグラフを示している。このグラフを見ても、図31の例では、上下ライン共に複雑さがM以上であり、複雑絵柄と判定されることがわかる。   The complexity determination circuit 42 determines whether or not the periphery of the interpolation point of interest is complicated based on the horizontal complexity of the upper line and the lower line determined by the horizontal complexity determination circuit 40 (step S3). Here, if any line is more than complexity M, it is determined as a complex picture. FIG. 31A shows a complex picture determination processing example, and FIG. 31B shows a graph for schematically showing it. From this graph, it can be seen that in the example of FIG. 31, the upper and lower lines have a complexity of M or more, and are determined to be complex patterns.

そして、複雑さ判定回路42,縦線判定回路43,フラット判定回路44,角判定回路45の結果をorゲート46に入力し、前段処理判定結果を得る。   Then, the results of the complexity determination circuit 42, the vertical line determination circuit 43, the flat determination circuit 44, and the corner determination circuit 45 are input to the or gate 46, and a pre-processing determination result is obtained.

一方、ブロック領域合成回路31及び補間値作成回路36にも、4ライン×9画素のフィールド内実画素を入力する。ブロック領域合成回路31において、補間値を中心に等距離に配置された円形状フィルタをかけ、各方向のブロック領域(円形状画素領域セット)合成値を算出する(ステップS5)。ここで使用する円形状フィルタは、図32(A)〜(J)で示す、それぞれ0番,1番,3番,4番,5番,10番,9番,7番,6番,11番方向に回転させた円形状フィルタセットとする。なお、図32において*は実画素ラインであり、また、2番方向と8番方向とはそれぞれ1番と3番、7番と9番の方向の差が少ないため、省略している。図33(A)は、図32における各円形状フィルタに用いる重み付け係数を例示しており、この例では、円形状フィルタの中心に重きを置く係数配列としているが、その他の傾向(例えば全て同じ係数)の係数配列を用いてもよい。   On the other hand, the actual pixels in the field of 4 lines × 9 pixels are also input to the block area synthesis circuit 31 and the interpolation value creation circuit 36. The block area synthesis circuit 31 applies a circular filter arranged at equal distances around the interpolation value to calculate a block area (circular pixel area set) synthesis value in each direction (step S5). The circular filters used here are shown in FIGS. 32 (A) to (J), respectively, 0th, 1st, 3rd, 4th, 5th, 10th, 9th, 7th, 6th, 11th. A circular filter set rotated in the clockwise direction. In FIG. 32, * is an actual pixel line, and the second and eighth directions are omitted because there is little difference between the first and third directions and the seventh and ninth directions. FIG. 33A illustrates the weighting coefficients used for each circular filter in FIG. 32. In this example, the coefficient array is weighted at the center of the circular filter, but other trends (for example, all are the same) A coefficient array of (coefficient) may be used.

ステップS5においては、さらに、ブロック領域合成回路31の各方向のブロック領域(円形状画素領域セット)合成値を方向決定回路32で受け、各方向の|A−B|+|A−C|の計算をし、ステップS6において、それらのうちの最小値を検出し、その方向No.を出力する。   In step S5, the block area (circular pixel area set) combined value of each direction of the block area combining circuit 31 is received by the direction determining circuit 32, and | A−B | + | A−C | In step S6, the minimum value among them is detected, and the direction No. is detected. Is output.

図33(B)に、図32のような絵柄があり、同じく図32で示す円形状フィルタセットで、図33(A)の重み付け係数を用いた場合の、各円形状フィルタA,B,Cの値と、各周辺フィルタB,Cの中心の円形状フィルタ(中心フィルタ)Aとの差分絶対値の和(D=|A−B|+|A−C|)の値とを示している。中心フィルタAに対しては、A=1×100+2×50+1×0+2×50+4×50+2×50+1×0+2×50+1×100=800となる。差分絶対値の和Dの値は、例えば、方向No.4(図32(D))に対しては、B=1×100+2×100+1×100+2×100+4×100+2×75+1×100+2×100+1×50=1500、同様にC=1500であり、A=800より、D=1400となる。この計算値Dの中で最小の値は、0であり、そのときの方向No.はNo.7であり、7番方向が補間方向として判定される。従って、図32では、左斜め45度に下がる黒線があると判定しており、これは好ましい補間方向であることが図32の色分けからも見てとれる。   FIG. 33B has a pattern as shown in FIG. 32, and each circular filter A, B, C when the weighting coefficient of FIG. 33A is used in the circular filter set shown in FIG. And the sum of absolute differences (D = | A−B | + | A−C |) of the difference between the peripheral filter B and C and the circular filter (center filter) A at the center. . For the center filter A, A = 1 × 100 + 2 × 50 + 1 × 0 + 2 × 50 + 4 × 50 + 2 × 50 + 1 × 0 + 2 × 50 + 1 × 100 = 800. The value of the sum D of absolute differences is, for example, the direction No. 4 (FIG. 32D), B = 1 × 100 + 2 × 100 + 1 × 100 + 2 × 100 + 4 × 100 + 2 × 75 + 1 × 100 + 2 × 100 + 1 × 50 = 1500, similarly C = 1500, and from A = 800, D = 1400. The smallest value among the calculated values D is 0. No. 7 and the seventh direction is determined as the interpolation direction. Therefore, in FIG. 32, it is determined that there is a black line that falls to 45 degrees diagonally to the left, and it can be seen from the color coding of FIG. 32 that this is the preferred interpolation direction.

次に、ステップS7において、方向決定回路32で決定された方向をDIR_lとし、遅延器33で遅延し、遅延器33の出力値をDIR_cとする。さらに、DIR_cを遅延器34で遅延し、DIR_rとする。ステップS7においては、この準備が終了した時点で、水平3画素分の方向値(DIR_l,DIR_c,DIR_r)を方向LPF35に入力する。方向LPF35において、方向にLPFをかける。   Next, in step S7, the direction determined by the direction determination circuit 32 is set to DIR_l, delayed by the delay unit 33, and the output value of the delay unit 33 is set to DIR_c. Further, DIR_c is delayed by the delay unit 34 to be DIR_r. In step S7, when the preparation is completed, the direction values (DIR_l, DIR_c, DIR_r) for three horizontal pixels are input to the direction LPF 35. In the direction LPF 35, the LPF is applied in the direction.

方向LPF35における処理を説明する。図34(A)には方向LPF35で補正する前の補間方向(図中、5つのマスで囲む画素に対応する注目画素の補間方向)と、その補間方向を補間に用いた場合の補間値(輝度値)を、例示している。図34(A)の5マスのうち真中のマスの画素の輝度値が低いのが見てとれ、実際その値は左右の画素より低くなっており、この補間は正しくないことがわかる。実際、この5マスの補正前の補間方向は3,3,10,0,0であり、真中のマスだけかけ離れた方向となっており、この方向で補正した結果の輝度値は、中3マスで、59,44,55となる。これは、周辺画素領域の方向の間隔(角度ピッチ)にも依り、図示のようにかなり寝た斜線の場合に、補間方向判定手段(方向決定回路32)での補間方向の判定に誤りが出た結果である。   Processing in the direction LPF 35 will be described. FIG. 34A shows the interpolation direction before correction by the direction LPF 35 (interpolation direction of the target pixel corresponding to the pixels surrounded by the five cells in the figure), and the interpolation value when the interpolation direction is used for interpolation ( (Brightness value) is illustrated. It can be seen that the luminance value of the pixel in the middle square among the five squares in FIG. 34A is lower than that of the left and right pixels, and it can be seen that this interpolation is not correct. Actually, the interpolation direction of these five squares before correction is 3, 3, 10, 0, 0, which is a direction far apart by the middle square, and the luminance value corrected in this direction is the middle three squares. Thus, 59, 44, and 55 are obtained. This depends on the interval (angular pitch) in the direction of the peripheral pixel region, and in the case of the slanted line as shown in the figure, an error occurs in the interpolation direction determination by the interpolation direction determination means (direction determination circuit 32). It is a result.

この誤った補間方向判定を直すために、各注目画素の補間方向に対し、全て方向LPF35を通す。なお、ここでの演算は、誤りが無い補間方向は補正されないような演算である。図34(B)では、水平ラインにつき、求められた補間方向を3画素ずつ演算し、水平方向に平均化(適時重み付けを行ってもよい)を行った結果である。中心に倍の重み付けをすると、5マス中右から2マス目の注目画素は(3×1+3×2+10×1)/4=5、5マス中右から3マス目の注目画素は(3×1+10×2+0×1)/4=6、5マス中右から4マス目の注目画素は(10×1+0×2+0×1)/4=3、となり、それぞれ5番方向,6番方向,3番方向として補間方向が正しく補正される。なお、ここでは、正確な補正値を求めるため、計算結果0〜5に対しては小数点以下を四捨五入し、計算結果5〜10に対しては0.5以下を切り捨てし、0.5より大きいとき切り上げしている。これらの方向に基づいて補間を実行すると、5マス中右から2,3,4マス目のそれぞれ輝度値が55,55,53となり、違和感のあった方向性が正しい結果に補正できている。   In order to correct this erroneous interpolation direction determination, the direction LPF 35 is all passed through the interpolation direction of each pixel of interest. Note that the calculation here is such that the interpolation direction without error is not corrected. FIG. 34B shows the result of calculating the obtained interpolation direction for each horizontal line by three pixels and averaging (horizontal weighting may be performed as appropriate) in the horizontal direction. When the weight is doubled at the center, the pixel of interest in the second cell from the right of the five cells is (3 × 1 + 3 × 2 + 10 × 1) / 4 = 5, and the pixel of interest in the third cell from the right of the five cells is (3 × 1 + 10) × 2 + 0 × 1) / 4 = 6 The pixel of interest in the fourth cell from the right in the fifth cell is (10 × 1 + 0 × 2 + 0 × 1) / 4 = 3, which is the fifth direction, the sixth direction, and the third direction, respectively. As a result, the interpolation direction is corrected correctly. Here, in order to obtain an accurate correction value, the calculation results 0 to 5 are rounded off to the nearest decimal place, and the calculation results 5 to 10 are rounded down to 0.5 or less and larger than 0.5. When rounding up. When interpolation is performed based on these directions, the luminance values of the second, third, and fourth squares from the right of the five squares become 55, 55, and 53, respectively, and the directionality with the uncomfortable feeling can be corrected to the correct result.

次に、ステップS8において、補間値作成回路36で、補間値の上下2ラインの実画素より全方向についての補間値を算出しておく。例えば、図23の各方向の実画素Gの平均値で求めればよい。また、上下画素平均値も算出される補間値に含まれることとなる(ステップS4)。ステップS8においては、この準備が終了した時点で、補間値選択回路37で、方向LPF35の結果より、補間値作成回路36で算出された補間値を1つ選択する。   Next, in step S8, the interpolation value creation circuit 36 calculates interpolation values in all directions from the actual pixels in the two lines above and below the interpolation value. For example, what is necessary is just to obtain | require with the average value of the real pixel G of each direction of FIG. Also, the upper and lower pixel average values are included in the calculated interpolation value (step S4). In step S8, when this preparation is completed, the interpolation value selection circuit 37 selects one interpolation value calculated by the interpolation value generation circuit 36 from the result of the direction LPF 35.

次に、補間値選択回路37の出力結果をミス判定回路38に入力し、上下画素平均値或いは上下実画素と比較、或いは補間値を作成した実画素の差分値より、補間値選択回路37で決定された補間値の正誤判定を行う(ステップS9)。そして、ミス判定回路38による正誤判定結果と、orゲート46の前段処理判定結果とを、orゲート47を通し、補間値選択回路37までの算出値を補間値とすべきか、上下画素平均値を補間値とすべきかの判定信号を得る。補間値選択回路48に、補間値選択回路37の出力と補間値作成回路36で算出された上下画素平均値を入力し、orゲート47の出力信号より、最適な補間値を選択する。   Next, the output result of the interpolation value selection circuit 37 is input to the error determination circuit 38 and compared with the average value of the upper and lower pixels or the upper and lower actual pixels, or based on the difference value between the actual pixels for which the interpolation values are created, the interpolation value selection circuit 37 Correct / incorrect determination of the determined interpolation value is performed (step S9). Then, the correct / incorrect determination result by the error determination circuit 38 and the pre-process determination result of the or gate 46 are passed through the or gate 47 and whether the calculated value up to the interpolation value selection circuit 37 should be an interpolation value, or the upper and lower pixel average values are determined. A determination signal as to whether or not to make an interpolation value is obtained. The output of the interpolation value selection circuit 37 and the upper and lower pixel average values calculated by the interpolation value creation circuit 36 are input to the interpolation value selection circuit 48, and the optimum interpolation value is selected from the output signal of the or gate 47.

図35(A),(B)には、この補間値選択回路37の出力結果でミスを生じる典型的な画素値の配列の例を示している。図35(A),(B)の例では、方向性がつけづらく、また縦線,フラット,角,複雑の各絵柄判定によっても判定し難いものである。図35(A)の例では、補間方向が3番方向に決定され、その方向に基づいた補間値は図23(D)の実画素Gで求められ、(100+0)/2=50となるが、このままこの補間値を採用してしまうと、黒い点のようにミス補間として目立ってしまう。実際、図35(A)の例では、理想として100と90の間の値を補間値として採用したい。そこで、ミス判定回路38において算出した補間値(50)が上下画素平均値(95)と余りに異なっていたら、上下画素平均値95を補間値とするようにする。図35(B)の例では、予め補間値として上下画素平均値を入れた例を示しているが、注目画素はその上下画素平均値100であることが理想である。しかし、この場合も同様に他の方向に判定されてしまうので、上下画素平均値を補間値とするようにする。   FIGS. 35A and 35B show examples of typical pixel value arrangements that cause errors in the output result of the interpolation value selection circuit 37. FIG. In the examples of FIGS. 35A and 35B, it is difficult to determine the directionality, and it is difficult to determine by vertical line, flat, corner, and complex pattern determination. In the example of FIG. 35A, the interpolation direction is determined as the third direction, and the interpolation value based on that direction is obtained from the actual pixel G of FIG. 23D, and is (100 + 0) / 2 = 50. If this interpolation value is adopted as it is, it will become conspicuous as a miss interpolation like a black dot. In fact, in the example of FIG. 35A, it is ideal to employ a value between 100 and 90 as the interpolation value. Therefore, if the interpolation value (50) calculated by the error determination circuit 38 is too different from the upper and lower pixel average value (95), the upper and lower pixel average value 95 is set as the interpolation value. In the example of FIG. 35B, an example in which an upper and lower pixel average value is previously entered as an interpolation value is shown, but it is ideal that the target pixel has the upper and lower pixel average value 100. However, in this case as well, since the determination is made in the other direction, the upper and lower pixel average values are set as the interpolation values.

補間値選択回路48からの出力値が、最終的な補間値となる。図36(A)にはこのフィールド内補間によって得られる映像信号が表す画像例を示しているが、このうち斜め線部分は図36(B)に拡大図を示すように適切な補間がなされていることがわかる(図37(B)と比較参照)。同時に、このうち円弧状のエッジの部分は、図36(C)に拡大図を示すように適切な補間がなされていることがわかる(図37(C)と比較参照)。   The output value from the interpolation value selection circuit 48 becomes the final interpolation value. FIG. 36A shows an example of an image represented by the video signal obtained by the intra-field interpolation. Of these, the diagonal line portion is appropriately interpolated as shown in the enlarged view of FIG. 36B. (See the comparison with FIG. 37B). At the same time, it can be seen that the arc-shaped edge portion is appropriately interpolated as shown in the enlarged view of FIG. 36C (see comparison with FIG. 37C).

本発明の一実施形態に係る画素補間方向検出装置、及び画素補間方向検出装置を備えた画素補間装置及び映像信号処理装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the pixel interpolation apparatus provided with the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and the pixel interpolation direction detection apparatus, and a video signal processing apparatus. 1フィールド内の注目画素付近の画素を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pixel vicinity of the attention pixel in 1 field. 図1のフィールド内補間装置における画素特徴判定手段を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the pixel feature determination means in the intrafield interpolation apparatus of FIG. 本発明の一実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における合計算出時の重み付け係数の例を説明するための図で、補間画素を合計算出に用いない形態での各方向における重み付け係数の例を示す図である。It is a figure for demonstrating the example of the weighting coefficient at the time of total calculation in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is an example of the weighting coefficient in each direction in the form which does not use an interpolation pixel for total calculation. FIG. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における合計算出時の重み付け係数の例を説明するための図で、補間画素を合計算出に用いない形態での各方向における重み付け係数の例を示す図である。It is a figure for demonstrating the example of the weighting coefficient at the time of total calculation in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is an example of the weighting coefficient in each direction in the form which does not use an interpolation pixel for total calculation. FIG. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における合計算出時の重み付け係数の例を説明するための図で、補間画素を合計算出に用いる形態での各方向における重み付け係数の例を示す図である。It is a figure for demonstrating the example of the weighting coefficient at the time of total calculation in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and shows the example of the weighting coefficient in each direction in the form which uses an interpolation pixel for total calculation. FIG. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、特定する画素領域が重ならないようにする例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area specified in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the example which makes the specified pixel area not overlap. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における合計算出時の重み付け係数の例を説明するための図で、特定する画素領域が重ならないようにする他の例を説明するための図である。The figure for demonstrating the example of the weighting coefficient at the time of total calculation in the pixel-interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the other example which makes the specified pixel area not overlap It is. 本発明の一実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interpolation direction determination process in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interpolation direction determination process in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interpolation direction determination process in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置における補間方向判定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interpolation direction determination process in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、補間画素を合計算出に用いない形態の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area specified in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the example of the form which does not use an interpolation pixel for total calculation. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、補間画素を合計算出に用いない形態の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area specified in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the example of the form which does not use an interpolation pixel for total calculation. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、予め仮補間値を挿入した補間画素を合計算出に用いる形態の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and demonstrates the example of the form which uses the interpolation pixel which inserted the temporary interpolation value previously for total calculation. FIG. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図で、予め仮補間値を挿入した補間画素を合計算出に用いる形態の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and demonstrates the example of the form which uses the interpolation pixel which inserted the temporary interpolation value previously for total calculation. FIG. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の他の例を説明するための図で、予め仮補間値を挿入した補間画素を合計算出に用いる形態の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is another form of using the interpolation pixel which inserted the temporary interpolation value previously for a total calculation It is a figure for demonstrating an example. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の他の例を説明するための図で、予め仮補間値を挿入した補間画素を合計算出に用いる形態の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is another form of using the interpolation pixel which inserted the temporary interpolation value previously for a total calculation It is a figure for demonstrating an example. 本発明の他の実施形態に係る画素補間方向検出装置において特定される画素領域の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the pixel area pinpointed in the pixel interpolation direction detection apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 図1のフィールド内補間装置における補間処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the interpolation process in the intrafield interpolation apparatus of FIG. 図1のフィールド内補間装置における補間値チェック処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the interpolation value check process in the intrafield interpolation apparatus of FIG. 図1におけるフィールド内補間装置の回路構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structural example of the intra-field interpolation apparatus in FIG. 図25のフィールド内補間装置におけるフィールド内補間処理例を説明するためのフロー図である。FIG. 26 is a flowchart for explaining an example of intra-field interpolation processing in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 25. 図25のフィールド内補間装置における水平方向ラインの複雑さ判定処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the complexity determination process example of the horizontal direction line in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 図25のフィールド内補間装置におけるフラット絵柄判定処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a flat pattern determination process in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 図25のフィールド内補間装置における縦線絵柄判定処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a vertical line picture determination process in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 図25のフィールド内補間装置における角絵柄判定処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a corner picture determination process in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 図25のフィールド内補間装置における複雑絵柄判定処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a complicated picture determination process in the inter-field interpolation apparatus of FIG. 図25のフィールド内補間装置における円形状フィルタセットによる補間方向判定処理例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of an interpolation direction determination process by the circular filter set in the intrafield interpolation apparatus of FIG. 図25のフィールド内補間装置における円形状フィルタの重み付け係数の例及び円形状フィルタ結果及び円形状フィルタセット結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the weighting coefficient of a circular filter, the circular filter result, and the circular filter set result in the intrafield interpolation apparatus of FIG. 図25のフィールド内補間装置における方向LPFの例を説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for explaining an example of a direction LPF in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 25. 図25のフィールド内補間装置における補間値チェック処理例においてミスと判定される画像の例を説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for describing an example of an image that is determined to be a mistake in an example of an interpolation value check process in the intra-field interpolation apparatus of FIG. 25. 図25のフィールド内補間装置におけるフィールド内補間によって得られる映像信号の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the video signal obtained by the intrafield interpolation in the intrafield interpolation apparatus of FIG. 従来技術によるフィールド内補間によって得られる映像信号の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the video signal obtained by the intrafield interpolation by a prior art. 図37の映像信号の典型的な画素値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the typical pixel value of the video signal of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…静止画素/動画素判定装置、2…フレーム内補間装置、3…フィールド内補間装置、11…画素特徴判定手段、12…画素補間方向検出手段、13…画素補間手段、14…画素領域特定手段、15…合計算出手段、16…補間方向判定手段、17…補間方向補正手段、18…補間値算出手段、19…補間値判定手段、20…補間手段、31…ブロック領域合成回路、32…方向決定回路、33,34…遅延器、35…方向LPF、36…補間値作成回路、37,48…補間値選択回路、38…ミス判定回路、39…水平方向画素減算器、40…水平方向複雑さ判定回路、41…垂直方向画素減算器、42…複雑判定回路、43…縦線判定回路、44…フラット判定回路、45…角判定回路、46,47…orゲート。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Still pixel / moving pixel determination apparatus, 2 ... Intra-frame interpolation apparatus, 3 ... In-field interpolation apparatus, 11 ... Pixel feature determination means, 12 ... Pixel interpolation direction detection means, 13 ... Pixel interpolation means, 14 ... Pixel area specification Means, 15 ... Total calculation means, 16 ... Interpolation direction determination means, 17 ... Interpolation direction correction means, 18 ... Interpolation value calculation means, 19 ... Interpolation value determination means, 20 ... Interpolation means, 31 ... Block region synthesis circuit, 32 ... Direction determining circuit 33, 34 ... Delay device, 35 ... Direction LPF, 36 ... Interpolation value creation circuit, 37, 48 ... Interpolation value selection circuit, 38 ... Miss judgment circuit, 39 ... Horizontal pixel subtractor, 40 ... Horizontal direction Complexity determination circuit, 41 ... vertical pixel subtractor, 42 ... complexity determination circuit, 43 ... vertical line determination circuit, 44 ... flat determination circuit, 45 ... angle determination circuit, 46, 47 ... or gate.

Claims (32)

インタレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に変換するIP変換を行うに際し、フィールド内で補間する画素に対し、その補間の方向を検出する画素補間方向検出装置であって、
補間対象となる画素である注目画素に対し、該注目画素を中心とする領域であって、現フィールドに存在する複数の実画素を少なくとも含む中心画素領域と、前記注目画素を囲まない領域であって、前記注目画素から略等距離に円状に配置された、複数の実画素を少なくとも含む複数の周辺画素領域と、を特定する画素領域特定手段と、
該画素領域特定手段で特定された中心画素領域及び複数の周辺画素領域に含まれる画素の画素情報の合計を、各画素領域毎に算出する合計算出手段と、
該合計算出手段で算出された各画素領域毎の合計、及び合計がなされた各画素領域の位置関係に基づいて、相関の最も強い方向を検出し、該検出した方向を補間方向として判定する補間方向判定手段と、
を備えたことを特徴とする画素補間方向検出装置。
A pixel interpolation direction detection device that detects an interpolation direction of a pixel to be interpolated in a field when performing IP conversion for converting an interlaced scanning video signal into a progressive scanning video signal,
For a target pixel that is a pixel to be interpolated, there are a region centered on the target pixel, a central pixel region including at least a plurality of real pixels existing in the current field, and a region not surrounding the target pixel. Pixel area specifying means for specifying a plurality of peripheral pixel areas including at least a plurality of real pixels arranged in a circle at substantially equal distances from the target pixel;
Total calculation means for calculating the sum of pixel information of pixels included in the central pixel area and the plurality of peripheral pixel areas specified by the pixel area specifying means for each pixel area;
Interpolation that detects the direction with the strongest correlation based on the total for each pixel area calculated by the total calculation means and the positional relationship of each pixel area that has been summed, and determines the detected direction as an interpolation direction Direction determination means;
A pixel interpolation direction detecting device comprising:
前記合計算出手段は、前記画素領域特定手段で特定された中心画素領域及び複数の周辺画素領域の各画素領域毎に、画素領域内の各画素の画素情報に重み付けを行う手段を有し、重み付け後の画素情報の合計を各画素領域毎に算出することを特徴とする請求項1に記載の画素補間方向検出装置。   The total calculation means includes means for weighting pixel information of each pixel in the pixel area for each pixel area of the central pixel area and the plurality of peripheral pixel areas specified by the pixel area specifying means, and weighting The pixel interpolation direction detection apparatus according to claim 1, wherein a total of subsequent pixel information is calculated for each pixel region. 現フィールドに存在する実画素から所定の補間を行い補間ラインを予め生成する予備的補間手段をさらに備え、前記画素領域特定手段は、前記中心画素領域及び複数の周辺画素領域として、前記予備的補間手段で補間された補間ライン上の画素も含めることを特徴とする請求項1又は2に記載の画素補間方向検出装置。   The apparatus further comprises preliminary interpolation means for preliminarily generating an interpolation line by performing predetermined interpolation from an actual pixel existing in the current field, and the pixel area specifying means includes the preliminary interpolation as the central pixel area and a plurality of peripheral pixel areas. 3. The pixel interpolation direction detection apparatus according to claim 1, further comprising pixels on an interpolation line interpolated by the means. 前記画素領域特定手段は、前記中心画素領域として、前記注目画素を中心とする、現フィールドに存在する複数の実画素のみを含む画素領域を、前記複数の周辺画素領域として、前記注目画素から略等距離に円状に配置された、複数の実画素のみを含む複数の周辺画素領域を、それぞれ特定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画素補間方向検出装置。   The pixel area specifying unit includes, as the central pixel area, a pixel area including only a plurality of real pixels existing in the current field centered on the target pixel as a plurality of peripheral pixel areas from the target pixel. 3. The pixel interpolation direction detection device according to claim 1, wherein a plurality of peripheral pixel regions including only a plurality of real pixels arranged in a circle at equal distances are specified. 前記注目画素のあるべき特徴を周辺の実画素の特徴から判定する画素特徴判定手段を備え、前記補間方向判定手段は、前記画素特徴判定手段の判定結果に基づいて、所定の特徴をもつ注目画素に対しては画素領域を特定せず合計も算出せずに、補間方向がないと判定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   Pixel feature determination means for determining a feature that should be the target pixel from features of surrounding real pixels, and the interpolation direction determination means is a target pixel having a predetermined feature based on a determination result of the pixel feature determination means 5. The pixel interpolation direction detection device according to claim 1, wherein a pixel region is not specified and a total is not calculated and it is determined that there is no interpolation direction. 6. 前記注目画素が複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄いずれの特徴に該当するかを、周辺の実画素の特徴から判定する画素特徴判定手段を備え、前記補間方向判定手段は、前記画素特徴判定手段の判定結果に基づいて、複雑な絵柄,縦線絵柄,フラット絵柄,角の絵柄のいずれかの一部の画素である注目画素に対しては画素領域を特定せず合計も算出せずに、補間方向がないと判定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   Pixel feature determination means for determining whether the pixel of interest corresponds to the characteristics of a complex pattern, a vertical line pattern, a flat pattern, or a corner pattern from the characteristics of surrounding real pixels, and the interpolation direction determination unit includes: Based on the determination result of the pixel feature determination means, a pixel area is not specified for a target pixel which is a partial pixel of any of a complex pattern, a vertical line pattern, a flat pattern, and a corner pattern, and the total is also calculated. 5. The pixel interpolation direction detection device according to claim 1, wherein the pixel interpolation direction detection unit determines that there is no interpolation direction without calculating. 6. 前記画素特徴判定手段は、補間したい注目画素の同フィールド内の上下に位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、前記注目画素の同フィールド内の左右に隣り合って位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、前記注目画素の上ライン上の数画素離れたところに位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、前記注目画素の下ライン上の数画素離れたところに位置する2実画素間の画素情報の差分値を算出する手段と、を有し、前記注目画素の特徴を、前記上下に位置する2実画素間での差分の結果、前記左右に位置する2実画素間での差分の結果、前記上下に位置する2実画素間及び左右に位置する2実画素間及び上下ラインの数画素離れた2画素間での差分の結果、のいずれか1又は複数の結果により判定することを特徴とする請求項5又は6に記載の画素補間方向検出装置。   The pixel feature determining means is a means for calculating a difference value of pixel information between two real pixels located above and below in the same field of the target pixel to be interpolated, and a position adjacent to the right and left in the same field of the target pixel. Means for calculating a difference value of pixel information between two actual pixels, means for calculating a difference value of pixel information between two actual pixels located several pixels on the upper line of the target pixel, Means for calculating a difference value of pixel information between two real pixels located several pixels apart on the lower line of the target pixel, and the feature of the target pixel is defined as the two real pixels located above and below As a result of the difference between the two actual pixels located on the left and right, as a result of the difference between the two actual pixels located on the upper and lower sides, between the two actual pixels located on the left and right, and two pixels separated by several pixels on the upper and lower lines One or more of the results of the difference between Pixel interpolation direction detecting apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that to determine the result. 前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値を加算する手段と、該加算した値のうち最小値を選択する手段と、該選択された最小値をもつ方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determining means includes means for calculating the absolute value of the difference between the total for the central pixel area calculated by the total calculation means and the total for each of the surrounding pixel areas, and is symmetrical with respect to the target pixel. Means for adding the absolute values of the differences related to the neighboring pixel regions positioned, means for selecting the minimum value among the added values, and detecting the direction having the selected minimum value as the direction with the strongest correlation And a means for determining the detected direction as an interpolation direction. 8. The pixel interpolation direction detection apparatus according to claim 1, further comprising: 前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値を加算する手段と、該加算した値のうち最大値を選択する手段と、該選択された最大値をもつ方向の法線方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determining means includes means for calculating the absolute value of the difference between the total for the central pixel area calculated by the total calculation means and the total for each of the surrounding pixel areas, and is symmetrical with respect to the target pixel. A means for adding the absolute values of the differences related to the neighboring pixel regions located; a means for selecting the maximum value among the added values; and a normal direction of the direction having the selected maximum value. The pixel interpolation direction detection device according to claim 1, further comprising: a unit that detects a strong direction and determines the detected direction as an interpolation direction. 前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値を加算する手段と、該加算した値のうち最小値及び最大値を選択する手段と、該選択された最小値をもつ方向と最大値をもつ方向の法線方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determining means includes means for calculating the absolute value of the difference between the total for the central pixel area calculated by the total calculation means and the total for each of the surrounding pixel areas, and is symmetrical with respect to the target pixel. Means for adding the absolute values of the differences related to the neighboring peripheral pixel regions; means for selecting a minimum value and a maximum value among the added values; and a direction and a maximum value having the selected minimum value 8. The apparatus according to claim 1, further comprising: a unit that detects the direction as the direction having the strongest correlation when the normal direction of the direction matches, and determines the detected direction as the interpolation direction. The pixel interpolation direction detecting device according to claim 1. 前記補間方向判定手段における前記算出する手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値の算出に加え、さらに、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士の合計の差分をとりそれらの絶対値を算出し、前記補間方向判定手段における前記加算する手段は、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値に加え、さらに、前記算出した周辺画素領域同士の差分の絶対値を加算することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The means for calculating in the interpolation direction determining means, in addition to calculating the absolute value of the difference between the total for the central pixel area and the total for each peripheral pixel area calculated by the total calculation means, The sum of differences between neighboring pixel areas located symmetrically with respect to a point is calculated and the absolute value thereof is calculated, and the adding means in the interpolation direction determining means relates to neighboring pixel areas located symmetrically with respect to the target pixel. 11. The pixel interpolation direction detection device according to claim 8, wherein in addition to the absolute value of the difference, an absolute value of a difference between the calculated peripheral pixel regions is further added. 前記補間方向判定手段における前記加算する手段は、前記注目画素の点対称に位置する周辺画素領域同士に係わる前記差分の絶対値に加え、さらに、各絶対値同士の差分の絶対値を加算することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The means for adding in the interpolation direction determining means adds the absolute value of the difference between the absolute values in addition to the absolute value of the difference related to the peripheral pixel regions positioned symmetrically with respect to the target pixel. The pixel interpolation direction detection device according to claim 8, wherein: 前記補間方向判定手段は、判定した補間方向が妥当か否かを判定する補間方向再判定手段を有し、該補間方向再判定手段は、前記算出する手段で算出された前記差分の絶対値のうち、最小値をもつ周辺画素領域が、前記判定した補間方向と略一致するときのみ、該補間方向が妥当であると判定することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determination means includes interpolation direction redetermination means for determining whether or not the determined interpolation direction is valid, and the interpolation direction redetermination means determines the absolute value of the difference calculated by the calculation means. 13. The method according to claim 8, wherein the interpolation direction is determined to be valid only when a peripheral pixel region having a minimum value substantially matches the determined interpolation direction. Pixel interpolation direction detection device. 前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と各周辺画素領域に対する合計との差分をとりそれらの絶対値を算出する手段と、該算出した差分の絶対値のうち、最小値と該最小値の次に小さい第2最小値を選択する手段と、該選択された最小値をもつ方向と第2最小値をもつ方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determining means includes means for calculating the absolute value of the difference between the total for the central pixel area calculated by the total calculation means and the total for each peripheral pixel area, and the absolute value of the calculated difference. If the direction having the minimum value and the direction having the second minimum value coincide with each other, the means for selecting the minimum value and the second minimum value next to the minimum value are correlated. The pixel interpolation direction detection device according to claim 1, further comprising: a unit that detects the detected direction as the strongest direction and determines the detected direction as an interpolation direction. 前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域を、前記中心画素領域の周囲に隣接する画素を全ていずれかの周辺画素領域に含むように特定することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   15. The pixel area specifying unit specifies the plurality of peripheral pixel areas so as to include all pixels adjacent to the periphery of the central pixel area in any one of the peripheral pixel areas. The pixel interpolation direction detection device according to any one of the above. 前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域として、前記注目画素の点対称に位置する2つの周辺画素領域を対として、複数対特定することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   16. The pixel area specifying unit, as the plurality of peripheral pixel areas, specifies a plurality of pairs by pairing two peripheral pixel areas positioned symmetrically with respect to the target pixel. 2. The pixel interpolation direction detection device according to item 1. 前記画素領域特定手段は、前記中心画素領域として、前記注目画素を中心とする所定数の画素分の幅をもつ細長い画素領域を、前記複数の周辺画素領域として、前記中心画素領域に平行する一対の細長い画素領域を、合わせて1セットとして特定し、さらに、該特定したセットの画素領域を前記注目画素を中心に回転させた画素領域のセットも複数セット特定することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The pixel area specifying means includes a pair of elongated pixel areas having a width corresponding to a predetermined number of pixels centered on the target pixel as the central pixel area, and parallel to the central pixel area as the plurality of peripheral pixel areas. The long and narrow pixel regions are specified as a set, and a plurality of sets of pixel regions obtained by rotating the specified set of pixel regions around the target pixel are also specified. 8. The pixel interpolation direction detection device according to any one of items 1 to 7. 前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と該中心画素領域と同セットの各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値を、それぞれ各セットに対して算出する手段と、各セット内において算出した差分の絶対値同士を加算する手段と、該加算した値のうち最小値を選択する手段と、該選択された最小値をもつセットの並び方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴とする請求項17に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determination unit is configured to calculate an absolute value of a difference between the total for the central pixel region calculated by the total calculation unit and the total for each peripheral pixel region in the same set as the central pixel region for each set. A means for calculating, a means for adding absolute values of differences calculated in each set, a means for selecting a minimum value among the added values, and an arrangement direction of the set having the selected minimum value are correlated. The pixel interpolation direction detection device according to claim 17, further comprising: a unit that detects the detected direction as the strongest direction and determines the detected direction as an interpolation direction. 前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と該中心画素領域と同セットの各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値を、それぞれ各セットに対して算出する手段と、各セット内において算出した差分の絶対値同士を加算する手段と、該加算した値のうち最大値を選択する手段と、該選択された最大値をもつセットの並び方向の法線方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴とする請求項17に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determination unit is configured to calculate an absolute value of a difference between the total for the central pixel region calculated by the total calculation unit and the total for each peripheral pixel region in the same set as the central pixel region for each set. Means for calculating, means for adding absolute values of differences calculated in each set, means for selecting a maximum value among the added values, and a method for arranging the set having the selected maximum value 18. The pixel interpolation direction detection apparatus according to claim 17, further comprising: a unit that detects a line direction as a direction having the strongest correlation and determines the detected direction as an interpolation direction. 前記補間方向判定手段は、前記合計算出手段により算出された前記中心画素領域に対する合計と該中心画素領域と同セットの各周辺画素領域に対する合計との差分の絶対値を、それぞれ各セットに対して算出する手段と、各セット内において算出した差分の絶対値同士を加算する手段と、該加算した値のうち最小値及び最大値を選択する手段と、該選択された最小値をもつセットの並び方向と最大値をもつセットの並び方向の法線方向とが一致した場合、その方向を相関の最も強い方向として検出し、該検出した方向を補間方向として判定する手段と、を有することを特徴とする請求項17に記載の画素補間方向検出装置。   The interpolation direction determination unit is configured to calculate an absolute value of a difference between the total for the central pixel region calculated by the total calculation unit and the total for each peripheral pixel region in the same set as the central pixel region for each set. Means for calculating, means for adding absolute values of differences calculated in each set, means for selecting a minimum value and a maximum value among the added values, and an array of sets having the selected minimum value When the direction and the normal direction of the arrangement direction of the set having the maximum value match, the direction is detected as the direction with the strongest correlation, and the detected direction is determined as the interpolation direction. The pixel interpolation direction detection device according to claim 17. 前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域のうちいずれか複数又は全てを、前記中心画素領域と一部の画素で重ならないよう特定することを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   21. The pixel area specifying unit specifies any or all of the plurality of peripheral pixel areas so as not to overlap with the central pixel area and some pixels. 2. The pixel interpolation direction detection device according to item 1. 前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域のうちいずれか複数又は全てを、前記中心画素領域と一部の画素で重なるよう特定することを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   The pixel area specifying unit specifies any or all of the plurality of peripheral pixel areas so as to overlap with the central pixel area and a part of the pixels. The pixel interpolation direction detection device according to the item. 前記画素領域特定手段は、前記複数の周辺画素領域を、それぞれ前記中心画素領域と同じ画素数の画素領域として特定することを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   23. The pixel interpolation according to claim 1, wherein the pixel area specifying unit specifies the plurality of peripheral pixel areas as pixel areas having the same number of pixels as the central pixel area. Direction detection device. 前記補間方向判定手段で判定された各注目画素の補間方向を補正する補間方向補正手段をさらに備え、該補間方向補正手段は、注目画素の補間方向を補正するに際し、該補間方向の情報と、該注目画素の近隣に位置する他の1又は複数の注目画素の補間方向の情報とに基づいて補正を行うことを特徴とする請求項1乃至23のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置。   Interpolation direction correction means for correcting the interpolation direction of each target pixel determined by the interpolation direction determination means, the interpolation direction correction means, when correcting the interpolation direction of the target pixel, The pixel interpolation direction detection according to any one of claims 1 to 23, wherein correction is performed based on information on an interpolation direction of one or more other target pixels located in the vicinity of the target pixel. apparatus. 請求項1乃至24のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置と、各注目画素に対し、前記画素補間方向検出装置で検出された補間方向に基づいて、該補間方向上の実画素から補間値を算出する補間値算出手段と、該補間値算出手段で算出された補間値で各注目画素を補間する補間手段と、を備えたことを特徴とする画素補間装置。   The pixel interpolation direction detection device according to any one of claims 1 to 24, and for each pixel of interest, based on an interpolation direction detected by the pixel interpolation direction detection device, from an actual pixel in the interpolation direction. A pixel interpolation device comprising: an interpolation value calculation means for calculating an interpolation value; and an interpolation means for interpolating each pixel of interest with the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means. 前記補間値算出手段は、前記画素補間方向検出装置で検出された補間方向に基づいて、該補間方向上に前記画素領域特定手段で特定された画素領域の中の実画素から補間値を算出することを特徴とする請求項25に記載の画素補間装置。   The interpolation value calculating means calculates an interpolation value from an actual pixel in the pixel area specified by the pixel area specifying means on the interpolation direction based on the interpolation direction detected by the pixel interpolation direction detecting device. 26. The pixel interpolating apparatus according to claim 25. 請求項5乃至7のいずれか1項に記載の画素補間方向検出装置と、各注目画素に対し、前記画素補間方向検出装置で検出された補間方向に基づいて、該補間方向上の実画素から補間値を算出し、補間方向がないと判定された場合には予め定められた補間元の実画素から補間値を算出する補間値算出手段と、該補間値算出手段で算出された補間値で各注目画素を補間する補間手段と、を備えたことを特徴とする画素補間装置。   The pixel interpolation direction detection device according to any one of claims 5 to 7, and for each pixel of interest, based on an interpolation direction detected by the pixel interpolation direction detection device, from an actual pixel in the interpolation direction An interpolation value is calculated, and when it is determined that there is no interpolation direction, an interpolation value calculation means for calculating an interpolation value from a predetermined real pixel of the interpolation source, and an interpolation value calculated by the interpolation value calculation means An interpolating means for interpolating each pixel of interest, and a pixel interpolating apparatus comprising: 前記補間値算出手段で算出した補間値が妥当か否かを判定する補間値判定手段を、さらに備え、前記補間手段は、前記補間値判定手段で妥当な値でないと判定された注目画素に対し、前記補間値算出手段で算出された補間値ではなく、前記注目画素の上下画素平均値又は上の実画素の値又は下の実画素の値を、補間値として補間することを特徴とする請求項25乃至27のいずれか1項に記載の画素補間装置。   Interpolation value determination means for determining whether or not the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means is valid, the interpolation means for the target pixel determined to be invalid by the interpolation value determination means The interpolation value is not the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means, but the upper and lower pixel average values of the target pixel, the upper actual pixel value, or the lower actual pixel value are interpolated as interpolation values. Item 28. The pixel interpolation device according to any one of Items 25 to 27. 前記補間値判定手段は、前記補間値算出手段で算出された補間値と、前記注目画素の上下画素平均値との差分値を算出する手段と、該算出した差分値が所定の閾値より大きい場合に、前記補間値を妥当な値ではないと判定する手段と、を有することを特徴とする請求項28に記載の画素補間装置。   The interpolation value determining means is a means for calculating a difference value between the interpolation value calculated by the interpolation value calculating means and an upper and lower pixel average value of the target pixel, and the calculated difference value is larger than a predetermined threshold value. 29. The pixel interpolation apparatus according to claim 28, further comprising means for determining that the interpolation value is not a valid value. 前記補間値判定手段は、前記補間値算出手段で算出された補間値が、前記注目画素の上の実画素の画素情報と下の実画素の画素情報との間にない場合に、前記補間値を妥当な値ではないと判定する手段、を有することを特徴とする請求項28又は29に記載の画素補間装置。   The interpolated value determining means, when the interpolated value calculated by the interpolated value calculating means is not between the pixel information of the real pixel above the pixel of interest and the pixel information of the real pixel below, 30. The pixel interpolating apparatus according to claim 28, further comprising means for determining that the value is not a valid value. 前記補間値判定手段は、前記補間値算出手段で算出される補間値に対し、補間元の実画素間の差分値を算出する手段と、該算出した差分値が所定の閾値より大きい場合に、前記補間値を妥当な値ではないと判定する手段と、を有することを特徴とする請求項28乃至30のいずれか1項に記載の画素補間装置。   The interpolation value determination means is a means for calculating a difference value between real pixels as an interpolation source with respect to the interpolation value calculated by the interpolation value calculation means, and when the calculated difference value is larger than a predetermined threshold value, 31. The pixel interpolation apparatus according to claim 28, further comprising: a unit that determines that the interpolation value is not a valid value. 請求項25乃至31のいずれか1項に記載の画素補間装置を備え、インタレース走査の映像信号のうち動いていないと判定された画素の信号をフレーム内補間し、インタレース走査の映像信号のうち動いていると判定された画素の信号を前記画素補間装置で補間して、インタレース走査の映像信号をプログレッシブ走査の映像信号に変換することを特徴とする映像信号処理装置。   32. A pixel interpolating device according to claim 25, comprising: inter-frame interpolation of a signal of a pixel determined to be non-moving in an interlaced scanning video signal; A video signal processing apparatus comprising: interpolating a pixel signal determined to be moving by the pixel interpolation device to convert an interlaced scanning video signal into a progressive scanning video signal.
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