JP4197995B2 - 走査線変換装置、表示装置及び走査線変換方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査線変換装置、表示装置及び走査線変換方法に関し、特に、走査線数を変換して映像を表示装置に表示するときに利用される走査線変換装置、表示装置及び走査線変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像の走査線数を変更する走査線変換が知られている。走査線数が固定されている固定画素表示装置は、入力される映像を表示面に表示する場合で、その映像の走査線数がその表示面の走査線数と異なるときに、その映像を走査線変換してその表示面に表示する。このような固定画素表示装置としては、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイが例示される。このような走査線変換としては、一般に、共一次内挿法またはバイリニア補間と呼ばれる手法が知られている。そのバイリニア補間では、走査線数のみを変換する、すなわち垂直方向のみの変換を行う場合に、補間される走査線の上下に配置される２ラインの走査線から表示される走査線を生成する。
【０００３】
図９は、公知の表示装置の実施の形態を示している。その表示装置は、走査線変換装置１０１と表示装置本体１０２とを備えている。走査線変換装置１０１は、空間位置生成部１０３と乗算係数生成部１０４とラインメモリ部１０５と補間処理部１０８とを備えている。走査線変換装置１０１は、さらに、拡大率設定値入力端子１１１と水平信号入力端子１１２と垂直信号入力端子１１３と映像信号入力端子１１４とを備えている。
【０００４】
拡大率設定値入力端子１１１と水平信号入力端子１１２と垂直信号入力端子１１３とは、空間位置生成部１０３に接続されている。映像信号入力端子１１４は、ラインメモリ部１０５と補間処理部１０８とに接続されている。空間位置生成部１０３は、乗算係数生成部１０４に接続されている。乗算係数生成部１０４は、補間処理部１０８に接続されている。ラインメモリ部１０５は、補間処理部１０８に接続されている。補間処理部１０８は、表示装置本体１０２に接続されている。
【０００５】
拡大率設定値入力端子１１１には、拡大率設定信号１２１が入力される。水平信号入力端子１１２には、水平同期信号１２２が入力される。垂直信号入力端子１１３には、垂直同期信号１２３が入力される。映像信号入力端子１１４には、映像信号１２４が入力される。映像信号１２４は、動画もしくは静止画を示している。映像信号１２４を構成する１つの画面、すなわち１フィールドは、それぞれ、水平方向に平行であるｌ個（ｌ＝２，３，４，…）の走査線が垂直方向に並べられて形成されている。その走査線は、複数の画素が水平方向に並べられて形成されている。その画素は、一般にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色が混合して生成され、その３色の色の濃さをそれぞれ示すレベルから表現されている。すなわち、その映像は、合同である複数の画素が水平方向と垂直方向とに格子状に配置されて形成されている。このため、映像信号１２４は、複数の映像を次々に伝送し、各映像を示す複数の走査線を上側から下側に順番に次々に伝送している。
【０００６】
水平同期信号１２２は、映像信号１２４が示す走査線が他の走査線に変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、水平同期信号１２２は、映像信号１２４により１つの走査線が伝送される一水平同期毎に立ち下がりを形成している。垂直入力信号１２３は、映像信号１２４が示す映像が次のフィールドに変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、垂直同期信号１２３は、１フィールド毎に立ち下がりを形成している。
【０００７】
拡大率設定信号１２１は、拡大率設定値を示している。その拡大率設定値は、走査線数ｌの映像を走査線数ｍ（ｍ＝２，３，４，…；ｍ≠ｌ）の表示面に表示するときに、走査線数ｌを走査線数ｍで割った商を示している。すなわち、拡大値設定値は、映像信号１２４が示す映像の走査線の間隔を１としたときに、走査線数ｍの映像の走査線の間隔である空間距離を示している。
【０００８】
空間位置生成部１０３は、拡大率設定信号１２１と水平同期信号１２２と垂直入力信号１２３とに基づいて、空間位置信号１２５を生成して、空間位置信号１２４を乗算係数生成部１０４に出力する。空間位置信号１２５は、走査線数ｍの映像の各走査線の表示面の上端からの距離である空間位置を示している。
【０００９】
ラインメモリ部１０５は、映像信号１２４を一水平同期期間だけ遅延した遅延映像信号１２６を生成する。すなわち、遅延映像信号１２６は、映像信号１２４が示す走査線の上側に隣り合う走査線を示している。ラインメモリ部１０５は、さらに、遅延映像信号１２６を補間処理部１０８に出力する。すなわち、補間処理部１０８は、映像信号入力端子１１４とラインメモリ部１０５とから垂直方向に隣接する２つ走査線が同時に入力される。
【００１０】
乗算係数生成部１０４は、空間位置信号１２５に基づいて乗算係数信号１３２を生成して、乗算係数信号１３２を補間処理部１０８に出力する。乗算係数信号１３２は、２つの乗算係数を示している。その乗算係数は、補間される走査線の空間位置に基づいて算出される。
【００１１】
補間処理部１０８は、乗算器１１５と乗算器１１６と加算器１１７とを備えている。乗算係数生成部１０４は、乗算器１１５と乗算器１１６とに接続されている。映像信号入力端子１１４は、乗算器１１５に接続されている。乗算器１１５は、加算器１１７に接続されている。ラインメモリ部１０５は、乗算器１１６に接続されている。乗算器１１６は、加算器１１７に接続されている。加算器１１７は、表示装置本体１０２に接続されている。
【００１２】
乗算器１１５は、映像信号１２４が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号１３２が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１１７に出力する。乗算器１１６は、遅延映像信号１２６が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号１３２が示す他の１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１１７に出力する。加算器１１７は、乗算器１１５から入力される値と乗算器１１６から入力される値とを加算した値を生成し、その加算した値の列から生成される補間走査線を示す補間映像信号１３３を表示装置本体１０２に出力する。
【００１３】
表示装置本体１０２は、走査線数ｍの表示面から形成されている。表示装置本体１０２は、補間映像信号１３３が示す走査線をその表示面に表示することにより、映像信号１２４が示す映像をその表示面に表示する。
【００１４】
走査線変換装置１０１は、まず、空間位置生成部１０３により、映像信号１２４が示す映像と補間走査線から形成される映像とを大きさを揃えて重ねたときに、補間走査線の各々が映像信号１２４が示す映像のどの位置に配置されるかを算出する。走査線変換装置１０１は、次いで、映像信号１２４が示す複数の走査線のうちから１つの補間走査線を挟んで隣り合う２つ走査線を抽出して、その２つの走査線に基づいてその補間走査線を生成する。このとき、その補間走査線の各画素の色は、その２つの走査線に属する画素のうちの補間走査線の各画素と垂直方向に同位置に配置される２画素の色を内挿して算出される。
【００１５】
ディスプレイ装置の高精細化や大画面化により、走査線変換された映像の画質を改善することが望まれている。
【００１６】
特開平７−１３１６３４号公報には、低解像情報から高解像情報へ変換する際に、補間ぼけやジャギーを生じることなく高画質な画像を得ることができる画像処理装置が開示されている。その画像処理装置は、入力された映像信号の階調数やコントラスト比を検出し、画像の性質に応じて解像度変換を行う。その画像処理装置は、主にプリンタに文字と自然画を同時に印刷するための高画質化に適用され、階調数により文字か自然画かを判別してそれぞれに適した解像度変換処理を行っている。このような画像処理装置では、自然画のなかに存在する人間の肩や屋根などの斜め線のジャギーを抑えることが困難である。
【００１７】
特開平４−３６４６８５号公報には、斜めエッジのぎざぎざ感、垂直高域成分の劣化を改善する走査線補間装置が開示されている。その走査線補間装置は、テレビ放送やＶＣＲ、ＤＶＤなどのパッケージメディアから入力された動画信号においてインタレースで入力された信号をノンインタレースに変換するための高画質化に適用されている。その走査線補間装置は、上下ラインから上下方向および斜め方向の相関を検出し、相関の高さに応じて補間するために使用する画素を切り替えている。その走査線補間装置は、インタレース信号をノンインタレース信号に変換する際の動画像の補間処理に適応されるものであるため、走査線数を２倍にすることに限定しており、様々な走査線数を持った信号を目的の走査線数に変換し出力することには適用されていない。
【００１８】
特開２００１−１８９８５０号公報には、補間回路は１つで回路を簡略化し、高度な補間方法を用いる解像度変換装置が開示されている。その解像度変換装置は、文字及び自然画が混在する映像信号から文字か自然画かを判別する画像性質検出回路と、文字か自然画かの判別に基づいてキュービックコンボリューション方式により補間関数を発生する補間関数発生回路と、補間関数発生回路から出力された補間関数に基づき映像信号を縮小または拡大の解像度変換を行う解像度変換回路とを備えている。
【００１９】
特開平８−３２９３９号公報には、より広い水平帯域において正確な補間を行い、補間後の画像の画質の向上を図る走査線補間回路が開示されている。その走査線補間回路は、水平方向の画素数を２倍化した後に、斜め方向の相関を利用した走査線補間を行い、あるいはその後、水平方向の画素数を１／２化することとしたので、より広い水平帯域において正確な補間を行うことができ、補間後の画像の画質の向上を図ることができる。
【００２０】
「画像処理標準テキストブック」には、３次畳み込み内挿法ように垂直方向に４画素の映像信号を使って高画質な映像を生成するような手法が開示されている。この手法は、比較的エッジ部分を保持しながら解像度変換処理を行うことができる。しかし、この手法は、垂直方向のみの補間を行う場合に、１次元的な処理を行い、斜め方向の補間処理を行わないため、斜め線の成分を持った映像信号を走査線変換する場合には、ジャギーが発生し、満足な画質を得ることができない場合がある。
【００２１】
【特許文献１】
特開平７−１３１６３４号公報
【特許文献２】
特開平４−３６４６８５号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８９８５０号公報
【特許文献４】
特開平８−３２９３９号公報
【非特許文献１】
「画像処理標準テキストブック」、（財）画像処理教育振興協会、ｐｐ２０８−２０９
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、走査線数が変換された映像の画質をより良好にする走査線変換装置、表示装置及び走査線変換方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、走査線数が変換された映像のジャギーをより軽減する走査線変換装置、表示装置及び走査線変換方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２４】
本発明による走査線変換装置（１）は、映像の走査線数を変換する走査線変換装置であり、映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させるラインメモリ部（５）と、映像信号（２４）および映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させた遅延映像信号（２６）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線から上下方向および斜め方向の相関を検出する相関検出部（６）と、相関検出部（６）の結果をもとに相関のある画素から生成された斜め補間信号（２８）を生成する斜め補間処理部（７）と、映像信号（２４）と遅延映像信号（２６）とを切り替えて出力する切換部（８）と、補間信号（２８）と切換部（８）から出力する切換映像信号（３０）とを混合して補間映像信号（３３）を生成する混合部（１０）と、映像信号（２４）の映像に対する走査線変換により生成される走査線の空間位置（ｓ）を生成する空間位置生成部（３）と、空間位置生成部（３）により生成された空間位置（ｓ）をもとに混合部（１０）が混合する混合比を決める混合比率生成部（４）とを設けている。
【００２５】
このような走査線変換装置（１）による走査線変換によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、生成される映像特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００２６】
切換部（８）は、空間位置生成部（３）により生成された空間位置（ｓ）をもとに切換映像信号（３０）を出力することが好ましい。
【００２７】
本発明による走査線変換装置（５１）は、映像の走査線数を変換する走査線変換装置であり、映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させる少なくとも１つ以上のラインメモリ部（５）と、映像信号（２４）および映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させた遅延映像信号（２６）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線の上下方向の画素の混合比を変える第１の混合部（５３）と、映像信号（２４）および遅延映像信号（２６）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線の上下方向および斜め方向の相関を検出する相関検出部（６）と、相関検出部（６）の結果をもとに相関のある画素から生成された斜め補間信号（２８）を生成する斜め補間処理部（７）と、第１の混合部（５３）により混合された信号（６４）と斜め補間処理部（７）によって生成された補間信号（２８）とを混合して補間映像信号（３３）を生成する第２の混合部（１０）と、映像信号（２４）の空間位置（ｓ）に対して走査線変換により生成される走査線の空間位置（ｓ）を生成する空間位置生成部（３）と、空間位置生成部（３）により生成された空間位置（ｓ）をもとに第１の混合部（５３）の混合比を決める混合比率生成部（５２）とを設けている。
【００２８】
このような走査線変換装置（５１）による走査線変換によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、生成される映像特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００２９】
第２の混合部（１０）は、空間位置生成部（３）で生成された空間位置（ｓ）をもとに決められる混合比率で混合することが好ましい。
【００３０】
本発明による走査線変換装置（７１）は、映像の走査線数を変換する走査線変換装置であり、映像信号（２４）を順次に一水平同期期間ずつ遅延させる少なくとも２つ以上のラインメモリ部（７３、７４、７５）と、映像信号（２４）およびラインメモリ部（７３、７４、７５）で遅延させた少なくとも２つ以上の遅延映像信号（２６）の走査線の上下方向の画素を混合する第１の混合部（７６）と、映像信号（２４）および遅延映像信号（２６）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線の上下方向および斜め方向の相関とともに上下方向の差分値を検出する相関検出部（６）と、相関検出部（６）の結果をもとに相関のある画素から生成された斜め補間信号（２８）を生成する斜め補間処理部（７）と、第１の混合部（７６）により混合された信号（９７）と斜め補間処理部（７）によって生成された補間信号（２８）とを混合して補間映像信号（３３）を生成する第２の混合部（１０）と、映像信号（２４）の空間位置（ｓ）に対して、走査線変換により生成される走査線の空間位置（ｓ）を生成する空間位置生成部（３）と、空間位置生成部（３）により生成された空間位置（ｓ）をもとに第１の混合部（７６）の混合比を決める混合比率生成部（７２）と、相関検出部（６）で求めた差分値の絶対値と所定の値との大小を判定するスレッショルド判定部と、スレッショルド判定部で得た判定結果をもとに第２の混合部（１０）の混合比を制御する混合比制御部とを設けている。
【００３１】
このような走査線変換装置（７１）による走査線変換によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、生成される映像特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００３２】
本発明による走査線変換装置（１）は、映像の走査線数を変換する走査線変換装置であり、補間したい垂直画素位置を中心とする垂直方向及び複数の斜め方向に位置する複数の隣接画素の相関を検出し、複数の隣接画素のうちの最も相関のある隣接画素を用いて、補間したい垂直画素位置の垂直画素を補間する斜め補間処理部（６、７）と、入力映像信号（２４）と斜め補間処理部（６、７）の出力信号（２８）とを混合して補間映像信号（３３）を生成する混合処理部（１０）とを備えている。
【００３３】
このような走査線変換装置（１）による走査線変換によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、生成される映像特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００３４】
斜め補間処理部（６、７）は、補間したい垂直画素位置を中心とする垂直方向及び複数の斜め方向に位置する隣接画素のうち、最も相関の強い方向の画素を用いて、その垂直画素位置の垂直画素を補間することが好ましい。
【００３５】
本発明による表示装置は、本発明による走査線変換装置（１）（５１）（７１）と、補間映像信号（３３）（６５）（９８）が示す映像を表示する表示装置本体（２）とを備えていることが好ましい。
【００３６】
本発明による走査線変換方法は、映像の走査線数を変換する方法であり、映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させるラインメモリステップと、映像信号（２４）および映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させた遅延映像信号（２６）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線から上下方向および斜め方向の相関を検出する相関検出ステップと、その相関検出ステップの結果をもとに相関のある画素から生成された斜め補間信号（２８）を生成する斜め補間処理ステップと、映像信号（２４）と遅延映像信号（２６）とを切り替えて切換映像信号（３０）として出力する切換ステップと、補間信号（２８）と切換映像信号（３０）とを所定の混合比で混合して補間映像信号（３３）を生成する混合ステップと、映像信号（２４）の空間位置（ｓ）に対して走査線変換により生成される走査線の空間位置（ｓ）を生成する空間位置（ｓ）生成ステップと、空間位置（ｓ）をもとに混合比を決める混合比率生成ステップとを備えている。
【００３７】
このような走査線変換方法によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００３８】
切換映像信号（３０）は、空間位置（ｓ）をもとに映像信号（２４）と遅延映像信号（２６）とのうちのから一方が選択されて生成されることが好ましい。
【００３９】
本発明による走査線変換方法は、映像の走査線数を変換する方法であり、映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させる少なくとも１つ以上のラインメモリステップと、映像信号（２４）および映像信号（２４）を一水平同期期間遅延させた遅延映像信号（２６）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線の上下方向の画素を第１の混合比で混合する第１の混合ステップと、映像信号（２４）および遅延映像信号（２６）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線の上下方向および斜め方向の相関を検出する相関検出ステップと、相関検出ステップの結果をもとに相関のある画素から生成された斜め補間信号（２８）を生成する斜め補間処理ステップと、第１の混合ステップで混合された信号（６４）と補間信号（２８）とを第２の混合比で混合して補間映像信号（６５）を生成する第２の混合ステップと、映像信号（２４）の空間位置（ｓ）に対して走査線変換により生成される走査線の空間位置（ｓ）を生成する空間位置生成ステップと、空間位置（ｓ）をもとに第１の混合比を決める混合比率生成ステップとを設けている。
【００４０】
このような走査線変換方法によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００４１】
第２の混合比は、空間位置（ｓ）をもとに決められることが好ましい。
【００４２】
本発明による走査線変換方法は、映像の走査線数を変換する方法であり、映像信号（２４）を順次に一水平同期期間ずつ遅延させる少なくとも２つ以上のラインメモリステップと、
映像信号（２４）およびラインメモリで遅延させた少なくとも２つ以上の遅延映像信号（９３、９４、９５）の走査線の上下方向の画素を第１の混合比で混合する第１の混合ステップと、映像信号（２４）および遅延映像信号（９３、９４、９５）がそれぞれ示す少なくとも２つ以上の走査線の上下方向および斜め方向の相関とともに上下方向の差分値を検出する相関検出ステップと、その相関検出ステップの結果をもとに相関のある画素を示す補間信号（２８）を生成する斜め補間処理ステップと、第１の混合ステップで混合された信号（９７）と補間信号（２８）とを第２の混合比で混合して補間映像信号（９８）を生成する第２の混合ステップと、映像信号（２４）の空間位置（ｓ）に対して、走査線変換により生成される走査線の空間位置（ｓ）を生成する空間位置（ｓ）生成ステップと、空間位置（ｓ）をもとに第１の混合比を決める混合比率生成ステップと、差分値の絶対値と所定の値との大小を判定するスレッショルド判定ステップと、スレッショルド判定ステップで得た判定結果をもとに第２の混合比を制御する混合比制御ステップとを設けている。
【００４３】
このような走査線変換方法によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００４４】
本発明による走査線変換装置（１）（５１）（７１）は、複数の走査線から形成される映像上の位置であり、表示面を形成する表示画素に対応する空間位置（ｓ）を算出する空間位置生成部（３）と、複数の走査線のうちの空間位置（ｓ）を挟んで隣り合う２つの走査線に基づいて斜め補間画素を生成する斜め補間処理部（６、７）と、複数の走査線を形成する画素のうちの空間位置（ｓ）の複数の走査線が並ぶ方向に配置される垂直画素に基づいて、垂直補間画素を生成する垂直補間処理部（８）（５３）（７６）と、垂直補間画素と斜め補間画素とに基づいて表示画素に表示される補間画素を生成する混合部（１０）とを備えている。
【００４５】
このような走査線変換装置（１）（５１）（７１）による走査線変換によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、生成された映像の画質が良好であり、特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。このような走査線変換装置（１）（５１）（７１）は、さらに、走査線数を２倍以外に変換するときにも、生成された映像の画質をより良好にすることができる。
【００４６】
垂直補間画素は、垂直画素のうちの空間位置（ｓ）に最も近い１つの画素であることが好ましい。
【００４７】
垂直画素は、２つの走査線にそれぞれ属する２つの画素である。このとき、垂直補間画素は、２つの画素がそれぞれ示す色を空間位置（ｓ）に基づいて加重平均した色を示すことが好ましい。
【００４８】
垂直画素は、４つ以上の画素である。このとき、垂直補間画素は、４つ以上の画素がそれぞれ示す色を空間位置（ｓ）に基づいて加重平均した色を示すことが好ましい。
【００４９】
補間画素は、２つの走査線に属する画素のうちの空間位置（ｓ）の方向に配置される２画素がそれぞれ示す２色の差が所定の値より大きいときに、斜め補間画素と一致することが好ましい。
【００５０】
本発明による表示装置は、走査線変換装置（１）（５１）（７１）と、補間画素から形成される映像を表示する表示装置本体（２）とを備えていることが好ましい。このような表示装置によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成する走査線変換より、表示される映像の画質が良好であり、特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明による走査線変換装置の実施の形態を説明する。その走査線変換装置１は、図１に示されているように、表示装置に適用されている。その表示装置は、走査線変換装置１と表示装置本体２とを備えている。走査線変換装置１は、空間位置生成部３と乗算係数生成部４とラインメモリ部５と相関検出部６と斜め補間処理部７と切換部８と遅延回路９と混合部１０とを備えている。走査線変換装置１は、さらに、拡大率設定値入力端子１１と水平信号入力端子１２と垂直信号入力端子１３と映像信号入力端子１４とを備えている。
【００５２】
拡大率設定値入力端子１１と水平信号入力端子１２と垂直信号入力端子１３とは、空間位置生成部３に接続されている。映像信号入力端子１４は、ラインメモリ部５と相関検出部６と斜め補間処理部７と切換部８とに接続されている。空間位置生成部３は、切換部８と乗算係数生成部４とに接続されている。乗算係数生成部４は、混合部１０に接続されている。ラインメモリ部５は、相関検出部６と斜め補間処理部７と切換部８とに接続されている。相関検出部６は、斜め補間処理部７に接続されている。斜め補間処理部７は、混合部１０に接続されている。切換部８は、遅延回路９に接続されている。遅延回路９は、混合部１０に接続されている。混合部１０は、表示装置本体２に接続されている。
【００５３】
拡大率設定値入力端子１１には、拡大率設定信号２１が入力される。水平信号入力端子１２には、水平同期信号２２が入力される。垂直信号入力端子１３には、垂直同期信号２３が入力される。映像信号入力端子１４には、映像信号２４が入力される。映像信号２４は、動画または静止画を示している。その動画または静止画を構成する１つの画面、すなわち、１フィールドは、それぞれ、水平方向に平行であるｌ個（ｌ＝２，３，４，…）の走査線が垂直方向に並べられて形成されている。その走査線は、複数の画素が水平方向に並べられて形成されている。その画素は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色が混合して生成され、その３色の色の濃さをそれぞれ示す３つの濃度値から表現されている。すなわち、その映像は、合同である複数の画素が水平方向と垂直方向とに格子状に配置されて形成されている。このため、映像信号２４は、複数の映像を次々に伝送し、各映像を示す複数の走査線を上側から下側に順番に次々に伝送している。
【００５４】
水平同期信号２２は、映像信号２４が示す走査線が他の走査線に変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、水平同期信号２２は、映像信号２４により１つの走査線が伝送される一水平同期毎に立ち下がりを形成している。垂直入力信号２３は、映像信号２４が示す映像が他の次のフィールドに変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、垂直同期信号２３は、１フィールド毎に立ち下がりを形成している。
【００５５】
拡大率設定信号２１は、拡大率設定値を示している。その拡大率設定値は、走査線数ｌの映像を走査線数ｍ（ｍ＝２，３，４，…；ｍ≠ｌ）の表示面に表示するときに、走査線数ｌを走査線数ｍで割った商を示している。すなわち、拡大値設定値は、映像信号２４が示す映像の走査線の間隔を１としたときに、走査線数ｍの映像の走査線の間隔である空間距離を示している。
【００５６】
空間位置生成部３は、拡大率設定信号２１と水平同期信号２２と垂直入力信号２３とに基づいて、空間位置信号２５を生成して、空間位置信号２４を乗算係数生成部４と切換部８とに出力する。空間位置信号２５は、走査線数ｍの映像の各走査線の表示面の上端からの距離である空間位置を示している。
【００５７】
ラインメモリ部５は、映像信号２４を一水平同期期間だけ遅延した遅延映像信号２６を生成する。すなわち、遅延映像信号２６は、映像信号２４が示す走査線の上側に隣り合う走査線を示している。ラインメモリ部５は、さらに、遅延映像信号２６を相関検出部６と斜め補間処理部７と切換部８とに出力する。すなわち、相関検出部６と斜め補間処理部７と切換部８とは、映像信号入力端子１４とラインメモリ部５とから垂直方向に隣接する２つ走査線が同時に入力される。
【００５８】
相関検出部６は、映像信号２４と遅延映像信号２６とに基づいて相関信号２７を生成して、相関信号２７を斜め補間処理部７に出力する。相関信号２７は、映像信号２４が示す映像の隣接する２つ走査線の中間に配置される仮想の斜め補間走査線に属する各画素を挟む２画素の対のうち２画素の色の差が最も小さい画素対を示し、その色の差を示している。
【００５９】
斜め補間処理部７は、映像信号２４と遅延映像信号２６と相関信号２７とに基づいて斜め補間映像信号２８を生成して、斜め補間映像信号２８を混合部１０に出力する。斜め補間映像信号２８は、隣接する２つ走査線の中間に配置される斜め補間走査線を示している。その斜め補間走査線に属する各画素は、相関信号２７が示す画素対に基づいて作成され、その画素対が示す色に同一である色または類似する色を示している。
【００６０】
切換部８は、空間位置信号２５とに基づいて、映像信号２４と遅延映像信号２６とのうちの一方を垂直補間映像信号２９として遅延回路９に出力する。すなわち、垂直補間映像信号２９は、映像信号２４が示す走査線を示し、または、遅延映像信号２６が示す走査線を示している。
【００６１】
遅延回路９は、垂直補間映像信号２９を遅延させた垂直補間映像信号３０を生成して、垂直補間映像信号３０を混合部１０に出力する。すなわち、垂直補間映像信号３０は、垂直補間映像信号２９と同様の内容を示している。遅延回路により垂直補間映像信号２９が垂直補間映像信号３０に遅延させられる遅延量は、斜め補間処理部７により映像信号２４と遅延映像信号２６と相関信号２７とに基づいて斜め補間映像信号２８が生成するときに生じる遅延量と等しい。このため、混合部１０には、斜め補間処理部７と遅延回路９とから対応する２つ走査線が同時に入力される。
【００６２】
乗算係数生成部４は、空間位置信号２５に基づいて乗算係数信号３２を生成して、乗算係数信号３２を混合部１０に出力する。その乗算係数信号は、２つの乗算係数を示している。その乗算係数は、補間される走査線の空間位置に基づいて算出され、その補間される走査線を生成するときに用いられる。
【００６３】
混合部１０は、乗算器１５と乗算器１６と加算器１７とを備えている。乗算係数生成部４は、乗算器１５と乗算器１６とに接続されている。斜め補間処置部７は、乗算器１６に接続されている。遅延回路９は、乗算器１５に接続されている。乗算器１５は、加算器１７に接続されている。乗算器１６は、加算器１７に接続されている。加算器１７は、表示装置本体２に接続されている。
【００６４】
乗算器１５は、垂直補間映像信号３０が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号３２が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１７に出力する。乗算器１６は、垂直補間映像信号３０が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号３２が示す他の１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１７に出力する。加算器１７は、乗算器１５から入力される値と乗算器１６から入力される値とを加算した値を生成し、その加算した値の列から生成される補間走査線を示す補間映像信号３３を表示装置本体２に出力する。
【００６５】
表示装置本体２は、走査線数ｍの表示面から形成されている。表示装置本体２は、補間映像信号３３が示す走査線をその表示面に表示することにより、映像信号２４が示す映像をその表示面に表示する。
【００６６】
図２は、空間位置生成部３を詳細に示している。空間位置生成部３は、立ち下がりエッジ検出部２１と立ち下がりエッジ検出部２２とラッチ部２３と加算器２４とを備えている。拡大率設定値入力端子１１は、加算器２４に接続されている。水平信号入力端子１２は、立ち下がりエッジ検出部２１に接続されている。垂直信号入力端子１３は、立ち下がりエッジ検出部２２に接続されている。立ち下がりエッジ検出部２１は、ラッチ部２３に接続されている。立ち下がりエッジ検出部２２は、ラッチ部２３に接続されている。加算器２４は、ラッチ部２３に接続されている。ラッチ部２３は、切換部８と乗算係数生成部４とに接続され、加算器２４に接続されている。
【００６７】
立ち下がりエッジ検出部２１は、水平同期信号２２の立ち下がるタイミングを検出し、そのタイミングを示す信号をラッチ部２３に出力する。立ち下がりエッジ検出部２２は、垂直同期信号２３の立ち下がるタイミングを検出し、そのタイミングを示す信号をラッチ部２３に出力する。ラッチ部２３は、加算器２４から入力される値を保持し、水平同期信号２２の立ち下がる前に保持している値を示す空間位置信号２５を加算器２４と切換部８と乗算係数生成部４とに出力する。ラッチ部２３は、さらに、垂直同期信号２３の立ち下がると、保持している値をリセットして初期値０を保持する。加算器２４は、拡大率設定値とラッチ部２３から入力される値とを加算した値を示す信号をラッチ部２３に出力する。
【００６８】
本発明による走査線変換方法の実施の形態は、走査線数ｎの映像を走査線数ｍの映像に変換する方法であり、走査線変換装置１により実行される。本発明による走査線変換方法は、補間走査線の空間位置を算出するステップと、斜め補間走査線を生成するステップと、垂直補間走査線を生成するステップと、補間走査線を生成するステップとを備えている。
【００６９】
補間走査線の空間位置を算出するステップは、空間位置生成部３により実行される。補間走査線の空間位置を算出するステップでは、映像信号２４が示す映像と補間走査線から形成される映像とを大きさを揃えて重ねたときに、補間走査線の各々が映像信号２４が示す映像のどの位置に配置されるかを算出している。
【００７０】
図３は、映像信号２４が示す映像の走査線の各々の空間位置を示している。映像信号２４が示す映像の隣り合う２走査線の間隔が１であるときに、０ライン目の走査線の空間位置は、０である。１ライン目の走査線の空間位置は、１である。２ライン目の走査線の空間位置は、２である。３ライン目の走査線の空間位置は、３である。ｊライン目（ｊ＝０，１，２，３，…，ｌ−１）の走査線の空間位置は、ｊである。（ｊ＋１）ライン目の走査線の空間位置は、（ｊ＋１）である。
【００７１】
図３は、さらに、補間走査線の各々の空間位置を示している。補間走査線から形成される映像を映像信号２４が示す映像に大きさを揃えて重ねたときに、すなわち、走査線の間隔がｉである映像を走査線の間隔が１である映像に大きさを揃えて重ねたときに、０ライン目の補間走査線の空間位置は、０である。１ライン目の補間走査線の空間位置は、ｉである。２ライン目の補間走査線の空間位置は、（２×ｉ）である。ｔライン目の補間走査線の空間位置ｓは、空間距離ｉを用いて、次式：
ｓ＝ｔ×ｉ
により表現される。このとき、空間位置ｓの補間走査線は、空間位置ｓの整数部分が整数ｊであるときに、ｊライン目の走査線と（ｊ＋１）ライン目の走査線との間に配置されている。すなわち、空間位置ｓの補間走査線の画素ｄの位置は、ｊライン目の走査線の画素ａと（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素ｂとの間に配置されている。
【００７２】
斜め補間走査線を生成するステップは、相関検出部６と斜め補間処理部７とにより実行される。斜め補間走査線を生成するステップでは、斜め補間処理により、映像信号２４が示す映像を形成する走査線のうちの隣り合う２走査線に基づいてその２走査線の中間に仮想の斜め補間走査線を生成する。
【００７３】
図４は、その隣り合う２走査線と斜め補間走査線とを示している。その隣り合う２走査線は、ｊライン目の走査線と、（ｊ＋１）ライン目の走査線とから形成されている。斜め補間走査線は、ｊライン目の走査線と、（ｊ＋１）ライン目の走査線との中間に配置されている。ｊライン目の走査線、（ｊ＋１）ライン目の走査線および斜め補間走査線は、それぞれ同数の画素から形成されている。斜め補間走査線の先頭からｎ番目（ｎ＝１，２，３，４，…）の画素は、ｊライン目の走査線の先頭からｎ番目の画素と垂直方向に同位置に配置され、（ｊ＋１）ライン目の走査線の先頭からｎ番目の画素と垂直方向に同位置に配置されている。すなわち、斜め補間走査線のｎ番目の画素、ｊライン目の走査線のｎ番目の画素および（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素は、それぞれ、映像の左端から等距離である位置に配置されている。
【００７４】
斜め補間走査線のｎ番目の画素は、ｊライン目の走査線の（ｎ−ｘ）番目（ｘは、整数）の画素と（ｊ＋１）ライン目の走査線の（ｎ＋ｘ）番目の画素とからなる複数の画素対に基づいて生成される。その画素対の２画素を結ぶ線分は、斜め補間走査線のｎ番目の画素を中点としている。すなわち、相関検出部６は、その画素対のうちの差分値が最も小さい高相関画素対を検索し、斜め補間処理部７は、その高相関画素対を形成する２画素の中間のレベルを斜め補間走査線のｎ番目の画素とする。
【００７５】
相関検出部６は、たとえば、ｊライン目の走査線のｎ番目の画素がレベルａ（ｎ）と（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素がレベルｂ（ｎ）とを用いて、次式群：…，ａ（ｎ−２）−ｂ（ｎ＋２），ａ（ｎ−１）−ｂ（ｎ＋１），ａ（ｎ）−ｂ（ｎ），ａ（ｎ＋１）−ｂ（ｎ−１），ａ（ｎ＋２）−ｂ（ｎ−２），…により示される複数の差分値を算出する。相関検出部６は、次いで、その複数の差分値のうちの最小値を構成する高相関画素対を検索する。斜め補間処理部７は、高相関画素対の２画素の平均値を斜め補間走査線のｎ番目の画素がレベルｃ（ｎ）としている。相関検出部６と斜め補間処理部７とは、このようにして、斜め補間走査線のすべての画素を算出し、さらに、映像信号２４が示す映像のすべての隣り合う２走査線に関してそれぞれ斜め補間走査線を生成する。このような斜め補間処理は、周知の技術であり、たとえば、特開平４−３６４６８５号公報に開示されている。
【００７６】
垂直補間走査線を生成するステップは、切換部８により実行される。その垂直補間走査線は、映像信号２４が示す映像と補間走査線の空間位置ｓとに基づいて算出される。すなわち、切換部８は、空間位置ｓの整数部分がｊであり、空間位置ｓの小数部分ｋが１／２以下であるときに、映像信号２４が示す映像のｊライン目の走査線を垂直補間走査線として出力する。切換部８は、さらに、空間位置ｓの整数部分がｊであり、空間位置ｓの小数部分ｋが１／２より大きいときに、映像信号２４が示す映像の（ｊ＋１）ライン目の走査線を垂直補間走査線として出力する。すなわち、その垂直補間走査線の画素は、その画素と垂直方向に同位置のｊライン目の走査線の画素に一致し、または、その画素と垂直方向に同位置の（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素に一致している。
【００７７】
補間走査線を生成するステップは、乗算係数生成部４と混合部１０とにより実行される。乗算係数生成部４は、補間走査線を生成するステップで、補間走査線の空間位置ｓに基づいて２つの乗算係数を算出する。混合部１０は、補間走査線を生成するステップで、その乗算係数と斜め補間走査線と垂直補間走査線とに基づいて補間走査線を算出する。
【００７８】
図５は、補間走査線の空間位置ｓの小数部分ｋが１／２以下であるときに生成される補間走査線の画素を示している。その補間走査線は、補間走査線の空間位置ｓの整数部分ｊを用いて、映像信号２４が示す映像のｊライン目の走査線と（ｊ＋１）ライン目の走査線の間に配置され、ｊライン目の走査線から小数部分ｋだけ離れた位置に配置されている。このとき、その補間走査線の画素のレベルｄは、ｊライン目の走査線の画素のレベルａと斜め補間走査線の画素のレベルｃとを用いて、次式：
ｄ＝ａ×２×（１／２−ｋ）＋ｃ×２×ｋ
により算出される。
【００７９】
図６は、補間走査線の空間位置ｓの小数部分ｋが１／２より大きいときに生成される補間走査線の画素を示している。その補間走査線は、補間走査線の空間位置ｓの整数部分ｊを用いて、映像信号２４が示す映像のｊライン目の走査線と（ｊ＋１）ライン目の走査線の間に配置され、ｊライン目の走査線から小数部分ｋだけ離れた位置に配置されている。このとき、その補間走査線の画素のレベルｄは、ｊライン目の走査線の画素のレベルａと斜め補間走査線の画素のレベルｃとを用いて、次式：
ｄ＝ｂ×２×（ｋ−１／２）＋ｃ×２×（１−ｋ）
により算出される。
【００８０】
なお、このような走査線変換方法は、コンピュータによりコンピュータプログラムを用いて実行されることもできる。
【００８１】
このような走査線変換方法によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成することより、生成される映像の画質が良好であり、特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【００８２】
図７は、本発明による走査線変換装置の実施の他の形態を示している。その走査線変換装置５１は、表示装置に適用されている。その表示装置は、走査線変換装置５１と表示装置本体２とを備えている。走査線変換装置５１は、空間位置生成部３と乗算係数生成部５２とラインメモリ部５と相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部５３と遅延回路９と混合部１０とを備えている。走査線変換装置５１は、さらに、拡大率設定値入力端子１１と水平信号入力端子１２と垂直信号入力端子１３と映像信号入力端子１４とを備えている。
【００８３】
拡大率設定値入力端子１１と水平信号入力端子１２と垂直信号入力端子１３とは、空間位置生成部３に接続されている。映像信号入力端子１４は、ラインメモリ部５と相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部５３とに接続されている。空間位置生成部３は、垂直補間処理部５３と乗算係数生成部５２とに接続されている。乗算係数生成部５２は、混合部１０に接続されている。ラインメモリ部５は、相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部５３とに接続されている。相関検出部６は、斜め補間処理部７に接続されている。斜め補間処理部７は、混合部１０に接続されている。垂直補間処理部５３は、遅延回路９に接続されている。遅延回路９は、混合部１０に接続されている。混合部１０は、表示装置本体２に接続されている。
【００８４】
拡大率設定値入力端子１１には、拡大率設定信号２１が入力される。水平信号入力端子１２には、水平同期信号２２が入力される。垂直信号入力端子１３には、垂直同期信号２３が入力される。映像信号入力端子１４には、映像信号２４が入力される。映像信号２４は、動画または静止画を示している。その動画または静止画を構成する１つの画面、すなわち、１フィールドは、それぞれ、水平方向に平行であるｌ個の走査線が垂直方向に並べられて形成されている。その走査線は、複数の画素が水平方向に並べられて形成されている。その画素は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色が混合して生成され、その３色の色の濃さをそれぞれ示す３つの濃度値から表現されている。すなわち、その映像は、合同である複数の画素が水平方向と垂直方向とに格子状に配置されて形成されている。このため、映像信号２４は、複数の映像を次々に伝送し、各映像を示す複数の走査線を上側から下側に順番に次々に伝送している。
【００８５】
水平同期信号２２は、映像信号２４が示す走査線が他の走査線に変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、水平同期信号２２は、映像信号２４により１つの走査線が伝送される一水平同期毎に立ち下がりを形成している。垂直入力信号２３は、映像信号２４が示す映像が次のフィールドに変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、垂直同期信号２３は、１フィールド毎に立ち下がりを形成している。
【００８６】
拡大率設定信号２１は、拡大率設定値を示している。その拡大率設定値は、走査線数ｌの映像を走査線数ｍの表示面に表示するときに、走査線数ｌを走査線数ｍで割った商を示している。すなわち、拡大値設定値は、映像信号２４が示す映像の走査線の間隔を１としたときに、走査線数ｍの映像の走査線の間隔である空間距離を示している。
【００８７】
空間位置生成部３は、拡大率設定信号２１と水平同期信号２２と垂直入力信号２３とに基づいて、空間位置信号２５を生成して、空間位置信号２４を乗算係数生成部５２と垂直補間処理部５３とに出力する。空間位置信号２５は、走査線数ｍの映像の各走査線の表示面の上端からの距離である空間位置を示している。
【００８８】
ラインメモリ部５は、映像信号２４を一水平同期期間だけ遅延した遅延映像信号２６を生成する。すなわち、遅延映像信号２６は、映像信号２４が示す走査線の上側に隣り合う走査線を示している。ラインメモリ部５は、さらに、遅延映像信号２６を相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部５３とに出力する。すなわち、相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部５３とは、映像信号入力端子１４とラインメモリ部５とから垂直方向に隣接する２つ走査線が同時に入力される。
【００８９】
相関検出部６は、映像信号２４と遅延映像信号２６とに基づいて相関信号２７を生成して、相関信号２７を斜め補間処理部７に出力する。相関信号２７は、映像信号２４が示す映像の隣接する２つ走査線の中間に配置される仮想の斜め補間走査線に属する各画素を挟む２画素の対のうち２画素の色の差が最も小さい画素対を示し、その色の差を示している。
【００９０】
斜め補間処理部７は、映像信号２４と遅延映像信号２６と相関信号２７とに基づいて斜め補間映像信号２８を生成して、斜め補間映像信号２８を混合部１０に出力する。斜め補間映像信号２８は、隣接する２つ走査線の中間に配置される斜め補間走査線を示している。その斜め補間走査線に属する各画素は、相関信号２７が示す画素対に基づいて作成され、その画素対が示す色に同一である色または類似する色を示している。
【００９１】
乗算係数生成部５２は、空間位置信号２５に基づいて乗算係数信号６１を生成して、乗算係数信号６１を垂直補間処理部５３に出力する。その乗算係数信号は、２つの乗算係数を示している。乗算係数生成部５２は、さらに、空間位置信号２５に基づいて乗算係数信号６２を生成して、乗算係数信号６２を混合部１０に出力する。その乗算係数信号は、２つの乗算係数を示している。
【００９２】
垂直補間処理部５３は、乗算器５４と乗算器５５と加算器５６とを備えている。乗算係数生成部５２は、乗算器５４と乗算器５５とに接続されている。映像信号入力端子１４は、乗算器５４に接続されている。ラインメモリ部５は、乗算器５５に接続されている。乗算器５４は、加算器５６に接続されている。乗算器５５は、加算器５６に接続されている。加算器５６は、遅延回路９に接続されている。
【００９３】
乗算器５４は、映像信号２４が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号６１が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器５６に出力する。乗算器１６は、遅延映像信号２６が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号６１が示す他の１つの乗算係数とを乗算した値を加算器５６に出力する。加算器５６は、乗算器５４から入力される値と乗算器５５から入力される値とを加算した値を生成し、その加算した値の列から生成される垂直補間走査線を示す垂直補間映像信号６３を遅延回路９に出力する。
【００９４】
遅延回路９は、垂直補間映像信号６３を遅延させた垂直補間映像信号６４を生成して、垂直補間映像信号６４を混合部１０に出力する。すなわち、垂直補間映像信号６４は、垂直補間映像信号６３と同様の内容を示している。遅延回路により垂直補間映像信号６３が垂直補間映像信号６４に遅延させられる遅延量は、斜め補間処理部７により映像信号２４と遅延映像信号２６と相関信号２７とに基づいて斜め補間映像信号２８が生成するときに生じる遅延量と等しい。このため、混合部１０には、斜め補間処理部７と遅延回路９とから対応する２つ走査線が同時に入力される。
【００９５】
混合部１０は、乗算器１５と乗算器１６と加算器１７とを備えている。乗算係数生成部５２は、乗算器１５と乗算器１６とに接続されている。斜め補間処置部７は、乗算器１６に接続されている。遅延回路９は、乗算器１５に接続されている。乗算器１５は、加算器１７に接続されている。乗算器１６は、加算器１７に接続されている。加算器１７は、表示装置本体２に接続されている。
【００９６】
乗算器１５は、垂直補間映像信号６４が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号６２が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１７に出力する。乗算器１６は、垂直補間映像信号６４が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号６２が示す他の１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１７に出力する。加算器１７は、乗算器１５から入力される値と乗算器１６から入力される値とを加算した値を生成し、その加算した値の列から生成される補間走査線を示す補間映像信号６５を表示装置本体２に出力する。
【００９７】
表示装置本体２は、走査線数ｍの表示面から形成されている。表示装置本体２は、補間映像信号６５が示す走査線をその表示面に表示することにより、映像信号２４が示す映像をその表示面に表示する。
【００９８】
本発明による走査線変換方法の実施の他の形態は、走査線変換装置５１により実行される。その走査線変換方法は、既述の実施の形態と同様に、補間走査線の空間位置を算出するステップと、斜め補間走査線を生成するステップと、垂直補間走査線を生成するステップと、補間走査線を生成するステップとを備えている。補間走査線の空間位置を算出するステップと斜め補間走査線を生成するステップとは、既述の実施の形態と同様にして実行される。
【００９９】
垂直補間走査線を生成するステップは、乗算係数生成部５２と垂直補間処理部５３とにより実行される。乗算係数生成部５２は、垂直補間走査線を生成するステップで、補間走査線の空間位置ｓに基づいて２つの乗算係数を算出する。垂直補間処理部５３は、垂直補間走査線を生成するステップで、その乗算係数と映像信号２４が示す走査線とに基づいて垂直補間走査線を算出する。すなわち、その垂直補間走査線の画素は、その画素と垂直方向に同位置のｊライン目の走査線の画素と（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素とを垂直補間走査線の空間位置ｓに基づいて内挿して算出される。
【０１００】
補間走査線を生成するステップは、乗算係数生成部５２と混合部１０とにより実行される。乗算係数生成部５２は、補間走査線を生成するステップで、補間走査線の空間位置ｓに基づいて２つの乗算係数を算出する。混合部１０は、補間走査線を生成するステップで、その乗算係数と斜め補間走査線と垂直補間走査線とに基づいて補間走査線を算出する。すなわち、その補間走査線の画素は、その画素と垂直方向に同位置の垂直補間走査線の画素と斜め補間走査線の画素とを適当に加重平均して算出される。
【０１０１】
なお、垂直補間走査線を生成するステップと補間走査線を生成するステップとでは、他の計算方法を用いることもできる。たとえば、空間位置ｓの小数部分ｋが１／２以下である補間走査線の画素のレベルｄが、ｊライン目の走査線の画素のレベルａと（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素のレベルｂと斜め補間走査線の画素のレベルｃと適当な有理数Ｚ（０≦Ｚ≦１）とを用いて、次式：
d={a×(1-k)+b×k}×Z+{a×(1-2×k)+c×2×k}×(1-Z)
により表現され、空間位置ｓの小数部分ｋが１／２より大きい補間走査線の画素のレベルｄが次式：
d={a×(1-k)+b×k}×Z+{b×(2×k-1)+c×2×(k-1)}×(1-Z)
により表現されるように、その補間走査線を生成することもできる。このとき、空間距離ｓの小数部分ｋが１／２に近いほど有理数Ｚの値を小さくし、小数部分ｋが０や１に近いほどの値を大きくすることにより、斜め補間走査線の影響を制御することもできる。
【０１０２】
このような走査線変換方法によれば、表示される画素をその画素の垂直方向に位置する画素に基づいて生成することより、生成される映像の画質が良好であり、特に、斜め線のジャギーを軽減することができる。
【０１０３】
図８は、本発明による走査線変換装置の実施のさらに他の形態を示している。その走査線変換装置５１は、表示装置に適用されている。その表示装置は、走査線変換装置７１と表示装置本体２とを備えている。走査線変換装置７１は、空間位置生成部３と乗算係数生成部７２とラインメモリ部７３とラインメモリ部７４とラインメモリ部７５とと相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部７６と遅延回路９と混合部１０とを備えている。走査線変換装置７１は、さらに、拡大率設定値入力端子１１と水平信号入力端子１２と垂直信号入力端子１３と映像信号入力端子１４とを備えている。
【０１０４】
拡大率設定値入力端子１１と水平信号入力端子１２と垂直信号入力端子１３とは、空間位置生成部３に接続されている。映像信号入力端子１４は、ラインメモリ部７３とラインメモリ部７４とラインメモリ部７５とと相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部７６とに接続されている。空間位置生成部３は、垂直補間処理部７６と乗算係数生成部７２とに接続されている。乗算係数生成部７２は、混合部１０に接続されている。ラインメモリ部７３とラインメモリ部７４とラインメモリ部７５とは、相関検出部６と斜め補間処理部７と垂直補間処理部７６とに接続されている。相関検出部６は、斜め補間処理部７に接続されている。斜め補間処理部７は、混合部１０に接続されている。垂直補間処理部７６は、遅延回路９に接続されている。遅延回路９は、混合部１０に接続されている。混合部１０は、表示装置本体２に接続されている。
【０１０５】
拡大率設定値入力端子１１には、拡大率設定信号２１が入力される。水平信号入力端子１２には、水平同期信号２２が入力される。垂直信号入力端子１３には、垂直同期信号２３が入力される。映像信号入力端子１４には、映像信号２４が入力される。映像信号２４は、動画または静止画を示している。その動画または静止画を構成する一つの画面、すなわち、一フィールドは、それぞれ、水平方向に平行であるｌ個の走査線が垂直方向に並べられて形成されている。その走査線は、複数の画素が水平方向に並べられて形成されている。その画素は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色が混合して生成され、その３色の色の濃さをそれぞれ示す３つの濃度値から表現されている。すなわち、その映像は、合同である複数の画素が水平方向と垂直方向とに格子状に配置されて形成されている。このため、映像信号２４は、複数の映像を次々に伝送し、各映像を示す複数の走査線を上側から下側に順番に次々に伝送している。
【０１０６】
水平同期信号２２は、映像信号２４が示す走査線が他の走査線に変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、水平同期信号２２は、映像信号２４により１つの走査線が伝送される一水平同期毎に立ち下がりを形成している。垂直入力信号２３は、映像信号２４が示す映像が次のフィールドに変わるタイミングを立ち下がりにより示している。すなわち、垂直同期信号２３は、１フィールド毎に立ち下がりを形成している。
【０１０７】
拡大率設定信号２１は、拡大率設定値を示している。その拡大率設定値は、走査線数ｌの映像を走査線数ｍの表示面に表示するときに、走査線数ｌを走査線数ｍで割った商を示している。すなわち、拡大値設定値は、映像信号２４が示す映像の走査線の間隔を１としたときに、走査線数ｍの映像の走査線の間隔である空間距離を示している。
【０１０８】
空間位置生成部３は、拡大率設定信号２１と水平同期信号２２と垂直入力信号２３とに基づいて、空間位置信号２５を生成して、空間位置信号２４を乗算係数生成部７２と垂直補間処理部７６とに出力する。空間位置信号２５は、走査線数ｍの映像の各走査線の表示面の上端からの距離である空間位置を示している。
【０１０９】
ラインメモリ部７３は、映像信号２４を一水平同期期間だけ遅延した遅延映像信号９３を生成する。すなわち、遅延映像信号９３は、映像信号２４が示す走査線の上側に隣り合う走査線を示している。ラインメモリ部７３は、さらに、遅延映像信号９３をラインメモリ部７４と垂直補間処理部７６と相関検出部６と斜め補間処理部７とに出力する。ラインメモリ部７４は、遅延映像信号９３を一水平同期期間だけ遅延した遅延映像信号９４を生成する。すなわち、遅延映像信号９４は、遅延映像信号９３が示す走査線の上側に隣り合う走査線を示している。ラインメモリ部７４は、さらに、遅延映像信号９４をラインメモリ部７５と垂直補間処理部７６と相関検出部６と斜め補間処理部７とに出力する。ラインメモリ部７５は、遅延映像信号９４を一水平同期期間だけ遅延した遅延映像信号９５を生成する。すなわち、遅延映像信号９５は、遅延映像信号９４が示す走査線の上側に隣り合う走査線を示している。ラインメモリ部７５は、さらに、遅延映像信号９５を垂直補間処理部７６とに出力する。
【０１１０】
すなわち、垂直補間処理部７６は、映像信号入力端子１４とラインメモリ部７３とラインメモリ部７４とラインメモリ部７５ととから垂直方向に隣接する４つ走査線が同時に入力される。相関検出部６と斜め補間処理部７とは、ラインメモリ部７３とラインメモリ部７４とから垂直方向に隣接する２つ走査線が同時に入力される。
【０１１１】
相関検出部６は、遅延映像信号９３と遅延映像信号９４とに基づいて相関信号２７を生成して、相関信号２７を斜め補間処理部７に出力する。相関信号２７は、映像信号２４が示す映像の隣接する２つ走査線の中間に配置される仮想の斜め補間走査線に属する各画素を挟む２画素の対のうち２画素の色の差が最も小さい画素対を示し、その色の差を示している。
【０１１２】
斜め補間処理部７は、遅延映像信号９３と遅延映像信号９４と相関信号２７とに基づいて斜め補間映像信号２８を生成して、斜め補間映像信号２８を混合部１０に出力する。斜め補間映像信号２８は、隣接する２つ走査線の中間に配置される斜め補間走査線を示している。その斜め補間走査線に属する各画素は、相関信号２７が示す画素対に基づいて作成され、その画素対が示す色に同一である色または類似する色を示している。
【０１１３】
乗算係数生成部７２は、空間位置信号２５に基づいて乗算係数信号９１を生成して、乗算係数信号９１を垂直補間処理部７６に出力する。乗算係数信号９１は、４つの乗算係数を示している。乗算係数生成部７２は、さらに、空間位置信号２５に基づいて乗算係数信号９２を生成して、乗算係数信号９２を混合部１０に出力する。その乗算係数信号は、２つの乗算係数を示している。
【０１１４】
垂直補間処理部７６は、乗算器７７と乗算器７８と乗算器７９と乗算器８１と加算器８２とを備えている。乗算係数生成部７２は、乗算器７７と乗算器７８と乗算器７９と乗算器８１とに接続されている。映像信号入力端子１４は、乗算器７７に接続されている。ラインメモリ部７３は、乗算器７８に接続されている。ラインメモリ部７４は、乗算器７９に接続されている。ラインメモリ部７５は、乗算器８１に接続されている。乗算器７７は、加算器８２に接続されている。乗算器７８は、加算器８２に接続されている。乗算器７９は、加算器８２に接続されている。乗算器８１は、加算器８２に接続されている。加算器８２は、遅延回路９に接続されている。
【０１１５】
乗算器７７は、映像信号２４が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号９１が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器５６に出力する。乗算器７８は、遅延映像信号９３が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号９１が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器５６に出力する。乗算器７９は、遅延映像信号９４が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号９１が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器５６に出力する。乗算器８１は、遅延映像信号９５が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号９１が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器５６に出力する。加算器５６は、乗算器７７から入力される値と乗算器７８から入力される値と乗算器７９から入力される値と乗算器８１から入力される値とを加算した値を生成し、その加算した値の列から生成される垂直補間走査線を示す垂直補間映像信号９６を遅延回路９に出力する。
【０１１６】
遅延回路９は、垂直補間映像信号９６を遅延させた垂直補間映像信号９７を生成して、垂直補間映像信号９７を混合部１０に出力する。すなわち、垂直補間映像信号９７は、垂直補間映像信号９６と同様の内容を示している。遅延回路により垂直補間映像信号９６が垂直補間映像信号９７に遅延させられる遅延量は、斜め補間処理部７により遅延映像信号９３と遅延映像信号９４と相関信号２７とに基づいて斜め補間映像信号２８が生成するときに生じる遅延量と等しい。このため、混合部１０には、斜め補間処理部７と遅延回路９とから対応する２つ走査線が同時に入力される。
【０１１７】
混合部１０は、乗算器１５と乗算器１６と加算器１７とを備えている。乗算係数生成部７２は、乗算器１５と乗算器１６とに接続されている。斜め補間処置部７は、乗算器１６に接続されている。遅延回路９は、乗算器１５に接続されている。乗算器１５は、加算器１７に接続されている。乗算器１６は、加算器１７に接続されている。加算器１７は、表示装置本体２に接続されている。
【０１１８】
乗算器１５は、垂直補間映像信号９７が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号９２が示す１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１７に出力する。乗算器１６は、垂直補間映像信号９７が示す走査線に属する画素のレベルと乗算係数信号９２が示す他の１つの乗算係数とを乗算した値を加算器１７に出力する。加算器１７は、乗算器１５から入力される値と乗算器１６から入力される値とを加算した値を生成し、その加算した値の列から生成される補間走査線を示す補間映像信号９８を表示装置本体２に出力する。
【０１１９】
表示装置本体２は、走査線数ｍの表示面から形成されている。表示装置本体２は、補間映像信号９８が示す走査線をその表示面に表示することにより、映像信号２４が示す映像をその表示面に表示する。
【０１２０】
本発明による走査線変換方法の実施の他の形態は、走査線変換装置７１により実行される。その走査線変換方法は、既述の実施の形態と同様に、補間走査線の空間位置を算出するステップと、斜め補間走査線を生成するステップと、垂直補間走査線を生成するステップと、補間走査線を生成するステップとを備えている。補間走査線の空間位置を算出するステップと斜め補間走査線を生成するステップとは、既述の実施の形態と同様にして実行される。
【０１２１】
垂直補間走査線を生成するステップは、乗算係数生成部７２と垂直補間処理部７６とにより実行される。乗算係数生成部７２は、垂直補間走査線を生成するステップで、補間走査線の空間位置ｓに基づいて２つの乗算係数を算出する。垂直補間処理部７６は、垂直補間走査線を生成するステップで、その乗算係数と映像信号２４が示す走査線とに基づいて垂直補間走査線を算出する。すなわち、その垂直補間走査線の画素は、その画素と垂直方向に同位置の（ｊ−１）ライン目の走査線の画素とｊライン目の走査線の画素と（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素と（ｊ＋２）ライン目の走査線の画素とに基づいて算出される。
【０１２２】
すなわち、垂直補間走査線の画素は、３次畳み込み内挿法により、その画素と垂直方向に同位置の４画素のレベルを用いて算出される。その３次畳み込み内挿法による補間によれば、走査線変換された映像は、既述の実施の形態における垂直補間走査線を生成するステップにより補間される画素を用いることより、より高画質になる。
さらに、次式：
h(t)=(a+2)|t|³-(a+3)|t|²+1 (0≦|t|<1)
=a|t|³-5a|t|²+8a|t|-4a (1≦|t|<2)
=0 (2≦|t|)
により表現される補間関数ｈ（ｔ）を用いた３次畳み込み内挿法を用いて垂直補間走査線を生成するときには、ａの値を変化させることにより、エンハンス量を制御することができ、好ましい。このような３次畳み込み内挿法は、周知であり、特開２００１−１８９８５０号公報に開示されている。
【０１２３】
補間走査線を生成するステップは、乗算係数生成部７２と混合部１０とにより実行される。乗算係数生成部７２は、補間走査線を生成するステップで、補間走査線の空間位置ｓに基づいて２つの乗算係数を算出する。混合部１０は、補間走査線を生成するステップで、その乗算係数と斜め補間走査線と垂直補間走査線とに基づいて補間走査線を算出する。すなわち、その補間走査線の画素は、その画素と垂直方向に同位置の垂直補間走査線の画素と斜め補間走査線の画素とを適当に加重平均して算出される。
【０１２４】
解像度変換処理では、一般に、水平方向のみの補間処理、または、垂直方向のみの補間処理を行う場合に、２画素のみを用いた補間処理に比べ４画素を用いた補間処理を行ったときに、良好な画質を得ることができる場合が多い。このような走査線変換方法では、このような垂直補間走査線を用いることによって、生成される映像に含まれるノイズなどの影響により相関検出部６が誤動作した場合でも大きな画質劣化とならず、斜め線のジャギーも軽減することができる。
【０１２５】
なお、補間走査線を生成するステップでは、その垂直補間走査線の画素と垂直方向に同位置のｊライン目の走査線の画素と（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素との色の差があるスレッショルドレベルを超えるときに、補間走査線を斜め補間走査線と一致させることもできる。補間関数ｈ（ｔ）の係数ａの値を強いエンハンサを与えるように設定していた場合には、一般に、強いオーバーシュートやアンダーシュートが見られ画質の劣化となる。垂直方向に位置する画素の色の差が大きいときに補間走査線を斜め補間走査線と一致させることにより、その強いオーバーシュートやアンダーシュートを防ぐことができる。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明による走査線変換装置、表示装置及び走査線変換方法は、走査線数が変換された映像をより良好な画質で表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による走査線変換装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、空間位置生成部の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、映像信号が示す映像の走査線の空間位置と補間走査線の空間位置とを示す図である。
【図４】図４は、隣り合う２走査線と斜め補間走査線とを示す図である。
【図５】図５は、補間走査線の空間位置の小数部分が１／２以下であるときに生成される補間走査線の画素を示す図である。
【図６】図６は、補間走査線の空間位置の小数部分が１／２より大きいときに生成される補間走査線の画素を示す図である。
【図７】図７は、本発明による走査線変換装置の実施の他の形態を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明による走査線変換装置の実施のさらに他の形態を示すブロック図である。
【図９】図９は、公知の表示装置の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ：走査線変換装置
２ ：表示装置本体
３ ：空間位置生成部
４ ：乗算係数生成部
５ ：ラインメモリ部
６ ：相関検出部
７ ：斜め補間処理部
８ ：切換部
９ ：遅延回路
１０：混合部
１１：拡大率設定値入力端子
１２：水平同期信号入力端子
１３：垂直同期信号入力端子
１４：映像信号入力端子
１５：乗算器
１６：乗算器
１７：加算器
２１：拡大値設定信号
２２：水平同期信号
２３：垂直同期信号
２４：映像信号
２５：空間位置信号
２６：遅延映像信号
２７：相関信号
２８：斜め補間映像信号
２９：垂直補間映像信号
３０：垂直補間映像信号
３２：乗算係数信号
３３：補間映像信号
４１：立ち下がりエッジ検出部
４２：立ち下がりエッジ検出部
４３：ラッチ部
４４：加算器

Claims (7)

1. 映像に用いられる走査線数がｌ（ｌ＝２，３，４，…）であるのに対して、表示面に用いられる走査線数がｍ（ｍ＝２，３，４，…；ｍ≠ｌ）である場合、走査線数ｌを走査線数ｍに変換する走査線変換装置において、
   ｊライン目の走査線（ｊ＝０，１，２，３，…，ｌ−１）に用いられる前記映像である画素レベルを一水平同期期間格納するラインメモリ部と、
   前記ｊライン目の走査線のｎ番目（ｎ＝１，２，３，４，…）の画素の画素レベルａ（ｎ）と、（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルｂ（ｎ）との相関値を算出する相関検出部と、
   前記画素レベルａ（ｎ）と前記画素レベルｂ（ｎ）と前記相関値とに基づいて、ｃ（ｎ）＝（１／２）×ａ（ｎ＋１）＋（１／２）×ｂ（ｎ−１）により、斜め補間走査線のｎ番目の画素の画素レベルｃ（ｎ）を算出する斜め補間処理部と、
   前記走査線数ｌを前記走査線数ｍで割った商を示す拡大率設定信号に基づいて、前記表示面の上端から補間走査線までの距離を示す空間位置ｓを生成する空間位置生成部と、ここで、前記補間走査線は、前記ｊライン目の走査線と（ｊ＋１）ライン目の走査線との間に配置され、前記空間位置ｓは、整数部分であるｊと小数部分であるｋとにより表され、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、前記画素レベルａ（ｎ）を出力し、前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、前記画素レベルｂ（ｎ）を出力する切換部と、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、第１の乗算係数を出力し、前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、第２の乗算係数を出力する乗算係数生成部と、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、前記画素レベルａ（ｎ）と前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第１の乗算係数とに基づいて、ｄ（ｎ）＝ａ（ｎ）×２×（１／２−ｋ）＋ｃ（ｎ）×２×ｋにより、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出し、前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、前記画素レベルｂ（ｎ）と前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第２の乗算係数とに基づいて、ｄ（ｎ）＝ｂ（ｎ）×２×（ｋ−１／２）＋ｃ（ｎ）×２×（１−ｋ）により、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出する混合部と、
   を具備する走査線変換装置。
2. 前記画素レベルａ（ｎ）と前記画素レベルｂ（ｎ）と前記第１の乗算係数とに基づいて、第１の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出し、前記画素レベルａ（ｎ）と前記画素レベルｂ（ｎ）と前記第２の乗算係数とに基づいて、第２の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出する垂直補間処理部、
   を更に具備し、
   前記混合部は、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、前記第１の垂直補間走査線の画素レベルと前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第１の乗算係数と有理数Ｚ（０≦Ｚ≦１）とに基づいて、ｄ（ｎ）＝｛ａ（ｎ）×（１−ｋ）＋ｂ（ｎ）×ｋ｝×Ｚ＋｛ａ（ｎ）×（１−２×ｋ）＋ｃ（ｎ）×２×ｋ｝×（１−Ｚ）により、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出し、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、前記第２の垂直補間走査線の画素レベルと前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第２の乗算係数と有理数Ｚとに基づいて、ｄ（ｎ）＝｛ａ（ｎ）×（１−ｋ）＋ｂ（ｎ）×ｋ｝×Ｚ＋｛ｂ（ｎ）×（２×ｋ−１）＋ｃ（ｎ）×２×（ｋ−１）｝×（１−Ｚ）により、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出する、
   請求項１に記載の走査線変換装置。
3. 前記ラインメモリ部は、
   （ｊ−１）ライン目の走査線の画素レベルを三水平同期期間格納し、
   前記ｊライン目の走査線の画素レベルを二水平同期期間格納し、
   前記（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素レベルを一水平同期期間格納し、
   前記垂直補間処理部は、
   前記（ｊ−１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記ｊライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、（ｊ＋２）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記第１の乗算係数とに基づいて、３次畳み込み内挿法により、前記第１の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出し、
   前記（ｊ−１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記ｊライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記（ｊ＋２）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記第２の乗算係数とに基づいて、前記３次畳み込み内挿法により、前記第２の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出する、
   請求項２に記載の走査線変換装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載された走査線変換装置と、
   前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）が示す映像を表示する表示装置本体と、
   を具備する表示装置。
5. 映像に用いられる走査線数がｌ（ｌ＝２，３，４，…）であるのに対して、表示面に用いられる走査線数がｍ（ｍ＝２，３，４，…；ｍ≠ｌ）である場合、走査線数ｌを走査線数ｍに変換する走査線変換方法において、
   （ｊ＋１）ライン目の走査線（ｊ＝０，１，２，３，…，ｌ−１）に用いられる前記映像である画素レベルを一水平同期期間遅延させるステップと、
   ｊライン目の走査線のｎ番目（ｎ＝１，２，３，４，…）の画素の画素レベルａ（ｎ）と、前記（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルｂ（ｎ）との相関値を算出するステップと、
   前記画素レベルａ（ｎ）と前記画素レベルｂ（ｎ）と前記相関値とに基づいて、ｃ（ｎ）＝（１／２）×ａ（ｎ＋１）＋（１／２）×ｂ（ｎ−１）により、斜め補間走査線のｎ番目の画素の画素レベルｃ（ｎ）を算出するステップと、
   前記走査線数ｌを前記走査線数ｍで割った商を示す拡大率設定信号に基づいて、前記表示面の上端から補間走査線までの距離を示す空間位置ｓを生成するステップと、ここで、前記補間走査線は、前記ｊライン目の走査線と（ｊ＋１）ライン目の走査線との間に配置され、前記空間位置ｓは、整数部分であるｊと小数部分であるｋとにより表され、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、前記画素レベルａ（ｎ）を出力し、前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、前記画素レベルｂ（ｎ）を出力するステップと、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、第１の乗算係数を出力し、前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、第２の乗算係数を出力するステップと、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、前記画素レベルａ（ｎ）と前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第１の乗算係数とに基づいて、ｄ（ｎ）＝ａ（ｎ）×２×（１／２−ｋ）＋ｃ（ｎ）×２×ｋにより、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出し、前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、前記画素レベルｂ（ｎ）と前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第２の乗算係数とに基づいて、ｄ（ｎ）＝ｂ（ｎ）×２×（ｋ−１／２）＋ｃ（ｎ）×２×（１−ｋ）により、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出するステップと、
   を具備する走査線変換方法。
6. 前記画素レベルａ（ｎ）と前記画素レベルｂ（ｎ）と前記第１の乗算係数とに基づいて、第１の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出し、前記画素レベルａ（ｎ）と前記画素レベルｂ（ｎ）と前記第２の乗算係数とに基づいて、第２の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出するステップ、
   を更に具備し、
   前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出するステップは、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２以下である場合、前記第１の垂直補間走査線の画素レベルと前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第１の乗算係数と有理数Ｚ（０≦Ｚ≦１）とに基づいて、ｄ（ｎ）＝｛ａ（ｎ）×（１−ｋ）＋ｂ（ｎ）×ｋ｝×Ｚ＋｛ａ（ｎ）×（１−２×ｋ）＋ｃ（ｎ）×２×ｋ｝×（１−Ｚ）により、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出し、
   前記空間位置ｓの前記小数部分ｋが１／２より大きい場合、前記第２の垂直補間走査線の画素レベルと前記斜め補間走査線の画素レベルｃ（ｎ）と前記第２の乗算係数と有理数Ｚとに基づいて、ｄ（ｎ）＝｛ａ（ｎ）×（１−ｋ）＋ｂ（ｎ）×ｋ｝×Ｚ＋｛ｂ（ｎ）×（２×ｋ−１）＋ｃ（ｎ）×２×（ｋ−１）｝×（１−Ｚ）により、前記補間走査線の画素レベルｄ（ｎ）を算出する、
   請求項５に記載の走査線変換方法。
7. 前記遅延させるステップは、
   （ｊ−１）ライン目の走査線の画素レベルを三水平同期期間格納するステップと、
   前記ｊライン目の走査線の画素レベルを二水平同期期間格納するステップと、
   前記（ｊ＋１）ライン目の走査線の画素レベルを一水平同期期間格納するステップと、
   を含み、
   前記第１、２の垂直補間走査線の画素レベルを算出するステップは、
   前記（ｊ−１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記ｊライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、（ｊ＋２）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記第１の乗算係数とに基づいて、３次畳み込み内挿法により、前記第１の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出するステップと、
   前記（ｊ−１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記ｊライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記（ｊ＋１）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記（ｊ＋２）ライン目の走査線のｎ番目の画素の画素レベルと、前記第２の乗算係数とに基づいて、前記３次畳み込み内挿法により、前記第２の垂直補間走査線の画素を内挿してその画素の画素レベルを算出するステップと、
   を含む請求項６に記載の走査線変換方法。

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