JP4403339B2 - 画像処理装置及び画像処理方法並びに信号切換出力装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールドの走査線数倍加処理を行う画像処理装置及び画像処理方法並びに信号切換出力装置に関し、詳しくは複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する画像処理装置及び画像処理方法並びにそのような画像処理装置に使用される信号切換出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョン信号伝送系において画質を改善する手法として、１フィールド当たりの走査線数を増加させて画像の垂直解像度を高める手法が知られている。そのような処理を行う装置として、１フィールド当たりの走査線数を倍加する走査線数倍加装置（Line Doubling Device）が挙げられる。走査線数倍加装置には、３フィールドを使用して倍加した１フィールドを生成するものがある。この走査線数倍加装置は、入力された３フィールドを再配置して、１フレームからのフィールドのみを任意の時点において処理する。そして、走査線数倍加装置は、各フィールド毎に異なる動きフェーズを有する通常のカメラソースの入力に対して走査線数を倍加するように最適化されたアルゴリズムによって構成されている。
【０００３】
図５には、走査線数倍加装置による走査線数倍加の処理前後の画像を示している。走査線数倍加装置は、図５中（Ａ）に示す処理前の画像を、図５中（Ｂ）に示すように走査線数倍加処理後の画像として得ている。
【０００４】
一方、例えば、走査線数が１フレーム当たり５２５本のインターレース方式（５２５ｉ）の画像を、走査線数が１フレーム当たり５２５本のプログレッシブ方式（５２５ｐ）の画像に変換する場合には、一般的には、フィールド間相関やフィールド内相関を利用した処理が行われる。
【０００５】
例えば、入力が５２５ｉ方式のカメラソースである場合には、図６に示されるように、５個の連続するフィールドＡ，Ｂ’，Ｃ，Ｄ’，Ｅの画像はそれぞれ異なっている。ここで、Ａ，Ｃ，Ｄのフィールドはフレーム内の奇数フィールドであり、Ｂ’及びＤ’のフィールドはフレーム内の偶数フィールドである。
【０００６】
５２５ｉの画像を５２５ｐの画像に変換する場合には、画像の内容が時間の経過に従って順次変化する連続するフィールドＡ（走査線：２６２．５本）、フィールドＢ’（走査線：２６２．５本）のインターレース方式の画像を合成して、１フィールド当たり走査線が５２５本のプログレッシブ方式の画像を得ている。
【０００７】
上述のような処理により、１フィールド当たりの走査線の数が２倍になる。これにより、連続するフィールドの画像の内容は時間の経過にしたがって順次変化しているので、合成された画像（フレーム）の垂直解像度についても２倍になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、走査線数倍加処理の対象とされる入力画像がフィルムソースである場合には、上述のような走査線数倍加装置により走査線数倍加処理を行っても有効な結果が得られない。それは以下のような理由からくる。
【０００９】
通常、映画等のフィルムソースは毎秒２４コマであるのに対して、ＮＴＳＣのテレビジョンシステムは毎秒３０フレーム（毎秒６０フィールド）である。このようなことから、フィルムソースをテレビジョン信号に変換するには、一般的には「３−２プルダウン（３：２プルダウン）」処理といったフレーム数変換処理が行われる。
【００１０】
この３−２プルダウン処理は、フィルムソースの連続した２コマ（フレーム）のうち、最初のコマをビデオ信号の３個のフィールドとして読み出し、次のコマを２個のフィールドとして読み出し、そのような読み出し操作を繰り返す処理である。例えば、図７に示すように、最初の１コマからビデオ信号として３個のフィールドＡ，Ａ’，Ａが読み出され、次の１コマからビデオ信号として２個のフィールドＢ’，Ｂが読み出される。このようにして、３−２プルダウン処理では、同じ画像内容を有する連続するフィールドを３，２，３，２，３・・・としてビデオ信号として読み出している。
よって、３−２プルダウン処理により得られたＮＴＳＣ信号では第３又は第２フィールド毎に動き（動きフェーズ）を有するので、各フィールド毎に異なる動きを有することが前提とされたアルゴリズムとされている走査線数倍加装置は、そのような３−２プルダウン処理により得られたＮＴＳＣ信号に対して有効な走査線数倍加処理を施すことができない。
【００１１】
なお、ＰＡＬ信号として扱う場合にも同様に、フィールムソースの２４コマから毎秒５０フィールドが生成され、第２フィールド毎に動きを有するので、走査線数倍加装置は、このようにフィールムソースから変換されたＰＡＬ信号に対しても有効な走査線数倍加処理を施すことができない。
【００１２】
このようなことから、３−２プルダウン或いは２−２プルダウン等の処理によって生成されたフィールドに対して、上述したような３フィールドから走査線が倍加された１フィールドを生成する走査線数倍加装置を使用して走査線数倍加の処理を施す場合には、以下のよう問題を生じる。
【００１３】
各フィールドは実際には同じ画像を有しているのにもかかわらず、走査線数倍加装置は異なった画像を有するものとして処理される。これにより、３−２プルダウン処理により得られたＮＴＳＣでは、走査線数倍加の処理後の画像信号が同じフレームの３フィールドから得られたものであるということが判らない。
【００１４】
また、処理されるべき連続するフィールドの画像が異なるものであると仮定したときに、フィールド内処理を行うと解像度が低下する。
【００１５】
また、既にライン周波数（ラインレート）を２倍にした元のフィルム画像は、二度と再生成されることはない。
【００１６】
また、フィルムソースは、再生成された元の画像により最良の画質を達成するためには、各フレームが静止フレームであるものとして処理されるべきであるが、従来の走査線数倍加装置では、そのような処理を行っていない。すなわち、フィルムソースは各フレーム（２又は３フィールドからなる）が静止フレームとなるようにされるものとする必要があるが、走査線数倍加装置は元の画像を再作製することによって最良の解像度を実現するような動作をするわけではない。
【００１７】
このような問題を解決するための唯一の方法は、走査線数倍加装置を全面的に再設計することであるが、費用と時間がかかってしまう。
【００１８】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、走査線数倍加装置により劣化なく走査線数倍加処理することができる画像処理装置及び画像処理方法並びに信号切換出力装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像処理装置は、上述の課題を解決するために、３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを出力する信号切換出力手段と、上記信号切換出力手段が出力した３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段とを備える。
【００２０】
このような構成を備えた画像処理装置は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを信号切換出力手段により出力し、信号切換出力手段が出力した複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを走査線数倍加手段により生成する。
【００２１】
これにより、画像処理装置は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加手段により走査線数倍加処理した１フィールドを生成する。
【００２２】
また、本発明に係る画像処理方法は、上述の課題を解決するために、３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを出力するフィールド出力工程と、上記フィールド出力工程にて出力した３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１枚のフィールドを生成する走査線数倍加工程とを有する。
【００２３】
これにより、画像処理方法は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加装置により走査線数倍加処理した１フィールドを生成する。
【００２４】
また、本発明に係る信号切換出力装置は、３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを、当該３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段に出力する。
【００２５】
この信号切換出力装置により、走査線数倍加装置は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
本発明では、従来より提供されている走査線数倍加装置（Line Doubling Device）により走査線数倍加処理しても静止フレームが生成することを可能にするものである。そして、元のフィルムソース画像も再作製される。
【００２８】
この実施の形態は、本発明を、図１に示すように、入力信号切換出力部１０、２個のフィールドメモリ２，３及び走査線数倍加装置１を備えた走査線数倍加処理部（走査線数倍加処理システム）に適用したものである。
【００２９】
走査線数倍加装置１は、フィールド毎の垂直ラインの数を２倍にすることによって標準的なＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号の垂直解像度を高める装置である。この走査線数倍加装置１は、入力された３フィールドから走査線数倍加処理した１フィールドの画像を生成する。例えば、標準的なＮＴＳＣ信号は、この走査線数倍加装置１により、垂直ラインが５２５ｉから１０５０ｉ又は５２５ｐに増加される。すなわち、標準的なＮＴＳＣ信号では、ライン数が２６２．５／フィールドから５２５／フィールドに増加されるのである。このような処理により、上述の図５に示すような効果を得ることができる。
【００３０】
２個の第１及び第２のフィールドメモリ２，３は、走査線数倍加装置１に３フィールドを入力させるための画像記憶手段である。なお、第１及び第２のフィールドメモリ２，３の代わりにそれと同等なＳＤＲＡＭスペースを設けてもよい。この第１及び第２のフィールドメモリ２，３は従来においても、走査線数倍加装置に３フィールドを入力させるために必要とされていたものである。よって、この第１及び第２のフィールドメモリ及び上述の走査線数倍加装置１とは従来の走査線数倍加処理を実現するために必要とされていた部分であり、実質的には図１に示す走査線数倍加処理システムにおいて新たな構成部分は入力信号切換出力部１０になる。
【００３１】
入力信号切換出力部１０は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを出力する信号切換出力手段として機能する。具体的には、入力信号切換出力部１０は、上述の第１及び第２のフレームメモリ２，３を利用し、連続して入力されてくる入力信号から、同一フレーム（同一画像）を構成する３フィールドを後段の走査線数倍加装置１に出力する。入力信号切換出力部１０の構成は、具体的には図２に示すようになる。なお、以下の説明において、入力信号切換出力部１０が走査線数倍加装置１に出力する３フィールドを第１乃至第３の出力フィールドという。
【００３２】
入力信号切換出力部１０は、図２に示すように、検出手段１１並びに第１及び第２のスイッチ１２，１３を備えている。そして、この入力信号切換出力部１０に第１及び第２のフィールドメモリ２，３が接続されている。
【００３３】
この入力信号切換出力部１０においては、当該入力信号切換出力部１０に入力される入力信号とされるフィールド（以下、入力フィールドという。）Ｆinは、検出手段１１、第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３に入力されている。また、入力フィールドＦinは、第１のフィールドメモリ２にも入力されている。ここで、入力フィールド（入力信号）Ｆinは、カレントフィールドのディジタル入力信号である。
【００３４】
入力信号が先ず入力される検出手段１１は、入力信号に基づいて第１及び第２のスイッチ２，３のスイッチ切換制御を行うための部分である。すなわち、検出手段１１の検出結果に応じて、第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３の制御がなされる。例えば、検出手段１１は、入力信号である入力ソースがフィルムソースであり、３−２プルダウンシーケンスに関するカレントフィールドのフェーズであるかを検出して、その検出結果に基づいて、第１及び第２のスイッチ２，３を制御する。検出手段１１の検出結果に基づく第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３の制御については、当該第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３を説明する際に詳述する。
【００３５】
一方、第１のフィールドメモリ２に入力された入力フィールドは、第２の出力フィールドＦout2として当該入力信号切換出力部１０から出力されるものとなる。そして、第１のフィールドメモリ２は、１つ前に入力されていたフィールドＦ1を第２のフィールドメモリ３に出力している。第２のフィールドメモリ３では、１つ前に入力されていたフィールドＦ2を第２のスイッチ１３に出力している。このようなフィールドの遅延出力により、第１のフィールドメモリ２から出力されるフィールドＦ1は入力フィールドＦinに対して１フィールド分遅延されたものとされ、第２のフィールドメモリ３から出力されるフィールドＦ2は入力フィールドＦinに対して２フィールド分遅延されたものとされる。
【００３６】
第２のスイッチ１３は、カレント入力フィールド又は２フィールド遅延フィールドの何れかを選択するために用いられ、第１の出力フィールドＦout1及び第３の出力フィールドＦout3の出力として用いられる。
【００３７】
具体的には、第２のスイッチ１３は、検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ2によりスイッチの切換制御がなされ、第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2又は入力フィールドＦinの何れかを後段に出力する。
【００３８】
ここで、検出手段１１は、第２のスイッチ１３の切換制御をする場合の機能として、順次入力される入力フィールド画像の繰り返し周期内の所定の位相（フェーズ）を検出し、第２のスイッチ１３は、この検出手段１１のフェーズ情報に基づいて制御される。これにより、例えば、第２のスイッチ１３は、入力フィールドＦinが３−２プルダウン処理された後の偶数番目のフィールドである場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号（例えば、“１”の信号）により、入力フィールドＦinを出力するようになされている。また、第２のスイッチ１３は、入力フィールドＦinが３−２プルダウン処理された後の奇数番目のフィールドである場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号（例えば、“０”の信号）により、第２のフィールドメモリ３のフィールドＦ2を出力するようになされている。
【００３９】
ここで、３−２プルダウン処理後の奇数番目のフィールドとは、３−２プルダウン処理によってフィルムソースの１コマから３フィールドとして読み出された内の１番目及び３番目のフィールド、或いは２フィールドとして読み出された内の１番目のフィールドであって、例えば、上述の図７に示したフィールドＡ，ＡやフィールドＢ’である。また、３−２プルダウン処理後の偶数番目のフィールドとは、３−２プルダウン処理によってフィルムソースの１コマから３フィールド或いは２フィールドとして読み出された内の２番目のフィールド画像であって、例えば、上述の図７に示したフィールドＡ’やフィールドＢである。
【００４０】
第２のスイッチ１３から出力されたフィールドＦ2は、第３の出力フィールドＦout3として当該入力信号切換出力部１０から出力される一方、第１のスイッチ１２に出力される。なお、入力信号（入力ソース）がフィルムソースでない場合には、第２のスイッチ１３は、検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ2により、入力フィールドの如何に関わらず、第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2を第３の出力フィールドＦout3として出力する。
【００４１】
第１のスイッチ１２には、上述したように入力フィールドＦinも入力されている。第１のスイッチ１２は、入力信号がフィルムソースではないとき、入力信号の出力に切り換えられ、入力信号がフィルムソースからの信号であるとき、第２のスイッチ１３からの出力に切り換えられる。
【００４２】
具体的には、第１のスイッチ１２は、検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ1によりスイッチの切換制御がなされ、第２のスイッチ１３からのフィールドＦ2（第３の出力フィールドと同一のフィールド）又は入力フィールドＦinの何れかを後段に出力する。具体的には、第１のスイッチ１２は、入力フィールドＦin（入力ソース）がフィルムソースである場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ1（例えば、“１”の信号）により、第２のスイッチ１３からのフィールドＦ2を出力するようになされている。また、第２のスイッチ１３は、入力ソースがフィルムソースでない場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号（“０”の信号）により、入力フィールドＦinを出力するようになされている。そして、第１のスイッチ１２から出力されたフィールドは、第１の出力フィールドＦout1として当該入力信号切換出力部１０から出力される。
【００４３】
そして、走査線数倍加装置１では、上述したように入力フィールドＦin及び入力ソースに応じて動作する入力信号切換出力部１０からの第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3に基づいて走査線数倍加の処理を施した１フィールドの画像を出力する。
【００４４】
以上、走査線数倍加処理システムの構成部分を説明した。次に、入力信号（入力フィールド画像或いは入力ソース）の流れに応じて走査線数倍加処理システムにおける動作を説明する。
【００４５】
その前に先ず、３−２プルダウン処理後のＮＴＳＣ信号に対して通常のオペレーションがなされた従来例を説明する。従来のままである場合、走査線数倍加装置に入力される３フィールドは５つの異なるパターンを有し、図３（下段）に示すようになる。
【００４６】
なお、このような３フィールドのパターン形態は、入力信号切換出力部１０の検出手段１１が入力ソースが通常のカメラソースであるとして検出して、第１のスイッチ１２からは入力フィールドＦinが第１の出力フィールドＦout1として出力され、第２のスイッチ１３からは第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2が第３の出力フィールドＦout3として出力されるような場合と等価である。
【００４７】
５つのパターンは、図３（下段）に示す第１列から例にとった場合、カレントフレームより１フィールド（フィールドＡ）、前フレームより２フィールド（フィールドＺ’，Ｚ）で１＋２の３フィールド、次はカレントフレームより２フィールド（Ａ’，Ａ）及び次フレームより１フィールド（フィールドＺ’）で２＋１の３フィールド、その次はカレントフレームから３フィールド（フィールドＡ，Ａ’，Ａ）で３＋０の３フィールドとなる。そして、以後、同様に１＋２の３フィールド、２＋１の３フィールド、３＋０の３フィールド、・・・といったようになる。
【００４８】
以上のように、３−２プルダウン処理後のＮＴＳＣ信号に対して通常のオペレーションがなされた場合には、異なるフレーム（コマ）を構成していたフィールドによって第１乃至第３の出力フィールドが構成されてしまい、上述したように走査線数倍加装置による走査線数倍加処理を効果的に作用させることができない。
【００４９】
しかし、本発明が適用されることにより、走査線数倍加装置１の前段に入力信号切換出力部１０を設けることにより従来におけるような問題を解消することができる。次に、入力信号の流れに沿って走査線数倍加処理システムにおける動作を説明する。入力信号が３−２プルダウン処理されたものである場合について説明する。
【００５０】
入力信号は検出手段１１に入力され、検出手段１１では、入力ソース（入力信号）がフィルムソースであり、３−２プルダウンシーケンスに関するカレントフィールドのフェーズであるかを検出する。
【００５１】
検出手段１１は、入力ソースがフィルムソースであることを検出すると、スイッチ制御信号によって第１のスイッチ１２を切り換えて、第１のスイッチ１２から出力されるフィールドを第２のスイッチ１３からのフィールドＦ2にする。
【００５２】
さらに、検出手段１１は、入力ソースについてフェーズ情報を用いてスイッチ制御信号として“０”又は“１”の信号を第２のスイッチ１３に出力する。“０”又は“１”のスイッチ制御信号のタイミングは図３（上段）に示すようになる。検出手段１１は、入力フィールドＦinが３−２プルダウン処理後の第２のフィールドである場合には“１”を出力し、その他のフィールドである場合には“０”を出力する。ここで、第２のフィールドとは、３−２プルダウン処理によってフィルムソースの１コマから３フィールドとして読み出された内の２番目のフィールドである。
【００５３】
これにより、検出手段１１が“１”を出力した場合には、第２のスイッチ１３からは入力フィールドＦinが出力され、その入力フィールドＦinは第３の出力フィールドＦout3として出力されるとともに、第１のスイッチ１２を介して第１の出力フィールドＦout1として出力される。
【００５４】
また、検出手段１１が“０”を出力した場合には、第２のスイッチ１３からは第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2が出力され、そのフィールドＦ2は第３の出力フィールドＦout3として出力されるとともに、第１のスイッチ１２を介して第１の出力フィールドＦout1として出力される。
【００５５】
これにより、常に第１及び第３の出力フィールドＦout1，Ｆout3は常に同一のフィールドとされる。そして、出力信号のタイミングである第２の出力フィールドＦout2は変更されない。よって、第１及び第３の出力フィールドＦout1，Ｆout3は、両方が切り換えられ、それらが確実に第２の出力フィールドＦout2の相補的なフィールドを構成することになる。
【００５６】
以上のような処理により、図３（上段）に示すように、第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3が同一の画像（フレーム）から得られたフィールド画像によって構成され、走査線数倍加装置１では、静止画像となるように信号を処理し続けることができるようになる。
【００５７】
なお、入力信号が３−２プルダウン処理されたものではなく、通常のカメラソース等である場合には、検出手段１１は、スイッチ制御信号Ｃ1によって第１のスイッチ１２を切り換えて、第１のスイッチ１２から出力されるフィールドを入力フィールドＦinにする。さらに、検出手段１１は、第２のスイッチ１３へのスイッチ制御信号Ｃ2として“０”の信号を出力する。
【００５８】
これにより、第１のスイッチ１２からは入力フィールドＦinが常に出力されて、当該入力フィールドＦinが第１の出力フィールドＦout1として出力され、また、第２のスイッチ１３からは第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2（入力フィールドＦinから２フィールド分遅延されたフィールド）が出力されて、当該フィールドＦ2が第３の出力フィールドＦout3として出力される。そして、このとき、第１のフィールドメモリ２から出力されたフィールドＦ1（入力フィールドＦinから１フィールド分遅延されたフィールド）が、第２の出力フィールドＦout2として出力される。
【００５９】
以上のように、入力信号切換出力部１０の各部が入力信号に応じて動作して、３−２プルダウン処理されたフィルムソースが入力された場合には、同一の画像（フレーム）から得られた第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3を後段の走査線数倍加装置１に出力して、通常のカメラソース等が入力された場合には、１フィールド分だけ遅延された関係にある第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3を後段の走査線数倍加装置１に出力している。
【００６０】
これにより、走査線数倍加処理システムは、ＮＴＳＣの３−２プルダウン及びＰＡＬの２−２プルダウンのフィールドシーケンスを考慮に入れてフィルムソース画像に対する走査線数倍加処理を最適なものとして実行することができる。
また、走査線数倍加処理システムは、画像における動体の垂直解像度の大幅な改良をすることもできる。これにより、通常のカメラソース用の走査線数倍加装置１の処理方法及びフィルムソースの必要に不適合があるときに訂正することができるようになる。
【００６１】
また、既存の走査線数倍加装置を再設計する必要がない。また、入力信号切換出力部１０も構成が容易でありコストを抑えることができる。また、第１及び第２のフィールドメモリ２，３は従来の走査線数倍加処理システムにおいて一部として既に存在していたので、新たにメモリを追加する必要がなく、ロジックは非常に小さくできる。また、フィルムソースの解釈における改良の効果が明らかに認められ、フィルムカメラの利点を最大限に利用することができる。
【００６２】
なお、２−２プルダウン処理された画像についても、本発明を適用することができる。２−２プルダウン処理の場合、フィールムソースの２４コマから毎秒５０フィールドが生成され、第２フィールド毎に動きを有するＰＡＬ信号が生成される。
【００６３】
このような２−２プルダウン処理後のＰＡＬ信号に対して通常のオペレーションがなされた場合、図４（下段）に示すように、走査線数倍加装置に入力される３フィールドは異なるものとなる。しかし、本発明が適用された入力信号切換出力部１０の上述したような動作により、図４（上段）に示すように、走査線数倍加装置１に入力される３フィールドは、同一のフレームから得られたフィールドから構成されるようになる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明に係る画像処理装置は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを信号切換出力手段により出力し、信号切換出力手段が出力した複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを走査線数倍加手段により生成することにより、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加手段により走査線数倍加処理した１フィールドを生成することができる。
【００６５】
また、本発明に係る画像処理方法は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを出力するフィールド出力工程と、フィールド出力工程にて出力した複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１枚のフィールドを生成する走査線数倍加工程とを有することにより、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加装置により走査線数倍加処理した１フィールドを生成することができる。
【００６６】
また、本発明に係る信号切換出力装置は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを、当該複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段に出力することにより、走査線数倍加装置は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の走査線数倍加システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上述の走査線数倍加システムの備える走査線数倍加装置の具体例を示すブロック図である。
【図３】ＮＴＳＣ信号に基づく第１乃至第３のフィールド出力信号の信号タイミングを示す図である。
【図４】ＰＡＬ信号に基づく第１乃至第３のフィールド出力信号の信号タイミングを示す図である。
【図５】走査線数倍加処理の前後の画像を示す図である。
【図６】カメラソースのフィールド画像を示す図である。
【図７】３−２プルダウン処理されたフィルムソースのフィールド画像とを示す図である。
【符号の説明】
１ 走査線数倍加装置、２，３ フィールドメモリ、１０ 入力信号切換出力部、１１ 検出手段、１２ 第１のスイッチ、１３ 第２のスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールドの走査線数倍加処理を行う画像処理装置及び画像処理方法並びに信号切換出力装置に関し、詳しくは複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する画像処理装置及び画像処理方法並びにそのような画像処理装置に使用される信号切換出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョン信号伝送系において画質を改善する手法として、１フィールド当たりの走査線数を増加させて画像の垂直解像度を高める手法が知られている。そのような処理を行う装置として、１フィールド当たりの走査線数を倍加する走査線数倍加装置（Line Doubling Device）が挙げられる。走査線数倍加装置には、３フィールドを使用して倍加した１フィールドを生成するものがある。この走査線数倍加装置は、入力された３フィールドを再配置して、１フレームからのフィールドのみを任意の時点において処理する。そして、走査線数倍加装置は、各フィールド毎に異なる動きフェーズを有する通常のカメラソースの入力に対して走査線数を倍加するように最適化されたアルゴリズムによって構成されている。
【０００３】
図５には、走査線数倍加装置による走査線数倍加の処理前後の画像を示している。走査線数倍加装置は、図５中（Ａ）に示す処理前の画像を、図５中（Ｂ）に示すように走査線数倍加処理後の画像として得ている。
【０００４】
一方、例えば、走査線数が１フレーム当たり５２５本のインターレース方式（５２５ｉ）の画像を、走査線数が１フレーム当たり５２５本のプログレッシブ方式（５２５ｐ）の画像に変換する場合には、一般的には、フィールド間相関やフィールド内相関を利用した処理が行われる。
【０００５】
例えば、入力が５２５ｉ方式のカメラソースである場合には、図６に示されるように、５個の連続するフィールドＡ，Ｂ’，Ｃ，Ｄ’，Ｅの画像はそれぞれ異なっている。ここで、Ａ，Ｃ，Ｄのフィールドはフレーム内の奇数フィールドであり、Ｂ’及びＤ’のフィールドはフレーム内の偶数フィールドである。
【０００６】
５２５ｉの画像を５２５ｐの画像に変換する場合には、画像の内容が時間の経過に従って順次変化する連続するフィールドＡ（走査線：２６２．５本）、フィールドＢ’（走査線：２６２．５本）のインターレース方式の画像を合成して、１フィールド当たり走査線が５２５本のプログレッシブ方式の画像を得ている。
【０００７】
上述のような処理により、１フィールド当たりの走査線の数が２倍になる。これにより、連続するフィールドの画像の内容は時間の経過にしたがって順次変化しているので、合成された画像（フレーム）の垂直解像度についても２倍になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、走査線数倍加処理の対象とされる入力画像がフィルムソースである場合には、上述のような走査線数倍加装置により走査線数倍加処理を行っても有効な結果が得られない。それは以下のような理由からくる。
【０００９】
通常、映画等のフィルムソースは毎秒２４コマであるのに対して、ＮＴＳＣのテレビジョンシステムは毎秒３０フレーム（毎秒６０フィールド）である。このようなことから、フィルムソースをテレビジョン信号に変換するには、一般的には「３−２プルダウン（３：２プルダウン）」処理といったフレーム数変換処理が行われる。
【００１０】
この３−２プルダウン処理は、フィルムソースの連続した２コマ（フレーム）のうち、最初のコマをビデオ信号の３個のフィールドとして読み出し、次のコマを２個のフィールドとして読み出し、そのような読み出し操作を繰り返す処理である。例えば、図７に示すように、最初の１コマからビデオ信号として３個のフィールドＡ，Ａ’，Ａが読み出され、次の１コマからビデオ信号として２個のフィールドＢ’，Ｂが読み出される。このようにして、３−２プルダウン処理では、同じ画像内容を有する連続するフィールドを３，２，３，２，３・・・としてビデオ信号として読み出している。
よって、３−２プルダウン処理により得られたＮＴＳＣ信号では第３又は第２フィールド毎に動き（動きフェーズ）を有するので、各フィールド毎に異なる動きを有することが前提とされたアルゴリズムとされている走査線数倍加装置は、そのような３−２プルダウン処理により得られたＮＴＳＣ信号に対して有効な走査線数倍加処理を施すことができない。
【００１１】
なお、ＰＡＬ信号として扱う場合にも同様に、フィールムソースの２４コマから毎秒５０フィールドが生成され、第２フィールド毎に動きを有するので、走査線数倍加装置は、このようにフィールムソースから変換されたＰＡＬ信号に対しても有効な走査線数倍加処理を施すことができない。
【００１２】
このようなことから、３−２プルダウン或いは２−２プルダウン等の処理によって生成されたフィールドに対して、上述したような３フィールドから走査線が倍加された１フィールドを生成する走査線数倍加装置を使用して走査線数倍加の処理を施す場合には、以下のよう問題を生じる。
【００１３】
各フィールドは実際には同じ画像を有しているのにもかかわらず、走査線数倍加装置は異なった画像を有するものとして処理される。これにより、３−２プルダウン処理により得られたＮＴＳＣでは、走査線数倍加の処理後の画像信号が同じフレームの３フィールドから得られたものであるということが判らない。
【００１４】
また、処理されるべき連続するフィールドの画像が異なるものであると仮定したときに、フィールド内処理を行うと解像度が低下する。
【００１５】
また、既にライン周波数（ラインレート）を２倍にした元のフィルム画像は、二度と再生成されることはない。
【００１６】
また、フィルムソースは、再生成された元の画像により最良の画質を達成するためには、各フレームが静止フレームであるものとして処理されるべきであるが、従来の走査線数倍加装置では、そのような処理を行っていない。すなわち、フィルムソースは各フレーム（２又は３フィールドからなる）が静止フレームとなるようにされるものとする必要があるが、走査線数倍加装置は元の画像を再作製することによって最良の解像度を実現するような動作をするわけではない。
【００１７】
このような問題を解決するための唯一の方法は、走査線数倍加装置を全面的に再設計することであるが、費用と時間がかかってしまう。
【００１８】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、走査線数倍加装置により劣化なく走査線数倍加処理することができる画像処理装置及び画像処理方法並びに信号切換出力装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像処理装置は、上述の課題を解決するために、３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを出力する信号切換出力手段と、上記信号切換出力手段が出力した３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段とを備える。
【００２０】
このような構成を備えた画像処理装置は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを信号切換出力手段により出力し、信号切換出力手段が出力した複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを走査線数倍加手段により生成する。
【００２１】
これにより、画像処理装置は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加手段により走査線数倍加処理した１フィールドを生成する。
【００２２】
また、本発明に係る画像処理方法は、上述の課題を解決するために、３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを出力するフィールド出力工程と、上記フィールド出力工程にて出力した３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１枚のフィールドを生成する走査線数倍加工程とを有する。
【００２３】
これにより、画像処理方法は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加装置により走査線数倍加処理した１フィールドを生成する。
【００２４】
また、本発明に係る信号切換出力装置は、３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを、当該３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段に出力する。
【００２５】
この信号切換出力装置により、走査線数倍加装置は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
本発明では、従来より提供されている走査線数倍加装置（Line Doubling Device）により走査線数倍加処理しても静止フレームが生成することを可能にするものである。そして、元のフィルムソース画像も再作製される。
【００２８】
この実施の形態は、本発明を、図１に示すように、入力信号切換出力部１０、２個のフィールドメモリ２，３及び走査線数倍加装置１を備えた走査線数倍加処理部（走査線数倍加処理システム）に適用したものである。
【００２９】
走査線数倍加装置１は、フィールド毎の垂直ラインの数を２倍にすることによって標準的なＮＴＳＣ信号又はＰＡＬ信号の垂直解像度を高める装置である。この走査線数倍加装置１は、入力された３フィールドから走査線数倍加処理した１フィールドの画像を生成する。例えば、標準的なＮＴＳＣ信号は、この走査線数倍加装置１により、垂直ラインが５２５ｉから１０５０ｉ又は５２５ｐに増加される。すなわち、標準的なＮＴＳＣ信号では、ライン数が２６２．５／フィールドから５２５／フィールドに増加されるのである。このような処理により、上述の図５に示すような効果を得ることができる。
【００３０】
２個の第１及び第２のフィールドメモリ２，３は、走査線数倍加装置１に３フィールドを入力させるための画像記憶手段である。なお、第１及び第２のフィールドメモリ２，３の代わりにそれと同等なＳＤＲＡＭスペースを設けてもよい。この第１及び第２のフィールドメモリ２，３は従来においても、走査線数倍加装置に３フィールドを入力させるために必要とされていたものである。よって、この第１及び第２のフィールドメモリ及び上述の走査線数倍加装置１とは従来の走査線数倍加処理を実現するために必要とされていた部分であり、実質的には図１に示す走査線数倍加処理システムにおいて新たな構成部分は入力信号切換出力部１０になる。
【００３１】
入力信号切換出力部１０は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを出力する信号切換出力手段として機能する。具体的には、入力信号切換出力部１０は、上述の第１及び第２のフレームメモリ２，３を利用し、連続して入力されてくる入力信号から、同一フレーム（同一画像）を構成する３フィールドを後段の走査線数倍加装置１に出力する。入力信号切換出力部１０の構成は、具体的には図２に示すようになる。なお、以下の説明において、入力信号切換出力部１０が走査線数倍加装置１に出力する３フィールドを第１乃至第３の出力フィールドという。
【００３２】
入力信号切換出力部１０は、図２に示すように、検出手段１１並びに第１及び第２のスイッチ１２，１３を備えている。そして、この入力信号切換出力部１０に第１及び第２のフィールドメモリ２，３が接続されている。
【００３３】
この入力信号切換出力部１０においては、当該入力信号切換出力部１０に入力される入力信号とされるフィールド（以下、入力フィールドという。）Ｆinは、検出手段１１、第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３に入力されている。また、入力フィールドＦinは、第１のフィールドメモリ２にも入力されている。ここで、入力フィールド（入力信号）Ｆinは、カレントフィールドのディジタル入力信号である。
【００３４】
入力信号が先ず入力される検出手段１１は、入力信号に基づいて第１及び第２のスイッチ２，３のスイッチ切換制御を行うための部分である。すなわち、検出手段１１の検出結果に応じて、第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３の制御がなされる。例えば、検出手段１１は、入力信号である入力ソースがフィルムソースであり、３−２プルダウンシーケンスに関するカレントフィールドのフェーズであるかを検出して、その検出結果に基づいて、第１及び第２のスイッチ２，３を制御する。検出手段１１の検出結果に基づく第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３の制御については、当該第１のスイッチ１２及び第２のスイッチ１３を説明する際に詳述する。
【００３５】
一方、第１のフィールドメモリ２に入力された入力フィールドは、第２の出力フィールドＦout2として当該入力信号切換出力部１０から出力されるものとなる。そして、第１のフィールドメモリ２は、１つ前に入力されていたフィールドＦ1を第２のフィールドメモリ３に出力している。第２のフィールドメモリ３では、１つ前に入力されていたフィールドＦ2を第２のスイッチ１３に出力している。このようなフィールドの遅延出力により、第１のフィールドメモリ２から出力されるフィールドＦ1は入力フィールドＦinに対して１フィールド分遅延されたものとされ、第２のフィールドメモリ３から出力されるフィールドＦ2は入力フィールドＦinに対して２フィールド分遅延されたものとされる。
【００３６】
第２のスイッチ１３は、カレント入力フィールド又は２フィールド遅延フィールドの何れかを選択するために用いられ、第１の出力フィールドＦout1及び第３の出力フィールドＦout3の出力として用いられる。
【００３７】
具体的には、第２のスイッチ１３は、検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ2によりスイッチの切換制御がなされ、第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2又は入力フィールドＦinの何れかを後段に出力する。
【００３８】
ここで、検出手段１１は、第２のスイッチ１３の切換制御をする場合の機能として、順次入力される入力フィールド画像の繰り返し周期内の所定の位相（フェーズ）を検出し、第２のスイッチ１３は、この検出手段１１のフェーズ情報に基づいて制御される。これにより、例えば、第２のスイッチ１３は、入力フィールドＦinが３−２プルダウン処理された後の偶数番目のフィールドである場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号（例えば、“１”の信号）により、入力フィールドＦinを出力するようになされている。また、第２のスイッチ１３は、入力フィールドＦinが３−２プルダウン処理された後の奇数番目のフィールドである場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号（例えば、“０”の信号）により、第２のフィールドメモリ３のフィールドＦ2を出力するようになされている。
【００３９】
ここで、３−２プルダウン処理後の奇数番目のフィールドとは、３−２プルダウン処理によってフィルムソースの１コマから３フィールドとして読み出された内の１番目及び３番目のフィールド、或いは２フィールドとして読み出された内の１番目のフィールドであって、例えば、上述の図７に示したフィールドＡ，ＡやフィールドＢ’である。また、３−２プルダウン処理後の偶数番目のフィールドとは、３−２プルダウン処理によってフィルムソースの１コマから３フィールド或いは２フィールドとして読み出された内の２番目のフィールド画像であって、例えば、上述の図７に示したフィールドＡ’やフィールドＢである。
【００４０】
第２のスイッチ１３から出力されたフィールドＦ2は、第３の出力フィールドＦout3として当該入力信号切換出力部１０から出力される一方、第１のスイッチ１２に出力される。なお、入力信号（入力ソース）がフィルムソースでない場合には、第２のスイッチ１３は、検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ2により、入力フィールドの如何に関わらず、第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2を第３の出力フィールドＦout3として出力する。
【００４１】
第１のスイッチ１２には、上述したように入力フィールドＦinも入力されている。第１のスイッチ１２は、入力信号がフィルムソースではないとき、入力信号の出力に切り換えられ、入力信号がフィルムソースからの信号であるとき、第２のスイッチ１３からの出力に切り換えられる。
【００４２】
具体的には、第１のスイッチ１２は、検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ1によりスイッチの切換制御がなされ、第２のスイッチ１３からのフィールドＦ2（第３の出力フィールドと同一のフィールド）又は入力フィールドＦinの何れかを後段に出力する。具体的には、第１のスイッチ１２は、入力フィールドＦin（入力ソース）がフィルムソースである場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号Ｃ1（例えば、“１”の信号）により、第２のスイッチ１３からのフィールドＦ2を出力するようになされている。また、第２のスイッチ１３は、入力ソースがフィルムソースでない場合の検出手段１１からのスイッチ制御信号（“０”の信号）により、入力フィールドＦinを出力するようになされている。そして、第１のスイッチ１２から出力されたフィールドは、第１の出力フィールドＦout1として当該入力信号切換出力部１０から出力される。
【００４３】
そして、走査線数倍加装置１では、上述したように入力フィールドＦin及び入力ソースに応じて動作する入力信号切換出力部１０からの第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3に基づいて走査線数倍加の処理を施した１フィールドの画像を出力する。
【００４４】
以上、走査線数倍加処理システムの構成部分を説明した。次に、入力信号（入力フィールド画像或いは入力ソース）の流れに応じて走査線数倍加処理システムにおける動作を説明する。
【００４５】
その前に先ず、３−２プルダウン処理後のＮＴＳＣ信号に対して通常のオペレーションがなされた従来例を説明する。従来のままである場合、走査線数倍加装置に入力される３フィールドは５つの異なるパターンを有し、図３（下段）に示すようになる。
【００４６】
なお、このような３フィールドのパターン形態は、入力信号切換出力部１０の検出手段１１が入力ソースが通常のカメラソースであるとして検出して、第１のスイッチ１２からは入力フィールドＦinが第１の出力フィールドＦout1として出力され、第２のスイッチ１３からは第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2が第３の出力フィールドＦout3として出力されるような場合と等価である。
【００４７】
５つのパターンは、図３（下段）に示す第１列から例にとった場合、カレントフレームより１フィールド（フィールドＡ）、前フレームより２フィールド（フィールドＺ’，Ｚ）で１＋２の３フィールド、次はカレントフレームより２フィールド（Ａ’，Ａ）及び次フレームより１フィールド（フィールドＺ’）で２＋１の３フィールド、その次はカレントフレームから３フィールド（フィールドＡ，Ａ’，Ａ）で３＋０の３フィールドとなる。そして、以後、同様に１＋２の３フィールド、２＋１の３フィールド、３＋０の３フィールド、・・・といったようになる。
【００４８】
以上のように、３−２プルダウン処理後のＮＴＳＣ信号に対して通常のオペレーションがなされた場合には、異なるフレーム（コマ）を構成していたフィールドによって第１乃至第３の出力フィールドが構成されてしまい、上述したように走査線数倍加装置による走査線数倍加処理を効果的に作用させることができない。
【００４９】
しかし、本発明が適用されることにより、走査線数倍加装置１の前段に入力信号切換出力部１０を設けることにより従来におけるような問題を解消することができる。次に、入力信号の流れに沿って走査線数倍加処理システムにおける動作を説明する。入力信号が３−２プルダウン処理されたものである場合について説明する。
【００５０】
入力信号は検出手段１１に入力され、検出手段１１では、入力ソース（入力信号）がフィルムソースであり、３−２プルダウンシーケンスに関するカレントフィールドのフェーズであるかを検出する。
【００５１】
検出手段１１は、入力ソースがフィルムソースであることを検出すると、スイッチ制御信号によって第１のスイッチ１２を切り換えて、第１のスイッチ１２から出力されるフィールドを第２のスイッチ１３からのフィールドＦ2にする。
【００５２】
さらに、検出手段１１は、入力ソースについてフェーズ情報を用いてスイッチ制御信号として“０”又は“１”の信号を第２のスイッチ１３に出力する。“０”又は“１”のスイッチ制御信号のタイミングは図３（上段）に示すようになる。検出手段１１は、入力フィールドＦinが３−２プルダウン処理後の第２のフィールドである場合には“１”を出力し、その他のフィールドである場合には“０”を出力する。ここで、第２のフィールドとは、３−２プルダウン処理によってフィルムソースの１コマから３フィールドとして読み出された内の２番目のフィールドである。
【００５３】
これにより、検出手段１１が“１”を出力した場合には、第２のスイッチ１３からは入力フィールドＦinが出力され、その入力フィールドＦinは第３の出力フィールドＦout3として出力されるとともに、第１のスイッチ１２を介して第１の出力フィールドＦout1として出力される。
【００５４】
また、検出手段１１が“０”を出力した場合には、第２のスイッチ１３からは第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2が出力され、そのフィールドＦ2は第３の出力フィールドＦout3として出力されるとともに、第１のスイッチ１２を介して第１の出力フィールドＦout1として出力される。
【００５５】
これにより、常に第１及び第３の出力フィールドＦout1，Ｆout3は常に同一のフィールドとされる。そして、出力信号のタイミングである第２の出力フィールドＦout2は変更されない。よって、第１及び第３の出力フィールドＦout1，Ｆout3は、両方が切り換えられ、それらが確実に第２の出力フィールドＦout2の相補的なフィールドを構成することになる。
【００５６】
以上のような処理により、図３（上段）に示すように、第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3が同一の画像（フレーム）から得られたフィールド画像によって構成され、走査線数倍加装置１では、静止画像となるように信号を処理し続けることができるようになる。
【００５７】
なお、入力信号が３−２プルダウン処理されたものではなく、通常のカメラソース等である場合には、検出手段１１は、スイッチ制御信号Ｃ1によって第１のスイッチ１２を切り換えて、第１のスイッチ１２から出力されるフィールドを入力フィールドＦinにする。さらに、検出手段１１は、第２のスイッチ１３へのスイッチ制御信号Ｃ2として“０”の信号を出力する。
【００５８】
これにより、第１のスイッチ１２からは入力フィールドＦinが常に出力されて、当該入力フィールドＦinが第１の出力フィールドＦout1として出力され、また、第２のスイッチ１３からは第２のフィールドメモリ３からのフィールドＦ2（入力フィールドＦinから２フィールド分遅延されたフィールド）が出力されて、当該フィールドＦ2が第３の出力フィールドＦout3として出力される。そして、このとき、第１のフィールドメモリ２から出力されたフィールドＦ1（入力フィールドＦinから１フィールド分遅延されたフィールド）が、第２の出力フィールドＦout2として出力される。
【００５９】
以上のように、入力信号切換出力部１０の各部が入力信号に応じて動作して、３−２プルダウン処理されたフィルムソースが入力された場合には、同一の画像（フレーム）から得られた第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3を後段の走査線数倍加装置１に出力して、通常のカメラソース等が入力された場合には、１フィールド分だけ遅延された関係にある第１乃至第３の出力フィールドＦout1，Ｆout2，Ｆout3を後段の走査線数倍加装置１に出力している。
【００６０】
これにより、走査線数倍加処理システムは、ＮＴＳＣの３−２プルダウン及びＰＡＬの２−２プルダウンのフィールドシーケンスを考慮に入れてフィルムソース画像に対する走査線数倍加処理を最適なものとして実行することができる。
また、走査線数倍加処理システムは、画像における動体の垂直解像度の大幅な改良をすることもできる。これにより、通常のカメラソース用の走査線数倍加装置１の処理方法及びフィルムソースの必要に不適合があるときに訂正することができるようになる。
【００６１】
また、既存の走査線数倍加装置を再設計する必要がない。また、入力信号切換出力部１０も構成が容易でありコストを抑えることができる。また、第１及び第２のフィールドメモリ２，３は従来の走査線数倍加処理システムにおいて一部として既に存在していたので、新たにメモリを追加する必要がなく、ロジックは非常に小さくできる。また、フィルムソースの解釈における改良の効果が明らかに認められ、フィルムカメラの利点を最大限に利用することができる。
【００６２】
なお、２−２プルダウン処理された画像についても、本発明を適用することができる。２−２プルダウン処理の場合、フィールムソースの２４コマから毎秒５０フィールドが生成され、第２フィールド毎に動きを有するＰＡＬ信号が生成される。
【００６３】
このような２−２プルダウン処理後のＰＡＬ信号に対して通常のオペレーションがなされた場合、図４（下段）に示すように、走査線数倍加装置に入力される３フィールドは異なるものとなる。しかし、本発明が適用された入力信号切換出力部１０の上述したような動作により、図４（上段）に示すように、走査線数倍加装置１に入力される３フィールドは、同一のフレームから得られたフィールドから構成されるようになる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明に係る画像処理装置は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを信号切換出力手段により出力し、信号切換出力手段が出力した複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを走査線数倍加手段により生成することにより、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加手段により走査線数倍加処理した１フィールドを生成することができる。
【００６５】
また、本発明に係る画像処理方法は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを出力するフィールド出力工程と、フィールド出力工程にて出力した複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１枚のフィールドを生成する走査線数倍加工程とを有することにより、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加装置により走査線数倍加処理した１フィールドを生成することができる。
【００６６】
また、本発明に係る信号切換出力装置は、フィールドが順次入力されて、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた複数のフィールドを、当該複数のフィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段に出力することにより、走査線数倍加装置は、同一画像から得られた複数フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の走査線数倍加システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上述の走査線数倍加システムの備える走査線数倍加装置の具体例を示すブロック図である。
【図３】ＮＴＳＣ信号に基づく第１乃至第３のフィールド出力信号の信号タイミングを示す図である。
【図４】ＰＡＬ信号に基づく第１乃至第３のフィールド出力信号の信号タイミングを示す図である。
【図５】走査線数倍加処理の前後の画像を示す図である。
【図６】カメラソースのフィールド画像を示す図である。
【図７】３−２プルダウン処理されたフィルムソースのフィールド画像とを示す図である。
【符号の説明】
１ 走査線数倍加装置、２，３ フィールドメモリ、１０ 入力信号切換出力部、１１ 検出手段、１２ 第１のスイッチ、１３ 第２のスイッチ
Claims (9)
- ３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを出力する信号切換出力手段と、
上記信号切換出力手段が出力した３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段とを備える
画像処理装置。 - 上記信号切換出力手段は、順次入力されるフィールドの繰り返し周期内の所定の位相を検出する検出手段を備え、
上記信号切換出力手段は、上記検出手段の位相検出結果に基づいて同一画像から得られた複数のフィールドを出力する
請求項１記載の画像処理装置。 - 入力されたフィールドを遅延して出力するための画像信号記憶手段を備え、
上記信号切換出力手段は、上記画像信号記憶手段から出力されたフィールドと入力されたフィールドとを切り換えて出力するスイッチ手段を備え、
上記信号切換出力手段は、入力されたフィールドに基づいて上記スイッチ手段を切り換えて、同一画像から得られた複数のフィールドを出力する
請求項１記載の画像処理装置。 - 上記信号切換出力手段は、順次入力されたフィールドが３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドであるときには、同一画像から得られた複数のフィールドを出力し、順次入力されたフィールドがプルダウン処理されていない画像のときには、当該順次入力されたフィールドをその入力順を維持して複数のフィールドとして出力する
請求項１記載の画像処理装置。 - ３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを出力するフィールド出力工程と、
上記フィールド出力工程にて出力した３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１枚のフィールドを生成する走査線数倍加工程と
を有した画像処理方法。 - ３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドが順次入力されたとき、当該入力されたフィールドに基づいて、同一画像から得られた３フィールドを、当該３フィールドを使用して走査線数倍加処理した１フィールドを生成する走査線数倍加手段に出力する
信号切換出力装置。 - 順次入力されるフィールドの繰り返し周期内の所定の位相を検出する検出手段を備え、
上記検出手段の位相検出結果に基づいて同一画像から得られた複数のフィールドを出力する
請求項６記載の信号切換出力装置。 - 入力されたフィールドを遅延して出力するための画像信号記憶手段から出力されたフィールドと、入力されたフィールドとを切り換えて出力するスイッチ手段を備え、
入力されたフィールドに基づいて上記スイッチ手段を切り換えて、同一画像から得られた複数のフィールドを出力する
請求項６記載の信号切換出力装置。 - 順次入力されたフィールドが３−２プルダウン処理又は２−２プルダウン処理されたフィールドであるときには、同一画像から得られた複数のフィールドを出力し、順次入力されたフィールドがプルダウン処理されていない画像のときには、当該順次入力されたフィールドをその入力順を維持して複数のフィールドとして出力する
請求項６記載の信号切換出力装置。
Priority Applications (9)
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