JPH02177683A - 画素信号の相関判定および補間データ作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば高画質デジタルテレビジョンシステ
ムに使用されるテレビジョン信号処理装置におけるテレ
ビジョン画素信号の相関判定装置及び補間データ作成装
置に関する。

（従来の技術） 例えば、インターレーステレビジョン信号をノンインタ
ーレーステレビジョン信号に変換する順次走査変換回路
においては、走査線の補間処理を行なっている。走査線
の捕間方法としては、２度振り方式、上下同和方式など
がある。

２度振り方式では、インターレース信号が、１水平期間
の遅延量をもつ遅延回路に供給される。

そして、遅延回路からの出力信号をを補間信号とする。

この補間信号と、入力インターレース信号とが、合成回
路において合成されることにより、合成回路からはノン
インターレース信号が得られる。

上下同和方式では、入力インターレース信号が第１の遅
延回路とｌ／２の係数を持つ第１の係数器に供給される
。第１の遅延回路の出力信号は、第２の遅延回路と１の
係数を持つ第２の係数器に供給される。第２の遅延回路
の出力信号は、１／２の係数を持つ第３の係数器に供給
される。第１、第２および第３の係数器の出力信号は、
加算器において加算される。第１と第２の遅延回路はそ
れぞれ１水平期間の遅延量をもつ。これにより、加算器
からは補間信号が得られる。この補間信号と入力インタ
ーレース信号とが合成回路において合成されることによ
り、合成回路からはノンインターレース信号を得ること
ができる。

上記した２度振り方式による補間信号作成回路と、上下
同和方式による補間信号作成回路とは、得られた補間信
号の垂直方向のフィルタリング特性が異なる。上下同和
方式のほうが２度振り方式に比べてカットオフ周波数が
低い。２度振り方式により得られた補間信号を含むテレ
ビジョン信号の画像では、垂直空間周波数成分で５２５
／２の折返しの目立つ垂直高域成分がある場合、折返し
成分が垂直の低域成分側へ折返してくる。この点では、
カットオフ周波数の低い上下同和方式の方が有利である
。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、上下同和方式の方が、折返し成分が２
度振り方式よりも少ないが、上下同和方式では垂直方向
の本来の高域成分が減衰するという問題が残っている。

そこで補間信号を作る場合、相関の強い画素信号を用い
て作ると画質の向上を期待出来る。しかし、相関判定を
行うには、簡単な構成で実現出来ること、相関判定が正
確であること、さらに高速で判定結果を得られることな
どが要望される。

そこでこの発明は、相関判定が簡単な構成で実現でき、
正確な相関判定を行う相関判定装置を得ることを目的と
し、さらにこの相関判定装置を用いて画質向上を得る補
間信号作成装置をる得ることを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は上記の目的を達成するために、補間すべき画
素信号の位置を通る垂直ラインと水平ラインとで右上方
、左下方、左上方、右下方の領域を設定し、前記垂直ラ
イン上に存在して前記補間すべき画素信号の上下に位置
する２つの画素信号を用いて作成した垂直方向相関信号
と、前記右上方領域と左下方領域に対称的に存在する２
点の複数組の画素信号を用いて各組毎に作成した複数の
左下がり角度相関信号と、左上方の領域と右下方の領域
に対称的に存在する２点の複数組の画素信号を用いて各
組毎に作成した複数の右下がり角度相関信号とを発生す
る手段を有した相関データ発生手段と、 前記垂直方向相関信号、複数の左下がり角度相関信号お
よび右下がり角度相関信号の絶対値を得る手段を有し、
かつ前記複数の左下がり角度相関信号及び右下がり角度
相関信号のうち前記垂直ラインに最も近接した画素信号
を用いて作成した第１の左下がり角度相関信号及び第１
の右下がり角度相関信号と、前記垂直を目間信号との絶
対値のうち最も小さい値を検出して、前記第１の左下が
り角度相関信号が最も小さい場合は、さらに複数の左下
がり角度相関信号の絶対値のうち最も小さい値を検出し
て、この値を得るために用いられた画素信号の方向及び
角度を示すデータを前記相関判定信号として出力し、前
記第１の右下がり角度相関信号が最も小さい場合は、さ
らに複数の右下がり角度相関信号の絶対値のうち最も小
さい値を検出して、この値を得るために用いられた画素
信号の方向及び角度を示すデータを前記相関判定信号と
して出力するアルゴリズム手段を有する相関判定手段と
を備えるものである。

（作　用） 上記の手段により、画素信号間の相関関係を精度良く検
出することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。入力端子２０のテ
レビジョン信号ＡＯは、補間データ及び相関データ発生
回路１００に入力される。補間データ及び相関データ発
生回路１００は、例えば、インターレース方式のデジタ
ルテレビジョン信号の上下関係にある走査ラインのデー
タを用いて、複数の補間信号ＣＩ、　　Ｃ２，Ｃ３，Ｃ
４，Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７を同時に発生することができる。

また、この補間データ及び相関データ発生回路１００は
、前記走査ラインのデータを用いて、複数の相関信号Ｄ
Ｉ、Ｄ２．Ｄ　３．Ｄ４．Ｄ５、ＤＢ、ＤＩを同時に発
生することができる。

補間データ及び相関データ発生回路１００の構成例とし
ては、ラインメモリ、フィールドメモリ装置等の種々の
実施例が可能である。

この実施例では、タップ付き遅延線２１．２３、ライン
メモリ２２、加算器３ａ、３ｂ、３ｃ。

３ｄ、３ｅ、３ｒ　、３ｇ１減算器４ａ、４ｂ。

４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ’　、４ｇにより構成された捕
間データ及び相関データ発生器１００が示されている。

入力端子２０のデジタルテレビジョン信号は、第１のタ
ップ付遅延線２１に入力されるとともに、ラインメモリ
２２を介して第２のタップ付遅延線２３の入力ＢＯとな
る。ラインメモリ２２は、１水平期間の遅延量を持つ。

第１と第２のタップ付遅延線２１と２３は、それぞれ単
位遅延素子１ａ〜１「と１ｇ〜１１からなる。第１と第
２のタップ付遅延線２１と２３の各タップの画素信号を
それぞれ図に示すようにＡＯ、ＡＩ　、Ａ２　、Ａ３、
Ａ４　　　Ａ５　　　Ａ８　　、　ＢＯＢＩ　　　　Ｂ
２　　、　Ｂ３　　、Ｂ４、Ｂ５．８６とする。ココテ
、信号ＡＯと８６が加算器３ａと減算器４ａに供給され
、信号ＡＩと８５が加算器３ｂと減算器４ｂに供給され
、信号Ａ２と８４が加算器３ｃと減算器４ｃに供給され
、信号Ａ３と８３が加算器３ｄと減算器４ｄに供給され
、信号Ａ４と８２が加算器３ｅと減算器４ｅに供給され
、信号Ａ５と８１が加算器３「と減算器４ｒに供給され
、信号Ａ８とＢＯとが加算器３ｇと減算器４ｇに供給さ
れる。

加算器３ａ〜３ｇの出力、つまり補間信号ＣＩ。

Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５、ＣＢ、Ｃ７は、遅延回路２４
に入力され位相調整された後にそれぞれセレクタ２５に
供給され、ここでいずれか１つが選択されて出力端子２
６に補間信号として導出される。

一方、減算器４８〜４ｇの出力、つまり相関信号（画素
間差分信号’Ｉ　ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３．Ｄ　４゜Ｄ５、Ｄ
６、ＤＩは、相関判定部２００を構成している絶対値回
路５ａ〜５ｇにそれぞれ供給され、絶対値差分出力とし
て出力される。この実施例では、絶対値回路５ａ〜５ｇ
の差分絶対値出力を相関信号ＤＩ−Ｄ７として取扱うこ
とにする。

ここで、絶対値差分出力ＤＩとＣ２は、最小値判定部６
ａに供給され、Ｃ２、ＤＢは、最小値判定部６ｂに供給
され、ＤＢ　、Ｃ４とＤＢは最小判定部６ｃに供給され
る。ＤＢとＤＢは最小値判定部６ｄに供給され、ＤＢと
Ｃ７は最小値判定部６ｅに供給される。ここで、各最小
値判定部６ａ〜６ｅは、それぞれの入力のうち、値が最
も小さいものを判定し、各判定出力Ｅｌ−Ｅ５を得、こ
れを階層式判定部７ａに供給する。

階層式判定部７ａは、判定出力Ｅｌ−Ｅ５をアルゴリズ
ムにしたがって処理し、相関判定信号Ｆｌを出力する。

第２図は、各画素信号ＡＯ〜Ａ６と８６〜ＢＯとの演算
関係及び補間信号及び相関信号を得る画素信号の位置関
係を示しいる。

補間データ及び相関データ発生器１００においては、第
２図に示すような配置関係にある画素信号の演算処理を
行う。

即ち、垂直方向へ上下関係にある第１と第２のラインの
複数の画素信号が対応させられる。そして、複数の画素
信号のうち水平方向の中央位置にある上下の画素信号（
図ではＡ３と８３）が基準位置とされる。この基準位置
を通る垂直ラインと、補間すべき補間データを通る水平
ライン（補間ライン）により、画像空間上では、右上の
領域、右下の領域、左下の領域、左上の領域が得られる
。

補間信号Ｐを中心にすると、右上と左下の領域間には対
応する画素信号の組（ＡＯｌＢｅ）、（ＡＩ　。

Ｂ５）（Ａ２．Ｂ４）が複数存在するが、この各組の画
素信号が演算される。また、左上と右下の領域間にも、
対応する画素信号の組（ＡＯｌＢｅ）、（Ｂｌ、Ａ５）
（Ｂ２．Ａ４）が存在する。

各組の差分演算結果は、相関信号Ｄ１〜Ｄ５であり、加
算演算結果は、補間信号０１〜Ｃ５である。相関信号Ｄ
１〜Ｄ７を用いて相関性の強い画素信号同志を検出する
。補間信号Ｐは、相関性の強い画素信号同志を加算して
作成する。

この発明では、各相関信号Ｄ３、Ｃ２、Ｄｌを左下がり
角度相関信号ということにし、これらを総称して左下が
り傾斜相関情報ということにする。

また、各相関信号Ｄ５　、ＤＢ　、Ｃ７を右下がり角度
相関信号情報ということにし、これらを総称して右下が
り傾斜相関情報ということにする。

傾斜相関情報は、相関を求めるために用いた画素信号同
志を結ぶラインの傾斜方向が左下方向であるのか、右下
方向であるのかを意味する。また、角度相関信号は、相
関を求めるために用いた画素信号同志を結ぶラインの傾
斜方向とその角度を意味する。さらに垂直ライン上の画
素を用いて求めた相関信号は、垂直相関信号ということ
にする。

さらに、垂直ライン上の画素信号同志を用いて作成した
補間信号Ｃ４を標準捕間信号とよび、補間信号ＣＩやＣ
２、Ｃ３を左下がり傾斜補間信号とよび、補間信号Ｃ５
、ＣＢやＣ７を右下がり傾斜補間信号ということにする
。

第３図は、相関判定部２００における判定アルゴリズム
の一例を示している。

階層式判定部７ａは、先ず、ブロック７０Ａに示す内容
の論理判定処理を行なう。即ち、最小値判定部６ｃの判
定結果が、ＤＢが最小値であることを示すときは、ブロ
ック７０Ｂの論理判定が優先され、ＤＢが最小値である
ことを示すときは、ブロック７０Ｃの論理判定が優先さ
れる。またＤ４最小値であることを判定結果が示すとき
は、加算器３ｄの出力である信号Ｃ４を選択せよとの相
関判定出力Ｆｌが得られる。

一方、ブロック７０Ｂの論理判定では、Ｃ２とＤＢのう
ち、ＤＢが最小である場合は、加算器３Ｃの出力である
Ｃ３を選択せよとの相関判定出力Ｆｌが出力され、Ｄｌ
が最小である場合にはブロック７０Ｄの論理判定が優先
される。

また、ブロック７０Ｃにおいては、ＤＢとＤＢのうち、
ＤＢが最小である場合は、加算器３ｅの出力であるＣ５
を選択せよとの相関判定出力Ｆｌが出力され、ＤＢが最
小である場合にはブロック７０Ｅの論理判定が優先され
る。

また、ブロワ゛り７０Ｄにおいては、Ｃ２とＤ１のうち
Ｄ２が最小である場合は加算器３ｂの出力であるＣ２を
選択せよとの相関判定出力Ｆｌが出力され、ＤＩが最小
である場合は加算器３ａの出力であるＣｔを選択せよと
の相関判定出力Ｆｌが出力される。

またブロック７０Ｅにおいては、ＤＧとＤＩのうちＤＢ
が最小である場合は、加算器３ｒの出力であるＣ６を選
択せよとの相関判定出力Ｆｌが出力され、ｐ７が最小で
ある場合は、加算器３ｇの出力であるＣ７を選択せよと
の参目関判定出力Ｆｌが出力される。この相関判定出力
Ｆ１はセレクタ２５を制御する。

よって階層式判定部７ａの相関判定出力は、ライン間で
最も相関性が高い画素信号により作った補間信号をセレ
クタ２５にて選択させることになる。したがって、この
階層式判定部７ａの出力Ｆ１をそのままセレクタ２５の
制御信号Ｆ４　　（第１図に示される）として用いても
よい。

しかし、この実施例では、更に誤動作を低減するために
次のような手段を設けている。即ち、階層式判定部７ａ
の出力は、ラッチ回路８ａと方向判定部９ａとに人力さ
れる。方向判定部９ａでは、１画素前の相関判定出力と
、今回の相関判定出力とがどのように変化したかを調べ
られている。つまり、例えば、画素信号Ｂ２とＡ４との
相関（右下がり傾斜方向の相関）が今までずっと強かっ
たにも拘らず、次のクロックタイミングにおける判定で
は、画素信号Ｂ５とＡＩの方向（左下がり傾斜方向）の
相関が強いものとして判定された場合、判定動作の誤動
作の可能性がある。

そこで、判定結果が１画素前の判定とは全く異なる方向
の画素信号間の相関が強いことを示す場合には、中間（
この実施例では（Ａ３　＋Ｂ３　）　／２−Ｃ３１の信
号を選択せよとの相関判定信号Ｆ４が強制的に出力され
る。

第４図は、方向判定部９ａにおける判定アルゴリズムを
示している。第４図のテーブルの最上の行は、前回（１
画素前）の補間信号を得るときの相関判定結果による相
関の強い画素の組を示している。またテーブルの左端の
縦の列には、今回（次の画素）の補間信号を得るときの
ト目関判定結果による相関の強い画素信号の組を示して
いる。

ここで、例えば星印の部分Ｓを参照して説明する。１画
素前の判定結果ではＡ４と８２の相関が強いと得られて
いるにも係わらず、今回の判定では、Ａｌと８５の相関
が強いものとして判定されている。このような場合は、
第２図がらもゎがるように、相関関係にある上下の画素
信号を結ぶ方向が全く異なる方向へ変化したことになる
。このような場合は、誤判定である可能性が高いので、
Ａ３．Ｂ３により得た補間信号を選択するように強制的
に相関判定信号の内容が置換えられる。

第４図の池の星印の部分も上記と同様な判定のらとに処
理されるケースを示している。

第５図は、ゾーンプレートによるシミュレーションの図
であり、第５Ａ図は原信号、第５Ｂ図は２度振り方式に
よるもの、第５Ｃ図は上下間相方式によるもの、第５Ｄ
図はこの発明の実施例によるものである。第５Ａ図の原
画に対して第５Ｂ図、第５Ｃ図は非常に折返し成分が目
立っているが、第５Ｄ図の画像は、図の下側における折
返し成分がかなり減衰しており、垂直成分の高域が良好
となっていることがわかる。

第６図は、この発明の他の実施例である。第１図の実施
例と同一部分には第１図と同じ符号が付されている。

この実施例では、セレクタ２５と出力端子２６との間に
、さらに画質劣化防止回路１１０を追加している。画質
劣化防止回路１１０は、セレクタ２５から出力された信
号Ｇ１と、遅延回路２４の出力信号Ｃ４とを減算処理す
る減算器３１と、この減算器３１の出力の絶対値を得る
絶対値回路３２と、この絶対値回路３２の出力と予め設
定されたしきい値とを比較する比較器３３とを有する。

さらに、画質劣化防止回路１１０は、セレクタ３４を有
する。セレクタ３４は、遅延回路２４からの出力信号Ｃ
４または、セレクタ２５からの出力信号Ｇｌのいづれか
一方を選択し、補間信号として出力端子２６に導出する
。ここでセレクタ３４は、比較器３３からの制御信号Ｈ
１にょり制御される。信号Ｇｌと信号Ｃ４との差分値の
絶対値が、しきい値より大きい場合は、セレクタ３４は
強制的に標準補間信号Ｃ４を選択して導出し、信号Ｇｌ
と信号Ｃ４との差分値の絶対値が、しきい値より小さい
場合は、セレクタ３４は信号Ｇｌを選択して導出する。

上記の画質劣化防止回路１１０は、相関判定部２００に
おいて誤り判定があった場合に有効である。判定誤りに
より生成された補間信号のうち画質上で目立つ補間信号
は、インパルス状のノイズ成分に近い。例えば、第７Ａ
図に示すように、黒線が画面上にあり、補間画素Ｐｉを
作成するときに相関の強い方向として矢印４０方向の相
関が強いものとして判定誤りが生じた場合、黒線の中に
白点が現れる。この打なインパルス状の成分は、画面上
で目立つことになる。しかし、上記の実施例による画質
劣化防止回路１１０を設けると、この様な白点の信号は
、しきい値よりも大きくなるので、セレクタ３４は信号
Ｃ３を選択することになる。つまり、相関判定誤りが生
じた場合は、強制的に標準補間信号Ｃ３が選択され最終
的な補間信号として導出される。すると、第７Ｂ図に示
すように、黒線の中に画面上で目立つ白点は現れなくな
り、画質劣化を防止できる。図において、白丸及び黒丸
は画素信号を意味する。

第８図はこの発明の他の実施例である。

この実施例は、相関判定部２００の最小値判定部６ａ、
６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅが更に具体的に示されている。

即ち、絶対値回路５ａと５ｂの出力信号ＤＩとＤ２は、
減算器５１に供給される。

また、絶対値回路５ｂと５Ｃの出力信号Ｄ２とＤ３とは
減算器５２に供給され、絶対値回路５Ｃと５ｄの出力信
号Ｄ３とＤ４は、減算器５３に供給される。さらに、絶
対値回路５ｄと５ｅの出力信号Ｄ４とＤ５は、減算器５
５に供給される。また絶対値回路５ｅと５ｆの出力信号
Ｄ５とＤ６とは減算器５６に供給され、絶対値回路５ｆ
と５ｇの出力１Ｊ号Ｄ８とＤ７とは減算器５７に供給さ
れ、絶対値回路５Ｃと５ｅの出力信号Ｄ３とＤ５とは減
算器５４に供給される。

減算器５１の出力Δ１は、信号Ｄ１とＤ２のいずれが大
きいかを現す。減算器５２の出力Δ２は、信号Ｄ２とＤ
３のいずれが大きいかを現し、減算器５３の出力Δ３は
、信号Ｄ３とＤ４のいずれが大きいかを現す。また、減
算器５４の出力Δ４は、信号Ｄ３とＤ５のいずれが大き
いかを現し、減算器５５の出力Δ５は、信号Ｄ４とＤ５
のいずれが大きいかを現す。減算器５６の出力Δ６は信
号Ｄ５とＤ６のいずれが大きいかを現し、減算器５７の
出力Δ７は信号Ｄ６とＤ７のいずれが大きいかを現す。

各減算器５１〜５７からの出力Δ１〜Δ７は正（＋）ま
たは負（−）の極性データである。

出力Δ１〜Δ７は、階層式判定部７ａに入力される。階
層式判定部７ａは、第９図に示す真理値表に基づいて判
定出力を得る。真理値表においてＸ印は、不定の部分で
ある。階層式判定部７ａは、論理回路で構成されている
。

真理値表に示されるように、Δ３とΔ５が正の場合、Δ
３とΔ４が正で、Δ５が負の場合、Δ３とΔ４が負で、
Δ５が正の場合、は、いずれも判定信号は信号Ｃ４を選
択するための内容となる。

また、Δ４とΔ５とΔ６が負のときは、判定信号は信号
Ｃ５を選択するための内容となる。またΔ４とΔ５とが
負、Δ６が正でΔ７が負のときは、判定信号は信号Ｃ６
を選択するための内容となる。

また、Δ４とΔ５が負でΔ６とΔ７が正のときは、判定
信号は信号Ｃ７を選択するための内容となる。

さらに、Δ２とΔ３が負で、Δ４が正の場合は、判定信
号は信号Ｃ３を選択するための内容となる。

Δ１とΔ２とΔ４が正で、Δ３が負の場合は、判定信号
は信号Ｃ２を選択するための内容となる。

さらにΔ１とΔ３が負で、Δ２とΔ４が正の場合は、判
定信号は信号Ｃ１を選択するための内容となる。

上記したようにこの実施例によると、相関判定部２００
は、複数の減算器と論理回路により簡単なハードウェア
構成で実現することができる。

上記の実施例は、相関判定部２００をハードウェアによ
り実現した例であるが、マイクロコンビュータを用いて
ソフトウェアにより相関判定を行ってもよい。

第１０図は、相関判定をソウトウエアにより実現した場
合のフローチャートの例を示している。

補間データ及び相関データ発生器１００から出力された
相関信号Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５のうち、いずれが最も小さい
値であるかを判定するための計算処理がステップＳ１に
おいて開始される。ステップＳ２においては、信号Ｄ５
が最小であるか否かの判定がおこなわれる。ここで信号
Ｄ５が最小でない場合、ステップＳ３において信号Ｄ３
が最小であるか否かの判定がおこなわれる。ここで信号
Ｄ３が最小でない場合、ステップＳ４に進み、傾きＣ４
であることの判定結果が得られる。つまり選択すべき補
間信号はＣ４であるとの判定結果が得られる。この判定
結果に基づき、判定信号生成用のステップＳ５では、信
号Ｃ４を選択するための信号を生成する。

上記ステップ８２〜Ｓ５のルーチンは、第３図に示した
ブロック７０Ａのアルゴリズムを実現している。

ステップＳ２において、信号Ｄ５が最小であることの判
定結果が得られた場合、ステップＳ６に移行する。ステ
ップＳ６では、信号Ｄ５とＤ６のいずれが小さいかを判
定するための計算処理が行われる。次に、ステップＳ７
において信号Ｄ５が最小であるか否かの判定がおこなわ
れる。ここで信号Ｄ５が最小である場合、ステップＳ８
に進み、傾きＣ５であることの判定結果が得られる。つ
まり選択すべき補間信号はＣ５であるとの判定結果が得
られる。ステップＳ７において、信号Ｄ４が最小で無い
場合、ステップＳ９に進み信号Ｄ６とＤ７のいずれが小
さいかを判定するための計算処理が行われる。次にステ
ップ３１４において信号Ｄ６が最小であるか否かの判定
が行われる。ここで信号Ｄ６が最小であった場合、ステ
ップ５１５に進み傾きＣ６であることの判定結果が得ら
れる。

またステップＳＩ４において信号Ｄ６が最小でない場合
、ステップ８１６に進み傾きＣ７であることの判定結果
が得られる。

上記ステップＳ２、ＳＳ−Ｓ９．Ｓ１４〜５１６のルー
チンは、第３図のブロック７０Ｃ，７０Ｅのアルゴリズ
ムを実現している。

ステップＳ３において、信号Ｄ２が最小であることの判
定結果が得られた場合、ステップＳＩＯに移行する。ス
テップＳＩＯでは、信号Ｄ２とＤ３のいずれが小さいか
を判定するための計算処理が行われる。次に、ステップ
Ｓｌｌにおいて信号Ｄ３が最小であるか否かの判定がお
こなわれる。ここで信号Ｄ３が最小である場合、ステッ
プＳ１２に進み、傾きＣ３であることの判定結果が得ら
れる。つまり選択すべき補間信号はＣ３であるとの判定
結果が得られる。ステップＳｌｌ　　において、信号Ｄ
３が最小で無い場合、ステップＳ１３に進み信号ＤＩと
Ｄ２のいずれが小さいかを判定するための計算処理が行
われる。次にステップＳ１７においては、信号Ｄ２が最
小か否かの判定が行われる。ここで信号Ｄ２が最小であ
る場合、ステップＳ１９に進み、傾きＣ２であることの
判定結果が得られる。また信号Ｄ２が最小でない場合、
ステップＳ１８に進み傾きＣＩであることの判定結果が
得られる。

上記ステップＳ３　、ＳＩＯ〜Ｓ１３、Ｓ１７〜ｓ１９
ツルーチンは、第３図のブロック７０Ｂ、７０Ｄのアル
ゴリズムを実現している。

第１１図は、相関判定部２００をマイクロコンピュータ
により実現した場合の構成例を示している。補間データ
及び相関データ発生器１００から出力された信号Ｄ１〜
Ｄ７は、入力回路８１を介してデータ処理回路８２に人
力される。データ処理回路８２においては、第１０図に
示したフローチャートに基づいたデータ処理が行われる
。データ処理回路８２で得られた最終的な相関判定結果
Ｆ１は、出力回路８３と介して出力される。タイミング
制御回路８４は、入力回路８１、データ処理回路８２、
及び出力回路８３の動作タイミングを制御している。な
お他の部分は、第１図、第６図、第８図に示した実施例
と同様な回路であるのでこれら実施例と同一符号を付し
ている。

以上説明したようにこの発明は、上下間相方式の利点を
生かし、かつ垂直方向の本来の高域成分が低減されるの
を押え、しかも簡単なハードウェア構成で実現できるテ
レビジョン画素信号の相関判定装置及び補間データ作成
装置を得ることができる。

さらに、この発明では少なくとも上記した相関データ及
び補間データ発生回路１００は、印刷配線基板上に構成
される。そして、タップ付き遅延線２１と２３は、並列
に配置される。しかし、信号の入力部と出力部とは、互
いに逆の方向となるように配置される。このようにタッ
プ付き遅延線２１と２３が配置された理由は、加算器３
ａ〜３ｅ及び減算器４ａ〜４ｅの配線の交差部を出来る
限り少なくするためである。例えば第２図に示す矢印の
ような配線構造を選んだ場合は、多くの配線が交差し、
配線基板を作成することが困難となるからである。よっ
てこの発明に使用されている補間データ及び相関データ
発生回路１００の配線は、簡素であり製作も用意である
。

上記の実施例においては、相関判定装置は補間信号を選
択するための相関判定信号を作成している。しかし、画
素信号間の相関関係を検出するケースは、他にも種々の
ケースがある。

例えば、入力した映像データが動画像であるのかあるい
は静止画像であるのかを判定する場合である。この様な
場合、動き検出回路が採用されるが、この発明の相関判
定装置を用いれば、傾斜方向がわかるので、動画像の動
き方向を検出することができる。この場合、相関データ
発生回路１００では、フレームメモリ、あるいはフィー
ルドメモリが使用され、フレーム間あるいはフィールド
間の画素信号を用いたト目関ｆＪ号が発生される。

さらに上記の実施例では、原ラインにおける画素信号と
、ｌ水平期間前の画素信号を用いて相関信号を作成した
。しかしこれに限らず、相関信号を得るための画素信号
の間隔は数ライン分あっても構わない。動きの速い画像
が多い場合は、間隔を大きくした方が正確な相関信号を
作成できる。

例えば高速で走る車から外を撮影した映像信号を用いて
ライン間補間信号を作成するような場合である。さらに
また上記の実施例では、総計で１０個の画素信号を用い
て相関信号や補間信号を作成したがこれに限らず、さら
に個数を増大してもよい。あるいは逆に個数を減らして
もよい。この場合の相関判定対象となる画素信号は第１
２図のようになり、相関判定アルゴリズムは第１３図の
ようになる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、相関判定の質向上をは
かり、上下間相方式の利点を生かし、かつ補間信号の垂
直方向の高域成分が低減するのを押え、しかも簡単なハ
ードウェア構成で実現するのに寄与するテレビジョン画
素信号の相関判定装置及び補間データ作成装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の回路の動作を説明するために示した画素信号演算
原理の説明図、第３図は第１図の相関判定部のアルゴリ
ズムを説明するために示した図、第４図は第１図の方向
判定部の判定動作を説明するために示した図、第５Ａ図
は原画信号をゾーンプレートによりシミュレーションし
て示したオシロ波形の写真の図、第５Ｂ図は２度振り方
式により作成した補間信号を含む映像信号をゾーンプレ
ートによりシミュレーションして示したオシロ波形の写
真の図、第５Ｃ図は上下間相方式により作成した補間信
号を含む映像信号をゾーンプレートによりシミュレーシ
ョンして示したオシロ波形の写真の図、第５Ｄ図はこの
発明の方式により作成した補間信号を含む映像信号をゾ
ーンプレートによりシミュレーションして示したオシロ
波形の写真の図、第６図はこの発明の他の実施例を示す
回路図、第７Ａ図は相関判定の誤りの例を説明するため
に示した画素信号配列説明図、第７Ｂ図は第６図の画質
劣化防止回路の機能を説明するために示した画素信号配
列説明図、第８図はこの発明のさらに他の実施例を示す
回路図、第９図は第８図の相関判定部の動作を説明する
ために示した真理値テーブルを示す図、第１０図はこの
発明に用いられる相関判定部のさらに池の例を説明する
ために示したフローチャート、第１１図はこの発明の更
に他の実施例を示す回路図、第１２図はこの発明の他の
実施例における画素信号演算原理の説明図、第１３図は
第１２図の画素信号を用いた相関判定部のアルゴリズム
を説明するために示した図である。 ２１．２３・・・タップ付遅延線。２２・・・ラインメ
モリ、２３・・・遅延回路、２５・・・セレクタ、１０
０・・・補間データ及び相関データ発生器、２００・・
・相関判定部、３ａ〜３ｇ・・・加算器、４ａ〜４ｇ・
・・減算器、５ａ〜５ｇ・・・絶対値回路、６ａ〜６ｅ
・・・最小値判定部、７ａ・・・階層式判定部、８ａ・
・・ラッチ回路、９ａ・・・方向判定部、１１０・・・
画質劣化防止回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）補間すべき画素信号の位置を通る垂直ラインと水
   平ラインとで右上方、左下方、左上方、右下方の領域を
   設定し、前記垂直ライン上に存在して前記補間すべき画
   素信号の上下に位置する２つの画素信号を用いて作成し
   た垂直方向相関信号と、前記右上方領域と左下方領域に
   対称的に存在する２点の複数組の画素信号を用いて各組
   毎に作成した複数の左下がり角度相関信号と、左上方の
   領域と右下方の領域に対称的に存在する２点の複数組の
   画素信号を用いて各組毎に作成した複数の右下がり角度
   相関信号とを発生する手段を有した相関データ発生手段
   と、 前記垂直方向相関信号、複数の左下がり角度相関信号お
   よび右下がり角度相関信号の絶対値を得る手段を有し、
   かつ前記複数の左下がり角度相関信号及び右下がり角度
   相関信号のうち前記垂直ラインに最も近接した画素信号
   を用いて作成した第１の左下がり角度相関信号及び第１
   の右下がり角度相関信号と、前記垂直相関信号との絶対
   値のうち最も小さい値を検出して、前記第１の左下がり
   角度相関信号が最も小さい場合は、さらに複数の左下が
   り角度相関信号の絶対値のうち最も小さい値を検出して
   、この値を得るために用いられた画素信号の方向及び角
   度を示すデータを前記相関判定信号として出力し、前記
   第１の右下がり角度相関信号が最も小さい場合は、さら
   に複数の右下がり角度相関信号の絶対値のうち最も小さ
   い値を検出して、この値を得るために用いられた画素信
   号の方向及び角度を示すデータを前記相関判定信号とし
   て出力するアルゴリズム手段を有する相関判定手段とを
   具備したことを特徴とする画素信号の相関判定装置。
2. （２）前記相関データ発生手段は、 ３つの左下がり角度相関信号と、３つの右下がり角度相
   関信号とを発生する手段を有し、 前記相関判定手段は、 前記３つの左下がり角度相関信号及び３つの右下がり角
   度相関信号のうち前記垂直ラインに最も近接した画素信
   号を用いて作成した第１の左下がり角度相関信号と、第
   １の右下がり角度相関信号と、前記垂直相関信号との絶
   対値のうち最も小さい値を検出する第１のアルゴリズム
   手段と、前記第１の左下がり角度相関信号と第２の左下
   がり角度相関信号の絶対値のうちいずれが小さいかを検
   出する第２のアルゴリズム手段と、 前記第１の右下がり角度相関信号と第２の右下がり角度
   相関信号の絶対値のうちいずれが小さいかを検出する第
   ３のアルゴリズム手段と、 前記第２の左下がり角度相関信号と第３の左下がり角度
   相関信号のうちいずれが小さいかを検出する第４のアル
   ゴリズム手段と、 前記第２の右下がり角度相関信号と第３の右下がり角度
   相関信号のうちいずれが小さいかを検出する第５のアル
   ゴリズム手段と、 上記第１乃至第５のアルゴリズム手段からの判定結果が
   入力され、 前記垂直相関信号が最も小さい場合、前記垂直相関信号
   を得るために用いた画素信号の方向及び角度を示すデー
   タを相関判定信号として導出し、前記第２のアルゴリズ
   ム手段において前記第１の左下がり角度相関信号が最も
   小さい場合、前記第１の左下がり角度相関信号を得るた
   めに用いた画素信号の方向及び角度を示すデータを相関
   判定信号として導出し、前記第３のアルゴリズム手段に
   おいて前記第１の右下がり角度相関信号が最も小さい場
   合、前記第１の右下がり角度相関信号を得るために用い
   た画素信号の方向及び角度を示すデータを相関判定信号
   として導出し、前記第４のアルゴリズム手段において前
   記第２の左下がり角度相関信号が最も小さい場合、前記
   第２の左下がり角度相関信号を得るために用いた画素信
   号の方向及び角度を示すデータを相関判定信号として導
   出し、前記第４のアルゴリズム手段において前記第３の
   左下がり角度相関信号が最も小さい場合、前記第３の左
   下がり角度相関信号を得るために用いた画素信号の方向
   及び角度を示すデータを相関判定信号として導出し、前
   記第５のアルゴリズム手段において前記第２の右下がり
   角度相関信号が最も小さい場合、前記第２の右下がり角
   度相関信号を得るために用いた画素信号の方向及び角度
   を示すデータを相関判定信号として導出し、前記第５の
   アルゴリズム手段において前記第３の右下がり角度相関
   信号が最も小さい場合、前記第３の右下がり角度相関信
   号を得るために用いた画素信号の方向及び角度を示すデ
   ータを相関判定信号として導出し、前記第１のアルゴリ
   ズム手段において前記第２の左下がり角度相関信号が最
   も小さい場合、前記第２のアルゴリズム手段の判定を優
   先させ、前記第２の右下がり角度相関信号が最も小さい
   場合、前記第３のアルゴリズム手段の判定を優先させ、
   第２のアルゴリズム手段で第２の左下がり角度相関信号
   が最も小さい場合第４のアルゴリズム手段の判定を優先
   させ、第３のアルゴリズム手段で第２の右下がり角度相
   関信号が最も小さい場合第５のアルゴリズム手段の判定
   を優先させる階層式判定手段を有したことを特徴とする
   請求範囲第１項記載の相関判定装置。
3. （３）前記相関データ発生手段は、 前記垂直ラインに最も近い画素信号から得れた前記第１
   の左下がり角度相関信号、前記第１の左下がり角度相関
   信号を得るために用いた画素信号よりも前記垂直ライン
   から離れた画素信号を用いて得られた前記第２の左下が
   り角度相関信号、及び前記第２の左下がり角度相関信号
   を得るために用いた画素信号よりも前記垂直ラインから
   離れた画素信号を用いて得られた前記第３の左下がり角
   度相関信号を発生し、かつ前記垂直ラインに最も近い画
   素信号から得れた前記第１の右下がり角度相関信号、前
   記第１の右下がり角度相関信号を得るために用いた画素
   信号よりも前記垂直ラインから離れた画素信号を用いて
   得られた前記第２の右下がり角度相関信号、及び前記第
   ２の右下がり角度相関信号を得るために用いた画素信号
   よりも前記垂直ラインから離れた画素信号を用いて得ら
   れた前記第３の右下がり角度相関信号を発生する手段を
   有し、 前記相関判定手段は、 前記第３の左下がり角度相関信号から前記第２の左下が
   り角度相関信号を減算し第１の極性信号を得る第１の減
   算器、前記第１の左下がり角度相関信号から前記第２の
   左下がり角度相関信号を減算し第２の極性信号を得る第
   ２の減算器、前記第１の左下がり角度相関信号から前記
   垂直相関信号を減算し第３の極性信号を得る第３の減算
   器、前記第１の右下がり角度相関信号から前記第１の左
   下がり角度相関信号を減算し第４の極性信号を得る第４
   の減算器、前記第１の右下がり角度相関信号から前記垂
   直相関信号を減算し第５の極性信号を得る第５の減算器
   、前記第１の右下がり角度相関信号から前記第２の右下
   がり角度相関信号を減算し第６の極性信号を得る第６の
   減算器、前記第３の右下がり角度相関信号から前記第２
   の右下がり角度相関信号を減算し第７の極性信号を得る
   第７の減算器を有し、かつ前記第３及び第５の極性信号
   が正極性、または第３及び第４の極性信号が正極性で第
   ５の極性信号が負極性、または第３及び第４の極性信号
   が負極性で第５の極性信号が正極性のときは前記垂直相
   関信号を得るために用いた画素信号に対応した相関判定
   信号を出力し、第４、第５及び第６の極性信号が負極性
   のときは前記第１の右下がり角度相関信号を得るために
   用いた画素信号に対応した相関判定信号を出力し、前記
   第４、第５及び第７の極性信号が負極性で第６の極性信
   号が正極性のときは前記第２の右下がり角度相関信号を
   得るために用いた画素信号に対応した相関判定信号を出
   力し、前記第４及び第５の極性信号が負極性であり第６
   及び第７の極性信号が正極性であるときは前記第３の右
   下がり角度相関信号を得るために用いた画素信号に対応
   した相関判定信号を出力し、第２及び第３の極性信号が
   負極性で第４の極性信号が正極性であるときは前記第１
   の左下がり角度相関信号を得るために用いた画素信号に
   対応した相関判定信号を出力し、前記第２及び第４の極
   性信号が負極性で第３の極性信号が正極性であるときは
   前記第２の左下がり角度相関信号を得るために用いた画
   素信号に対応した相関判定信号を出力し、前記第１及び
   第３の極性信号が負極性で第２及び第４の極性信号が正
   極性であるときは前記第３の左下がり角度相関信号を得
   るために用いた画素信号に対応した相関判定信号を出力
   する論理回路手段を備えたことを特徴とする請求範囲第
   １項記載の相関判定装置。
4. （４）上記相関判定手段の出力部にはさらにラッチ手段
   と方向判定手段が設けられ、 前記ラッチ手段は、出力相関判定信号を、次の相関判定
   信号が得られまで保持し、 前記方向判定手段は、前記次の相関判定信号が得られた
   ときに、前記ラッチ手段に保持されている相関判定信号
   とは傾斜方向が異なる内容を示している場合、相関画素
   信号が垂直方向であることを示す最終的な相関判定信号
   を強制的に出力することを特徴とした請求範囲第２項記
   載の相関判定装置。
5. （５）前記垂直ライン方向の画素信号を加算した標準補
   間信号と、前記左下がり傾斜方向の画素信号を加算した
   左下がり傾斜方向補間信号と、右下がり傾斜方向の画素
   信号を加算した右下がり傾斜方向補間信号とを得る手段
   を含む前記相関データ発生手段と、 この相関データ発生手段に接続され、前記標準補間信号
   、左下がり傾斜補間信号及び右下がり傾斜補間信号が被
   選択信号として供給され、前記相関判定手段から出力さ
   れる相関判定信号が制御信号として供給され、前記相関
   判定手段において絶対値が最も小さい値の相関信号を作
   成した画素信号と同じ画素信号で作成した補間データを
   選択し導出するセレクティング手段とを更に具備したこ
   とを特徴とする請求範囲第１項記載の補間データ作成装
   置。
6. （６）前記セレクティング手段にはさらに前記標準補間
   信号と該セレクティング手段の出力補間信号とが供給さ
   れる画質劣化防止手段が接続され、この画質劣化防止手
   段は、 前記出力補間信号と標準補間信号との差分信号を得る減
   算器と、 この減算器の出力の絶対値と基準値とを比較する比較器
   と、 前記出力補間信号と標準補間信号とが供給され、前記比
   較器の出力が、基準値よりも前記差分信号の絶対値の絶
   対値が大きいことを示す場合は、前記標準補間信号を最
   終出力補間信号として導出し、前記比較器の出力が、基
   準値よりも前記差分信号の絶対値が小さいことを示す場
   合は、前記出力補間信号を最終出力補間信号として導出
   するセレクタとからなることを特徴とする請求範囲第５
   項記載の補間データ作成装置。