JPH03259687A - 補間信号輪郭補正回路 - 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、インターレース走査方式のテレビジョン信
号をノンインターレース走査方式のテレビジョン信号に
変換するための補間信号をフィールド内補間により生成
する補間信号生成回路に関する。

（従来の技術） 近年、テレビジョン受像機においては、テレビジョン信
号うのデジタル処理技術が進歩し、インターレース走査
方式のテレビジョン信号をノンインターレース走査方式
のテレビジョン信号に変換することが可能となっている
。ノンインターレース走査方式では、１フイールド内で
インターレース走査方式の２倍の水平ラインを走査する
ためインターレース／ノンインターレース変換では、水
平ラインの不足を補うためのライン補間が必要である。

この場合、補間ラインの信号は、例えば、フィールド内
補間により補間信号を生成される。

第６図にフィールド内補間により補間信号を生成する従
来の補間信号生成回路を備えたインターレース／ノンイ
ンターレース変換回路の構成を示す。

入力端子１１に供給されたインターレース走査方式の復
号映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１２で輝度信号Ｙと色信
号Ｃとに分離される。

輝度信号Ｙは、遅延回路１３で所定時間遅延され、直接
信号として倍速変換回路１４に供給される。また、輝度
信号Ｙは、フィールドメモリ１５、混合回路１６、動き
検出回路１７によって構成される補間信号生成回路に供
給され、補間信号の生成に供される。得られた補間信号
は、倍速変換回路１８に供給され、倍速変換回路１４に
供給された直接信号とともに、交互に倍速化され、出力
端子１９に導かれる。これにより、出力端子１９１；は
ノンインターレース走査方式の輝度信号Ｙが得られる。

一方、色信号Ｃは、遅延調整回路２０で遅延された後、
倍速変換回路２１で倍速化され、ノンインターレース走
査方式の色信号Ｃとして出力端子２２に供給される。

上記補間信号生成回路は、Ｙ／Ｃ分離回路１２から出力
される現在のフィールド（以下、現フィールドと記す）
の輝度信号Ｙとフィールド遅延回路１５から出力される
１フイールド前のフィールド（以下、前フィールドと記
す）の輝度信号Ｙとを混合回路１６で混合することによ
り、補間信号を得る。この場合、現フィールドの輝度信
号Ｙ１前フィールドの輝度信号Ｙとは、それぞれ動画用
輝度信号、静止画用輝度信号として使われ、両者の混合
割合が現フィールドの輝度信号を基に、画像の動き量を
うとき検出する動き量検出回路１７の検出出力により相
補的に制御される。

なお、上記遅延調整回路１３．２０は、上記直接信号お
よび色信号Ｃと補間信号との位相を合わせるための回路
である。

しかし、上述した従来の補間信号生成回路は、フィール
ド内補間処理として二度振り・上下間和処理を用いてい
るために、画面上、斜め線が折れ線のように表示される
という問題があった。

この問題を解決するために、近年、補間位相点の上下に
位置する画素間の信号相関とこの補間位相点と交差する
斜め方向に位置する画素間の信号相関を判定してフィー
ルド内補間を行う補間信号生成回路が開発されている。

しかし、原理的にフィールド間補間に比べて垂直方向の
解像度が落ちるという問題がある。このため、垂直固定
フィルタによるエンノ＼ンサを用いて輪郭補正を行って
たが、Ｙ／Ｃ分離段階において完全に除去しきれない垂
直折り返し成分が同時に強調されてしまうという問題を
生じていた。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、斜め方向の相関を検出して、相関の
強い画素を用いて補間信号を作成しても、垂直解像度を
上げるために垂直固定エン／％ンサに信号を通すと、今
度は垂直折り返し成分が強調されてしまうという問題が
ある。

そこでこの発明は、フィールド内補間によって生成する
信号の垂直折り返し成分を強調することなく輪郭を補正
し、画質改善を得る補間信号輪郭補正回路を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明は、補間位相点の上下方向の画素間及び補間位
相点と錯交する斜め方向の画素間の信号相関を判定し、
信号相関が最も高い画素間の信号を用いて動画補間用テ
レビジョン信号を生成する手段と、相関の高い画素の組
と逆方向の傾きを持つ画素の組を用いて輪郭補正信号を
生成する手段とを備え、この輪郭補正信号を補間信号に
加算するように構成したものである。

（作用） 上記の手段により、最も相関の高い画素の組から補間信
号を生成するので垂直折り返し成分を減少させることが
できる。さらに最も相関の高い画素の組とは逆方向の傾
きの関係にある画素の組から高域成分を生成することに
より、垂直折り返し成分を強調することがなく輪郭補正
信号を得ることができる。この際、問題となる相関判定
誤りによる画質破綻、つまり相関の低い画素の組を用い
て補間信号を作成してしまったような場合は、これと逆
方向の傾きの関係にある画素の組（実際には相関の高い
画素の組）で輪郭補正信号が作成されるので、高域成分
（輪郭補正信号）を生成しても実際には高域成分は生じ
ないので画質破綻は生じない。

（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３１には
輝度信号Ｙが供給され、この輝度信号Ｙは、１水平期間
の遅延量を有したラインメモリ３２と補間信号生成回路
３３に入力される。補間信号生成回路３３は、入力端子
３１からの輝度信号Ｙ（現ライン信号）と、ラインメモ
リ３２からの輝度信号（前ライン信号）とを用いて、上
下に対応する画素の組を用いて作成した補間信号、及び
上下方向に対して斜め方向に対応する画素の組を用いて
作成した補間信号を作成してセレクタ３６に供給する。

さらにまた補間信号生成回路３３は、上下に対応する画
素の組を用いて作成した差分信号、及び上下方向に対し
て斜め方向に対応する画素の組（即ち補間すべき画素に
錯交する画素の組）を用いて作成した差分信号を作成し
てセレクタ３５に供給する。

第１図（Ｂ）は、補間信号及び差分信号を作成する対象
となる画素の配置例を示している。前ラインの３つの画
素Ｂ　（−１）、Ｂ　（０）　、Ｂ　（＋１）と、これ
に対して垂直方向に位置する現ラインの３つの画素Ａ　
（−１）、Ａ　（０）　、Ａ　（＋１）とを利用して補
間信号Ｘ（この点を補間位相点と称する）を作成するも
のとする。補間信号作成回路３３は、上下に位置する画
素Ｂ　（０）　、Ａ　（０）を加算して１／２した第１
の補間信号と、斜め方向に位置する画素Ｂ（−１）、Ａ
　（＋１）を加算して１／２した第２の補間信号と、同
じく斜め方向に位置する画素Ｂ　（ｔ）、Ａ（−１）を
加算して１／２した第３の補間信号を作成して、セレク
タ３６に供給している。さらに、差分信号としては、（
Ａ　（＋１）−Ｂ　（−１））、（Ａ　（０）−Ｂ（０
））、（Ａ　（−１）　−Ｂ　（＋１））を作成してい
る。

この複数の差分信号は、セレクタ３５に供給される。

さらに入力端子３１の輝度信号Ｙとラインメモリ３２か
らの輝度信号Ｙとは斜め相関検出回路３４にも供給され
る。斜め相関検出回路３４は、上記のような差分信号を
得、この値が最も小さいものを相関が最も高いものであ
るとして判定する。

つまり、３つの組のうち相関の最も高い画素の組を判定
している。

斜め相関検出回路３４で得られた判定信号は、セレクタ
３６の制御端子に供給されるとともに、逆方向判定回路
３７に供給される。逆方向判定回路３７においては、相
関の最も高い画素の組とは上下方向を中心にして対称、
つまり逆方向の画素の組の判定信号（逆方向判定信号）
を出力する。

逆方向判定回路３７は、斜め相関検出回路３４からの判
定信号の内容に応じて、予めメモリに格納していた逆方
向判定信号を出力するように構成されている。逆方向判
定信号は、セレクタ３５の制御端子に供給される。セレ
クタ３５は、逆方向判定信号に応じて相関の最も低い画
素の組の差分信号を選択して、その出力を利得調整回路
３８に供給する。この利得調整回路３８は、差分信号を
適当なレベルに調整して、輪郭補正信号として出力し、
加算器３９に供給する。加算器３９では輪郭補正信号と
補間信号とが加算され、その結果は、輪郭補正された補
間信号として出力端子４０に導出される。

なお、上下方向の画素Ａ　（０）　、Ｂ　（０）の組が
最も相関が高いと判定された場合は、逆方向判定回路３
７は、上下方向の画素の組の差分信号（Ａ（０）　−Ｂ
　（０）　）をセレクタ３５から導出するように設定さ
れている。

上記の回路において、今、画素Ａ　（−１）、Ｂ　（＋
１）の組の相関が最も高いと判定された場合を考える。

この場合は、セレクタ３５から差分信号（Ａ　（＋１）
−Ｂ　（−１））が選択され、セレクタ３６からは、ｆ
　（Ａ　（−１）＋　Ｂ　（＋１））　／　２１の補間
信号が選択される。利得調整回路３８の利得をＧとする
と、加算器３９から得られる補間信号ＹｉはＹｉ　−（
（Ａ（−１）＋Ｂ（＋１））／２）＋Ｇ　（Ａ（＋１）
−Ｂ　（−１）） となる。

第２図は、ゾーンプレートでシミ丹し−ションを行った
場合のオシロスコープの観測写真図を示している。同図
（Ａ）は、補間信号を垂直高域通過フィルタに通して輪
郭補正信号を作成して、当該補正信号に加えた場合のオ
シロスコープの写真である。このような輪郭補正では、
垂直高域成分の折り返し成分がモアレとなって見えモザ
イク状の画像となっている。これは、補間信号を作成す
る際に劣化した垂直高域成分に対して折り返し成分は低
域にあるために、垂直空間周波数の５２５７４（ＣＰｈ
）近傍を強調する垂直高域では、折り返し成分が強調さ
れてしまうために、これが画像上で目立つことによる。

これに対して、画素の斜め相関も判定して補間信号を作
成するとともに輪郭補正信号を作成した場合（動きある
いは絵柄適応処理を行った場合）は、同図（Ｂ）に示す
ように折り返し成分の影響がかなり改善され、垂直高域
成分（輪郭）も良好に補正されていることがわかる。こ
れは、絵柄適応による補正では、折り返し成分が少ない
斜め成分を抽出しているために、折り返し成分を強調し
ない結果となるからである。

さらに、相関判定を行って輪郭補正信号を作成している
ので、誤判定を行った場合の結果（画質破綻）が心配で
あるが、逆方向判定回路３７により判定された画素の組
は、相関の高い画素の組の差分信号となるので、この差
分信号の高域成分はレベルの小さいものである。よって
、誤判定時における画質破綻の心配はない。

この発明は、上記の実施例に限定されるものではない。

第３図はこの発明の他の実施例である。

第１図の実施例とほぼ同様な構成であるが、以下の部分
が先の実施例と異なる。さきの実施例では、セレクタ３
５には補間信号生成回路３３から３つの差分信号が供給
された。しかしこの実施例では、平均値信号（Ａ　（＋
１）十Ｂ　（−１））　／　２、（Ａ（０）　＋Ｂ（０
）　）　／２、（Ａ　（−１）＋　Ｂ　（＋１））　／
　２が供給される。セレクタ３５の出力は、減算器４１
に供給される。減算器４１は、セレクタ３６の出力（補
間信号）からセレクタ３５の出力を減算し、その結果を
利得調整回路３８に供給する。利得調整回路３８の出力
は、輪郭補正信号として加算器３９に供給される。

この実施例によって得られる輪郭補正信号は、先の実施
例により作成した輪郭補正信号に比べて、立ち上がり信
号と立下り信号での補正が可能となるために、さらに補
正効果がある。

今、相関の高い画素としてＡ　（＋１）、Ｂ　（−１）
の組が検出された場合、出力端子４０に出力される補間
信号Ｙ１は次のようになる。即ち、セレクタ３６は、補
間信号（Ａ　（＋１）十Ｂ　（−１））　／　２を選択
して導出し、セレクタ３５は平均値信号（Ａ　（−ｔ）
＋　Ｂ　（＋１））　／　２を選択して導出する。よっ
て、減算器４１からは （（Ａ（＋１）＋Ｂ（−１））　／２）　−１（Ａ（−
ｒ）＋Ｂ（＋１））／２）の演算結果が得られる。利得
調整回路３８の利得をＧとすると Ｙｉ　−（（Ａ（＋１）＋　Ｂ　（−１））　／　２）
＋Ｇ　　［（（Ａ（＋１）十Ｂ（−１））　／２）＋　
（Ａ　（−１）＋　Ｂ　（＋１））　／　２１コなる補
間信号が出力端子４０に得られる。

第４図は、さらにこの発明の他の実施例である。

この実施例は、第３図の実施例における利得調整回路３
８の部分をコアリング回路４２に置き換えたものである
。また補間信号生成回路３３からセレクタ３５に入力さ
れる信号としては、差分信号（Ａ　（＋１）　−Ｂ　（
−１））、（Ａ　（０）　−Ｂ　（０）　）、（Ａ　（
−１）　−Ｂ　（＋１））が利用されている。

コアリング回路４２の特性は、第５図のような特性であ
り、微小振幅の輪郭補正信号をクリップするように設定
されている。これにより、ノイズ成分が除去され、不要
な輪郭補正が行われることはない。

上記したようにこの実施例によると、最も相関の高い画
素の組から補間信号を生成するので垂直折り返し成分を
減少させることができる。さらに最も相関の高い画素の
組とは逆方向の傾きの関係にある画素の組から高域成分
を生成することにより、垂直折り返し成分を強調するこ
とがなく輪郭補正信号を得ることができる。この際、問
題となる相関判定誤りによる画質破綻、つまり相関の低
い画素の組を用いて補間信号を作成してしまったような
場合は、これと逆方向の傾きの関係にある画素の組（実
際には相関の高い画素の組）で輪郭補正信号が作成され
るので、高域成分（輪郭補正信号）を生成しても実際に
は高域成分は生じないので画質破綻は生じない。

この発明は上記の実施例に限定されるものではなく、第
１図（Ｂ）に示した相関判定ようの画素数はこれに限定
されるものではない。さらに上下の画素数を増加しても
よい。また相関の最も強い画素の組（配列方向が斜めに
なる画素の組）を判定した場合、この画素の配列と直交
する配列となる画素の組を逆方向判定回路３７で判定す
るようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上説明したようにこの発明によれば、フィールド内補
間によって生成する信号の垂直折り返し成分を強調する
ことなく輪郭を補正し、画質改善を得ることができる。

【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図はこ
の発明の詳細な説明するために示したゾーンプレートの
シュミレーションにおけるオシロ波形の写真図、第３図
及び第４図はそれぞれこの発明の他の実施例を示す回路
図、第５図は第４図の実施例におけるコアリング回路の
特性を示す図、第６図は従来の補間信号生成回路を示す
図である。 ３２・・・ラインメモリ、３３・・・補間信号生成回路
、３４・・・斜め相関検出回路、３５．３６・・・セレ
クタ、７ 逆方向判定回路、 ８・・・利得調整回路、 ９・・・加算器、 ・・・減算器、 ２・・・コアリング 回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）インターレース走査方式のテレビジョン信号をノ
   ンインターレース走査方式のテレビジョン信号に変換す
   るための補間信号を上記インターレース走査方式のテレ
   ビジョン信号のフィールド内補間により生成する補間信
   号生成回路において、複数の水平ライン間において水平
   方向の補間位相点の上下方向に位置するに画素間および
   この補間位相点と錯交する斜め方向に位置する画素間そ
   れぞれの信号相関を判定する相関判定手段と、この相関
   判定手段によって信号相関が最も高いと判定された画素
   間の信号を用いて動画補間用のテレビジョン信号を生成
   する動画補間信号生成手段と、 前記相関判定手段によって得られた最も相関の高い画素
   の組に対して、前記水平方向の補間位相点に対して対称
   な方向に位置し、補間位相点と錯交する画素の組を得る
   方向判定手段と、 この方向判定手段によって得られた画素の組から斜め方
   向高域成分を生成する斜め高域成分生成手段と、 前記動画補間信号生成手段によって得られた補間信号に
   前記第１の斜め高域成分生成手段によって得られた斜め
   高域成分を加算する手段とを有し、この加算手段による
   信号を動画補間信号とすることによって輪郭を補正した
   補間信号を得ることを特徴とした補間信号輪郭補正回路
   。
2. （２）前記斜め高域成分生成手段は、前記相関判定手段
   において信号相関が最も低いと判定された画素間の信号
   を用いて斜め高域成分を生成し、その高域成分を前記動
   画補間信号生成手段によって得られた補間信号に加算す
   ることによって輪郭を補正した補間信号を得ることを特
   徴とする請求項第１項記載の補間信号輪郭補正回路。
3. （３）前記斜め高域成分生成手段は、前記相関判定手段
   によって判定された最も相関の高い画素の組の配列方向
   とディスプレイ上で直交する配列方向の画素の組を抽出
   する直交信号抽出手段を有し、得られた画素の組から斜
   め高域成分を生成し、この斜め高域成分を前記動画補間
   信号生成手段によって得られた補間信号に加算すること
   によって輪郭を補正した補間信号を得ることを特徴とす
   る請求項第１項記載の補間信号輪郭補正回路。
4. （４）前記斜め高域成分生成手段によって得られた斜め
   高域成分の振幅を調整する高域信号振幅調整手段を有し
   たことを特徴とする請求項第１項記載の補間信号輪郭補
   正回路。
5. （５）前記斜め高域成分生成手段は、前記補間位相点と
   錯交する画素の組の和の各平均値を得る手段と、各平均
   値から相関の高い画素の組の平均値を抽出する手段と、
   抽出された平均値と前記補間信号から斜め高域成分を生
   成する手段とを有し、この生成された高域成分の振幅を
   調整した後前記補間画素に加算することによって輪郭を
   補正した補間信号を得ることを特徴とする請求項第１項
   記載の補間信号輪郭補正回路。
6. （６）前記斜め高域成分生成手段において生成された斜
   め高域成分に対しては、微小振幅をクリップするコアリ
   ング手段を介した後、前記補間画素に加算し輪郭を補正
   した補間信号を得ることを特徴とする請求項第１項記載
   の補間信号輪郭補正回路。