JPH04227180A - 映像フイールド周波数変換装置 - 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】

【０００１】

【技術分野】この発明はテレビジョンシステムに係り、
特に、与えられたフイールド周波数をそれの何倍かのフ
イールド周波数に変換するテレビジョンシステムに関す
るものである。

【０００２】

【背景技術】標準フイールド周波数、例えば　５０　Ｈ
ｚが倍の　１００Ｈｚのフイールド周波数に変換される
フイールド周波数変換システムは公知である。フイール
ド周波数変換をする理由は人間の眼の視覚の残像より長
い時間間隔を有するフイールド周波数に結果するフリッ
カとか不十分なサンプリング周波数に結果する問題とか
がある。ＥＰ−Ａ第　　３３９，３６５　号は出力フイ
ールドの低周波数成分が入力奇数フイールドの低周波数
成分の　３／４と入力偶数フイールドの低周波数成分の
　１／４との重み付け加算とか、入力奇数フイールドの
低周波数成分の　１／４と入力偶数フイールドの低周波
数成分の　３／４との重み付け加算とかにより変換され
るフイールド周波数逓倍器を開示している。しかし動き
が存在するときはかかる処理はみだれた動きぼけを生じ
る。

【０００３】２つの存在するフイールド間からかゝる動
きぼけなしに１つのフイールドを構成する信号を発生さ
せるには、２つの既知の値間から位置の関数としての値
が内挿されねばならない。時間に対して以下の関係式が
成立つ： ｆ（ｔ＋ｄｔ）＝ｆ（ｔ）　＋　ｄｔｆ′　　（ｔ）　
＋　誤差　　　　　　（１）　しかし、引続く画像では
時間は空間位置の変化に変換されねばならない： ｄｘ　＝　ｖｄｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　（２）　物体またはその物体の与えら
れた部分の速度の大きさと方向は決定されねばならない
。速度が知られていると、受信入力フイールドに基づい
て、物体の位置が与えられた時間期間後には何処にある
かが外挿される。かくて１つの入力フイールドに関して
次の出力フイールドを内挿することが可能である。

【０００４】公知の動き補償フイールド周波数変換シス
テムでは、内挿は２つの与えられたフイールド間でこれ
らフイールドの各々から個々にフイールドの位置を外挿
し次に結果を平均することにより実施される。大抵の場
合この手順に結果する内挿フイールドは歪んでいるかお
よび／またはぼけている。この欠点はより高い周波数の
別の各フイールドが歪まないという事実によりマスクさ
れるけれど、画像の劣化はさけられない。

【０００５】従って本発明の目的は画質の劣化を削減し
しかもハードウェアに付加的な経費のかゝらない到来テ
レビジョンフイールド順次のフイールド周波数を変換す
る装置を提供せんとするものである。

【０００６】

【発明の開示】この目的を達成するため本発明映像フイ
ールド周波数変換装置は、映像フイールド周波数変換装
置において、各到来フイールドが次のフイールドから予
め定められた第１の時間間隔離れている入力フイールド
周波数を有する一連の到来フイールドを受信する手段と
、第１の時間遷移間隔と第２の時間遷移間隔とにより各
前記到来フイールドの動き補償時間遷移を実行する手段
とを具え、それによって第１および第２の時間遷移フイ
ールドを発生し、前記時間遷移フイールドが前記入力フ
イールド周波数の何倍かの出力フイールド周波数を有す
る一連の映像信号を構成することを特徴とするものであ
る。

【０００７】出力信号が時間遷移フイールドのみからな
り、到来フイールドが出力されないという不便さがある
ようにみえるが、内挿距離がおよそ半分になり（５０Ｈ
ｚが１００　Ｈｚに変換される時は１０ｍｓの代りに５
ｍｓ）　、このことは動きベクトルの誤差の振幅もまた
半分になることを意味する故画質が改善されることを本
出願人は見いだしている。

【０００８】

【実施例】以下添付図面を参照し実施例により本発明の
動作と特徴を明らかにする。以下の説明では“フイール
ド”、“奇数フイールド”、“偶数フイールド”という
言葉を使用するが、これは便宜上使用するものであるこ
とに注意されたい。“フイールド”は次々と進む走査ラ
インパターンを有するものとみなされる。インターレー
スされたフイールドが受信される場合は、次々と進む走
査は内挿に関するなにか公知の方法に従って引続き受信
されたライン間にラインを内挿することにより得られる
ものとされる。インターレースされた出力が望まれると
きには、また公知の方法に従って各出力フイールドごと
に交互にラインを落とすことで達成される。

【０００９】この発明の逓昇変換法の一実施例を図１に
示す。５０Ｈｚの入力が図１の上部並びに示されている
。フイールド周波数を倍にした出力、すなわち　１００
Ｈｚが図１の下部並びに示されている。内挿された各フ
イールドは受信されたフイールドの一方からは５ｍｓ以
内にあり他方からは１５ｍｓ以内にあるのが理解されよ
う。到来フイールドそれ自体を使用しないのは不便のよ
うに見えるが、このことは内挿距離が実質的に半分にな
り　（１０ｍｓの代りに５ｍｓ）２つの引き続く１００
Ｈｚ　フイールドの歪が互いに逆相になるかもしれない
という事実によって補償される。

【００１０】内挿値がたった５ｍｓしか離れていないフ
イールドにより近く対応するようにこのシステムを実行
させるために、一方は５ｍｓ離れ他方は１５ｍｓ離れた
２つのフイールドから導出される値は、隣接のフイール
ドから導出された２つの値を用いてフィルタされる中間
値である。この実施例を実行するハードウェアは図２に
示されている。図２では到来映像信号は端子１０で受信
される。 信号の各ブロック用の動きベクトルは端子１１および１
１ａ　で利用され、ここでブロックとは１つまたは複数
画素の群である。なにか公知の方法による動きベクトル
の計算方法は本発明には関係ないのでこゝではこれ以上
説明しない。１５ｍｓ時間間隔に対応する映像信号の値
は段１２の動きベクトルを用いて計算され、一方時間５
ｍｓ前のブロックの各画素の値はブロック１４にて計算
される。この説明では、動きベクトルの符号は正の動き
ベクトルが過去を示すように規定される。到来信号はま
た１フイールド遅延１６に印加される。そのフイールド
遅延の出力で、これは再び関連する動きベクトルに基づ
くものとなるが、時間間隔５ｍｓおそい画像の各ブロッ
クの値は段１８で計算され、一方時間１５ｍｓおそい値
は段２０で計算される。例えば遅延１９で１ライン間隔
だけはなされた段１８の２つの出力は中間フィルタ２２
のそれぞれの入力に印加され、フィルタ２２の別の入力
は段１２の出力を受信する。同様に、中間フィルタ２４
は段２０の出力と遅延１５により１ライン間隔だけはな
された段１４の２つの出力とを受信する。中間フィルタ
２２の出力は図１に１と名づけられたフイールドを構成
し、一方中間フィルタ２４の出力は２と名づけられたフ
イールドを構成する。遅延の代りにＲＡＭを使用するこ
ともできる。動きベクトル“５”は対応する２０ｍｓ　
（フイールドからフイールド）の動きベクトルを４の因
子で割ることにより計算される。１５ｍｓ間隔用の動き
ベクトルは次に５ｍｓの動きベクトルに３の因子を乗ず
ることにより導出される。

【００１１】本発明の第２の実施例の基本動作の略線図
は図３に示されている。ここで再び到来フイールドは引
続き走査されたフイールドとみなされる。図３に示され
ているように基本原理は簡単である。各フイールドは正
および負の時間方向の両方に５ｍｓ遷移され、５ｍｓよ
り遅いおよびより速い時間間隔のフイールドが±５ｍｓ
の動きベクトルに基づいて計算される。これに必要なハ
ードウェアが図４に示されている。フイールド遅延４０
が前述のごとく引続く映像信号である到来信号を遅延さ
せる。引続くフイールドの各々は次に５ｍｓの動きベク
トルの使用を記号化した段４２でその時間だけ遷移され
る。同様に５ｍｓの動きベクトルだがより前の時間への
動きベクトルが段４４で発生する。段４４の出力はかく
て図３で１′で示されたフイールドを具え、一方段４２
の出力は１″フイールドに対応する。２つの出力はとも
に引続く走査　１００Ｈｚの映像信号の２つのフイール
ド　（フレーム）　を構成する。

【００１２】図５はフイールド周波数変換の他の方法を
示している。図５ではプラスおよびマイナス５ｍｓだけ
遷移される代りに各フイールドはプラスおよびマイナス
４ｍｓだけ遷移される。このことは不正確な動きベクト
ルに起因する歪を目に見えにくくする利点を生ずる。一
方これは急速に動く画像の場合はフイールドくり返しシ
ステムに関連したぼけが生ずるかもしれない。必要なハ
ードウェアは図６に示されている。この図の動作の説明
は図４のシステムの動作と同じ動作をするからこれ以上
説明しない。

【００１３】例えばブロック　　マッチング動き評価法
により得られるベクトルの整合誤差を調べることにより
動きベクトルの質を評価することが可能であるから、こ
の質の測定は時間遷移を減衰させるのに使用することが
できる。もしこの質の評価が低ければ、フイールドくり
返しを止める（時間遷移が零）ことさえ可能である。

【００１４】本発明は以上の好適な実施例で説明されて
きたが、使用される遅延や実施方法の両者について変更
は可能でありこれは当業者により容易に実施されよう。 例えば本発明で６０Ｈｚから１２０Ｈｚ　への変換を使
用することも可能である。時間遷移減衰に依存する動き
ベクトルの質の特性はまた６０Ｈｚから５０Ｈｚへまた
は５０Ｈｚから６０Ｈｚへのフイールド周波数変換装置
に使用することもできる。その場合公称の時間遷移の量
は５ｍｓおよび１５ｍｓとは定まらなくて、５０Ｈｚフ
イールドと６０Ｈｚフイールドの相互位置に依存する。 この場合また動きベクトルの質に依存する因子だけ時間
遷移を削減することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施例の時間遷移を示す略線図、

【図２】図１の時間遷移を実施する回路のブロック線図
、

【図３】本発明第２の実施例の時間遷移を示す略線図、

【図４】図３の時間遷移を実施する回路のブロック線図
、

【図５】本発明第３の実施例の時間遷移を示す略線図、

【図６】図５の時間遷移を実施する回路のブロック線図
、

【符号の説明】

１０，　１１，　１１ａ　　　端子 １２，　１４，　１８，　２０，　４２，　４４　　段
１６，　４０　　フイールド遅延 １９　　ライン遅延 ２２，　２４　　中間フィルタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　映像フイールド周波数変換装置におい
   て、各到来フイールドが次のフイールドから予め定めら
   れた第１の時間間隔離れている入力フイールド周波数を
   有する一連の到来フイールドを受信する手段と、第１の
   時間遷移間隔と第２の時間遷移間隔とにより各前記到来
   フイールドの動き補償時間遷移を実行する手段とを具え
   、それによって第１および第２の時間遷移フイールドを
   発生し、前記時間遷移フイールドが前記入力フイールド
   周波数の何倍かの出力フイールド周波数を有する一連の
   映像信号を構成することを特徴とする映像フイールド周
   波数変換装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の変換装置において、前
   記第１の時間遷移フイールドが時間的に受信フイールド
   に先だち、前記第２の時間遷移フイールドが時間的にそ
   の受信フイールドに続くことを特徴とする変換装置。
3. 【請求項３】　　請求項１または２記載の変換装置にお
   いて、前記第１の時間遷移間隔が前記第２時間遷移間隔
   に等しいことを特徴とする変換装置。
4. 【請求項４】　　請求項１から３いずれかに記載の変換
   装置において、前記第１の時間遷移フイールドが前記到
   来フイールドの第１と第２のフイールド間で発生し、前
   記時間遷移させる手段が前記第１および第２の到来フイ
   ールド両者に依存して前記第１の時間遷移フイールドを
   発生することを特徴とする変換装置。
5. 【請求項５】　　請求項４記載の変換装置において、前
   記第１の時間遷移フイールドが前記第１の到来フイール
   ドにより近く、前記時間遷移させる手段が前記第１の時
   間遷移フイールドを発生させる時前記第２の到来フイー
   ルドからの値より前記第１の到来フイールドからの値を
   より高く重み付けすることを特徴とする変換装置。
6. 【請求項６】　　請求項１記載の変換装置において、前
   記第１および第２の時間遷移間隔が前記予め定められた
   第１の時間間隔の各４分の１であることを特徴とする変
   換装置。
7. 【請求項７】　　請求項１記載の変換装置において、前
   記第１および第２の時間遷移間隔が前記時間遷移させる
   手段に印加される動きベクトルの質に依存することを特
   徴とする変換装置。
8. 【請求項８】　　請求項１から７いずれかに記載の変換
   装置において、前記時間遷移させる手段が遅延された到
   来信号を発生するフイールド遅延と、前記第１および第
   ２の時間遷移フイールドを発生させるため前記動きベク
   トルに従って前記遅延フイールドの点を遷移させる動き
   ベクトルの制御のもとに動作する第１および第２の遷移
   手段とを具えることを特徴とする変換装置。