JPH0465982A

JPH0465982A - 画像拡大処理装置

Info

Publication number: JPH0465982A
Application number: JP2174853A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Ishizuka; 茂樹石塚
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-03-02

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】［産業上の利用分野］この発明は、インタレース化画像に好適な画像拡大処理
装置に関する。

［発明の概要］この発明は、インタレース化画像の拡大処理装置におい
て、垂直方向に関する補間対象に、現フィールドで隣接
する複数のラインと、この複数のラインに隣接フィール
ドで近接するラインとを選定し、メディアンフィルタを
用いて、対象ラインの各画素の信号レベルの中間値を選
択することにより、動き検出を特に必要とせず、比較的
小規模の回路構成で、静止画及び動画の双方に適した補
間を行うことができるようにしたものである。

［従来の技術］従来、インタレース化画像の拡大処理においては、第５
図に示すように、例えば２倍に拡大する場合、拡大され
た画像の奇・偶フィールドの各ラインＬｏ、　Ｌｅの間
隔は、原画像の奇・偶フィールドの各ラインｌｏ、ｌｅ
の間隔のそれぞれ２倍となる。なお、Ｃは拡大の中心で
ある。

この場合、同図に破線で示すように、奇・偶フイールド
間の補間を行うことにより、拡大画像の各ラインの間隔
が原画像の各フィールドのラインの間隔と等しくなる。

また、第６図に示すように、同一フィールド内で、ライ
ン間の補間を行うことによっても、拡大画像の各ライン
の間隔が原画像の各フィールドのラインの開隔と等しく
なる。

［発明が解決しようとする課題］ところが、ライン間の補間の場合には、静止画で垂直解
像度の劣化が目立つという問題があり、フィールド間の
補間の場合には、動画で、縦線や斜線が滑らかでない、
或は動く部分がぼける等の問題があった。

上述のような問題を解消するものとして、画像の動きを
検出して、動画ではライン間補間を行うと共に、静止画
ではフィールド間補間を行う、動き適応型の補間技術が
知られている。

ところが、この動き適応型補間には、回路規模が膨大に
なるという問題があった。

かかる点に鑑み、この発明の目的は、動き検出を特に必
要とせず、比較的小規模の回路構成で、静止画及び動画
の双方に適した補間を行うことができる画像拡大処理装
置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］この発明は、インタレース化された原画像を拡大処理す
る画像拡大処理装置において、拡大画像の垂直方向に関
する補間処理を行う垂直補間回路（２０）にメディアン
フィルタ（２１Ｔ）　　を設け、拡大画像の現フィール
ドで相互に隣接する複数のラインＬａ、　Ｌｂ　と、こ
の複数のラインに現フィールドに隣接するフィールドで
近接するラインＬＣとを補間処理の対象ラインに選定す
ると共に、この対象ラインの各画素の信号レベルの中間
値をメディアンフィルタによって選択するようにした画
像拡大処理装置である。

［作用］かかる構成によれば、動き検出の必要がなく、比較的小
規模の回路構成で、静止画及び動画の双方に適した補間
がなされる。

［実施例］以下、第１図及び第２図を参照しながら、この発明によ
る画像拡大処理装置の一実施例について説明する。

この実施例で使用されるメディアンフィルタとは、特開
昭６０−２１７７５８号公報等に記載されるように、連
続する一定の大きさのウィンドウを使用し、その中央値
を出力するものである。

なお、メディアンフィルタはデジタル信号処理が基本的
であるが、簡単のたｔ、この明細書ではＡ−Ｄ変換及び
Ｄ−Ａ変換に関する記述をすべて省略する。

この発明の一実施例の構成を第１図に示す。

第１図において、（１０）は水平垂直拡大回路であって
、フィールドメモリ（１１）とメモリ制御回路（１２）
から構成される。端子ＩＮから供給される映像信号が、
制御回路（１２）に制御されて、メモ’Ｊ（１１）の適
宜のアドレスに書き込まれ、読み出される。

なお、このメモリ（１１）はフレームメモリであっても
よい。

（２０）は垂直補間回路であって、この実施例では３人
力のメディアンフィルタ（２１Ｔ）　　を備え、フィー
ルドメモ！、Ｉ　（１１）から読み出された映像信号が
、フィルタ（２１Ｔ）　　の第１の入力端子（２１ａ）
　　に直接に供給されると共に、第２．第３の入力端子
（２１ｂ）。

（２１Ｃ）　　には、それぞれライン遅延線（２２）、
フィールド遅延線（２３）を経て供給されて、垂直軸−
時間軸の２次元に対応する構成とされる。なお、両遅延
線（２２）、　（２３）　　は、それぞれラインメモリ
、フィールドメモリによって構成することができる。

（３０）は水平補間回路であって、差動的な１対の係数
器（３１）、　（３２）　　を備え、メディアンフィル
タ（２１Ｔ）　　の出力が、一方の係数器（３１）に直
接に供給されると共に、他方の係数器（３２）には単位
遅延線（３３）を経て供給される。両係数器（３１）、
　（３２）　の出力は加算器（３４）で合成されて、出
力端子０［ＩＴに導出される。

（４０）は補間制御回路であって、その出力がメディア
ンフィルタ（２１Ｔ）　　と係数器（３１）、　（３２
）　　とに供給され、また、メモリ制御回路（１２）と
の間で制御情報が授受される。

次に、第２図を参照しながら、第１図の実施例の動作に
ついて説明する。

水平垂直拡大回路（１０）においては、フィールドメモ
’Ｊ　（１１）に書き込まれた映像信号が、制御回路（
１２）に制御されて、適宜のタイミングで、メモリ（１
１）から読み出されることにより、画像の拡大処理が行
われる。この段階では、拡大画像の補間処理はまだ行わ
れず、後続の補間回路（２０）、　（３０）　　にふい
て、それぞれ垂直及び水平方向の補間が行われる。

垂直補間回路（２０）において、任意の時点ｔｏで、ｎ
番目のフィールド（現フィールド）のｍ番目のライン（
現ライン）Ｌａの信号Ｓａ　がメディアンフィルタ（２
１Ｔ）　　の第１の入力端子（２１ａ）　　に供給され
るとする。フィルタ（２１Ｔ）　　の第２及び第３の入
力端子（２１ｂ）、　（２１Ｃ）　　には、ｔｏ時点で
、ライン遅延線（２２）及びフィールド遅延線（２３）
を経て、現ラインｌａより１本前の、現フィールドの隣
接ラインＬｂの信号ｓｂ　と、ｎ−１番目のフィールド
（先行フィールド）で現ラインＬａ及び隣接ラインＬｂ
　に最も近接し、例えば、現ラインＬａより２６３本前
の、先行近接ラインＬｃの信号Ｓｃ　とが供給される。

これにより、第２図に示すように、現フィールドの現ラ
インＬａ及び隣接ラインＬｂ　と、先行フィールドの近
接ラインＬｃ　とが垂直補間処理の対象となり、メディ
アンフィルタ（２１Ｔ）　　からは、新規の補間ライン
Ｑの画素の信号レベルとして、対象ラインの各画素の信
号レベルの中間値が選択出力される。

水平補間回路（３０）においては、メディアンフィルタ
（２１Ｔ）　　の出力に対して、通常の線形補間処理が
行われる。

上述のように、この実施例では、メディアンフィルタ（
２１Ｔ）　　によって、現フィールドの隣接２ラインＬ
ａ、　Ｌｂ　と先行フィールドの近接ラインＬｃとの信
号レベルの中間値が選択される。

静止画の場合、対象３ライン間での信号レベル変化が同
じ方向で、垂直周波数が低いときは、中間レベルの先行
近接ラインＬｃが選択され、フィールド間補間となって
、垂直解像度の劣化は生じない。また、対象３ライン間
での信号レベル変化が異なる方向で垂直周波数が高いと
きは、現フィールドの隣接２ラインＬａ、Ｌｂ　の一方
が中間レベルとして選択されて、信号レベル変化が平滑
化され、ライン間補間処理に近くなって、垂直解像度が
幾分低下する。

動画の場合は、一般に、現フィールドの隣接２ラインＬ
ａ、　Ｌｂ　と、先行フィールドの近接ラインＬｃ　と
では、信号レベルが全く異なるため、現フィールドの隣
接２ラインＬａ、　Ｌｂの一方が中間レベルとして選択
され、ライン間補間に近くなって、動きに伴う再生画像
の不自然さが軽減される。

上述のように、この実施例では、動き検出を特に必要と
しないので、回路構成が比較的小規模となる。

次に、第３図及び第４図を参照しながら、この発明によ
る画像拡大処理装置の他の実施例について説明する。

この発明の他の実施例の構成を第３図に示す。

この第３図において、前出第１図に対応する部分には同
一の符号を付して重複説明を省略する。

第３図において、（２ＯＡ）　　は垂直補間回路であっ
て、５人力のメディアンフィルタ（２１Ｐ）　　を備え
ると共に、第２のフィールド遅延線（２４）及び加算器
（２５）を第１図の垂直補間回路（２０）に付は加えて
構成される。

メモ＋Ｊ（１１）から読み出された映像信号が、メディ
アンフィルタ（２ＬＰ）　　の第４の入力端子（２１ｄ
）　　に直接に供給されると共に、第２のフィールド遅
延線（２４）に供給される。このフィールド遅延線（２
４）の出力が、メディアンフィルタ（２１Ｔ）　　の第
１の入力端子（２１ａ）、ライン遅延線（２２）、第１
のフィールド遅延線（２３）に共通に供給される。一方
、加算器（２５）には、ライン遅延線（２２）と第２の
フィールド遅延線（２４）の各出力が供給され、加算器
（２５）の出力がメディアンフィルタ（２１Ｐ）　　の
第５の入力端子（２１ｅ）　　に供給される。

その余の構成は前出第１図と同様である。

次に、第４図を参照しながら、第３図の実施例の動作に
ついて説明する。

第３図の実施例においても、前述の実施例と同様に、垂
直補間回路（２ＯＡ）　では、任意の時点ｔ。

で、現フィールドの現ラインＬａ　の信号Ｓａがメディ
アンフィルタ（２１Ｐ）　　の第１の入力端子（２１ａ
）に供給されるとする。フィルタ（２１Ｆ）　　の第２
及び第３の入力端子（２１ｂ）、　（２１ｃ）　　には
、ｔｏ時点で、ライン遅延線（２２）及びフィールド遅
延線（２３）を経て、現フィールドの隣接ラインＬｂの
信号ｓｂ　と、先行フィールドの近接ラインＬｃの信号
Ｓｃ　とがそれぞれ供給される。

そして、第３図の実施例では、ｔｏ時点で、ｎ−１番目
のフィールド（後続フィールド）で現ラインＬａ及び隣
接ラインＬｂ　に最も近接し、例えば、現ラインＬａ　
より２６２本後の、近接ラインＬｄ　の信号Ｓｄがフィ
ルタ（２１Ｐ）　　の第４の入力端子（２１ｄ）　　に
供給される。

更に、メディアンフィルタ（２ＩＰ）　　の入力数を奇
数とするため、その第５の入力端子（２１ｅ）　　には
、現フィールドの隣接２ラインＬａ、　Ｌｂの平均信号
Ｓｅが加算器（２５）か供給される。

これにより、第４図に示すように、現フィールドの現ラ
インＬａ及び隣接ラインＬｂ　と、先行フィールド及び
後続フィールドの両近接ラインＬｃ。

Ｌｄ　とが垂直補間処理の対象となり、メディアンフィ
ルタ（２ＩＰ）　　からは、新規の補間ラインＯの画素
の信号レベルとして、対象ラインの各画素の信号レベル
の中間値が選択出力される。

そして、この実施例においても、前述の実施例と同様に
作用し、同様の効果を奏する。

［発明の効果］以上詳述のように、この発明によれば、インタレース化
拡大画像の垂直方向に関する補間対象として、現フィー
ルドで隣接する複数のラインと、この複数のラインに隣
接フィールドで近接するラインとを選定し、メディアン
フィルタを用いて、対象ラインの各画素の信号レベルの
中間値を選択するようにしたので、動き検出を特に必要
とせず、比較的小規模の回路構成で、静止画及び動画の
双方に適した補間を行うことができる画像拡大処理装置
が得られる。

である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による画像拡大処理装置の一実施例の
構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例の
要部の動作を説明するための概念図、第３図はこの発明
の他の実施例の構成を示すブロック図、第４図はこの発
明の他の実施例の要部の動作を説明するための概念図、
第５図及び第６図は従来の画像拡大処理動作を説明する
ための概念図である。（１０）は水平垂直拡大回路、（１１）はフィールドメ
モリ、（２０）、　（２ＯＡ）は垂直補間回路、（２１
Ｔ）、　（２１Ｆ）はメディアンフィルタ、（２２）は
ライン遅延線、（２３）、　（２４）　　はフィールド
遅延線、（３０）は水平補間回路、（３１）、　（３２
）　　は係数器、（４０）は補間制御回路代　　理　　
人松　　隈　　秀　　盛褥ｎ−１＃ｎフィールド ”ｎ＋１実茹夜の要語の動作第２図 ”ｎ−１ ”ｎ７４−ルＦｎ＋１衆の実＆ダＪの要がの動作第４図４ｅ末の画＃拡大力第５図徒某の信の画４＃拡大例第６図

Claims

【特許請求の範囲】インタレース化された原画像を拡大処理する画像拡大処
理装置において、拡大画像の垂直方向に関する補間処理を行う垂直補間回
路にメディアンフィルタを設け、上記拡大画像の現フィ
ールドで相互に隣接する複数のラインと、この複数のラ
インに上記現フィールドに隣接するフィールドで近接す
るラインとを上記補間処理の対象ラインに選定すると共
に、この対象ラインの各画素の信号レベルの中間値を上
記メディアンフィルタによって選択するようにしたこと
を特徴とする画像拡大処理装置。