JPH05191786A - 走査変換装置とその制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号の走査規格を、それとは異なる走査
規格に変換して出力する走査変換装置およびその制御装
置に関するもで、走査変換時の画質を改善すること。 【構成】 信号の遅延回路部２，３と、減算部８と、乗
算部10と、加算部12と、乗算係数変換部16と、比較部19
とからなり、これにより走査変換時の画質を改善する効
果が得られる。さらに比較データ変換部を比較部19の前
に設けることにより拡大率に応じた最適な画質が得られ
るよう制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力信号の走査規格
を、それとは異なる走査規格に変換して出力する走査変
換装置およびその制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、種々の映像メディアが現れ、テレ
ビジョン信号以外にパーソナルコンピュータ，ワークス
テーション等の様々な走査規格の映像信号が用いられる
ようになり、表示装置としての各々の専用表示装置以外
に、単一の走査規格の表示装置に映出するための走査変
換装置の必要性が高まってきている。この走査変換装置
は、入力映像信号の水平周波数あるいは垂直周波数を、
それとは異なる水平周波数あるいは垂直周波数に変換す
る装置である。ここでは、垂直周波数を変換する場合、
すなわち、走査線数を変換する場合を例に述べる。こ
の、走査線数の変換においては、入力映像信号をもとに
して、出力映像信号の走査線位置に合った映像信号デー
タを補間演算により求める方法が一般的であり、その補
間演算には従来直線補間と呼ばれる方法が用いられてき
た。ここでは従来例として、この直線補間を用いた走査
変換装置について述べる。以下に従来の走査変換装置に
ついて図５および図６を用いて説明する。図５は従来の
走査変換装置のブロック図であり、図６は、従来の走査
変換方法の動作を示す波形図である。図５において、１
は入力映像信号、２および３は遅延回路部である。ここ
では説明のため遅延回路部２および３はどちらも映像信
号を１走査線分遅延させる遅延回路とし、記憶機能を持
ったラインメモリとする。４は入力映像信号１に対して
１走査線分遅延した映像信号の遅延データ、６はさらに
１走査線分遅延した映像信号の遅延データである。７は
遅延回路部２，３を制御する制御部であり、５は制御信
号である。８は遅延後の遅延データ４から遅延データ６
を減算する減算部、９は減算後のデータ、15は補間すべ
き走査線の位置を示す補間位置情報である。10は減算後
のデータ９に補間位置情報15を乗ずる乗算部、11は乗算
後のデータ、12は乗算後のデータ11と遅延後のデータ６
とを加算する加算部、40はその結果得られた出力映像信
号である。以上のように構成された走査変換装置につい
て以下にその動作について説明する。入力映像信号１
は、遅延回路部２により１走査線分遅延する。遅延後の
データ４はさらに遅延回路部３により１走査線分遅延し
て遅延後のデータ６となる。遅延回路を２箇所設けてい
るのは、もとの走査線間に２本以上の補間走査線を求め
る場合、もとの映像信号データを２度以上用いる必要が
あるためであり、これを制御するのが制御部７であり制
御信号５である。もとの映像信号データを２度以上用い
る場合、遅延回路部２および３に対して、データの書換
による更新を停止させるべく制御部７より制御信号５を
発生させる。１走査線分の遅延差のある遅延データ４と
遅延データ６を、減算部８において遅延データ４から遅
延データ６を減算し、減算後のデータ(差分データ)９を
得る。この減算後のデータ９に補間位置情報15を乗算部
10において掛け合わせた結果、乗算後のデータ11を得
る。補間位置情報15は、もとの入力映像信号１の各走査
線に対する出力映像信号40の走査線位置すなわち、補間
して新たに作り出すべき走査線の位置を示す情報であ
る。乗算後のデータ11に遅延後のデータ６を加算部12に
おいて加算した結果出力映像信号40を得る。以上の動作
をさらに詳細に図６を用いて説明する。図６の上段は入
力映像信号１の各走査線の輝度レベルを示したもので、
41は補間する際の補間線である。21aは入力映像信号１
の各走査線の時間的間隔である。図６の下段は出力映像
信号40の各走査線の輝度レベルを示したもので、22aは
各走査線の時間的間隔を示している。また図６は走査線
数を1.5倍に拡大した場合を示すものである。図５にお
ける補間位置情報15は、補間した結果40bの走査線を得
る際には、入力信号走査線間隔21aに対する出力信号走
査線位置22aの比率であり、また、補間した結果40cの走
査線を得る際には、入力信号走査線間隔21bに対する出
力信号走査線位置22bの比率である。ただし、この場合2
1aと21bは等しいが、22aと22bとは等しいとは限らな
い。したがって、補間位置情報15は値０から１の範囲を
とる。これらのことから、補間位置情報15と差分データ
９を乗算部10で乗算し、得られた乗算後のデータ11を遅
延後のデータ６に加算部12で加算することは、すなわ
ち、補間線41を、入力映像信号１の各走査線の輝度レベ
ルを直線で結んだものにすることであり、このため直線
補間と呼ばれる。直線補間の結果、補間された走査線40
b，40cが得られ、以降同様の処理が各走査線に対して行
われ、図６の下段に示すような出力映像信号40を得る。
42は出力映像信号40の各走査線の輝度レベルを直線で結
んだもので、出力映像の見え方を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、特にコンピュータの映像信号を走査変換する
場合、文字情報のように、例えば黒の背景色に白文字と
いった２値レベルで表された画面では、図６の下段に示
す輝度レベルを結んだ線42のように、背景と文字とのレ
ベル差が曖昧になり出力映像がぼやける、すなわち、文
字の見え方がぼやけて見えるという出力映像の画質に問
題を有していた。また、上記の構成では、走査線数の拡
大率を変化させても、補間の仕方は変化しないため、拡
大率によっては、ぼやけかたに差ができ、結果として画
質にばらつきを生じるという問題を有していた。本発明
は、上記問題に鑑み、出力映像の画質を向上させる走査
線変換装置を提供し、さらに、拡大率に応じて補間の仕
方を制御する制御装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の走査線変換装置は、乗算係数変換部と、補間
位置情報の比較部とを備えたものである。さらに、走査
変換制御装置は、拡大率に応じて、最適な、画質を得る
ため、領域比較データ変換部を備えたものである。

【０００５】

【作用】本発明は上記した構成によって、直線補間では
なく、折れ線補間を実現することで、走査変換時の画質
を向上させることができ、また、拡大率に応じて、最適
な画質を得ることができる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例の走査変換装置につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
例における走査変換装置のブロック図、図２は図１の構
成によって実現される折れ線補間の動作を示す波形図で
ある。図１において、従来の走査変換装置と同一符号の
ものは同じなので説明を省略する。18は補間位置情報15
がどの領域に入っているかを比較するための領域比較デ
ータ、19は領域比較データ18と補間位置情報15とを比較
する比較部、17は補間位置がどの領域に入っているかを
示す領域信号、16は領域信号17と補間位置情報15とから
係数を得る乗算係数変換部、14は乗算部10に対する係数
データである。20は出力映像信号である。また図２にお
いて上段は入力映像信号１の各走査線の輝度レベルを示
したもので、24は補間する際の補間線であり図に示すよ
うに折れ線で入力走査線の各輝度レベルを結んでいる。
21は入力映像信号１の各走査線の時間的間隔である。図
２の下段は出力映像信号20の各走査線の輝度レベルを示
したもので、22は各走査線の時間的間隔を示しており、
25は出力映像信号20の各走査線の輝度レベルを結んだも
ので、出力映像の見え方を示している。また図２は走査
線数を1.5倍に拡大した場合を示すものである。23a，23
b，23cは、入力走査線の時間的間隔21を３つの領域に分
けた際の各領域を示すものである。領域23aと領域23cと
は領域幅は等しい。以上のように構成された走査変換装
置について、以下その動作を説明する。補間位置情報15
と領域比較データ18とを比較部19で比較することによ
り、補間走査線20bが、領域23a，23b，23cのいずれに入
るかを判定し、その領域を示す領域信号17を得る。この
例の場合23cの領域に入る。乗算係数変換部16では、領
域信号17により補間走査線20bが領域23aに入っている場
合には係数データ14の値を０で出力し、領域23bに入っ
ている場合には、直線補間時と同様の求め方で補間位置
情報15から係数値を求めて係数データ14を出力し，領域
23cに入っている場合には、係数データ14の値を１で出
力する。この例の場合補間走査線20bは領域23cに入るの
で、係数データ14は値を１で出力する。以降の各走査線
についても同様に補間走査線を得る。この結果、出力走
査線の輝度レベルを結んだ線25で示すような見え方とな
る。以上のように本実施例によれば、乗算係数変換部と
補間位置データの比較部とを設けることにより、補間走
査線位置が、もとの入力走査線位置に近い場合にはもと
の走査線の輝度レベルと等しいデータを用いることがで
き、その結果、図６の出力映像信号40の輝度レベルを結
んだ線42と図２の出力映像信号20の輝度レベルを結んだ
線25とを比べてもわかるように、背景と文字のレベル差
が顕著になり、出力画像において文字がぼけるという問
題を改善することができる。

【０００７】次に、走査変換制御装置について図面を参
照しながら説明する。図３は本発明の一実施例における
走査変換制御装置のブロック図であり、図４は図３の構
成によって実現される折れ線補間の動作を示す波形図で
ある。図３において、31は走査線数の拡大率を示す拡大
率データ、30は拡大率に応じた領域比較データ18を発生
する領域比較データ変換部である。図４において、図４
(a)は入力映像信号１の各走査線の輝度レベルを示した
もので、34，35は補間する際の補間線であり図に示すよ
うに折れ線で入力走査線の各輝度レベルを結んでおり補
間線34(実線)と補間線35(破線)との違いは、もとの走査
線間隔を3つの領域に分けたときの各領域の幅である。
図４(b)および図４(c)は出力映像信号の各走査線の輝度
レベルを示したもので、図４(b)は補間線34を用いた場
合の出力映像信号であり、36はそのときの各走査線の輝
度レベルを結んだもので出力映像の見え方を示してい
る。図４(c)は補間線35を用いた場合の出力映像信号で
あり、37はそのときの各走査線の輝度レベルを結んだも
ので出力映像の見え方を示している。また図４は走査線
数を1.8倍に拡大した場合を示すものである。以上のよ
うに構成された走査線変換制御装置について、以下その
動作を説明する。領域比較データ変換部30は拡大率デー
タ31に応じて、図４の34aあるいは35aで示すような補間
線上の水平線部分の領域幅を変化させるような領域比較
データ18を発生させる。この拡大率に応じた領域比較デ
ータ18を用いて、補間位置情報15を比較部19で比較する
ことにより、補間走査線がどの領域に入るかを判断す
る。この様子を図２および図４によりさらに詳しく述べ
る。拡大率が1.5倍のときに、図２で用いた補間線24に
おける領域23aおよび23cと同じ幅34aを、拡大率1.8倍に
も用いた場合が図４(b)である。この結果得られる見え
方は、出力の輝度レベルを結ぶ線36で示すようになる。
これを図２の25と比べると、同一の入力映像信号に対し
て同一の補間線を用いても拡大率が変化すると見え方す
なわちぼやけ方も変化することがわかる。そこで領域比
較データ変換部30を設けて領域比較データ18を変化させ
る。これはすなわち、補間線上の水平線領域幅を34aか
ら35aのように広くすることになる。その結果補間線34
を補間線35に変換し、出力信号は図４(c)に示す通りに
なりそのときの見え方は37のようになる。この場合、補
間線上の水平線領域幅を広くとることで補間走査線位置
が入力走査線位置からかなり遠くても入力走査線と同じ
く輝度レベルで補間することになるが、結果的には図４
(c)の見え方36に比して出力映像のぼやけかたが改善さ
れることがわかる。以上のように本実施例によれば、領
域比較データ変換部を設けることで、拡大率に応じた領
域比較データを発生させ、その結果拡大率毎に最適な画
質を得るよう制御することができる。

【０００８】

【発明の効果】以上のように本発明の走査変換装置によ
れば、乗算係数変換部と、補間位置データの比較部とを
備えることにより、折れ線補間を実現することで走査変
換時の画質を向上させることができる。また本発明の走
査変換制御装置によれば、比較部への領域比較データを
拡大率に応じて変換する領域比較データ変換部を備える
ことにより、拡大率に応じて最適な画質を得るよう制御
することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における走査変換装置のブロ
ック図である。

【図２】本発明の一実施例における走査変換装置の動作
を説明する波形図である。

【図３】本発明の一実施例における走査変換制御装置の
ブロック図である。

【図４】本発明の一実施例における走査変換制御装置の
動作を説明する波形図である。

【図５】従来の走査変換装置のブロック図である。

【図６】従来の走査変換装置の動作を説明する波形図で
ある。

【符号の説明】

１…入力映像信号、 ２，３…遅延回路部、 ４，６…
遅延データ、 ５…制御信号、 ７…制御部、 ８…減
算部、 ９…減算後のデータ(差分データ)、10…乗算
部、 11…乗算後のデータ、 12…加算部、 14…係数
データ、 15…補間位置情報、 16…乗算係数変換部、
17…領域信号、 18…領域比較データ、 19…比較
部、 20，32，40…出力映像信号、 20b…補間走査
線、 21，21a，21b…入力信号走査線間隔、 22，22
a，22b…出力信号走査線間隔、 24，34，35，41…補間
線、 30…領域比較データ変換部、 31…拡大率デー
タ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号の遅延回路と、遅延前後の映像
   信号の差分をとる減算部と、前記差分に係数を乗ずる乗
   算部と、乗算後の映像信号に遅延後の映像信号を加算す
   る加算部と、補間位置情報から前記乗算部で乗ずる係数
   を発生する乗算係数変換部と、補間位置情報と領域比較
   データとから補間走査線がどの領域に入るかを判定する
   比較部とを備えたことを特徴とする走査変換装置。
2. 【請求項２】 映像信号の遅延回路部と、遅延前後の映
   像信号の差分をとる減算部と、前記差分に係数を乗ずる
   乗算部と、乗算後の映像信号に遅延後の映像信号を加算
   する加算部と、補間位置情報から前記乗算部に乗ずる係
   数を発生する乗算係数変換部と、補間位置情報と領域比
   較データとから補間走査線がどの領域に入るかを判定す
   る比較部とを有する走査変換装置に、前記比較部への領
   域比較データを拡大率に応じて変換する領域比較データ
   変換部を備えたことを特徴とする走査変換制御装置。