JPH05236399A - Field double-speed converter circuit - Google Patents

Field double-speed converter circuit

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JPH05236399A
JPH05236399A JP3473992A JP3473992A JPH05236399A JP H05236399 A JPH05236399 A JP H05236399A JP 3473992 A JP3473992 A JP 3473992A JP 3473992 A JP3473992 A JP 3473992A JP H05236399 A JPH05236399 A JP H05236399A
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JP
Japan
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field
signal
scanning
fields
interpolation
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JP3473992A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kudo
功二 工藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the field double-speed converter circuit for reducing the large-area field flicker of a television receiver. CONSTITUTION:An interpolating field-generating circuit 20 generates a scanning signal which interpolates the scanning signals of a real field interlaced at 2:1 from the scanning signal of the real field. Then, a signal density doubling circuit 30 generates a 4:1 interlaced scanning signal with a combination of the real field and interpolating field, and shortens the scanning time and doubles the scanning speed. Further, the number of fields constituting one frame of an input signal and the number of scans are doubled, so the large-area field flicker is reduced without decreasing the vertical resolution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はテレビ受像機の信号処理
に係り、特に、フィールドの大面積フリッカを低減する
ためのフィールド倍速変換回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to signal processing of a television receiver, and more particularly to a field double speed conversion circuit for reducing large area flicker in a field.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6はインターレース走査の原理を示し
ている。一般にテレビ受像機では1枚(1フレーム)の
画面を2つのフィールドに分け、2:1のインターレー
ス走査で表示している。同図において、横軸及び縦軸は
それぞれテレビ画面の水平方向・垂直方向を表してい
る。まず、はじめの第1フィールドにおいて、実線のよ
うにA1→A2→A3→A4→の順番で走査を行ない、
次の第2フィールドにおいて、破線のようにB1→B2
→B3→B4→B5→の順番で前フィールド走査の間を
埋めるように走査する。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows the principle of interlaced scanning. Generally, in a television receiver, one screen (one frame) is divided into two fields and displayed by 2: 1 interlace scanning. In the figure, the horizontal axis and the vertical axis respectively represent the horizontal and vertical directions of the television screen. First, in the first field at the beginning, scanning is performed in the order of A1 → A2 → A3 → A4 → as shown by the solid line,
In the next second field, B1 → B2 as indicated by the broken line
The scanning is performed in the order of → B3 → B4 → B5 → so as to fill the space between the previous field scans.

【0003】図7は、横軸にフィールド周期(時間)を
とったときの各フィールドにおける走査信号の垂直空間
位置を示したものであり、奇数(第1,第3)フィール
ドと偶数(第2,第4)フィールドでは、同図のように
走査信号が互いにオフセットの関係にある。
FIG. 7 shows the vertical spatial position of the scanning signal in each field when the field period (time) is taken on the horizontal axis. The odd (first and third) fields and the even (second) field are shown. , 4) field, the scanning signals are in an offset relationship with each other as shown in FIG.

【0004】ところで、PALのテレビジョン伝送方式
は2:1のインターレース走査で、走査線数は625
本、フィールド周波数は50Hzと規定されている。一
方、NTSCのテレビジョン伝送方式はPAL方式と同
じインターレース走査で、走査線数は525本、フィー
ルド周波数は60Hzと規定されている。両方のテレビ
ジョン伝送方式を比較すると、PALはNTSCよりも
フィールド周波数が僅か10Hz低いため、再生される
映像にフィールドの大面積フリッカを発生する。
By the way, the PAL television transmission system uses 2: 1 interlaced scanning and has 625 scanning lines.
The field frequency is defined as 50 Hz. On the other hand, the television transmission system of NTSC is the same interlaced scanning as the PAL system, and the number of scanning lines is 525 and the field frequency is 60 Hz. Comparing the two television transmission systems, PAL has a field frequency lower than that of NTSC by only 10 Hz, so that a large area flicker of the field occurs in the reproduced video.

【0005】このようなフリッカを低減させる具体的な
対策として、入力される映像信号のフィールド数を2倍
に増加させて表示することが提案されている。
As a specific measure for reducing such flicker, it has been proposed to double the number of fields of an input video signal for display.

【0006】この処理をフィールド倍速化と呼んでお
り、一般に、図8に示すような回路構成が採られる。同
図において、まず複合PAL信号をADC(Analog to D
igitalConverter)80でディジタル信号に変換する。デ
ィジタル化された複合PAL信号はYC分離回路81へ
入力し、輝度信号Yと搬送色信号Cに分離する。このう
ちC信号については、更に、復調回路82へ入力し、ベ
ースバンドの色差信号(u,v)に復調する。次に、分
離されたY信号、及び復調されたu信号とv信号は、フ
ィールド倍速変換回路83へ入力される。
This processing is called field doubling, and generally a circuit configuration as shown in FIG. 8 is adopted. In the figure, first, the composite PAL signal is converted into an ADC (Analog to D
igitalConverter) 80 to convert to a digital signal. The digitized composite PAL signal is input to the YC separation circuit 81 and separated into a luminance signal Y and a carrier color signal C. Of these signals, the C signal is further input to the demodulation circuit 82 and demodulated into baseband color difference signals (u, v). Next, the separated Y signal and the demodulated u signal and v signal are input to the field double speed conversion circuit 83.

【0007】ここでは、第一にフィールド数を2倍に増
加させるので、不足するフィールドを補うためフィール
ドの補間を行なう。第二に入力フィールド信号及び補間
フィールド信号をフィールドメモリに書き込むと共に、
フィールドメモリに書き込まれた信号の走査時間を1/
2に時間圧縮する。第三に書き込み時の2倍の走査速度
でフィールドメモリから読みだす。以上の処理によって
倍速化信号Y′,u′,v′を得る。なお、フィールド
倍速変換は静止画像と動画像とで処理が異なるため、動
き検出回路84により動き情報を得て、信号処理を切り
換えるようにしている。
In this case, first, the number of fields is doubled, so that fields are interpolated in order to compensate for the insufficient fields. Secondly, while writing the input field signal and the interpolation field signal in the field memory,
The scanning time of the signal written in the field memory is 1 /
Compress for 2 hours. Thirdly, the data is read from the field memory at a scanning speed twice as high as the writing speed. Through the above processing, double speed signals Y ', u', v'are obtained. Since the field double speed conversion process is different between a still image and a moving image, the motion detection circuit 84 obtains motion information and switches signal processing.

【0008】その後、倍速化されたY′信号,u′信
号,v′信号はDAC(Digital to Analog Converter)
85で再びアナログ信号に戻され、マトリクス回路86
へ入力し、所定の演算を行ない、赤R,緑G,青Bの出
力信号を得る。当然のことながら、映像信号の倍速化に
伴い、水平及び垂直の同期信号もそれぞれ2倍にする必
要がある。
Thereafter, the doubled Y ', u', and v'signals are converted into a DAC (Digital to Analog Converter).
At 85, it is converted back to an analog signal, and the matrix circuit 86
To R, green G and blue B output signals. As a matter of course, as the speed of the video signal is increased, the horizontal and vertical synchronization signals also need to be doubled.

【0009】上述の信号処理におけるフィールド倍速化
処理は、入力される映像信号のフィールドとフィールド
の間に仮想のフィールドを設け、フィールド数を2倍に
増加させて表示する方式であるが、ここで追加される仮
想(補間)のフィールド画像が適切なものになっていな
ければ画質を劣化させる。よって、フィールド倍速変換
ではフィールド補間処理が重要となる。
The field doubling process in the above-mentioned signal processing is a system in which a virtual field is provided between fields of an input video signal and the number of fields is doubled and displayed. If the added virtual (interpolation) field image is not appropriate, the image quality is degraded. Therefore, the field interpolation processing is important in the field double speed conversion.

【0010】フィールド倍速化処理に関連した技術が文
献エス・エム・ピー・ティー・イー;ジャーナル,ボリ
ューム92,ナンバー5(1983年5月),頁552
から頁561(SMPTE,Journal,Vol.92,N
o.5(May 1983),pp,552−561)に記
載されている。次に、前記文献に記載されているフィー
ルド倍速化技術の処理アルゴリズムについて説明する。
A technique related to the field doubling process is described in the document SMP IT; Journal, Volume 92, No. 5 (May 1983), page 552.
From page 561 (SMPTE, Journal, Vol.92, N
o. 5 (May 1983), pp, 552-561). Next, the processing algorithm of the field double speed technology described in the above document will be described.

【0011】記載内容によれば、扱う映像が静止画像
か、動画像かによって処理アルゴリズムが異なってい
る。図9は静止画像におけるフィールド倍速化信号の生
成方法を表しており、入力フィールド走査信号と出力フ
ィールド倍速走査信号の時間及び空間位置関係を示して
いる。このような倍速フィールドの出力形式とするため
には、入力フィールド信号を、一旦、フィールドメモリ
に格納し、走査時間を1/2に時間圧縮すると共に、2
倍の走査速度でフィールドメモリから同一信号を時間を
ずらして2回ずつ出力する。例えば、同図において、フ
ィールド番号3に対応する入力フィールド信号(B2→
B3→B4→)は、フィールド番号4(b2→b3→b
4→)とフィールド番号6(b2′→b3′→b4′
→)に対応する二つの出力フィールド信号を形成する。
ただし、フィールドメモリから出力される信号速度は、
入力信号走査速度の2倍である。以上のフィールド倍速
変換を行なうことによって、フィールド数が2倍(10
0Hz)となるので大面積のフリッカが低減される。
According to the description, the processing algorithm differs depending on whether the video to be handled is a still image or a moving image. FIG. 9 shows a method for generating a field double speed signal in a still image, and shows a temporal and spatial positional relationship between an input field scan signal and an output field double speed scan signal. In order to obtain such a double-speed field output format, the input field signal is temporarily stored in the field memory, the scanning time is compressed to 1/2, and
The same signal is output twice from the field memory at a double scanning speed with a time shift. For example, in the figure, the input field signal (B2 →
B3 → B4 →) is the field number 4 (b2 → b3 → b
4 →) and field number 6 (b2 ′ → b3 ′ → b4 ′)
→) form two output field signals corresponding to
However, the signal speed output from the field memory is
It is twice the scanning speed of the input signal. By performing the above field double speed conversion, the number of fields is doubled (10
0 Hz), so that large area flicker is reduced.

【0012】一方、動画像に対して上述の倍速化処理ア
ルゴリズムを適用すると、出力フィールド(時間軸)の
逆転現象が生じる。例えば、図9において、時間的にフ
ィールド番号6の信号はフィールド番号5の信号よりも
後に出力されるが、フィールド番号6の信号はフィール
ド番号4の信号と全く同一であるため、表示される時刻
に矛盾が生じる。
On the other hand, when the above-mentioned speed-up processing algorithm is applied to a moving image, an output field (time axis) inversion phenomenon occurs. For example, in FIG. 9, the signal of the field number 6 is output later than the signal of the field number 5 in time, but the signal of the field number 6 is exactly the same as the signal of the field number 4, so that the displayed time is Contradiction occurs.

【0013】このため、動画像の場合は、図10に示す
ようなフィールド倍速化処理を行なっている。即ち、一
つの入力フィールド走査信号からインターレース関係を
有する連続した二つのフィールド走査信号を生成する。
例えば、フィールド番号1の入力走査信号より、フィー
ルド番号1と2の出力(倍速)走査信号を形成し、フィ
ールド番号3の入力走査信号より、フィールド番号3と
4の出力走査信号を生成する。以下同様にして、出力倍
速走査信号は作られる。また、同図に示すように、生成
される出力倍速走査信号は、連続する二つの走査信号か
ら各々3:1の比重を与えて合成する。このような動画
像に対するフィールド倍速化処理では、静止画像のフィ
ールド倍速化処理のように、時間軸の逆転現象を生じる
ことはない。
Therefore, in the case of a moving image, field double speed processing as shown in FIG. 10 is performed. That is, two continuous field scan signals having an interlace relationship are generated from one input field scan signal.
For example, an output (double speed) scanning signal of field numbers 1 and 2 is formed from an input scanning signal of field number 1, and an output scanning signal of field numbers 3 and 4 is generated from an input scanning signal of field number 3. In the same manner, the output double speed scanning signal is generated. Further, as shown in the figure, the output double speed scanning signal generated is synthesized by giving a specific gravity of 3: 1 from two continuous scanning signals. In the field doubling process for such a moving image, the time axis inversion phenomenon does not occur unlike the field doubling process for a still image.

【0014】従って、放映されるテレビジョン信号から
画像の動き情報を検出し、動いている部分と静止してい
る部分に対するフィールド倍速化処理を切り換えれば、
静止画像及び動画像に適切な信号処理が行なわれ、フィ
ールドの大面積フリッカが低減される。
Therefore, if the motion information of the image is detected from the televised television signal and the field double speed processing is switched for the moving part and the stationary part,
Appropriate signal processing is performed on still images and moving images to reduce large area flicker in the field.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】前記二つのフィールド
倍速化処理、即ち、静止画像と動画像に対するフィール
ド倍速化処理は、補間フィールドの信号を生成する処理
アルゴリズムが抜本的に異なるため、2系統の処理回路
(ハードウェア)を必要とし、回路規模の増加を招くこ
とになる。
The above-mentioned two field doubling processings, that is, the field doubling processings for a still image and a moving image, are different in processing algorithm for generating a signal of an interpolated field. This requires a processing circuit (hardware), resulting in an increase in circuit scale.

【0016】また、フィールド倍速化処理において、画
像の静止領域と動領域とでは走査信号の重心の位置が異
なるため、画像の動き情報に応じてフィールド倍速化処
理が切り替わると、静止領域と動領域の境界部分で映像
が不自然になる。
In the field doubling process, since the position of the center of gravity of the scanning signal is different between the still region and the moving region of the image, when the field doubling process is switched according to the motion information of the image, the still region and the moving region are switched. The image becomes unnatural at the border of.

【0017】フィールド倍速化処理は画像の動き情報に
応じて切り替わるため、動き検出に誤りが生じると画質
に破綻をきたす危険性がある。
Since the field doubling process is switched according to the motion information of the image, there is a risk that the image quality will be broken if an error occurs in the motion detection.

【0018】画像の動領域における垂直解像度は、フィ
ールド倍速化処理を施す以前の垂直解像度よりも低下す
るため、静止領域と動領域の画質の差が大きく、動領域
が存在すると、画像全体が劣化したような印象を与え
る。
Since the vertical resolution in the moving area of the image is lower than the vertical resolution before the field doubling process, the difference in image quality between the still area and the moving area is large, and when the moving area exists, the entire image deteriorates. Give the impression that

【0019】本発明の目的は、フィールドの大面積フリ
ッカを低減させるためのフィールド倍速化処理におい
て、一層の画質向上が可能なフィールド倍速変換回路を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a field double speed conversion circuit capable of further improving the image quality in the field double speed processing for reducing the large area flicker of the field.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】前記目的を解決するため
に、本発明は1フレームの画像が、第1の実フィールド
信号と第2の実フィールド信号から構成される2:1の
インターレース走査の入力信号に対して、第1の補間フ
ィールド信号と第2の補間フィールド信号を付け加える
ことにより、1フレームを4フィールドで構成する4:
1のインターレース走査のフィールド倍速化信号に変換
する。ここで、前記第1の補間フィールドの走査信号
は、連続する前記第1の実フィールドの走査信号と前記
第2の実フィールドの走査信号の中間を埋めるように走
査する。前記第2の補間フィールドの走査信号は、連続
する前記第2の実フィールドの走査信号と前記第1の実
フィールドの走査信号の中間を埋めるように走査する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a 2: 1 interlaced scan in which an image of one frame is composed of a first real field signal and a second real field signal. By adding the first interpolation field signal and the second interpolation field signal to the input signal, one frame is composed of four fields 4:
1 interlaced scanning field double speed signal is converted. Here, the scan signal of the first interpolation field is scanned so as to fill the middle of the scan signal of the first real field and the scan signal of the second real field that are continuous. The scanning signal of the second interpolation field scans so as to fill the middle of the scanning signal of the second actual field and the scanning signal of the first actual field that are continuous.

【0021】前記第1及び第2の補間フィールド走査信
号を求める処理回路は、静止画像及び動画像に関わら
ず、同一の回路で行なう。前記第1の補間フィールドの
走査信号は、前記第1の実フィールド信号から連続する
2ラインの信号を選択しながら3:1の加重加算により
生成し、前記第2の補間フィールド信号は、前記第2の
実フィールド信号から連続する2ラインの信号を選択し
ながら3:1の加重加算により生成する。
The processing circuits for obtaining the first and second interpolated field scanning signals are performed by the same circuit regardless of the still image and the moving image. The scanning signal of the first interpolation field is generated by weighted addition of 3: 1 while selecting signals of two consecutive lines from the first real field signal, and the second interpolation field signal is generated by the second interpolation field signal. It is generated by weighted addition of 3: 1 while selecting signals of two consecutive lines from two real field signals.

【0022】画像は、第1の実フィールド→第1の補間
フィールド→第2の実フィールド→第2の補間フィール
ドの順番で1フレームを構成し、各フィールドの走査時
間を1/2に時間圧縮し、且つ走査速度を2倍にしたフ
ィールド倍速で表示させることにより達成される。
The image constitutes one frame in the order of the first real field → the first interpolation field → the second real field → the second interpolation field, and the scanning time of each field is halved. And the display is performed at the field double speed which is double the scanning speed.

【0023】[0023]

【作用】二つ(第1及び第2)の実フィールド画像を
2:1のインターレース走査によって構成する1フレー
ム画像に対して、更にその中間を埋めるように走査する
二つ(第1及び第2)の補間フィールド画像を追加し、
1フレームを4:1でインターレース表示させるフィー
ルド倍速化を施すことによって、走査線数が2倍に増加
し、少なくとも入力走査信号の垂直解像度は保存される
ため、動画像の垂直解像度が低下することはない。その
結果、静止画像と動画像の画質差に大きな隔たりがなく
なる。
The two (first and second) real field images are scanned so that the one frame image formed by the 2: 1 interlaced scanning is further filled in the middle (first and second). ) Add interpolated field image,
The number of scanning lines is doubled by performing field doubling for interlaced display of 1 frame at 4: 1 and at least the vertical resolution of the input scanning signal is preserved, so that the vertical resolution of the moving image is lowered. There is no. As a result, there is no great gap in the image quality difference between the still image and the moving image.

【0024】前記第1及び第2の補間フィールドの走査
信号は、動画像及び静止画像に関わらず、それぞれ直前
の第1及び第2の実フィールド走査信号から同一の信号
処理によって生成されるため、動き検出回路を必要とせ
ず、画像の種類によって重心がずれるようなことはな
い。回路規模も、同一回路を用いることから縮小化され
る。
The scanning signals of the first and second interpolation fields are generated by the same signal processing from the immediately preceding first and second actual field scanning signals, regardless of the moving image and the still image. No motion detection circuit is required, and the center of gravity does not deviate depending on the type of image. The circuit scale is also reduced because the same circuit is used.

【0025】[0025]

【実施例】図1は本発明によるフィールド倍速変換回路
を示す一実施例であるが、これを説明するにあたり、更
に図2,図3,図4及び図5を参照し、本発明のアルゴ
リズムと共に詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an embodiment showing a field double speed conversion circuit according to the present invention. To explain this, further refer to FIGS. 2, 3, 4 and 5, together with the algorithm of the present invention. The details will be described.

【0026】まず、図1において、入力端子10に加え
られる信号は、コンポジット信号から分離されたY,
u,v信号であり、何れも従来技術で説明した2:1の
インターレース信号になっている(図6及び図7)。こ
こで、入力信号の走査によって構成されるフィールドを
「実フィールド」と呼ぶことにする。
First, in FIG. 1, the signal applied to the input terminal 10 is Y, separated from the composite signal.
These are u and v signals, both of which are 2: 1 interlaced signals described in the prior art (FIGS. 6 and 7). Here, the field formed by scanning the input signal will be referred to as "actual field".

【0027】図2に示すように、フィールド数を2倍に
増加させるためには、実フィールド画像(A,B,C,
…)に対して、その中間を埋める補間フィールド画像
(a,b,c,…)を設け、実フィールドの画像信号及
び補間フィールドの画像信号の走査時間を1/2に時間
圧縮し、2倍の走査速度に変換すれば達成できる。
As shown in FIG. 2, in order to double the number of fields, the actual field images (A, B, C,
...) is provided with an interpolated field image (a, b, c, ...) Filling the middle thereof, and the scanning time of the image signal of the real field and the image signal of the interpolated field is time-compressed to 1/2 and doubled This can be achieved by converting the scanning speed to.

【0028】ところが、2:1のインターレース走査の
関係を満足している実フィールド画像間に、単に補間フ
ィールド画像を挿入すると、2:1のインターレース関
係が崩れることになる。2:1のインターレース関係を
満足させようとすると、補間フィールド画像のみなら
ず、実フィールド画像に対しても動きに応じた信号処理
が必要となり、従来技術のような問題が生じる。
However, if an interpolated field image is simply inserted between real field images satisfying the 2: 1 interlaced scanning relationship, the 2: 1 interlaced relationship will be broken. In order to satisfy the 2: 1 interlace relationship, not only the interpolated field image but also the actual field image need to be signal-processed according to the motion, which causes a problem as in the prior art.

【0029】そこで、図3に示すように、1フレームを
4フィールドで構成する4:1のインターレース走査信
号となるような補間フィールド画像信号を求めて挿入す
れば、入力の実フィールド画像を時間圧縮し、走査速度
を2倍にすることで、実フィールド画像はそのまま利用
することが可能となり、入力情報を損なうことはない。
Therefore, as shown in FIG. 3, if an interpolated field image signal that becomes a 4: 1 interlaced scanning signal in which one frame is composed of four fields is obtained and inserted, the input real field image is time-compressed. However, by doubling the scanning speed, the actual field image can be used as it is, and the input information is not damaged.

【0030】次に、前記4:1のインターレース走査を
形成すべく補間フィールド画像信号の生成方法について
説明する。図4は補間フィールドの走査信号を生成する
方法を示した図である。同図において、○印及び□印は
実フィールドの走査信号を示しており、斜線で塗りつぶ
した○印及び□印は補間フィールドの走査信号を表して
いる。今、フィールド番号2の走査信号を生成する場合
について着目すると、このフィールドを形成する走査信
号anは、画像の動き情報に関係なく、全て直前の実フ
ィールド(フィールド番号1)の走査信号AnとAn+
1から形成する(nはフィールドを構成する走査信号の
走査番号を表現するものである)。例えば、走査信号a
1は、前フィールドの連続する二つの走査信号A1及び
A2に対して、それぞれ3:1の比重を与え、加算する
ことによって得られる。即ち、 a1=(3・A1+A2)/4 …(1) となる。以下、同様に、補間フィールドの走査信号an
は、 an=(3・An+An+1)/4 …(2) で求められる。ここで、走査信号の重心についてみる
と、(2)式によって得られた補間フィールドの走査信
号anは、3:1の加重加算によって形成される故、図
4に示されるように、フィールド番号1の走査信号An
に対して、垂直走査方向へH/1250(H:画高)だ
けオフセットした位置に重心がずれることがわかる。
Next, a method of generating an interpolated field image signal to form the 4: 1 interlaced scan will be described. FIG. 4 is a diagram showing a method of generating a scanning signal of an interpolation field. In the figure, the circles and the squares show the scanning signals of the actual field, and the circles and the squares filled with diagonal lines show the scanning signals of the interpolation field. Now, paying attention to the case where the scanning signal of the field number 2 is generated, the scanning signals an forming this field are all scanning signals An and An + of the immediately preceding actual field (field number 1) regardless of the motion information of the image.
1 (n represents the scan number of the scan signal forming the field). For example, the scanning signal a
1 is obtained by giving a specific gravity of 3: 1 to two consecutive scanning signals A1 and A2 in the previous field and adding them. That is, a1 = (3 · A1 + A2) / 4 (1) Hereinafter, similarly, the scanning signal an of the interpolation field
Is calculated by an = (3 · An + An + 1) / 4 (2). Here, regarding the center of gravity of the scanning signal, since the scanning signal an of the interpolation field obtained by the equation (2) is formed by weighted addition of 3: 1, as shown in FIG. Scanning signal An
On the other hand, it can be seen that the center of gravity shifts to the position offset by H / 1250 (H: image height) in the vertical scanning direction.

【0031】次に、フィールド番号4(補間フィール
ド)の走査信号bnを生成する場合について着目する
と、補間フィールドの走査信号bnは、フィールド番号
2の走査信号anを求めた場合と同様に、画像の動き情
報に関係なく、全て直前の実フィールド信号(フィール
ド番号3)の走査信号から形成する。つまり、連続する
二つの走査信号Bn及びBn+1に対して、それぞれ
3:1の比重を与え、加算することによって得られる。
即ち、 bn=(3・Bn+Bn+1)/4 …(3) で求められる。ここで、走査信号の重心についてみる
と、(3)式によって得られた補間フィールドの走査信
号bnは、3:1の加重加算によって形成される故、図
4に示されるように、フィールド番号3の走査信号Bn
に対して、垂直走査方向へH/1250(H:画高)だ
けオフセットした位置に重心がずれることがわかる。
Next, paying attention to the case where the scanning signal bn of the field number 4 (interpolation field) is generated, the scanning signal bn of the interpolation field is the same as the case where the scanning signal an of the field number 2 is obtained. All are formed from the scan signal of the immediately preceding real field signal (field number 3) regardless of the motion information. In other words, it is obtained by giving a specific gravity of 3: 1 to two continuous scanning signals Bn and Bn + 1 and adding them.
That is, bn = (3 · Bn + Bn + 1) / 4 (3) Here, regarding the center of gravity of the scanning signal, since the scanning signal bn of the interpolation field obtained by the equation (3) is formed by weighted addition of 3: 1, as shown in FIG. Scanning signal Bn
On the other hand, it can be seen that the center of gravity shifts to the position offset by H / 1250 (H: image height) in the vertical scanning direction.

【0032】一方、フィールド番号1の走査信号Anと
フィールド番号3の走査信号Bnは、2:1のインター
レース関係にあるため、走査信号Bnの重心は走査信号
Anに対して垂直走査方向へH/625(H:画高)だ
けオフセットした位置にずれている。
On the other hand, since the scanning signal An of the field number 1 and the scanning signal Bn of the field number 3 have a 2: 1 interlace relationship, the center of gravity of the scanning signal Bn is H / in the vertical scanning direction with respect to the scanning signal An. The position is offset by 625 (H: image height).

【0033】以上のことから、フィールド番号1の走査
信号AnとAn+1間の画像情報は、フィールド番号2の
走査信号anとフィールド番号3の走査信号Bnとフィ
ールド番号4の走査信号bnの3フィールドの走査信号
によって補われる。このことは、1フレームが4フィー
ルドで構成されることを意味し、且つ、4:1のインタ
ーレース関係を満足することになる。更に、走査線数に
ついてみると、補間フィールドの走査信号an及びbn
は、元来2:1にインターレースされている実フィール
ドの走査信号AnとBnの中間を埋めるように走査す
る。従って、必然的に1フレームを構成する走査線の数
は、入力信号の2倍(1250本)となる。
From the above, the image information between the scanning signals An and An + 1 of the field number 1 is 3 of the scanning signal an of the field number 2, the scanning signal Bn of the field number 3 and the scanning signal bn of the field number 4. It is supplemented by the field scan signal. This means that one frame is composed of 4 fields, and the 4: 1 interlace relationship is satisfied. Further, regarding the number of scanning lines, the scanning signals an and bn of the interpolation field
Scans so as to fill the middle of the scan signals An and Bn of the actual field which is originally interlaced 2: 1. Therefore, the number of scanning lines composing one frame is inevitably twice as many as the input signal (1250 lines).

【0034】以上説明したアルゴリズムを実現する処理
回路の構成が図1である。即ち、入力端子10に加えら
れた信号は、実フィールドの走査信号Rとして、信号倍
密化回路30の第1のフィールドメモリ31に格納され
る。これと同時に、補間フィールドの走査信号を生成す
るために入力信号Rの一部は、補間フィールド生成回路
20へ入力される。この補間フィールド生成回路20は
312ライン遅延回路21,1ライン遅延回路22,係
数器23及び24,加算器25で構成される。
FIG. 1 shows the configuration of a processing circuit that implements the algorithm described above. That is, the signal applied to the input terminal 10 is stored in the first field memory 31 of the signal doubling circuit 30 as the scanning signal R of the actual field. At the same time, part of the input signal R for generating the scanning signal of the interpolation field is input to the interpolation field generation circuit 20. The interpolation field generation circuit 20 is composed of a 312 line delay circuit 21, a 1 line delay circuit 22, coefficient units 23 and 24, and an adder 25.

【0035】前述のアルゴリズムに従い、補間フィール
ドの画像信号を得るには、まず、入力信号Rは312ラ
イン遅延回路21へ通すことにより、312ラインに相
当する遅延を受ける。該遅延信号をRd1とする。遅延
信号Rd1の一部は1ライン遅延回路22に加えられ、
更に1ライン分の遅延を受ける。この結果、遅延回路2
2の出力には入力信号Rに対し、313ラインに相当す
る遅延を受けた信号Rd2が得られる。次に、遅延信号
をRd1を係数器23へ通すことにより、重み付けとし
て1/4を乗じ、また、遅延信号Rd2を係数器24へ
通すことにより、重み付けとして3/4を乗じる。ここ
で、目的の補間フィールドの走査信号Iを形成するため
には、係数器23及び24から出力された2つの遅延信
号を加算器25により合成すれば良い。即ち、 I=(3・Rd2+Rd1)/4 …(4) となる。ここで、(4)式は、(2)式及び(3)式に
相当するものである。この様にして補間フィールド生成
回路20により生成した補間フィールド信号Iは、信号
倍密化回路30の第2のフィールドメモリ32に格納さ
れる。
In order to obtain the image signal of the interpolated field according to the above-mentioned algorithm, first, the input signal R is passed through the 312 line delay circuit 21 to be delayed by 312 lines. The delayed signal is Rd1. A part of the delay signal Rd1 is added to the 1-line delay circuit 22,
Further, it is delayed by one line. As a result, the delay circuit 2
At the output of 2, a signal Rd2 obtained by delaying the input signal R by 313 lines is obtained. Next, the delayed signal Rd1 is passed through the coefficient unit 23 to be multiplied by 1/4, and the delayed signal Rd2 is passed through the coefficient unit 24 to be multiplied by 3/4. Here, in order to form the scan signal I of the target interpolation field, the two delay signals output from the coefficient units 23 and 24 may be combined by the adder 25. That is, I = (3 · Rd2 + Rd1) / 4 (4) Here, the expression (4) corresponds to the expressions (2) and (3). The interpolation field signal I generated by the interpolation field generation circuit 20 in this manner is stored in the second field memory 32 of the signal doubling circuit 30.

【0036】信号倍密化回路30は上述の実フィールド
の走査信号Rに補間フィールドの走査信号Iを補うこと
により、フィールド数を2倍に増加させ、走査時間を1
/2に時間圧縮し、更に時間圧縮された走査信号の走査
速度を2倍に変換し、フィールド倍速化信号Xを得るた
めの回路である。信号倍密化回路30は二つのフィール
ドメモリ31及び32、フィールドメモリの出力を切り
換えるセレクタ33、これらを制御するメモリ制御回路
34で構成されている。
The signal doubling circuit 30 doubles the number of fields by supplementing the scanning signal R of the real field with the scanning signal I of the interpolating field to increase the scanning time by one.
It is a circuit for obtaining the field double speed signal X by time-compressing to / 2 and further converting the scanning speed of the time-compressed scanning signal to double. The signal doubling circuit 30 is composed of two field memories 31 and 32, a selector 33 for switching the outputs of the field memories, and a memory control circuit 34 for controlling these.

【0037】フィールド倍速化信号Xは、実フィールド
の走査信号Rと補間フィールドの走査信号Iを対応する
フィールドメモリ31及び32へ格納するときの書き込
み速度WCLKと該フィールドメモリから出力するときの読
み出し速度RCLK、それに書き込み及び読み出しのタイミ
ングを制御することによって得られる。今、走査信号を
フィールドメモリ31及び32へ格納するときの書き込
み速度を、入力信号の標本化速度、例えば4fsc(fsc
は色副搬送波の周波数)で行なうとすれば、フィールド
メモリ31及び32から信号を読み出すときには、フィ
ールド数を2倍に増加させる関係で、8fscの速度で読
み出される。即ち、実フィールドメモリと補間フィール
ドメモリへの書き込みは、同時に開始され0.02 秒間
で完了し、フィールドメモリからの読み出しは、初めの
0.01 秒間で実フィールドのメモリ信号R′を全て読
み出し、次の0.01 秒間で補間フィールドのメモリ信
号I′を全て読み出す。これらのフィールドメモリ出力
信号は、メモリ制御回路34の制御信号CTRLによってセ
レクタ33を切り換え、出力端子40へ導かれる。
The field double speed signal X is a writing speed WCLK when storing the actual field scanning signal R and the interpolating field scanning signal I in the corresponding field memories 31 and 32, and a reading speed when outputting from the field memory. It can be obtained by controlling RCLK and the timing of writing and reading. Now, the writing speed when the scanning signal is stored in the field memories 31 and 32 is set to the sampling speed of the input signal, for example, 4 fsc (fsc
When the signals are read from the field memories 31 and 32, they are read at a speed of 8 fsc in order to double the number of fields. That is, writing to the real field memory and the interpolation field memory is started at the same time and completed in 0.02 seconds, and reading from the field memory reads all the real field memory signals R ′ in the first 0.01 seconds. In the next 0.01 seconds, all the memory signals I'in the interpolation field are read out. These field memory output signals are guided to the output terminal 40 by switching the selector 33 by the control signal CTRL of the memory control circuit 34.

【0038】図5は以上説明の時間圧縮と倍速読み出し
によるフィールド倍密化の様子を示したものである。同
図において、R信号は時間圧縮前の実フィールド信号
で、一重の長方形Aは第1の実フィールド信号、二重の
長方形Bは第2の実フィールド信号を示す。また、I信
号は時間圧縮前の補間フィールド信号で、斜線の長方形
aは第1の補間フィールド信号、格子の長方形bは第2
の補間フィールド信号を示す。一方、X信号はフィール
ド倍速化信号で、時間圧縮後のR信号及びI信号を合成
した信号を示す。ここで、時間圧縮した実フィールド信
号A′(第1)とB′(第2)、補間フィールド信号を
a′(第1)とb′(第2)で示した。時間圧縮された
フィールド信号は2倍の走査速度により、A′→a′→
B′→b′→の順番で出力され、これの繰り返しとな
る。当然、1フレームはA′,a′,B′,b′の4フ
ィールドで構成され、各フィールドは前記図4で説明し
たように、4:1のインターレース関係になっている。
FIG. 5 shows a manner of field densification by the time compression and the double speed reading described above. In the figure, the R signal is a real field signal before time compression, the single rectangle A shows the first real field signal, and the double rectangle B shows the second real field signal. The I signal is the interpolated field signal before time compression, the hatched rectangle a is the first interpolated field signal, and the grid rectangle b is the second.
2 shows the interpolated field signal of On the other hand, the X signal is a field double speed signal, which is a signal obtained by combining the R and I signals after time compression. Here, the time-compressed real field signals A '(first) and B' (second) and the interpolated field signals are shown by a '(first) and b' (second). The time-compressed field signal is A ′ → a ′ →
B ′ → b ′ → are output in this order, and this is repeated. Naturally, one frame is composed of four fields of A ', a', B ', and b', and each field has a 4: 1 interlace relationship as described with reference to FIG.

【0039】以上説明の処理回路によって、入力信号の
フィールド数が2倍に増加したフィールド倍速化信号を
形成できるので、これを表示することによって、大面積
のフィールドフリッカが低減される。
The processing circuit described above can form a field-doubled signal in which the number of fields of the input signal is doubled. Therefore, by displaying this, field flicker of a large area can be reduced.

【0040】なお、コンポーネント信号はY,u,vの
三つの信号があるので、上述のフィールド倍速化処理回
路を3系統設けることになる。
Since there are three component signals, Y, u, and v, the above-mentioned field doubling processing circuit is provided in three systems.

【0041】本実施例では、PAL信号だけを掲げて説
明したが、NTSC信号についてもPALと全く同様の
アルゴリズムにより、フィールド数を60から120に
増加することが可能である。
In this embodiment, only the PAL signal has been described, but it is possible to increase the number of fields from 60 to 120 for the NTSC signal as well by the same algorithm as PAL.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、入力される映像信号の
1フレームに対して、更に2フィールド分の画像を補間
処理により、逐次追加しながらフィールド数を2倍にし
て信号表示するので、大面積のフィールドフリッカが低
減される。また、補間フィールドの信号は、画像の動き
情報を用いることなく生成(静止画像と動画像を同じア
ルゴリズムで生成)するため、動き検出回路を必要とせ
ず、回路規模を小さくできる。更に、1フレームを形成
する走査数が入力信号の2倍になると同時に、4:1の
インターレースで表示するため、垂直解像度の観点から
静止画像と動画像の画質差が緩和される。
According to the present invention, the number of fields is doubled for signal display while successively adding images for two fields to one frame of an input video signal by interpolation processing. Large area field flicker is reduced. Further, since the signal of the interpolation field is generated without using the motion information of the image (still image and moving image are generated by the same algorithm), the motion detection circuit is not required and the circuit scale can be reduced. Further, since the number of scans forming one frame is twice as many as the input signal and the image is displayed with 4: 1 interlace, the difference in image quality between the still image and the moving image is alleviated from the viewpoint of vertical resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のフィールド倍速変換回路のブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram of a field double speed conversion circuit according to the present invention.

【図2】フィールド倍速化の原理図。FIG. 2 is a principle diagram of field double speed.

【図3】4:1のインターレース走査の原理図。FIG. 3 is a principle diagram of 4: 1 interlaced scanning.

【図4】補間フィールド信号の生成方法を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of generating an interpolation field signal.

【図5】時間圧縮による4:1インターレースのフィー
ルド倍速化出力方法を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a 4: 1 interlaced field double speed output method by time compression.

【図6】2:1インターレース走査の原理図。FIG. 6 is a principle diagram of 2: 1 interlaced scanning.

【図7】2:1インターレース走査信号の垂直空間位置
を表した説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a vertical spatial position of a 2: 1 interlaced scanning signal.

【図8】フリッカの低減が可能な回路のブロック図。FIG. 8 is a block diagram of a circuit capable of reducing flicker.

【図9】従来の静止画像におけるフィールド倍速化信号
の生成方法を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a conventional method for generating a field-doubled signal in a still image.

【図10】従来の動画像におけるフィールド倍速化信号
の生成方法を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a conventional method for generating a field-doubled signal in a moving image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…入力端子、20…補間フィールド生成回路、21
…312ライン遅延回路、22…1ライン遅延回路、2
3,24…係数器、31,32…フィールドメモリ、3
3…セレクタ、34…メモリ制御回路、40…出力端
子、80…アナログ・ディジタル変換器。
10 ... Input terminal, 20 ... Interpolation field generation circuit, 21
... 312 line delay circuit, 22 ... 1 line delay circuit, 2
3, 24 ... Coefficient unit, 31, 32 ... Field memory, 3
3 ... Selector, 34 ... Memory control circuit, 40 ... Output terminal, 80 ... Analog-digital converter.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2:1にインターレース走査されている映
像信号のフィールド数を2倍に増加する方式において、
2:1でインターレース走査されている第1及び第2の
実フィールドの走査信号に対し、更にその走査と走査の
中間を埋めるように走査する第1及び第2の補間フィー
ルドの走査信号を求めることによって、合計四つのフィ
ールドから1フレームを形成し、前記4フィールドの出
力は第1の実フィールド,第1の補間フィールド,第2
の実フィールド,第2の補間フィールドの順番で繰り返
されるものとし、前記第1及び第2の実フィールドと前
記第1及び第2の補間フィールドの走査時間を1/2倍
に圧縮し、入力走査の2倍の走査速度で表示することを
特徴とするフィールド倍速変換回路。
1. A system for doubling the number of fields of a video signal which is interlaced scanned at a ratio of 2: 1,
To obtain the scanning signals of the first and second interpolation fields for scanning the scanning signals of the first and second actual fields which are interlaced scanned at 2: 1 and further to fill the middle of the scanning. To form one frame from a total of four fields, and the output of the four fields is the first real field, the first interpolation field, and the second field.
Are repeated in the order of the real field and the second interpolation field, and the scanning time of the first and second real fields and the first and second interpolation fields is compressed by 1/2 to input scan. A field double speed conversion circuit characterized by displaying at twice the scanning speed of the above.
【請求項2】請求項1において、入力信号を312ライ
ンの走査期間だけ遅延させる第1の遅延手段と、前記第
1の遅延手段の出力信号を更に1ラインの走査期間だけ
遅延させる第2の遅延手段を有し、前記第1の遅延手段
の出力信号に1/4の係数を乗じ、前記第2の遅延手段
の出力信号に3/4の係数を乗じることによって、前記
第1及び第2の遅延信号を加算し、前記第1及び第2の
補間フィールドの走査信号を生成することを特徴とする
フィールド倍速変換回路。
2. A first delay means for delaying an input signal by a scanning period of 312 lines, and a second delay means for delaying an output signal of the first delay means by a scanning period of 1 line. A delay unit, wherein the output signal of the first delay unit is multiplied by a coefficient of 1/4, and the output signal of the second delay unit is multiplied by a coefficient of 3/4 to obtain the first and second delay units. And adding the delay signals of 1 to 2 to generate the scanning signals of the first and second interpolation fields.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6954195B2 (en) 2000-03-01 2005-10-11 Minolta Co., Ltd. Liquid crystal display device having a liquid crystal display driven by interlace scanning and/or sequential scanning
US7679593B2 (en) 2000-03-01 2010-03-16 Minolta Co., Ltd. Liquid crystal display device having a liquid crystal display driven by interlace scanning and/or sequential scanning

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