JPH06121290A - 画像変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ｔフレームのテレビジョン信号と（ｔ＋１）
及び（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号について動
きベクトルデータの平均を得、これに基いて内挿処理を
行うことで、変換後の動画像の動きを滑らか、且つ、自
然にすることができるようにする。 【構成】 テレビジョン信号を記憶するフレームメモリ
１２、１３と、これらから読み出したテレビジョン信号
の動きを検出する動きベクトル検出回路１４、１５と、
これらからの複数の動きベクトルデータの平均を得る動
きベクトル平均回路１６と、これからの平均動きベクト
ルデータ、フレームメモリ１２、１３から読み出された
テレビジョン信号にフレーム内挿処理を施す位置補正回
路５及び６、乗算回路７及び８、加算回路９、補正信号
発生回路１７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば動画像データを
異なるフォーマットの動画像データに変換する画像変換
装置に適用して好適な画像変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビジョン方式としては、周知
のように、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のテレビジ
ョン方式の他に高精細度（ＨＤ）テレビジョン方式が提
案されている。

【０００３】これらのテレビジョン方式はフレーム周波
数、解像度等が異なるので、例えばＰＡＬ方式のテレビ
ジョン信号をＮＴＳＣ方式のＶＴＲで記録する等、ある
テレビジョン方式のテレビジョン信号をこのテレビジョ
ン信号の方式と異なる他のテレビジョン方式の機器で記
録、伝送等の処理を行う場合には、テレビジョン方式変
換を行う必要が生じる。

【０００４】このテレビジョン方式変換等に代表される
画像変換の手法としては、多くのものが提案されてい
る。一般的にこの変換の方法として、テレビジョン動画
信号のフレーム内挿処理がある。

【０００５】このフレーム内挿処理は、８画素×８ライ
ン等の小ブロック毎に時間的に隣合った２フレーム間の
動き情報を周知のブロック・マッチング法や勾配法等に
より求めて、内挿比により前後のフレームの画像を位置
補正して内挿フレームを得ることにより変換処理を行う
ものである。

【０００６】このフレーム内挿処理により画像を変換す
る画像変換装置を図４に示し、図について説明する。

【０００７】図４において、１は例えばテレビジョン信
号が供給される入力端子で、この入力端子１を介してフ
レームメモリ２にテレビジョン信号が供給される。

【０００８】このフレームメモリ２は入力端子１を介し
て供給されるテレビジョン信号を図示しないアドレス発
生回路等からのアドレスの供給により記憶し、次のフレ
ームのテレビジョン信号が供給されたときに図示しない
読み出し回路等からのアドレスの供給により記憶したテ
レビジョン信号を出力する。

【０００９】フレームメモリ２から読み出されたテレビ
ジョン信号は動きベクトル検出回路３及び位置補正回路
６に、また、入力端子１を介して供給された読み出され
たテレビジョン信号の次のフレームのテレビジョン信号
は動きベクトル検出回路３及び位置補正回路５に夫々供
給される。ここでフレームメモリ２から読み出されたテ
レビジョン信号をＦｒ（ｔ−１）、入力端子１を介して
供給されるテレビジョン信号をＦｒとする。

【００１０】動きベクトル検出回路３は、入力端子１を
介して供給される現時点でのテレビジョン信号Ｆｒと、
フレームメモリ２から読み出された現時点より１つ前の
フレームのテレビジョン信号とに基いて動き検出を行
い、その結果動きベクトルを得る、動きベクトルデータ
を補正信号発生回路４に供給する。

【００１１】ここで動き検出について説明すると、テレ
ビジョン方式変換等の動画像信号処理で単位時間あたり
のフレーム数の変換を要する場合に、動きのある物体を
正確に変換するためには、動き情報に基いたフレーム内
挿技術が必要となる。

【００１２】一般的には、時間的に隣合った２フレーム
間で周知のブロックマッチングや勾配法等により、８画
素×８ライン等の小ブロック単位で動きベクトルを求め
るものである。

【００１３】補正信号発生回路４は動きベクトル検出回
路３からの動きベクトルデータに基いて補正信号を得
る。この補正信号としては、後述する位置補正回路５及
び６において例えば上述の如き８画素×８ラインのブロ
ックの位置補正を行うための読み取り位置を補正してテ
レビジョン信号を読み取らせるための位置補正データ、
並びに位置補正の後のテレビジョン信号に内挿を行うた
めの内挿比データ（時間データ）ｈ１及びｈ２がある。
ここで内挿比データｈ１を１−ｋとすると、内挿比デー
タｈ２はｋに選定される。

【００１４】これら補正出力は位置補正回路５及び６に
夫々供給され、更に内挿比データｈ１及びｈ２は乗算回
路７及び８に夫々供給される。

【００１５】位置補正回路５は補正信号発生回路４から
の補正出力に基いて、入力端子１を介して供給されるｔ
（ｔは現時点に供給されていることを示す）フレームの
テレビジョン信号Ｆｒの読み取りを行い、読み取りを行
って得たテレビジョン信号を乗算回路７に供給する。

【００１６】一方、位置補正回路６は補正信号発生回路
４からの補正出力に基いて、フレームメモリ２から読み
出された（ｔ−１）｛（ｔ−１）は現時点より１つ前の
フレームを示す）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ
−１）の読み取りを行い、読み取りを行って得たテレビ
ジョン信号を乗算回路８に供給する。

【００１７】従って、乗算回路７においては、位置補正
回路５からの位置補正されたテレビジョン信号と補正信
号発生回路４からの内挿比データとが乗算され、乗算出
力は更に加算回路９に供給される。

【００１８】乗算回路８においては、位置補正回路６か
らの位置補正されたテレビジョン信号と補正信号発生回
路４からの内挿比データとが乗算され、乗算出力は更に
加算回路９に供給される。

【００１９】そして加算回路９において、乗算回路７か
らの乗算出力及び乗算回路８からの乗算出力が加算さ
れ、この加算出力がフレーム内挿処理、即ち、画像変換
されたテレビジョン信号として出力端子１０から例えば
図示しないＶＴＲ等の機器や機器本体回路等に供給され
る。

【００２０】次に、図５を参照して図４に示した画像変
換装置の動作について説明する。

【００２１】この図５において、Ｆｒはｔフレームのテ
レビジョン信号、Ｆｒ（ｔ−１）は（ｔ−１）フレーム
のテレビジョン信号、Ｆｒｉは内挿処理されて得られた
テレビジョン信号、ｆ１及びｆ０は矢印ｙ及びｙ０で示
す動きベクトルによってｆｉと対応づけられたブロッ
ク、ｆはｔフレームのテレビジョン信号のブロック、ｆ
（ｔ−１）は（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号ブ
ロックである。

【００２２】さて、図４に示したフレームメモリ２から
図５に示す如き（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号
Ｆｒ（ｔ−１）が読み出されて動きベクトル検出回路３
に供給されると共に、入力端子１を介して図５に示す如
きｔフレームのテレビジョン信号Ｆｒが動きベクトル検
出回路３に供給されると、動きベクトル検出回路３は例
えば図５に示すように、ｔフレームのテレビジョン信号
Ｆｒのブロックｆ及び（ｔ−１）フレームのテレビジョ
ン信号Ｆｒ（ｔ−１）のブロックｆ（ｔ−１）につい
て、ブロック・マッチング法や勾配法等により動きベク
トル（矢印ｙ及びｙ０で示す）を求め、求めた動きベク
トルデータを補正信号発生回路４に供給する。

【００２３】補正信号発生回路４は上述したように、動
きベクトル検出回路３からの動きベクトルデータ及び内
挿比データに基いて前後のフレームの読み出し位置を制
御する位置補正データを得、これを位置補正回路５及び
６に供給すると共に、内挿比データを乗算回路７及び８
に夫々供給する。

【００２４】従って、図５に示す例においては、位置補
正回路５に供給されたｔフレームのテレビジョン信号Ｆ
ｒは読み出し位置が制御され、例えばブロックｆ１とし
て読み出され、乗算回路７に供給され、この乗算回路７
において、補正信号発生回路４からの内挿比データｈ１
と乗算された後、加算回路９に供給される。

【００２５】一方、位置補正回路６に供給された（ｔ−
１）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ−１）は読み
出し位置が制御され、例えばブロックｆ０として読み出
され、乗算回路８に供給され、この乗算回路８におい
て、補正信号発生回路４からの内挿比データｈ２と乗算
された後、加算回路９に供給される。

【００２６】この加算回路９においては、乗算回路５及
び８からの乗算出力が加算され、図５においてｆｉで示
す内挿フレームＦｒｉのブロックが得られる。

【００２７】この処理を数１の式で示す。

【００２８】

【数１】内挿フレームＦｒｉのブロックｆｉ＝ｔフレー
ムのブロックｆ１×（１−ｋ）＋（ｔ−１）フレームの
ブロックｆ（ｔ−１）×ｋ

【００２９】即ち、ｔフレームのテレビジョン信号Ｆｒ
において内挿ブロックｆｉと空間的に同位置にあるブロ
ックｆと（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ
（ｔ−１）のブロックｆ（ｔ−１）とで求めた矢印ｙ及
びｙ０で示す動きベクトルによって内挿フレームのブロ
ックＦｒｉに対応させる前後のフレームのブロックｆ１
及びｆ０を求め、これらブロックｆ１及びｆ０のデータ
の内挿比１−ｋ：ｋに応じた和を求め、これを内挿フレ
ームのブロックｆｉとする。

【００３０】そしてこのようにして内挿フレームＦｒｉ
を生成し、動画像のテレビジョン信号として出力するこ
とで、様々な方式のテレビジョン信号を異なる方式の機
器において記録したり、伝送したりすることができるよ
うにしている。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像変換装
置においては、ｔフレームのテレビジョン信号Ｆｒと
（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ−１）
から得られる動き情報が正確であることを前提としてい
る。例えば上述したブロック・マッチング法や勾配法等
の方法では、動き情報は動きベクトルという形で得られ
るが、この動きベクトルには誤差が含まれる。誤差のあ
る動きベクトルを用いた場合、誤った内挿フレームのテ
レビジョン信号が生成されてしまい、得られた動画像の
動きが滑らかでなかったり、不自然になる等良好な動画
像を得られなくなるという不都合があった。

【００３２】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、動きベクトルを用いてフレームの内挿を行った場合
においても、動きの滑らかな動画像、自然な動きの動画
像等、良好な動画像を得ることのできるを画像変換装置
を提案しようとするものである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明は、テレビジョン
信号を記憶する記憶手段１２、１３と、記憶手段１２、
１３から読み出したテレビジョン信号の動きを検出する
複数の動き検出手段１４、１５と、これら複数の動き検
出手段１４、１５からの複数の検出結果の平均を得る平
均手段１６と、この平均手段１６からの出力信号に基い
て、記憶手段１２、１３から読み出されたテレビジョン
信号にフレーム内挿処理を施すフレーム内挿手段５、
６、７、８、９、１７とを有するものである。

【００３４】更に本発明は上述において、記憶手段１
２、１３が少なくともｔフレームのテレビジョン信号を
記憶し、出力する第１の記憶手段１２と、ｔ−１フレー
ムのテレビジョン信号を記憶して出力する第２の記憶手
段１３とを有するものである。

【００３５】更に本発明は上述において、動き検出手段
１４、１５が少なくともｔ＋１フレームのテレビジョン
信号と記憶手段１２からのｔフレームのテレビジョン信
号とに基いて動きベクトルを検出する第１の動き検出手
段１４と、記憶手段１２からのｔフレームのテレビジョ
ン信号及び記憶手段１３からのｔ−１フレームのテレビ
ジョン信号とに基いて動きベクトルを検出する第２の動
き検出手段１５を有するものである。

【００３６】更に本発明は上述において、フレーム内挿
手段５、６、７、８、９、１７が平均手段１６からの出
力信号に基いて内挿比信号及び制御信号を出力する補正
信号発生手段１７と、記憶手段１２、１３からのｔフレ
ームのテレビジョン信号、ｔ−１フレームのテレビジョ
ン信号及び補正信号発生手段１７からの制御信号に基い
てｔフレームのテレビジョン信号及びｔ−１フレームの
テレビジョン信号の位置補正を行う位置補正手段５、６
と、補正信号発生手段１７からの内挿比信号及び位置補
正手段５、６からの補正出力に基いてフレーム内挿処理
されたテレビジョン信号を得るフレーム内挿信号出力手
段７、８、９とを有するものである。

【００３７】更に本発明は上述において、位置補正手段
５、６が記憶手段１２からのｔフレームのテレビジョン
信号及び補正信号発生手段１７からの制御信号に基いて
位置補正を行う第１の位置補正手段５と、記憶手段１３
からのｔ−１フレームのテレビジョン信号及び補正信号
発生手段１７からの制御信号に基いて位置補正を行う第
２の位置補正手段６と、第１の位置補正手段５からの補
正出力及び補正信号発生手段１７からの内挿比信号、並
びに第２の位置補正手段６からの補正出力及び補正信号
発生手段１７からの内挿比信号を乗算し、乗算で得た出
力を加算する出力手段７、８、９とを有するものであ
る。

【００３８】更に本発明は上述において、出力手段７、
８、９が第１の位置補正手段５からの補正出力及び補正
信号発生手段１７からの第１の内挿比信号を乗算する第
１の乗算手段７と、第２の位置補正手段６からの補正出
力及び補正信号発生手段１７からの第２の内挿比信号を
乗算する第２の乗算手段８と、第１及び第２の乗算手段
７、８からの乗算出力を加算する加算手段９とを有する
ものである。

【００３９】更に本発明は上述において、第１の内挿比
信号が示す比を１−ｋとしたとき、第２の内挿比信号の
示す比がｋとしたものである。

【００４０】

【作用】上述せる本発明によれば、テレビジョン信号を
記憶する記憶手段１２、１３と、記憶手段１２、１３か
ら読み出したテレビジョン信号の動きを複数の動き検出
手段１４、１５で検出し、これら複数の動き検出手段１
４、１５からの複数の検出結果の平均を平均手段１６で
得、この平均手段１６からの出力信号に基いて、記憶手
段１２、１３から読み出されたテレビジョン信号にフレ
ーム内挿手段５、６、７、８、９、１７でフレーム内挿
処理を施す。

【００４１】更に上述において本発明の構成によれば、
記憶手段１２、１３が有する第１の記憶手段１２でｔフ
レームのテレビジョン信号を記憶、出力し、第２の記憶
手段１３でｔ−１フレームのテレビジョン信号を記憶、
出力する。

【００４２】更に上述において本発明の構成によれば、
動き検出手段１４、１５が有する第１の動き検出手段１
４においてｔ＋１フレームのテレビジョン信号と記憶手
段１２からのｔフレームのテレビジョン信号とに基いて
動きベクトルを検出し、第２の動き検出手段１５におい
て記憶手段１２からのｔフレームのテレビジョン信号及
び記憶手段１３からのｔ−１フレームのテレビジョン信
号とに基いて動きベクトルを検出する。

【００４３】更に上述において本発明の構成によれば、
フレーム内挿手段５、６、７、８、９、１７が有する補
正信号発生手段１７で平均手段１６からの出力信号に基
いて内挿比信号及び制御信号を出力し、記憶手段１２、
１３からのｔフレームのテレビジョン信号、ｔ−１フレ
ームのテレビジョン信号及び補正信号発生手段１７から
の制御信号に基いてｔフレームのテレビジョン信号及び
ｔ−１フレームのテレビジョン信号の位置補正を位置補
正手段５、６で行い、補正信号発生手段１７からの内挿
比信号及び位置補正手段５、６からの補正出力に基いて
フレーム内挿処理されたテレビジョン信号をフレーム内
挿信号出力手段７、８、９で得る。

【００４４】更に上述において本発明の構成によれば、
位置補正手段５、６が有する第１の位置補正手段５にお
いて、記憶手段１２からのｔフレームのテレビジョン信
号及び補正信号発生手段１７からの制御信号に基いて位
置補正を行い、記憶手段１３からのｔ−１フレームのテ
レビジョン信号及び補正信号発生手段１７からの制御信
号に基いて位置補正を第２の位置補正手段６で行い、第
１の位置補正手段５からの補正出力及び補正信号発生手
段１７からの内挿比信号、並びに第２の位置補正手段６
からの補正出力及び補正信号発生手段１７からの内挿比
信号を出力手段で乗算し、乗算で得た出力を加算する。

【００４５】更に上述において本発明の構成によれば、
出力手段７、８、９が有する第１の乗算手段７におい
て、第１の位置補正手段５からの補正出力及び補正信号
発生手段１７からの第１の内挿比信号を乗算し、第２の
位置補正手段６からの補正出力及び補正信号発生手段１
７からの第２の内挿比信号を第２の乗算手段８で乗算
し、第１及び第２の乗算手段７、８からの乗算出力を加
算手段９で加算する。

【００４６】更に上述において本発明の構成によれば、
出力手段７、８、９が有する第１の乗算手段において、
第１の位置補正手段５からの補正出力及び補正信号発生
手段１７からの内挿比が１−ｋの第１の内挿比信号を乗
算し、第２の位置補正手段６からの補正出力及び補正信
号発生手段１７からの内挿比がｋの第２の内挿比信号を
第２の乗算手段８で乗算し、第１及び第２の乗算手段
７、８からの乗算出力を加算手段９で加算する。

【００４７】

【実施例】以下に、図１を参照して本発明画像変換装置
の一実施例について詳細に説明する。

【００４８】この図１において図４と対応する部分には
同一符号を付し、その詳細説明を省略する。

【００４９】図１において、１１は例えば図示しないＶ
ＴＲ、伝送機器等の機器からのテレビジョン信号が供給
される入力端子で、この入力端子１１を介してテレビジ
ョン信号がフレームメモリ１２及び１３、並びに動きベ
クトル検出回路１４に夫々供給される。

【００５０】フレームメモリ１２は入力端子１１を介し
て供給されるテレビジョン信号を図示しない書き込み／
読み出し回路からの書き込みアドレス信号によって書き
込み、同様に書き込み／読み出し回路からの読み出しア
ドレス信号によって記憶しているテレビジョン信号を出
力する。このテレビジョン信号はフレームメモリ１３、
動きベクトル検出回路１４及び１５に夫々供給される。

【００５１】フレームメモリ１３はフレームメモリ１２
から出力されたテレビジョン信号を図示しない書き込み
／読み出し回路からの書き込みアドレス信号によって書
き込み、同様に書き込み／読み出し回路からの読み出し
アドレス信号によって記憶しているテレビジョン信号を
出力する。このテレビジョン信号は動きベクトル検出回
路１５及び位置補正回路６に夫々供給される。

【００５２】ここで、フレームメモリ１２から読み出さ
れるテレビジョン信号を現在のフレーム、即ち、ｔフレ
ームのテレビジョン信号をＦｒとし、入力端子１１から
供給される次のフレーム、即ち、（ｔ＋１）フレームの
テレビジョン信号をＦｒ（ｔ＋１）とし、フレームメモ
リ１３から読み出される１つ前のフレーム、即ち、（ｔ
−１）のフレームのテレビジョン信号をＦｒ（ｔ−１）
とする。

【００５３】動きベクトル検出回路１４は入力端子１１
からのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ＋１）及びフレームメ
モリ１２からのテレビジョン信号Ｆｒに基いて動きベク
トルｖ１を求め、求めた動きベクトルデータｖ１を動き
ベクトル平均回路１６に供給する。

【００５４】動きベクトル検出回路１５はフレームメモ
リ１２からのテレビジョン信号Ｆｒ及びフレームメモリ
１３からのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ−１）に基いて動
きベクトルｖ０を求め、求めた動きベクトルデータｖ０
を動きベクトル平均回路１６に供給する。

【００５５】動きベクトル平均回路１６は、動きベクト
ル検出回路１４及び１５からの各動きベクトルデータｖ
１及びｖ０の平均を得、得た平均動きベクトルデータｖ
を補正信号発生回路１７に供給する。ここで数フレーム
間では画像中の物体の動きは直線運動であることから、
この動きベクトル平均回路１６においては次の数２に示
す如き単純な式によって平均動きベクトルデータｖが得
られる。

【００５６】

【数２】ｖ＝（ｖ０＋ｖ１）／２

【００５７】補正信号発生回路１７は動きベクトル平均
回路１６からの平均動きベクトルデータｖに基いて補正
信号を得る。この補正信号としては、位置補正回路５及
び６において例えば上述の如き８画素×８ラインのブロ
ックの位置補正を行うための読み取り位置を補正してテ
レビジョン信号を読み取らせるための位置補正データ、
並びに位置補正の後の内挿処理を行うための内挿比デー
タ（時間データ）ｈ３及びｈ４がある。ここで内挿比デ
ータｈ３を１−ｋとすると、内挿比データｈ４はｋに選
定される。

【００５８】これら補正出力は位置補正回路５及び６に
夫々供給され、更に内挿比データｈ３及びｈ４は乗算回
路７及び８に夫々供給される。

【００５９】位置補正回路５は補正信号発生回路１７か
らの補正出力に基いて、フレームメモリ１２から読み出
されたｔフレームのテレビジョン信号Ｆｒの読み取りを
行い、読み取りを行って得たテレビジョン信号を乗算回
路７に供給する。

【００６０】一方、位置補正回路６は補正信号発生回路
１７からの補正出力に基いて、フレームメモリ１３から
読み出された（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号Ｆ
ｒ（ｔ−１）の読み取りを行い、読み取りを行って得た
テレビジョン信号を乗算回路８に供給する。

【００６１】従って、乗算回路７においては、位置補正
回路５からの位置補正されたテレビジョン信号と補正信
号発生回路１７からの内挿比データとが乗算され、乗算
出力は更に加算回路９に供給される。

【００６２】乗算回路８においては、位置補正回路６か
らの位置補正されたテレビジョン信号と補正信号発生回
路１７からの内挿比データとが乗算され、乗算出力は更
に加算回路９に供給される。

【００６３】そして加算回路９において、乗算回路７か
らの乗算出力及び乗算回路８からの乗算出力が加算さ
れ、この加算出力がフレーム内挿処理、即ち、画像変換
されたテレビジョン信号として出力端子１８から例えば
図示しないＶＴＲ等の機器や機器本体回路等に供給され
る。

【００６４】次に、図２を参照して図１に示した画像変
換装置の動作について説明する。

【００６５】この図２において、Ｆｒ（ｔ＋１）は（ｔ
＋１）フレームのテレビジョン信号、Ｆｒはｔフレーム
のテレビジョン信号、Ｆｒ（ｔ−１）は（ｔ−１）フレ
ームのテレビジョン信号、Ｆｒｉは内挿処理で得られた
テレビジョン信号、ｆ及びｆ（ｔ−１）は矢印ｖ０で示
す動きベクトルによって内挿フレームＦｉのブロックｆ
ｉと対応づけられたブロック、ｆ（ｔ＋１）は矢印ｖ１
で示す動きベクトルによって内挿フレームＦｒｉのブロ
ックｆｉと対応づけられた（ｔ＋１）フレームのテレビ
ジョン信号のブロック、ｆはｔフレームのテレビジョン
信号Ｆｒのブロック、ｆ（ｔ−１）は（ｔ−１）フレー
ムのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ−１）のブロック、ｆ１
及びｆ０は後述する平均動きベクトルｖによって対応づ
けられたブロック、ｆｉは内挿フレームＦｒｉのブロッ
クである。

【００６６】さて、図１に示したフレームメモリ１２か
ら図２に示す如きｔフレームのテレビジョン信号Ｆｒが
読み出されて動きベクトル検出回路１４及び１５に夫々
供給され、（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ
（ｔ−１）が読み出されて動きベクトル検出回路１５に
供給されると共に、入力端子１を介して図２に示す如き
（ｔ＋１）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ＋１）
が動きベクトル検出回路１４に供給される。

【００６７】このとき、動きベクトル検出回路１４にお
いては、例えば図２に示すように、ｔフレームのテレビ
ジョン信号Ｆｒのブロックｆ及び（ｔ＋１）フレームの
テレビジョン信号Ｆｒ（ｔ＋１）のブロックｆ（ｔ＋
１）について、ブロック・マッチング法や勾配法等によ
り動きベクトル（矢印ｖ１で示す）を求め、求めた動き
ベクトルデータｖ１を動きベクトル平均回路１６に供給
する。

【００６８】一方、動きベクトル検出回路１５において
は、例えば図２に示すように、ｔフレームのテレビジョ
ン信号Ｆｒのブロックｆ及び（ｔ−１）フレームのテレ
ビジョン信号Ｆｒ（ｔ−１）のブロックｆ（ｔ−１）に
ついて、ブロック・マッチング法や勾配法等により動き
ベクトル（矢印ｖ０で示す）を求め、求めた動きベクト
ルデータｖ０を動きベクトル平均回路１６に供給する。

【００６９】動きベクトル平均回路１６は動きベクトル
検出回路１４及び１５からの動きベクトルデータｖ１及
びｖ０の平均、即ち、平均動きベクトルデータｖを得、
この平均動きベクトルデータｖを補正信号発生回路１７
に供給する。

【００７０】補正信号発生回路１７は上述したように、
動きベクトル平均回路１６からの平均動きベクトルデー
タｖ及び内挿比データに基いて前後のフレームの読み出
し位置を制御する位置補正データを得、これを位置補正
回路５及び６に供給すると共に、内挿比データｈ３及び
ｈ４を乗算回路７及び８に夫々供給する。

【００７１】従って、図２に示す例においては、位置補
正回路５に供給されたｔフレームのテレビジョン信号Ｆ
ｒは読み出し位置が制御され、例えばブロックｆ１とし
て読み出され、乗算回路７に供給され、この乗算回路７
において、補正信号発生回路１７からの内挿比データｈ
３と乗算された後、加算回路９に供給される。

【００７２】一方、位置補正回路６に供給された（ｔ−
１）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ−１）は読み
出し位置が制御され、例えばブロックｆ０として読み出
され、乗算回路８に供給され、この乗算回路８におい
て、補正信号発生回路１７からの内挿比データｈ４と乗
算された後、加算回路９に供給される。

【００７３】この加算回路９においては、乗算回路５及
び８からの乗算出力を加算し、図５においてｆｉで示す
内挿フレームＦｒｉのブロックを得る。

【００７４】この処理を数１において示す。

【００７５】

【数３】内挿フレームＦｒｉのブロックｆｉ＝ｔフレー
ムのブロックｆ１×（１−ｋ）＋（ｔ−１）フレームの
ブロックｆ０×ｋ

【００７６】即ち、ｔフレームのテレビジョン信号Ｆｒ
において内挿ブロックｆｉと空間的に同位置にあるブロ
ックｆと（ｔ−１）フレームのテレビジョン信号Ｆｒ
（ｔ−１）のブロックｆ（ｔ−１）とで求めた矢印ｖ０
で示す動きベクトル、並びにｔフレームのテレビジョン
信号Ｆｒにおいて内挿ブロックｆｉと空間的に同位置に
あるブロックｆと（ｔ＋１）フレームのテレビジョン信
号Ｆｒ（ｔ＋１）のブロックｆ（ｔ＋１）とで求めた矢
印ｖ１で示す動きベクトルを平均して得た平均動きベク
トルｖによって内挿フレームのブロックＦｒｉに対応さ
せる前後のフレームのブロックｆ１及びｆ０を求め、こ
れらブロックｆ１及びｆ０のデータの内挿比１−ｋ：ｋ
に応じた和を求め、これを内挿フレームのブロックｆｉ
とする。

【００７７】そしてこのようにして内挿フレームＦｒｉ
を生成し、動画像のテレビジョン信号として出力するこ
とで、様々な方式のテレビジョン信号を異なる方式の機
器において記録したり、伝送したりすることができるよ
うにしている。

【００７８】図３に上述の方法を採用して内挿フレーム
を生成する様子を示す。図３において、Ａは夫々変換す
べき例えば３０／ｆ／ｓのテレビジョン信号、Ｂは夫々
図３Ａに示すテレビジョン信号に基いて変換された例え
ば２５／ｆ／ｓのテレビジョン信号である。

【００７９】この図３に示すように、テレビジョン信号
ｆｒ１、ｆｒ２及びｆｒ３で得た平均ベクトルデータに
基いて内挿フレームとしてのテレビジョン信号ｆｒ２’
を得、テレビジョン信号ｆｒ２、ｆｒ３及びｆｒ４で得
た平均ベクトルデータに基いて内挿フレームとしてのテ
レビジョン信号ｆｒ３’を得、テレビジョン信号ｆｒ
３、ｆｒ４及びｆｒ５で得た平均ベクトルデータに基い
て内挿フレームとしてのテレビジョン信号ｆｒ４’を
得、テレビジョン信号ｆｒ４、ｆｒ５及びｆｒ６で得た
平均ベクトルデータに基いて内挿フレームとしてのテレ
ビジョン信号ｆｒ５’を得る（以下同様である）。

【００８０】この図３から明かなように、画像の動体は
時間軸に対して直線的に動くことになるので、例えばｆ
ｒ１のテレビジョン信号を（ｔ−１）フレーム、ｆｒ２
のテレビジョン信号をｔフレーム、ｆｒのテレビジョン
信号を（ｔ＋１）フレームとすると、あるフレームのテ
レビジョン信号の前後の動きベクトルデータを平均して
得た平均動きベクトルデータに基いて生成されるテレビ
ジョン信号ｆｒ２’は前、或いは後ろだけの動きベクト
ルデータに基いて生成したテレビジョン信号と比較して
格段に動きの滑らか、且つ、自然な動画像として画像変
換を行うことができるわけである。

【００８１】このように、本例においては、ｔフレーム
のテレビジョン信号Ｆｒにおいて内挿ブロックｆｉと空
間的に同位置にあるブロックｆと（ｔ−１）フレームの
テレビジョン信号Ｆｒ（ｔ−１）のブロックｆ（ｔ−
１）とで求めた矢印ｖ０で示す動きベクトル、並びにｔ
フレームのテレビジョン信号Ｆｒにおいて内挿ブロック
ｆｉと空間的に同位置にあるブロックｆと（ｔ＋１）フ
レームのテレビジョン信号Ｆｒ（ｔ＋１）のブロックｆ
（ｔ＋１）とで求めた矢印ｖ１で示す動きベクトルを平
均して得た平均動きベクトルｖによって内挿フレームの
ブロックＦｒｉに対応させる前後のフレームのブロック
ｆ１及びｆ０を求め、これらブロックｆ１及びｆ０のデ
ータの内挿比１−ｋ：ｋに応じた和を求めて内挿フレー
ムＦｒｉを生成し、動画像のテレビジョン信号として出
力するようにしたので、変換後の動画像の動きを滑ら
か、且つ、自然にし、様々な方式のテレビジョン信号を
異なる方式の機器において良好に記録、伝送を行える。

【００８２】尚、上述の実施例は本発明の一例であり、
本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取
り得ることは勿論である。

【００８３】

【発明の効果】上述せる本発明によれば、テレビジョン
信号を記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出したテ
レビジョン信号の動きを複数の動き検出手段で検出し、
これら複数の動き検出手段からの複数の検出結果の平均
を平均手段で得、この平均手段からの出力信号に基い
て、記憶手段から読み出されたテレビジョン信号にフレ
ーム内挿手段でフレーム内挿処理を施すようにしたの
で、変換後の動画像の動きを滑らか、且つ、自然にする
ことができる。

【００８４】更に上述において本発明の構成によれば、
記憶手段が有する第１の記憶手段でｔフレームのテレビ
ジョン信号を記憶、出力し、第２の記憶手段でｔ−１フ
レームのテレビジョン信号を記憶、出力するようにした
ので、上述の効果に加え、良好なフレーム内挿処理を行
うことができる。

【００８５】更に上述において本発明の構成によれば、
動き検出手段が有する第１の動き検出手段においてｔ＋
１フレームのテレビジョン信号と記憶手段からのｔフレ
ームのテレビジョン信号とに基いて動きベクトルを検出
し、第２の動き検出手段において記憶手段からのｔフレ
ームのテレビジョン信号及び記憶手段からのｔ−１フレ
ームのテレビジョン信号とに基いて動きベクトルを検出
するようにしたので、上述の効果に加え、内挿処理を高
い精度で行うことができる。

【００８６】更に上述において本発明の構成によれば、
フレーム内挿手段が有する補正信号発生手段で平均手段
からの出力信号に基いて内挿比信号及び制御信号を出力
し、記憶手段からのｔフレームのテレビジョン信号、ｔ
−１フレームのテレビジョン信号及び補正信号発生手段
からの制御信号に基いてｔフレームのテレビジョン信号
及びｔ−１フレームのテレビジョン信号の位置補正を位
置補正手段で行い、補正信号発生手段からの内挿比信号
及び位置補正手段からの補正出力に基いてフレーム内挿
処理されたテレビジョン信号をフレーム内挿信号出力手
段で得るようにしたので、上述の効果に加え、内挿処理
によって得た動画像の質を向上させることができる。

【００８７】更に上述において本発明の構成によれば、
位置補正手段が有する第１の位置補正手段において、記
憶手段からのｔフレームのテレビジョン信号及び補正信
号発生手段からの制御信号に基いて位置補正を行い、記
憶手段からのｔ−１フレームのテレビジョン信号及び補
正信号発生手段からの制御信号に基いて位置補正を第２
の位置補正手段で行い、第１の位置補正手段からの補正
出力及び補正信号発生手段からの内挿比信号、並びに第
２の位置補正手段からの補正出力及び補正信号発生手段
からの内挿比信号を出力手段で乗算し、乗算で得た出力
を加算するようにしたので、上述の効果に加え、精度の
高い内挿処理を簡単な処理で実現することができる。

【００８８】更に上述において本発明の構成によれば、
出力手段が有する第１の乗算手段において、第１の位置
補正手段からの補正出力及び補正信号発生手段からの第
１の内挿比信号を乗算し、第２の位置補正手段からの補
正出力及び補正信号発生手段からの第２の内挿比信号を
第２の乗算手段で乗算し、第１及び第２の乗算手段から
の乗算出力を加算手段で加算するようにしたので、上述
の効果に加え、精度の高い内挿処理を簡単な構成で実現
することができる。

【００８９】更に上述において本発明の構成によれば、
出力手段が有する第１の乗算手段において、第１の位置
補正手段からの補正出力及び補正信号発生手段からの内
挿比が１−ｋの第１の内挿比信号を乗算し、第２の位置
補正手段からの補正出力及び補正信号発生手段からの内
挿比がｋの第２の内挿比信号を第２の乗算手段で乗算
し、第１及び第２の乗算手段からの乗算出力を加算手段
で加算するようにしたので、上述の効果に加え、精度の
高い内挿処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明画像変換装置の一実施例を示すブロック
図である。

【図２】本発明画像変換装置の一実施例の説明に供する
説明図である。

【図３】本発明画像変換装置の一実施例の説明に供する
説明図である。

【図４】従来の画像変換装置の例を示す構成図である。

【図５】従来の画像変換装置の一実施例の説明に供する
説明図である。

【符号の説明】

５、６ 位置補正回路 ７、８ 乗算回路 ９ 加算回路 １２、１３ フレームメモリ １４、１５ 動きベクトル検出回路 １６ 動きベクトル平均回路 １７ 補正信号発生回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビジョン信号を記憶する記憶手段
   と、 上記記憶手段から読み出したテレビジョン信号の動きを
   検出する複数の動き検出手段と、 これら複数の動き検出手段からの複数の検出結果の平均
   を得る平均手段と、 この平均手段からの出力信号に基いて、上記記憶手段か
   ら読み出されたテレビジョン信号にフレーム内挿処理を
   施すフレーム内挿手段とを有することを特徴とする画像
   変換装置。
2. 【請求項２】 上記記憶手段は、 少なくともｔフレームのテレビジョン信号を記憶し、出
   力する第１の記憶手段と、 ｔ−１フレームのテレビジョン信号を記憶して出力する
   第２の記憶手段とを有することを特徴とする請求項１記
   載の画像変換装置。
3. 【請求項３】 上記動き検出手段は、 少なくともｔ＋１フレームのテレビジョン信号と上記記
   憶手段からのｔフレームのテレビジョン信号とに基いて
   動きベクトルを検出する第１の動き検出手段と、 上記記憶手段からのｔフレームのテレビジョン信号及び
   上記記憶手段からのｔ−１フレームのテレビジョン信号
   とに基いて動きベクトルを検出する第２の動き検出手段
   を有することを特徴とする請求項１記載の画像変換装
   置。
4. 【請求項４】 上記フレーム内挿手段は、 上記平均手段からの出力信号に基いて内挿比信号及び制
   御信号を出力する補正信号発生手段と、 上記記憶手段からのｔフレームのテレビジョン信号、ｔ
   −１フレームのテレビジョン信号及び上記補正信号発生
   手段からの上記制御信号に基いて上記ｔフレームのテレ
   ビジョン信号及びｔ−１フレームのテレビジョン信号の
   位置補正を行う位置補正手段と、 上記補正信号発生手段からの上記内挿比信号及び上記位
   置補正手段からの補正出力に基いてフレーム内挿処理さ
   れたテレビジョン信号を得るフレーム内挿信号出力手段
   とを有することを特徴とする請求項１記載の画像変換装
   置。
5. 【請求項５】 上記位置補正手段は、 上記記憶手段からのｔフレームのテレビジョン信号及び
   上記補正信号発生手段からの上記制御信号に基いて位置
   補正を行う第１の位置補正手段と、 上記記憶手段からのｔ−１フレームのテレビジョン信号
   及び上記補正信号発生手段からの上記制御信号に基いて
   位置補正を行う第２の位置補正手段と、 上記第１の位置補正手段からの補正出力及び上記補正信
   号発生手段からの上記内挿比信号、並びに上記第２の位
   置補正手段からの補正出力及び上記補正信号発生手段か
   らの上記内挿比信号を乗算し、乗算で得た出力を加算す
   る出力手段とを有することを特徴とする請求項４記載の
   画像変換装置。
6. 【請求項６】 上記出力手段は、 上記第１の位置補正手段からの補正出力及び上記補正信
   号発生手段からの第１の内挿比信号を乗算する第１の乗
   算手段と、 上記第２の位置補正手段からの補正出力及び上記補正信
   号発生手段からの第２の内挿比信号を乗算する第２の乗
   算手段と、 上記第１及び第２の乗算手段からの乗算出力を加算する
   加算手段とを有することを特徴とする請求項５記載の画
   像変換装置。
7. 【請求項７】 上記第１の内挿比信号が示す比を１−ｋ
   としたとき、上記第２の内挿比信号の示す比がｋである
   ことを特徴とする請求項６記載の画像変換装置。