JPH06133280A - Scanning conversion device for picture signal - Google Patents

Scanning conversion device for picture signal

Info

Publication number
JPH06133280A
JPH06133280A JP4283120A JP28312092A JPH06133280A JP H06133280 A JPH06133280 A JP H06133280A JP 4283120 A JP4283120 A JP 4283120A JP 28312092 A JP28312092 A JP 28312092A JP H06133280 A JPH06133280 A JP H06133280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion
circuit
signal
interpolation
field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4283120A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3314963B2 (en
Inventor
Taiichirou Kurita
泰市郎 栗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP28312092A priority Critical patent/JP3314963B2/en
Publication of JPH06133280A publication Critical patent/JPH06133280A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3314963B2 publication Critical patent/JP3314963B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve the picture quality of a converted moving picture by applying motion compensation to an interpolation signal in response to a motion of a picture. CONSTITUTION:A motion vector detection circuit 25 detects a motion vector V0 from an input signal and the result is corrected by a correction circuit 26 and the vector a motion vector V used actually by interpolating scanning lines. The vector V consists of a horizontal motion vector Vx representing a motion component in the horizontal direction and a vertical motion vector Vy representing a motion component in the vertical direction. The input signal is also inputted to a motion compensation memory 7. The output from the memory 7 is a signal of a scanning line interpolated by motion compensation inter-field interpolation. Deterioration in picture quality in a moving picture is prevented by compensating the motion of a field delay according to the motion vector. Even when a picture has a motion, since scanning lines are interpolated without use of a vertical filter, the picture quality of moving picture conversion is excellent. The processing above is similar as to a motion component in the horizontal direction.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像信号の走査変換装置
に係り、特に2:1インタレース走査信号を順次走査信
号に変換する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal scan conversion device, and more particularly to a device for converting a 2: 1 interlaced scan signal into a progressive scan signal.

【0002】[0002]

【発明の概要】この発明は、例えば2:1インタレース
走査のテレビジョン信号を、順次走査信号に走査変換す
る装置において、従来のフィールド間またはフィールド
内の走査線補間回路に加えて、動き補償を施した動き補
償補間回路を有し、これらの補間回路を画像の動きに適
応して使用することにより動画における順次走査変換画
質を向上させるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a device for scanning conversion of a television signal of, for example, 2: 1 interlaced scanning into a progressive scanning signal, in addition to a conventional inter-field or intra-field scanning line interpolation circuit, and motion compensation It has a motion-compensated interpolating circuit which has been applied, and improves the progressive scanning conversion image quality in a moving image by using these interpolating circuits by adapting to the motion of the image.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、この種の走査変換装置は、変換に
必要な走査線の補間を行う際に、画像の種類に適応し
て、静止画に対してはフィールド間補間回路を(静モー
ド)、動画に対してはフィールド内補間回路を(動モー
ド)、そして場合によっては動きの遅い動画に対して時
間−垂直の時空間フィルタによる中間モード用の補間回
路を各々使用していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of scanning conversion apparatus adapts the type of image when interpolating a scanning line required for conversion, and an inter-field interpolation circuit (static mode) is applied to a still image. ), An intra-field interpolator (dynamic mode) is used for moving images, and in some cases, an intermediate mode interpolator using a temporal-vertical spatiotemporal filter is used for slow-moving moving images.

【0004】従来の技術としては例えば以下に示す例が
ある。
Examples of conventional techniques include the following.

【0005】(1) 西澤,田中、「順次走査変換によ
る画質改善」 昭和59年、12月、NHK技研月報 (2) 阿知葉ほか、「IDTV受像機のための動き適
応型信号処理」、テレビ学会誌、Vol.41,No.
7(1987) また、順次走査変換ではないが、動き補償技術をテレビ
信号のフレーム数変換に利用した例として以下のものが
ある。
(1) Nishizawa, Tanaka, "Image quality improvement by progressive scanning conversion" December 1984, NHK STRL, (2) Achiha et al., "Motion adaptive signal processing for IDTV receivers", TV Academic journal, Vol. 41, No.
7 (1987) Moreover, there is the following as an example in which the motion compensation technique is used for the conversion of the number of frames of a television signal, though not the progressive scanning conversion.

【0006】(3) 田中ほか、「動き補正型フレーム
数変換法を用いたHDTV−PASL方式変換装置の構
成と画質評価」、電子情報通信学会論文誌、vol.J
70−D、No.8(1987)
(3) Tanaka et al., "Structure and image quality evaluation of HDTV-PASL conversion device using motion-compensated frame number conversion method", IEICE Transactions, vol. J
70-D, No. 8 (1987)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】順次走査変換装置の目
的は、インタレース信号を順次走査信号に変換し、イン
タレース走査に起因する画質妨害(インタレース妨害)
を除去して画質を向上させることにある。しかし、先に
述べた従来技術では、後に詳しく述べるように動画に対
しては、インタレース妨害は除去されず、かつ垂直方向
の空間改善度が約1/2に低下するため、画質があまり
向上しないという欠点があった。この状況は中間モード
が使用されている場合でも大きな違いはない。
The purpose of the progressive scan conversion apparatus is to convert an interlace signal into a progressive scan signal, and to disturb the image quality caused by the interlace scan (interlace disturb).
To improve the image quality. However, in the above-described conventional technique, as will be described later in detail, interlace interference is not removed from a moving image, and the degree of spatial improvement in the vertical direction is reduced to about 1/2. There was a drawback of not doing it. This situation does not make much difference even if the intermediate mode is used.

【0008】本発明はこの点を改善し、動き補償技術を
利用することにより、動画に対する変換画質を向上させ
た走査変換装置を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to improve this point and to provide a scanning conversion apparatus in which the motion compensation technology is utilized to improve the conversion image quality of a moving image.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明はインタレース走査の入力画像信号に対し、フィ
ールド内信号処理により走査線を補間するフィールド内
補間回路と、前記入力画像信号における画像の動き量を
動ベクトルとして出力する動ベクトル発生回路と、1フ
ィールドの遅延量に対して前記動ベクトルに従い前記画
像の動き量を補償した遅延回路を用いて走査線を補間す
る動き補償補間回路と、前記2つの補間回路の出力信号
を混合する混合回路と、該混合回路における混合比を1
フレームの遅延量に対して前記動ベクトルに従い前記画
像の動き量を補償した前記入力画像信号の動き補償フレ
ーム間差信号に基づいて決定する補間選択判定回路と、
前記混合回路の出力信号および前記入力画像信号を順次
走査の各走査毎に交互に選択して順次走査信号を出力す
る手段とを具えたことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides an intra-field interpolating circuit for interpolating a scanning line by inter-field signal processing for an input image signal of interlaced scanning, and an image in the input image signal. And a motion compensation interpolating circuit for interpolating a scanning line using a delay circuit that compensates the motion amount of the image according to the motion vector with respect to the delay amount of one field. , A mixing circuit that mixes the output signals of the two interpolation circuits, and a mixing ratio in the mixing circuit of 1
An interpolation selection determination circuit that determines based on a motion-compensated inter-frame difference signal of the input image signal in which the amount of motion of the image is compensated according to the motion vector with respect to the amount of frame delay,
It further comprises means for alternately selecting the output signal of the mixing circuit and the input image signal for each of the successive scans and outputting the successive scan signals.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、動き補償補間信号を画像の動
きの検出状況に応じてフィールド内補間信号に混合し、
順次走査信号に使用する。
According to the present invention, the motion-compensated interpolated signal is mixed with the intra-field interpolated signal according to the state of motion detection of the image,
Used for progressive scan signals.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0012】(第1の実施例)A.図1の説明 図1に本発明の第1の実施例である順次走査変換装置の
構成を示す。本装置の入力信号は走査線数525本、フ
ィールド周波数60Hz、2:1インタレースのテレビ
ジョン画像信号であり、出力信号は525本、60H
z、順次走査(インタレース比1:1)のテレビジョン
画像信号である。
(First Embodiment) A. Description of FIG. 1 FIG. 1 shows the configuration of a progressive scan conversion apparatus according to a first embodiment of the present invention. The input signal of this device is a television image signal of 525 scanning lines, field frequency 60 Hz, 2: 1 interlace, and output signal is 525 lines, 60H.
z, a progressive scanning (interlace ratio 1: 1) television image signal.

【0013】入力信号は、動ベクトル検出回路25に入
力される。この動ベクトル検出回路25では入力信号か
ら画像の動き量(動ベクトル)を検出する。この動ベク
トル検出回路25は従来知られている技術、例えば文献
(3)に述べられている技術で構成できる。動ベクトル
検出回路25で検出された動ベクトルV0 は動ベクトル
値修正回路26で若干の値の修正を受けて、走査線の補
間で実際に使用される動ベクトルVとなる。動ベクトル
値修正回路26の動作内容については後述する。
The input signal is input to the motion vector detection circuit 25. The motion vector detection circuit 25 detects the amount of motion (motion vector) of the image from the input signal. The motion vector detection circuit 25 can be configured by a conventionally known technique, for example, the technique described in the document (3). The motion vector V 0 detected by the motion vector detection circuit 25 is slightly modified by the motion vector value modification circuit 26, and becomes the motion vector V actually used in the interpolation of the scanning line. The operation content of the motion vector value correction circuit 26 will be described later.

【0014】また動ベクトルVは実際には画像の水平方
向の動き成分を表す水平方向の動ベクトルVx と、垂直
方向の動き成分を表す垂直方向の動ベクトルVy の2つ
の信号からなる。これら動ベクトル検出回路25と動ベ
クトル値修正回路26が全体として動ベクトル発生回路
6を構成している。動ベクトルVは、画素ごと、あるい
はある大きさの画素ブロックごと、あるいはフィールド
ごとのいずれの単位で値が更新されても本装置は動作可
能である。
The motion vector V actually consists of two signals, a horizontal motion vector V x which represents the horizontal motion component of the image and a vertical motion vector V y which represents the vertical motion component. The motion vector detection circuit 25 and the motion vector value correction circuit 26 constitute the motion vector generation circuit 6 as a whole. This apparatus can operate even if the value of the motion vector V is updated for each pixel, for each pixel block of a certain size, or for each field.

【0015】入力信号はまた、(263H+V)のディ
レィ量を持つ動き補償メモリ7に入力される。ここで、
“H”はフィールド内の1ラインを表す。また“V”は
動ベクトル発生回路6からの動ベクトルである。(26
3H+V)のディレィ量は具体的に表すと以下のように
なる。
The input signal is also input to the motion compensation memory 7 having a delay amount of (263H + V). here,
"H" represents one line in the field. Further, “V” is a motion vector from the motion vector generation circuit 6. (26
The delay amount of (3H + V) is specifically expressed as follows.

【0016】(条件) 1H=N pel (pel:画素,N=1ラインの画
素数) Vx :単位(画素/フィールド) Vy :単位((フレーム内)走査線数/フィールド) 時間とともに画像が右上に移動するとき、Vx >0,V
y >0
(Condition) 1H = N pel (pel: number of pixels in pixel, N = 1 line) V x : unit (pixel / field) V y : unit ((number of scan lines in frame / field)) image with time Moves to the upper right, V x > 0, V
y > 0

【0017】[0017]

【数1】 [Equation 1]

【0018】動き補償メモリ7の出力が動き補償フィー
ルド間補間により補間された走査線の信号である。本実
施例では動き補償メモリ7が全体として動き補償補間回
路1を構成している。
The output of the motion compensation memory 7 is the scanning line signal interpolated by the motion compensation inter-field interpolation. In this embodiment, the motion compensation memory 7 constitutes the motion compensation interpolation circuit 1 as a whole.

【0019】入力信号はまた、1Hディレィ8と加算器
9に入力される。加算器9は1Hディレィ8の出力と装
置の入力信号とを加算する。1/2係数器10は加算器
9の出力に1/2を乗じて出力する。これら1Hディレ
ィ8,加算器9および1/2係数器10が全体としてフ
ィールド内補間回路2を構成している。フィールド内補
間回路2の出力はフィールド内補間により補間された走
査線の信号である。
The input signal is also input to the 1H delay 8 and the adder 9. The adder 9 adds the output of the 1H delay 8 and the input signal of the device. The 1/2 coefficient unit 10 multiplies the output of the adder 9 by 1/2 and outputs the product. The 1H delay 8, the adder 9 and the 1/2 coefficient unit 10 constitute the intra-field interpolation circuit 2 as a whole. The output of the intra-field interpolation circuit 2 is the signal of the scanning line interpolated by the intra-field interpolation.

【0020】動き補償補間回路1の出力、フィールド内
補間回路2の出力は各々(1−K)係数器11とK係数
器12に入力され、各々の係数が乗じられる。ここでK
は0≦K≦1.0であり、Kの値は後述される補間選択
判定回路5からこれらの係数器11,12に入力され
る。(1−K)係数器11とK係数器12の出力は加算
器13で加算され、最終的に補間走査線の信号となる。
これら(1−K)係数器11,K係数器12,加算器1
3が全体として混合回路3を構成している。
The output of the motion compensation interpolation circuit 1 and the output of the intra-field interpolation circuit 2 are input to a (1-K) coefficient unit 11 and a K coefficient unit 12, respectively, and multiplied by each coefficient. Where K
Is 0 ≦ K ≦ 1.0, and the value of K is input to these coefficient units 11 and 12 from an interpolation selection determination circuit 5 described later. The outputs of the (1-K) coefficient unit 11 and the K coefficient unit 12 are added by the adder 13, and finally become the signal of the interpolation scanning line.
These (1-K) coefficient unit 11, K coefficient unit 12, adder 1
3 constitutes the mixing circuit 3 as a whole.

【0021】時間軸変換回路4は混合回路3の出力およ
び本装置の入力信号を順次走査の各走査毎に交互に選択
して本装置の順次装置出力信号を作成する。時間軸変換
回路4の内部の1Hメモリ14〜17,スイッチ18〜
20の動作は従来の技術、例えば文献(1)から明らか
であるので詳細な説明は省略するが、簡単に説明する
と、例えば、出力の順次走査信号に関して走査線1本目
および2本目の走査を行う時間においては、加算器13
の出力と本装置の入力信号を1Hメモリ14,16に各
々書き込む。続いて3本目,4本目の時間にはそれらの
信号を1Hメモリ15,17に書き込むとともに、3本
目として1Hメモリ14から信号を読み出し、スイッチ
18,20によりその信号を出力信号として選択する。
同様に4本目として1Hメモリ16から読み出した信号
を出力信号とする。
The time axis conversion circuit 4 alternately selects the output of the mixing circuit 3 and the input signal of the present apparatus for each successive scanning to produce the sequential apparatus output signal of the present apparatus. 1H memories 14 to 17 and switches 18 to inside the time axis conversion circuit 4
The operation of 20 is clear from the related art, for example, Document (1), and thus detailed description thereof will be omitted. Briefly, for example, the first and second scanning lines are scanned with respect to the output sequential scanning signal. In time, adder 13
And the input signal of this device are written in the 1H memories 14 and 16, respectively. Then, at the time of the third and fourth lines, those signals are written in the 1H memories 15 and 17, the signals are read out from the 1H memory 14 as the third line, and the signals are selected as output signals by the switches 18 and 20.
Similarly, the signal read from the 1H memory 16 is used as an output signal for the fourth line.

【0022】入力信号はまた、(525H+2V)のデ
ィレィ量を持つ動き補償メモリ21に入力される。この
動き補償メモリ21の動作は動き補償量が動ベクトルV
の2倍となっている他は前記動き補償メモリ7と同様で
あり、そのディレィ量は前記の(1)式より類推容易で
ある。減算器22は装置の入力信号と動き補償メモリ2
1の出力との差分を出力する。減算器22の出力が装置
の入力信号に対する動き補償フレーム間差信号である。
絶対値回路23は動き補償フレーム間差信号の絶対値を
出力する。K決定回路24は絶対値回路23の出力をも
とに前記の係数器11,12における係数Kを決定す
る。このK決定回路24の内容は単純に絶対値回路23
の出力値が大きければKを大きな値にするというレベル
変換のみでも良いし、例えば文献(2)に述べられてい
るような従来の動き検出法の様々な手法を盛り込んでも
良い。これら動き補償メモリ21,減算器22,絶対値
回路23,K決定回路24が全体として補間選択判定回
路5を構成している。
The input signal is also input to the motion compensation memory 21 having a delay amount of (525H + 2V). The operation of the motion compensation memory 21 is such that the motion compensation amount is the motion vector V.
The delay amount is the same as that of the motion compensation memory 7, except that the delay amount can be easily inferred from the equation (1). The subtractor 22 is used for the input signal of the device and the motion compensation memory 2
The difference from the output of 1 is output. The output of the subtractor 22 is the motion compensation interframe difference signal for the input signal of the device.
The absolute value circuit 23 outputs the absolute value of the motion compensation inter-frame difference signal. The K determination circuit 24 determines the coefficient K in the coefficient units 11 and 12 based on the output of the absolute value circuit 23. The content of this K determination circuit 24 is simply the absolute value circuit 23.
The level conversion may be performed such that K is set to a large value if the output value of the above is large, or various methods of the conventional motion detection method as described in Document (2) may be incorporated. The motion compensation memory 21, the subtractor 22, the absolute value circuit 23, and the K determination circuit 24 collectively constitute the interpolation selection determination circuit 5.

【0023】B.動作の説明 次に、図2により図1の装置の動作を説明する。図2は
インタレース走査画像を時間(t)−垂直(y)の座標
で見たものであり、同図中の白丸がインタレース走査に
より生じる走査線の位置である。同図において、画像の
走査は同一フィールド内(同図垂直線)では上から下へ
と行われている。同図において、垂直方向(y)は、0
(sec)を現フィールドとすると、1−/60sec
は1フィールド前、−1/30secは2フィールド前
を各々示す。いま、同図(a)において、走査線aに着
目すると、この画像を順次走査画像に変換するために
は、インタレース走査における直上の走査線bとの中間
に補間走査線xを作成する必要がある。
B. Description of Operation Next, the operation of the apparatus of FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view of the interlaced scan image at time (t) -vertical (y) coordinates, and the white circles in FIG. 2 indicate the positions of the scan lines generated by the interlaced scan. In the figure, the scanning of the image is performed from the top to the bottom in the same field (vertical line in the figure). In the figure, the vertical direction (y) is 0.
1- / 60sec when (sec) is the current field
Indicates 1 field before, and -1/30 sec indicates 2 field before. Now, focusing on the scanning line a in FIG. 3A, in order to convert this image into a progressively scanned image, it is necessary to create an interpolation scanning line x in the middle of the scanning line b immediately above in interlaced scanning. There is.

【0024】なお、従来の順次走査変換では画像が静止
している場合は例えば1フィールド前のdの走査線を1
フィールドディレィさせて補間走査線xとし(フィール
ド間補間)、動画の場合は(同一フィールド内の)例え
In the conventional progressive scan conversion, when the image is stationary, for example, the scanning line of d one field before is set to 1
Field delay is performed to form an interpolated scanning line x (inter-field interpolation).

【0025】[0025]

【外1】 [Outer 1]

【0026】を補間走査線xとしていた(フィールド内
補間)。しかし、フィールド内補間では垂直低域フィル
タにより補間走査線xを作成していることになるため、
垂直空間周波数の通過域が1/2に低下し、画像の垂直
解像度が劣化する。また同時に、後に述べるようにイン
タレース妨害も除去されない。したがって、従来の装置
では静止画については画質が良いが、動画では画質が劣
化する。
Was used as the interpolating scanning line x (in-field interpolating). However, in the intra-field interpolation, since the interpolation scan line x is created by the vertical low pass filter,
The pass band of the vertical spatial frequency is reduced to 1/2, and the vertical resolution of the image is deteriorated. At the same time, the interlace interference is not removed as will be described later. Therefore, although the conventional device has good image quality for still images, the image quality of moving images deteriorates.

【0027】図1の装置では動ベクトルVに従ってフィ
ールドディレィ量を動き補償することにより動画におけ
る画質劣化を解決している。例えば画像の垂直方向の動
きがVy =2である場合は、図1の動き補償メモリ7に
より図2の(a)のcの走査線(cはxに対して、フレ
ーム内走査線数で2だけ遅れている)をディレィさせて
補間走査線xとする。このように図1の装置では画像に
動きがある場合でも垂直フィルタを用いることなく走査
線を補間できるので、動画の変換画質が良好である。こ
の状況は水平方向の動き成分についても同様である。な
お、静止画においてはVx =Vy =0であるので、従来
の静止画に対するフィールド間補間も上記の動き補償補
間の動作に含まれている。
In the apparatus of FIG. 1, the image quality deterioration in a moving image is solved by motion compensation of the field delay amount according to the motion vector V. For example, when the vertical motion of the image is V y = 2, the motion compensation memory 7 of FIG. 1 causes the scanning line c in FIG. 2A (c is the number of scanning lines in the frame with respect to x). 2) is delayed to form the interpolated scanning line x. As described above, the apparatus of FIG. 1 can interpolate the scanning lines without using a vertical filter even when there is a motion in the image, so that the converted image quality of the moving image is good. This situation also applies to the horizontal motion component. Since V x = V y = 0 in a still image, inter-field interpolation for a conventional still image is also included in the above motion compensation interpolation operation.

【0028】ところで、図2の(a)にはVy が偶数の
場合のみ示したが、Vy が奇数の場合は1フィールド前
に補間すべき位置の走査線が存在しないため動き補償補
間を行うことができない。従って、図1の動ベクトル値
修正回路26では以下のアルゴリズムにより垂直方向の
動ベクトル量を修正する。動ベクトル検出回路25で検
出された垂直,水平の動ベクトルを各々Vy0,Vx0とす
ると、
By the way, FIG. 2A shows only when V y is an even number, but when V y is an odd number, there is no scanning line at a position to be interpolated one field before, and therefore motion compensation interpolation is performed. I can't do it. Therefore, the motion vector value modification circuit 26 of FIG. 1 modifies the motion vector amount in the vertical direction by the following algorithm. When the vertical and horizontal motion vectors detected by the motion vector detection circuit 25 are V y0 and V x0 , respectively,

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】[0030]

【数3】 Vx=Vx0 …(3) すなわち、Vy0についてはVy0が奇数の場合はVy0をよ
り絶対値の小さい偶数に丸めている。これは、動き補償
が正確でない場合は、過補償の状態よりも補償不足の状
態の方が一般的に画質が良好であることによるものであ
る。水平方向の動き成分については以上のようなインタ
レース走査に基づく特殊事情がないためVx0を修正する
必要はない。
Equation 3] V x = V x0 ... (3 ) i.e., for V y0 are if V y0 is odd are rounded to a small even number of more absolute value V y0. This is because the image quality is generally better in the under-compensated state than in the over-compensated state when the motion compensation is not accurate. With respect to the horizontal motion component, it is not necessary to modify V x0 because there is no special situation based on the interlaced scanning as described above.

【0031】また、検出される動ベクトルは常に正確と
は限らず、仮に正確であっても上記のように値が修正さ
れる可能性がある。さらに、検出される動ベクトルが一
定であるような同一画像部分内に、実は複数の動きが存
在する場合もある。このような場合、動き補償補間は大
きな画質劣化を生じることがある。従って、動き補償補
間を用いる場合でもフィールド内補間回路2による補間
を併用することによって大きな画質劣化を解消する。こ
のとき動き補償補間回路1による補間およびフィールド
内補間回路2による補間を各々どの程度の量にするか
は、K決定回路24の出力Kによって決まり、そのKは
減算器22の出力である動き補償フレーム間差信号に従
って決定される。すなわち、動ベクトルによる動き補償
がうまく働く場合には、Kは零に近くなり、その結果、
フィールド内補間よりは動き補償補間が優位となり、逆
に動ベクトルによる補償がうまく働かない場合には、K
は1に近くなり、その結果、動き補償補間よりはフィー
ルド内補間が優位となる。図2の(b)はこの状況を示
したものである。図2の(b)のa点,b点…などの信
号値をPa,Pb…などと表すと、動ベクトル値がVy
=2、すなわち2Vy=4の場合は|Pa−Pe|の大
小に基づいてKが決定される。Vy =0の場合はKは|
Pa−Pf|によって決定され、さらにVx =0なら
ば、補間選択判定回路5の動作は従来の装置における動
き検出回路の動作と等価である。
The detected motion vector is not always accurate, and even if it is accurate, the value may be corrected as described above. Furthermore, there may be a plurality of motions in the same image portion where the detected motion vector is constant. In such a case, the motion compensation interpolation may cause a large image quality deterioration. Therefore, even when the motion compensation interpolation is used, a large image quality deterioration can be eliminated by using the interpolation by the intra-field interpolation circuit 2 together. At this time, the amount of each of the interpolation by the motion compensation interpolation circuit 1 and the interpolation by the intra-field interpolation circuit 2 is determined by the output K of the K determination circuit 24, and K is the output of the subtractor 22 which is motion compensation. It is determined according to the inter-frame difference signal. That is, if the motion compensation by the motion vector works well, K will be close to zero, and as a result,
If motion compensation interpolation is superior to intra-field interpolation and conversely motion vector compensation does not work well, K
Becomes close to 1, and as a result, intra-field interpolation is superior to motion compensation interpolation. FIG. 2B shows this situation. When the signal values at points a, b ... In FIG. 2B are expressed as Pa, Pb ..., the motion vector value is V y.
= 2, i.e. in the case of 2V y = 4 | Pa-Pe | K based on the magnitude is determined. When V y = 0, K is |
Pa-Pf | determined by further if V x = 0, the operation of the interpolation selection determination circuit 5 is equivalent to the operation of the motion detection circuit in a conventional device.

【0032】次に、図3に従来の装置および図1の装置
の動作に関する時間−垂直の時空間スペクトルを示す、
図3の(a)〜(e)の横軸はすべて時間周波数f(単
位:Hz)であり、縦軸は垂直空間周波数ν(単位:c
ph,cycles perpicture heig
ht)である。
FIG. 3 shows the time-vertical spatiotemporal spectrum of the operation of the conventional device and the device of FIG.
The horizontal axes of (a) to (e) in FIG. 3 are all temporal frequencies f (unit: Hz), and the vertical axes are vertical spatial frequencies ν (unit: c).
ph, cycles perpicure heig
ht).

【0033】図3の(a)は以下で検討する画像のスペ
クトルを示す。同図は
FIG. 3 (a) shows the spectra of the images considered below. The same figure

【0034】[0034]

【外2】 [Outside 2]

【0035】がVy =2の速度で垂直方向に動いている
画像を表している。原点から左上に画像の原スペクトル
が直線的に伸びており、(f,ν)=(60,0)の点
からやはり左上にフィールドによる時間方向の標本化の
折り返しスペクトルが伸びている。
Represents an image moving in the vertical direction at a speed of V y = 2. The original spectrum of the image extends linearly from the origin to the upper left, and the folding spectrum of the sampling in the time direction by the field also extends to the upper left from the point (f, ν) = (60, 0).

【0036】[0036]

【外3】 [Outside 3]

【0037】はインタレース走査による時空間標本化の
キャリアであり、それによる折り返し成分が各々のxか
ら右下に伸びている。このインタレースによる折り返し
のスペクトルは図では点線で示されており、これがイン
タレースによる画質妨害の原因となる成分である。イン
タレース〜順次走査変換は走査変換によりこの点線のス
ペクトルを除去し、画像の高画質化を図るためのもので
ある。
Is a carrier for spatiotemporal sampling by interlaced scanning, and a folding component due to it extends from each x to the lower right. The spectrum of the aliasing due to the interlace is shown by a dotted line in the figure, and this is the component that causes the image quality disturbance due to the interlace. The interlace-sequential scanning conversion is for removing the spectrum of the dotted line by scanning conversion to improve the image quality of the image.

【0038】図3の(b)は従来の静止画のためのフィ
ールド間補間の周波数応答を示す。同図の斜線で示した
領域が補間をフィルタとして見たときの阻止域である。
同図から、この補間法では原スペクトルの一部がカット
され(画像がボケる)、逆に点線のスペクトルの一部は
残留する(インタレース妨害は除去されない)ことがわ
かる。図3の(c)は従来のフィールド内補間の周波数
応答を示し、阻止域は異なるものの、画像がボケ,イン
タレース妨害が残留することに変わりはない。従来の装
置は場合によっては文献(1),(2)の例にあるよう
にフィールド間とフィールド内の中間の補間モードを使
用することもある。しかし、この場合の阻止域は一般に
図3の(d)のような三角形の領域で代表されるが、図
3の(b),(c)と結果において大差ないことがわか
る。
FIG. 3B shows a frequency response of inter-field interpolation for a conventional still image. The shaded area in the figure is the stopband when the interpolation is viewed as a filter.
From this figure, it can be seen that in this interpolation method, part of the original spectrum is cut (the image is blurred), and conversely, part of the dotted spectrum remains (interlace interference is not removed). FIG. 3C shows the frequency response of the conventional intra-field interpolation. Although the stop band is different, the image remains blurred and the interlace interference remains. In some cases, the conventional apparatus uses interpolating modes between fields and intermediate fields, as in the examples of documents (1) and (2). However, the stop band in this case is generally represented by a triangular region as shown in FIG. 3D, but it can be seen that there is no great difference in the results from those in FIGS. 3B and 3C.

【0039】これに対し、図1の装置で用いている動き
補償補間の周波数応答は図3の(e)のようになる。同
図から、実線の原画像スペクトルは少しも損われず。点
線の折り返しスペクトルは完全に除去されていることが
わかる。すなわち、原画像成分はフル解像度で再現さ
れ、かつインタレース妨害は完全に除去されるので、動
がにおける変換画質を格段に向上させることができる。
図2の(e)ではVy =2の画像を示したが、Vy =2
n(nは整数)であれば同様に画質を向上できる。水平
方向の動きについてはVx がいかなる整数値であっても
同様に画質を向上できる。もちろん、画像の動きが斜め
方向(Vx ≠0,Vy ≠0)であってもVy =2nであ
れば同様に画質を向上できる。
On the other hand, the frequency response of the motion compensation interpolation used in the apparatus of FIG. 1 is as shown in (e) of FIG. From the figure, the original image spectrum of the solid line is not damaged at all. It can be seen that the folded spectrum of the dotted line is completely removed. That is, since the original image component is reproduced in full resolution and the interlace interference is completely removed, the conversion image quality in motion can be improved significantly.
In FIG. 2E, an image of V y = 2 is shown, but V y = 2
If n (n is an integer), the image quality can be similarly improved. Regarding horizontal movement, the image quality can be similarly improved regardless of any integer value of V x . Of course, even if the movement of the image is in the oblique direction (V x ≠ 0, V y ≠ 0), the image quality can be similarly improved if V y = 2n.

【0040】(第2実施例)図4に本発明の第2の実施
例にかかる動き補償補間回路を示す。本実施例を実施す
るには例えば図1において動き補償補間回路1を図4の
回路に置き換え、かつ図1の動ベクトル値修正回路26
を除去して動ベクトル検出回路25の出力V0 をそのま
ま動ベクトル発生回路6の出力とすればよい(Vy =V
y0,Vx =Vx0)。図1の動き補償補間回路1ではVy
が奇数の場合は補間を行うことができなかったが、図4
の回路はこの点を改善するものである。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a motion compensation interpolation circuit according to a second embodiment of the present invention. To implement this embodiment, for example, the motion compensation interpolation circuit 1 in FIG. 1 is replaced by the circuit in FIG. 4, and the motion vector value correction circuit 26 in FIG.
May be removed and the output V 0 of the motion vector detection circuit 25 may be directly used as the output of the motion vector generation circuit 6 (V y = V
y0, V x = V x0) . Figure 1 of the motion compensated interpolation circuit 1 V y
If the number is odd, interpolation could not be performed.
The circuit of (1) improves this point.

【0041】図4では入力信号は(263H+V′)の
ディレィ量を持つ動き補償メモリ31と、(263H+
V″)のディレィ量を持つ動き補償メモリ33とに入力
される。メモリ31では動き補償に使用される動ベクト
ル発生回路6からのベクトル値は水平成分はVx =Vx
であるが、垂直成分であるVy ′はスイッチ32の出力
として与えられる。スイッチ32は同回路6からのVy
の値に従い、mod2y (Vy を2で除した余り)が
0であればVy を出力し、1であればVy +1を出力す
る。一方、メモリ33においては常にVx ″=Vx ,V
y ″=Vy −1の動き補償が行われる。メモリ31の出
力はスイッチ36と加算器34とに導かれる。加算器3
4ではメモリ31の出力とメモリ33の出力とを加算す
る。続く1/2係数器35は加算器34の出力に1/2
を乗じてスイッチ36の片側の入力とする。スイッチ3
6はmod2y が0であればメモリ31の出力を選択
し、1であれば1/2係数器35の出力を選択する。ス
イッチ36の出力が動き補償信号となる。なお、Vy
1,Vy +1,mod2y は動ベクトル発生回路6に
おいて、動ベクトル検出回路25の出力に基づいて発生
させる回路を設けることができる。
In FIG. 4, the input signal is a motion compensation memory 31 having a delay amount of (263H + V ') and (263H + V).
V ″) is input to the motion compensation memory 33. In the memory 31, the vector value from the motion vector generation circuit 6 used for motion compensation has a horizontal component of V x = V x.
However, the vertical component V y ′ is provided as the output of switch 32. The switch 32 outputs V y from the same circuit 6.
According value, if mod 2 V y (remainder of the V y divided by 2) is 0 outputs V y, and outputs the V y +1 if 1. On the other hand, in the memory 33, V x ″ = V x , V
The motion compensation of y ″ = V y −1 is performed. The output of the memory 31 is guided to the switch 36 and the adder 34. The adder 3
In 4, the output of the memory 31 and the output of the memory 33 are added. The subsequent 1/2 coefficient unit 35 outputs 1/2 to the output of the adder 34.
Is multiplied to obtain an input on one side of the switch 36. Switch 3
6 selects the output of the memory 31 when mod 2 V y is 0, and selects the output of the 1/2 coefficient unit 35 when 1 is mod 2 V y . The output of the switch 36 becomes the motion compensation signal. Note that V y
1, V y +1 and mod 2 V y can be provided in the motion vector generation circuit 6 by providing a circuit for generating them based on the output of the motion vector detection circuit 25.

【0042】以上の動作から明らかなように、図4の動
き補償補間回路はVy が偶数であれば図1の動き補償補
間回路1と等価な動作となる。Vy が奇数の場合はメモ
リ31,メモリ33,加算器34,1/2係数器35に
より時空間フィルタを構成し、そのフィルタの出力を補
間信号としている。図4ではこのフィルタとして2次の
場合を示してあるが、もちろん次数の高いフィルタを構
成することも可能である。その場合は動き補償メモリを
多数設け、それらにVy ±1,Vy ±3,Vy±5…の
動ベクトルを入力すればよい。
As is clear from the above operation, the motion compensation interpolation circuit of FIG. 4 is equivalent to the motion compensation interpolation circuit 1 of FIG. 1 if V y is an even number. When V y is an odd number, the memory 31, the memory 33, the adder 34, and the 1/2 coefficient unit 35 form a space-time filter, and the output of the filter is used as an interpolation signal. Although FIG. 4 shows the case of the second order as this filter, it is of course possible to configure a filter with a high order. In that case, a large number of motion compensation memories may be provided and the motion vectors of V y ± 1, V y ± 3, V y ± 5 ...

【0043】図5はVy =1の場合に図4の回路の動作
を説明するものである。図5の表記法は前記図2と同様
である。Vy =1であるので、Vy ′=Vy +1=2,
y″=Vy −1=0となる。従って動き補償メモリ3
1は図5の走査線cを補間点xに移動させる動作を行
い、動き補償メモリ33は走査線dをxに移動させる動
作を行う。補間走査線は
FIG. 5 illustrates the operation of the circuit of FIG. 4 when V y = 1. The notation of FIG. 5 is the same as that of FIG. Since V y = 1, V y ′ = V y + 1 = 2
V y ″ = V y −1 = 0. Therefore, the motion compensation memory 3
1 performs the operation of moving the scanning line c in FIG. 5 to the interpolation point x, and the motion compensation memory 33 performs the operation of moving the scanning line d to x. Interpolation scan line

【0044】[0044]

【外4】 [Outside 4]

【0045】で与えられている。なお、このとき補間選
択判定に必要な動き補償フレーム間差信号はPg−Pa
であるが、a−g間の動きは2Vy =2(偶数)である
ので、図1の補間選択判定回路5の動作は特に問題なく
行える。すなわち回路5はVyがいかなる整数値であっ
ても正常に動作可能である。
Is given by At this time, the motion compensation inter-frame difference signal required for the interpolation selection determination is Pg-Pa.
However, since the movement between a and g is 2V y = 2 (even number), the operation of the interpolation selection determination circuit 5 in FIG. 1 can be performed without any particular problem. That is, the circuit 5 can operate normally regardless of any integer value of V y .

【0046】図6はやはりVy =1の場合の時空間スペ
クトルを示している。Vy が奇数の場合は原スペクトル
と折り返しスペクトルがf−ν領域上で完全に重なって
しまうため、いかなる補間フィルタを用いても分離不可
能である。図6の(a)は従来のフィールド内補間の周
波数応答を示しており、図6の(b)は図4の動き補償
回路の周波数応答を示している。いずれの図においても
抑圧される成分および残留される成分は等しい。従って
変換画質も同等である。しかし、実際の画像は複雑な動
きをしていることも多く、同一の画像部分においてVy
=1の動きとVy が偶数の動きとが混在している場合も
考えれる。このような場合は、図4の回路は図6の
(b)から明らかなように、たとえVy =1のベクトル
が動ベクトル検出回路で検出され、それが動き補償に使
用されたとしても、Vy が偶数の動きによって生じる
(f,ν)=(±30,0)近傍の視覚上目立ちやすい
妨害を除去できるという長所を有している。
FIG. 6 also shows the spatiotemporal spectrum when V y = 1. When V y is an odd number, the original spectrum and the folded spectrum completely overlap each other on the f−ν region, and therefore cannot be separated by any interpolation filter. 6A shows the frequency response of the conventional intra-field interpolation, and FIG. 6B shows the frequency response of the motion compensation circuit of FIG. In both figures, the suppressed component and the remaining component are equal. Therefore, the converted image quality is also the same. However, the actual image often has complicated movements, and V y
It is also conceivable that the movement of = 1 and the movement of V y are mixed. In such a case, as is clear from FIG. 6 (b), the circuit of FIG. 4 can detect the vector of V y = 1 even if it is detected by the motion vector detection circuit and used for motion compensation. It has an advantage that a visually noticeable disturbance near (f, ν) = (± 30, 0) caused by an even number of movements of V y can be removed.

【0047】(第3の実施例)図7に本発明の第3の実
施例である順次走査変換装置の構成を示す。この装置の
画像入力信号および出力信号は図1と同様である。本装
置においては、さらに画像入力信号の画像の動き量(動
ベクトル)が動ベクトル入力信号として与えられてい
る。この場合、画像の送像側において動ベクトル検出が
行われ、画像信号とともに動ベクトルが送出されてくる
ものと仮定している。このような仮定が成り立つ例とし
て、例えば近年注目されている画像のデジタル符号化伝
送などにおいて、伝送符号の一部として動ベクトルが伝
送されている。
(Third Embodiment) FIG. 7 shows the arrangement of a progressive scan conversion apparatus according to the third embodiment of the present invention. The image input signal and output signal of this device are the same as in FIG. In this apparatus, the amount of motion (motion vector) of the image of the image input signal is further given as a motion vector input signal. In this case, it is assumed that motion vector detection is performed on the image transmission side of the image, and the motion vector is transmitted together with the image signal. As an example in which such an assumption holds, for example, in digitally encoded transmission of an image, which has been attracting attention in recent years, a motion vector is transmitted as a part of a transmission code.

【0048】動ベクトル入力信号は動ベクトル受信回路
79において本装置に必要な形式にフォーマット変換さ
れ、動ベクトル値修正回路80において値を修正され、
本装置で使用される動ベクトルV(Vx ,Vy )として
装置の各部に分配される。これらの回路79,80が全
体として動ベクトル発生回路78を構成している。ま
た、動ベクトル値修正回路80の動作内容は図1の動ベ
クトル値修正回路26に等しい。図1の実施例の動ベク
トル発生回路26の代わりに本回路78を用いる。
The motion vector input signal is format-converted in the motion vector receiving circuit 79 into a format required for this apparatus, and the value is corrected in the motion vector value correcting circuit 80,
The motion vector V (V x , V y ) used in this device is distributed to each part of the device. These circuits 79 and 80 together constitute a motion vector generation circuit 78. The operation content of the motion vector value correction circuit 80 is the same as that of the motion vector value correction circuit 26 of FIG. This circuit 78 is used in place of the motion vector generation circuit 26 of the embodiment of FIG.

【0049】画像入力信号は41〜43の固定のフィー
ルドディレィ(ただし、41,43は262Hディレ
ィ、42は263Hディレィ)の縦続接続部分に入力さ
れる。画像入力信号とフィールドディレィ42の出力は
The image input signal is input to the cascade connection portions of fixed field delays 41 to 43 (however, 41 and 43 are 262H delays and 42 is 263H delays). Image input signal and output of field delay 42

【0050】[0050]

【外5】 [Outside 5]

【0051】に入力される。これらの動作は図1の動き
補償メモリ7と同様である。しかし、基準のディレィ量
が16Hと動き補償メモリ7に比べて小さくなったこと
により、高価な動き補償メモリを実現する際に経済的に
有利である。なお16Hなる値は、通常の場合の動き速
度Vが16(H/フィールド)を越えることがほとんど
ないことを考慮して決めたものである。動き補償メモリ
46と47の出力は加算器48で加算される。1/2係
数器49は加算器48の出力に1/2を乗じる。これら
メモリ46,47、加算器48、1/2係数器49が全
体として動き補償補間回路50を構成している。
Is input to. These operations are similar to those of the motion compensation memory 7 of FIG. However, since the standard delay amount is 16H, which is smaller than that of the motion compensation memory 7, it is economically advantageous in realizing an expensive motion compensation memory. The value of 16H is determined in consideration of the fact that the moving speed V in the normal case rarely exceeds 16 (H / field). The outputs of the motion compensation memories 46 and 47 are added by the adder 48. The 1/2 coefficient unit 49 multiplies the output of the adder 48 by 1/2. The memories 46 and 47, the adder 48, and the 1/2 coefficient unit 49 constitute a motion compensation interpolation circuit 50 as a whole.

【0052】画像入力信号とフィールドディレィ42の
出力はまた、16Hメモリ52,51に各々入力され
る。メモリ51,52、加算器53、1/2係数器54
の動作は動き補償がなされないことを除いて動き補償補
間回路50と同様であり、これらが全体として静止画用
のフィールド間補間回路55を構成している。
The image input signal and the output of the field delay 42 are also input to the 16H memories 52 and 51, respectively. Memories 51, 52, adder 53, 1/2 coefficient unit 54
The operation of is similar to that of the motion compensating interpolation circuit 50 except that no motion compensation is performed, and these constitute the inter-field interpolating circuit 55 for a still picture as a whole.

【0053】フィールドディレィ41の出力は16Hメ
モリ56に入力される。メモリ56および前記メモリ5
1,52はすべて動き補償メモリ46,47とのディレ
ィ合せのためのものである。16Hメモリ56の出力は
フィールド内補間回路57に入力される。このフィール
ド内補間回路57の内容は、例えば図1のフィールド内
補間回路2の内容と等しいもので良い。
The output of the field delay 41 is input to the 16H memory 56. Memory 56 and said memory 5
Reference numerals 1 and 52 are all for delay adjustment with the motion compensation memories 46 and 47. The output of the 16H memory 56 is input to the intra-field interpolation circuit 57. The contents of the intra-field interpolation circuit 57 may be the same as the contents of the intra-field interpolation circuit 2 of FIG. 1, for example.

【0054】動き補償補間回路50の出力、フィールド
間補間回路55の出力は各々スイッチ58の1側入力、
0側入力となる。スイッチ58は後に述べる信号Lに従
って、信号Lが1ならば1側、0ならば0側を選択す
る。スイッチ58の出力は(1−K)係数器59の入力
となり、またフィールド内補間回路57の出力はK係数
器60の入力となる。1−K係数器59,K係数器6
0,加算器61の動作は図1の混合回路3と同様であ
り、これらにスイッチ58を加えて全体として混合回路
62を構成している。加算器61の出力、および16H
メモリ56の出力は時間軸変換回路63に入力される。
時間軸変換回路63の内容は例えば図1の時間軸変換回
路4の内容と等しいもので良い。この回路63の出力が
本装置の出力信号となる。
The output of the motion compensation interpolating circuit 50 and the output of the inter-field interpolating circuit 55 are input to the 1 side of the switch 58,
It becomes 0 side input. The switch 58 selects the 1 side when the signal L is 1, and the 0 side when the signal L is 0 according to the signal L described later. The output of the switch 58 becomes the input of the (1-K) coefficient unit 59, and the output of the intra-field interpolation circuit 57 becomes the input of the K coefficient unit 60. 1-K coefficient unit 59, K coefficient unit 6
The operation of 0 and the adder 61 is similar to that of the mixing circuit 3 in FIG. 1, and a switch 58 is added to these to form a mixing circuit 62 as a whole. Output of adder 61 and 16H
The output of the memory 56 is input to the time axis conversion circuit 63.
The contents of the time axis conversion circuit 63 may be the same as the contents of the time axis conversion circuit 4 of FIG. 1, for example. The output of this circuit 63 becomes the output signal of this device.

【0055】図7において、動き補償メモリ46,4
7、16Hメモリ51,52,56の出力には各々
C′,A′,C,A,Bの記号が付されているが、これ
らは各々減算器65〜68の対応する入力となってい
る。一方、262Hメモリ43の出力は(16H+2
V)のディレィ量を持つ動き補償メモリ44と16Hメ
モリ45に入力される。これらのメモリ44,45の出
力にはD,D′の記号が付されているが、これらも減算
器66,68の対応する入力となっている。減算器6
5,66の出力は入力画像信号の(動き補償を行わな
い)フレーム間差信号であり、減算器67,68の出力
は入力画像信号の動き補償フレーム間差信号である。
In FIG. 7, motion compensation memories 46 and 4
The outputs of the 7 and 16H memories 51, 52 and 56 are respectively labeled with C ', A', C, A and B, which are the corresponding inputs of the subtractors 65 to 68, respectively. . On the other hand, the output of the 262H memory 43 is (16H + 2
It is input to the motion compensation memory 44 and the 16H memory 45 having the delay amount V). The outputs of these memories 44 and 45 are labeled D and D ', but they are also the corresponding inputs of the subtractors 66 and 68. Subtractor 6
Outputs 5 and 66 are inter-frame difference signals of the input image signal (without motion compensation), and outputs of subtracters 67 and 68 are motion-compensated inter-frame difference signals of the input image signal.

【0056】減算器65と66,減算器67と68の出
力は各々1フィールドだけ位相がずれているが、このよ
うな位相のずれたフレーム間差信号を判定に使用する方
法は、動き検出における検出もれ防止のために従来から
使用されている(例えば文献(3))。減算器65〜6
8の出力に対して絶対値回路69〜72で各々その絶対
値が求められる。最大値回路73は絶対値回路69の出
力と絶対値回路70の出力を比較し、値の大きい方を出
力する。最大値回路74の動作も同様であって、絶対値
回路71,72の出力を比較する。
The outputs of the subtracters 65 and 66 and the subtracters 67 and 68 are out of phase with each other by one field. The method of using the inter-frame difference signal with such an out of phase for the determination is in motion detection. It has been conventionally used to prevent detection failure (for example, Document (3)). Subtractors 65-6
The absolute values of the eight outputs are obtained by the absolute value circuits 69 to 72, respectively. The maximum value circuit 73 compares the output of the absolute value circuit 69 with the output of the absolute value circuit 70 and outputs the one with the larger value. The operation of the maximum value circuit 74 is similar, and the outputs of the absolute value circuits 71 and 72 are compared.

【0057】L決定回路75では最大値回路73の出力
と最大値回路74の出力を比較して定数Lを決定する。
例えば回路73の出力が回路74の出力よりも大きけれ
ばL=1とし、その逆であればL=0とする。ここでは
Lは0または1の2値としたが、混合回路62において
スイッチ58の代わりに1−K係数器59,K係数器6
0,加算器61と同様な回路を設ければLは連続的な値
とすることができる。
The L determining circuit 75 compares the output of the maximum value circuit 73 with the output of the maximum value circuit 74 to determine the constant L.
For example, if the output of the circuit 73 is larger than the output of the circuit 74, L = 1, and vice versa. Here, L is a binary value of 0 or 1, but in the mixing circuit 62, 1-K coefficient unit 59 and K coefficient unit 6 are used instead of the switch 58.
0, if a circuit similar to the adder 61 is provided, L can be a continuous value.

【0058】一方、最大値回路73の出力と最大値回路
74の出力はまた最小値回路76に入力される。最小値
回路76は2つの入力のうちの小さい方を出力する。最
小値回路76の出力はK決定回路77に入力される。K
決定回路77の動作は図1のK決定回路24と同様であ
る。K決定回路77の出力が混合回路に入力される係数
Kとなる。これら各構成65〜77が全体として補間選
択判定回路64を構成している。
On the other hand, the output of the maximum value circuit 73 and the output of the maximum value circuit 74 are also input to the minimum value circuit 76. The minimum value circuit 76 outputs the smaller of the two inputs. The output of the minimum value circuit 76 is input to the K determination circuit 77. K
The operation of the decision circuit 77 is similar to that of the K decision circuit 24 of FIG. The output of the K determination circuit 77 becomes the coefficient K input to the mixing circuit. Each of these components 65 to 77 constitutes the interpolation selection determination circuit 64 as a whole.

【0059】次に図8により図7の装置の動作を説明す
る。図8には図7にA,A′,…等で示された信号の時
空間領域上での位置が示されている。いま着目する走査
線はBであり、、それに対する補間走査線はXである。
その他の表記法は図2と同様である。図7の装置ではフ
ィールド間補間および動き補償フィールド間補間とも時
間方向に関して両側から補間を行っている(図1の装置
は片側補間)。すなわち、フィールド間補間では
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the positions of the signals indicated by A, A ′, ... In FIG. 7 in the space-time domain. The scan line of interest is B, and the interpolation scan line for it is X.
Other notations are the same as in FIG. In the apparatus of FIG. 7, both inter-field interpolation and motion compensation inter-field interpolation are performed from both sides in the time direction (the apparatus of FIG. 1 is one-sided interpolation). That is, in inter-field interpolation

【0060】[0060]

【外6】 [Outside 6]

【0061】としており、動き補償フィールド間補間で
In the motion compensation inter-field interpolation,

【0062】[0062]

【外7】 [Outside 7]

【0063】としている。フィールド内補間に関しては
図1と同様である。時間に関する両側補間を行うことに
より、本装置では時間周波数に関してより急峻な減衰特
性を得ることができる。しかし、とき空間周波数領域上
での各々の補間による阻止域は、図1の装置による図3
の(b),(c),(e)と全く同様である。
[0063] The intra-field interpolation is the same as in FIG. By performing the two-sided interpolation with respect to time, the present apparatus can obtain a steeper attenuation characteristic with respect to time frequency. However, the stop band due to each interpolation on the spatial frequency domain is shown in FIG.
(B), (c), and (e) are completely the same.

【0064】一方、本装置では補間選択判定回路64に
おいて3つの補間のうちどれを選択するかの判定を行っ
ているが、これはフレーム間差信号A−C,B−D、お
よび動き補償フレーム間信号A′−C′,B−D′の4
つの信号に基づいて行っている。これらの時空間位相は
やはり図8から明らかである。これらの信号からL,K
を決定するが、その方法や意味は図2から図7に関する
記述により明らかであるので省略する。
On the other hand, in the present apparatus, the interpolation selection determination circuit 64 determines which of the three interpolations is to be selected. This is done by the inter-frame difference signals AC, BD and the motion compensation frame. 4 of inter-signals A'-C 'and BD'
It is based on one signal. These spatiotemporal phases are also clear from FIG. From these signals L, K
However, the method and meaning thereof will be omitted because they are clear from the description relating to FIGS.

【0065】本装置では静止画用のフィールド間補間を
動き補償補間と別に設けることにより、動ベクトル発生
回路78から出力される動ベクトルVが一定であるよう
な同一画像部分内において、静止画部分と動画部分が同
時に存在する場合でも、各々を高画質で走査変換するこ
とができる。なお、図1の装置の場合と同様にして本装
置に図4の動き補償補間回路を適用することもできる。
In the present apparatus, inter-field interpolation for a still picture is provided separately from motion compensation interpolation, so that a still picture part is generated in the same picture part where the motion vector V output from the motion vector generating circuit 78 is constant. Even when the moving image portion and the moving image portion are present at the same time, they can be scan-converted with high image quality. Note that the motion compensation interpolation circuit of FIG. 4 can be applied to this device in the same manner as in the device of FIG.

【0066】本発明はここに示した画像信号のみなら
ず、例えば625本システムやHDTVにも利用でき
る。また、前記各実施例では動き補償補間回路を1つだ
け用いているが、画像のより複雑な動きに対応するため
に、図4あるいは図7の実施例と同様な方法により、動
き補償補間回路の数を増すこともできる。例えば図7に
おいて16Hメモリ45,51,52の代わりに動き補
償メモリを使用し、動ベクトル発生回路78から同時に
2つの動ベクトルを出力できるように変更すれば、同一
の画像部分に対して2種類の動きまで良好な画質で順次
走査変換を行うことができる。
The present invention can be applied not only to the image signals shown here, but also to, for example, a 625-line system or HDTV. Further, although only one motion compensation interpolation circuit is used in each of the above-mentioned embodiments, in order to cope with more complicated motion of an image, the motion compensation interpolation circuit is processed by the same method as that of the embodiment of FIG. 4 or 7. The number of can be increased. For example, in FIG. 7, if a motion compensation memory is used instead of the 16H memories 45, 51 and 52 and the motion vector generation circuit 78 is changed so that two motion vectors can be output at the same time, two types can be obtained for the same image portion. It is possible to perform progressive scan conversion with good image quality up to the movement.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明はインタレース走査信号の順次走
査信号への変換に必要な走査線の補間を行う際に、補間
信号に画像の動きに適応して動き補償をすることによ
り、動画に対しても垂直解像度を低下させることなくイ
ンタレース妨害を完全に除去することができ、動画の変
換画質を大きく向上させることができる。
As described above, according to the present invention, when interpolation of scanning lines necessary for converting an interlaced scanning signal into a progressive scanning signal is performed, motion compensation is performed by adapting the motion of an image to the interpolation signal to produce a moving image. On the other hand, the interlace interference can be completely removed without lowering the vertical resolution, and the converted image quality of the moving image can be greatly improved.

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

【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の動作例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an operation example of the embodiment.

【図3】同実施例の動作を説明する時間−垂直スペクト
ルを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a time-vertical spectrum for explaining the operation of the embodiment.

【図4】本発明の他の実施例にかかる動き補償補間回路
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a motion compensation interpolation circuit according to another embodiment of the present invention.

【図5】同実施例の動作例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an operation example of the embodiment.

【図6】図4の回路の動作を説明する時間−垂直スペク
トルを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a time-vertical spectrum for explaining the operation of the circuit of FIG. 4;

【図7】本発明のさらの他の実施例を示す図である。FIG. 7 is a view showing still another embodiment of the present invention.

【図8】同実施例の動作例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an operation example of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 動き補償補間回路 2 フィールド内補間回路 3 混合回路 4 時間軸変換回路 5 補間選択判定回路 6 動ベクトル発生回路 1 motion compensation interpolation circuit 2 intra-field interpolation circuit 3 mixing circuit 4 time axis conversion circuit 5 interpolation selection determination circuit 6 motion vector generation circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インタレース走査の入力画像信号に対
し、フィールド内信号処理により走査線を補間するフィ
ールド内補間回路と、 前記入力画像信号における画像の動き量を動ベクトルと
して出力する動ベクトル発生回路と、 1フィールドの遅延量に対して前記動ベクトルに従い前
記画像の動き量を補償した遅延回路を用いて走査線を補
間する動き補償補間回路と、 前記2つの補間回路の出力信号を混合する混合回路と、 該混合回路における混合比を1フレームの遅延量に対し
て前記動ベクトルに従い前記画像の動き量を補償した前
記入力画像信号の動き補償フレーム間差信号に基づいて
決定する補間選択判定回路と、 前記混合回路の出力信号および前記入力画像信号を順次
走査の各走査毎に交互に選択して順次走査信号を出力す
る手段とを具えたことを特徴とする画像信号の走査変換
装置。
1. An inter-field interpolation circuit for interpolating a scanning line by intra-field signal processing for an input image signal of interlaced scanning, and a motion vector generation circuit for outputting a motion amount of an image in the input image signal as a motion vector. A motion compensation interpolation circuit that interpolates a scanning line using a delay circuit that compensates the motion amount of the image according to the motion vector with respect to the delay amount of one field; and a mixing that mixes output signals of the two interpolation circuits. Circuit, and an interpolation selection determining circuit for determining a mixing ratio in the mixing circuit based on a motion-compensated inter-frame difference signal of the input image signal in which a motion amount of the image is compensated for a delay amount of one frame according to the motion vector. And means for alternately selecting the output signal of the mixing circuit and the input image signal for each of the successive scans and outputting the successive scan signals. Scan conversion apparatus for an image signal, characterized in that comprises a.
【請求項2】 前記動ベクトル発生回路は、前記動ベク
トルの垂直方向の動き量が奇数(走査線/フィールド)
である場合に、前記動き量−1および+1を各々加えた
値を垂直方向の動ベクトルとして出力することを特徴と
する請求項1に記載の画像信号の走査変換装置。
2. The motion vector generation circuit has an odd amount of motion of the motion vector in the vertical direction (scanning line / field).
2. The scan conversion device for an image signal according to claim 1, wherein a value obtained by adding the motion amounts -1 and +1 is output as a vertical motion vector.
【請求項3】 前記動き補償補間回路は、前記動ベクト
ルの垂直方向の動き量が偶数(走査線/フィールド)の
場合は、前記動き量だけ遅延量を補償した1フィールド
前または後の信号から出力信号を作成し、奇数(走査線
/フィールド)の場合は前記動き量に奇数量の加減を行
った量だけ遅延量を補償した1フィールド前または後の
信号から出力信号を作成することを特徴とする請求項1
に記載の画像信号の走査変換装置。
3. The motion compensation interpolation circuit, when the motion amount of the motion vector in the vertical direction is an even number (scanning line / field), the motion compensation interpolating circuit calculates the delay amount from the signal one field before or after the delay amount by the motion amount. An output signal is generated, and in the case of an odd number (scanning line / field), the output signal is generated from a signal one field before or after the delay amount is compensated by an amount obtained by adding or subtracting an odd amount to the motion amount. Claim 1
An image signal scanning conversion device as set forth in.
【請求項4】 さらに、前記入力画像信号の1フィール
ド前後の各信号により走査線を補間するフィールド間補
間回路を有し、前記動き補償補間回路における遅延回路
は前記入力画像信号の1フィールド前後の各信号に対し
て前記動ベクトルに従い前記画像の動き量を補償し、前
記混合回路は選択信号によって前記動き補償補間回路の
出力信号および前記フィールド間補間回路の出力信号の
いずれかを選択して前記フィールド内補間回路の出力信
号と混合し、前記補間選択判定回路は、前記入力画像信
号のフレーム間差信号および1フレームの遅延量に対し
て前記画像の動き量を補償した前記入力画像信号の動き
補償フレーム間差信号に基づいて前記選択手段を制御す
ると共に前記混合比を決定することを特徴とする請求項
1に記載の画像信号の走査変換装置。
4. An inter-field interpolating circuit for interpolating a scanning line by each signal before and after one field of the input image signal, wherein a delay circuit in the motion compensation interpolating circuit is provided before and after one field of the input image signal. The amount of motion of the image is compensated for each signal according to the motion vector, and the mixing circuit selects either the output signal of the motion compensation interpolation circuit or the output signal of the inter-field interpolation circuit by a selection signal. The interpolation selection determination circuit mixes with the output signal of the intra-field interpolation circuit, and the interpolation selection determination circuit compensates the motion amount of the image with respect to the inter-frame difference signal of the input image signal and the delay amount of one frame. 2. The image signal according to claim 1, wherein the selection means is controlled and the mixing ratio is determined based on a compensation frame difference signal. Scan converter.
JP28312092A 1992-10-21 1992-10-21 Scan conversion device for image signal Expired - Fee Related JP3314963B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28312092A JP3314963B2 (en) 1992-10-21 1992-10-21 Scan conversion device for image signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28312092A JP3314963B2 (en) 1992-10-21 1992-10-21 Scan conversion device for image signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06133280A true JPH06133280A (en) 1994-05-13
JP3314963B2 JP3314963B2 (en) 2002-08-19

Family

ID=17661489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28312092A Expired - Fee Related JP3314963B2 (en) 1992-10-21 1992-10-21 Scan conversion device for image signal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3314963B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185934A (en) * 2000-12-14 2002-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scanning line interpolation device
US7747145B2 (en) 1996-02-28 2010-06-29 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7747145B2 (en) 1996-02-28 2010-06-29 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8139929B2 (en) 1996-02-28 2012-03-20 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8150240B2 (en) 1996-02-28 2012-04-03 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8184961B2 (en) 1996-02-28 2012-05-22 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8200064B2 (en) 1996-02-28 2012-06-12 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8391686B2 (en) 1996-02-28 2013-03-05 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8391693B2 (en) 1996-02-28 2013-03-05 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8391691B2 (en) 1996-02-28 2013-03-05 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8391692B2 (en) 1996-02-28 2013-03-05 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8391690B2 (en) 1996-02-28 2013-03-05 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
US8391689B2 (en) 1996-02-28 2013-03-05 Panasonic Corporation High-resolution optical disk for recording stereoscopic video, optical disk reproducing device, and optical disk recording device
JP2002185934A (en) * 2000-12-14 2002-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scanning line interpolation device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3314963B2 (en) 2002-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2832927B2 (en) Scanning line interpolation apparatus and motion vector detection apparatus for scanning line interpolation
US6900846B2 (en) Format converter using bi-directional motion vector and method thereof
KR100611517B1 (en) Method and system for interpolation of digital signals
JP4083265B2 (en) Method and apparatus for converting image signal system
JP3365333B2 (en) Resolution converter
KR100364762B1 (en) Apparatus and Method for Progressive Scanning Image Converting, and Apparatus for Vertical Scanning Rate Converting Using the same
JP3903703B2 (en) Sequential scan conversion circuit
JP3314963B2 (en) Scan conversion device for image signal
JP3212917B2 (en) Scanning line interpolation device and scanning line interpolation method
JP3546698B2 (en) Scan line interpolation circuit
JP2596166B2 (en) Motion adaptive scanning line interpolator
JPH05137122A (en) Signal processing method for video signal and circuit therefor
JPH06153169A (en) Sequential scanning converion method
JPH0342832B2 (en)
JP3314961B2 (en) Interlace interference removal device
JP3242164B2 (en) Scanning line number converter for image signals
JP4016646B2 (en) Progressive scan conversion apparatus and progressive scan conversion method
JP3172323B2 (en) Video signal format converter
JP2938677B2 (en) Motion compensation prediction method
JP2557500B2 (en) Progressive scan conversion device for television signals
JP3770523B2 (en) Apparatus and method for adaptive processing control of moving image signal
JPH0659098B2 (en) Scan line interpolation circuit
JP2557499B2 (en) Progressive scan conversion device for television signals
JPS63131788A (en) Sequantial scanning convertion circuit
JP3603393B2 (en) Television circuit

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090607

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100607

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110607

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees