JPH0698298A - 適応形補間方法および装置 - Google Patents
適応形補間方法および装置Info
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- JPH0698298A JPH0698298A JP5150218A JP15021893A JPH0698298A JP H0698298 A JPH0698298 A JP H0698298A JP 5150218 A JP5150218 A JP 5150218A JP 15021893 A JP15021893 A JP 15021893A JP H0698298 A JPH0698298 A JP H0698298A
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- Computer Graphics (AREA)
- Multimedia (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 補間すべき現走査線ｙ，ｎ，Ｌｉのパイクセ
ル値１２を、現フィールドＦｍの隣接する走査線ｎ−
１，ｎ＋１の垂直方向において隣接するパイクセルのそ
れぞれの値から計算する、適応形補間方法において、動
き検出の問題を回避することができるようにする。 【構成】 隣接するパイクセル１１，１３の値を、補間
すべき走査線のパイクセル値を計算するために１つまた
は２つの時間的に隣接するフィールドのそれぞれの位置
のパイクセル値の１つまたは複数の勾配Δ1，Δ2に従っ
て適応重み付ける（α，β）。
ル値１２を、現フィールドＦｍの隣接する走査線ｎ−
１，ｎ＋１の垂直方向において隣接するパイクセルのそ
れぞれの値から計算する、適応形補間方法において、動
き検出の問題を回避することができるようにする。 【構成】 隣接するパイクセル１１，１３の値を、補間
すべき走査線のパイクセル値を計算するために１つまた
は２つの時間的に隣接するフィールドのそれぞれの位置
のパイクセル値の１つまたは複数の勾配Δ1，Δ2に従っ
て適応重み付ける（α，β）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、適応形補間の方法およ
び装置に関する。
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】空間的にプロスキャンコンバートされる
飛び越し画像（飛び越し走査→線順次走査）は、水平方
向の構造に沿った普通アンシャープな垂直方向の移行に
おいて現れかつ飛び越しフリッカの僅かばかりの低減を
示すにすぎない。このことは通例、垂直方向の補間また
は水平方向の構造において適用される２走査線にわたる
単純な垂直方向の平均化のためである。この種のアップ
コンバージョンの結果として、本来の飛び越し画像がア
ップコンバートされた画像よりよく見えることがしばし
ば生じる。他方において、空間−時間アップコンバージ
ョンアルゴリズムは、動く物体の速度の所定の範囲に対
してしか容認できる方法で動作することができない。比
較的高い速度に対して、これらのアルゴリズムは、許容
できない時間遅れによって動く物体の輪郭をむしろアン
シャープにしてしまう。動画部分または静止画部分に対
する種々の最適化された処理モードを組み合わせる数多
くの提案が行われているが、含まれている動き検出の問
題は、これまで完全には解決されていない。
飛び越し画像（飛び越し走査→線順次走査）は、水平方
向の構造に沿った普通アンシャープな垂直方向の移行に
おいて現れかつ飛び越しフリッカの僅かばかりの低減を
示すにすぎない。このことは通例、垂直方向の補間また
は水平方向の構造において適用される２走査線にわたる
単純な垂直方向の平均化のためである。この種のアップ
コンバージョンの結果として、本来の飛び越し画像がア
ップコンバートされた画像よりよく見えることがしばし
ば生じる。他方において、空間−時間アップコンバージ
ョンアルゴリズムは、動く物体の速度の所定の範囲に対
してしか容認できる方法で動作することができない。比
較的高い速度に対して、これらのアルゴリズムは、許容
できない時間遅れによって動く物体の輪郭をむしろアン
シャープにしてしまう。動画部分または静止画部分に対
する種々の最適化された処理モードを組み合わせる数多
くの提案が行われているが、含まれている動き検出の問
題は、これまで完全には解決されていない。
【０００３】
【発明の課題】本発明の課題は、動き検出のこれらの問
題を回避することができる、適応重み付けされた補間に
対する方法を提供することである。
題を回避することができる、適応重み付けされた補間に
対する方法を提供することである。
【０００４】
【発明の概要および効果】この課題は、請求項１に記載
の方法によって解決される。
の方法によって解決される。
【０００５】画像における垂直方向の移行の推定される
位置に依存する、適応重み付け垂直補間が使用される。
この理由のために、飛び越し走査信号の先行および／ま
たは後続のフィールドの情報が考慮される。これによ
り、著しく改良されたシャープネスおよび少なくとも静
止画部分に対する飛び越しフリッカの大幅な低減が認め
られる。動画部分においても、シャープネスの著しい改
良が可能である。
位置に依存する、適応重み付け垂直補間が使用される。
この理由のために、飛び越し走査信号の先行および／ま
たは後続のフィールドの情報が考慮される。これによ
り、著しく改良されたシャープネスおよび少なくとも静
止画部分に対する飛び越しフリッカの大幅な低減が認め
られる。動画部分においても、シャープネスの著しい改
良が可能である。
【０００６】飛び越し走査フィールドの欠けている走査
線は、現フィールドにおけるたった２本の隣接する走査
線を用いた適応重み付け垂直方向の補間によって計算さ
れる。このアルゴリズムは、飛び越し走査フィールドの
２つの隣接する走査線間の振幅領域内にあるべき補間さ
れた値に対してのみ許容される。それ故に、補間アルゴ
リズムのこの種の主な役割は、２つの適正な重み付け係
数を見付けることから成る。有利には重み付け係数は、
隣接するフィールドの情報を用いて計算または推定され
る。
線は、現フィールドにおけるたった２本の隣接する走査
線を用いた適応重み付け垂直方向の補間によって計算さ
れる。このアルゴリズムは、飛び越し走査フィールドの
２つの隣接する走査線間の振幅領域内にあるべき補間さ
れた値に対してのみ許容される。それ故に、補間アルゴ
リズムのこの種の主な役割は、２つの適正な重み付け係
数を見付けることから成る。有利には重み付け係数は、
隣接するフィールドの情報を用いて計算または推定され
る。
【０００７】本発明のアップコンバージョンは、他の公
知の空間−時間または動き適応アップコンバージョン技
術に比べて次のような数々の利点を有する： −飛び越し走査フィールドの２つの隣接する走査線の２
つのパイクセルしかアップコンバージョンフィルタに含
まれていないので、時間遅延が生じることがない。動く
物体の完全なシャープネスが維持されることになる； −重み付け係数の評価は連続的な処理である。ヨーロッ
パ特許出願公開第９２４００７６２号公報に記載のＤＩ
ＡＧ３Ｘアルゴリズムにおけるようなハードな決定も、
不連続性を有する非線形性も生じることがない。この手
法はそれ自体で一層良好な雑音排除性を保証する； −唯一のアルゴリズムのみが使用される。このために、
動き検出器の必要およびそれに伴うすべての問題が回避
される。この理由のために、ビジーエッジ、コーミング
の形の妨害、ハロー効果、混合モードなどのスイッチン
グアーチファクトが生じることがない； −このアルゴリズムによれば、高い垂直方向のシャープ
ネスが実現される。処理された画像は、微細なスポット
によって検出される実際に線順次走査される画像のよう
な印象すら与えることがある。このことは対照的に、飛
び越し走査画像は通例比較的大きなスポットサイズで発
生され、フィールド挿入の後でさえ完成したフレームが
線順次走査されたフレームと同じようにシャープに見え
ることができない； −最悪のケースとして重み付け係数が完全に誤って評価
されたとしても、僅かな走査線繰り返しアーチファクト
しか生じることがない。
知の空間−時間または動き適応アップコンバージョン技
術に比べて次のような数々の利点を有する： −飛び越し走査フィールドの２つの隣接する走査線の２
つのパイクセルしかアップコンバージョンフィルタに含
まれていないので、時間遅延が生じることがない。動く
物体の完全なシャープネスが維持されることになる； −重み付け係数の評価は連続的な処理である。ヨーロッ
パ特許出願公開第９２４００７６２号公報に記載のＤＩ
ＡＧ３Ｘアルゴリズムにおけるようなハードな決定も、
不連続性を有する非線形性も生じることがない。この手
法はそれ自体で一層良好な雑音排除性を保証する； −唯一のアルゴリズムのみが使用される。このために、
動き検出器の必要およびそれに伴うすべての問題が回避
される。この理由のために、ビジーエッジ、コーミング
の形の妨害、ハロー効果、混合モードなどのスイッチン
グアーチファクトが生じることがない； −このアルゴリズムによれば、高い垂直方向のシャープ
ネスが実現される。処理された画像は、微細なスポット
によって検出される実際に線順次走査される画像のよう
な印象すら与えることがある。このことは対照的に、飛
び越し走査画像は通例比較的大きなスポットサイズで発
生され、フィールド挿入の後でさえ完成したフレームが
線順次走査されたフレームと同じようにシャープに見え
ることができない； −最悪のケースとして重み付け係数が完全に誤って評価
されたとしても、僅かな走査線繰り返しアーチファクト
しか生じることがない。
【０００８】このアルゴリズムの欠点は、垂直方向の解
像度を、時間的な補間、例えば単純なフィールド挿入に
対する場合のように改良することができない点に認める
ことができるが、まさにこのような高い垂直方向の周波
数が動き検出器に対して深刻な問題を惹き起こす。画像
における高い垂直方向の周波数を正確にアップコンバー
トすることができなければ、飛び越しフリッカは残るこ
とになる。このことは、動き検出器の誤った決定によっ
て惹き起こされる歪みに比べて殆ど問題ないと見なされ
る。更に、テレビジョンは、動画に係わるものである。
それ故に、動きのあるイメージの品質を改良することは
一層価値がある。
像度を、時間的な補間、例えば単純なフィールド挿入に
対する場合のように改良することができない点に認める
ことができるが、まさにこのような高い垂直方向の周波
数が動き検出器に対して深刻な問題を惹き起こす。画像
における高い垂直方向の周波数を正確にアップコンバー
トすることができなければ、飛び越しフリッカは残るこ
とになる。このことは、動き検出器の誤った決定によっ
て惹き起こされる歪みに比べて殆ど問題ないと見なされ
る。更に、テレビジョンは、動画に係わるものである。
それ故に、動きのあるイメージの品質を改良することは
一層価値がある。
【０００９】上述したように、本発明の適応形垂直方向
補間は、次式（略記されている）に従って２つの隣接す
る走査線におけるパイクセルしか含まないことになる： Ｙ＊(ｙ，ｔ)＝［α＊Ｙ(ｙ−ｄ，ｔ)＋β＊Ｙ(ｙ＋
ｄ，ｔ)］／(α＋β)。
補間は、次式（略記されている）に従って２つの隣接す
る走査線におけるパイクセルしか含まないことになる： Ｙ＊(ｙ，ｔ)＝［α＊Ｙ(ｙ−ｄ，ｔ)＋β＊Ｙ(ｙ＋
ｄ，ｔ)］／(α＋β)。
【００１０】この場合垂直方向の補間は、それ自体現フ
ィールドと（２つの）隣接するフィールドの画像情報に
依存している２つの重み付け係数αおよびβによって制
御される。図１には、基本的な処理の概略図が示されて
いる。
ィールドと（２つの）隣接するフィールドの画像情報に
依存している２つの重み付け係数αおよびβによって制
御される。図１には、基本的な処理の概略図が示されて
いる。
【００１１】基本的に本発明の方法は、１種の適応形補
間にあり、その際補間すべき現走査線のパイクセル値
は、現フィールドの隣接する走査線の垂直方向において
隣接するパイクセルのそれぞれの値から計算され、かつ
前記隣接するパイクセルの値は、補間すべき前記走査線
の前記パイクセルを計算するために１つまたは２つの時
間的に隣接するフィールドのそれぞれ対応して位置する
パイクセル値の１つまたは複数の勾配に従って適応重み
付けされる。
間にあり、その際補間すべき現走査線のパイクセル値
は、現フィールドの隣接する走査線の垂直方向において
隣接するパイクセルのそれぞれの値から計算され、かつ
前記隣接するパイクセルの値は、補間すべき前記走査線
の前記パイクセルを計算するために１つまたは２つの時
間的に隣接するフィールドのそれぞれ対応して位置する
パイクセル値の１つまたは複数の勾配に従って適応重み
付けされる。
【００１２】本発明の方法の有利な付加的な実施例は、
それぞれその他の請求項から明らかである。
それぞれその他の請求項から明らかである。
【００１３】本発明の別の課題は、本発明の方法を実施
する装置を提供することである。この課題は、請求項７
に記載の装置によって解決される。
する装置を提供することである。この課題は、請求項７
に記載の装置によって解決される。
【００１４】基本的に本発明の装置は、現フィールドの
勾配の制御に基づいて入力パイクセルのそれぞれ遅延さ
れた値から補正された勾配を計算するための第１手段
と、それぞれ遅延された入力パイクセル値からこの勾配
を計算するための第２手段と、前記補正された勾配から
現フィールドの前記勾配の制御に基づいて重み付け係数
を計算するための算術回路と、前記重み付け係数の制御
に基づいてそれぞれ遅延された入力パイクセル値から現
走査線に対する前記パイクセル値を計算するための第３
手段とを有している。
勾配の制御に基づいて入力パイクセルのそれぞれ遅延さ
れた値から補正された勾配を計算するための第１手段
と、それぞれ遅延された入力パイクセル値からこの勾配
を計算するための第２手段と、前記補正された勾配から
現フィールドの前記勾配の制御に基づいて重み付け係数
を計算するための算術回路と、前記重み付け係数の制御
に基づいてそれぞれ遅延された入力パイクセル値から現
走査線に対する前記パイクセル値を計算するための第３
手段とを有している。
【００１５】本発明の装置の有利な付加的な実施例は、
その他の請求項から明らかである。
その他の請求項から明らかである。
【００１６】
【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の補間の原理を説明する図
である。図１のディスプレイ１０には、３本の走査線ｎ
−１，補間すべき走査線ｎおよび走査線ｎ＋１が図示さ
れている。ｎ走査線上のパイクセル１２は、走査線ｎ−
１のパイクセル１１および走査線ｎ＋１のパイクセル１
３から補間すべきである。輝度入力パイクセルＹｉｎの
値および第１のフィールドメモリ１５において遅延され
たこの種の値および第２のフィールドメモリ１６におい
て更に遅延されたこの種の値は、評価回路１４に供給さ
れ、そこで重み付け係数αおよびβが計算される。
である。図１のディスプレイ１０には、３本の走査線ｎ
−１，補間すべき走査線ｎおよび走査線ｎ＋１が図示さ
れている。ｎ走査線上のパイクセル１２は、走査線ｎ−
１のパイクセル１１および走査線ｎ＋１のパイクセル１
３から補間すべきである。輝度入力パイクセルＹｉｎの
値および第１のフィールドメモリ１５において遅延され
たこの種の値および第２のフィールドメモリ１６におい
て更に遅延されたこの種の値は、評価回路１４に供給さ
れ、そこで重み付け係数αおよびβが計算される。
【００１８】図２は、垂直方向の変化を示す図である。
図２を用いて、αおよびβの評価を説明する。図２のＡ
には、飛び越し走査フィールドＦｍにおけるｙ＝ｎでの
垂直方向の変化が示されている。変化領域２０におい
て、欠けている走査線ｎのパイクセル値が存在するはず
である不確かな領域がわかる。不確かなこの領域は、こ
の画像部分に動きがないと仮定すれば、先行するフィー
ルドＦｍ−１の情報を用いて大幅に縮小することができ
る。このフィールドＦｍ−１における高い方の方向にお
ける垂直方向の勾配Δ1および低い方の方向における垂
直方向の勾配Δ2を補間すべき走査線ｙ＝ｎ（図２のＢ
参照）に対して測定することによって、これらの勾配 Δ1a＝Ｙ（ｙ＋２ｄ，ｔ−Ｔt）−Ｙ（ｙ，ｔ−Ｔt） および Δ2a＝Ｙ（ｙ，ｔ−Ｔt）−Ｙ（ｙ−２ｄ，ｔ−Ｔt） （ただしＴｔ＝２０ｍｓ、２ｄ＝フィールド内の走査線
間隔）を、 α＝｜Δ1a｜＋ε および β＝｜Δ2a｜＋ε であるように、αおよびβの評価のために利用すること
ができる。
図２を用いて、αおよびβの評価を説明する。図２のＡ
には、飛び越し走査フィールドＦｍにおけるｙ＝ｎでの
垂直方向の変化が示されている。変化領域２０におい
て、欠けている走査線ｎのパイクセル値が存在するはず
である不確かな領域がわかる。不確かなこの領域は、こ
の画像部分に動きがないと仮定すれば、先行するフィー
ルドＦｍ−１の情報を用いて大幅に縮小することができ
る。このフィールドＦｍ−１における高い方の方向にお
ける垂直方向の勾配Δ1および低い方の方向における垂
直方向の勾配Δ2を補間すべき走査線ｙ＝ｎ（図２のＢ
参照）に対して測定することによって、これらの勾配 Δ1a＝Ｙ（ｙ＋２ｄ，ｔ−Ｔt）−Ｙ（ｙ，ｔ−Ｔt） および Δ2a＝Ｙ（ｙ，ｔ−Ｔt）−Ｙ（ｙ−２ｄ，ｔ−Ｔt） （ただしＴｔ＝２０ｍｓ、２ｄ＝フィールド内の走査線
間隔）を、 α＝｜Δ1a｜＋ε および β＝｜Δ2a｜＋ε であるように、αおよびβの評価のために利用すること
ができる。
【００１９】これらの式においてεは、Δ1およびΔ2が
零になるとき、まさに妥当な結果を発生するために、小
さな数、例えば１つのＬＳＢを表しているにすぎない。
零になるとき、まさに妥当な結果を発生するために、小
さな数、例えば１つのＬＳＢを表しているにすぎない。
【００２０】この技術によって正しく処理することがで
きる最も精細な垂直方向のディテールは、図３のＡおよ
びＢに示されているように、２つの走査線の幅によって
決められている。正しい補間のために、これらの勾配の
正負記号が現フィールドにおける勾配Δ3＝Ｙ（ｙ＋
ｄ，ｔ）−Ｙ（ｙ−ｄ，ｔ）の正負記号とは異なってい
るとき、Δ1またはΔ2を強制的に零にする変形を導入し
なければならない。即ち： Δ3≧０であればΔ 1a ＝最大値（Δ1a，０）Δ 2a ＝最大値（Δ2a，０） そうでなければΔ 1a ＝最小値（Δ1a，０）Δ 2a ＝最小値（Δ2a，０）。
きる最も精細な垂直方向のディテールは、図３のＡおよ
びＢに示されているように、２つの走査線の幅によって
決められている。正しい補間のために、これらの勾配の
正負記号が現フィールドにおける勾配Δ3＝Ｙ（ｙ＋
ｄ，ｔ）−Ｙ（ｙ−ｄ，ｔ）の正負記号とは異なってい
るとき、Δ1またはΔ2を強制的に零にする変形を導入し
なければならない。即ち： Δ3≧０であればΔ 1a ＝最大値（Δ1a，０）Δ 2a ＝最大値（Δ2a，０） そうでなければΔ 1a ＝最小値（Δ1a，０）Δ 2a ＝最小値（Δ2a，０）。
【００２１】比較的精細な垂直方向のディテールの場
合、図４のＡおよびＢに示されているように、アルゴリ
ズムは単純な垂直方向の平均化になる。所定の状況にお
いて２つの勾配Δ1およびΔ2とも零になる。
合、図４のＡおよびＢに示されているように、アルゴリ
ズムは単純な垂直方向の平均化になる。所定の状況にお
いて２つの勾配Δ1およびΔ2とも零になる。
【００２２】このアルゴリズムの検査は、著しい改良さ
れたシャープネスを実現したが、いくつかの所定の動き
に対して２走査線のステップサイズを有する階段構造が
出現する可能性がある（走査線繰り返しアーチファク
ト）。このアーチファクトは主に、αおよびβの非対称
な時間的な評価のために生じた。それ故にこの処理は有
利には、Δ1およびΔ2の第２セットが次式に従って評価
される別の時間的な方向（フィールドＦｍ＋１）にも拡
張される： Δ1b＝Ｙ（ｙ＋２ｄ，ｔ＋Ｔt）−Ｙ（ｙ，ｔ＋Ｔt） Δ2b＝Ｙ（ｙ，ｔ＋Ｔt）−Ｙ（ｙ−２ｄ，ｔ＋Ｔt） ただしΔ3に依存する同じ変形が行われている。その場
合重み付け係数は、次式によって定められる： α＝｜Δ 1a｜＋｜Δ 1b｜＋ε β＝｜Δ 2a｜＋｜Δ 2b｜＋ε この改良されたアルゴリズムの結果は、動き描写がαお
よびβの対称的な時間的な評価より良好であることを示
したが、所定の動きのある対角線構造に沿って依然とし
ていくつかの階段状のアーチファクトがある。これらの
歪みの克服を可能にする種々の解決法がある。動きのあ
る対角線構造の検出または再構築されたフレームにおけ
る階段のパターン認識は極めて有効であるが、比較的複
雑である。
れたシャープネスを実現したが、いくつかの所定の動き
に対して２走査線のステップサイズを有する階段構造が
出現する可能性がある（走査線繰り返しアーチファク
ト）。このアーチファクトは主に、αおよびβの非対称
な時間的な評価のために生じた。それ故にこの処理は有
利には、Δ1およびΔ2の第２セットが次式に従って評価
される別の時間的な方向（フィールドＦｍ＋１）にも拡
張される： Δ1b＝Ｙ（ｙ＋２ｄ，ｔ＋Ｔt）−Ｙ（ｙ，ｔ＋Ｔt） Δ2b＝Ｙ（ｙ，ｔ＋Ｔt）−Ｙ（ｙ−２ｄ，ｔ＋Ｔt） ただしΔ3に依存する同じ変形が行われている。その場
合重み付け係数は、次式によって定められる： α＝｜Δ 1a｜＋｜Δ 1b｜＋ε β＝｜Δ 2a｜＋｜Δ 2b｜＋ε この改良されたアルゴリズムの結果は、動き描写がαお
よびβの対称的な時間的な評価より良好であることを示
したが、所定の動きのある対角線構造に沿って依然とし
ていくつかの階段状のアーチファクトがある。これらの
歪みの克服を可能にする種々の解決法がある。動きのあ
る対角線構造の検出または再構築されたフレームにおけ
る階段のパターン認識は極めて有効であるが、比較的複
雑である。
【００２３】比較的簡単な解決法は、適応形補間を動き
に依存した垂直方向の平均化に強制的にスムーズに移行
させることである。動きの指示は、動き指示係数を次の
式によって特定することができるように、勾配Δ1およ
びΔ2をフレーム毎に変えることによって既に与えられ
ている： σ＝［｜Δ1a−Δ1b｜＋｜Δ2a−Δ2b｜］／最大値（Σ
｜Δi｜，δ） ただしΣ｜Δi｜＝｜Δ1a｜＋｜Δ1b｜＋｜Δ2a｜＋｜
Δ2b｜， δ＝１つのＬＳＢである。
に依存した垂直方向の平均化に強制的にスムーズに移行
させることである。動きの指示は、動き指示係数を次の
式によって特定することができるように、勾配Δ1およ
びΔ2をフレーム毎に変えることによって既に与えられ
ている： σ＝［｜Δ1a−Δ1b｜＋｜Δ2a−Δ2b｜］／最大値（Σ
｜Δi｜，δ） ただしΣ｜Δi｜＝｜Δ1a｜＋｜Δ1b｜＋｜Δ2a｜＋｜
Δ2b｜， δ＝１つのＬＳＢである。
【００２４】その場合重み付け係数は次のようになる： α＝（１−σ）（｜Δ 1a｜＋｜Δ 1b｜）＋σ＊Σ｜Δ i
｜＋ε β＝（１−σ）（｜Δ 2a｜＋｜Δ 2b｜）＋σ＊Σ｜Δ i
｜＋ε 一層良好な雑音排除性および改良された効率のために、
重み付け係数を強制的に比較的強く平衡させるために、
第２の項がこれらの式中に導入されている。同じ理由の
ために、εは、８ビットの処理において５に高められ
た。
｜＋ε β＝（１−σ）（｜Δ 2a｜＋｜Δ 2b｜）＋σ＊Σ｜Δ i
｜＋ε 一層良好な雑音排除性および改良された効率のために、
重み付け係数を強制的に比較的強く平衡させるために、
第２の項がこれらの式中に導入されている。同じ理由の
ために、εは、８ビットの処理において５に高められ
た。
【００２５】図５には、上述のアルゴリズムを使用する
補間器がブロック図にて示されている。輝度入力パイク
セルＹｉｎの値が第１の減算器５２１に供給されかつ第
１の走査線遅延回路５１１、第２の走査線遅延回路５１
２、第１のフィールド−走査線遅延回路５１３、第２の
フィールド−走査線遅延回路５１４および第３の走査線
遅延回路５１５を介して第４の走査線遅延回路５１６に
達する。第１の走査線遅延回路５１１の出力は、第１の
減算器５２１においてこの走査線遅延回路の入力から減
算される。第２の走査線遅延回路５１２の出力は、第２
の減算器５２２において、この走査線遅延回路の入力か
ら減算される。
補間器がブロック図にて示されている。輝度入力パイク
セルＹｉｎの値が第１の減算器５２１に供給されかつ第
１の走査線遅延回路５１１、第２の走査線遅延回路５１
２、第１のフィールド−走査線遅延回路５１３、第２の
フィールド−走査線遅延回路５１４および第３の走査線
遅延回路５１５を介して第４の走査線遅延回路５１６に
達する。第１の走査線遅延回路５１１の出力は、第１の
減算器５２１においてこの走査線遅延回路の入力から減
算される。第２の走査線遅延回路５１２の出力は、第２
の減算器５２２において、この走査線遅延回路の入力か
ら減算される。
【００２６】第３の走査線遅延回路５１５の出力は、第
３の減算器５２３においてこの走査線遅延回路の入力か
ら減算される。第４の走査線遅延回路５１６の出力は、
第４の減算器５２４においてこの走査線遅延回路の入力
から減算される。
３の減算器５２３においてこの走査線遅延回路の入力か
ら減算される。第４の走査線遅延回路５１６の出力は、
第４の減算器５２４においてこの走査線遅延回路の入力
から減算される。
【００２７】第１の減算器５２１の出力信号Δ2bは、直
接または第１のインバータ５３１を介して、第１のスイ
ッチ５４１および第１のリミッタ５５１（出力信号
Δ 2b）を通ってαおよびβを計算するための算術回路５
７に達する。第２の減算器５２２の出力信号Δ1bは、直
接または第２のインバータ５３２を介して、第２のスイ
ッチ５４２および第２のリミッタ５５２（出力信号
Δ 1b）を通って算術回路５７に達する。第３の減算器５
２３の出力信号Δ2aは、直接または第３のインバータ５
３３を介して、第３のスイッチ５４３および第３のリミ
ッタ５５３（出力信号Δ 2a）を通って算術回路５７に達
する。第４の減算器５２４の出力信号Δ1aは、直接また
は第４のインバータ５３４を介して、第４のスイッチ５
４４および第４のリミッタ５５４（出力信号Δ 2b）を通
って算術回路５７に達する。
接または第１のインバータ５３１を介して、第１のスイ
ッチ５４１および第１のリミッタ５５１（出力信号
Δ 2b）を通ってαおよびβを計算するための算術回路５
７に達する。第２の減算器５２２の出力信号Δ1bは、直
接または第２のインバータ５３２を介して、第２のスイ
ッチ５４２および第２のリミッタ５５２（出力信号
Δ 1b）を通って算術回路５７に達する。第３の減算器５
２３の出力信号Δ2aは、直接または第３のインバータ５
３３を介して、第３のスイッチ５４３および第３のリミ
ッタ５５３（出力信号Δ 2a）を通って算術回路５７に達
する。第４の減算器５２４の出力信号Δ1aは、直接また
は第４のインバータ５３４を介して、第４のスイッチ５
４４および第４のリミッタ５５４（出力信号Δ 2b）を通
って算術回路５７に達する。
【００２８】第１のフィールド−走査線遅延回路５１３
の出力側において、現走査線（ｙ＝ｎ，Ｌｃ）のパイク
セル値が取り出されかつ出力側５０２に供給される。こ
れらのパイクセルは、第５の走査線遅延回路５８１、第
５の減算器５９４、第１の乗算器５９５および第１の加
算器５９６を通って出力側５０１に達し、そこで補間さ
れた走査線Ｌｉのパイクセル値が現れる。
の出力側において、現走査線（ｙ＝ｎ，Ｌｃ）のパイク
セル値が取り出されかつ出力側５０２に供給される。こ
れらのパイクセルは、第５の走査線遅延回路５８１、第
５の減算器５９４、第１の乗算器５９５および第１の加
算器５９６を通って出力側５０１に達し、そこで補間さ
れた走査線Ｌｉのパイクセル値が現れる。
【００２９】第５の走査線遅延回路の出力は、第６の減
算器５９２においてこの走査線遅延回路の入力から減算
される。この減算器の出力は、現フィールドの勾配Δ3
を表しかつ算術回路５７および４つのスイッチを同時に
制御するスイッチ制御部５６にも供給される。
算器５９２においてこの走査線遅延回路の入力から減算
される。この減算器の出力は、現フィールドの勾配Δ3
を表しかつ算術回路５７および４つのスイッチを同時に
制御するスイッチ制御部５６にも供給される。
【００３０】算術回路５７において、重み付け係数αお
よびβは、動き指示係数σを使用してまたは使用せず
に、上述の入力信号から計算される。
よびβは、動き指示係数σを使用してまたは使用せず
に、上述の入力信号から計算される。
【００３１】Ｙ＊を計算するために、式（ａ＊Ａ＋ｂ＊
Ｂ）／（ａ＋ｂ）を次のように変形することができる： ＝（ａ＊Ａ＋ｂ＊Ｂ＋ａ＊Ｂ−ａ＊Ｂ）／（ａ＋ｂ） ＝（ａ（Ａ−Ｂ）＋（ａ＋ｂ）Ｂ）／（ａ＋ｂ） ＝（ａ／（ａ＋ｂ）＊（Ａ−Ｂ）＋Ｂ。
Ｂ）／（ａ＋ｂ）を次のように変形することができる： ＝（ａ＊Ａ＋ｂ＊Ｂ＋ａ＊Ｂ−ａ＊Ｂ）／（ａ＋ｂ） ＝（ａ（Ａ−Ｂ）＋（ａ＋ｂ）Ｂ）／（ａ＋ｂ） ＝（ａ／（ａ＋ｂ）＊（Ａ−Ｂ）＋Ｂ。
【００３２】後者の式は有利には、補間されたパイクセ
ル値１１を計算するために使用することができる。算術
回路５７のαおよびβ出力は、第２の加算器５９１にお
いて加算される。加算器の出力は、逆数値回路５８２を
通りかつ第２の乗算器５９３において値αと乗算され
る。この乗算器の出力は、第１の乗算器５９５に対する
第２の入力となる。第５の走査線遅延回路５８１の入力
は、第５の減算器５９４においてこの走査線遅延回路の
出力から減算されかつ第１の加算器５９６において第１
の乗算器５９５の出力に加算される。
ル値１１を計算するために使用することができる。算術
回路５７のαおよびβ出力は、第２の加算器５９１にお
いて加算される。加算器の出力は、逆数値回路５８２を
通りかつ第２の乗算器５９３において値αと乗算され
る。この乗算器の出力は、第１の乗算器５９５に対する
第２の入力となる。第５の走査線遅延回路５８１の入力
は、第５の減算器５９４においてこの走査線遅延回路の
出力から減算されかつ第１の加算器５９６において第１
の乗算器５９５の出力に加算される。
【００３３】２つの直接垂直方向において隣接するパイ
クセルより多くのパイクセルを、本発明の補間のために
使用することもできる。
クセルより多くのパイクセルを、本発明の補間のために
使用することもできる。
【００３４】本発明は、ＴＶおよびビデオカセットレコ
ーダに使用することができかつクロミナンス信号にも使
用することができる。
ーダに使用することができかつクロミナンス信号にも使
用することができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の補間の結果は、シャープネスの
強調および飛び越しフリッカ低減が、精細なディテール
のズームを含む画像シーケンスにおいて非常に顕著であ
ることを示している。‘Philips test chart’のような
テストチャートにおいて、飛び越しフリッカは完全に取
り除くことができる。
強調および飛び越しフリッカ低減が、精細なディテール
のズームを含む画像シーケンスにおいて非常に顕著であ
ることを示している。‘Philips test chart’のような
テストチャートにおいて、飛び越しフリッカは完全に取
り除くことができる。
【００３６】提案された適応形垂直方向補間は、ヨーロ
ッパ特許公開第９２４００７６２号公報に記載のＤＩＡ
Ｇ３Ｘアルゴリズムに比べて著しく改良された画像シャ
ープネスおよびフリッカ低減を生じる。提案されたアル
ゴリズムによれば、ハードウェアの複雑さと、垂直方向
の分解能と、垂直方向のシャープネスと、依然として残
るアーチファクトとの間に非常に巧妙な妥協的解決が実
現される。画像品質は、アップコンバージョンアルゴリ
ズムによって生ずる新しいアーチファクトによって低下
することはない。
ッパ特許公開第９２４００７６２号公報に記載のＤＩＡ
Ｇ３Ｘアルゴリズムに比べて著しく改良された画像シャ
ープネスおよびフリッカ低減を生じる。提案されたアル
ゴリズムによれば、ハードウェアの複雑さと、垂直方向
の分解能と、垂直方向のシャープネスと、依然として残
るアーチファクトとの間に非常に巧妙な妥協的解決が実
現される。画像品質は、アップコンバージョンアルゴリ
ズムによって生ずる新しいアーチファクトによって低下
することはない。
【図１】本発明の補間の原理を説明する略図である。
【図２】垂直方向の変化を説明する線図である。
【図３】精細な垂直方向のディテールを示す線図であ
る。
る。
【図４】最も精細な垂直方向のディテールを示す線図で
ある。
ある。
【図５】本発明の補間器のブロック回路図である。
１２ 補間すべきパイクセル値、 １１，１３ 垂直方
向において隣接するパイクセル値、 α，β 重み付け
係数
向において隣接するパイクセル値、 α，β 重み付け
係数
Claims (8)
- 【請求項１】 補間すべき現走査線（ｙ，ｎ，Ｌｉ）の
パイクセル値（１２）を、現フィールド（Ｆｍ）の隣接
する走査線（ｎ−１，ｎ＋１）の垂直方向において隣接
するパイクセルのそれぞれの値から計算する、適応形補
間方法において、 前記隣接するパイクセル（１１，１３）の値を、補間す
べき前記走査線（ｙ，ｎ，Ｌｉ）の前記パイクセル値
（１２）を計算するために１つまたは２つの時間的に隣
接するフィールド（Ｆｍ−１，Ｆｍ＋１）のそれぞれの
位置のパイクセル値の１つまたは複数の勾配（Δ1，
Δ2）に従って適応重み付ける（α，β）ことを特徴と
する適応形補間方法。 - 【請求項２】 補間すべきパイクセルに対して２つの垂
直方向において隣接するパイクセル（１１，１３）から
成るパイクセル対を、補間すべき前記パイクセル値（１
２）の計算のために使用し、前記パイクセル対のパイク
セル（１１，１３）のそれぞれの重み付け係数（α，
β）は、時間的に隣接するフィールド（Ｆｍ−１，Ｆｍ
＋１）のそれぞれの現パイクセルとこのフィールド（Ｆ
ｍ−１，Ｆｍ＋１）のそれぞれの垂直方向において隣接
するパイクセルとの間のそれぞれの勾配（Δ1a，Δ1b，
Δ2a，Δ2b）に相応している請求項１記載の適応形補間
方法。 - 【請求項３】 小さな数（ε）、例えば１つのＬＢＳ
を、前記重み付け係数（α，β）に加算する請求項１ま
たは２記載の適応形補間方法。 - 【請求項４】 前記勾配（Δ1a，Δ1b，Δ2a，Δ2b）
を、現フィールド（Ｆｍ）の現パイクセル（１２）と垂
直方向において隣接するパイクセル（１１，１３）との
間のこのフィールドの勾配（Δ３）の制御に基づいて補
正する請求項１から３までのいずれか１項記載の適応形
補間方法。 - 【請求項５】 前記重み付け係数（α，β）は、前記補
正された勾配（Δ 1a，Δ 1b，Δ 2a，Δ 2b）の絶対値を含
んでいる請求項４記載の適応形補間方法。 - 【請求項６】 前記重み付け係数（α，β）を、２つの
時間的に隣接するフィールド（Ｆｍ−１，Ｆｍ＋１）の
同一の空間的な位置のそれぞれの勾配差の絶対値（｜Δ
1a−Δ1b｜，｜Δ2a−Δ2b｜）に従って変形する請求項
１から５までのいずれか１項記載の適応形補間方法。 - 【請求項７】 現フィールド（Ｆｍ）の前記勾配（Δ
３）の制御に基づいて入力パイクセルのそれぞれ遅延さ
れた値から前記補正された勾配（Δ 1a，Δ 1b，Δ 2a，Δ
2b）を計算するための第１手段（５１１−５１６，５２
１−５２４，５３１−５３４，５４１−５４４，５５１
−５５４，５６）と、それぞれ遅延された入力パイクセ
ル値からこの勾配を計算するための第２手段（５８１，
５９２）と、前記補正された勾配（Δ 1a，Δ 1b，Δ 2a，
Δ 2b）から現フィールド（Ｆｍ）の前記勾配（Δ３）の
制御に基づいて前記重み付け係数（α，β）を計算する
ための算術回路（５７）と、前記重み付け係数（α，
β）の制御に基づいてそれぞれ遅延された入力パイクセ
ル値から現走査線（ｎ，Ｌｉ）に対する前記パイクセル
値（１２）を計算するための第３手段（５８２，５９
１，５９３−５９６）とを有していることを特徴とする
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法を実施す
る装置。 - 【請求項８】 前記重み付け係数（α，β）は、２つの
時間的に隣接するフィールド（Ｆｍ−１，Ｆｍ＋１）の
同一の空間位置のそれぞれの勾配の勾配差の絶対値（｜
Δ1a−Δ1b｜，｜Δ2a−Δ2b｜）に従って前記算術回路
（５７）において計算される請求項７記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92401745 | 1992-06-22 | ||
| DE92401745.2 | 1992-06-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0698298A true JPH0698298A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=8211676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5150218A Pending JPH0698298A (ja) | 1992-06-22 | 1993-06-22 | 適応形補間方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5444493A (ja) |
| JP (1) | JPH0698298A (ja) |
| CN (1) | CN1036236C (ja) |
| DE (1) | DE69318216T2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1048138C (zh) * | 1994-01-12 | 2000-01-05 | 汤姆森消费电子有限公司 | 用于电视接收机的多方式内插滤波器 |
| KR960028124A (ko) * | 1994-12-30 | 1996-07-22 | 이몬 제이. 월 | 필름 소스에 의해 생성된 비디오 필드 식별 방법 및 장치 |
| JP3500751B2 (ja) * | 1995-01-20 | 2004-02-23 | ソニー株式会社 | 画像信号処理装置及び撮像装置 |
| JPH08317336A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-11-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 補間画像データ生成装置および方法 |
| US5661525A (en) * | 1995-03-27 | 1997-08-26 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for converting an interlaced video frame sequence into a progressively-scanned sequence |
| US5850207A (en) * | 1995-11-22 | 1998-12-15 | Cirrus Logic, Inc. | Method and apparatus for minimizing effects of slope overload condition when using differential pulse code modulation scheme |
| JP3111028B2 (ja) * | 1996-03-14 | 2000-11-20 | 松下電器産業株式会社 | 画像信号処理装置及び画像信号処理方法 |
| US5793435A (en) * | 1996-06-25 | 1998-08-11 | Tektronix, Inc. | Deinterlacing of video using a variable coefficient spatio-temporal filter |
| US7215376B2 (en) * | 1997-10-06 | 2007-05-08 | Silicon Image, Inc. | Digital video system and methods for providing same |
| US5991464A (en) * | 1998-04-03 | 1999-11-23 | Odyssey Technologies | Method and system for adaptive video image resolution enhancement |
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| US6489998B1 (en) | 1998-08-11 | 2002-12-03 | Dvdo, Inc. | Method and apparatus for deinterlacing digital video images |
| US6515706B1 (en) * | 1998-09-15 | 2003-02-04 | Dvdo, Inc. | Method and apparatus for detecting and smoothing diagonal features video images |
| US20070211167A1 (en) * | 1998-10-05 | 2007-09-13 | Adams Dale R | Digital video system and methods for providing same |
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| WO2001080559A2 (en) | 2000-04-18 | 2001-10-25 | Silicon Image | Method, system and apparatus for identifying the source type and quality level of a video sequence |
| KR20040050577A (ko) * | 2002-12-10 | 2004-06-16 | 삼성전자주식회사 | 디인터레이싱 장치 및 방법 |
| EP1517554A4 (en) * | 2003-03-13 | 2010-06-16 | Panasonic Corp | DATA PROCESSING DEVICE |
| DE10318620A1 (de) * | 2003-04-24 | 2004-11-25 | Micronas Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Abstandes zwischen einer ersten und zweiten Signalfolge |
| KR100568105B1 (ko) * | 2003-10-02 | 2006-04-05 | 삼성전자주식회사 | 에지 기반의 영상 적응형 디인터레이싱 방법 |
| GB0500805D0 (en) * | 2005-01-14 | 2005-02-23 | Snell & Wilcox Ltd | Image processing |
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| US4723163A (en) * | 1985-12-26 | 1988-02-02 | North American Philips Consumer Electronics Corp. | Adaptive line interpolation for progressive scan displays |
| FR2623040B1 (fr) * | 1987-11-09 | 1990-02-09 | France Etat | Procede et dispositif de traitement de signaux d'image a balayage de trame entrelace |
| US4941045A (en) * | 1988-10-11 | 1990-07-10 | Scientific-Atlanta, Inc. | Method and apparatus for improving vertical definition of a television signal by scan conversion |
| US5027201A (en) * | 1989-12-21 | 1991-06-25 | Rca Licensing Corporation | Motion detection apparatus as for an interlace to non-interlace scan converter |
| US5081532A (en) * | 1990-08-30 | 1992-01-14 | Zenith Electronics Corporation | Adaptive progressive scan converter |
| JP3271143B2 (ja) * | 1990-10-22 | 2002-04-02 | ソニー株式会社 | 映像信号処理回路 |
| US5175619A (en) * | 1990-11-26 | 1992-12-29 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Progressive scan television system using luminance low frequencies from previous field |
-
1993
- 1993-06-15 DE DE69318216T patent/DE69318216T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-22 CN CN93107447A patent/CN1036236C/zh not_active Expired - Fee Related
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- 1993-06-22 US US08/081,414 patent/US5444493A/en not_active Expired - Lifetime
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