JPH0740734B2 - 画像信号変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はテレビジョン信号等の画像信号の変換装置に関
するものである。

［従来の技術］ 現在のNTSC方式のテレビジョン信号は、１フィールド毎
即ち1/60秒毎に走査線262.5本のフィールド信号をイン
ターレース走査し、２フィールドで走査線525本の１フ
レーム信号が形成されるが、例えば現行のテレビジョン
信号の走査線を２倍にし、このようなテレビジョン信号
を高精細度モニタ等に表示するための高精細度化信号変
換回路が知られている。

第１図は従来の高精細度化信号変換処理回路の基本的な
構成を示す。

第１図に示すように、入力端子１に供給されたテレビジ
ョン信号（アナログ信号）１はローパスフィルタ２で高
域がカットされ、A/D変換器３によりディジタル信号に
変換され、第１時間軸圧縮回路５に入力されると共に、
フィールドメモリ４に入力される。フィールドメモリ４
からの信号は第２時間軸圧縮回路６に入力される。

フィールドメモリ４の出力は前フィールドの信号であ
り、2:1インターレース操作方式の場合には、現フィー
ルドの走査線の中間をトレースする。このようなA/D変
換器３からの現フィールド信号およびフィールドメモリ
４からの前フィールド信号の時間軸をそれぞれ時間軸圧
縮回路5,6により1/2に圧縮し、ついで切換スイッチ７を
介して時間軸圧縮後の走査線周期毎に当該スイッチ７を
切換て両回路5,6からの信号をとり出すことにより、走
査線が２倍化された信号を前述したA/D変換器３のサン
プリング周波数の２倍で動作するD/A変換器８に入力
し、更にこのD/A変換器８からのアナログ変換された信
号を、前述のローパスフィルタ２の２倍のカットオフ周
波数をもつローパスフィルタ９を通過させることによ
り、走査線が２倍化された高精細度のアナログテレビジ
ョン信号を出力端子10に得る。

かかる基本構成を複合カラーテレビジョン方式に応用し
たものが第２図に示す基本ブロック図である。

第２図において入力端子11に入力される場合カラーテレ
ビジョン信号は、Y/C分離回路12により輝度信号Ｙと色
信号Ｃとに分離される。色信号Ｃは色復調回路13により
２つの色差、例えばI,Q信号に復調される。輝度信号Ｙ
は、第１図に示した構成の信号変換処理回路14により高
精細化（走査線２倍化）処理を行う。

色差信号I,Qも前述の輝度信号Ｙと同様の処理を信号変
換処理回路15にて行い、ついで、回路14からの高精細度
化処理後の輝度信号と共に入力されたマトリックス回路
16にて３原色のR,G,B信号に変換され、高精細カラーモ
ニタ17に表示される。

かかる走査線２倍化変換処理方式では、第３図に示すよ
うに現フィールド（即ちｉ）の互いに隣接する２つの走
査線A,B間の補間位置Ｘに前フィールド（即ちｉ−１）
の対応する位置Ｘ′の信号をそのまま補間信号として用
いる。それに対し例えば第３図に示す如く、今補間しよ
うとしている画像位置Ｘの上下の走査線ＡおよびＢの平
均値をもつ信号を、位置Ｘの補間信号として用いること
もできる。

このように、前フィールドの走査線信号または現フィー
ルドの走査線信号を選択して補間信号として用いる方式
が各種提案されている。これらの提案の基本的な考え方
は、静止したような動きの少ない画像においては前フィ
ールドの信号を補間信号として用い、動きが大きい画像
では、現フィールド内の操作信号より補間信号を形成す
るということにある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、以上のような従来技術においては、表示
画面があまり動きのない情報に基づく場合には、高精細
且つ高品質の画像が得られるが、表示画面が動きの大き
い情報に基づく場合では、かならずしも満足な画質をも
った画像が得られないという欠点があった。

［問題点を解決するための手段］ 従って本発明は、動きのある被写体によって生じる再生
画像の劣化を防止することを目的とし、そのために、第
１のフィールド内の信号から補間信号を形成する第１の
補間手段、第１のフィールドの前又は後のフィールドの
信号から補間信号を形成する第２の補間手段、前のフィ
ールドの信号及び後のフィールドの信号の組み合わせに
より補間信号を形成する第３の補間手段、画像の動きに
応じて第１、第２、第３の補間手段の出力に重みをつけ
て組み合わせて補間信号を形成する制御手段を具える。

［実施例］ 以下、具体的に実施例図面にそって本発明の詳細な説明
を行う。

第４図は本発明にかかる画像信号変換装置の一実施例を
示す。第４図において従来例と同一個所は同一番号にて
示す。

第４図に示すようにアナログ信号は入力端子１よりロー
パスフィルタ２を介してA/D変換器３に入力され、A/D変
換される。A/D変換器３からの信号は、26H（水平期間）
遅延（Delay）回路18に入力され、この遅延回路18から
更に1H遅延回路19に入力され、この遅延回路19から262H
遅延回路20に入力される。

したがって、A/D変換器３および各遅延回路18,19,20か
らは第５図（イ）に示すように、後フィールドの画像情
報を示す走査線信号X32（A/D変換器３からの直接出
力）,262H遅延された現フィールドの走査線信号X23（遅
延回路18の出力），さらにこの信号より1H遅延された現
フィールドの走査線信号X21,および、この信号X21より2
62H遅延された前フィールドの走査線信号X12,が得られ
る。

262H遅延回路18の出力および1H遅延回路19の出力は加算
器21に入力され、この加算器21から1/2係数回路22に入
力され、そこから（X21＋X23）/2の信号が出力される。

A/D変換器３の出力と262H遅延回路20の出力とは加算器2
3に入力され、この加算器23から1/2係数回路24に入力さ
れ、そこから（X12＋X32）/2の信号が出力される。

1/2係数回路22の出力信号（X21＋X23）/2は、減算器25
および加算器26に入力され、そして1/2係数回路24の出
力信号（X12＋X32）/2は同様に減算器27および加算器28
の一方の入力端に入力される。

そして両減算器25,27の他方の入力端には、262H遅延回
路20の出力信号X12が入力され、両減算器25,27の出力は
係数回路29および30を介して加算器26および28に各々入
力される。加算器26および28の出力は後述するような被
写体の動き検出により切換えられるスイッチ手段31の入
力端に接続されている。

一方、前述のA/D変換器３の出力信号X32と、262H遅延回
路20の出力X12とは減算回路32に入力され、この回路32
によって、第５図（イ）に示す如く信号X12と、これか
ら１フレーム遅延された信号X32との差を求め、その差
を示す信号を動き検出回路33に入力する。動き検出回路
33においては、入力信号値に基づいて連続する２フレー
ム間の被写体の動きを検出して、その検出結果に基づく
制御信号を出力する。

動き検出回路33からの制御信号は、前述の切換スイッチ
31を、被写体の動きが小さい場合は加算器28の出力側
に、動きが大きな場合は加算器26の出力側に切換えると
同時に、被写体の動きに応じて係数回路29および30の係
数を後述のように制御する。

動き検出回路33における被写体の動きの検出は、両入力
信号値の等差に基づいて基本的に行われる。

動き検出回路33によって、２つの係数回路29および30と
スイッチ31とは次のように制御される。

ｉ） 画像（被写体）の動きがほとんどない場合切換ス
イッチ31は加算器28側に切換えられ、その時の係数回路
30の係数はほとんど０になるように制御され、その結果
スイッチ31は信号（X32＋X12）/2を出力する。

ii） 画像の動きが「ほとんどない場合」から「中程度
の場合」に近づいた場合 係数回路30の係数は０より１に近づくように制御され、
スイッチ31は、（X32＋X12）/2とX12との間の値の信号
を出力する。

iii） 画像の動きが「中程度の場合」になった場合 係数回路30の係数は１となるように制御され、スイッチ
31はX12を出力する。

iv） 画像の動きがiii）の状態から更に大きくなって
いった場合、 スイッチ31は加算器26側に切換えられ、そのときの係数
回路29の係数は１よりだんだん０に近づく如く制御さ
れ、スイッチ31はX12とX21＋X23/2との中間の値を出力
する。

ｖ） 画像の動きが大になった場合、 係数回路29の係数は０となるように制御され、スイッチ
31は（X21＋X23）/2を出力する。

画像の動きに関して、以上をまとめてみると、まず動き
の大きい場合は、現フィールド内の信号を用いて補間信
号を得、 動きが中間の場合は、前フィールドのみからの信号を用
いて補間信号を得、 更に、動きの小さい場合は、前フィールドのみならずよ
り空間的に相関のある後フィールドの信号を共に用いて
補間信号を得るものである。

この様子を第５図（ロ）に示す。

時間圧縮回路５および６は従来と同一の回路であって、
かかるスイッチ31からの出力と262H遅延回路20からの出
力とをそれぞれ入力し、そして、1/2時間圧縮してスイ
ッチ７に供給する。スイッチ７の切換出力はD/A変換器
８を介してローパスフィルタ９に入力され、そこから出
力端子10に走査線が２倍化された高精細度信号として供
給される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、被写体の動きの
大小に対応させて最適補間信号を得ることができ、解像
度の低い画像信号に対しても画質の改善された高精細信
号に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高精細度化変換処理回路の基本的構成を
示す図、 第２図は同回路を複合カラーテレビジョン方式に応用し
た例を示す図、 第３図は同回路によるフィールド内の走査線補間態様を
示す図、 第４図は本発明にかかる画像信号変換装置の一実施例を
示す図、 第５図（イ）は同装置によるフィールド内の走査線の補
間態様を示す図、 第５図（ロ）はフィールド間の被写体の動きと補間信号
との関係を示す図である。 18,20……262H遅延回路、 19……1H遅延回路、 21,23,26,27……加算回路、 25,32……減算回路、 22,24……1/2係数回路、 29,30……係数回路、 31……スイッチ、 33……動き検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のフィールド内の信号から補間信号を
   形成する第１の補間手段、 前記第１のフィールドの前又は後のフィールドの信号か
   ら補間信号を形成する第２の補間手段、 前記前のフィールドの信号及び後のフィールドの信号の
   組み合わせにより補間信号を形成する第３の補間手段、 画像の動きに応じて第１、第２、第３の補間手段の出力
   に重みをつけて組み合わせて補間信号を形成する制御手
   段を有する画像信号変換装置。