JPH1023374A - 画像信号の方式変換装置およびフィールド数変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロスハッチのような垂直方向の帯域が広い
信号をフィールド数変換した場合の上下の揺らぎを防止
する。 【解決手段】 動きベクトル検出回路36は少なくとも２
つのフィールドから動きの大きさおよび方向を表わす動
きベクトルを検出する。動き補正回路28,29はライン数
変換されたフィールドを動きベクトルに基づいて動き補
正する。信頼度判定回路40は求めた動きベクトルが正し
いか否かを判定し、正しくないと判定した場合に動きベ
クトルを「0」 ベクトルとして動き内挿係数制御回路42に
供給する。動き内挿係数制御回路42は動きベクトルが
「0」 以外の場合にフィールド内挿比をたとえば50% 固定
値として動き内挿回路32に設定する。動き内挿回路32は
設定されたフィールド内挿比にて動き補正フィールドを
加重加算して内挿フィールドを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号の方式変
換装置およびフィールド数変換方法に係り、特に異なる
テレビジョン方式間にてフィールド数変換などの方式変
換を行なうテレビジョン方式変換装置に用いて好適な画
像信号の方式変換装置およびフィールド数変換方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビジョン信号のライン数変換
およびフィールド数変換などの方式変換を行なう装置あ
るいは方法としては、テレビジョン学会誌、第45巻、第
12号、第1534頁〜第1543頁、または1989年開催のテレビ
ジョン学会全国大会予稿集20-5、あるいは特開平01-309
597 号公報または特開平03-280681 号公報などに提案さ
れているものがあった。

【０００３】テレビジョン方式変換では、たとえば、PA
L 方式からNTSC方式に方式変換する場合、625 ライン50
フィールドの信号から525 ライン60フィールドの信号に
それぞれライン数変換およびフィールド数変換が必要と
なる。たとえば、特開平01-309597号公報に記載のテレ
ビジョン標準方式変換装置では、フレーム間差またはフ
ィールド間差からそれぞれの画像に動きがあるか否かを
検出する動き検出回路と、同一フィールド内の隣接した
ラインにてライン内挿してライン数変換するフィールド
内ライン内挿回路と、フィールド間の隣接したラインに
てライン内挿してライン数変換するフィールド間ライン
内挿回路と、動き検出回路の検出結果に応じてフィール
ド内ライン内挿回路またはフィールド間ライン内挿回路
からのライン数変換出力を選択する選択回路とを含み、
画像に動きがある場合にフィールド内ライン数内挿出力
を得て、静止画像の場合にフィールド間ライン内挿出力
を得る。さらに、この方式変換装置では、それぞれのフ
ィールドから動きの大きさおよび方向を表わす動きベク
トルを検出する動きベクトル検出回路と、検出した動き
ベクトルに基づいてそれぞれライン内挿したフィールド
を内挿フィールドに動き補正する動き補正回路と、動き
補正したフィールドをフィールドの入出力関係から定ま
るフィールド内挿比にて加重加算して内挿フィールドを
得る動き補正回路とを含むものであった。

【０００４】以上の構成により、フィールド間ライン内
挿とフィールド内ライン内挿を画像の動き検出により適
応的に切り替えて、画像の不連続ひずみを防止し、動き
ベクトルを用いたフィールド内挿により、動画像そのも
のを捕らえて補正することにより、解像度の劣化が少な
く、またエッジ部などが二重になる現象、いわゆるジャ
ーキネスなどを防止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、動き検出により動画時には常にフィ
ールド内ライン内挿が選択されるために、解像度が劣化
する。さらに、フィールド内ライン内挿を行なうと、イ
ンタレースされたテレビジョン信号では、奇数フィール
ドと偶数フィールドの繰り返しにより内挿出力に誤差が
発生し、この信号を用いて動き内挿（フィールド内挿）
を行なうと、奇数フィールドと偶数フィールドの加重加
算の比率が周期的に変化するため、特にクロスハッチ信
号のような垂直方向の帯域が広い信号の場合、出力レベ
ルがわずかに変動して、上下に揺らぐように見えるとい
う問題があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決して、垂直方向の
解像度の高い画像を方式変換する場合に上下の揺らぎを
防止することができる画像信号の方式変換装置および動
き内挿方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による画像信号の
方式変換装置は、上記課題を解決するために、所定の方
式の画像信号を少なくともフィールド数変換して異なる
方式の画像信号に変換する画像信号の方式変換装置にお
いて、少なくとも２フィールドの画像信号間にて画像の
動きの大きさおよび方向を表わす動きベクトルを検出す
る動きベクトル検出手段と、動きベクトル検出手段にて
求めた動きベクトルに基づいてそれぞれのフィールドを
内挿フィールドに動き補正する動き補正手段と、動き補
正手段にて動き補正したフィールドを加重加算して内挿
フィールドを求める動き内挿手段とを含み、さらに、動
き内挿手段にて加重加算する際の内挿係数をそれぞれの
フィールドの位相関係および前記動きベクトル検出手段
にて求めた動きベクトルに基づいて制御する内挿係数制
御手段とを含むことを特徴とする。

【０００８】この場合、本発明による方式変換装置は、
それぞれのフィールドのライン数を同一フィールド内の
ラインにて内挿してライン数変換するフィールド内ライ
ン内挿手段と、それぞれのライン数を異なるフィールド
間のラインにて内挿してライン数変換するフィールド間
ライン内挿手段と、画像信号に動きがあるか否かを検出
する動き検出手段と、動き検出手段の検出結果に基づい
て、動きがあるフィールドに対してはフィールド内ライ
ン内挿手段からのライン数変換したフィールドを選択
し、静止した画像に対してはフィールド間ライン内挿手
段からのライン数変換したフィールドを選択して動き補
正手段に出力するライン内挿切替手段とを含み、ライン
内挿切替手段からのライン内挿されたそれぞれのフィー
ルドからフィールド数変換するとよい。

【０００９】また、本発明による方式変換装置は、動き
ベクトル検出手段にて求めた動きベクトルの信頼度を判
定する信頼度判定手段を含み、内挿係数制御手段は、信
頼度判定手段にて動きベクトルの信頼度が所定の値を越
える場合に内挿係数を一定値とし、動きベクトルの信頼
度が所定の値以下の場合にフィールドの位相関係により
定まる内挿係数を用いると有利である。

【００１０】さらに、本発明による方式変換装置におい
て、信頼度判定手段は、動きベクトル検出手段にて求め
た動きベクトルの信頼度が所定の値以下の場合に、その
動きベクトルを「0」 ベクトルとして動き補正手段および
内挿係数制御手段に送り、内挿係数制御手段は、動きベ
クトルが「0」 ベクトルの場合に動き内挿手段に送る内挿
係数を位相関係により定まる係数として、動きベクトル
が「0」 ベクトル以外の場合に内挿係数を一定値としても
よい。

【００１１】また、本発明による方式変換装置におい
て、内挿係数制御手段は、動きベクトルを垂直方向と水
平方向とに分けて受け、水平方向の動きベクトルの絶対
値が所定の値以上の場合に内挿係数を一定値とし、動き
ベクトルの水平方向の絶対値が所定の値を下回る場合に
位相関係により定まる係数を用いるようにしてもよい。

【００１２】さらに、本発明による方式変換装置におい
て、内挿係数制御手段は、動きベクトルを垂直方向と水
平方向とに分けて受け、水平方向の絶対値が所定の値以
上、かつ垂直方向の絶対値が所定の値以下の場合に内挿
係数を一定値とし、それ以外の場合に位相関係に応じて
内挿係数を決定すると有利である。

【００１３】一方、本発明によるフィールド数変換方法
は、画像信号をフィールド数変換する際に、それぞれの
フィールド毎に画像の動きの大きさおよび方向を表わす
動きベクトルを求めて、その動きベクトルに基づいて動
き内挿して画像信号をフィールド数変換する画像信号の
フィールド数変換方法において、少なくとも２フィール
ドの画像信号間にて画像の動きの大きさおよび方向を表
わす動きベクトルを検出する第１の工程と、第１の工程
にて求めた動きベクトルに基づいてそれぞれのフィール
ドを内挿フィールドに動き補正する第２の工程と、第２
の工程にて動き補正したフィールドを所定の内挿係数比
にて加重加算して内挿フィールドを求める第３の工程と
を含み、第３の工程にて加重加算する際の内挿係数は、
それぞれのフィールドの入出力の位相関係および前記第
１の工程にて求めた動きベクトルに基づいて決定される
ことを特徴とする。

【００１４】この場合、本発明によるフィールド数変換
方法は、内挿係数を決定する際に、第１の工程にて求め
た動きベクトルの信頼度を判定する工程を含み、第３の
工程は、動きベクトルの信頼度が所定の値を越える場合
に内挿係数を一定値とし、動きベクトルの信頼度が所定
の値以下の場合にフィールドの位相関係により定まる内
挿係数を用いると有利である。

【００１５】また、本発明によるフィールド数変換方法
は、動きベクトルの信頼度が所定の値以下の場合に、そ
の動きベクトルを「0」 ベクトルとして第２の工程にて動
き補正する工程と、動きベクトルが「0」 ベクトルの場合
に第３の工程にて内挿係数を位相関係により定まる係数
とし、動きベクトルが「0」 ベクトル以外の場合に内挿係
数を一定値とする工程とを含むとよい。

【００１６】さらに、本発明によるフィールド数変換方
法は、動きベクトルを垂直方向と水平方向とに分け、水
平方向の動きベクトルの絶対値が所定の値以上の場合に
第３の工程の内挿係数を一定値とし、動きベクトルの水
平方向の絶対値が所定の値を下回る場合に位相関係によ
り定まる係数を前記第３の工程にて用いるとよい。

【００１７】また、本発明によるフィールド数変換方法
は、動きベクトルを垂直方向と水平方向とに分け、水平
方向の絶対値が所定の値以上、かつ垂直方向の絶対値が
所定の値以下の場合に第３の工程にて用いる内挿係数を
一定値とし、それ以外の場合に位相関係に応じて内挿係
数を決定するようにしてもよい。

【００１８】さらに、本発明によるフィールド数変換方
法は、それぞれのフィールドのライン数を同一フィール
ド内のラインにて内挿してライン数変換する工程と、そ
れぞれのライン数を異なるフィールド間のラインにて内
挿してライン数変換する工程と、画像信号に動きがある
か否かを検出する工程と、動き検出工程の検出結果に基
づいて、動きがあるフィールドに対してはフィールド内
ライン内挿工程からのライン数変換したフィールドを選
択し、静止した画像に対してはフィールド間ライン内挿
工程からのライン数変換したフィールドを選択する工程
とを含み、ライン内挿されたそれぞれのフィールドから
第１ないし第３の工程にてフィールド数変換するように
すると有利である。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明による画像信号の方
式変換装置およびフィールド数変換方法の一実施例を添
付図面を参照して説明する。図１には本発明によるフィ
ールド数変換方法が適用される方式変換装置の一実施例
が示されている。本実施例による方式変換装置は、たと
えば毎秒50フィールド、ライン数625 本のPAL 方式のテ
レビジョン信号を毎秒60フィールド、ライン数525 本の
NTSC方式のテレビジョン信号に方式変換するライン数変
換およびフィールド数変換装置である。具体的には、画
像に動きがあるか否かの動き検出に応じてフィールド内
ライン内挿またはフィールド間ライン内挿を施したそれ
ぞれのフィールドを動きベクトルに基づいて動き補正し
て、これらを加重加算して、所望のフィールド数のテレ
ビジョン信号を得る方式変換装置である。特に、本実施
例では、動き補正フィールドを加重加算する際のフィー
ルド内挿係数を決定する際に、動きベクトルの大きさに
応じて、入力フィールドと出力する内挿フィールドとの
位相関係により求まる内挿比を選択するか、または一定
の値の内挿比を選択してその係数を制御するフィールド
内挿係数制御回路を有する点が主な特徴点である。

【００２０】詳細には、本実施例による方式変換装置
は、図１に示すように第１〜第４のフィールドメモリ10
〜16と、第１および第２のフィールド内ライン内挿回路
18,20と、フィールド間ライン内挿回路22と、第１およ
び第２のライン内挿切替回路24,26 と、第１および第２
の動き補正回路28,30 と、動き内挿回路32と、動き検出
回路34と、動きベクトル検出回路36と、内挿係数発生回
路38と、信頼度判定回路40と、動き内挿係数制御回路42
とを含む。

【００２１】各部の詳細を説明すると、第１および第２
のフィールドメモリ10,12 は、それぞれ入力端子INから
順次供給される奇数フィールドと偶数フィールドをそれ
ぞれ蓄積して、ライン内挿回路18〜22に所定のタイミン
グにて供給する信号蓄積回路である。第１のフィールド
内ライン内挿回路18は、第１のフィールドメモリ10から
の、たとえば奇数フィールドの信号を受けて同一フィー
ルドのそれぞれ隣接するラインからライン内挿出力を得
て、ライン数変換を行なうライン内挿回路である。同様
に第２のフィールド内ライン内挿回路20は、第２のフィ
ールドメモリ12からの、たとえば偶数フィールドの信号
を受けてフィールド内ライン内挿するライン内挿回路で
ある。

【００２２】フィールド間ライン内挿回路22は、第１お
よび第２のフィールドメモリ10,12からの２つのフィー
ルド信号を受けて、それぞれのフィールド間にて隣接す
るラインからライン内挿出力を得て、ライン数変換を行
なうライン内挿回路である。たとえば、奇数フィールド
のライン数変換を行なう場合に、第１のフィールドメモ
リ10からの対象ラインに最も隣接するラインを第２のフ
ィールドメモリ12から読み出して、それらを所定のライ
ン内挿係数にて加算して内挿ライン出力を得る。

【００２３】第１のライン内挿切替回路24は、第１のフ
ィールド内ライン内挿回路18およびフィールド間ライン
内挿回路22からのライン内挿出力を受け、動き検出回路
34の動き検出結果に応じてライン内挿回路18,22 のいず
れか一方を選択するフィールド選択回路である。同様に
第２のライン内挿切替回路26は、第２のフィールド内ラ
イン内挿回路20およびフィールド間ライン内挿回路22か
らのライン内挿出力のいずれかを動き検出結果に応じて
選択するフィールド選択回路である。第１のライン内挿
切換回路24の出力は、動き内挿に用いる第２フィールド
の内の現フィールド信号であり、同様に、第２のライン
内挿切替回路26の出力は前フィールド信号である。

【００２４】本実施例の動き検出回路34は、入力端子IN
から順次供給される隣接するフィールドの差分値を求め
て、その絶対値が所定の閾値以上また以下になるか否か
を判定して、そのフィールドに動きがあるか否かを検出
する。この動き検出回路34に接続されたフィールドメモ
リ14は、動き検出信号をライン内挿出力と同じタイミン
グでライン内挿切替回路に順次供給する信号蓄積回路で
ある。動き検出回路34にて動きがあると判定されたフィ
ールドでは、第１または第２のフィールド内ライン内挿
回路18,20 からのライン内挿出力が選択され、動きのな
いフィールドではフィールド間ライン内挿回路22からの
ライン出力が選択される。つまり、静止画像に対して
は、フィールド内の信号の相関とフィールド間の相関で
はフィールド間の相関が大きいため、隣接するフィール
ド間での隣接するライン内挿にて良好な補正を行なえ
る。また、動き画像に対しては、フィールド間の相関は
小さく、フィールド内の隣接したラインからの内挿にて
良好な補正を行なえる。

【００２５】内挿係数発生回路38は、第１および第２の
フィールド内ライン内挿回路18,20およびフィールド間
ライン内挿回路22に、それぞれ所定のライン内挿係数を
供給する内挿係数制御回路である。

【００２６】一方、第１の動き補正回路28は、第１のラ
イン内挿切替回路24を介して供給される現フィールドの
信号をそのフィールドにて検出された動きベクトルに応
じて内挿フィールドに動き補正するフィールド変換回路
であり、たとえば、フィールドメモリにより構成され
て、動きのある部分の読み出しタイミングを動き量に応
じて変化させることにより、フィールド信号を動き補正
する。同様に、第２の動き補正回路30は、第２のライン
内挿切替回路26を介して供給される前フィールドの信号
をそのフィールドにて検出された動きベクトルに応じて
動き補正するフィールド変換回路であり、第１の動き補
正回路28と同様にフィールドメモリおよびそのタイミン
グ制御回路などにより構成されている。

【００２７】動きベクトル検出回路36は、少なくとも２
フィールド間の信号からそれぞれのフィールドでの動き
のある部位の動きの大きさおよび方向を表わす動きベク
トルを求めるベクトル検出回路であり、本実施例では、
たとえば特開昭60-158786 号公報などに記載された反復
勾配法などの動きベクトル検出回路が有利に適用され
る。反復勾配法は、被検出フィールドを所定のブロック
に分割して、それぞれのブロック毎に動きの大きさおよ
び方向を次式(1) 〜(4) にて演算を繰り返すことにより
検出する。動きベクトル検出ブロックサイズはたとえ
ば、８画素ｘ８ラインを基準とし、初期偏位ベクトルの
選択、反復勾配の演算ブロックサイズは、それより大き
い20画素ｘ16ライン（ただし、１画素おき、１ラインお
きとし10画素ｘ８ライン＝80画素）とする。

【００２８】

【数１】 Vx= ΣSGN ΔX DFD/Σ |ΔX| ・・・・・(1) Vy= ΣSGN ΔY DFD/Σ |ΔY| ・・・・・(2) ΔX=(A_n+1,m-A_n-1,m)/2 ・・・・・(3) ΔY=(A_n,m+1-A_n,m-1)/2 ・・・・・(4) ただし、Vxは動きベクトルＶの水平方向成分、Vyは動き
ベクトルＶの垂直方向成分、A_n,mはｎ画素、ｍラインの
座標の信号、ΔX は画像の水平方向の勾配、ΔY は画像
の垂直方向の勾配、DFD はフィールド間差分値を示す。
また、SGN は0を含むΔX,ΔY の符号を示す。

【００２９】動きベクトル検出回路36に接続されたフィ
ールドメモリ16は、第３のフィールドメモリ14と同様
に、前フィールド信号を蓄積する信号蓄積回路であり、
１フィールド遅延したフィールド信号を動きベクトル検
出回路36にそれぞれ供給する。動きベクトル検出回路36
にて検出された動きベクトルは、信頼度判定回路40にて
その信頼度が判定されて動き補正回路28,30 および動き
内挿係数制御回路42に供給される。

【００３０】本実施例の信頼度判定回路40は、たとえ
ば、動きベクトル検出回路34で求めた動きベクトルにて
動き補正した２つの信号の差分の値を求めることによ
り、動きベクトルが正しいか否かを判定する判定回路で
ある。２つの信号の差分の絶対値が所定の値以下の場合
に動きベクトルを正しいと判定して、その結果と動きベ
クトルをそのまま動き補正回路28,30 および動き内挿係
数制御回路42に供給する。動きベクトルが正しくない場
合には、動きベクトルを「0」 ベクトルとしてその結果と
「0」 ベクトルを動き補正回路28,30 および動き内挿係数
制御回路42に供給する。

【００３１】動き内挿回路32は、動き補正回路28,29 か
らの動き補正された２つのフィールド信号を動き内挿係
数制御回路42からのフィールド内挿係数にて加重加算し
て、その結果を内挿フィールドとして出力する加重加算
回路であり、フィールド内挿係数をそれぞれの補正フィ
ールドに乗算する複数の乗算回路と、それらの結果を加
算する加算回路などから形成される。

【００３２】動き内挿係数制御回路42は、信頼度判定回
路40からの判定結果を受けて、動き内挿回路32にフィー
ルド内挿係数を設定する内挿係数設定回路であり、特
に、本実施例では信頼度判定回路40からの動きベクトル
が「0」 ベクトルの場合に補正前のフィールドと内挿フィ
ールドの位置関係により定まるフィールド内挿比を動き
内挿回路32に設定し、動きベクトルが「0」 ベクトル以外
の場合にフィールド内挿比を固定値、たとえば50% 固定
値として設定する。

【００３３】次に、本実施例によるフィールド数変換方
法を上記方式変換装置の動作とともに説明する。動作状
態において、入力端子INに供給されるそれぞれのフィー
ルド信号は、順次、第１のフィールドメモリ10および第
２のフィールドメモリ12に交互に蓄積され、同時に動き
検出回路34および動きベクトル検出回路36にそれぞれ供
給される。２つのフィールドメモリ10,12 にそれぞれの
フィールド信号が蓄積されると、第１のフィールド内ラ
イン内挿回路18では第１のフィールドメモリ10から順
次、それぞれのフィールド内にて隣接するラインを読み
出して、これらから内挿ラインを求めて、順次第１のラ
イン内挿切替回路24に供給する。同様に、第２のフィー
ルド内ライン内挿回路20では第２のフィールドメモリ12
から順次、隣接するラインを読み出して、それらの内挿
出力を得て、第２のライン内挿切替回路26に供給する。
一方、フィールド間ライン内挿回路22では、第１のフィ
ールドメモリ10および第２のフィールドメモリ12に蓄積
された異なるフィールドにて隣接するラインを読み出し
て、それらの内挿出力を求めて順次第１および第２のラ
イン内挿切替回路28,30 にそれぞれ供給する。

【００３４】これらライン内挿出力を求めている間に、
動き検出回路34では、２つのフィールドの差分値からそ
れらのフィールドに動きがあるか否かを求めて、それぞ
れライン内挿切替回路24,26 に供給する。これにより、
ライン内挿切替回路24,26 では、動き検出回路34の検出
結果が対応のフィールドに動きがあると判定された場合
には、フィールド内ライン内挿回路18,20 からのフィー
ルド内ライン内挿されたフィールド信号を選択して、そ
れぞれ第１または第２の動き補正回路28,30 に供給す
る。対応のフィールドに動きがないと判定された場合に
は、フィールド間ライン内挿回路22からのフィールド間
ライン内挿されたフィールド信号を選択して、それぞれ
第１または第２の動き補正回路28,30 に供給する。

【００３５】一方、動きベクトル検出回路36では、それ
ぞれのフィールドをブロック毎に分割して、それぞれの
ブロックでの動きの大きさおよび方向を表わす動きベク
トルを求めて、信頼度判定回路40を介して求めた動きベ
クトルを動き補正回路28,30にそれぞれ供給する。これ
により、動き補正回路28,30 では、ライン内挿切替回路
24,26 を介して供給されるフィールド信号を動きベクト
ル検出回路36にて求めた動きベクトルに動き補正前のフ
ィールドと内挿フィールドの位相関係より定まるフィー
ルド内挿比を乗じた量の動き補正を行なう。この出力
は、一旦信頼度判定回路40に供給される。次に、動き補
正フィールドを受けた信頼度判定回路40では、それらの
差分値を求めて、その値が所定の閾値以上か否かに基づ
いて検出された動きベクトルが正しいか否かを判定す
る。動きベクトルが正しいと判定された場合には、信頼
度判定回路40は、動き補正回路28,30 からの補正フィー
ルドを動き内挿回路32に出力させるとともに、その判定
結果を動き内挿係数制御回路42に供給する。

【００３６】この結果、動き内挿係数制御回路42では、
動き内挿回路32に、たとえば、フィールド内挿比を50%
とした内挿係数を設定する。これにより、動き内挿回路
32では、動き補正回路28,30 からの補正フィールドをそ
れぞれ50% のフィールド内挿比にて加重加算して、その
結果を内挿フィールドとして出力端子OUT から出力す
る。

【００３７】一方、信頼度判定回路40にて検出された動
きベクトルが正しくないと判定された場合には、検出さ
れた動きベクトルが「0」 ベクトルに変換されて動き補正
回路29,30 および動き内挿係数制御回路42に供給され
る。これにより、動き内挿係数制御回路42では、動き補
正前のフィールドと内挿フィールドの位相関係より定ま
るフィールド内挿比を求めて、動き内挿回路32に設定す
る。フィールド内挿比が設定された動き内挿回路32で
は、そのフィールド内挿比にて動き補正回路28,30から
の動き補正フィールドを加重加算して、その結果を内挿
フィールドとして出力端子OUT から出力する。

【００３８】以上のように本実施例では、動きベクトル
検出回路36にて求めた動きベクトルを信頼度判定回路40
にて判定して、その判定結果が正しいと判定された場
合、つまり動きベクトルが「0」 ベクトルでない場合に、
正しい動きベクトルが検出されたことを表わしているの
で、動きベクトルにより２つのフィールドの信号をそれ
ぞれフィールドの内挿比により補正すれば、その信号は
原則的に一致するため、フィールド加算の内挿比を50%
に固定しても、動きにひずみの内挿出力を得ることがで
きる。さらに内挿比を50% 固定とすることにより、偶数
フィールドと奇数フィールドの比率が固定され、問題に
なっていた垂直方向の解像度が高い信号における上下の
揺らぎを防止することができる。

【００３９】次に、図２には本発明における画像信号の
方式変換装置の動き内挿係数制御回路の他の実施例を示
すブロック図が示されている。本実施例において、上記
実施例と異なる点は、動きベクトルを水平方向と垂直方
向に分けて受けて、水平方向の動きベクトルに着目して
フィールド内挿比を制御する点にある。なお、動き内挿
係数制御回路以外の他の回路は、上記実施例と同様の構
成である。

【００４０】詳しくは、本実施例の動き内挿係数制御回
路は、信頼度判定回路40からの判定結果を受ける端子10
0 と、動きベクトルの水平方向成分および垂直方向成分
をそれぞれ受ける端子110,112 とを含む動きベクトル判
定回路200 と、この動きベクトル判定回路200 の判定結
果に応じてフィールド内挿比を固定制御する内挿比固定
制御回路300 とを有する。固定制御回路300 は、入出力
フィールドの位相関係により定まるフィールド内挿比
と、たとえば50% 固定となるフィールド内挿比とを切り
替えるスイッチ400 を制御して、その出力を動き内挿回
路34に供給する。

【００４１】以上の構成により、信頼度判定回路40から
その判定結果および動きベクトルを受けると、動きベク
トル判定回路200 では動きベクトルの水平方向成分が
「0」 であるか否かを判定する。動きベクトルの水平方向
成分が「0」 でない場合には、固定制御回路300 にその判
定結果を供給する。これにより、固定制御回路300 では
スイッチ400 を制御して、フィールド内挿比が50% 固定
値の出力に切り替えて、これを動き内挿回路38に供給す
る。

【００４２】たとえば、上記実施例では、動きベクトル
が「0」 でない場合、フィールド内挿比を固定値としてい
るため、動きベクトルが「0」 から「0」 でない値に変化す
る境界ではフィールド内挿比が不連続となる。そのた
め、内挿比の異なる境界にて動きの不連続が発生する場
合があった。この場合、その目的は垂直方向の揺らぎを
防ぐ点にあった。この揺らぎは、偶数フィールドと奇数
フィールドのレベル差によるので、走査線１ライン以内
の変動である。したがって、入力信号が垂直方向に動い
ている場合は、その揺らぎは目立ちにくい特徴がある。
動きベクトルは、通常水平方向と垂直方向に分けられる
ため、本実施例では、水平方向のベクトルのみに注目
し、水平方向の動きベクトルが「0」 でないといときの
み、フィールド内挿比を50% 固定とすることにより、出
力の上下方向の揺らぎを防止することができる。さら
に、フィールド内挿比の固定の条件が限定されるため、
ブロック状の動きの不連続の発生を軽減することができ
る。

【００４３】なお、本実施例では動きベクトルの水平方
向成分のみを用いてフィールド内挿比を制御したが、さ
らに本発明の他の実施例として、動きベクトルを水平方
向と垂直方向に分け、水平方向成分が「0」 ベクトル以外
のとき、かつ垂直方向の動きベクトルの値が所定の閾値
以下の場合のとき、フィールド内挿比を固定値とするよ
うにしてもよい。

【００４４】この場合、垂直方向の上下の揺らぎを防止
することができるとともに、水平方向成分のみに着目し
た場合でも完全に除去することができないブロック状の
歪みを軽減することができるという効果がある。

【００４５】なお、上記実施例では動きベクトル検出回
路38に反復勾配法を適用した場合を例に挙げて説明した
が、本発明においてはたとえばパターンマッチング法な
どの他の動きベクトル検出方法を適用してもよい。ま
た、上記実施例ではPAL 方式からNTSC方式へのテレビジ
ョン信号の方式変換を行なう場合に適用した例を説明し
たが、本発明においては他のテレビジョン方式および信
号を含む方式変換に適用してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明におけ
る画像信号の方式変換方法およびフィールド数変換方法
によれば、動きベクトルに基づいて動き補正した動き補
正フィールドを所定のフィールド内挿比にて加重加算し
て内挿フィールドを得る場合にフィールド内挿比をフィ
ールドの位相関係による定まる値および動きベクトルの
値に基づいて適応的に切り替えるようにしたので、垂直
方向の帯域が広い信号にて上下に揺らぐ現象を防止する
ことができる。特に、求めた動きベクトルの信頼度を判
定して、その信頼度が所定の値を越える場合にフィール
ド内挿比を固定とし、その信頼度が所定の値以下の場合
に入出力の位相関係による内挿比を選択することによ
り、的確な歪み防止および揺らぎ防止を実現することが
できる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフィールド数変換方法が適用され
た画像信号の方式変換装置の一実施例を示すブロック図
である。

【図２】本発明による画像信号の方式変換装置の他の実
施例の要部を示すブロック図である。

【符号の説明】

18,20 フィールド内ライン内挿回路 22 フィールド間ライン内挿回路 24,26 ライン内挿切替回路 28,30 動き補正回路 32 動き内挿回路 34 動き検出回路 36 動きベクトル検出回路 40 信頼度判定回路 42 動き内挿係数制御回路

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方式の画像信号を少なくともフィ
   ールド数変換して異なる方式の画像信号に変換する画像
   信号の方式変換装置において、該装置は、 少なくとも２フィールドの画像信号間にて画像の動きの
   大きさおよび方向を表わす動きベクトルを順次検出する
   動きベクトル検出手段と、 該動きベクトル検出手段にて求めた動きベクトルに基づ
   いてそれぞれのフィールドを内挿フィールドに動き補正
   する動き補正手段と、 該動き補正手段にて動き補正したフィールドを加重加算
   して内挿フィールドを求める動き内挿手段とを含み、 さらに該装置は、前記動き内挿手段にて加重加算する際
   の内挿係数をそれぞれのフィールドの位相関係および前
   記動きベクトル検出手段にて求めた動きベクトルに基づ
   いて制御する内挿係数制御手段を含むことを特徴とする
   画像信号の方式変換装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、該装置
   は、 それぞれのフィールドのライン数を同一フィールド内の
   ラインにて内挿してライン数変換するフィールド内ライ
   ン内挿手段と、 それぞれのライン数を異なるフィールド間のラインにて
   内挿してライン数変換するフィールド間ライン内挿手段
   と、 画像信号に動きがあるか否かを検出する動き検出手段
   と、 該動き検出手段の検出結果に基づいて、動きがあるフィ
   ールドに対しては前記フィールド内ライン内挿手段から
   のライン数変換したフィールドを選択し、静止した画像
   に対しては前記フィールド間ライン内挿手段からのライ
   ン数変換したフィールドを選択して前記動き補正手段に
   出力するライン内挿切替手段とを含み、 該装置は、前記ライン内挿切替手段からのライン内挿さ
   れたそれぞれのフィールドからフィールド数変換するこ
   とを特徴とする画像信号の方式変換装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、該装置
   は、前記動きベクトル検出手段にて求めた動きベクトル
   の信頼度を判定する信頼度判定手段を含み、前記内挿係
   数制御手段は、前記信頼度判定手段にて動きベクトルの
   信頼度が所定の値を越える場合に内挿係数を一定値と
   し、動きベクトルの信頼度が所定の値以下の場合にフィ
   ールドの位相関係により定まる内挿係数を用いることを
   特徴とする画像信号の方式変換装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、前記信
   頼度判定手段は、前記動きベクトル検出手段にて求めた
   動きベクトルの信頼度が所定の値以下の場合に、その動
   きベクトルを「0」 ベクトルとして前記動き補正手段およ
   び前記内挿係数制御手段に送り、前記内挿係数制御手段
   は、動きベクトルが「0」 ベクトルの場合に前記動き内挿
   手段に送る内挿係数を位相関係により定まる係数とし
   て、動きベクトルが「0」 ベクトル以外の場合に内挿係数
   を一定値とすることを特徴とする画像信号の方式変換装
   置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の装置において、前記内
   挿係数制御手段は、動きベクトルを垂直方向と水平方向
   とに分けて受け、水平方向の動きベクトルの絶対値が所
   定の値以上の場合に内挿係数を一定値とし、動きベクト
   ルの水平方向の絶対値が所定の値を下回る場合に位相関
   係により定まる係数を用いることを特徴とする画像信号
   の方式変換装置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の装置において、前記内
   挿係数制御手段は、動きベクトルを垂直方向と水平方向
   とに分けて受け、水平方向の絶対値が所定の値以上、か
   つ垂直方向の絶対値が所定の値以下の場合に内挿係数を
   一定値とし、それ以外の場合に位相関係に応じて内挿係
   数を決定することを特徴とする画像信号の方式変換装
   置。
7. 【請求項７】 画像信号をフィールド数変換する際に、
   それぞれのフィールド毎に画像の動きの大きさおよび方
   向を表わす動きベクトルを求めて、該動きベクトルに基
   づいて動き内挿して画像信号をフィールド数変換する画
   像信号のフィールド数変換方法において、該方法は、 少なくとも２フィールドの画像信号間にて画像の動きの
   大きさおよび方向を表わす動きベクトルを検出する第１
   の工程と、 該第１の工程にて求めた動きベクトルに基づいてそれぞ
   れのフィールドを内挿フィールドに動き補正する第２の
   工程と、 該第２の工程にて動き補正したフィールドを所定の内挿
   係数比にて加重加算して内挿フィールドを求める第３の
   工程とを含み、 前記第３の工程にて加重加算する際の内挿係数は、それ
   ぞれのフィールドの入出力の位相関係および前記第１の
   工程にて求めた動きベクトルに基づいて決定されること
   を特徴とする画像信号のフィールド数変換方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、該方法
   は、前記内挿係数を決定する際に、前記第１の工程にて
   求めた動きベクトルの信頼度を判定する工程を含み、前
   記第３の工程は、動きベクトルの信頼度が所定の値を越
   える場合に内挿係数を一定値とし、動きベクトルの信頼
   度が所定の値以下の場合にフィールドの位相関係により
   定まる内挿係数を用いることを特徴とする画像信号のフ
   ィールド数変換方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、該方法
   は、動きベクトルの信頼度が所定の値以下の場合に、そ
   の動きベクトルを「0」 ベクトルとして前記第２の工程に
   て動き補正する工程と、動きベクトルが「0」 ベクトルの
   場合に前記第３の工程にて内挿係数を位相関係により定
   まる係数とし、動きベクトルが「0」 ベクトル以外の場合
   に内挿係数を一定値とする工程とを含むことを特徴とす
   る画像信号のフィールド数変換方法。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の方法において、該方
    法は、動きベクトルを垂直方向と水平方向とに分け、水
    平方向の動きベクトルの絶対値が所定の値以上の場合に
    前記第３の工程の内挿係数を一定値とし、動きベクトル
    の水平方向の絶対値が所定の値を下回る場合に位相関係
    により定まる係数を前記第３の工程にて用いることを特
    徴とする画像信号のフィールド数変換方法。
11. 【請求項１１】 請求項８に記載の方法において、該方
    法は、動きベクトルを垂直方向と水平方向とに分け、水
    平方向の絶対値が所定の値以上、かつ垂直方向の絶対値
    が所定の値以下の場合に前記第３の工程にて用いる内挿
    係数を一定値とし、それ以外の場合に位相関係に応じて
    内挿係数を決定することを特徴とする画像信号のフィー
    ルド数変換方法。
12. 【請求項１２】 請求項７ないし11のいずれかに記載の
    方法において、該方法は、 それぞれのフィールドのライン数を同一フィールド内の
    ラインにて内挿してライン数変換する工程と、 それぞれのライン数を異なるフィールド間のラインにて
    内挿してライン数変換する工程と、 画像信号に動きがあるか否かを検出する工程と、 該動き検出工程の検出結果に基づいて、動きがあるフィ
    ールドに対しては前記フィールド内ライン内挿工程から
    のライン数変換したフィールドを選択し、静止した画像
    に対しては前記フィールド間ライン内挿工程からのライ
    ン数変換したフィールドを選択する工程とを含み、 該方法は、ライン内挿されたそれぞれのフィールドから
    前記第１ないし第３の工程にてフィールド数変換するこ
    とを特徴とする画像信号のフィールド数変換方法。