JPH1032729A - ビデオ信号用補間フィルタ - Google Patents
ビデオ信号用補間フィルタInfo
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- JPH1032729A JPH1032729A JP9026671A JP2667197A JPH1032729A JP H1032729 A JPH1032729 A JP H1032729A JP 9026671 A JP9026671 A JP 9026671A JP 2667197 A JP2667197 A JP 2667197A JP H1032729 A JPH1032729 A JP H1032729A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N7/00—Television systems
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- H04N7/0117—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving conversion of the spatial resolution of the incoming video signal
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- H04N7/0127—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level by changing the field or frame frequency of the incoming video signal, e.g. frame rate converter
- H04N7/0132—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level by changing the field or frame frequency of the incoming video signal, e.g. frame rate converter the field or frame frequency of the incoming video signal being multiplied by a positive integer, e.g. for flicker reduction
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- Picture Signal Circuits (AREA)
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- Television Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 フィールド内及びフィールド間の両モードで
動作しうる補間フィルタを提供する。 【解決手段】 画像エッジを検出する第１回路手段(R1-
R3,L1-L3,C,7-9) と、前記画像エッジの方向に沿う画素
の平均値に対応する第１信号(DDA) を発生する第２回路
手段(10)と、画像エッジを一義的に決定し得ないテクス
チャ領域を決定するとともに、画像エッジの存在の程度
に依存する第２信号(K) を発生する第３回路手段(11,1
2,13)と、第１信号(DAA) を第３信号(Mout)と第２信号
(K) により決まる割合で合成して得られる出力信号(SWo
ut) を発生する第４回路手段(14)と、制御信号(CNT) に
より制御され、前記第３信号(Mout)を規定の方向に沿う
画素の平均値に対応する第４信号(A) 又は前受信画素値
に対応する第５信号(PF)に選択的に結合するマルチプレ
クサ手段(15)とを具える。
動作しうる補間フィルタを提供する。 【解決手段】 画像エッジを検出する第１回路手段(R1-
R3,L1-L3,C,7-9) と、前記画像エッジの方向に沿う画素
の平均値に対応する第１信号(DDA) を発生する第２回路
手段(10)と、画像エッジを一義的に決定し得ないテクス
チャ領域を決定するとともに、画像エッジの存在の程度
に依存する第２信号(K) を発生する第３回路手段(11,1
2,13)と、第１信号(DAA) を第３信号(Mout)と第２信号
(K) により決まる割合で合成して得られる出力信号(SWo
ut) を発生する第４回路手段(14)と、制御信号(CNT) に
より制御され、前記第３信号(Mout)を規定の方向に沿う
画素の平均値に対応する第４信号(A) 又は前受信画素値
に対応する第５信号(PF)に選択的に結合するマルチプレ
クサ手段(15)とを具える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高画質ビデオ機
器、特にＴＶセット用のエッジオリエンテッドフィール
ド間／フィールド内補間フィルタに関するものである。
器、特にＴＶセット用のエッジオリエンテッドフィール
ド間／フィールド内補間フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】標準のインタレース走査テレビジョン
（ＴＶ）信号は、各フレームが２つの連続するインタレ
ース走査フィールドからなり、各フィールドが所定数の
ライン（偶数ライン又は奇数ライン）からなるため、時
間的に標本化された構造を有することが既知である。
（ＴＶ）信号は、各フレームが２つの連続するインタレ
ース走査フィールドからなり、各フィールドが所定数の
ライン（偶数ライン又は奇数ライン）からなるため、時
間的に標本化された構造を有することが既知である。
【０００３】ＴＶ信号の標本化構造は幾つかの問題の原
因になる。例えば、”ラスタの可視性”、”ラインフリ
ッカ”、”ラインクローリング”として当業者に既知の
問題がＴＶ信号のインタレース構造に関連するととも
に、”フィールドフリッカ”のような問題がフィールド
周波数に関連する。これらの問題を送信ＴＶ信号の標準
規格を変更することなく解消する、又は少なくとも軽減
する既知の技術では受信側でディジタル信号処理を行
う。
因になる。例えば、”ラスタの可視性”、”ラインフリ
ッカ”、”ラインクローリング”として当業者に既知の
問題がＴＶ信号のインタレース構造に関連するととも
に、”フィールドフリッカ”のような問題がフィールド
周波数に関連する。これらの問題を送信ＴＶ信号の標準
規格を変更することなく解消する、又は少なくとも軽減
する既知の技術では受信側でディジタル信号処理を行
う。
【０００４】このような技術は実際上補間アルゴリズム
に基づいており、２つのカテゴリ、即ちインタレース走
査−順次走査変換（ＩＰＣ）とフィールド周波数アップ
変換（ＦＲＵ）とに分けられる。ＩＰＣ技術では、ＴＶ
スクリーン上に表示される１フィールド当たりのライン
数を２倍にする。例えば、偶数フィールドの受信時に、
偶数ライン間に奇数ラインを挿入し、これらの奇数ライ
ンは２以上の隣接偶数ラインの情報内容を補間処理して
得る。奇数フィールドの受信時に、同一のことを行う。
ＦＲＵ技術では、単位時間にＴＶスクリーンに表示され
るフィールド数を単位時間に受信されるフィールド数の
２倍にする。これらのアルゴリズムを実行する回路をそ
れぞれＩＰＣフィルタ又はＦＲＵフィルタという。
に基づいており、２つのカテゴリ、即ちインタレース走
査−順次走査変換（ＩＰＣ）とフィールド周波数アップ
変換（ＦＲＵ）とに分けられる。ＩＰＣ技術では、ＴＶ
スクリーン上に表示される１フィールド当たりのライン
数を２倍にする。例えば、偶数フィールドの受信時に、
偶数ライン間に奇数ラインを挿入し、これらの奇数ライ
ンは２以上の隣接偶数ラインの情報内容を補間処理して
得る。奇数フィールドの受信時に、同一のことを行う。
ＦＲＵ技術では、単位時間にＴＶスクリーンに表示され
るフィールド数を単位時間に受信されるフィールド数の
２倍にする。これらのアルゴリズムを実行する回路をそ
れぞれＩＰＣフィルタ又はＦＲＵフィルタという。
【０００５】ＴＶ信号は空間２次元（水平及び垂直）と
時間次元を有する。この点を考慮すると、ＩＰＣ補間ア
ルゴリズムもＦＲＵ補間アルゴリズムも更に２つのクラ
ス、即ち２次元即ちフィールド内アルゴリズムと３次元
即ちフィールド間アルゴリズムとに分けることができ
る。フィールド内アルゴリズムはＴＶ信号の空間２次元
のみを処理するが、フィールド間アルゴリズムはＴＶ信
号の空間２次元と時間次元の両方を使用する。このよう
に４つのクラスのフィルタ、即ちフィールド内ＩＰＣ又
はＦＲＵフィルタ、及びフィールド間ＩＰＣ又はＦＲＵ
フィルタに分類することができる。
時間次元を有する。この点を考慮すると、ＩＰＣ補間ア
ルゴリズムもＦＲＵ補間アルゴリズムも更に２つのクラ
ス、即ち２次元即ちフィールド内アルゴリズムと３次元
即ちフィールド間アルゴリズムとに分けることができ
る。フィールド内アルゴリズムはＴＶ信号の空間２次元
のみを処理するが、フィールド間アルゴリズムはＴＶ信
号の空間２次元と時間次元の両方を使用する。このよう
に４つのクラスのフィルタ、即ちフィールド内ＩＰＣ又
はＦＲＵフィルタ、及びフィールド間ＩＰＣ又はＦＲＵ
フィルタに分類することができる。
【０００６】フィールド内フィルタ及びフィールド間フ
ィルタは異なる性能を有するが、それらの実現にも異な
る要件を有する。例えば、フィールド間ＩＰＣフィルタ
は、（単位時間にＴＶスクリーン上に表示すべきライン
数を単位時間に受信されるライン数の２倍にするため
に）現ラインデータのためのバッファラインメモリと、
前フィールドのデータを含有するフィールドメモリとを
必要とする（前フィールドのみを補間に使用するものと
する）。フィールド間ＦＲＵフィルタでは、（単位時間
にＴＶスクリーン上に表示されるフィールド数を単位時
間に受信されるフィールド数の２倍にするために）２つ
のフィールドメモリ、即ちバッファフィールドメモリと
前フィールドデータ用のフィールドメモリとを必要とす
る。フィールド内フィルタは必要とするメモリが少な
く、フィールド内ＩＰＣフィルタはフィールドメモリを
必要とせず、またフィールド内ＦＲＵフィルタはただ一
つのフィールドメモリ、即ちバッファフィールドメモリ
を必要とするのみである。
ィルタは異なる性能を有するが、それらの実現にも異な
る要件を有する。例えば、フィールド間ＩＰＣフィルタ
は、（単位時間にＴＶスクリーン上に表示すべきライン
数を単位時間に受信されるライン数の２倍にするため
に）現ラインデータのためのバッファラインメモリと、
前フィールドのデータを含有するフィールドメモリとを
必要とする（前フィールドのみを補間に使用するものと
する）。フィールド間ＦＲＵフィルタでは、（単位時間
にＴＶスクリーン上に表示されるフィールド数を単位時
間に受信されるフィールド数の２倍にするために）２つ
のフィールドメモリ、即ちバッファフィールドメモリと
前フィールドデータ用のフィールドメモリとを必要とす
る。フィールド内フィルタは必要とするメモリが少な
く、フィールド内ＩＰＣフィルタはフィールドメモリを
必要とせず、またフィールド内ＦＲＵフィルタはただ一
つのフィールドメモリ、即ちバッファフィールドメモリ
を必要とするのみである。
【０００７】現在の集積回路製造技術の技術的限界のた
めに、補間フィルタと所要のメモリの双方を同一チップ
に集積することは、特にフィールドメモリを設ける必要
がある場合には、不可能である。例えば、フィールド間
補間アルゴリズムを実行するチップセットをフィルタチ
ップと少なくとも一つのフィールドチップとで構成して
いる。これはコストを増大すること明らかである。従っ
て、ＴＶ機器の製造メーカは、どの種類のフィルタをＴ
Ｖセットに組み込むかをフィルタチップのコストのみな
らず、所要のメモリチップのコストにも依存して決めな
ければならない。
めに、補間フィルタと所要のメモリの双方を同一チップ
に集積することは、特にフィールドメモリを設ける必要
がある場合には、不可能である。例えば、フィールド間
補間アルゴリズムを実行するチップセットをフィルタチ
ップと少なくとも一つのフィールドチップとで構成して
いる。これはコストを増大すること明らかである。従っ
て、ＴＶ機器の製造メーカは、どの種類のフィルタをＴ
Ｖセットに組み込むかをフィルタチップのコストのみな
らず、所要のメモリチップのコストにも依存して決めな
ければならない。
【０００８】また、市販されているフィルタチップはフ
ィールド内型かフィールド間型のどちらかであり、この
ことは集積回路製造メーカの在庫コストを増大するとと
もにＴＶ機器製造メーカ側の設計の融通性を減少する。
ィールド内型かフィールド間型のどちらかであり、この
ことは集積回路製造メーカの在庫コストを増大するとと
もにＴＶ機器製造メーカ側の設計の融通性を減少する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の技術状態に鑑
み、本発明の目的はフィールド内モード及びフィールド
間モードの両モードで動作しうる補間フィルタを提供す
ることにある。
み、本発明の目的はフィールド内モード及びフィールド
間モードの両モードで動作しうる補間フィルタを提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のビデオ信号用補間フィルタは、離散的画素
が供給され、画像エッジを検出する第１回路手段と、前
記第１回路手段の出力が供給され、前記画像エッジの方
向に沿う前記離散的画素の平均値に対応する第１信号を
発生する第２回路手段と、前記第２回路手段の出力が供
給され、画像エッジを一義的に決定し得ないテクスチャ
領域を決定するとともに、画像エッジの存在の程度に依
存する第２信号を発生する第３回路手段と、前記第１信
号、前記第２信号及び第３信号が供給され、第１信号を
第３信号と第２信号により決まる割合で合成して得られ
る出力信号を発生する第４回路手段と、制御信号により
制御され、前記第３信号を規定の方向に沿う前記離散的
画素の平均値に対応する第４信号又は前受信画素値に対
応する第５信号に選択的に結合するマルチプレクサ手段
と、を具えることを特徴とする。
に、本発明のビデオ信号用補間フィルタは、離散的画素
が供給され、画像エッジを検出する第１回路手段と、前
記第１回路手段の出力が供給され、前記画像エッジの方
向に沿う前記離散的画素の平均値に対応する第１信号を
発生する第２回路手段と、前記第２回路手段の出力が供
給され、画像エッジを一義的に決定し得ないテクスチャ
領域を決定するとともに、画像エッジの存在の程度に依
存する第２信号を発生する第３回路手段と、前記第１信
号、前記第２信号及び第３信号が供給され、第１信号を
第３信号と第２信号により決まる割合で合成して得られ
る出力信号を発生する第４回路手段と、制御信号により
制御され、前記第３信号を規定の方向に沿う前記離散的
画素の平均値に対応する第４信号又は前受信画素値に対
応する第５信号に選択的に結合するマルチプレクサ手段
と、を具えることを特徴とする。
【００１１】本発明のフィルタは、空間補間方向が画像
エッジ（例えば物体の輪郭のような明−暗エッジ）の方
向に選択されるため、エッジオリエンテッドである。本
発明のフィルタは、テクスチャ画像領域の場合のように
画像エッジが一義的に決定し得ない状態を検出すること
もできる。この場合には、補間は規定の空間方向、例え
ば垂直方向に実行される。
エッジ（例えば物体の輪郭のような明−暗エッジ）の方
向に選択されるため、エッジオリエンテッドである。本
発明のフィルタは、テクスチャ画像領域の場合のように
画像エッジが一義的に決定し得ない状態を検出すること
もできる。この場合には、補間は規定の空間方向、例え
ば垂直方向に実行される。
【００１２】本発明のフィルタはフィールド内フィルタ
として又はフィールド間フィルタとして動作することが
できる。前者の場合には、補間は現フィールドのデータ
のみを用いて行われ、後者の場合には、補間は現フィー
ルドのデータと前受信フィールドのデータとを用いて行
われる。本発明のこれらの特徴及び他の特徴は図面に非
限定例として示す一つの特定の実施例の以下の説明から
一層明らかになる。
として又はフィールド間フィルタとして動作することが
できる。前者の場合には、補間は現フィールドのデータ
のみを用いて行われ、後者の場合には、補間は現フィー
ルドのデータと前受信フィールドのデータとを用いて行
われる。本発明のこれらの特徴及び他の特徴は図面に非
限定例として示す一つの特定の実施例の以下の説明から
一層明らかになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に説明する実施例はフィール
ド内／フィールド間ＩＰＣフィルタ及びフィールド内／
フィールド間ＦＲＵフィルタとして動作しうる補間フィ
ルタにのみ関するものである。
ド内／フィールド間ＩＰＣフィルタ及びフィールド内／
フィールド間ＦＲＵフィルタとして動作しうる補間フィ
ルタにのみ関するものである。
【００１４】図１は補間フィルタセットの主構成ブロッ
クを示す。Ａ／Ｄ変換器１はアナログテレビジョン信号
Ｙ、例えば輝度信号を受信する。既知のように、アナロ
グ信号Ｙはラインデータ、ライン同期データ及びフィー
ルド同期データを含んでいる。Ａ／Ｄ変換器１はアナロ
グ信号Ｙに含まれるラインデータを画素の系列にディジ
タル的に変換し、各画素をディジタルコードで表す。代
表的には８ビットＡ／Ｄ変換器を用いて２５６のグレー
レベルで表す。
クを示す。Ａ／Ｄ変換器１はアナログテレビジョン信号
Ｙ、例えば輝度信号を受信する。既知のように、アナロ
グ信号Ｙはラインデータ、ライン同期データ及びフィー
ルド同期データを含んでいる。Ａ／Ｄ変換器１はアナロ
グ信号Ｙに含まれるラインデータを画素の系列にディジ
タル的に変換し、各画素をディジタルコードで表す。代
表的には８ビットＡ／Ｄ変換器を用いて２５６のグレー
レベルで表す。
【００１５】Ａ／Ｄ変換器１は第１メモリデバイス３
（バッファメモリ）に出力する。実現すべきフィルタが
フィールド内ＩＰＣフィルタ、フィールド間ＩＰＣフィ
ルタ、又はフィールド内ＦＲＵフィルタである場合に
は、バッファメモリ３は現ラインの画素データを蓄積し
うるラインメモリであり、実現すべきフィルタがフィー
ルド間ＦＲＵフィルタである場合には、バッファメモリ
３は現フィールドの画素データを蓄積しうるフィールド
メモリである。バッファメモリ３はマルチプレクサ１９
の第１入力端子に出力する。図には第２メモリデバイス
２が示されている。この第２メモリ２は１つの全フィー
ルドの画素データを蓄積しうるフィールドメモリであ
る。フィールド内ＩＰＣフィルタの場合には、フィール
ドメモリ２は必要ない。フィールド間ＩＰＣフィルタ又
はフィールド内ＦＲＵフィルタの場合には、フィールド
メモリ２にＡ／Ｄ変換器１の出力が直接供給される。フ
ィールド間ＦＲＵフィルタの場合には、（図１に破線で
示すように）フィールドメモリ２にバッファメモリ３の
出力が供給され、Ａ／Ｄ変換器１の出力は供給されな
い。
（バッファメモリ）に出力する。実現すべきフィルタが
フィールド内ＩＰＣフィルタ、フィールド間ＩＰＣフィ
ルタ、又はフィールド内ＦＲＵフィルタである場合に
は、バッファメモリ３は現ラインの画素データを蓄積し
うるラインメモリであり、実現すべきフィルタがフィー
ルド間ＦＲＵフィルタである場合には、バッファメモリ
３は現フィールドの画素データを蓄積しうるフィールド
メモリである。バッファメモリ３はマルチプレクサ１９
の第１入力端子に出力する。図には第２メモリデバイス
２が示されている。この第２メモリ２は１つの全フィー
ルドの画素データを蓄積しうるフィールドメモリであ
る。フィールド内ＩＰＣフィルタの場合には、フィール
ドメモリ２は必要ない。フィールド間ＩＰＣフィルタ又
はフィールド内ＦＲＵフィルタの場合には、フィールド
メモリ２にＡ／Ｄ変換器１の出力が直接供給される。フ
ィールド間ＦＲＵフィルタの場合には、（図１に破線で
示すように）フィールドメモリ２にバッファメモリ３の
出力が供給され、Ａ／Ｄ変換器１の出力は供給されな
い。
【００１６】バッファメモリ３がマルチプレクサ１９の
第１入力端子に出力し、フィールドメモリ２がこのマル
チプレクサの第２入力端子に出力する。制御信号ＣＮＴ
１がマルチプレクサ１９の出力端子をバッファメモリ３
の出力端子に（フィールド内ＩＰＣフィルタ又はフィー
ルド間ＩＰＣフィルタの場合）又はフィールドメモリ２
の出力端子に選択的に結合させる。
第１入力端子に出力し、フィールドメモリ２がこのマル
チプレクサの第２入力端子に出力する。制御信号ＣＮＴ
１がマルチプレクサ１９の出力端子をバッファメモリ３
の出力端子に（フィールド内ＩＰＣフィルタ又はフィー
ルド間ＩＰＣフィルタの場合）又はフィールドメモリ２
の出力端子に選択的に結合させる。
【００１７】Ａ／Ｄ変換器１が１３．５ＭＨｚのサンプ
リングレートを有するものとすると、１３．５ＭＨｚの
データストリームがＡ／Ｄ変換器１の出力端子に発生す
るとともに、バッファメモリ３の出力端子に２７ＭＨｚ
のデータストリームが発生する。フィルタがフィールド
内ＩＰＣフィルタ、フィールド間ＩＰＣフィルタ又はフ
ィールド内ＦＲＵフィルタである場合には、フィールド
メモリ２の出力端子に２７ＭＨｚのデータストリームが
発生し、フィルタがフィールド間ＦＲＵフィルタである
場合には、フィールドメモリ２の出力端子に５４ＭＨｚ
のデータストリームが発生する。
リングレートを有するものとすると、１３．５ＭＨｚの
データストリームがＡ／Ｄ変換器１の出力端子に発生す
るとともに、バッファメモリ３の出力端子に２７ＭＨｚ
のデータストリームが発生する。フィルタがフィールド
内ＩＰＣフィルタ、フィールド間ＩＰＣフィルタ又はフ
ィールド内ＦＲＵフィルタである場合には、フィールド
メモリ２の出力端子に２７ＭＨｚのデータストリームが
発生し、フィルタがフィールド間ＦＲＵフィルタである
場合には、フィールドメモリ２の出力端子に５４ＭＨｚ
のデータストリームが発生する。
【００１８】マルチプレクサ１９は前受信ラインの画素
データを蓄積するのに好適な第３メモリ４（ラインメモ
リ）に出力する。
データを蓄積するのに好適な第３メモリ４（ラインメモ
リ）に出力する。
【００１９】ラインメモリ４及びマルチプレクサ１９は
スライディング処理ウインドウを形成する回路５に出力
する。既知のように、処理ウインドウは現フィールドの
前受信ラインの連続する画素の第１サブセットと、この
第１サブセットの画素と同一位置を有する現ラインの連
続する画素の第２サブセットとにより形成する。本例で
は、現フィールドの前受信ラインＰＬに属する５つの画
素ｐ１−ｐ５と現ラインＣＬの５つの画素ｐ６−ｐ１０
とを具える５＋５画素の処理ウインドウを用いる。図１
において、ｐは補間すべき現画素、即ちラインＰＬ及び
ＣＬ間に介挿されるＴＶスクリーンラインＬに属する画
素の一つを示す（ラインＬは現フィールドに属さな
い）。処理ウインドウはラインの方向に沿って一時に１
画素づつ右へ移動し、ラインＬの全画素の逐次補間を行
うことができる。もっと小さい処理ウンドウ、例えば３
＋３画素の処理ウインドウ、を使用することができる
が、これには後述するように若干の欠点がある。
スライディング処理ウインドウを形成する回路５に出力
する。既知のように、処理ウインドウは現フィールドの
前受信ラインの連続する画素の第１サブセットと、この
第１サブセットの画素と同一位置を有する現ラインの連
続する画素の第２サブセットとにより形成する。本例で
は、現フィールドの前受信ラインＰＬに属する５つの画
素ｐ１−ｐ５と現ラインＣＬの５つの画素ｐ６−ｐ１０
とを具える５＋５画素の処理ウインドウを用いる。図１
において、ｐは補間すべき現画素、即ちラインＰＬ及び
ＣＬ間に介挿されるＴＶスクリーンラインＬに属する画
素の一つを示す（ラインＬは現フィールドに属さな
い）。処理ウインドウはラインの方向に沿って一時に１
画素づつ右へ移動し、ラインＬの全画素の逐次補間を行
うことができる。もっと小さい処理ウンドウ、例えば３
＋３画素の処理ウインドウ、を使用することができる
が、これには後述するように若干の欠点がある。
【００２０】回路５自体は既知であるため、詳細に示し
てないが、各８ビットの４セルからなる２つのシフトレ
ジスタを具え、第１シフトレジスタがラインメモリ４に
より供給され、第２シフトレジスタがバッファメモリ３
により供給される。
てないが、各８ビットの４セルからなる２つのシフトレ
ジスタを具え、第１シフトレジスタがラインメモリ４に
より供給され、第２シフトレジスタがバッファメモリ３
により供給される。
【００２１】回路５の出力ＰＷ（即ち処理ウインドウ）
は補間フィルタ６に供給し、このフィルタには前受信フ
ィールド内の画素のデータを表すフィールドメモリ２の
出力ＰＦも供給される。このフィルタ６の出力Ｏが画素
ｐの補間データを表す。
は補間フィルタ６に供給し、このフィルタには前受信フ
ィールド内の画素のデータを表すフィールドメモリ２の
出力ＰＦも供給される。このフィルタ６の出力Ｏが画素
ｐの補間データを表す。
【００２２】図２は補間フィルタ６の構造を示す。補間
フィルタ６は７つの回路ブロックＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ
３及びＣを具える。ブロックＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３及
びＣは処理ウインドウの画素ｐ１−ｐ１０間の空間相関
度を測定し、明−暗エッジの存在を検出する。各ブロッ
クＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３及びＣは後に詳述するように
特定の空間方向に関連する。
フィルタ６は７つの回路ブロックＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ
３及びＣを具える。ブロックＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３及
びＣは処理ウインドウの画素ｐ１−ｐ１０間の空間相関
度を測定し、明−暗エッジの存在を検出する。各ブロッ
クＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３及びＣは後に詳述するように
特定の空間方向に関連する。
【００２３】３つのブロックＲ１−Ｒ３は第１の最良方
向検出回路７に出力し、３つのブロックＬ１−Ｌ３は第
２の最良方向検出回路８に出力する。各最良方向検出回
路７又は８はブロックＲ１−Ｒ３又はＬ１−Ｌ３により
計算された空間相関指数をそれぞれ受信する３つの入力
端子を有する。本例では、各ブロックＲ１−Ｒ３、Ｌ１
−Ｌ３及びＣの出力は５ビットコードである。各最良方
向検出回路７又は８は２つの出力を有し、第１の出力Ｂ
Ｒ，ＢＬ（２ビット）はそれぞれＲ１−Ｒ３又はＬ１−
Ｌ３に関連する方向のうちで最大空間相関を有する方向
を示し、第２の出力ＢＴＲ，ＢＴＬ（５ビット）はそれ
ぞれＲ１−Ｒ３又はＬ１−Ｌ３に関連する方向のうちで
最大空間相関を有する方向の空間相関の測定値を含む。
向検出回路７に出力し、３つのブロックＬ１−Ｌ３は第
２の最良方向検出回路８に出力する。各最良方向検出回
路７又は８はブロックＲ１−Ｒ３又はＬ１−Ｌ３により
計算された空間相関指数をそれぞれ受信する３つの入力
端子を有する。本例では、各ブロックＲ１−Ｒ３、Ｌ１
−Ｌ３及びＣの出力は５ビットコードである。各最良方
向検出回路７又は８は２つの出力を有し、第１の出力Ｂ
Ｒ，ＢＬ（２ビット）はそれぞれＲ１−Ｒ３又はＬ１−
Ｌ３に関連する方向のうちで最大空間相関を有する方向
を示し、第２の出力ＢＴＲ，ＢＴＬ（５ビット）はそれ
ぞれＲ１−Ｒ３又はＬ１−Ｌ３に関連する方向のうちで
最大空間相関を有する方向の空間相関の測定値を含む。
【００２４】最良方向検出器７及び８の出力ＢＲ，ＢＴ
Ｒ，ＢＬ及びＢＴＬを第３の最良方向検出器９に供給
し、この検出器にはブロックＣの出力も供給する。最良
方向検出回路９はブロックＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３及び
Ｃに関連する方向のうちで最大の空間相関を有する方向
を示す出力ＢＤ（本例では３ビット）を有する。
Ｒ，ＢＬ及びＢＴＬを第３の最良方向検出器９に供給
し、この検出器にはブロックＣの出力も供給する。最良
方向検出回路９はブロックＲ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３及び
Ｃに関連する方向のうちで最大の空間相関を有する方向
を示す出力ＢＤ（本例では３ビット）を有する。
【００２５】最良方向検出器９の出力ＢＤは回路１０に
供給し、回路１０には処理ウインドウＰＷ内の画素のデ
ータも供給される。回路１０は信号ＰＤにより示される
最大空間相関方向に沿う画素データの平均値を計算す
る。
供給し、回路１０には処理ウインドウＰＷ内の画素のデ
ータも供給される。回路１０は信号ＰＤにより示される
最大空間相関方向に沿う画素データの平均値を計算す
る。
【００２６】信号ＢＴＲ及びＢＴＬはディジタル減算器
１１にも供給し、ブロックＲ１−Ｒ３及びＬ１−Ｌ３に
関連する方向の最大空間相関の２つの測定値の減算を行
う。減算器１１の出力ＤＴＬＲを回路１２に供給し、最
大空間相関の前記２つの測定値の差の絶対値を計算す
る。
１１にも供給し、ブロックＲ１−Ｒ３及びＬ１−Ｌ３に
関連する方向の最大空間相関の２つの測定値の減算を行
う。減算器１１の出力ＤＴＬＲを回路１２に供給し、最
大空間相関の前記２つの測定値の差の絶対値を計算す
る。
【００２７】回路１２の出力信号ＡＤＴＬＲ（本例では
５ビット）をファジー論理回路１３に供給し、ブロック
Ｒ１−Ｒ３及びＬ１−Ｌ３に関連する方向の最大空間相
関の測定値間の差（絶対値）に依存するパラメータＫの
値を計算する。
５ビット）をファジー論理回路１３に供給し、ブロック
Ｒ１−Ｒ３及びＬ１−Ｌ３に関連する方向の最大空間相
関の測定値間の差（絶対値）に依存するパラメータＫの
値を計算する。
【００２８】回路１３の出力Ｋをソフトスイッチ回路１
４の第１入力端子に供給する。回路１４の第２入力端子
には回路１０の出力ＤＤＡが供給され、回路１４の第３
入力端子にはマルチプレクサ１５の出力Ｍout が供給さ
れる。マルチプレクサ１５はフィールドメモリ２の出力
ＰＦが供給される第１入力端子と、処理ウインドウの画
素ｐ３及びｐ８のデータの平均値を計算する回路１６の
出力Ａが供給される第２入力端子と、マルチプレクサ出
力Ｍout を入力端子Ａ又は入力端子ＰＦに接続させる制
御入力端子ＣＮＴとを有する。
４の第１入力端子に供給する。回路１４の第２入力端子
には回路１０の出力ＤＤＡが供給され、回路１４の第３
入力端子にはマルチプレクサ１５の出力Ｍout が供給さ
れる。マルチプレクサ１５はフィールドメモリ２の出力
ＰＦが供給される第１入力端子と、処理ウインドウの画
素ｐ３及びｐ８のデータの平均値を計算する回路１６の
出力Ａが供給される第２入力端子と、マルチプレクサ出
力Ｍout を入力端子Ａ又は入力端子ＰＦに接続させる制
御入力端子ＣＮＴとを有する。
【００２９】回路１４の出力ＳＷout を、補間処理によ
り生ずる高周波数の減衰の影響を除去する輝度強調回路
１７に供給する。この回路１７には処理ウインドウの画
素ｐ３，ｐ８のデータが供給される。回路１７の出力を
メジアンフィルタ回路１８に供給し、この回路１８には
処理ウインドウの画素ｐ１−ｐ１０が供給される。メジ
アンフィルタ回路１８の出力が補間フィルタ６の出力
Ｏ、即ち画素ｐの補間値を形成する。
り生ずる高周波数の減衰の影響を除去する輝度強調回路
１７に供給する。この回路１７には処理ウインドウの画
素ｐ３，ｐ８のデータが供給される。回路１７の出力を
メジアンフィルタ回路１８に供給し、この回路１８には
処理ウインドウの画素ｐ１−ｐ１０が供給される。メジ
アンフィルタ回路１８の出力が補間フィルタ６の出力
Ｏ、即ち画素ｐの補間値を形成する。
【００３０】次に、上述した補間フィルタの動作を説明
する。最初に、補間フィルタは補間画像の質を原画像の
質より悪くするアーチファクトを補間画像内に導入して
はならないことに注意する必要がある。この目的のため
に、補間アルゴリズムは物体の例えば輪郭を表す明−暗
エッジの存在を考慮に入れる必要がある。
する。最初に、補間フィルタは補間画像の質を原画像の
質より悪くするアーチファクトを補間画像内に導入して
はならないことに注意する必要がある。この目的のため
に、補間アルゴリズムは物体の例えば輪郭を表す明−暗
エッジの存在を考慮に入れる必要がある。
【００３１】本発明の補間フィルタは、補間すべき画素
ｐの値を画像内のエッジ方向に沿う処理ウインドウ内の
隣接画素の値を補間処理して計算するエッジオリエンッ
テッドである。
ｐの値を画像内のエッジ方向に沿う処理ウインドウ内の
隣接画素の値を補間処理して計算するエッジオリエンッ
テッドである。
【００３２】図３は、画素ｐ１−ｐ１０間の最大空間相
関の方向を決定するのに使用される７つの相関空間パタ
ーンＰＲ１−ＰＲ３，ＰＬ１−ＰＬ３及びＰＣを示す。
パターンＰＲ１−ＰＲ３は３つの異なる右傾方向に沿う
空間相関度を計算するのに使用される右方向パターンで
あり、パターンＰＬ１−ＰＬ３は３つの異なる左傾方向
に沿う空間相関度を計算するのに使用される左方向パタ
ーンであり、Ｃは垂直方向に沿う空間相関度を計算する
のに使用される中心パターンである。図３のパターンに
おいて、２つの画素を結ぶ線はこの２つの画素のデータ
のディジタル減算処理を表す。
関の方向を決定するのに使用される７つの相関空間パタ
ーンＰＲ１−ＰＲ３，ＰＬ１−ＰＬ３及びＰＣを示す。
パターンＰＲ１−ＰＲ３は３つの異なる右傾方向に沿う
空間相関度を計算するのに使用される右方向パターンで
あり、パターンＰＬ１−ＰＬ３は３つの異なる左傾方向
に沿う空間相関度を計算するのに使用される左方向パタ
ーンであり、Ｃは垂直方向に沿う空間相関度を計算する
のに使用される中心パターンである。図３のパターンに
おいて、２つの画素を結ぶ線はこの２つの画素のデータ
のディジタル減算処理を表す。
【００３３】回路Ｒ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３及びＣの各々
は次の算術演算を行ってそれぞれのパターンの活性度を
評価する。 R1: TGRADR1 ＝（｜p3-p7 ｜+ ｜p4-p8 ｜+ ｜p2-p1 ｜+ ｜p9-p10｜)/4; R2: TGRADR2 ＝ ( 2* ｜p4-p7 ｜+ ｜p3-p6 ｜+ ｜p5-p8 ｜)/4; R3: TGRADR3 ＝ (｜p4-p6 ｜+ ｜p5-p7 ｜+ ｜p3-p2 ｜+ ｜p9-p8 ｜)/4; C : TGRADR1 ＝ ( 2* ｜p3-p8 ｜+ ｜p2-p7 ｜+ ｜p4-p9 ｜)/4; L1: TGRADL1 ＝ (｜p2-p8 ｜+ ｜p3-p9 ｜+ ｜p4-p5 ｜+ ｜p7-p6 ｜)/4; L2: TGRADL2 ＝ ( 2* ｜p2-p9 ｜+ ｜p1-p8 ｜+ ｜p3-p10｜)/4; L3: TGRADL3 ＝ (｜p1-p9 ｜+ ｜p2-p10｜+ ｜p3-p4 ｜+ ｜p8-p7 ｜)/4;
は次の算術演算を行ってそれぞれのパターンの活性度を
評価する。 R1: TGRADR1 ＝（｜p3-p7 ｜+ ｜p4-p8 ｜+ ｜p2-p1 ｜+ ｜p9-p10｜)/4; R2: TGRADR2 ＝ ( 2* ｜p4-p7 ｜+ ｜p3-p6 ｜+ ｜p5-p8 ｜)/4; R3: TGRADR3 ＝ (｜p4-p6 ｜+ ｜p5-p7 ｜+ ｜p3-p2 ｜+ ｜p9-p8 ｜)/4; C : TGRADR1 ＝ ( 2* ｜p3-p8 ｜+ ｜p2-p7 ｜+ ｜p4-p9 ｜)/4; L1: TGRADL1 ＝ (｜p2-p8 ｜+ ｜p3-p9 ｜+ ｜p4-p5 ｜+ ｜p7-p6 ｜)/4; L2: TGRADL2 ＝ ( 2* ｜p2-p9 ｜+ ｜p1-p8 ｜+ ｜p3-p10｜)/4; L3: TGRADL3 ＝ (｜p1-p9 ｜+ ｜p2-p10｜+ ｜p3-p4 ｜+ ｜p8-p7 ｜)/4;
【００３４】ＴＧＲＡＤＲ１−ＴＧＲＡＤＲ３，ＴＧＲ
ＡＤＣ及びＴＧＲＡＤＬ１−ＴＧＲＡＤＬ３はそれぞれ
パターンＰＲ１−ＰＲ３，ＰＣ及びＰＬ１−ＰＬ３の活
性度、即ちそれぞれ水平方向に対し約３４°（ＴＧＲＡ
ＤＲ３）、４６°（ＴＧＲＡＤＲ２）、６４°（ＴＧＲ
ＡＤＲ１）、９０°（ＴＧＲＡＤＣ）、１１６°（ＴＧ
ＲＡＤＬ１）、１３６°（ＴＧＲＡＤＬ２）及び１４６
°（ＡＧＲＡＤＬ３）傾いた方向に沿う画素ｐ１−ｐ１
０の空間相関の程度を表す。値ＴＧＲＡＤＲ１−ＴＧＲ
ＡＤＲ３は第１最良方向検出回路７に供給され、この回
路がパターンＰＲ１−ＰＲ３のうちで最小の活性度を有
するパターンを決定する。換言すれば、回路７は次の演
算を実行する。 ＢＴＲ＝min(ＴＧＲＡＤＲ１，ＴＧＲＡＤＲ２，ＴＧＲ
ＡＤＲ３）
ＡＤＣ及びＴＧＲＡＤＬ１−ＴＧＲＡＤＬ３はそれぞれ
パターンＰＲ１−ＰＲ３，ＰＣ及びＰＬ１−ＰＬ３の活
性度、即ちそれぞれ水平方向に対し約３４°（ＴＧＲＡ
ＤＲ３）、４６°（ＴＧＲＡＤＲ２）、６４°（ＴＧＲ
ＡＤＲ１）、９０°（ＴＧＲＡＤＣ）、１１６°（ＴＧ
ＲＡＤＬ１）、１３６°（ＴＧＲＡＤＬ２）及び１４６
°（ＡＧＲＡＤＬ３）傾いた方向に沿う画素ｐ１−ｐ１
０の空間相関の程度を表す。値ＴＧＲＡＤＲ１−ＴＧＲ
ＡＤＲ３は第１最良方向検出回路７に供給され、この回
路がパターンＰＲ１−ＰＲ３のうちで最小の活性度を有
するパターンを決定する。換言すれば、回路７は次の演
算を実行する。 ＢＴＲ＝min(ＴＧＲＡＤＲ１，ＴＧＲＡＤＲ２，ＴＧＲ
ＡＤＲ３）
【００３５】同様に、第２の最良方向検出回路８は次の
演算を実行する。 ＢＴＬ＝min(ＴＧＲＡＤＬ１，ＴＧＲＡＤＬ２，ＴＧＲ
ＡＤＬ３）
演算を実行する。 ＢＴＬ＝min(ＴＧＲＡＤＬ１，ＴＧＲＡＤＬ２，ＴＧＲ
ＡＤＬ３）
【００３６】第３の最良方向検出回路９は、ＢＴＲ，Ｂ
ＴＬ及びＴＧＲＡＤＣのうちの最小値を評価することに
より、７つのパターンＰＲ１−ＰＲ３，ＰＬ１−ＰＬ３
及びＰＣのうちで最小活性度を有するパターンを決定す
る。即ち、回路９は次の演算を実行する。 min(ＢＴＲ，ＢＴＬ，ＴＧＲＡＤＣ）
ＴＬ及びＴＧＲＡＤＣのうちの最小値を評価することに
より、７つのパターンＰＲ１−ＰＲ３，ＰＬ１−ＰＬ３
及びＰＣのうちで最小活性度を有するパターンを決定す
る。即ち、回路９は次の演算を実行する。 min(ＢＴＲ，ＢＴＬ，ＴＧＲＡＤＣ）
【００３７】回路９の出力ＢＤは７つのパターンＰＲ１
−ＰＲ３，ＰＬ１−ＰＬ３及びＰＣのうちで最小活性度
を有するパターンを表す。このパターンは処理ウインド
ウ内の画素間の最大空間相関の方向、即ち明−暗エッジ
（例えば物体の輪郭）の方向に対応する。
−ＰＲ３，ＰＬ１−ＰＬ３及びＰＣのうちで最小活性度
を有するパターンを表す。このパターンは処理ウインド
ウ内の画素間の最大空間相関の方向、即ち明−暗エッジ
（例えば物体の輪郭）の方向に対応する。
【００３８】回路１０は信号ＢＤで示される最大空間相
関方向に沿う処理ウインドウ内の画素の値（グレーレベ
ル）の平均値を計算する。換言すれば、回路１０は最大
空間相関方向に沿う画素ｐの補間値を計算する。信号Ｄ
ＤＡ（本例では８ビット）は最大空間相関方向に沿う画
素のグレーレベルの平均値を表す。前受信フィールド内
の（補間すべき）画素ｐの値は画像エッジの存在の検出
に使用しない。これは、画像エッジの検出はフィールド
内モードで行うことを意味する。
関方向に沿う処理ウインドウ内の画素の値（グレーレベ
ル）の平均値を計算する。換言すれば、回路１０は最大
空間相関方向に沿う画素ｐの補間値を計算する。信号Ｄ
ＤＡ（本例では８ビット）は最大空間相関方向に沿う画
素のグレーレベルの平均値を表す。前受信フィールド内
の（補間すべき）画素ｐの値は画像エッジの存在の検出
に使用しない。これは、画像エッジの検出はフィールド
内モードで行うことを意味する。
【００３９】５＋５画素の処理ウインドウの使用は７つ
の異なる方向のエッジをサーチすることができる。もっ
と小さい処理ウインドウ、例えば３＋３画素の処理ウイ
ンドウは３つの異なる方向のエッジをサーチしうるのみ
である。もっと大きな処理ウインドウを使用することが
できること勿論である。
の異なる方向のエッジをサーチすることができる。もっ
と小さい処理ウインドウ、例えば３＋３画素の処理ウイ
ンドウは３つの異なる方向のエッジをサーチしうるのみ
である。もっと大きな処理ウインドウを使用することが
できること勿論である。
【００４０】回路１０により計算された値のみを画素ｐ
の値の補間に使用する場合には、中心画素が存在しない
ため又は動きのために正しい補間方向を決定することが
できない画像のテクスチャ領域内において問題を生ず
る。これらの問題を避けるために、補間フィルタは減算
器１１、回路１２及びファジー論理回路１３からなるテ
クスチャ検出回路を具える。
の値の補間に使用する場合には、中心画素が存在しない
ため又は動きのために正しい補間方向を決定することが
できない画像のテクスチャ領域内において問題を生ず
る。これらの問題を避けるために、補間フィルタは減算
器１１、回路１２及びファジー論理回路１３からなるテ
クスチャ検出回路を具える。
【００４１】第１に、このような決定不能状態はＴＧＲ
ＡＤＲ１−ＴＧＲＡＤＲ３及びＴＧＲＡＤＬ１−ＴＧＲ
ＡＤＬ３の値が殆ど等しいときに検出できる点に注意さ
れたい。これは、これらの場合には画像内に明白な明−
暗エッジが存在しないためである。この状態は次の演算
を実行する回路１１及び１２により検出される。 ADTLR=｜min(TGRADR1,TGRADR2,TGRADR3)-min(TGRADL1,T
GRADL2,TGRADL3) ｜
ＡＤＲ１−ＴＧＲＡＤＲ３及びＴＧＲＡＤＬ１−ＴＧＲ
ＡＤＬ３の値が殆ど等しいときに検出できる点に注意さ
れたい。これは、これらの場合には画像内に明白な明−
暗エッジが存在しないためである。この状態は次の演算
を実行する回路１１及び１２により検出される。 ADTLR=｜min(TGRADR1,TGRADR2,TGRADR3)-min(TGRADL1,T
GRADL2,TGRADL3) ｜
【００４２】ファジー論理回路１３は信号ＡＤＴＬＲの
値に依存するパラメータＫの値を計算する。Ｋの値はＡ
ＤＴＬＲの値の非線形関数であり、０と１との間で変化
する。即ち、ＡＤＴＬＲが高いとき、即ち最大空間相関
方向を明確に決定しうるとき、Ｋはほぼ０にし、ＡＤＴ
ＬＲが低いとき、特に０のとき、Ｋはほぼ１にする。Ａ
ＤＴＬＲに依存するＫの非線形曲線はファジー論理技術
により実現される。
値に依存するパラメータＫの値を計算する。Ｋの値はＡ
ＤＴＬＲの値の非線形関数であり、０と１との間で変化
する。即ち、ＡＤＴＬＲが高いとき、即ち最大空間相関
方向を明確に決定しうるとき、Ｋはほぼ０にし、ＡＤＴ
ＬＲが低いとき、特に０のとき、Ｋはほぼ１にする。Ａ
ＤＴＬＲに依存するＫの非線形曲線はファジー論理技術
により実現される。
【００４３】ソフトスイッチ回路１４はＤＤＡ及びＭou
t の値をＫの値に応じて次のように混合する。 ＳＷout ＝Ｋ×Ｍout ＋（１−Ｋ）×ＤＤＡ
t の値をＫの値に応じて次のように混合する。 ＳＷout ＝Ｋ×Ｍout ＋（１−Ｋ）×ＤＤＡ
【００４４】信号ＣＮＴは補間フィルタ６の動作モード
を選択し、第１動作モードでは、フィルタ６はフィール
ド内ＩＰＣ又はＦＲＵ補間フィルタとして作用し、マル
チプレクサ１５の出力を処理ウインドウ内の画像ｐ３及
びｐ８の値の平均値（垂直方向の平均値）である信号Ａ
とする。Ａの値は回路１６により計算される。この動作
モードでは、ＳＷout は次式で与えられる。 ＳＷout ＝Ｋ×（ｐ３＋ｐ８）／２＋（１−Ｋ）×ＤＤ
Ａ Ｋ＝０の場合にはＳＷout ＝ＤＤＡ、即ち最大空間相関
の推定方向に沿う画素のグレーレベルの平均値になる。
Ｋ＝１の場合には、ＳＷout ＝（ｐ３＋ｐ８）／２にな
る。即ち、画像内に明白な明−暗エッジが存在しない場
合には、垂直方向の補間が好ましい。０と１との間のＫ
に対しては、ＤＤＡと（ｐ３＋ｐ８）／２との加重平均
値が計算される。
を選択し、第１動作モードでは、フィルタ６はフィール
ド内ＩＰＣ又はＦＲＵ補間フィルタとして作用し、マル
チプレクサ１５の出力を処理ウインドウ内の画像ｐ３及
びｐ８の値の平均値（垂直方向の平均値）である信号Ａ
とする。Ａの値は回路１６により計算される。この動作
モードでは、ＳＷout は次式で与えられる。 ＳＷout ＝Ｋ×（ｐ３＋ｐ８）／２＋（１−Ｋ）×ＤＤ
Ａ Ｋ＝０の場合にはＳＷout ＝ＤＤＡ、即ち最大空間相関
の推定方向に沿う画素のグレーレベルの平均値になる。
Ｋ＝１の場合には、ＳＷout ＝（ｐ３＋ｐ８）／２にな
る。即ち、画像内に明白な明−暗エッジが存在しない場
合には、垂直方向の補間が好ましい。０と１との間のＫ
に対しては、ＤＤＡと（ｐ３＋ｐ８）／２との加重平均
値が計算される。
【００４５】第２動作モードでは、フィルタ６はフィー
ルド間ＩＰＣ又はＦＲＵ補間フィルタとして作用し、マ
ルチプレクサ１５の出力をＰＦ，即ち（フィールドメモ
リ２に蓄積されている）前受信フィールド内の画素ｐの
値とする。この動作モードでは、ＳＷout は次式で与え
られる。 ＳＷout ＝Ｋ×ＰＦ＋（１−Ｋ）×ＤＤＡ
ルド間ＩＰＣ又はＦＲＵ補間フィルタとして作用し、マ
ルチプレクサ１５の出力をＰＦ，即ち（フィールドメモ
リ２に蓄積されている）前受信フィールド内の画素ｐの
値とする。この動作モードでは、ＳＷout は次式で与え
られる。 ＳＷout ＝Ｋ×ＰＦ＋（１−Ｋ）×ＤＤＡ
【００４６】回路１７は画像の輝度をピーキングにより
垂直方向に強調して、補間により生じた高周波数成分の
減衰を補償することができる。メジアンフィルタ１８の
出力端子が画素ｐの補間値を与える。
垂直方向に強調して、補間により生じた高周波数成分の
減衰を補償することができる。メジアンフィルタ１８の
出力端子が画素ｐの補間値を与える。
【００４７】従って、補間フィルタ６はフィールド内フ
ィルタとして又はフィールド間フィルタとして動作しう
る。ＴＶセット製造メーカは信号ＣＮＴを設定すること
により適切な動作モードを選択することができる。この
フィルタをフィールド内フィルタとして動作させる必要
があるときは、フィールドメモリ２は必要ないため、フ
ィールド間フィルタとして動作させる場合よりもコスト
がかなり低くなること明らかである。
ィルタとして又はフィールド間フィルタとして動作しう
る。ＴＶセット製造メーカは信号ＣＮＴを設定すること
により適切な動作モードを選択することができる。この
フィルタをフィールド内フィルタとして動作させる必要
があるときは、フィールドメモリ２は必要ないため、フ
ィールド間フィルタとして動作させる場合よりもコスト
がかなり低くなること明らかである。
【図１】補間フィルタセットの主構成ブロックを示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２】本発明補間フィルタのブロック構成図である。
【図３】画像内のエッジの方向を検出するための複数の
パターンを示す図である。
パターンを示す図である。
１ Ａ／Ｄ変換器 ２ 第２メモリデバイス ３ 第１メモリデバイス ４ 第３メモリ ５ 処理ウインドウ形成回路 ６ 補間フィルタ Ｒ１−Ｒ３，Ｌ１−Ｌ３，Ｃ 空間相関検出回路 ７、８、９ 最良方向検出回路 １０ 平均値回路 １１、１２、１３ テクスチャ検出回路 １４ ソフトスイッチ回路 １５ マルチプレクサ １６ 平均値回路 １７ 輝度強調回路 １８ メジアンフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マッシモ マンクーソ イタリア国 ミラノ 20052 モンツァ ヴィア オリアニ 19 (72)発明者 リナルド ポルッツィ イタリア国 20125 ミラノ ピアッツァ イストリア ２
Claims (22)
- 【請求項１】 ビデオ信号用の補間フィルタであって、 離散的画素(p1-p10)を供給され、画像エッジを検出する
第１回路手段(R1-R3,L1-L3,C,7-9) と、 前記第１回路手段の出力を供給され、前記画像エッジの
方向に沿う前記離散的画素(p1-p10)の平均値に対応する
第１信号(DDA) を発生する第２回路手段(10)と、 前記第２回路手段の出力を供給され、画像エッジを一義
的に決定し得ないテクスチャ領域を決定するとともに、
画像エッジの存在の程度に依存する第２信号(K) を発生
する第３回路手段(11,12,13)と、 前記第１信号(DAA) 、前記第２信号(K) 及び第３信号(M
out)を供給され、第１信号(DAA) を第３信号(Mout)と第
２信号(K) により決まる割合で合成して得られる出力信
号(SWout) を発生する第４回路手段(14)と、 制御信号(CNT) により制御され、前記第３信号(Mout)を
規定の方向に沿う前記離散的画素(p1-p10)の平均値に対
応する第４信号(A) 又は前受信画素値に対応する第５信
号(PF)に選択的に結合するマルチプレクサ手段(15)と、
を具えたことを特徴とするビデオ信号用補間フィルタ。 - 【請求項２】 前記第１回路手段(R1-R3,L1-L3,C,7-9)
は、前記離散的画素(p1-p10)を供給され、それぞれ各別
の関連する空間方向に沿う前記離散的画素間の空間相関
指数（TGRADR1-TGRADR3,TGRADL1-TGRADL3)を計算する複
数の空間相関検出回路(R1-R3,L1-L3,C) を具えることを
特徴とする請求項１記載の補間フィルタ。 - 【請求項３】 前記第１回路手段(R1-R3,L1-L3,C,7-9)
は、前記空間相関指数（TGRADR1-TGRADR3,TGRADL1-TGRA
DL3)を供給され、前記離散的画素(p1-p10)間の最大空間
相関の方向を決定する第５回路手段(7-9) を具えること
を特徴とする請求項２記載の補間フィルタ。 - 【請求項４】 前記第２回路手段(10)は、前記最大空間
相関方向に対応する第６信号(BD)を供給され、前記最大
空間相関方向に沿う前記離散的画素(p1-p10)の平均値を
計算することを特徴とする請求項３記載の補間フィル
タ。 - 【請求項５】 前記第５回路手段(7-9) は、右方向に傾
いた複数の右傾空間方向に関連する第１群の空間相関検
出回路(R1-R3) の出力を供給され、これらの右傾方向の
うちで最大の第１の空間相関方向(BR)を決定する第１の
最良方向検出回路(7) と、左方向に傾いた複数の左傾空
間方向に関連する第２群の空間相関検出回路(L1-L3) の
出力を供給され、これらの左傾方向のうちで最大の第２
の空間相関方向(BL)を決定する第２の最良方向検出回路
(8) と、前記第１及び第２の最良方向検出回路(7,8) の
出力及び垂直空間方向に関連する空間相関検出回路(C)
の出力を供給され、すべての右傾方向、左傾方向及び垂
直方向のうちで最大の空間相関方向を決定する第３の最
良方向検出回路(9) とを具えることを特徴とする請求項
４記載の補間フィルタ。 - 【請求項６】 前記離散的画素(p1-p10)は前受信画像ラ
イン(PL)に属する第１群の連続する画素(p1-p5) と現画
像ライン(CL)に属する第２群の連続する画素(p6-p10)と
を具える処理ウインドウ(PW)に所属することを特徴とす
る請求項５記載の補間フィルタ。 - 【請求項７】 前記第１群の画素は５つ画素(p1-p5) を
具え、前記第２群の画素は５つの画素(p6-p10)を具え、
各画素(p1-p10)は各別のディジタルコードにより現れた
値を有することを特徴とする請求項６記載の補間フィル
タ。 - 【請求項８】 前記第１群の空間相関検出回路(R1-R3)
は、水平方向に対しそれぞれ約６４°、４６°及び３４
°傾いた方向に沿う空間相関指数(TGRADR1-TGRADR3) を
計算する３つの相関検出回路を具え、前記第２群の空間
相関検出回路(L1-L3) は、水平方向に対しそれぞれ約１
１６°、１３６°及び１４６°傾いた方向に沿う空間相
関指数(TGRADL1-TGRADL3) を計算する３つの相関検出回
路を具えるとを特徴とする請求項７記載の補間フィル
タ。 - 【請求項９】 前記第１群の画素(p1-p5) は第１画素(p
1)、第２画素(p2)、第３画素(p3)、第４画素(p4)及び第
５画素(p5)を具え、 前記第２群の画素(p6-p10)は第６画素(p6)、第７画素(p
7)、第８画素(p8)、第９画素(p9)及び第１０画素(p10)
を具え、 前記第１群の空間相関検出回路(R1-R3) は第１(R1)、第
２(R2)及び第３(R3)相関検出回路を具え、 前記第２群の空間相関検出回路(L1-L3) は第４(L1)、第
５(L2)及び第６(L3)相関検出回路を具え、 前記第１(R1)、第２(R2)、第３(R3)、第４(L1)、第５(L
2)、第６(L3)相関検出回路及び垂直方向相関検出回路
(C) が、それぞれ次式の算術演算（式中のｐ１，ｐ２，
ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８，ｐ９及びｐ１０
は第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、
第９及び第１０画素のデータを表す）： ( ｜p3-p7 ｜+ ｜p4-p8 ｜+ ｜p2-p1 ｜+ ｜p9-p10｜)/4; ( 2*｜p4-p7 ｜+ ｜p3-p6 ｜+ ｜p5-p8 ｜)/4; ( ｜p4-p6 ｜+ ｜p5-p7 ｜+ ｜p3-p2 ｜+ ｜p9-p8 ｜)/4; ( ｜p2-p8 ｜+ ｜p3-p9 ｜+ ｜p4-p5 ｜+ ｜p7-p6 ｜)/4; ( 2*｜p2-p9 ｜+ ｜p1-p8 ｜+ ｜p3-p10｜)/4; ( ｜p1-p9 ｜+ ｜p2-p10｜+ ｜p3-p4 ｜+ ｜p8-p7 ｜)/4; ( 2*｜p3-p8 ｜+ ｜p2-p7 ｜+ ｜p4-p9 ｜)/4; を実行することを特徴とする請求項８記載の補間フィル
タ。 - 【請求項１０】 前記第３回路手段(11,12,13)は，前記
第１及び第２の最大空間相関方向(BR,BL) の空間相関指
数(BTR,BTL) 間の差(DTLR)を計算する減算回路(11)と、
前記差(DTLR)の絶対値(ADTLR) を計算する絶対値回路(1
2)と、前記絶対値(ADTLR) の値に依存する前記第２信号
(K) の値を計算するファジー論理計算回路(13)とを具え
ることを特徴とする請求項５〜９の何れかに記載の補間
フィルタ。 - 【請求項１１】 前記ファジー論理計算回路(13)は０と
１との間で変化する非線形曲線に従って第２信号(K) の
値を計算し、前記絶対値が高いとき前記第２信号(K) の
値がほぼ０に等しく、前記絶対値がほぼ０に等しいとき
前記第２信号(K) の値がほぼ１に等しいことを特徴とす
る請求項１０記載の補間フィルタ。 - 【請求項１２】 前記第４回路手段(14)は、前記第３信
号(Mout)の値×前記第２信号(K) の値＋前記第１信号(D
DA) の値×（１−前記第２信号(K) の値）に等しい値を
有する出力信号(SWout) を発生するソフトスイッチ回路
を具えることを特徴とする請求項１１記載の補間フィル
タ。 - 【請求項１３】 前記第４信号(A) は前記離散的画素(p
1-p10)の垂直方向の平均値を計算する垂直平均回路(16)
により発生することを特徴とする請求項１２記載の補間
フィルタ。 - 【請求項１４】 前記出力信号(SWout) を供給され、画
素の輝度を強調する輝度強調手段(17)を更に具えること
を特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の補間フィ
ルタ。 - 【請求項１５】 前記輝度強調手段(17)の出力が供給さ
れるメイジアンフィルタ(18)を更に具えることを特徴と
する請求項１４記載の補間フィルタ。 - 【請求項１６】 画像信号をフィルタリングするに当た
り、 画像信号を離散的画素(p1-p10)にディジタル的に変換
し、 画像エッジに対応する空間方向を決定し、 前記空間方向に沿う離散的画素(p1-p10)の第１の平均値
(DAA) を計算し、 画像信号が画像エッジを一義的に決定し得ないテクスチ
ャ画像領域に対応する度合いを示す第２の値(K) を決定
し、前記第１の平均値(ADD) と第３の値(Mout)を前記第
２の値(K) により決まる割合で合成して補間値(SWout)
を計算し、 前記第３の値(Mout)は規定の空間方向に沿う第４の平均
値(A) 又は前に受信された離散的画像の第５の値(PF)に
２者択一的に等しくすることを特徴とする画像信号のフ
ィルタリング方法。 - 【請求項１７】 前受信画像ライン(PL)に属する第１群
の離散的画素(p1-p5) と現画像ライン(CL)に属する第２
群の離散的画素(p6-p10)とを具える処理ウインドウ(PW)
を定め、前記第１及び第２群の離散的画素(p1-p10)間の
最大空間相関方向を計算することを特徴とする請求項１
６記載の方法。 - 【請求項１８】 前記最大空間相関方向は、水平方向に
対しそれぞれ約３４°、４６°、６４°、９０°、１１
６°、１３６°及び１４６°傾いた方向に沿う空間相関
指数(TGRADR1-TGRADR3,TGRADL1-TGRADL3,TGRADC)を計算
し、これらの空間相関指数を比較してこれらの中で最小
のものを決定することを特徴とする請求項１７記載の方
法。 - 【請求項１９】 前記第１群の画素(p1-p5) は第１画素
(p1)、第２画素(p2)、第３画素(p3)、第４画素(p4)及び
第５画素(p5)を具え、 前記第２群の画素(p6-p10)は第６画素(p6)、第７画素(p
7)、第８画素(p8)、第９画素(p9)及び第１０画素(p10)
を具え、 前記空間相関指数(TGRADR1-TGRADR3,TGRADL1-TGRADL3,T
GRADC)は、それぞれ次式の算術演算（式中のｐ１，ｐ
２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８，ｐ９及びｐ
１０は第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第
８、第９及び第１０画素のデータを表す）： ( ｜p3-p7 ｜+ ｜p4-p8 ｜+ ｜p2-p1 ｜+ ｜p9-p10｜)/4; ( 2*｜p4-p7 ｜+ ｜p3-p6 ｜+ ｜p5-p8 ｜)/4; ( ｜p4-p6 ｜+ ｜p5-p7 ｜+ ｜p3-p2 ｜+ ｜p9-p8 ｜)/4; ( ｜p2-p8 ｜+ ｜p3-p9 ｜+ ｜p4-p5 ｜+ ｜p7-p6 ｜)/4; ( 2*｜p2-p9 ｜+ ｜p1-p8 ｜+ ｜p3-p10｜)/4; ( ｜p1-p9 ｜+ ｜p2-p10｜+ ｜p3-p4 ｜+ ｜p8-p7 ｜)/4; ( 2*｜p3-p8 ｜+ ｜p2-p7 ｜+ ｜p4-p9 ｜)/4; を実行して計算された７つの空間相関指数を含むことを
特徴とする請求項１７記載の方法。 - 【請求項２０】 前記第２の値は、３４°、４６°及び
６４°の斜め方向に関連する空間相関指数(TGRADR1-TGR
ADR3) のうちで最小の空間相関指数(BTR) と、１１６
°、１３６°及び１４６°の斜め方向に関連する空間相
関指数(TGRADL1-TGRADL3) のうちで最小の空間相関指数
(BTL) との差(ADTLR) を計算することにより決定するこ
とを特徴とする請求項１８記載の方法。 - 【請求項２１】 前記第２の値は前記の差値(ADTLR) に
従ってファジー論理計算により決定することを特徴とす
る請求項２０記載の方法。 - 【請求項２２】 前記規定の空間方向は垂直方向である
ことを特徴とする請求項２１記載の方法。
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