JPH10336597A - 順次走査変換装置 - Google Patents

順次走査変換装置

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JPH10336597A
JPH10336597A JP9143603A JP14360397A JPH10336597A JP H10336597 A JPH10336597 A JP H10336597A JP 9143603 A JP9143603 A JP 9143603A JP 14360397 A JP14360397 A JP 14360397A JP H10336597 A JPH10336597 A JP H10336597A
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JP
Japan
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scanning line
circuit
amplitude
motion
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP9143603A
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English (en)
Inventor
Hideaki Yamauchi
秀昭 山内
Yoshio Seki
喜夫 関
Tomohisa Tagami
知久 田上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/01Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0117Conversion 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
    • H04N7/012Conversion between an interlaced and a progressive signal

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飛び越し走査の画像信号を走査線補間して順
次走査方式に変換する際、変換後の垂直方向の鮮鋭度を
見かけ上あげるために補間ラインの振幅を実ラインに比
べ抑制するが、その場合受像画面の画質劣化が起こる。 【解決手段】 端子1は隣り合う走査線の平均により補
間走査線を生成する回路4と、入力映像信号の動き量を
検出する回路7に接続され、回路4の出力端は、回路7
からの動き量によって制御する回路5に接続され、端子
1と回路5の出力端は、実走査線と補間走査線とを制御
信号入力端子3からの水平走査周波数fHの2倍の周波
数のクロック2fHを用いて時分割多重する変換回路6
に接続され、変換回路6は出力端子2に接続され、回路
7が動き量を検出し、動き量が小さい場合は、補間ライ
ンの振幅差が目立つため回路5で補間走査線の振幅制御
は行わず、動き量が大きい場合は、人間の視覚特性は、
動く物に対して視力が低くなるので、実走査線と補間走
査線に振幅差が付くように回路5で制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛び越し走査の画
像信号を走査線補間して、順次走査方式に変換して表示
する順次走査変換装置に関し、特に、走査変換によって
生じる受像画面の画質劣化を改善する順次走査変換装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現行のテレビジョン方式には、インター
レース走査方式が採用されている。インターレース方式
では、奇数フィールドと偶数フィールドの二つのフィー
ルドで一画面を構成している。このため、例えばHDT
V方式の場合、一画面の走査線数は1125本である
が、視距離が小さくなると画面の各フィールドを構成す
る粗い走査線構造が見えてきて、画質劣化の原因とな
る。
【0003】この走査線構造を改善する方法に、フィー
ルド内で上下の走査線間で映像信号を補間して順次走査
に変換する方式があるが、これによって作られた画面は
画質的に垂直方向の鮮鋭度が低下するという問題があ
る。
【0004】従来の順次走査変換装置としては、前記問
題点を解決するために、例えば、映像信号の輝度に応じ
て、順次走査用の補間信号の輝度をコントロールするこ
とで、単純2度振りによる順次走査変換による画質劣化
を改善する順次走査変換装置{例えば、「順次走査変換
回路」特開昭63-179685}または、 順次走査変換後の補
間信号の振幅を抑制することで、見かけ上鮮鋭度の低下
を防ぐ順次走査変換装置{例えば、「クリアヒ゛シ゛ョン方式の
テレビジョン表示装置」特開平4-95479}が出願されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、順次走査変換の際に補間ラインの振幅を実
ラインの振幅に比べ抑制することで疑似インターレース
効果を得、垂直方向の鮮鋭度を見かけ上、あげることが
できるが、コンピュータグラフィックス(以下、CG)
等で創られた例えばアニメーションのような階調のない
信号に対しては実ラインと補間ラインに振幅差が付くた
め、縞模様になり著しく画質が劣化するという問題点を
有していた。特に、近年の大画面化に伴いその画質劣化
は顕著に現れる。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、自然画は鮮鋭度を保持したまま、またCG等で創ら
れた例えばアニメーションのような階調のない絵は忠実
に再現する順次走査変換装置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】上記目的を達するため
に、第1の発明は、入力映像信号から補間走査線を発生
する補間走査線発生手段と、入力映像信号の動き量を検
出する動き検出手段と、動き検出手段の出力信号に応じ
て補間走査線発生手段の出力信号の振幅を制御する振幅
制御手段と、入力映像信号と振幅制御手段からの出力信
号とを用いて順次走査信号に変換する順次走査変換手段
とを有する構成となっている。
【0008】第2の発明は、入力映像信号から補間走査
線を発生する補間走査線発生手段と、入力映像信号の平
坦部を検出する平坦部検出手段と、平坦部検出手段の出
力信号に応じて補間走査線発生手段の出力信号の振幅を
制御する振幅制御手段と、入力映像信号と振幅制御手段
からの出力信号とを用いて順次走査信号に変換する順次
走査変換手段とを有する構成となっている。
【0009】第3の発明は、入力映像信号から補間走査
線を発生する補間走査線発生手段と、入力映像信号の動
き量を検出する動き検出手段と、入力映像信号の平坦部
を検出する平坦部検出手段と、動き検出手段の出力信号
と平坦部検出手段の出力信号とで判定を行う判定手段
と、判定手段の出力信号に応じて補間走査線発生手段の
出力信号の振幅を制御する振幅制御手段と、前記入力映
像信号と振幅制御手段からの出力信号とを用いて順次走
査信号に変換する順次走査変換手段とを有する構成とな
っている。
【0010】第4の発明は、入力映像信号から補間走査
線を発生する補間走査線発生手段と、入力映像信号の動
き量を検出する動き検出手段と、動き検出手段の出力信
号からフィールド内の静止画面を判定する静止画面判定
手段と、入力映像信号の平坦部を検出する平坦部検出手
段と、平坦部検出手段の出力信号からフィールド内の平
坦部を判定する平坦部判定手段と、静止画面判定手段の
出力信号と平坦部判定手段の出力信号から少なくとも1
フィールド分の静止画面、かつ、平坦部の頻度を検出す
る頻度判定手段と、頻度判定手段の出力信号に応じて補
間走査線発生手段の出力信号の振幅を制御する振幅制御
手段と、入力映像信号と振幅制御手段からの出力信号と
を用いて順次走査信号に変換する順次走査変換手段とを
有する構成となっている。
【0011】第5の発明は、平坦部検出手段における高
域抽出手段の走査線遅延群を、動き検出手段の走査線遅
延手段群と共用する構成となっている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図22を用いて説明する。
【0013】(実施の形態1)図1は、第1の実施の形
態の順次走査変換装置の構成を示すブロック図である。
図1において、映像信号が入力される入力端子1は、隣
り合った走査線の平均により補間走査線を生成する補間
走査線発生回路4と、入力映像信号の動き量を検出する
動き検出回路7に接続されている。補間走査線発生回路
4の出力端は、動き検出回路7からの動き量によって制
御される振幅制御回路5に接続されている。入力端子1
と振幅制御回路5の出力端は、実走査線と補間走査線と
を制御信号入力端子3からの水平走査周波数fHの2倍
の周波数のクロック2fHを用いて時分割多重する順次
走査線変換回路6に接続される。順次走査線変換回路6
の出力端は出力端子2に接続されている。
【0014】以上のように構成された順次走査変換装置
について、以下、その動作を述べる。まず、入力端子1
から映像信号が補間走査線発生回路4と動き検出回路7
と順次走査変換回路6に供給される。補間走査線発生回
路4は、例えば、図2に示す回路で構成される。端子
A,Bは、図1のA,Bの部分に対応している。図2に
おいて、端子Aからの入力映像信号は、1ライン遅延器
41a,41bで1ライン(1水平走査時間)ずつ遅延
され、それぞれの遅延信号は加算器42へ供給される。
加算器42の加算信号は、乗算器43へ供給され映像信
号が1/2倍される。乗算器43から、フィールド内の
垂直方向に隣り合った実走査線の間に挿入する補間走査
線が生成され、振幅制御回路5に供給される。
【0015】動き検出回路7は、例えば、図3に示す回
路で構成される。端子A,Cは、図1のA,Cの部分に
対応している。図3において、端子Aからの入力映像信
号が1フレーム差分検出回路71における1フィールド
遅延器72a,72bで1フィールドずつ遅延され、そ
れぞれの遅延信号は減算器73aへ供給される。減算器
73aでは、2フィールド間の映像信号の差分を行い、
絶対値回路74aへ供給される。絶対値回路74aでは
減算回路73aの差分信号の絶対値をとる。この絶対値
を動き量として、その大小で入力映像信号の動きを検出
することができる。絶対値回路74aの出力信号は、エ
ッジ制御回路78へ供給される。
【0016】また、1フィールド遅延器72aから遅延
信号が、エッジ検出回路75における1ライン遅延器7
6a,76bで1ラインずつ遅延され、それぞれの遅延
信号が減算器73b,73cへ供給される。減算器73
bでは、1フィールド遅延器72aと1ライン遅延器7
6aとの出力差分がとられ、減算器73cでは、1ライ
ン遅延器76a,76bの出力差分がとられる。減算器
73b,73cのそれぞれのライン間の差分信号は、絶
対値回路74b,74cへ供給され絶対値をとる。絶対
値回路74b,74cの絶対値信号は、最大値検出回路
77へ供給される。最大値検出回路77では、絶対値回
路74bまたは絶対値回路74cの最大値を検出する。
この最大値を映像信号のエッジ信号として、その大小で
入力映像信号のエッジの変化量を検出することができ
る。最大値検出回路77の出力信号は、エッジ制御回路
78へ供給される。エッジ制御回路78では、1フレー
ム差分検出回路71の差分量をエッジ検出回路75のエ
ッジ量により制御される。例えば、動き検出回路7に、
図4(a)に示すような垂直方向になだらかなエッジを
持つ映像信号が入力されると、1フレーム差分検出回路
71では、1フィールド前信号(イ)と1フィールド後
信号(ハ)とで差分がとられ、なだらかなエッジのた
め、差分値”小”が出力される。また、エッジ検出回路
75では、基準フィールド信号(ロ)の高域周波数成分
が抽出されるが、なだらかなエッジのため、エッジ量”
小”が出力される。つづいて、エッジ制御回路78で
は、差分値”小”とエッジ量”小”により動き量”小”
が出力される。同様に図4(b)に示すような垂直方向
に急峻なエッジを持つ映像信号が入力されると、1フレ
ーム差分検出回路71では、1フィールド前/後信号
(ホ)と(ト)とで差分がとられ、急峻なエッジのた
め、差分値”大”が出力される。また、エッジ検出回路
75では、基準フィールド信号(ロ)の高域周波数成分
が抽出され、急峻なエッジのため、エッジ量”大”が出
力される。つづいて、エッジ制御回路78では、差分値
は”大”であるが、エッジ量も”大”のため、動き量
は”小”と処理され出力される。このように、図4
(a),(b)のように、異なる映像パターンで動き量
が等しい((ニ)、(チ))映像信号が入力されても、
エッジ量を検出することで正しい動き量が検出ができ
る。エッジ制御回路78で制御された動き量は振幅制御
回路5に供給される。
【0017】振幅制御回路5では、補間走査線発生回路
4からの補間走査線信号が、動き検出回路7からの動き
量に応じて補正される。例えば、振幅制御回路5におけ
る動き量に対する振幅減衰量の特性を図5に示す。動き
量が”a”以下であれば補間走査線の振幅レベルを”減
衰せず”と制御し、また、動き量が”a”よりも大きい
場合は振幅レベルを”減衰する”ように制御する。振幅
制御回路5により振幅レベルを制御された補間走査線
は、順次走査変換回路6に供給される。
【0018】順次走査変換回路6では、制御信号入力端
子3からの水平走査周波数fHの2倍の周期2fHで、入
力端子1からの実走査線と振幅制御回路5からの補間走
査線とを交互に選択出力される。順次走査変換回路6か
ら順次走査された映像信号が出力端子2から出力され、
映像信号の動き量が”小さい”場合は、実走査線と補間
走査線との振幅レベルとのレベル差を無くすようし(図
6(a))、動き量が”大きい”場合には実走査線と補
間走査線とのレベル差を付けることで(図6(b))
で、動き量が小さい映像信号における実走査線と補間走
査線との振幅差により生じる縞模様のような画質劣化を
防ぐことができる。
【0019】以上にように本発明の実施の形態1によれ
ば、動き検出回路7が映像の動き量を検出し、動き量が
小さい場合は、補間ラインの振幅差が目立つため振幅制
御回路5で補間走査線の振幅制御は行わないようにす
る。また、動き量が大きい場合は、人間の視覚特性は、
動いている物体に対しては視力が低くなるので、実走査
線と補間走査線に振幅差が付くように振幅制御回路5を
制御することで、例えば、アニメーションのような階調
性の無い映像信号で、動きが”小さい”場合に目立つ、
縞模様のような画質劣化が抑えられた順次走査信号を得
ることができる。
【0020】(実施の形態2)図7は、第2の実施の形
態の順次走査変換装置の構成を示すブロック図である。
なお、図7において図1と同様な部分には、同じ参照番
号を付している。実施の形態2が図1の実施の形態1と
異なる点は、動き検出回路7の代わりに、入力映像信号
の平坦部を検出する平坦部検出回路9が置き換わってい
るところである。また、振幅制御回路5が、平坦部検出
回路9からの平坦部の量に応じて、補間走査線発生回路
4の出力信号の振幅を制御する振幅制御回路8に置き換
わっているところである。
【0021】以上のように構成された順次走査変換装置
について、以下、その動作を述べるが、図1と同じ動作
については適宜その説明は省略する。図7において、入
力端子1から映像信号が補間走査線発生回路4と平坦部
検出回路9と順次走査変換回路6に供給される。補間走
査線発生回路4は、例えば、図2に示す回路で構成さ
れ、フィールド内の垂直方向に隣り合った実走査線の間
に挿入する補間走査線が生成される。補間走査線発生回
路4の補間走査線は振幅制御回路8に供給される。
【0022】平坦部検出回路9は、例えば、図8に示す
回路で構成される。端子A,Dは、図7のA,Dの部分
に対応している。図8において、端子Aからの入力映像
信号は、1ライン遅延器91a,91bで1ラインずつ
遅延され、それぞれの乗算器92a,92b,92cへ
供給される。各乗算器の係数が例えばKa=1/4,K
b=1/2,Kc=1/4とすると、映像信号が1/4
倍,1/2倍,1/4倍される。乗算器92a,92c
の出力信号は加算器93へ供給され加算処理される。加
算器93と乗算器92bの出力信号は共に減算器94に
供給される。減算器94では、乗算器92bの出力信号
から加算器93の出力信号を減算処理し、次式に示すよ
うな伝達関数H(z)により、
【0023】
【数1】H(z)=1/2−1/4(z+H+z−H) 垂直方向の高域周波数成分をもつ信号が絶対値回路95
に供給される。絶対値回路95では、減算器94の出力
信号の絶対値をとる。この絶対値出力を映像信号の平坦
部として、その大小で入力映像信号の平坦部の量を検出
することができる。例えば、平坦部検出回路9に、図9
(a)に示すような、なだらかな映像信号が入力される
と、垂直方向の高域周波数成分はほとんど抽出されない
ため、ほとんどの垂直方向の画素単位で平坦部量”大”
が出力される。同様に図9(b)に示すような垂直方向
に急峻なエッジを持つ映像信号が入力されると、垂直方
向の高域周波数成分が抽出されるため、画素単位で平坦
部量”小”と”大”とが交互に出力される。このよう
に、図8に示すように3ライン分の走査線領域から画素
単位で平坦部量を検出することができる。平坦部検出回
路9からの平坦部量は、振幅制御回路8に供給される。
【0024】振幅制御回路8では、補間走査線発生回路
4からの補間走査線信号が、平坦部検出回路9からの平
坦部量に応じて補正される。例えば、振幅制御回路8に
おける平坦部量に対する振幅減衰量の特性を図10に示
す。平坦部量が”a”以下であれば補間走査線の振幅レ
ベルを”減衰する”と制御し、また、平坦部量が”a”
よりも大きい場合は振幅レベルを”減衰せず”するよう
に制御する。振幅制御回路8により振幅レベルを制御さ
れた補間走査線は、順次走査変換回路6に供給される。
【0025】順次走査変換回路6では、制御信号入力端
子3からの水平走査周波数fHの2倍の周期2fHで、入
力端子1からの実走査線と振幅制御回路8からの補間走
査線とを交互に選択出力される。順次走査変換回路6か
ら順次走査された映像信号が出力端子2から出力され、
映像信号の平坦部量が”小さい”領域は、実走査線と補
間走査線との振幅レベルとのレベル差をつけるようにし
(図11(a))、垂直方向の鮮鋭度を見かけ上向上で
きる。また平坦部量が”大きい”場合には実走査線と補
間走査線とのレベル差を無くすことで(図11
(b))、平坦部の領域が多い映像信号における実走査
線と補間走査線との振幅差により生じる縞模様のような
画質劣化を防ぐことができる。
【0026】以上にように本発明の実施の形態2によれ
ば、平坦部検出回路9が映像信号の平坦部を検出し、平
坦部の少ない領域には、実走査線と補間走査線に振幅差
が付くように振幅制御回路8を制御することで、例えば
自然画像は鮮鋭度を保持できる。また、平坦部の多い領
域には、実走査線と補間走査線との振幅差を付けると縞
模様のような画質劣化が目立つため、振幅制御回路8で
補間走査線の振幅制御は行わないようにすることで、C
G等で創られた例えばアニメーションのような階調のな
い映像は忠実に再現できる順次走査信号を得ることがで
きる。
【0027】(実施の形態3)図12は、第3の実施の
形態の順次走査変換装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図12において図1および図7と同様な部分
には、同じ参照番号を付している。実施の形態3が図7
の実施の形態2と異なる点は、入力映像信号の動き量を
検出する動き検出回路7と、動き検出回路7と平坦部検
出回路9の出力信号との論理和を行う論理和回路10が
追加されているところである。また、振幅制御回路8
が、論理和回路10からの論理和に応じて、補間走査線
発生回路4の出力信号の振幅を制御する振幅制御回路1
1に置き換わっているところである。
【0028】以上のように構成された順次走査変換装置
について、以下、その動作を述べるが、図1おとび図7
と同じ動作については適宜その説明は省略する。図12
において、入力端子1から映像信号が補間走査線発生回
路4と動き検出回路7と平坦部検出回路9と順次走査変
換回路6に供給される。補間走査線発生回路4は、例え
ば、図2に示す回路で構成され、フィールド内の垂直方
向に隣り合った実走査線の間に挿入する補間走査線が生
成される。補間走査線発生回路4の補間走査線は振幅制
御回路11に供給される。
【0029】動き検出回路7は、例えば、図3に示す回
路で構成され、映像信号の1フレーム差分とエッジ量に
より動き量を検出する。
【0030】平坦部検出回路9は、例えば、図8に示す
回路で構成され、映像信号の垂直方向の高域周波数成分
を抽出することで、映像信号の平坦部量を画素単位で検
出する。動き検出回路7の動き量と平坦部検出回路9の
平坦部量は、論理和回路10に供給される。論理和回路
10では、動き量と平坦部の量とにそれぞれあるしきい
値を定めて、その動き量のしきい値と平坦部量のしきい
値とで論理和をとる。例えば、論理和回路10におけ
る、動き検出回路7の動き量に対する論理値の特性を図
13(a)に示す。図13(a)において、動き量のし
きい値(イ)を定め、動き量が(イ)未満であれば論理
値”0”とし、(イ)以上であれば論理値”1”とす
る。また、平坦部検出回路9の平坦部量に対する論理値
の特性を図13(b)に示す。図13(b)において、
平坦部量のしきい値(ロ)を定め、平坦部量が(ロ)以
下であれば論理値”1”とし、(ロ)より大きければ論
理値”0”とする。ここで、動き量と平坦部量に対する
論理値とで論理和をとる。この論理和は、例えば、表1
に示すような論理値をとる。
【0031】
【表1】
【0032】例えば、映像信号の動き量が小さく”
0”、平坦部量が大きい”0”場合は、論理和は”0”
となり、この動き量と平坦部量の論理値の組み合わせ以
外は論理和は”1”となる。論理和回路10の出力論理
値は振幅制御回路11に供給される。
【0033】振幅制御回路11では、補間走査線発生回
路4からの補間走査線信号が、論理和回路10からの出
力論理値に応じて補正される。例えば、振幅制御回路1
1における論理和回路10の論理値に対する振幅減衰量
の制御は表1に示される。論理和が”0”の場合は、補
間走査線の振幅レベルを”減衰せず”と制御し、また、
論理和が”1”の場合は、振幅レベルを”減衰あり”と
制御する。振幅制御回路11により振幅レベルを制御さ
れた補間走査線は、順次走査変換回路6に供給される。
【0034】順次走査変換回路6では、制御信号入力端
子3からの水平走査周波数fHの2倍の周期2fHで、入
力端子1からの実走査線と振幅制御回路11からの補間
走査線とを交互に選択出力される。順次走査変換回路6
から順次走査された映像信号が出力端子2から出力さ
れ、映像信号の動き量が”小”で、平坦部量が”大”の
場合は、実走査線と補間走査線との振幅レベルとのレベ
ル差を無くすことで(図14(a))、緩やかな動きで
平坦部の領域を持つ映像信号において、実走査線と補間
査線との振幅差により生じる縞模様のような画質劣化を
防ぐことができる。また、動き量”小”で平坦部量”
小”の場合と、動き量”大”で平坦部量”大”の場合
と、動き量”大”で平坦部量”小”の場合は、実走査線
と補間走査線とのレベル差をつけることで(図14
(b))、垂直方向の鮮鋭度を見かけ上向上させること
ができる。
【0035】以上にように本発明の実施の形態3によれ
ば、動き検出回路7の動き量と平坦部検出回路9の平坦
部量を検出し、論理和回路10でそれぞれの論理和をと
り、動き量が小さく、平坦部量が大きい領域には、実走
査線と補間走査線との振幅差を付けると縞模様のような
画質劣化が目立つため、振幅制御回路11で補間走査線
の振幅制御は行わないようにすることで、CG等で創ら
れた例えばアニメーションのような階調のない映像は忠
実に再現できる。また、動き量”小”で平坦部量”小”
の場合と、動き量”大”で平坦部量”大”の場合と、動
き量”大”で平坦部量”小”の場合は、実走査線と補間
走査線との振幅差を付けることで、例えば自然画像は鮮
鋭度を保持できる順次走査信号を得ることができる。
【0036】(実施の形態4)図15は、第4の実施の
形態の順次走査変換装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図15において図12と同様な部分には、同
じ参照番号を付している。実施の形態4が図12の実施
の形態3と異なる点は、動き検出回路7の動き量から1
フィールド内における静止画面の占める割合を検出する
静止画面判定回路12と、平坦部検出回路9の平坦部量
から1フィールド内における平坦部領域の占める割合を
検出する平坦部判定回路13とが追加され、さらに、静
止画面判定回路12と平坦部判定回路13との出力信号
から平坦部の多い静止画面を検出する頻度判定回路14
が追加されているところである。また、振幅制御回路1
1が、頻度判定回路14からの制御信号に応じて、補間
走査線発生回路4の出力信号の振幅を制御する振幅制御
回路15に置き換わっているところである。
【0037】以上のように構成された順次走査変換装置
について、以下、その動作を述べるが、図12と同じ動
作については適宜その説明は省略する。図15におい
て、入力端子1から映像信号が補間走査線発生回路4と
動き検出回路7と平坦部検出回路9と順次走査変換回路
6に供給される。補間走査線発生回路4は、例えば、図
2に示す回路で構成され、フィールド内の垂直方向に隣
り合った実走査線の間に挿入する補間走査線が生成され
る。補間走査線発生回路4の補間走査線は振幅制御回路
15に供給される。
【0038】動き検出回路7は、例えば、図3に示す回
路で構成され、映像信号の1フレーム差分とエッジ量に
より動き量を検出する。
【0039】平坦部検出回路9は、例えば、図8に示す
回路で構成され、映像信号の垂直方向の高域周波数成分
を抽出することで、映像信号の平坦部量を画素単位で検
出する。動き検出回路7の動き量は静止画面判定回路1
2へ供給され、平坦部検出回路9の平坦部量は平坦部判
定回路13に供給される。
【0040】静止画面判定回路12は、例えば、図16
に示す回路で構成される。端子C,Eは、図15のC,
Eの部分に対応している。図16において、端子Cから
の画素単位の動き量は、カウント回路121に供給さ
れ、1フィールド内における動き量の頻度をカウントす
る。例えば、ある映像信号の1フィールド内における動
き量に対するその頻度をヒストグラム化した図を図17
に示す。
【0041】平坦部判定回路13は、例えば、図18に
示す回路で構成される。端子D,Fは、図15のD,F
の部分に対応している。図18において、端子Dからの
平坦部量は、カウント回路131に供給され、1フィー
ルド内における平坦部の量の頻度をカウントする。例え
ば、ある映像信号の1フィールド内における平坦部量に
対するその頻度をヒストグラム化した図を図19に示
す。
【0042】静止画面判定回路12と平坦部判定回路1
3の出力信号は、頻度判定回路14に供給される。頻度
判定回路14では、ある動き量の頻度および平坦部量の
頻度の割合がともにある基準以上(例えば、8割以上)
かどうかを判定する。例えば、頻度判定回路14におい
て、図17に示すように動き量(イ)以内の頻度(領域
A)が1フィールド内の8割を占め、かつ、図19に示
すように平坦部(ロ)以上の頻度(領域B)が1フィー
ルド内の8割を占めている場合は論理値“0”を出力
し、そうでなければ論理値“1”を振幅制御回路15に
出力する。
【0043】振幅制御回路15では、補間走査線発生回
路4からの補間走査信号が、頻度判定回路14からの制
御信号に応じて補正される。例えば、頻度判定回路14
からの論理値が“0”の場合は、1フィールド内におい
て静止画面が多く、かつ平坦部領域が多いと判定できる
ので、補間走査線の振幅レベルを“減衰せず”と制御
し、論理値が“1”であれば振幅レベルを“減衰あり”
と制御する。振幅制御回路15により振幅レベルを制御
された補間走査線は、順次走査変換回路6に供給され
る。
【0044】順次走査変換回路6では、制御信号入力端
子3からの水平走査周波数fHの2倍の周期2fHで、入
力端子1からの実走査線と振幅制御回路15からの補間
走査線とを交互に選択出力される。順次走査変換回路6
から順次走査された映像信号が出力端子2から出力さ
れ、1フィールド内の映像信号において、静止画面が例
えば8割以上を占めていて、かつ、平坦部領域も8割以
上を占めている場合は、実走査線と補間走査線との振幅
レベルとのレベル差を無くすことで(図20(a))、
緩やかな動きで平坦部の領域を持つ画面において、実走
査線と補間査線との振幅差により生じる縞模様のような
画質劣化を防ぐことができる。また、1フィールド内に
おいて、静止画面の占める割合が少ない、または、平坦
部領域の占める割合が少ない場合は、実走査線と補間走
査線とのレベル差をつけることで(図20(b))、垂
直方向の鮮鋭度を見かけ上、向上させることができる。
【0045】以上にように本発明の実施の形態4によれ
ば、静止画面判定回路12で1フィールド内における動
き量の頻度を判定し、平坦部判定回路13で1フィール
ド内における平坦部量の頻度を判定し、頻度判定回路1
4で、静止画面が多く、かつ平坦部の領域が多い画面を
判定し、実走査線と補間走査線との振幅差が付かないよ
うに振幅制御回路15を制御することで、CG等で創ら
れた例えばアニメーションのような階調のない映像は忠
実に再現することができる。また、1フィールド内にお
いて、静止画面が少ない、または、平坦部量が少ない画
面に対しては、実走査線と補間走査線との振幅差を付け
ることで、例えば自然画像は鮮鋭度を保持できる順次走
査信号を得ることができる。 (実施の形態5)図21は、第5の実施の形態の順次走
査変換装置の構成を示すブロック図である。なお、図2
1において図12と同様な部分には、同じ参照番号を付
している。実施の形態5が図12の実施の形態3と異な
る点は、入力映像信号を1ラインずつ遅延する1ライン
遅延器18a,18bが追加されているところである。
さらに、上記動き検出回路7と平坦部検出回路9が、1
ライン遅延器18a,18bを共用しながら入力映像信
号の動き量を検出する動き検出回路16および平坦部の
量を検出する平坦部検出回路17に置き換わっていると
ころである。
【0046】以上のように構成された順次走査変換装置
について、以下、その動作を述べるが、図12と同じ動
作については適宜その説明は省略する。図21におい
て、入力端子1から映像信号が補間走査線発生回路4と
動き検出回路16と順次走査変換回路6に供給される。
補間走査線発生回路4は、例えば、図2に示す回路で構
成され、フィールド内の垂直方向に隣り合った実走査線
の間に挿入する補間走査線が生成される。補間走査線発
生回路4の補間走査線は振幅制御回路11に供給され
る。
【0047】動き検出回路16は、例えば、図22の動
き検出回路16に示す回路で構成される。端子A,G,
H,I,Jは、図21のA,G,H,I,Jの部分に対
応している。図22において、端子Aからの入力映像信
号が1フレーム差分検出回路161における1フィール
ド遅延器162a,162bで1フィールドずつ遅延さ
れ、それぞれの遅延信号は減算器163aへ供給され
る。減算器163aでは、2フィールド間の映像信号の
差分を行い、絶対値回路164aへ供給される。絶対値
回路164aでは減算回路163aからの差分信号の絶
対値をとる。この絶対値を動き量として、その大小で入
力映像信号の動きを検出することができる。絶対値回路
164aの出力信号は、エッジ制御回路167へ供給さ
れる。
【0048】また、1フィールド遅延器162aからの
遅延信号がエッジ検出回路165を介して1ライン遅延
器18a,18bで1ラインずつ遅延され、エッジ検出
回路165における減算器163b,163cへ供給さ
れる。減算器163bでは、1フィールド遅延器162
aと1ライン遅延器18aとの出力差分がとられ、減算
器163cでは、1ライン遅延器18a,18bの出力
差分がとられる。減算器163b,163cのそれぞれ
のライン間の差分信号は、絶対値回路164b,164
cへ供給され絶対値をとる。絶対値回路164b,16
4cの絶対値信号は、最大値検出回路166へ供給され
る。最大値検出回路166では、絶対値回路164bま
たは絶対値回路164cの最大値を検出する。この最大
値を映像信号のエッジ信号として、その大小で入力映像
信号のエッジの変化量を検出することができる。最大値
検出回路166の出力信号は、エッジ制御回路167へ
供給される。エッジ制御回路167では、1フレーム差
分検出回路161の差分量をエッジ検出回路165のエ
ッジ量により制御される。
【0049】動き検出回路16は、(実施の形態1)で
説明したように、図4(a),(b)のように、異なる
映像パターンで動き量が等しい((ニ)、(チ))映像
信号が入力されても、エッジ量を検出することで正しい
動き量が検出ができる。エッジ制御回路167で制御さ
れた動き量は論理和回路10に供給される。また、1フ
ィールド遅延器162aからの遅延信号は、1ライン遅
延器18a,18bを介して平坦部検出回路17へ供給
される。
【0050】平坦部検出回路17は、例えば、図22の
平坦部検出回路17に示す回路で構成される。端子K,
L,M,Nは、図21のK,L,M,Nの部分に対応し
ている。図22において、端子K,L,Mから、1フィ
ールド遅延器162aで1フィールド分遅延された映像
信号および1ライン遅延器18a,18bで1ラインず
つ遅延された映像信号が乗算器171a,171b,1
71cへ供給される。各乗算器の係数が例えばKa=1
/4,Kb=1/2,Kc=1/4とすると、映像信号
が1/4倍,1/2倍,1/4倍される。乗算器171
a,171cの出力信号は加算器172へ供給され加算
処理される。加算器172と乗算器171bの出力信号
は共に減算器173に供給される。減算器173では、
乗算器171bの出力信号から加算器172の出力信号
を減算処理し、次式に示すような伝達関数H(z)によ
り、
【0051】
【数2】H(z)=1/2−1/4(z+H+z−H) 垂直方向の高域周波数成分をもつ信号が絶対値回路17
4に供給される。絶対値回路174では、減算器173
の出力信号の絶対値をとる。この絶対値出力を映像信号
の平坦部として、その大小で入力映像信号の平坦部の量
を検出することができる。
【0052】平坦部検出回路17は、(実施の形態2)
で説明したように、図8に示すように3ライン分の走査
線領域から画素単位で平坦部量を検出することができ
る。平坦部検出回路17からの平坦部量は、論理和回路
10に供給される。動き検出回路16の動き量と平坦部
検出回路17の平坦部量は、論理和回路10に供給され
る。論理和回路10では、動き量と平坦部の量とにそれ
ぞれあるしきい値を定めて、その動き量のしきい値と平
坦部量のしきい値とで論理和をとる。論理和回路10の
出力論理値は振幅制御回路11に供給される。
【0053】振幅制御回路11では、補間走査線発生回
路4からの補間走査線信号が、論理和回路10からの出
力論理値に応じて補正される。例えば、振幅制御回路1
1における論理和回路10の論理値に対する振幅減衰量
の制御は表1に示される。振幅制御回路11により振幅
レベルを制御された補間走査線は、順次走査変換回路6
に供給される。
【0054】順次走査変換回路6では、制御信号入力端
子3からの水平走査周波数fHの2倍の周期2fHで、入
力端子1からの実走査線と振幅制御回路11からの補間
走査線とを交互に選択出力される。順次走査変換回路6
から順次走査された映像信号が出力端子2から出力さ
れ、映像信号の動き量が”小”で、平坦部量が”大”の
場合は、実走査線と補間走査線との振幅レベルとのレベ
ル差を無くすことで(図14(a))、緩やかな動きで
平坦部の領域を持つ映像信号において、実走査線と補間
査線との振幅差により生じる縞模様のような画質劣化を
防ぐことができる。また、動き量”小”で平坦部量”
小”の場合と、動き量”大”で平坦部量”大”の場合
と、動き量”大”で平坦部量”小”の場合は、実走査線
と補間走査線とのレベル差をつけることで(図14
(b))、垂直方向の鮮鋭度を見かけ上向上させること
ができる。
【0055】以上にように本発明の実施の形態5によれ
ば、動き検出回路16と平坦部検出回路17とで用いる
1ライン遅延器を共用することで、1ライン遅延器を削
減できる。また、動き検出回路16で動き量を検出し、
平坦部検出回路17で平坦部量を検出し、論理和回路1
0でそれぞれの論理和をとり、動き量が小さく、平坦部
量が大きい領域には、実走査線と補間走査線との振幅差
を付けると縞模様のような画質劣化が目立つため、振幅
制御回路11で補間走査線の振幅制御は行わないように
することで、CG等で創られた例えばアニメーションの
ような階調のない映像は忠実に再現できる。また、動き
量”小”で平坦部量”小”の場合と、動き量”大”で平
坦部量”大”の場合と、動き量”大”で平坦部量”小”
の場合は、実走査線と補間走査線との振幅差を付けるこ
とで、例えば自然画像は鮮鋭度を保持できる順次走査信
号を得ることができる。なお、実施の形態1から5にお
いて、動き検出回路7におけるエッジ検出回路75を図
3に示すような構成にしたが、本発明はこれに限らず、
例えば、1ライン遅延器76a,76bの出力信号とで
ライン間の差分を行うライン間エッジ検出、または1フ
ィールド遅延器72a,72bとでフィールド間の差分
を行うフィールド間エッジ検出の構成としても同様にエ
ッジ検出ができるということはいうまでもない。
【0056】また、実施の形態5において、図21の1
ライン遅延器18a,18bを動き検出回路16と平坦
部検出回路17とで共用する構成としたが、これに限っ
たことではなく、例えば、補間走査線発生回路4におけ
る1ライン遅延器41a,41bの代わりに、1ライン
遅延器18a,18bと共用する構成としても同様に制
御できるということはいうまでもない。
【0057】
【発明の効果】以上のように第1の発明によれば、動き
検出手段が映像の動き量を検出し、動き量が小さい場合
は、補間ラインの振幅差が目立つため振幅制御手段で補
間走査線の振幅制御は行わないようにする。また、動き
量が大きい場合は、人間の視覚特性は、動いている物体
に対しては視力が低くなるので、実走査線と補間走査線
に振幅差が付くように振幅制御手段を制御することで、
例えば、アニメーションのような階調性の無い映像信号
で、動きが”小さい”場合に目立つ、縞模様のような画
質劣化が抑えられた順次走査信号を得ることができ、そ
の実用的効果は大きい。
【0058】また、第2の発明によれば、平坦部検出手
段が映像信号の平坦部を検出し、平坦部の少ない領域に
は、実走査線と補間走査線に振幅差が付くように振幅制
御手段を制御することで、例えば自然画像は鮮鋭度を保
持できる。また、平坦部の多い領域には、実走査線と補
間走査線との振幅差を付けると縞模様のような画質劣化
が目立つため、振幅制御手段で補間走査線の振幅制御は
行わないようにすることで、CG等で創られた例えばア
ニメーションのような階調のない映像は忠実に再現でき
る順次走査信号を得ることができ、その実用的効果は大
きい。
【0059】また、第3の発明によれば、動き検出手段
の動き量と平坦部検出手段の平坦部量を検出し、判定手
段で、動き量が小さく、平坦部量が大きい領域と判定し
た場合は、実走査線と補間走査線との振幅差を付けると
縞模様のような画質劣化が目立つため、振幅制御手段で
補間走査線の振幅制御は行わないようにすることで、C
G等で創られた例えばアニメーションのような階調のな
い映像は忠実に再現できる。また、動き量”小”で平坦
部量”小”の場合と、動き量”大”で平坦部量”大”の
場合と、動き量”大”で平坦部量”小”の場合は、実走
査線と補間走査線との振幅差を付けることで、例えば自
然画像は鮮鋭度を保持できる順次走査信号を得ることが
でき、その実用的効果は大きい。
【0060】また、第4の発明によれば、静止画面判定
手段で1フィールド内における動き量の頻度を判定し、
平坦部判定手段で1フィールド内における平坦部量の頻
度を判定し、頻度判定手段で、静止画面が多く、かつ平
坦部の領域が多い画面を判定し、実走査線と補間走査線
との振幅差が付かないように振幅制御手段を制御するこ
とで、CG等で創られた例えばアニメーションのような
階調のない映像は忠実に再現することができる。また、
1フィールド内において、静止画面が少ない、または、
平坦部量が少ない画面に対しては、実走査線と補間走査
線との振幅差を付けることで、例えば自然画像は鮮鋭度
を保持できる順次走査信号を得ることができ、その実用
的効果は大きい。
【0061】また、第5の発明によれば、動き検出手段
と平坦部検出手段とで用いる1ライン遅延手段群を共用
することで、1ライン遅延手段群が削減できる。また、
動き検出手段で動き量を検出し、平坦部検出手段で平坦
部量を検出し、判定手段で、動き量が小さく、平坦部量
が大きい領域と判定した場合は、実走査線と補間走査線
との振幅差を付けると縞模様のような画質劣化が目立つ
ため、振幅制御手段で補間走査線の振幅制御は行わない
ようにすることで、CG等で創られた例えばアニメーシ
ョンのような階調のない映像は忠実に再現できる。ま
た、動き量”小”で平坦部量”小”の場合と、動き量”
大”で平坦部量”大”の場合と、動き量”大”で平坦部
量”小”の場合は、実走査線と補間走査線との振幅差を
付けることで、例えば自然画像は鮮鋭度を保持できる順
次走査信号を得ることができ、その実用的効果は大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における順次走査変換装
置の構成図
【図2】同実施の形態1における補間走査線発生回路の
構成図
【図3】同実施の形態1における動き検出回路の構成図
【図4】同実施の形態1における動き検出回路の動作を
説明するための特性図
【図5】同実施の形態1における振幅制御回路の動作を
説明するための特性図
【図6】同実施の形態1における順次走査変換装置の出
力特性図
【図7】本発明の実施の形態2における順次走査変換装
置の構成図
【図8】同実施の形態2における平坦部検出回路の構成
【図9】同実施の形態2における平坦部検出回路の動作
を説明するための特性図
【図10】同実施の形態2における振幅制御回路の動作
を説明するための特性図
【図11】同実施の形態2における順次走査変換装置の
出力特性図
【図12】本発明の実施の形態3における順次走査変換
装置の構成図
【図13】同実施の形態3における論理和回路の動作を
説明するための特性図
【図14】同実施の形態3における順次走査変換装置の
出力特性図
【図15】本発明の実施の形態4における順次走査変換
装置の構成図
【図16】同実施の形態4における静止画面判定回路の
構成図
【図17】同実施の形態4における静止画面判定回路の
動作を説明するための特性図
【図18】同実施の形態4における平坦部判定回路の構
成図
【図19】同実施の形態4における平坦部判定回路の動
作を説明するための特性図
【図20】同実施の形態4における順次走査変換装置の
出力特性図
【図21】本発明の実施の形態5における順次走査変換
装置の構成図
【図22】同実施の形態4における動き検出回路および
1ライン遅延器および平坦部検出回路の構成図
【符号の説明】
3 制御信号入力端子 4 補間走査線発生回路 5,8,11,15 振幅制御回路 6 順次走査変換回路 7,16 動き検出回路 9,17 平坦部検出回路 10 論理和回路 12 静止画面判定回路 13 平坦部判定回路 14 頻度判定回路 41a,41b,76a,76b,91a,91b 1
ライン遅延器 18a,18b 1ライン遅延器 42,93,172 加算器 43,92a,92b,92c,171a,171b,
171c 乗算器 71,161 1フレーム差分検出回路 72a,72b,162a,162b 1フィールド遅
延器 73a,73b,73c,94,163a,163b,
163c,173 減算器 74a,74b,74c,95,164a,164b,
164c,174 絶対値回路 75,165 エッジ検出回路 77,166 最大値検出回路 78,167 エッジ制御回路 121,131 カウント回路

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力映像信号から補間走査線を発生する補
    間走査線発生手段と、 前記補間走査線発生手段の出力信号の振幅を制御する振
    幅制御手段と、 前記入力映像信号の動き量を検出する動き検出手段と、 前記入力映像信号と振幅制御手段からの出力信号とを用
    いて順次走査信号に変換する順次走査変換手段とを備
    え、 前記動き検出手段の出力信号に応じて前記振幅制御手段
    は制御を行うことを特徴とする順次走査変換装置。
  2. 【請求項2】振幅制御手段は、前記動き検出手段からの
    動き量が小さい場合は、前記補間走査線発生手段の出力
    信号の振幅レベルを変化させないことを特徴とする請求
    項1記載の順次走査変換装置。
  3. 【請求項3】入力映像信号から補間走査線を発生する補
    間走査線発生手段と、 前記補間走査線発生手段の出力信号の振幅を制御する振
    幅制御手段と、 前記入力映像信号の平坦部を検出する平坦部検出手段
    と、 前記入力映像信号と振幅制御手段からの出力信号とを用
    いて順次走査信号に変換する順次走査変換手段とを備
    え、 前記平坦部検出手段の出力信号に応じて前記振幅制御手
    段は制御を行うことを特徴とする順次走査変換装置。
  4. 【請求項4】振幅制御手段は、前記平坦部検出手段から
    の平坦部量が大きい場合は、前記補間走査線発生手段の
    出力信号の振幅レベルを変化させないことを特徴とする
    請求項3記載の順次走査変換装置。
  5. 【請求項5】入力映像信号から補間走査線を発生する補
    間走査線発生手段と、 前記補間走査線発生手段の出力信号の振幅を制御する振
    幅制御手段と、 前記入力映像信号の動き量を検出する動き検出手段と、 前記入力映像信号の平坦部を検出する平坦部検出手段
    と、 前記動き検出手段の出力信号と前記平坦部検出手段の出
    力信号とで判定を行う判定手段と、 前記入力映像信号と前記振幅制御手段からの出力信号と
    を用いて順次走査信号に変換する順次走査変換手段とを
    備え、 前記判定手段の出力信号に応じて前記振幅制御手段は制
    御を行うことを特徴とする順次走査変換装置。
  6. 【請求項6】振幅制御手段は、前記判定手段が、前記動
    き検出手段からの動き量が小さく、かつ、前記平坦部検
    出手段からの平坦部量が大きいと判定した場合は、前記
    補間走査線発生手段の出力信号の振幅レベルを変化させ
    ないことを特徴とする請求項5記載の順次走査変換装
    置。
  7. 【請求項7】入力映像信号から補間走査線を発生する補
    間走査線発生手段と、 前記補間走査線発生手段の出力信号の振幅を制御する振
    幅制御手段と、 前記入力映像信号の動き量を検出する動き検出手段と、 前記動き検出手段の出力信号からフィールド内の静止画
    面を判定する静止画面判定手段と、 前記入力映像信号の平坦部を検出する平坦部検出手段
    と、 前記平坦部検出手段の出力信号からフィールド内の平坦
    部を判定する平坦部判定手段と、 前記静止画面判定手段の出力信号と前記平坦部判定手段
    の出力信号から少なくとも1フィールド分の静止画面、
    かつ、平坦部の頻度を検出する頻度判定手段と、 前記入力映像信号と振幅制御手段からの出力信号とを用
    いて順次走査信号に変換する順次走査変換手段とを備
    え、 前記頻度判定手段の出力信号に応じて前記振幅制御手段
    は制御を行うことを特徴とする順次走査変換装置。
  8. 【請求項8】振幅制御手段は、前記頻度判定手段におい
    て、少なくとも1フィールド分の静止画面の頻度がある
    特定値以上、かつ、少なくとも1フィールド分の平坦部
    の頻度がある特定値以上であると判定した場合は、前記
    補間走査線発生手段の出力信号の振幅レベルを変化させ
    ないことを特徴とする請求項7記載の順次走査変換装
    置。
  9. 【請求項9】平坦部検出手段は、前記入力映像信号の水
    平方向または垂直方向の高域周波数成分を抽出する高域
    抽出手段で構成されることを特徴とする請求項3、5、
    又は7記載の順次走査変換装置。
  10. 【請求項10】高域抽出手段は、 前記入力映像信号の水平方向の画素を1画素単位で遅延
    する画素遅延手段群または垂直方向の走査線を1走査線
    単位で遅延する走査線遅延手段群と、 前記画素遅延手段群または前記走査線遅延手段群の出力
    信号を加算する第1の加算手段群と、 前記加算手段群の出力信号を所望の係数で乗算する乗算
    手段群と、 前記乗算手段群の出力信号を加算する第2の加算回路と
    で構成されることを特徴とする請求項9記載の順次走査
    変換装置。
  11. 【請求項11】動き検出手段は、 少なくとも2フィールド分遅延された入力映像信号を用
    いて差分を検出する差分検出手段と、 前記入力映像信号の垂直方向の走査線を1走査線単位で
    遅延する走査線遅延手段群と、 前記走査線遅延手段群の出力信号から高域周波数成分を
    抽出するエッジ検出手段と、 前記差分検出手段と前記エッジ検出手段との出力信号に
    応じて動き量を制御するエッジ制御手段とを備え、 前記高域抽出手段における前記走査線遅延手段群と、前
    記動き検出手段における前記走査線遅延手段群とは共通
    化されていることを特徴とする請求項10記載の順次走
    査変換装置。
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