JPH1098694A

JPH1098694A - 画像信号の走査変換方法及び回路

Info

Publication number: JPH1098694A
Application number: JP8251272A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hirano; 裕弘平野; Kazuo Ishikura; 和夫石倉; Masahito Sugiyama; 雅人杉山; Mitsuo Nakajima; 満雄中嶋; Yasutaka Tsuru; 康隆都留; Toshiyuki Kurita; 俊之栗田; Haruki Takada; 春樹高田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】飛び越し走査の画像信号を順次走査の画像信号
に変換する動き適応型の走査変換処理において、画質を
劣化すること無く、装置の簡易化、低コスト化、動き検
出漏れによる画質の劣化防ぐ。【解決手段】静止モードの補間走査線信号（SS)は、飛
び越し走査の画像信号(y)を２：１のサブサンプリング
処理(1)で標本点数を１／２に削減した前フィールドの
信号と(Sc)、飛び越し走査の現フィールドの隣接する上
下の走査線の画像信号(Sa,Sb)とに対し、水平周波数の
低域成分は主に前フィールドの信号成分、水平周波数の
高域、かつ垂直周波数の低域の成分は主に現フィールド
の隣接する上下の走査線の信号成分からなる補間フィル
タリング処理(5)で生成する。【効果】従来方式に較べて、メモリ容量を１／２に削減
し、かつ、動きの検出漏れに伴う画質の劣化を大幅に抑
圧でき、高画質化や低コスト化ができる。

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走査変換
方法及び回路、特に、飛び越し走査の画像信号を順次走
査の画像信号に変換する信号処理方法及びそれを実行す
る画像信号の走査変換回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョンの信号のように画像信号の
多くは、飛び越し走査、すなわちインターレースされた
形態のものが用いられている。この飛び越し走査信号を
そのまま表示すると、周知の如く、ラインフリッカなど
のインターレース妨害により画質が劣化する。このライ
ンフリッカを回避する有効な方法として、飛び越し走査
の信号を走査変換で順次走査の信号に変換して表示する
ことが知られている。また、プラズマディスプレイや液
晶表示装置などの平面ディスプレイの多くは、順次走査
の形態で表示している。従って、飛び越し走査の画像信
号を順次走査の信号に走査変換する機能は、今後ますま
す重要になる。

【０００３】従来、飛び越し走査の信号を順次走査の信
号に変換する方法として、動き適応型の走査変換が考案
されている（例えば、特開昭６０−６５６７２号公報、
特開昭６３−１８５２９１号公報）。これは、現フィー
ルドの信号で生成した動画モードに対応する補間走査線
の信号と、前フィールドの信号で生成した静止モードに
対応する補間走査線の信号を、画像の動きに応じて混合
比率を変化させ、順次走査に必要な補間走査線の信号を
生成し、飛び越し走査の走査信号と補間走査線の信号を
交互に切り換えて順次走査に変換するものである。

【０００４】しかし、従来知られている動き適応型の走
査変換では、前フィールドの信号で生成した静止モード
に対応する補間走査線の信号を得ている。そのため、補
間走査線信号を作るために４Ｍビット程度のメモリ容量
が必要になる。また、動きの検出漏れが発生すると、画
像の縦縞模様の領域などに顕著な画質劣化が発生する。
このため、動き適応型の走査変換では、動きの検出漏れ
による画質の劣化が少なく、かつ、信号処理に必要なメ
モリ容量の少ない走査変換回路の実現が重要な技術課題
として残されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上記
の課題に鑑みてなされたもので、補間走査線信号を作る
ために必要なメモリ容量を低減すると同時に動き検出漏
れが生じても、画質の実質的劣化を生じない動き適応型
の走査変換方法および回路を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像信号の走査変換方法においては、静止
モードの補間走査線信号は、飛び越し走査の画像信号を
２：１のサブサンプリング処理で標本点数を１／２に削
減した第１の画像信号系列の前フィールドの信号と、飛
び越し走査の現フィールドの隣接する上下の走査線の画
像信号との補間フィルタリング処理で生成する。

【０００７】上記補間フィルタリング処理では、補間走
査線信号の水平周波数の低域成分は主に第１の画像信号
系列の前フィールドの信号成分で生成し、水平周波数の
高域、かつ、垂直周波数の低域の成分は主に現フィール
ドの隣接する上下の走査線の信号成分で生成する。

【０００８】また、本発明の画像信号の走査変換回路に
おいては、飛び越し走査の画像信号から画像の動きを検
出し動き係数の設定を行う動き検出回路と、動画モード
及び静止画モードにそれぞれ対応した第１及び第２の補
間信号成分を得て上記検出回路からの動きの動き係数に
基づいて上記第１及び第２の補間信号成分の混合比を制
御し補間信号を作る補間走査信号生成部と、上記飛び越
し走査の画像信号と上記補間走査信号を順次走査の水平
走査線周期毎に切り換え順次走査の画像信号に変換する
回路において、上記静止画モードに対応した第２の補間
信号成分を得る回路部が上記飛び越し走査の画像信号を
２：１のサブサンプリング処理するサンプリング回路
と、上記飛び越し走査の現フィールドの隣接する上下の
走査線の画像信号と、上記サンプリング回路の出力を入
力とし、補間走査線信号の水平周波数の低域成分は主に
第１の画像信号系列の前フィールドの信号成分で生成
し、水平周波数の高域、かつ、垂直周波数の低域の成分
は主に現フィールドの隣接する上下の走査線の信号成分
で生成する補間フィルタリング処理を行う補間フィルタ
を設ける。

【０００９】上記画像信号の走査変換方法及び回路にお
ける静止モードの補間走査信号の生成の動作概略を図１
０で説明する。同図(ａ)は、画像信号の水平、垂直、時
間領域における信号系列パターンを示す。時間、垂直領
域では、補間走査線Ｓｄに対しては、その静止モードの
信号を、現フィールドの上下の走査線の信号Ｓｂ及びＳ
ａと、サブサンプリング処理で標本点数を１／２に削減
した前フィールドの走査線の信号Ｓｃとで生成する。こ
の水平、垂直領域では、現フィールドの信号系列Ｓａと
Ｓｂとは標本化周波数ｆｓにより標本化した画素間隔が
１／ｆｓの信号、前フィールドの信号Ｓｃはサブサンプ
リング（標本化周波数ｆｓ／２相当）により画素間隔が
１／（ｆｓ／２）の信号である。従って、前フィールド
の信号Ｓｃを記憶しておくために必要なメモリの容量
は、従来方式に較べ、１／２に削減できる。

【００１０】同図（ｂ）は、補間フィルタリング処理で
生成する補間走査線信号の水平、垂直２次元周波数領域
での特性である。図中の領域１は水平周波数μが０〜μ
ｆ１の低域成分で、主に前フィールドの信号Ｓｃの成分
で生成する。そして、補間走査線信号においては、垂直
周波数νの高域成分ν１（ＮＴＳＣ方式ではν１＝５２
５／２ｃｐｈ）までを再生する。従って、横縞模様など
の絵柄は、従来方式と同等の解像度で生成できる。一
方、水平周波数がμｆ１〜μｆ２の高域成分で垂直周波
数νがν１／２以下の低域成分の領域２は、主に現フィ
ールドの上下の信号ＳａとＳｂの成分で生成する。よっ
て、縦縞模様などの絵柄は、現フィールドの信号成分で
生成される。従って、従来方式で問題になっている、動
きの検出漏れが発生して、動きがあるにもかかわらず静
止と判定した場合、縦縞模様の領域に発生する顕著な画
質の劣化（前フィールドの信号で生成するため）を回避
することができる。なお、前フィールドの信号をナイキ
ストレートでサンプリングした信号を従来の走査変換回
路に較べて、水平、垂直周波数の高域領域（垂直周波数
がν１／２以上）では解像度の低下が発生する。しか
し、この領域は細かな斜め縞模様の絵柄に対応し、視覚
の特性も劣化している。従って、解像度低下に伴う画質
劣化はほとんど気にならず、実用上は支障のない補間走
査線の信号を得ることができる。

【００１１】更に、本発明においては、２：１のサブサ
ンプリング処理において、図３に示す固定モード、ライ
ンオフセットモードまたはフィールドオフセットモード
のいずれかの標本化パターンを発生するようにする。図
３において、同図(ａ)は固定モードの場合で、第１、第
２フィールドの各ラインの画素に対して、サブサンプル
画素（図中の○画素）と間引き画素（図中の黒丸で示し
た画素）の位置が固定なパターンで、サブサンプリング
標本化を行う。

【００１２】同図(ｂ)は、ラインオフセットモードの場
合で、第１、第２フィールドとも各ライン周期毎にサブ
サンプル画素の位置を１画素オフセットの関係にとり、
かつ、１フレーム期間離れた時間では各サブサンプル画
素が同一の位置となるようなパターンで、サブサンプリ
ング標本化を行う。

【００１３】同図(ｃ)は、フィールドオフセットモード
の場合で、各フィールドでは全ラインともサブサンプル
画素の位置が同一て、かつ、第１フィールドと第２フィ
ールドとではサブサンプル画素の位置が１画素オフセッ
トの関係になるパターンでサブサンプリング標本化を行
う。

【００１４】このようにサブサンプリング処理した画像
信号系列は、１フレーム期間離れた時間ではその標本点
を同一の位置に設定できる。従って、このサブサンプリ
ング信号処理した画像信号系列の１フレーム間の差分信
号成分をもとに、画像の動きの情報を検出することがで
きる。よって、動きの検出処理に必要なメモリの容量
を、従来方式に較べて１／２に削減することができる。
また、本発明では、前述の如く、縦縞模様の絵柄では、
従来方式での動きの検出漏れに起因した画質劣化を回避
できる。このため、従来方式の多くで使用している動き
の検出漏れを低減するための時空間方向の拡大処理（補
間信号に１より小さい係数を掛け遅延してフィードバッ
クすることにより、時間的、空間的に情報を分散させる
ことにより、画質の急激な変化を緩和する。詳しくは、
テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１（１９８
９）第６０頁〜第６６頁に記載されている。）を不要に
することも可能である。そして、動き検出の信号処理を
より簡略化することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下の説明では、ＮＴＳＣ方式の
テレビジョン画像信号（走査線数５２５本、３０フレー
ム／秒、２：１飛び越し走査）を例に、本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明による画像信号の走査
変換回路の第１の実施の形態を示すブロック構成図であ
る。本実施例は、動き検出に時空間拡大の信号処理を併
用したものである。

【００１６】入力のＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号の
飛び越し走査の輝度信号Ｙは、標本化周波数ｆｓ（例え
ば、色副搬送波ｆｓｃの４倍の４ｆｓｃ）で標本化した
信号である。この一部は、サブサンプル部１で２：１の
サブサンプリング標本化の信号処理を行い、標本化周波
数がｆｓ／２（２ｆｓｃ）の第１の画像信号系列Ｓ１を
生成する。なお、このサブサンプリング標本化は、前述
の図３に示す固定モード、ラインオフセットモードある
いはフィールドオフセットモードのいずれかで行うが、
信号処理の観点からは制御の簡単な固定モードが優れて
いる。

【００１７】第１の画像信号系列Ｓ１は、２６３Ｈ（Ｈ
は１水平走査線の周期を表す）遅延部２で信号を２６３
Ｈの時間遅延させ、図９に示した静止モードの補間走査
線の生成に必要な前フィールドの信号Ｓｃをつくる。ま
た、信号Ｓｃは更に２６２Ｈ遅延部９で２６２ラインの
期間遅延させ、動きの検出に使用するトータルで１フレ
ームの期間遅延した信号をつくる。なお、２６３Ｈ遅延
部２と２６２Ｈ遅延部９とを併せたトータルのメモリ容
量は、従来方式に較べて１／２の約２Ｍビットで実現で
きる。

【００１８】入力の輝度信号Ｙの他方は、順次走査系の
主信号系列ＹＭとして使用する。また、輝度信号Ｙの他
の一部の信号Ｓａと、信号Ｓａを１Ｈ遅延部３で１ライ
ンの期間遅延させた信号Ｓｂとで、図１０に示した現フ
ィールドの上下の走査線の信号をつくる。演算部４は、
（Ｓａ＋Ｓｂ）／２の演算処理を行い、動画モードの補
間走査線信号ＳＭを生成する。

【００１９】アップサンプル部５は、現フィールドの上
下の走査線の信号ＳａとＳｂ、およびサブサンプリング
標本化した前フィールドの信号Ｓｃとで補間フィルタリ
ング処理を行い、静止モードの補間走査線信号ＳＳを生
成する。アップサンプル部５の詳細は後述する。

【００２０】係数加重部６及び７は、それぞれ信号ＳＭ
及びＳＳに動き係数Ｋ，１−Ｋ（０≦Ｋ≦１，静止時Ｋ
＝０）を係数加重する。加算部８で係数加重部６及び７
の出力信号を加算して、補間走査線信号ＹＩＰを生成す
る。

【００２１】走査線切り換え部２３は、主信号系列ＹＭ
及び補間走査線信号系列ＹＩＰをそれぞれラインメモリ
２４及び２５に記憶し、ラインメモリ２４及び２５か
ら、交互に順次走査系の水平走査周期、すなわち１／２
Ｈで交互に読み出すことによって順次走査の画像信号を
得る。

【００２２】動きの検出部は、サブサンプリング標本化
した第１の画像信号系列Ｓ１の１フレーム間の差分成分
をもとに行う。すなわち第１の画像信号系列Ｓ１と２６
２Ｈ遅延部９の出力である１フレーム前の信号系列の減
算演算を行い、１フレーム間の差分成分を抽出する減算
部１０と、この差分成分の信号レベルに応じて動き係数
値を設定する係数設定部１１で構成される。更に本実施
の形態では、時空間拡大の信号処理を行うため、最大値
選択部１２、最大値選択部１２の出力である時空間方向
に拡大処理した動き係数Ｋを時間方向に漸次減衰させる
ため、動き係数Ｋに係数値α（０＜α＜１）を係数加重
する係数加重部１３、係数加重部１３の出力をそれぞれ
２６２Ｈ及び１Ｈ遅延する２６２Ｈ遅延部９と、１Ｈ遅
延部１４を持ち、最大値選択部１２は、係数設定部１１
の出力、２６２Ｈ遅延部９の出力及び１Ｈ遅延部１４の
出力から最大の動き係数Ｋを出力する。

【００２３】図２は、本発明による画像信号の走査変換
回路の第２の実施の形態を示すブロック構成図である。
本実施例は、動き検出に時空間拡大の信号処理を行わな
い点で図１に示した画像信号の走査変換回路と異なる。
図１に示した画像信号の走査変換回路の係数設定部１１
の出力を直接係数加重部６、７に加え、最大値選択部１
２、係数加重部１３、２６２Ｈ遅延部９、１Ｈ遅延部１
４を除き、回路構成を簡単にしている。他の部分につい
ては図１の回路と同じであるので説明を省く。

【００２４】図４（ａ）は、図１及び２のサブサンプル
リング部１の構成を示すブロック構成図である。ゲート
回路２７は、ナイキストレート１／ｆｓでサンプリング
された走査信号Ｙを入力し、ゲート駆動信号発生部２８
からのゲート駆動信号によって、走査信号Ｙのサンプル
信号を一つ置きに通過させる。すなわち２：１のサブサ
ンプリングを行う。ゲート駆動信号発生部２８は、走査
信号Ｙが第１フィールドの信号か、第２フィールドの信
号かを示すフィールド情報と、走査信号Ｙが同一フィー
ルド内で偶数番目か、奇数番目かを示すライン情報を入
力とし、ゲート駆動信号の位相を制御する。すなわち、
図３で示した、（ａ）固定モードのときは、フィールド
情報、ライン情報にかかわらず、同一位相のゲート信号
であるため、フィールド情報、ライン情報を加える必要
はない。（ｂ）ラインオフセットモードのときは、図４
（ｂ）のように、ライン毎に、すなわちラインが偶数番
目か、奇数番目かによって、極性が反転するゲート駆動
信号を発生する。（ｃ）フィールドオフセットモードの
ときは、フィールド毎に、すなわちフィールドが第１フ
ィールドか、第２フィールドかによって、極性が反転す
るゲート駆動信号を発生する。

【００２５】図５は、図１及び図２の実施の形態におけ
るアップサンプル部５の構成を説明する図で、（ａ）は
構成を示すブロック構成図、（ｂ）はスイッチング部１
６の動作説明図である。アップサンプル部５は補間フィ
ルタ１５とスイッチング部１６とで構成する。補間フィ
ルタ１５は、サブサンプリング標本化で抜けた前フィー
ルドの走査線の信号Ｓｃの画素を、信号Ｓｃと現フィー
ルドの上下の走査線の信号ＳａとＳｂとで補間処理を行
い、補間画素信号Ｓｉを出力する。スイッチング部１６
は、同図（ｂ）に示す様に、クロック制御信号ＣＬＫが
“１”の時は信号Ｓｃを、“０”の時は補間画素信号Ｓ
ｉをそれぞれ選択し、この出力が標本化周波数がｆｓの
静止モードの補間走査線信号ＳＳとなる。

【００２６】図６は、補間フィルタ１５のインパルス応
答特性の一例を示す。同図（ａ）の特性Ａでは、現フィ
ールドの信号Ｓａ、Ｓｂの画素に対して−１／８・２
／８・ −１／８（・は係数値０を示す）の係数を加重
する。また、サブサンプリング標本化した前フィールド
の信号Ｓｃの画素に対して１／８、３／８、３／８
、１／８の係数を加重する。そして、これらを加算し
て●の補間画素の信号を生成する。なお、図９（ｂ）に
示した水平、垂直２次元周波数領域の領域１の特性は、
前フィールドの信号Ｓｃの画素に対するインパルス応答
１／８、３／８、３／８、１／８で実現し、図
９（ｂ）に示した水平垂直２次元周波数領域の領域２の
特性は、現フィールドの信号Ｓａ、Ｓｂの画素に対する
インパルス応答 −１／８・２／８・ −１／８で実
現する。

【００２７】図６（ｂ）の特性Ｂは、現フィールドの信
号Ｓａ、Ｓｂの画素に対し、−１／３２、 −２／３
２、 −３／３２、１２／３２、 −３／３２、 −２／
３２、−１／３２の係数を加重する。また、サブサンプ
リング標本化した前フィールドの信号Ｓｃの画素に対し
て４／３２、１２／３２、１２／３２、４／３２の
係数を加重する。そして、これらを加算して●の補間画
素の信号を生成する。なお、特性Ａと同様、水平垂直２
次元周波数領域の領域１の特性は、前フィールドの信号
Ｓｃの画素に対するインパルス応答、領域２の特性は、
現フィールドの信号Ｓａ、Ｓｂの画素に対するインパル
ス応答で実現する。なお、特性Ａと特性Ｂとの相違は、
領域２の水平周波数の高域成分の特性にあり、特性Ｂで
は水平高域周波数μｆ２がより高い周波数の特性を実現
する。

【００２８】図７は、図１及び図２のアップサンプル部
５の他の構成を示すブロック構成図であり、レートアッ
プ部１７と補間フィルタ１８とで実現する。サブサンプ
リング標本化した前フィールドの走査線の信号Ｓｃは、
レートアップ部１７に入力し、サブサンプリング標本化
で抜けた画素には零値を挿入し、標本化周波数がｆｓの
信号系列Ｓｃ’を生成する。信号Ｓｃ’と現フィールド
の上下の走査線の信号ＳａとＳｂは、補間フィルタ１８
に入力し、フィルタ１８の出力に標本化周波数がｆｓの
静止モードの補間走査線信号ＳＳを得る。

【００２９】図８は補間フィルタ１８のインパルス応答
特性の一例を示す。同図（ａ）の特性Ａでは、現フィー
ルドの信号Ｓａ、Ｓｂの画素に対して −１／８・２
／８・ −１／８（・は係数値０を示す）の係数を加重
する。また、レ−トアップ部１７で標本化周波数をｆｓ
の信号に変換した前フィ−ルドの信号系列Ｓｃ’の画素
に対して１／８・３／８８／８３／８・１／８
（・は係数値０を示す）の係数を加重する。そして、こ
れらを加算して静止モードの補間走査線信号ＳＳの各画
素を生成する。なお、図９（ｂ）に示した水平垂直２次
元周波数領域の領域１の特性は、前フィールドの信号系
列Ｓｃ’の画素に対するインパルス応答１／８・３／
８８／８３／８・１／８で実現し、図９（ｂ）に示
した水平垂直２次元周波数領域の領域２の特性は、現フ
ィールドの信号Ｓａ、Ｓｂの画素に対するインパルス応
答 −１／８・２／８・ −１／８で実現する。

【００３０】図８（ｂ）の特性Ｂは、現フィールドの信
号Ｓａ、Ｓｂの画素に対して、−１／３２、 −２／３
２、−３／３２、１２／３２、 −３／３２、 −２／
３２、−１／３２の係数を加重する。また、レートアッ
プ部１７で標本化周波数をｆｓの信号に変換した前フィ
ールドの信号系列Ｓｃ’の画素に対して４／３２・１
２／３２３２／３２１２／３２・４／３２（・は係
数値０を示す）の係数を加重する。そして、これらを加
算して静止モードの補間走査線信号ＳＳの各画素を生成
する。なお、特性Ａと同様、水平垂直２次元周波数領域
の領域１の特性は、前フィールドの信号系列Ｓｃ’の画
素に対するインパルス応答、領域２の特性は、現フィー
ルドの信号Ｓａ、Ｓｂの画素に対するインパルス応答で
実現する。なお、特性Ａと特性Ｂとの相違は、領域２の
水平周波数の高域成分の特性にあり、特性Ｂでは水平高
域周波数μｆ２がより高い周波数の特性を実現する。

【００３１】図９（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ係数設
定部１１のブロック構成図及びその動作説明のための特
性図を示す。量子化部１９と水平拡大部２０と動き係数
設定部２１とで実現する。サブサンプリング標本化した
信号系列の１フレーム間の差分信号成分は、量子化部１
９で、絶対値量子化（量子化ビット数が例えば４ビット
程度）の信号処理を行い、量子化信号ＳＱを出力する。
水平拡大部２０では、信号ＳＱを水平方向の隣接する複
数画素にわたり拡大する信号処理（例えば隣接する複数
画素の信号のうちの最大値を選択して出力する最大値選
択など）を行い、その結果を信号ＳＱＡとして出力す
る。動き係数設定部２１は、同図（ｂ）に示す特性で、
信号ＳＱＡの値が小から大に応じて動き係数Ｋの値を０
から１までの範囲で設定する。

【００３２】以上に述べた如く、本発明の第１、第２の
実施の形態によれば、従来方式に較べてメモリ容量を１
／２に削減でき、かつ、動きの検出漏れに伴う画質の劣
化を大幅に抑圧した走査変換回路が実現できる。そし
て、高画質化や低コスト化に顕著な効果を得る。

【００３３】さて、サブサンプリング標本化の信号処理
では、元の標本化周波数の信号系列に復号する際、場合
によっては折り返し雑音が発生して画質を損なうことも
ある。以下では、この折り返し雑音の発生を抑圧する実
施例について説明する。

【００３４】図１１は、本発明による画像信号の走査変
換回路の第３の実施の形態を示すブロック構成図であ
る。本実施例は、動き検出に時空間拡大の信号処理を併
用したものである。図中のプリフィルタ２２が付加され
て点を除いては図１に示した実施の形態と同じである。
プリフィルタ２２はサブサンプリング標本化の際に折り
返し雑音となる信号成分（例えば、図１０（ｂ）に示し
た水平高域、垂直高域の斜め縞模様の成分）を除去す
る。

【００３５】図１２は、本発明による画像信号の走査変
換回路の第４の実施の形態を示すブロック構成図であ
る。本実施例は、図２の第２の実施の形態と同様に、動
き検出に時空間拡大の信号処理を行わないものである。
図中のプリフィルタ２２が付加されて点を除いては図２
に示した実施の形態と同じである。プリフィルタ２２
は、入力のＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号の飛び越し
走査の輝度信号Ｙサブサンプリング標本化の際に、折り
返し雑音となる信号成分（例えば、図１０（ｂ）に示し
た水平高域、垂直高域の斜め縞模様の成分）を除去す
る。折り返し雑音を除去した信号に対して、サブサンプ
ルリング部１では、２：１のサブサンプリング標本化の
信号処理を行い、標本化周波数がｆｓ／２（２ｆｓｃ）
の第１の画像信号系列Ｓ１を生成する。

【００３６】以上に述べた如く、第３、第４の実施の形
態によれば、サブサンプリング標本化の際の折り返し歪
による画質の劣化を回避し、従来方式に較べてメモリ容
量を１／２に削減でき、かつ、動きの検出漏れに伴う画
質の劣化を大幅に抑圧した走査変換回路が実現できる。
そして、高画質化や低コスト化に顕著な効果を得る。な
お、いずれの実施例においても、輝度信号に対する補間
走査線の生成について説明した。色信号に関しては、補
間走査線の信号を、輝度信号と同様な構成、あるいは動
画モードの補間走査線信号で生成すればよい。

【００３７】また、実施例においては、ＮＴＳＣ方式の
画像信号を例に説明を行った。しかし、本発明はこれに
限定されることなく、ＰＡＬ方式や、ＨＤＴＶ方式など
飛び越し走査の走査形態の画像信号を順次走査の画像信
号に走査変換する場合にも実施できることは明かであ
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、飛び越し走査の画像信
号を順次走査の画像信号に変換する走査変換回路を、従
来方式に較べて、メモリ容量を１／２に削減し、かつ、
動きの検出漏れに伴う画質の劣化を大幅に抑圧したもの
が実現できる。そして、高画質化や低コスト化に顕著な
効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像信号の走査変換回路の第１の
実施の形態を示すブロック構成図

【図２】本発明による画像信号の走査変換回路の第２の
実施の形態を示すブロック構成図

【図３】図１のサブサンプル部１における２：１標本化
パターンの概略図

【図４】図１のサブサンプル部１の構成及び動作説明る
図

【図５】図１のアップサンプル部５の構成及び動作説明
図

【図６】図４の補間フィルタ１５のインパルス応答特性
例図

【図７】図１のアップサンプル部５の他のブロック構成
図

【図８】補間フィルタの他のインパルス応答特性例図

【図９】図１の係数設定部１１のブロック構成図

【図１０】本発明における静止モード補間走査線生成の
概略図

【図１１】本発明による画像信号の走査変換回路の第３
の実施の形態を示すブロック構成図

【図１２】本発明による画像信号の走査変換回路の第３
の実施の形態を示すブロック構成図

【符号の説明】

１…サブサンプル部、２…２６３Ｈ遅延部、３、１４…
１Ｈ遅延部、４…演算部、５…アップサンプル部、６、
７、１３…係数加重部、８…加算部、９…２６２Ｈ遅延
部、１０…減算部、１１…係数設定部、１２…最大値選
択部、１５、１８…補間フィルタ、１６…スイッチング
部、１７…レートアップ部、１９…量子化部、２０…水
平拡大部、２１…動き係数設定部、２２…プリフィル
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山雅人神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者中嶋満雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者都留康隆神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者栗田俊之神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者高田春樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】飛び越し走査の画像信号を順次走査の画像
信号に変換する動き適応型の走査変換処理において、上
記飛び越し走査の画像信号を２：１のサブサンプリング
処理により標本点数を１／２に削減した第１の画像信号
系列を生成し、上記飛び越し走査の現フィールドの隣接
する上下の走査線の画像信号から動画モードに対応する
補間信号を生成し、上記飛び越し走査の現フィールドの
隣接する上下の走査線の画像信号と上記第１の画像信号
系列の１フィールド期間前の前フィールドの走査線の画
像信号とによる補間フィルタリング処理で、静止モード
に対応する補間信号を生成し、画像の動きに応じて上記
動画モードに対応する補間信号と静止モードに対応する
補間信号との混合比を変え補間走査信号を作り、上記飛
び越し走査の画像信号と補間走査信号とを順次走査の水
平走査周期ごとに切り換えて順次走査の画像信号の生成
を行うことを特徴とする画像信号の走査変換方法。
【請求項２】上記補間フィルタリング処理において、そ
の水平周波数の低域成分は主に第１の画像信号系列の１
フィールド期間前の前フィールドの走査線の画像信号で
生成し、水平周波数の高域、かつ、垂直周波数の低域の
成分は主に現フィールドの隣接する上下の走査線の画像
信号で生成することを特徴とする請求項１項に記載の画
像信号の走査変換方法。
【請求項３】飛び越し走査の画像信号から画像の動きを
検出し動き係数の設定を行う動き検出回路と、動画モー
ド及び静止画モードにそれぞれ対応した第１及び第２の
補間信号成分を得て上記検出回路からの動きの動き係数
に基づいて上記第１及び第２の補間信号成分の混合比を
制御し補間走査信号を作る補間走査信号生成部と、上記
飛び越し走査の画像信号と上記補間走査信号を水平走査
線ごと切り換え順次走査の画像信号に変換する回路であ
って、上記静止画モードに対応した第２の補間信号成分を得る
回路が上記飛び越し走査の画像信号を２：１のサブサン
プリング処理するサンプリング回路と、上記飛び越し走
査の現フィールドの隣接する上下の走査線の画像信号
と、上記サンプリング回路の出力で前フィールドの走査
線の画像信号とによる補間フィルタリング処理を行う補
間フィルタとを持つことを特徴とする画像信号の走査変
換回路。
【請求項４】上記補間フィルタが上記画像信号の水平周
波数の低域成分は主に第１の画像信号系列の１フィール
ド期間前の前フィールドの走査線の画像信号で生成し、
水平周波数の高域、かつ、垂直周波数の低域の成分は主
に現フィールドの隣接する上下の走査線の画像信号で生
成する補間フィルタリングの特性を有することを特徴と
する請求項３項に記載の画像信号の走査変換回路。
【請求項５】上記サンプリング回路の入力部にサブサン
プリングによる折り返し雑音を除くため信号の帯域制限
を行うプレフィルタを設けたことを特徴とする請求項３
又は４に記載の画像信号の走査変換回路。
【請求項６】上記動き検出回路が上記サンプリング回路
の出力信号対して１フレーム間の差分信号成分を抽出
し、これを量子化した信号を水平方向の複数画素にわた
り積分する回路と、積分値の大小に応じて動き係数の設
定を行う回路とをもつことを特徴とする請求項３項乃至
５のいずれか一つに記載の画像信号の走査変換回路。
【請求項７】上記動き検出回路が上記サンプリング回路
の出力信号対して１フレーム間の差分信号成分を抽出
し、これを量子化した信号を水平方向、時空間方向の複
数画素にわたり積分する回路と、積分値の大小に応じて
動き係数の設定を行う回路とをもつことを特徴とする請
求項３項乃至５のいずれか一つに記載の画像信号の走査
変換回路。
【請求項８】上記サンプリング回路がサンプリング標本
化の位置がライン間、フィールド間で同一な固定モード
のサンプリングパターンとなる位置の信号をサンプリン
グ標本化するように構成されたことを特徴とする請求項
３項乃至７のいずれか一つに記載の画像信号の走査変換
回路。
【請求項９】上記サンプリング回路がサンプリング標本
化の位置が１フレーム期間を周期にライン毎に１画素オ
フセットしたラインオフセットモードのサンプリングパ
ターンである位置の信号をサンプリング標本化するよう
に構成されたことを特徴とする請求項３項乃至７のいず
れか一つに記載の画像信号の走査変換回路。
【請求項１０】上記サンプリング回路がサンプリング標
本化の位置が１フィールド毎に１画素オフセットしたフ
ィールドオフセットモードのサンプリングパターンであ
る位置の信号をサンプリング標本化するように構成され
たことを特徴とする請求項３項乃至７のいずれか一つに
記載の画像信号の走査変換回路。