JPS62217784A - 動き補正型フレーム数変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、テレビジョン方式の変換にあたって走査線数
の変換とともに行なうフレーム数の変換に際し、連続し
た２フレームの原画像信号に基づいて画像の動きに応じ
て補正を施した新たなフレームの内挿画像信号を形成す
る動き補正型フレーム数変換方式に関し、特に、連続し
た２フレームのいずれか一方のみにおいて画郭を外れる
部分のフレーム数変換出力画像信号に所要画像信号の欠
除に起因した画像の乱れが生じないようにしたものであ
る。

（従来の技術） 従来のこの種動き補正型フレーム数変換方式においては
、例えば、本願人の出願に係る特願昭５９−２４４６３
８号明細書に記載のように、連続した２フレームの原画
像信号から線形内挿により新たなフレームの内挿画像信
号を形成するとともに、原画像信号が表わす画像全体に
ついて検出した平行移動の方向および距離に応じて内挿
画像信号が表わす画像全体を平行移動させた動き補正画
像信号を形成し、原画像信号のフレーム間差と動き補正
画像信号のフレーム間差とを比較してフレーム間差が小
さい方を内挿フレームの画像信号とすることによりフレ
ーム数変換出力画像信号を形成するようにしていた。す
なわち、従来のこの種動き補正型フレーム数変換方式に
おいては、原画像信号が表わす画像全体について検出し
た画像の動きベクトルに基づいて画像全体に一様に動き
補正を施し、あるいは、少なくとも比較的広い面積の画
像部分の全体について検出した画像の動きに基づいてそ
の画像部分全体に一様に動き補正を施していた。

（発明が解決しようとする問題点） したがって、画像がなす画郭の周縁部に位置する画像部
分に大きい動きがあった場合には、フレーム数変換のた
めに新たに設ける内挿フレームの画像信号を形成するた
めの内挿補間を施すべき前後の連続した２フレームのう
ち、該当する画像部分の動きの方向および大きさによっ
て決まるいずれか一方のフレーム、例えば、該当する画
像部分が画郭の左方向に移ＩＪＪ　しているときには、
第２１２１（ａ）〜（ｄ）に順次に示すようにして内挿
フレームに先行する前フレームにおける動き画像部分の
一部が画郭から外れる場合が屡々生じ、かかる場合には
、フレーム間内挿を行なうべき連続した２フレームのう
ち、いずれか一方のフレームにおける動き画像信号が欠
除することになる。したがって、画像がなす画郭の周縁
部においては、かかる動き画像部分の一部欠除に起因し
て、連続した２フレ一ム間に施すべきフレーム間内挿画
像信号の形成が正常に行なわれないのみならず、通例、
連続した少なくとも２フレームのフレーム間差に基づい
て行なわれる画像の動き検出にも支障を来たすおそれが
ある。特に、かかる画像の動き検出に支障を来たした場
合には以後の信号処理が著しく乱されて、表示画像の周
縁部に許容し難い顕著な画質劣化が生ずる可能性があっ
た。

すなわち、例えば、第２図（ａ）に示すように柱状の移
動物体が、画面上、右方向に動きベクトルＶの大きさで
動いたきとに、フレーム数変換回路に連続した２フレー
ムとして入力する現フレームの画像（３）および前フレ
ームの画像（２）はテレビジョンカメラの蓄積効果によ
ってそれぞれ第２図（ｄ）および（ｂ）に示すように水
平方向に拡大された画像（３ｅ）および（２ｅ）となる
。したがって、内挿フレームの画像はかかる連続２フレ
ームの画像（２ｅ）、　（３ｅ）に対する位置内挿によ
って第２図（ｃ）に示すようになるが、従来方式の動き
補正型フレーム数変換においては、前フレームの画像（
２ｅ）に動きベクトルＶ、の大きさだけ、また、現フレ
ームの画像（３ｅ）に動きベクトルｖ２の大きさだけ、
それぞれ位置の補正を施した２通りの動き補正画像信号
の和の１７２としてかかる内挿画像信号を形成していた
のであるから、前フレームの画像（２ｅ）の第２図（ｂ
）に点線により示した部分が画郭から外れて欠除してい
る場合には、内挿画像信号に上述したような画像の歪み
乃至乱れが生ずる、という問題点があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点を解決し、画像
がなす画郭の周縁部において動き画像部分の一部が画郭
から外れた場合においても内挿フレームの画像にかかる
画像部分の欠除に起因した画像の歪みや乱れが生じて画
質を著しく損なうことのないようにした動き補正型フレ
ーム数変換方式を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明動き補正型フレーム数変換方式は、テ
レビジョン方式の変換にあたって走査線数の変換ととも
に行なうフレーム数の変換に際し、連続した２フレーム
の原画像信号から線形内挿により形成した新たなフレー
ムの内挿画像信号と前記原画像信号について検出した画
像の動きに応じ当該原画像信号を移動させて形成した動
き補正画像信号とを前記原画像信号もしくは前記動き補
正画像信号のフレーム間差の大きさに応じた前記内挿画
像信号と前記動き補正画像信号との荷重加算によりフレ
ーム数変換出力画像信号を形成する動き補正型フレーム
数変換方式において、前記連続した２フレームのいずれ
か一方のみにおいて画郭を外れる部分の原画像信号につ
いては前記荷重加算に替えて前記連続した２フレームの
他方における該当部分の前記原画像信号のみに基づいて
該当部分のフレーム数変換出力画像信号を形成するよう
にしたことを特徴とするものである。

第２図（ａ）〜（ｄ）に示した例について述べれば、動
き画像部に画郭外はみ出しのない方の動き補正画像、す
なわち、例えば第２図（ｄ）に示した現フレームの画像
（３ｅ）に位置の補正を施したもののみを用いて内挿画
像信号を形成することにより、画郭周縁部に画像の歪み
や乱れが生じないようにする。

（作　用） したがって、本発明方式の動き補正フレーム数変換にお
いては、所要画像信号の一部欠除に起因して画像周縁部
に許容し難い画質劣化が生ずるおそれは全くなくなる。

（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

本発明方式による動き補正型フレーム数変換を行なう回
路装置の構成例を第１図に示す。図示の構成によりＮフ
レーム方式画像信号をＭフレーム方式画像信号に変換す
る動き補正型フレーム数変換装置においては、Ｎフレー
ム方式の入力画像信号をフレームメモリ１に供給してフ
レーム順次に書込みおよび読出しを行ない、フレームメ
モリ１から１フレ一ム期間遅延して読出した前フレーム
の画像信号（２）および同時にフレームメモリ１に書込
む現フレームの画像信号（３）を、バッファメモリ２お
よび３にそれぞれ書込むとともに、線形内挿回路４に供
給する。線形内挿回路４においては、前フレームの画像
信号（２）および現フレームの画像信号（３）にフレー
ム間線形内挿を施して内挿画像信号（ａ）を取出し、切
換えスイッチ１０の端子ａに導く。

一方、バッファメモリ２および３においては、ベクトル
検出回路９に例えば上述した前フレームの画像信号（２
）および現フレームの画像信号（３）など連続した少な
くとも２フレームの画像信号の相互関係に基づき、第２
図につき前述した動きベクトル■、およびｖ２を検出し
、それらの動きベクトル■１およびｖｚをバッファメモ
リ２および３にそれぞれ供給してそれらのバッファメモ
リ２および３に書込んである前フレームの画像信号（２
）および現フレームの画像信号（３）を、それらの動き
ベクトルｖ１およびｖ２の方向および大きさにそれぞれ
対応した位置補正を施したタイミングでそれぞれ読出す
ことにより、動き補正を施した前フレームの画像信号（
ｂ）および動き補正を施した現フレームの画像信号（ｄ
）をそれぞれ形成し、切換えスイッチ７の端子すおよび
ｄにそれぞれ導くとともに、加算器５に導いて得た和信
号を係数器６に導いて１／２の係数を乗じ、その結果得
られるそれぞれ動き補正を施した前フレームおよび現フ
レームの平均の画像信号、すなわち、それぞれの動きベ
クトルによる荷重平均の画像信号（ｃ）を切換えスイッ
チ７の端子Ｃに導き、後述するようにして制御回路８か
ら印加する制御信号により切換えを制御して端子す、　
Ｃ，ｄのいずれかから選び出した動き補正画像信号（ｅ
）を切換えスイッチ１０の端子ｅに導く。

切換えスイッチ１０においては、前フレームおよび現フ
レームの画像信号（２）および（３）、あるいは、それ
ぞれ動き補正を施した前フレームおよび現フレームの画
像信号（ｂ）および（ｄ）のフレーム間差の大きさによ
り切換えを制御して、端子ａからの内挿画像信号（ａ）
および端子ｅからの動き補正画像信号（ｅ）のいずれか
をＭフレーム方式画像信号として取出す。なお、従来の
この種動き補正型フレーム数変換方式においては、切換
えスイッチ７を設けず、加算器５および係数器６がらの
前フレームとを現フレームとを荷重平均した動き補正画
像信号（ｃ）のみを動き補正画像信号（ｅ）として直接
に切換えスイッチ１０の端子ｅに導いていた。

しかして、制御回路８においては、ベクトル検出回路９
により検出した動きベクトルＶにより、つぎの諸条件に
従って切換えスイッチ７の切換えを市ＩＪｉ卸する。

なお、制御回路８により制御して、従来方式におけると
同様の連続２フレーム荷重平均の動き補正画像信号（ｃ
）以外に本発明による動き補正画像信号（ｂ）　もしく
は（ｄ）を動き補正画像信号（ｅ）として選び出す可能
性があるのは、前述したように動き補正を施した内挿画
像信号を形成すべき連続２フレームの一方の画像信号に
画郭からのはみ出しによる欠除が生ずる第３図に陰影を
施して示す幅ΔＸの縦周縁部（１）　、　（２）および
幅Δｙの横周縁部（３）　、　（４）のみである。

ここで、ｖＸ　：水平方向ベクトルの最大値ｖｙ　：垂
直方向ベクトルの最大値 Ｖ　”　　（Ｖｘ＋　Ｖｙ）　’動きベクトルとし、走
査の方向をベクトルの正方向とすると、第２図につき前
述したベクトルＶｌ＋　ｖｚに対してＶ＝ＶＩ−Ｖｇと
なる。しかして、制御回路８においてはつぎの各条件（
１）〜（５）の切換え制御を行なう。

条件（１）　　縦周縁部（１）において、ｖＸｋＯのと
き：切換えスイッチ７の端子ｄから現フレームの動き補
正画像 信号（ｄ）を取出す。

ｖＸく０のとき：切換えスイッチ７の端子すから前フレ
ームの動き補正画像 信号（ｂ）を取出す。

条件（２）縦周縁部（２）において ｖ　ｘ　”　Ｏのとき：切換スイッチ７の端子すから前
フレームの動き補正画像体 号（ｂ）を取出す。

ｖ、＜Ｏのとき：切換スイッチ７の端子ｄから現フレー
ムの動き補正画像体 号（ｄ）を取出す。

条件（３）　　横周縁部（３）においてｖ、〉ｏのとき
：切換スイッチ７の端子ｄから現フレームの動き補正画
像体 号を取出す。

Ｖ、＜Ｏのとき：切換スイッチ７の端子すから前フレー
ムの動き補正画像体 号を取出す。

条件（４）　　横周縁部（４）においてシア≧００とき
：切換スイッチ７の端子すから前フレームの動き補正画
像体 号（ｂ）を取出す。

ｖ、＜Ｏのとき：切換スイッチ７の端子ｄから現フレー
ムの動き補正画像体 号（ｄ）を取出す。

条件（５）周縁部（１）〜（４）以外の両部内において
は切換えスイッチ７の端子Ｃから２フレ一ム荷重平均の
動き補正画像信号（ｃ）を取出す。

なお、第３図に示した縦横周縁部（１）〜（４）の幅Δ
Ｘ、Δｙは、周縁部画像の欠除により動き補正画像信号
の歪乃至乱れが生ずる可能性のある最大幅として、 ΔＸ　”　２　　Ｖｘ　＋　　Δｙ＝２Ｖｙに設定する
のが好適である。

また、画郭周縁部においては、上述したように、前フレ
ームもしくは現フレームの動き補正画像信号（ｂ）もし
くは（ｄ）のみによって動き補正の内挿画像信号（ｅ）
を形成するので、２フレ一ム荷重平均の動き補正画像信
号（ｃ）を用いる画郭中心部に比して画像の信号対ノイ
ズ比が多少劣化するが１、画像の周縁部であるから実質
的な画質劣化とはならない。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、従来のこの種動き補正
型フレーム数変換方弐においては、画像の画郭全面に亘
って同一の動き補正を施したフレーム間内挿を行なって
いたためにフレーム間内挿を施す連続２フレームの一方
の周縁部に生ずる画像の欠除によって内挿フレームの画
郭の周縁部に画像の歪み乃至乱れが生じていたのに対し
、本発明動き補正型フレーム数変換方式においては、画
郭周縁部における動き補正に画像の欠除を生じていない
方のフレームのみを用いて巧みに内挿画像信号を形成す
るので、画郭の全面に亘り実質的に画質劣化のないフレ
ーム数変換画像が得られる、という顕著な効果が挙げら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式による動き補正型フレーム数変換装
置の構成例を示すブロック線図、第２図（ａ）〜（ｄ）
はフレーム間内挿画像形成の態様の例を順次に示す線図
、 第３図は本発明方式による内挿画像の動き補正を適用す
る範囲の画郭部分に斜線陰影を施して示す線図である。 １・・・フレームメモリ　　２，３・・・バッファメモ
リ４・・・線形内挿回路　　　５・・・加算器６・・・
係数器　　　　　　７．１０・・・切換スイッチ８・・
・制御回路　　　　　９・・・ベクトル検出回路特許出
願人　　日　本　放　送　協　会第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、テレビジョン方式の変換にあたって走査線数の変換
   とともに行なうフレーム数の変換に際し、連続した２フ
   レームの原画像信号から線形内挿により形成した新たな
   フレームの内挿画像信号と前記原画像信号について検出
   した画像の動きに応じ当該原画像信号を移動させて形成
   した動き補正画像信号とを前記原画像信号もしくは前記
   動き補正画像信号のフレーム間差の大きさに応じた前記
   内挿画像信号と前記動き補正画像信号との荷重加算によ
   りフレーム数変換出力画像信号を形成する動き補正型フ
   レーム数変換方式において、前記連続した２フレームの
   いずれか一方のみにおいて画郭を外れる部分の原画像信
   号については前記荷重加算に替えて前記連続した２フレ
   ームの他方における該当部分の前記原画像信号のみに基
   づいて該当部分のフレーム数変換出力画像信号を形成す
   るようにしたことを特徴とする動き補正型フレーム数変
   換方式。