KR20040019282A - 주사 변환 장치 - Google Patents

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KR20040019282A
KR20040019282A KR10-2003-7012098A KR20037012098A KR20040019282A KR 20040019282 A KR20040019282 A KR 20040019282A KR 20037012098 A KR20037012098 A KR 20037012098A KR 20040019282 A KR20040019282 A KR 20040019282A
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Abstract

주사 변환 장치는, 비월 주사 방식의 입력 영상 신호의 종류를 판별하는 영상 신호 판별 회로와, 입력 영상 신호를 텔레시네 영상 신호에 적합한 처리로 순차 주사 방식의 영상 신호로 변환하는 텔레시네 주사 변환 회로와, 입력 영상 신호를 텔레시네 영상 신호 이외에 적합한 처리로 순차 주사 방식의 영상 신호로 변환하는 주사 변환 회로와, 영상 신호 판별 회로의 판별 결과에 따라 텔레시네 주사 변환 회로의 출력과 주사 변환 회로의 출력을 선택하여 출력하는 셀렉터를 구비한다.

Description

주사 변환 장치{SCAN CONVERSION APPARATUS}
최근, 텔레비젼 시스템에서는 대형화나 고화질화가 진행되어, 현행 방송의 비월 주사 영상 신호를 순차 주사 영상 신호로 변환하여 표시하는 주사 변환의 개발이 이루어지고 있다.
이 주사 변환의 방법으로는, 이하에 나타내는 종래 기술이 있다. 입력된 영상 신호와 그 전후의 필드 또는 프레임을 비교하여, 동화(動畵) 영역과, 정지화(靜止畵) 영역과, 양자의 중간 상태인 중간 영역 중 어느 것인지가 검출되어, 이들 세가지 영역으로 분류된다. 정지화 영역에서는, 입력되고 있는 영상 신호와 그 전후 필드의 영상 신호를, 홀수 수평 주사선과 짝수 수평 주사선으로 하여 합성함으로써 주사선 보간(補間)이 수행되어, 순차 주사의 영상 신호로 변환된다. 동화 영역에서는, 입력되고 있는 영상 신호와 그 상하의 수평 주사선의 영상 신호를 이용하여 보간해야 할 수평 주사선의 영상 신호가 작성된다. 중간 영역에서는, 움직임의 정도에 따라, 전후 필드, 전후 프레임, 상하 수평 주사선의 영상 신호를 이용하여 주사선 보간이 이루어진다. 상술한 방법은, 움직임 검출형 주사 변환이라 불리어지고 있다(예를 들면, 일본 특개 2000-295581호 공보).
도 12는, 영화와 텔레시네 영상 신호와 주사 변환 후의 영상 신호와의 관계를 나타내고 있다. 일반적으로, 영화(1201)는 1초당 24구(駒)로 구성되어 있다. 1초당 프레임수가 30인 영상 신호 방식을 가정하면, 영상 신호에서의 1초당 프레임수와 영화(1201)에서의 1초당 구수는 일치하지 않는다. 거기에서, 영화(1201)는 종래의 영상 신호와 외관상 같은 구조의 비월 주사 영상 신호로 변환된다. 이렇게 하여 영화(1201)가 영상 신호로 변환된 것은, 텔레시네 영상 신호(1203)라 불린다.
영화(1201)의 각각의 구(1207, 1208, 1209)는, 통상의 영상 신호와 마찬가지로, 홀수 수평 주사선의 필드(이하, '제 1 TV 필드'라 기재한다)와 짝수 수평 주사선(이하, '제 1 TV 필드'라 기재한다)의 필드로 변환되어 텔레시네 영상 신호(1203)가 된다. 그런데, 구(1207)에서 작성된 두 개의 필드와 구(1208)에서 작성된 두 개의 필드 사이에 구(1207)에서 작성된 필드(1210)가 다시 한번 삽입된다. 또한, 구(1209)에서 작성된 두 개의 필드 뒤에 구(1209)에서 작성된 필드가 다시 한번 삽입된다. 이 다시 한번 삽입되는 필드는 반복 필드라 불린다. 이러한 변환이 반복되어, 텔레시네 영상 신호(1203)가 작성된다. 이렇게 함으로써, 영화(1201)의 4구(駒)분이 텔레시네 영상 신호(1203)의 5 프레임분이 된다.
이렇게, 매초 24구의 영화(1201)는 매초 30 프레임의 비월 주사 방식인 텔레시네 영상 신호(1203)가 된다. 텔레시네 영상 신호(1203)는, 5 필드마다 같은 필드가 반복되는 반복 필드가 존재한다. 이러한 텔레시네 영상 신호의 생성 방법은, 2-3 풀다운이라 불린다.
텔레시네 영상 신호(1203) 특유의 5 필드 주기의 패턴은 텔레시테 패턴이라 불린다. 텔레시네 패턴은, 필드마다 시간순으로 P1~P5의 텔레시네 패턴 번호(1202)로 표시된다. 또한, 상술한 반복 필드의 텔레시네 패턴 번호는 P1이라 정의되고, 이후 순차적으로 P2부터 P5가 부여되며, P1부터 P5의 순서로 반복된다.
다음으로, 텔레시네 영상 신호(1203)를 순차 주사 영상 신호로 변환하는 주사 변환 방법의 종래예를 기술한다.
텔레시네 영상 신호(1203)는, 텔레시네 패턴 번호(1202)에 따라 이하의 처리가 수행되어, 주사 변환이 실행된다.
1 필드 전의 텔레시네 영상 신호(1204)는, 텔레시네 영상 신호(1203)가 1 필드 지연한 것이다. 2 필드 전의 텔레시네 영상 신호(1205)는, 텔레시네 영상 신호(1203)가 2 필드 지연한 것이다.
텔레시네 패턴 번호(1202)의 P1에 대해서는, 텔레시네 영상 신호(1203)의 필드(1210)와 1 필드 전 텔레시네 영상 신호(1204)의 필드(1211)가 사용된다. 필드(1210)와 필드(1211)는, 영화(1201)의 동일구(1207)로부터 형성된 신호이기 때문에, 이 두 개의 필드를 합성하여 순차 주사 영상 신호(1206)의 프레임(1220)이 형성된다. 마찬가지로, P3에서는 필드(1214)와 필드(1215)가 사용되어 프레임(1222)이, P5에서는 필드(1218)와 필드(1219)가 사용되어 프레임(1224)이, 각각 작성된다. 또한, 텔레시네 패턴 번호(1202) P2에 대해서는, 1 필드 전 텔레시네 영상 신호(1204)의 필드(1212)와 2 필드 전 텔레시네 영상 신호(1205)의필드(1213)가 사용된다. 필드(1212)와 필드(1213)는, 영화(1201)의 동일구(1208)로부터 형성된 신호이기 때문에, 이 두 개의 필드를 합성하여 순차 주사 영상 신호(1206)의 프레임(1221)이 형성된다. 마찬가지로, P4에서는 필드(1216)와 필드(1217)가 사용되어 프레임(1223)이 작성된다.
상기 텔레시네 영상 신호에 대한 주사 변환은, 필드마다 움직임이 있는 일반 영상 신호에 적응되면, 전혀 다른 영상끼리가 조합되어 1 프레임을 구성할 가능성이 있기 때문에, 이중으로 겹쳐 보이는 등 화상 열화의 원인이 된다.
또한, 하나의 텔레시네 영상 신호에 이어 다른 텔레시네 영상 신호가 입력된 경우에는, 당초의 텔레시네 영상 신호의 텔레시네 패턴 번호에 기초한 주사 변환 처리가 후속하는 다른 텔레시네 영상 신호에 실행된다. 그 결과, 화상 열화가 발생한다.
도 13은, 상술한 상황에서 화상 열화가 발생하는 경우를 나타내고 있다.
도 13에서, 영화(1301), 텔레시네 패턴 번호(1302), 텔레시네 영상 신호(1303), 1 필드 전 텔레시네 영상 신호(1304), 2 필드 전 텔레시네 영상 신호(1305), 순차 주사 영상 신호(1306), 필드(1310~1319), 프레임(1320~1323)은, 도 12의 영화(1201), 텔레시네 패턴 번호(1202), 텔레시네 영상 신호(1203), 1 필드 전 텔레시네 영상 신호(1204), 2 필드 전 텔레시네 영상 신호(1205), 순차 주사 영상 신호(1206), 필드(1210~1219), 프레임(1220~1223)에 각각 대응하는 것으로, 각각의 상세한 설명은 생략한다. 텔레시네 영상 신호(1303)가 입력되고, 이것이 순차 주사로 변환된다. 텔레시네 영상 신호(1303)는 제 1 텔레시네 영상 신호(1331)와 제 2 텔레시네 영상 신호(1332)가 시각(時刻)(1330)에서 전환되어 연결된 것이다. 도 12의 설명에서 기재한 바와 같이, 텔레시네 패턴 번호(1302)에 기초하여 순차 주사로의 변환이 실행되기 때문에, 순차 주사 영상 신호(1306)의 프레임(1323)까지는 정상 영상이다. 프레임(1324)은, 이 시각(1333)에서의 텔레시네 패턴 번호(1302)는 P5이기 때문에, 필드(1318)와 필드(1319)를 기초로 하여 생성된다. 그러나, 시각(1330) 이후에는, 제 2 텔레시네 영상 신호(1332)의 반복 필드(1340)는 텔레시네 번호 P4의 타이밍에서 출현하고 있다. 필드(1318)는 영화(1301)의 구(1309)로부터 작성된 필드이며, 필드(1319)는 영화(1301)의 구(1308)로부터 작성된 필드이다. 그 때문에, 생성된 프레임(1324)은, 영화(1301)의 서로 다른 구를 합성한 영상이 된다. 이것이 화상 열화의 원인이 된다.
본 발명은, 영상 신호의 주사 변환 장치 및 주사 변환 방법에 관한 것으로서, 특히, 영화를 영상 신호로 변환한 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 영상 신호가 혼재하는 경우에서의 주사 변환 장치에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 주사 변환 장치의 블록도.
도 2는, 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 주사 변환 장치의 블록도.
도 3은, 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 주사 변환 장치의 블록도.
도 4는, 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 주사 변환 장치의 블록도.
도 5는, 필드간 차분 검출 회로에서 사용되는 화소 및 필드의 위치관계를 나타내는 도.
도 6은, 필드간 차분 검출 회로의 흐름 일부를 나타내는 도.
도 7은, 화소간 차분 연산 회로에서 사용되는 화소 및 필드의 관계를 나타내는 도.
도 8은, 제 5 실시예에 있어서의 화소간 차분 연산 회로에서 사용되는 화소 및 필드의 관계를 나타내는 도.
도 9는, 제 5 실시예에 있어서의 흐름의 일부를 나타내는 도.
도 10A은, 제 6 실시예에 있어서의 주사 변환 장치의 블록도.
도 10B는, 제 6 실시예에 있어서의 주사 변환 회로에서 사용되는 화소 및 필드의 관계를 나타내는 도.
도 11은, 도 10A에 있어서의 프레임 속도 검출 회로의 구성을 나타내는 블록도.
도 12는, 영화와 텔레시네 영상 신호와의 관계, 텔레시네 영상 신호와 순차 주사 영상 신호와의 관계를 나타내는 도.
도 13은, 종래 방식에서 텔레시네 영상 신호를 순차 주사 영상 신호로 변환한 경우에 화상 열화가 발생하는 경우를 나타내는 도.
주사 변환 장치는, 비월 주사 방식의 입력 영상 신호의 종류를 판별하는 영상 신호 판별 회로와, 입력 영상 신호를 텔레시네 영상 신호에 적합한 처리로 순차 주사 방식의 영상 신호로 변환하는 텔레시네 주사 변환 회로와, 입력 영상 신호를 텔레시네 영상 신호 이외에 적합한 처리로 순차 주사 방식의 영상 신호로 변환하는 주사 변환 회로와, 영상 신호 판별 회로의 판별 결과에 따라 텔레시네 주사 변환 회로의 출력과 주사 변환 회로의 출력을 선택하여 출력하는 셀렉터를 구비한다.
상술한 종래의 주사 변환에서는, 제 1 텔레시네 영상 신호에 이어 그것과는 다른 제 2 텔레시네 영상 신호가 입력되고, 동시에 이 제 2 텔레시네 영상 신호는 제 1 텔레시네 영상 신호의 텔레시네 패턴 번호와 서로 다른 경우, 생성된 순차 주사 영상 신호에 화질 열화가 수반된다.
또한, 상술한 종래의 주사 변환이 필드마다 움직임이 있는 일반 영상 신호에 적응되면, 전혀 다른 영상끼리가 조합되어 순차 주사 영상 신호의 프레임이 구성될 가능성이 있기 때문에, 화상 열화의 원인이 된다.
따라서, 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 일반 영상 신호가 전환되는 경우, 또는 텔레시네 영상 신호의 텔레시네 패턴이 변화하는 경우라도 화질 열화를 수반하지 않는 주사 변환을 정밀도 높게 실행하는 것이 필요하다.
본 발명은, 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 일반 화상 신호가 전환되는 경우나 텔레시네 영상 신호의 텔레시네 패턴이 변화하는 경우라도, 화질 열화를 수반하지 않는 주사 변환을 정밀도 높게 실행하는 주사 변환 장치를 제공한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 주사 변환 장치의 블록도이다. 도 1에 있어서, 영상 신호 입력 단자(108)를 통하여 영상 신호가 입력된다. 입력된 영상 신호는, 비월 주사 방식의 형태를 한 영상 신호로서, 주사 변환 회로(102)와 텔레시네 검출 회로(105)와 필드간 차분 검출 회로(106)에 공급된다. 텔레시네 검출 회로(105)와 필드간 차분 검출 회로(106)와 제 1 앤드(AND) 회로(107)가 영상 신호판별 회로(103)를 구성하고 있다.
주사 변환 회로(102)는, 입력된 영상 신호와 그 전후의 필드, 또는 프레임을 비교하여, 동화 영역, 정지화 영역, 동화와 정지화의 중간 영역 중 어느 것인가를 검출하고, 정지화 영역에서는 그 전후 필드의 정보를 이용하여 주사선 보간을 실시하며, 동화 영역에서는 상하의 주사선의 정보를 이용하여 주사선 보간을 실시한다. 동화와 정지화의 중간 영역에서는 그 비율에 따라 전후 필드, 전후 프레임, 상하 주사선의 정보를 이용하여 주사선 보간을 실시한다. 이렇게 하여, 주사 변환 회로(102)는 소위 움직임 검출형 주사 변환을 실행한다.
텔레시네 검출 회로(105)는, 입력되고 있는 영상 신호와 그 1 프레임 전의 신호를 비교하여 반복 필드를 검출한다. 또한, 텔레시네 검출 회로(105)는, 5 필드에 한 번 입력되는 반복 필드의 텔레시네 패턴 번호를 P1으로 하여, 순서대로 P1부터 P5의 텔레시네 패턴 번호를 해당하는 영상과 함께 출력한다. 반복 필드가 5 필드에 한 번 존재하면, 입력되고 있는 영상 신호는 텔레시네 영상 신호라고 판단하여 판별 신호로서 1을 출력하고, 그렇지 않으면 0을 출력한다.
텔레시네 주사 변환 회로(101)는, 텔레시네 검출 회로(105)로부터 출력되는 텔레시네 패턴 번호가 P1, P3, P5이면 입력된 영상 신호에 그 1 필드 전의 영상 신호를 주사선 사이에 삽입하여 순차 주사 영상 신호를 생성한다. 또한, 텔레시네 패턴 번호가 P2, P4이면, 입력된 영상 신호의 1 필드 전의 영상 신호에 2 필드 전의 영상 신호를 주사선 사이에 삽입하여 순차 주사 영상 신호를 생성한다.
필드간 차분 검출 회로(106)는, 입력되고 있는 영상 신호와, 텔레시네 검출회로(105)로부터 출력되는 판별 신호와 텔레시네 패턴 신호를 받아들인다. 판별 신호로서, 텔레시네 영상 신호인 것을 의미하는 1이 입력되고 있는 경우는, 텔레시네 패턴 번호에 따라 이하와 같은 처리가 실행된다. 텔레시네 패턴 번호가 P1, P3, P5일 때는, 필드간 차분 검출 회로(106)는 입력 영상 신호와 1 필드 전의 영상 신호와의 사이에서 필드 차분을 취한다. 패턴 번호가 P2, P4일 때는, 필드간 차분 검출 회로(106)는 입력 신호로부터 1 필드 전의 신호와 2 필드 전의 신호 사이에서 필드 차분을 취한다. 이들 차분이 적으면, 필드 차분 검출 회로(106)는, 그 2 필드는 영화의 하나의 구에서 생성된 프레임으로 이루어지는 영상 신호라고 판단하여 플래그로서 1을 출력한다. 또한, 차분이 크면, 필드간 차분 검출 회로(106)는, 그 2 필드는 영화의 하나의 구에서 생성된 프레임이 아니라고 판단하여 플래그로서 0을 출력한다.
입력되고 있는 영상 신호가 텔레시네 영상 신호라면, 상기 텔레시네 패턴 번호 P1, P3, P5와 P2, P4로 비교한 2 필드는 원래 영화의 같은 구에서 생성된 영상 신호일 것이다. 그러나, 그 차분이 크다고 하는 것은 텔레시네 검출 회로(105)로부터 출력되는 텔레시네 패턴 번호가 현재 입력되고 있는 영상 신호의 텔레시네 패턴과 일치하고 있지 않은 것이 된다. 따라서, 그 텔레시네 패턴 번호에 제어되어 주사 변환을 수행하고 있는 텔레시네 주사 변환 회로(101)는 적절하지 않은 주사 변환을 하고 있는 것이 된다.
거기에서, 필드간 차분 검출 회로(106)로부터의 플래그와, 텔레시네 검출 회로(105)의 판별 신호가 모두 1이면, 입력된 영상 신호는 텔레시네 영상 신호이며,동시에 그 텔레시네 패턴 번호와 입력 영상 신호의 텔레시네 패턴이 적합하다고 하여, 제 1 앤드 회로(107)는 1을 출력한다. 그 이외에서는, 제 1 앤드 회로(107)는 0을 출력한다. 제 1 셀렉터(104)는, 제 1 앤드 회로(107)로부터 1이 출력되었을 때만 텔레시네 주사 변환 회로(101)로부터의 순차 영상 신호를 출력하고, 그 이외에는 주사 변환 회로(102)로부터의 순차 영상 신호를 출력한다.
이로 인해, 텔레시네 검출 회로(105)로부터 출력되는 텔레시네 패턴 번호가 잘못되어 있어, 그 텔레시네 패턴 번호가 영상 신호의 텔레시네 패턴에 적합하지 않은 경우라도 그 오류를 검출할 수 있으므로, 주사 변환 방식을 정밀도 높게 선택할 수 있다.
(실시예 2)
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 도 1의 필드간 차분 검출 회로(106)의 상세를 나타내는 블록도이다.
또한, 제 1 실시예에 있어서 설명한 사항으로서 본 실시예 2에서 다시 설명하지 않는 사항에 대해서는, 그대로 본 실시예 2에도 해당하는 것으로 하고, 상세한 설명은 생략한다.
도 2에 있어서, 필드간 차분 검출 회로(106)는, 화소간 차분 연산 회로(201), 제 1 레지스터(202), 제 1 비교기(203), 누적 가산 회로(204), 제 2 레지스터(205), 제 2 비교기(206)로 구성된다.
화소간 차분 연산 회로(201)는 영화에서의 동일구로부터 생성된 1 프레임의 2 필드에서 같은 위치에 있는 화소끼리의 휘도 신호 레벨의 차분을 취한다. 같은위치에 있는 화소끼리라고 하는 것은, 수직 동기 신호로부터 카운트하여 같은 수평 주사선수째이며, 수평 동기 신호로부터 카운트하여 같은 화소수째의 화소를 말한다.
제 1 레지스터(202)는, 화소간 차분 연산 회로(201)의 출력 결과인 휘도 레벨의 화소 차분치와 비교하기 위한 제 1 역치를 수납하고 있다. 제 1 비교기(203)는, 화소간 차분 연산 회로(201)의 출력 결과인 휘도 레벨의 화소 차분치와 제 1 역치를 비교하여, 화소간 차분 연산 회로(201)의 출력이 제 1 역치보다도 컸다면 1을 출력하고, 그 이외에는 0을 출력한다.
누적 가산 회로(204)는, 제 1 비교기(203)의 출력을 1 필드분 누적 가산한다. 제 2 레지스터(205)는, 누적 가산 회로(204)의 출력 결과와 비교하기 위한 제 2 역치를 수납하고 있다. 제 2 비교기(206)는 누적 가산 회로(204)의 출력과 제 2 역치를 비교하여, 누적 가산 회로(204)의 출력이 제 2 역치 이상이면 0을 출력하고, 그렇지 않은 경우는 1을 출력한다.
도 5, 도 6, 도 7을 이용하여 실시예 2를 좀 더 설명한다.
화소간 차분 연산 회로(201)에는, 영상 신호와 텔레시네 검출 회로(105)로부터 출력되는 텔레시네 패턴 번호가 입력된다. 텔레시네 패턴 번호가 P1, P3, P5인 경우는 입력되고 있는 영상 신호와 그 1 필드 전의 영상 신호를 이용하여 이하의 처리가 수행되고, P2, P4의 경우에는 입력되고 있는 영상 신호보다 1 필드 전의 영상 신호와 2 필드 전의 영상 신호를 이용하여 이하의 처리가 수행된다.
도 5에 있어서, 필드(501)는 M번째의 필드를 나타내고, 필드(502)는 (M-1)번째의 필드, 즉 필드(501)의 하나 전의 필드를 나타내고 있다. 텔레시네 검출 회로(105)로부터 출력되는 텔레시네 패턴 번호가 P1, P3, P5일 때는, 필드(501)는 입력되고 있는 영상 신호이고, 필드(502)는 입력되고 있는 영상 신호의 1 필드 전의 영상 신호이다. 텔레시네 패턴 번호가 P2, P4일 때는, 필드(501)는 입력되고 있는 영상 신호의 1 필드 전의 영상 신호이고, 필드(502)는 입력되고 있는 영상 신호의 2 필드 전의 영상 신호이다. 필드(501)에서, 수직 동기 신호로부터 카운트하여 y개째의 수평 주사선 상에서, 수평 동기 신호로부터 카운트하여 x개째의 화소인 화소 A의 값은 (x, y)로 표현된다. 필드(502)에서, 수직 동기 신호로부터 카운트하여 y개째의 수평 주사선 상에서, 수평 동기 신호로부터 카운트하여 x개째의 화소인 화소 B의 값은 B(x, y)로 표현된다. 화소간 차분 연산 회로(201)는, A(x, y)와 B(x, y)의 휘도 레벨의 차를 구하여 출력한다. 또한, 영상의 블랭킹 기간에서는, 이 연산을 수행하지 않는다.
도 7은, 화소간 차분 연산 회로(201)에서 차분을 산출하는 화소의 위치 관계를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 텔레시네 영상 신호의 텔레시네 패턴 번호가 P1, P3, P5에서는, 입력되는 영상 신호의 필드(필드(501))와 그 1 필드 전의 영상 신호(필드(502))가 사용되고, P2, P4에서는 입력되고 있는 영상 신호에 대하여 1 필드 전의 신호(필드(501))와 2 필드 전의 영상 신호(필드(502))가 사용된다. 도 7은, 필드(501)가 제 1 TV 필드, 필드(502)가 제 2 TV 필드였던 경우를 나타내고 있다. 화소(701)와 화소(703)는 필드(501)의 수평 주사선 상의 화소이며, 화소(702)와 화소(704)는 필드(502)의 수평 주사선 상의 화소이다. 여기에서 나타내어진 양필드는, 영화의 동일구에서 생성된 동일 프레임에 해당한다. 백색 동그라미로 표시된 각 화소는 도 5의 A(x, y), 사선이 쳐진 동그라미로 표시된 각 화소는 도 5의 B(x, y)에 상당한다.
도 6은, 도 2에 있어서의 화소간 차분 연산 회로(201), 제 1 레지스터(202), 제 1 비교기(203)의 동작을 나타내는 흐름도이다. 스텝(601)에서 처리가 개시(Start)되고, 스텝(602)에서 A(x, y)와 B(x, y)를 이용하여 연산이 실시된다. C(x, y)는 A(x, y)로부터 B(x, y)를 감산한 값이다. C(x, y)는 화소간 차분 연산 회로(201)로부터 출력되는 연산 결과이다. 다음으로, 스텝(603)에서, C(x, y)와 제 1 레지스터(202)에 수납되어 있는 제 1 역치 V와의 대소 관계가 판정된다. C(x, y)와 제 1 역치 V와의 비교가 수행되어, C(x, y)가 제 1 역치 V 이상이면, 스텝(605)으로 이동하여, 양 필드의 영상 내용에는 상이함이 있다는 의미로 1이 출력된다. 또한, C(x, y)가 제 1 역치 V 미만이면, 스텝(604)으로 이동하여, 양 필드간의 영상 내용에는 상이함이 없다는 의미로 0이 출력된다.
누적 가산 회로(204)는, 제 1 비교기(203)로부터의 출력 결과를 영상의 유효 기간 내, 즉 블랭킹 기간 이외에 대하여 누적 가산하여 출력한다. 제 2 레지스터(205)는 누적 가산 회로(204)의 출력 결과와 비교되는 제 2 역치를 격납하고 있다. 제 2 비교기(206)는 누적 가산 회로(204)의 출력 결과가 제 2 역치 이상이면 0을 출력하고, 누적 가산 회로(204)의 출력 결과가 제 2 역치 미만이면 1을 출력한다. 그것이 필드간 차분 검출 회로(106)의 출력인 플래그가 된다. 이렇게 하여 필드간에서의 차분 검출을 화소마다 수행함으로써, 필드간 차분 검출 회로(106)는 아주 세밀한 영상 신호에 대해서도 정밀도 높은 검출을 수행할 수 있다. 노이즈 등의 불특정 요소가 부가된 영상 신호에 대해서도, 화소간 차분 연산 회로(201)의 출력 결과를 제 1 역치와 비교하여 화소간 차분이 있는지 없는지의 검출 결과를 출력함으로써, 불특정 요소의 영향을 쉽게 받지 않는 검출 결과를 얻을 수 있다.
이상의 설명에서는, 누적 가산 회로(204)는 블랭킹 기간 이외의 모든 화소에서 연산되는 경우를 기재하고 있다.
그러나, 영상 신호에는 인위적인 영상이 중첩되어 있는 경우가 있다. 예를 들면, 자막 슈퍼임포즈나 시각 표시 등이 중첩되는 경우이다. 이들 신호가 중첩되어 있는 부분은, 그 외의 부분과 서로 다른 성질의 영상이다. 영상 판별 회로(103)가 이 중첩된 부분도 포함하여 영상 판별을 실시하면, 영상 판별에 오동작이 발생할 가능성이 있다. 본 발명은 이러한 폐해를 피하기 위하여, 누적 가산 회로(204)는 화면 전체가 아니라, 화면의 단부 등을 제외한 특정 영역에 한정하여 연산 실행하도록 구성하는 것도 가능하다. 이렇게 함으로써, 더욱 신뢰성 높은 영상 신호 판별이 실현 가능하며, 화질 열화의 발생 가능성을 더욱 저감하는 주사 변환 장치를 실현할 수 있다.
(실시예 3)
다음으로, 도 3은 제 3 실시예에 있어서의 영상 변환 장치를 나타내는 블록도이다. 동도에 있어서, 역치 제어 회로(301) 이외에는 도 2와 같다.
도 2에서의 제 2 레지스터(205)에 수납되어 있는 제 2 역치는 고정값이다. 그러나, 도 3에서는, 제 2 레지스터(205)에 수납되어 있는 제 2 역치는 역치 제어회로(301)에 의해 제어되고 있다.
애니메이션과 같이 평탄한 화상의 영역이 많은 영상 신호를 예로 든다. 평탄한 화상의 영역이 많이 포함되는 영상 신호에서는, 화소간 차분 연산 회로(201)에서 산출되는 화소 차분치가 작은 영역이 많이 존재한다. 그 결과, 누적 가산 회로(204)에서 1 필드분의 차분합을 취하여도, 그 합이 작아, 텔레시네 영상 신호의 편집점 등이 존재해도 검출할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
이러한 오동작을 방지하기 위하여, 역치 제어 회로(301)는 누적 가산 회로(204)로부터 출력되는 차분합을 감시한다. 예를 들면, 역치 제어 회로(301)는 누적 가산 회로(204)로부터 출력되는 차분합인 5 필드 중에서 가장 큰 값을 제외한 4 필드분의 차분합의 평균을 산출한다. 이 평균값에 따라 제 2 레지스터(205)에 수납되어 있는 제 2 역치를 증감시킨다. 예를 들면, 이 평균값이 작은 경우는 제 2 역치를 작게 하여, 그 제 2 역치가 비교기(206)로 공급된다.
상기 5 필드 중에서 차분합이 가장 큰 값을 제외하는 것은, 차분합이 가장 큰 필드가 텔레시네 영상 신호의 편집점일 가능성이 높기 때문이다.
이렇게 구성함으로써, 화소간 차분 연산 회로(201)로부터 출력되는 차분이 작은 텔레시네 영상 신호라도 그 편집점을 적확하게 검출할 수 있다. 그 결과, 화질 열화의 발생을 억제하는 주사 변환 장치가 실현된다.
(실시예 4)
다음으로, 도 4는 제 4 실시예에 있어서의 주사 변환 장치를 나타내는 블록도이다. 동도에 있어서, 여파 회로(401) 이외에는 도 2와 같다. 따라서, 여파회로(401) 이외의 상세한 설명은 생략한다.
도 4에 있어서, 영상 신호 입력 단자(108)에 인가된 영상 신호는, 여파기(401)와 주사 변환 회로(102)로 공급된다. 여파기(401)는, 입력된 영상 신호에 소정 특성의 여파를 부여한다. 여파기(401)는, 입력 영상 신호에 포함되는 잡음 등의 불필요한 성분에 의한 오동작을 회피하기 위해서나, 반송 색 신호 성분에 의한 오동작을 회피하기 위하여 사용된다. 입력 신호에 포함되는 잡음 등의 불필요한 성분을 제거할 목적이라면, 여파기(401)는 예를 들면 저역 통과형의 여파기이다. 반송 색 신호 성분을 제거할 목적이라면, 여파기(401)는 예를 들면 대역 억압형의 여파기이다.
이렇게 함으로써, 텔레시네 검출 회로(105)나 필드간 차분 검출 회로(106)에서의 오동작을 경감시킬 수 있다. 그 결과, 주사 변환의 품질이나 신뢰성이 향상된다.
(실시예 5)
발명의 제 5 실시예에 대하여 도 7, 도 8, 도 9를 이용하여 설명한다. 또한, 상술한 각 실시예에서 설명한 사항으로서 실시예 5에서 다시 설명하지 않는 사항에 대해서는 그대로 실시예 5에도 해당하는 것으로 하여, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 5는 화소간 차분의 연산 방법에 관한 것으로, 실시예 2에 있어서의 화소간 차분 연산 회로(201)와 서로 다른 동작에 의한 화소간 차분 산출 방법을 수행한다.
도 7에서는, A(x, y)와 B(x, y)는 각각 수직 동기 신호로부터의 수평 주사선수가 같고, 수평 동기 신호로부터의 화소수도 같은 것이다. 그러나, 이들은 영화의 동일구로부터 작성되어 있다고 해도 전혀 같은 위치의 화소가 아니라, 순차 주사 영상 신호 상에서 수평 주사선 간격에 상당하는 차이가 있다.
그러므로 실시예 5에서는, 도 8에 나타내는 방식으로 차분을 취하는 화소를 생성한다. 또한, 도 8은 도 7과 마찬가지로, 필드(501)가 제 1 TV 필드, 필드(502)가 제 2 TV 필드였던 경우를 나타내고 있다. 또한, 화소(701)와 화소(703)는 필드(501)의 수평 주사선 상의 화소이며, 화소(702)와 화소(704)는 필드(502)의 수평 주사선 상의 화소이다.
먼저, A(x, y-1)와 A(x, y)의 휘도 레벨로부터 H(x, y)=(A(x, y-1)+3×A(x, y))/4라는 성분을 갖는 휘도 레벨 H(x, y)가 생성된다. 또한, B(x, y-1)와 B(x, y)의 휘도 레벨로부터 J(x, y)=(3×B(x, y-1)+B(x, y))/4라는 성분을 갖는 휘도 레벨 J(x, y)가 생성된다.
다음으로 도 9의 플로어 챠트에 있어서 화소간 차분 연산 회로(201), 제 1 레지스터(202), 제 1 비교기(203)의 동작을 설명한다.
스텝(901)에서 처리가 개시(Start)된다. 다음으로, 스텝(902)에서, K(x, y)가 산출된다. 도 8에 있어서 설명한 A(x, y-1)와 A(x, y)의 휘도 레벨 성분을 1:3의 비율로 가지는 H(x, y)와, B(x, y-1)와 B(x, y)의 휘도 레벨 성분을 3:1로 갖는 J(x, y)와의 차분이 K(x, y)이다. 다음으로, 스텝(903)으로 이동한다. K(x, y)가 제 1 레지스터(202)에 격납되어 있는 제 1 역치 V 이상이면 스텝(905)으로 이동하여 1을 출력하고, K(x, y)가 제 1 역치 V 미만이면 스텝(904)으로 이동하여 0을 출력한다.
이상의 처리는, 비교하는 화소의 휘도 레벨 성분을 그 화소 위치에 따른 비율로 연산하여 H(x, y)와 J(x, y)를 생성함으로써, 같은 위치에서의 화소의 휘도 레벨을 생성하는 것에 상당한다. 즉, 도 8에서의 백색 동그라미의 화소와 사선이 쳐진 동그라미의 화소가, 동일 수직 위치의 화소로 변환된다. 그 일례가 삼각형으로 표시된 화소(801)이다. 따라서, 화소 차분 연산 회로(201)로부터의 출력 결과에 화소 위치의 차이에 따른 휘도 레벨차의 성분이 포함되지 않아, 정밀도가 높은 연산 결과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 주사 변환 장치에 따르면, 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 영상 신호가 혼재한 영상 신호가 입력된 경우라도, 텔레시네 영상 신호의 도중에서 텔레시네 패턴이 중단되어 새로운 텔레시네 패턴을 가진 영상 신호가 입력된 경우라도, 조합되는 2 필드를 비교함으로써, 영화의 동일구에서 1 프레임이 구성하고 있던 영상인지 아닌지를 정밀도 높게 검출할 수 있다. 그 검출 결과를 기초로 하여, 텔레시네 영상 신호용 주사 변환 방법과 그 이외의 영상 신호용 주사 변환 방법을 정밀도 높게 전환할 수 있다.
또한, 본 발명은, 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 비디오 신호의 경계 타이밍, 또는 텔레시네 영상 신호와 이 텔레시네 영상 신호와는 다른 타이밍으로 반복하여 필드가 존재하는 또 다른 텔레시네 영상 신호와의 경계 타이밍을 검출할 수 있다. 그 결과, 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 영상 신호가 혼재하는 경우라도, 텔레시네 영상 신호의 검출을 정밀도 높게 할 수 있어, 그 주사선 보간 방법 선택의 오류로 인한 화질 열화 없이 순차 주사 변환 가능하다.
또한, 본 발명은, 영화의 동일구에서 생성된 프레임의 필드끼리의 비교에 있어서, 소정의 화소 위치에 있는 화소끼리의 비교를 순차적으로 수행하여, 비교 결과의 1 필드 내 누적 가산 결과에 기초하여 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 영상 신호와의 경계 타이밍, 또는 텔레시네 영상 신호와, 그 텔레시네 영상 신호와는 다른 타이밍으로 상기 반복 필드가 존재하는 텔레시네 영상 신호와의 경계 타이밍을 검출할 수 있다. 아주 세밀한 영상 신호에 대해서도 화소마다의 비교를 수행함으로써 정밀도 높은 필드 비교를 할 수 있다. 텔레시네 영상 신호의 텔레시네 패턴 검출이 정밀도 높게 수행됨으로써, 그 수평 주사선 보간 방법 선택의 오류에 의한 화질 열화 없이 순차 주사 변환 가능하다.
또한, 본 발명은, 영화의 동일구에서 생성된 프레임에서의 필드의 비교에 있어서, 비교에 사용되는 화소끼리가 수평 주사선 간격의 1/2 어긋나 버리지 않도록, 비교에 사용되는 화소와 그 주변에 있는 화소로부터 각각의 필드에 대하여 동일 위치에 상당하는 영상 신호를 생성한다. 이렇게 하여 생성된 화소끼리를 비교한 결과를 필드 내에서 가산하여, 그 누적 결과에 기초하여 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 영상 신호가 적확하게 검지된다. 또는 텔레시네 영상 신호와 이 텔레시네 영상 신호와는 다른 타이밍으로 상기 반복 필드가 존재하는 텔레시네 영상 신호가 적확하게 검지된다. 그 결과, 텔레시네 영상 신호의 패턴 검출이 정밀도 높게 수행되어, 그 주사선 보간 방법 선택의 오류로 인한 화질 열화 없이 순차 주사 변환 가능하다.
(실시예 6)
도 10A는 본 발명의 제 6 실시예에 있어서의 주사 변환 장치의 블록도를 나타낸다. 또한, 도 11은 도 10A의 일부의 상세를 나타낸 도이다. 도 10A에 있어서, 영상 신호 입력 단자(108), 주사 변환 회로(102), 영상 신호 판별 회로(103), 텔레시네 주사 변환 회로(101), 제 1 셀렉터(104), 텔레시네 검출 회로(105), 영상 신호 출력 단자(109)는 각각 도 1과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
영상 신호는 텔레시네 검출 회로(105)에 입력되어, 그 영상 신호가 텔레시네 영상 신호이면 텔레시네 검출 회로(105)는 판별 신호로서 1을 출력하고, 그렇지 않으면 판별 신호로서 0을 출력한다. 주사 변환 회로(102)는 텔레시네 영상 신호 이외의 영상 신호를 순차 주사로 변환하기 위한 주사 변환 회로이다. 프레임 속도 검출 회로(1001)는 입력되고 있는 영상 신호의 프레임 속도를 화소마다 검출한다. 텔레시네 주사 변환 회로(101)는 텔레시네 영상 신호에 적합한 순차 주사 변환을 수행한다. NOT 회로(1002)는 프레임 속도 검출 회로(1001)로부터의 출력을 논리 부정하여 제 2 앤드 회로(1003)로 공급한다. 제 2 앤드 회로(1003)는 텔레시네 검출 회로(105)로부터의 판별 신호와 NOT 회로(1002)의 출력을 논리곱한다. 영상 신호 판별 회로(103)는, 프레임 속도 검출 회로(1001), 텔레시네 검출 회로(105), NOT 회로(1002), 제 2 앤드 회로(1003)로 구성된다. 제 1 셀렉터(104)는, 제 2 앤드 회로(1003)의 출력으로 제어되고 있다. 제 1 셀렉터(104)는, 제 2 앤드 회로(1003)의 출력이 1일 때는 텔레시네 주사 변환 회로(101)의 출력을, 제 2 앤드 회로(1003)의 출력이 0일 때는 주사 변환 회로(102)의 출력을 선택한다.
도 11은 도 10A의 프레임 속도 검출 회로(1001)의 구성을 나타내고 있다. 도 11에 있어서, 라인 메모리(1106)는, 입력된 영상 신호를 1 수평 주사 기간분 축적하여, 다음 수평 동기 신호의 입력으로부터 정수 시간 지연한 타이밍으로, 입력된 순으로 출력한다. 이 정수 시간 지연은, 다음 수평 주사선의 유효 화소가 입력되는 타이밍과, 라인 메모리(1106)로부터의 유효 화소 출력이 동시가 되도록 조정된다.
다음으로, 승산기(乘算器)(1108)는 라인 메모리(1106)로부터의 출력 영상 신호를 3배의 값으로 변환한다. 가산기(1110)는 승산기(1108)의 출력 영상 신호와 입력 영상 신호를 가산한다. 제산기(除算器)(1112)는 가산기(1110)의 출력 영상 신호를 1/4의 값으로 변환한다.
따라서, 영상 신호 입력 단자(108)를 통하여 입력되고 있는 영상 신호의 화소치를 Y, 라인 메모리(1106)의 출력 영상 신호의 화소치를 Y1이라 하면, 제산기(1112)의 출력 영상 신호 Y2는 식 1로 표현된다.
Y2 = (Y + 3 * Y1) / 4
또한, 라인 메모리(1107)는 입력된 영상 신호를 1 수평 주사 기간분 축적하여, 다음 수평 동기 신호 입력으로부터 정수 시간 후에, 입력한 순으로 출력한다. 이 정수 시간 지연은, 라인 메모리(1106)의 동작과 마찬가지로, 다음 수평 주사선의 유효 화소가 입력되는 타이밍과 라인 메모리(1107)로부터의 유효 화소 출력이 동시가 되도록 조정되어 있다.
승산기(1109)는, 입력되고 있는 영상 신호를 3배의 레벨로 변환하고,가산기(1111)는 라인 메모리(1107)의 출력과 승산기(1109)의 출력을 가산한다. 제산기(1113)는 가산기(1111)의 출력을 1/4의 레벨로 변환한다.
따라서, 영상 신호 입력 단자(108)를 통하여 입력되고 있는 영상 신호의 화소치를 Y, 라인 메모리(1107)의 출력 영상 신호의 화소치를 Y3라 하면, 제산기(1113)의 출력 영상 신호 Y4는 식 2로 표현된다.
Y4 = (3 * Y + Y3) / 4
제산기(1112)와 제산기(1113)의 출력은 제 2 셀렉터(1114)로 입력된다.
라인 메모리(1106), 라인 메모리(1107), 승산기(1108), 승산기(1109), 가산기(1110), 가산기(1111), 제산기(1112), 제산기(1113)는 제 1 가중합 회로군(1130)을 구성한다.
필드 검출 회로(1129)는, 영상 신호 입력 단자(108)를 통하여 입력되고 있는 영상 신호가 제 1 TV 필드의 신호인 경우에는 0, 제 2 TV 필드의 경우에는 1을 출력한다. 필드 검출 회로(1129)의 출력은 제 2 셀렉터(1114) 및 제 3 셀렉터(1124)에 선택 제어 신호로서 입력된다. 제 2 셀렉터(1114)는 필드 검출 회로(1129)로부터 0이 입력되면 제산기(1113)의 출력 영상 신호를, 필드 검출 회로(1129)로부터 1이 입력되면 제산기(1112)의 출력을 제 1 감산 회로(1125)로 공급한다.
필드 메모리(1115)에 의해 1 필드 지연된 영상 신호에 대해서도 같은 처리가 수행된다.
라인 메모리(1116)는 라인 메모리(1106), 라인 메모리(1117)는 라인메모리(1107), 승산기(1118)는 승산기(1108), 승산기(1119)는 승산기(1109), 가산기(1120)는 가산기(1110), 가산기(1121)는 가산기(1111), 제산기(1122)는 제산기(1112), 제산기(1123)는 제산기(1113), 셀렉터(1124)는 셀렉터(1114)와 각각 같은 동작을 수행한다. 또한, 라인 메모리(1116), 라인 메모리(1117), 승산기(1118), 승산기(1119), 가산기(1120), 가산기(1121), 제산기(1122), 제산기(1123)는 제 2 가중합 회로군(1130)을 구성한다. 또한, 필드 검출 회로(1129)가 1을 출력하고 있을 때에는 제 3 셀렉터(1124)는 제산기(1123)의 출력을 선택하고, 필드 검출 회로(1129)가 0을 출력하고 있을 때에는 제 3 셀렉터(1124)는 제산기(1122)의 출력을 선택한다.
제 2 셀렉터(1114)와 제 3 셀렉터(1124)의 출력 신호는 제 1 감산기(1125)로 입력되고, 제 1 감산기(1125)는 화소마다 양자의 차분치를 산출한다.
필드 검출 회로(1129)의 선택 신호에 따라 제 2 셀렉터(1114)와 제 3 셀렉터(1124)로 선택되는 화소는, 비월 주사의 영상 신호이기 때문에 존재하는 필드마다의 수평 주사선 위상 편차가 식 1과 식 2의 연산에 의해 해소된 것으로 된다. 제 1 차분기(差分器)(1125)의 연산 결과인 차분이 큰 화소에 대해서는, 영화의 동일구에서 생성된 프레임 내의 화소가 아니었다고 판단할 수 있다.
그런데, 영상 신호에는 노이즈나 라인마다 변화하는 영상 신호가 입력될 가능성이 있으며, 그것을 차분 신호로서 출력해 버리는 경우를 생각할 수 있다. 또한, 텔레시네 영상 신호의 실질적인 프레임 속도는 매초 24이고, 통상의 영상 신호의 프레임 속도는 매초 30이다. 그러나, 텔레시네 영상 신호와 서로 다른 프레임속도의 영상 신호라도, 정지화이면 2중선의 표시라고 하는 문제는 발생하지 않는다.
따라서, 프레임 속도가 다른 화소라도, 동화 검출을 하여 동화라고 판단된 부분에 대해서만 주사 변환 회로(102)에서의 변환 출력을 이용하면 된다. 거기에서, 프레임 메모리(1126)는 영상 신호 입력 단자(108)를 통하여 입력되고 있는 영상 신호를 1 프레임 축적한다. 제 2 감산기(1127)는, 영상 신호 입력 단자(108)를 통하여 입력되고 있는 영상 신호와 프레임 메모리(1126)로부터의 영상 신호와의 차분을 산출한다. 차분이 큰 화소에 대해서는 동화 화소라 판단된다.
제 3 앤드 회로(1128)는, 프레임 속도가 서로 다르고 동시에 동화인 화소에서는 1을, 그 이외의 화소에서는 0의 신호를 출력하여, 프레임 속도 검출 회로(1001)의 신호로 한다.
NOT 회로(1002)는 프레임 속도 검출 회로(1001)의 출력을 반전하여 제 2 앤드 회로(1003)로 공급한다. 제 2 앤드 회로(1003)는 텔레시네 검출 회로(105)의 출력과 NOT 회로(1002)의 논리곱을 취한다. 제 1 셀렉터(104)는 제 2 앤드 회로(1003)의 출력에 따라 동작한다. 제 1 셀렉터(104)는, 제 2 앤드 회로(1003)의 출력이 1이면 텔레시네 주사 변환 회로(101)의 출력을, 제 2 앤드 회로(1003)의 출력이 0이면 주사 변환 회로(102)의 출력을 영상 신호 출력 단자(109)로 공급한다.
이상의 실시예 6에 의해, 텔레시네 변환된 영상 신호에 프레임 속도가 다른 영상 신호가 다중된 영상 신호가 입력된 경우라도, 각각의 영상 신호에 적합한 주사 변환 방법을 선택함으로써, 2중상이라는 화질 열화를 막을 수 있다.
또한, 본 실시예 6에 있어서는 승산기와 제산기의 계수는, 필요 메모리를 최소한으로 억압하도록 설정하고 있다.
또한, 도 11은, 라인 메모리(1106, 1107, 1116, 1117)를 사용한 경우를 나타내고 있지만, 라인 메모리(1106)와 라인 메모리(1107)를 겸용하는 구성이나, 라인 메모리(1116)와 라인 메모리(1117)를 겸용하는 구성도 가능하다.
또한, 도 11은, 제 1 감산 회로(1125)가 제 3 앤드 회로(1128)에 직접 접속되며 동시에 제 2 감산 회로(1127)가 제 3 앤드 회로(1128)에 직접 접속되어 있는 구성을 나타내고 있다. 제 1 감산 회로(1125)의 출력값을 기준으로 하여 0 또는 1을 출력하는 회로를, 제 1 감산 회로(1125)와 제 3 앤드 회로(1128) 사이에 삽입하는 것도 가능하다. 제 2 감산 회로(1127)의 출력값을 기준으로 하여 0 또는 1을 출력하는 회로를, 제 2 감산 회로(1127)와 제 3 앤드 회로(1128) 사이에 삽입하는 것도 가능하다.
또한, 제 3 앤드 회로(1128)를 N앤드 회로로 변경하고, 도 10A의 NOT 회로(1002)를 생략하는 것도 가능하다.
(실시예 7)
이하에 본 발명의 제 7 실시예에 대하여 설명한다.
실시예 7은, 도 10A에서의 주사 변환 회로(102)가 적응형의 주사 변환을 실행하는 것이다.
도 10B는, 적응형의 주사 변환 처리를 설명하기 위한 도로서, 연속하는 3 필드를 나타내는 도이다. 도 10B에 있어서, 필드(1011)는 현재 입력되고 있는 필드(M필드), 필드(1012)는 필드(1011)의 하나 전의 필드((M-1) 필드), 필드(1013)는 필드(1011)의 하나 뒤의 필드((M+1) 필드)이다. 필드(1011)에서 y번째의 수평 주사선 상에 있어서 수평 동기 신호로부터 x번째 화소 A의 값을 A(x, y), 필드(1012)에서 y번째의 수평 주사선 상에 있어서 수평 동기 신호로부터 x번째 화소 B1의 값을 B1(x, y), 필드(1012)에서 y1번째의 수평 주사선 상에 있어서 수평 동기 신호로부터 x1번째 화소 B1의 값을 B1(x1, y1), 필드(1013)에서 y번째의 수평 주사선 상에 있어서 수평 동기 신호로부터 x번째 화소 B2의 값을 B2(x, y), 필드(1013)에서 y2번째의 수평 주사선 상에 있어서 수평 동기 신호로부터 x2번째 화소 B2의 값을 B2(x2, y2)라 한다.
적응형의 주사 변환 회로(102)는, 순차 주사의 영상 신호를 생성하는데 있어서, 현재 입력되고 있는 필드(1011)의 화소 A(x, y)와 어느 화소를 이용할 것인가를 판단한다. 움직임 등에 의해, 화소 A(x, y)와 B1(x, y)의 차이가 커지면, 필드(1012)에서의 B1(x, y)이나 필드(1013)에서의 화소로 화소 B2(x, y)와 서로 다른 장소의 화소로 화소 A(x, y)와 일치성이 높은 화소를 찾는다. 그 결과, 필드(1012)에 존재하는 화소 B1(x1, y1)이나 필드(1013)에 존재하는 화소 B2(x2, y2)를 찾아 낼 수 있다. 그렇게 하여, 화소 A(x, y)와 화소 B1(x1, y1) 혹은 화소 B2(x2, y2)를 이용하여, 순차 주사의 영상 신호로 변환된다.
이렇게, 적응형 주사 변환기(102)는, 프레임 속도 검출기(1001)에서 검출된 프레임 속도가 다른 영상 신호 화소에 대해서, 시간적으로 전후로 입력되는 영상 신호 필드로부터 상관이 높은 화소를 이용하여 순차 주사의 영상 신호로 변환한다.이렇게 하여, 프레임 속도가 달라도 상관이 높은 영상 신호끼리에서 주사 변환이 실행되어, 이상적인 주사 변환이 실현된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 주사 변환 장치에 따르면, 텔레시네 영상 신호와 텔레시네 영상 신호와 서로 다른 프레임 속도를 갖는 영상 신호가 혼재한 경우라도, 화소마다 프레임 속도를 검출함으로써 순차 주사로의 주사 변환의 방법을 전환할 수 있다. 그 결과, 텔레시네 영상 신호에 대해서는 이상적인 순차 주사 변환, 그 이외의 프레임 속도를 갖는 영상 신호에 대해서는 그 영상 신호에 있어서 적절한 주사 변환을 수행할 수 있다.
또한, 프레임 속도가 다른 영상 신호 화소에 대해서도, 시간적으로 전후한 필드로부터 상관이 높은 영상 신호를 이용함으로써 고화질의 순차 주사 변환을 수행할 수 있다.
또한, 프레임 속도 검출이 오검출인 경우라도 화질 열화가 적은 순차 주사 변환을 수행할 수 있다.
본 발명의 영상 신호 검출 장치는, 텔레시네 영상 신호와 그 이외의 영상 신호가 혼재한 영상 신호가 입력된 경우라도, 텔레시네 영상 신호의 도중에서 텔레시네 패턴이 중단되어 새로운 텔레시네 패턴을 갖는 영상 신호가 입력된 경우라도, 텔레시네 영상 신호와 텔레시네 이외의 프레임 속도를 가진 영상 신호가 혼재한 경우라도, 화질이 좋은 주사 변환을 실현할 수 있다.

Claims (12)

  1. 비월 주사 방식의 입력 영상 신호의 종류를 판별하는 영상 신호 판별 회로와, 상기 입력 영상 신호를 텔레시네 영상 신호에 적합한 처리로 순차 주사 방식의 영상 신호로 변환하는 텔레시네 주사 변환 회로와, 상기 입력 영상 신호를 텔레시네 영상 신호 이외에 적합한 처리로 순차 주사 방식의 영상 신호로 변환하는 주사 변환 회로와, 상기 영상 신호 판별 회로의 판별 결과에 따라 상기 텔레시네 주사 변환 회로의 출력과 상기 주사 변환 회로의 출력을 선택하여 출력하는 제 1 셀렉터를 구비한 주사 변환 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 신호 판별 회로는, 상기 입력 영상 신호가 텔레시네 신호인지 아닌지를 나타내는 판별 신호와 텔레시네 패턴 번호를 출력하는 텔레시네 검출 회로와, 상기 텔레시네 패턴 번호에 따라 상기 입력 영상 신호의 필드간에서의 일치 정도에 관련된 플래그를 출력하는 필드간 차분 검출 회로와, 상기 판별 신호와 상기 플래그를 논리곱하여 상기 영상 신호 판별 회로의 출력을 얻는 제 1 앤드 회로를 구비하고, 상기 텔레시네 주사 변환 회로는 상기 텔레시네 패턴 번호에 따라 상기 입력 영상 신호를 순차 주사 방식의 영상 신호로 변환하는 주사 변환 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 필드간 차분 검출 회로는, 상기 텔레시네 패턴 번호에 따라 소정의 인접 필드간에서 화소치의 차분을 검출하는 화소 차분 연산 회로와, 상기 차분과 제 1 역치와의 대소 관계를 출력하는 제 1 비교기와, 상기 제 1 비교기의 출력을 누적하여 그 누적치를 출력하는 누적 가산 회로와, 상기 누적치와 제 2 역치와의 대소 관계에 따라 상기 플래그를 출력하는 제 2 비교기를 구비한 주사 변환 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 화소치는, 수직 블랭킹으로부터 수직 방향으로 카운트하여 같은 위치이며, 동시에 수평 블랭킹으로부터 수평 방향으로 카운트하여 같은 위치의 화소의 화소치인 주사 변환 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 화소치는, 각각 필드 내에서 같은 수평 방향 위치에 있는 화소간에서 가중 연산된 것인 주사 변환 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 누적 가산 회로는, 필드에서의 소정 영역 내에서만 누적을 실행하는 주사 변환 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 필드간 차분 검출 회로는 역치 제어 회로를 추가로 구비하고, 상기 역치 제어 회로는 상기 누적 가산 회로의 필드마다의 출력에 있어서 상기 텔레시네 패턴 번호의 1주기 내에서 가장 큰 값을 제외한 값의 크기에 따라 상기 제 2 역치를 제어하는 주사 변환 장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 영상 신호 판별 회로는 여파기를 추가로 구비하고, 상기 여파기는 상기 입력 영상 신호를 여파하고, 상기 텔레시네 검출 회로와 상기 필드간 차분 검출 회로 중 적어도 어느 한 쪽은 상기 여파기의 출력을 입력하는 주사 변환 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 신호 판별 회로는, 상기 입력 영상 신호가 텔레시네 신호인지 아닌지를 나타내는 판별 신호를 출력하는 텔레시네 검출 회로와, 상기 입력 영상 신호의 프레임 속도를 검출하여 텔레시네 영상 신호의 프레임 속도와 같은지 아닌지를 검출하는 프레임 속도 검출 회로와, 상기 판별 신호와 상기 프레임 속도 검출 회로의 출력을 논리곱하여 상기 영상 신호 판별 회로의 출력을 얻는 제 2 앤드 회로를 구비하는 주사 변환 장치.
  10. 제 2항 또는 9항에 있어서,
    상기 주사 변환 회로는, 상기 입력 영상 신호와 그 전후의 필드에서 상관이높은 영상 신호로 순차 주사 영상 신호를 생성하는 주사 변환 장치.
  11. 제 2항 또는 9항에 있어서,
    상기 주사 변환 회로는, 상기 입력 영상 신호 내의 상관이 높은 영상 신호로 순차 주사 영상 신호를 생성하는 주사 변환 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임 속도 검출 회로는, 상기 입력 영상 신호의 필드 내에서 수직으로 늘어선 화소간에서 가중합하는 제 1 가중합 회로군과, 상기 제 1 가중합 회로군의 출력 중 하나를 선택하는 제 2 셀렉터와, 상기 입력 영상 신호를 1 필드 지연시키는 필드 메모리와, 상기 필드 메모리로부터 출력되는 필드 내에서 수직으로 늘어선 화소간에서 가중합하는 제 2 가중합 회로군과, 상기 제 2 가중합 회로군의 출력 중 하나를 선택하는 제 3 셀렉터와, 상기 입력 영상 신호의 필드의 종류를 검출하고 상기 종류에 기초하여 상기 제 2 셀렉터와 상기 제 3 셀렉터를 제어하는 필드 검출 회로와, 상기 제 2 셀렉터의 출력과 상기 제 3 셀렉터의 출력과의 차분을 산출하는 제 1 차분기와, 상기 입력 영상 신호를 1 프레임 지연시키는 프레임 메모리와, 상기 입력 영상 신호와 상기 프레임 메모리의 출력과의 차분을 산출하는 제 2 차분기와, 상기 제 1 차분기의 출력과 상기 제 2 차분기의 출력을 논리곱하여 상기 프레임 속도를 출력하는 제 3 앤드 회로를 구비하는 주사 변환 장치.
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