JP2946340B2 - 画像信号補間回路 - Google Patents

画像信号補間回路

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JP2946340B2 JP2093829A JP9382990A JP2946340B2 JP 2946340 B2 JP2946340 B2 JP 2946340B2 JP 2093829 A JP2093829 A JP 2093829A JP 9382990 A JP9382990 A JP 9382990A JP 2946340 B2 JP2946340 B2 JP 2946340B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フィールドスキップ法(Field Skipping
Method)に従って符号化された画像信号を入力する手
段と、この画像信号を補間して該画像信号の入力フィー
ルド間の補間されたフィールドを得る手段とを有してい
るよう画像信号補間回路に関する。
〔発明の背景〕
元画像信号の帯域が伝送路の帯域よりも広いようなテ
レビジョンシステムは、例えば、放送局用の高品位テレ
ビジョン、テレビジョン会議システム、電話接続を用い
たモニタ用のテレビジョン等に使用される。この場合、
画像信号の記憶としては、例えば、ディスク又はテープ
のような容量に制限のある記憶が言及されている。
冒頭で述べたような画像信号補間回路をその復号部に
持つ高品位テレビジョンシステムは、1987年10月4日〜
8日のカナダ国オタワにおける会議における講演と、そ
れに付随した記事(1987年10月4日〜8日、カナダ国オ
タワ、「TVDH 87」の第1巻のP.Bernard他による「HDTV
信号のMACチャンネルへの送信に関る空間−時間サブサ
ンプリングの構造の解析」の頁6.2.2ないし6.2.28から
既知である。そこでは、家庭用の高品位テレビジョン
(HDTV)の紹介がカラーテレビジョンに関して述べられ
ている。そして、限りのある帯域を持つ所謂MACシステ
ム(Multiplexed Analog Components)から始めて、互
換性のある高品位システム(HD−MAC)が述べられてい
る。またそこでは、一方においては特定の受信機におい
て最良のHD−MAC画像が得られ、他方においては既存のM
AC受信機においても許容できる程度の品質を維持するこ
とができるような、バランスがなければならないと、述
べられている。この目的のため、最短、中間及び最長の
画像信号リフレッシュ期間を持つ3個の画像信号チャン
ネルを、符号化回路と、これと相補的、即ち逆に動作す
る復号回路と使用することが提案されている。この場
合、上記最短の期間は20msに等しい。そして、動きの検
出の結果に応じて、上記3個のチャンネルの内の1個が
画像内で部分的に使用される。この場合、フレーム期間
(20ms)当たり2ピクセルを越える動きの場合は、上記
最短の期間を持つチャンネルが使用される。また、フレ
ーム期間当たり2ピクセルと0.5ピクセルとの間の動き
の場合は、上記中間の期間を持つチャンネルが使用さ
れ、フレーム期間当たり0.5ピクセル未満の動きの場合
は、上記最長の期間を持つチャンネルが使用される。こ
のように、画像信号の帯域を減少させるため、静止の又
は多少または大きな動きを呈する副画像へ分割する方法
が使用される。
帯域の減少につながる符号化処理に加えて、所謂フィ
ールドスキップ法による手段によって帯域を制限するこ
とが知られており、この方法においては、その都度、例
えば連続する2つのフィールドの内の一つが伝送または
記憶される。この場合、画像信号補間回路は前のフィー
ルドと後のフィールドとからの画像情報を用いて動作
し、補間手段により伝送または記憶されなかった中間の
フィールドを作成する。
しかしながら実際には、上記符号化とフィールドスキ
ップとの組合せを用いると、画像信号表示中に最適でな
い画質の発生がみられる。また、厄介な領域ちらつき
(area flickering)の発生がみられる。
〔発明の概要〕
したがって、この発明の目的は、厄介な領域ちらつき
を低減することができる画像信号補間回路を実現するこ
とにある。この目的のため、本発明による画像信号補間
回路は、当該画像信号補間回路にガンマ補償回路が設け
られていること特徴としている。
この発明は、画像信号がガンマ補正されていること
と、フィールドスキップ法を用いることと、かなりのピ
クセルのコントラストがあることとの組合せが、領域ち
らつきの一因であるという認識に基づいている。上記の
治癒法として想到したものは、表示画像における大きな
コントラストが厄介な領域ちらつきの一因とならないよ
うに、画像信号補間回路中にガンマ補償回路を使用する
ことである。上述した組合せによる領域ちらつきへの影
響は、受信されたフィールド情報と補間されたフィール
ド情報との表示時の周期的な交番に起因して、フィール
ド周波数の1/2、即ちフレーム周波数、で発生する。
本発明による画像信号補間回路の一実施例は、画像信
号補間手段が、2フィールド期間に等しいか又はそれ以
上の遅延時間又は記憶容量を持つ画像信号メモリと、該
メモリの出力端と入力端とに結合された補間器とを含む
ことを特徴としている。
また、この発明による画像信号補間回路を有する画像
表示装置は、前記ガンマ補償回路が、各々が上記補間器
の各入力端に結合された出力端を持つ第1及び第2のデ
ガンマ補正器を有していることを特徴としている。その
結果として、上記補間器は、線型化された画像信号でも
って動作するから、表示時の領域ちらつきは低減され
る。
上記画像信号補間回路を持つ画像表示装置が1に等し
くないガンマ値を持つ画像表示器を有している場合は、
本発明による画像信号補間回路は、更に、上記ガンマ補
償回路が前記補間器の出力端に入力端が結合されたガン
マ補正器を有していることを特徴としている。この位置
におけるガンマの適応化によれば、最も簡素な実施例と
なる。
また、画像補間時におけるピクセルのコントラストに
依存するような補償値を用いて動作する画像信号補間回
路の一実施例は、以下のような構成を特徴としている。
即ち、上記ガンマ補償回路がデジタル減算器を有し、該
デジタル減算器の各入力端は前記補間器の各入力端に結
合され、上記減算器の出力端は絶対値形成器と乗算器と
を含む回路に結合され、該回路の出力端は加算器の入力
端に結合され、該加算器の他の入力端は前記補間器の出
力端に結合されている。
実験によれば、最適な結果は、上記乗算器が1/8のオ
ーダーの乗算係数を有している場合に得られることがわ
かった。
また、画像補間時におけるピクセルのコントラストと
画像における部分的な輝度とに依存する補償値を用いて
動作する画像信号補間回路の一実施例は、以下のような
構成を特徴としている。即ち、上記ガンマ補償回路がデ
ジタル減算器を有し、該デジタル減算器の各入力端は前
記補間器の各入力端に結合され、上記減算器の出力端は
絶対値形成器に結合され、該絶対値形成器の出力端はル
ックアップテーブルを持つデジタル装置の入力端に結合
され、該デジタル装置の他の入力端は前記補間器の出力
端に結合され、同デジタル装置の出力端は加算器の入力
端に結合され、該加算器の他の入力端は前記補間器の出
力端に結合される。
〔実施例〕
以下、この発明を実施例につき添付図面を参照して詳
細に説明する。
第1図は、その復号部分にこの発明による画像信号補
間回路を有するテレビジョンシステムのブロック図を例
示している。上記テレビジョンシステムは、特に、高品
位HD−MACカラーテレビジョンシステムとして構成され
たもので、MAC符号化回路MAC BNCと、信号源DSS内の125
0/50/2:1,27MHz,16:9なる表示とを有して描かれてい
る。例えばデジタルの信号源であるDSSには、該信号源
が、輝度信号Y0(54MHz)と色信号U0及びV0とを出力
し、ここで54MHzは27MHzなる元画像信号の帯域幅を持つ
輝度信号Y0におけるサンプリング周波数である、ことが
示されている。このデジタル信号Y0は、信号U0及びV0と
同様に、例えば8ビットの信号である。第1図のHD−MA
Cシステムの説明を完全なものにするため、信号U0及びV
0は、所望の既知の方法で処理されて、符号化回路MAC E
NCに印加すべき信号U1及びV1に付与される。上記回路MA
C ENCは、既知の方法で、信号圧縮を行うと同時に、供
給される画像信号の順次変換を行なう。なお、信号源DS
Sにおいて、数値1250はフレーム期間当たりのテレビジ
ョンライン数を示し、ここでは20msのフィールド期間を
持つ50個の単インタレース(2:1)されたフィールドが2
5フレームを構成する。この場合、図示されていないテ
レビジョンライン期間は32μsに等しい。また、上記信
号源DSSは、例えば1250/50/1:1で示される、非インタレ
ース画像信号も更に出力することができる。なお、画像
の比、即ちアスペクト比が、16:9で示されている。
符号PSSは当該テレビジョンシステムの画像信号源を
示し、該画像信号源は主に前記信号源DSSとシステム符
号化回路ENCとを有している。上記画像信号源PSSは、符
号DBSで示す画像信号伝送路又は画像信号記憶装置を有
している。この記憶装置の一例は、ディスク又はテープ
画像信号記録及び再生装置である。例として示されたHD
−MACから生じて、上記伝送路は以後“Direct Broadcas
t by Satellite"を表す符号DBSで参照しながら説明す
る。信号源DSSにおけるのと同様に、伝送路DBSにも、一
例として625/50/2:1,6.25MHz,4:3なる表示が同様の態様
で付されている。このようにして、27MHzなる元画像信
号の帯域幅は、6.25MHzなる伝送路DBSの限られた帯域幅
の4倍以上である。上記伝送路DBSの出力は、当該シス
テムの一部を形成する少なくとも一台の画像表示装置PD
Dに結合される。この装置PDDは、主に、当該システム用
の復号回路DECを含み、この回路は前記画像信号源PSSに
おけるシステム符号化回路ENCに対して本質的に相補的
である(逆に動作する)。上記回路DECは、伝送路DBSを
介して受信された画像信号から、高品位画像表示装置HD
TVに供給すべき画像信号Y0′(54MHz)を形成する。ま
た、色信号U0′及びV0′と、復号回路MAC DECから発し
たデータ信号DS及び音信号SS′とは、既知の方法で上記
画像表示装置HDTVに供給される。復号回路MAC DECは本
質的に前記符号化回路MAC ENCと相補的であり、信号U
1′とV1′とを出力し、これら信号は上記画像表示装置H
DTVに供給されるべく処理される。システム符号化回路E
NCとシステム復号回路DECとは、更に、データ信号DSを
処理する符号化回路DATV ENCとデータ復号DS′を出力す
る復号回路DATV DECとを各々有する。なお、符号DATV
は、既知の如く、“Digitally Assisted TV"を表してい
る。そして、符号化回路DATV ENCの出力端は符号化回路
MAC ENCに結合され、また、復号回路DATV DECの入力端
は復号回路MAC DECに結合されている。
第1図において、前記輝度信号Y0(54MHz)は接続線
を介して信号処理回路CORに供給されている。なお、上
記接続線は簡略化のため単一の線で示されているが、実
際には複数の線である。また、他の接続線、入力端及び
出力端も単一のように示されているが実際には複数の形
のものである。ここで、上記信号処理回路CORにおいて
は、増幅、フィルタ及び第1図に“COR.γ."で示される
ガンマ補正等の通常の信号処理が実行されると仮定す
る。上記ガンマ補正にはγなる符号が付されている。こ
れは、以下の説明から明らかとなるように、その使用が
この発明にとって基本となるからである。その存在を強
調するため上記信号処理回路CORは分離して示されてい
るが、該回路は前記信号源DSSの一部であるようにして
もよい。
上記回路CORの複数出力は複数接続線を介して3個の
並列配置された画像信号チャンネルPC1、PC2、PC3に結
合されている。これら画像信号チャンネルは時分割マル
チプレクサ回路MUX1により結合されると共に、当該回路
MUX1を介して前記符号化回路MAC ENCに接続されてい
る。
上記画像信号チャンネルPC1は、ローパスフィルタLPF
1と、スイッチング回路として示されたサンプリング回
路SC1と、ラインシフト回路LS1との直列接続で示されて
いる。この場合、上記サンプリング回路SC1にはサンプ
リングクロックパルス信号CSが印加されるようになって
いる。このクロックパルス信号CSの周波数は、前述した
輝度サンプリング周波数の半分に等しい。また、既知の
ラインシフト動作は、2点鎖線と矢印とにより示されて
いる。同様に、画像信号チャンネルPC2は、ローパスフ
ィルタLPF2と、サンプリング回路SC2と、ラインシフト
回路LS2とを有している。また、画像信号チャンネルPC3
は、スイッチング回路SC4と、ローパスフィルタLPF3
と、サンプリング回路SC3とを有している。この場合、
上記スイッチング回路SC4にはフレーム期間(VT1+VT
2)で発生する図示のスイッチング信号VSが印加され、
上記サンプリング回路SC3にはサンプリングクロックパ
ルス信号CSが供給される。上記スイッチング信号VSは、
信号Y0が各フレーム期間の例えばVT1の1フィールド期
間において処理されるようにする。そして、このスイッ
チング回路SC4はフィールドスキップ法にしたがって信
号処理がなされるようにし、そこでは2つの連続したフ
ィールドの内の1つがその都度伝送(または記憶)され
る。
前記ローパスフィルタLPF3の出力端は、動き検出装置
MOTの入力端にも結合されている。ここで、上記動き検
出装置MOTは表示されるべき画像内の動きを部分的に検
出する一方、しきい値が動きの程度に応じて超過される
と信号S20,40,80が発生される。その一例として、もし2
VT=40msなるフレーム期間当たり0.5ピクセルのしきい
値未満又は12ピクセルのしきい値を越える動きが検出さ
れると、動き信号S20,40,80が出力される。上記動き信
号S20,40,80は回路MUX1に供給される。この回路MUX1に
おいては、入力端子T20、T40、T80が当該回路の制御の
もとにスイッチを介して出力端子T0に接続される。この
回路MUX1は輝度信号Y1(13.5MHz)を前記符号化回路MAC
ENCに供給する。かくして、この13.5MHzのサンプリン
グ周波数のデジタル輝度信号Y1は、3つの副信号Y80、Y
20及びY40から構成される。これら副信号Y80、Y20及びY
40は、前記信号チャンネルCP1、PC2及びPC3により各々
出力され、4VT=80ms、1VT=20ms及び2VT=40msに等し
い信号リフレッシュ期間を各々有している。なお、簡略
化のため、上記回路MUX1は機械式スイッチとして示され
ているが、実際には電子マルチプレクサの形態である。
また、前記動き検出装置MOTは、符号化回路DATV ENC
に印加すべき上記動き信号S20,40,80を出力するのみな
らず、フレーム期間当たり0.5及び12のしきい値を越え
たことの検出に伴う動きベクトルに関する他の情報VRも
出力する。
前記復号回路MAC DECは、前記信号Y1(13.5MHz)に対
応するデジタル信号Y1′(13.5MHz)を3個の信号チャ
ンネルPC11、PC12及びPC13に出力する。なお、ダッシュ
を付けた信号とダッシュなしの信号とは対応する信号で
ある。信号チャンネルPC11及びPC12は、前記信号チャン
ネルPC1及びPC2に対して本質的に相補的で逆の動きをす
ると共に、信号Y80′及びY20′を各々出力する。この場
合、信号チャンネルPC11はラインシフト回路LS11と、サ
ンプル装入回路SC11と、ローパスフィルタLPF11との直
列接続を有している。ここで、サンプル値の挿入は、回
路SC11において“0"と切換スイッチとにより示されてい
る。また、信号チャンネルPC12も同様に回路LS12及びSC
12とフィルタLPF12とにより構成されている。
信号チャンネルPC13は、サンプル挿入回路SC13と、そ
れに後続するローパスフィルタLPF13とを有している。
上記フィルタLPF13の出力端は、スイッチング回路SC14
と、画像信号メモリMEM 2VTと、デガンマ補正器G1との
各入力端に結合されている。一方、補間器INTの入力端
は上記デガンマ補正器G1とデガンマ補正器G2との各出力
端に結合され、上記デガンマ補正器G2は前記メモリMEM
2VTに後続するように配置されている。上記補間器INTの
制御入力端は前記復号回路DATV DECから動きベクトル情
報VR′を入力する。また、この補間器INTの出力端はガ
ンマ補正器G3を介してスイッチング回路SC14の入力端に
結合されている。このスイッチング回路SC14の制御入力
端は、前記信号VSに対応する信号VS′を入力する。この
フレーム周波数のスイッチング回路SC14は信号Y40′を
出力する出力端を有し、この出力端はマルチプレクサ回
路MUX11の入力端T40に結合されている。この回路MUX11
の入力端T80及びT20には前記信号Y80′及びY20′が供給
され、前記復号回路DATV DECにより供給される動き信号
S20,40,80′の制御の下に該回路MUX11の出力端T0からは
信号Y0′(54MHz)が出力される。
第1図の信号チャンネルPC13は、上述した態様によ
り、動き補正された(VR′)画像信号補間回路(MEM,IN
T,G)を有し、この回路は本発明の一つの見方によれば
ガンマ補償回路G(G1,G2,G3)を有している。フィール
ドスキップ法に従い伝送される前及び後のフィールドの
みから中間のフィールドを形成することを意図する信号
補間のため、メモリMEM 2VTと補償器INTとが必須のもの
として設けられている。この場合、上記メモリMEMは、
2フィールド期間に等しいか又はそれ以上の記憶容量ま
たは遅延時間を有している。なお、上記メモリにライン
期間メモリを直列に設けてもよい。また、ガンマ補間回
路Gの効果の説明のため、第2図を参照されたい。
第2図は関数y=f(x)に従うグラフを示してい
る。x及びyの値は、ピーク値としての“0"と“255/25
5=1"との間で、直行する2つの軸に沿ってプロットさ
れている。なお、x及びyの値がデジタルでありかつ8
ビットで発生することを強調するために、“0"ないし
“255"の表記が用いられている。また、x1=127/255は
ピークピーク値の半分の値を示している。x1に関して、 に従って各々発生する2つの値y1及びy2がプロットされ
ている。更に、y2=x2 0.4がプロットされている。ま
た、y=xは線形なグラフを示し、ここでγは“1"であ
る。
第1図のデガンマ補正器G1及びG2がない場合は、画像
信号の補間は(y1+y2)/2なる関係に従って行なわれ、
ここでy1及びy2はy=x0.4なるグラフ上に位置する。
この場合、y1及びy2は前及び後のフィールドのピクセル
の画像信号値に各々対応し、それらの和の半分は中間の
フィールドにおけるピクセルの補間された画像信号値を
表す。第2図に示すピークピーク値である“3/4"及び
“1/4"からは、2重矢印で示す経路を経て円で示す“12
7/255"なる値が求まる。
補正器G1(1/γ)、G2(1/γ)及びG3(γ)が存在す
る場合は、補間は下記の関係に従って行なわれる。
第2図においては、グラフ上及びグラフ間の上記の経
路は1重矢印に従う。ここで、x印で示す補間値はこの
経路で発生しているように見える。そして、このx印で
示す正しい値は円で示した正しくない値よりも大きい。
ここで、最大の差はy1=1かつy2=0の場合に発生し、
逆にいうと、その場合は1/2<(1/2)0.4即ち0.5<0.75
8となる。このことは、前のフィールドにおける白値の
ピクセル(y1=1)と後のフィールドにおける黒値のピ
クセル(y2=0)とに関しては、ガンマ補償を用いない
と正しい補間値の66%である不正確な補間値が得られて
しまうことを、意味する。2進で考えると、正確な値19
3/255に対して127/255なる不正確な値となり、その差は
65/255である。第2図は、この最大の差の値を示してい
る。この66/255なる最大差の値は、8ビット語に関して
は66の最下位ビットの2進差、即ち“01000010"なるビ
ット語、に対応する。
第2図に示したy1=3/4及びy2=1/4に関しては、計算
結果は0.5<0.577となるが、これはガンマ補正がないと
補間値が13%も低過ぎることを意味している。
しかして、伝送されたフィールドと補間されたフィー
ルドとが交互に表示される場合、画像補間時にガンマ補
償が用いられないと、これら補間されたピクセル値は低
すぎる。したがって、ピクセルのコントラストの大きさ
(黒対白が最大である)に依存して、表示時の上記の差
が領域ちらつきの一因となる。領域ちらつきの程度は、
高い周波数の画像の内容に依存するのみならず、多分間
違った動きベクトルの情報にも依存する。しかし実際に
は、厄介な領域ちらつきはガンマ補償により防止するこ
とができるように思われる。
第1図は、主に2つのデガンマ補正器G1及びG2を持つ
ガンマ補償回路Gを示した。本発明の一つの見方によれ
ば、補間器INTはこれにより線形化された画像信号でも
って動作することになる。もし画像表示装置HDTVが“1"
に等しいガンマ値でもって動作する場合は、ガンマ補正
器G3は使用する必要はなく、また例えばデガンマ補正器
をローパスフィルタLPF13とスイッチング回路SC14との
間に設ける。また、画像表示装置HDTVのガンマ値が“1"
に等しくない場合は、ガンマ補正器G3は補間された画像
信号に対して最も簡素な形で設ければよい。
第3図は、ガンマ補償回路Gのより詳細な実施例のブ
ロック図を示している。なお、第1図に関して説明した
各構成部分は、第3図及びそれに続く図において同様の
方法で示されている。第3図において、補正器G1、G2及
びG3は、これらの各々がルックアップテーブルを用いて
動作するデジタル装置の形態であることを示すように、
LTU1、LTU2及びLTU3なる符号により示されている。第3
図、第4図及び第5図においては、複数接続線には、元
の例えば8ビットの語の処理を示すために数字8、9、
12及び13が示されている。また、第3図においては、第
1図に示した補間器INTは、デジタル加算器ADD1とそれ
に後続する1/2なる係数の乗算器MUL1を有して概念的に
示されている。また、上記補間器INTへのベクトル情報V
R′の供給が概念的に示されている。また、第3図は、
画像補間におけるガンマ補償に関しては、3個のルック
アップテーブルデジタル装置と、8ビットの2入力を持
つ加算器の代わりの12ビットの2入力を持つ加算器との
使用で充分であることを示している。この第3図におけ
るガンマ補償回路Gは、回路(LUT1,LUT2)あるいは回
路(LUT1,LUT2,LUT3)として各々構成される。
第3図及びそれに後続する第4図及び第5図に関して
は、加算又は減算及び乗算等の順序は逆にしても構わな
い。なお、本出願の特許請求の範囲はこれらの変形例を
含むものとする。
第4図は、画像補間の前に線形化が実行される実施例
ではなく、画像補間時のピクセルのコントラストに依存
する補償値を用いて動作する実施例を示している。第2
図の説明から明らかなように、正しくない補間値は常に
正しい補間値よりも小さく、その差はピクセルのコント
ラストに依存して“0"とピークピーク値の66/255(=0.
259倍)との間で変化する。これに基づいて、加算器ADD
2と“1/2"なる係数の乗算器MUL3とを有してなる補間器I
NTの各入力端は、減算器SUB1の各入力端に結合され、こ
の減算器には絶対値形成器ABS1と“1/4"なる係数の乗算
器MUL3とが後続する。また、加算器ADD3の入力端には、
補間器INTの出力端と減算器SUB1、絶対値形成器ABS1、
乗算器MUL3の直列接続の出力端とが係合されている。結
果として、画像補間時により得られる不正確な補間値
は、ピクセルのコントラストに依存する補償値分だけ、
即ち前述した“0.259"なる係数に略等しい“1/4"なる乗
算係数による分だけ、増加される。この構成は、大きく
ても9ビットの語であり、ルックアップテーブル装置が
必要ないという利点を有している。もし望むならば、上
記乗算係数に“1/4"のオーダーの値を付与してもよい。
前述した66なる下位ビットにわたる領域ちらつきの約4
なる係数による低減によれば、結果は“00010001"なる
ビット語に対応する17なる下位ビットにわたる領域ちら
つきとなる。なお、第4図によるガンマ補償回路Gは、
回路(SUB1,ABS1,MUL3,ADD3)なる形となっている。
上述した理論解析によれば、乗算器MUL3の乗算係数の
最適値は“1/4"となるが、驚くべきことに実験によれ
ば、ある状況においてはこの“1/4"なる係数は妨害的ち
らつき現象を減少させるのではなくかえって増加させ、
“1/8"なる係数の方が充分良好な結果をもたらすことが
示された。更に、実験によれば、“3/16"なる係数も“1
/4"なる係数よりも遥かに良好な結果をもたらし、“3/1
6"なる係数と“1/8"なる係数とによる結果の間では差が
分からないことが示された。また、絶対値形成器ABS1の
出力信号が下位ビット128より小さい場合に“1/8"なる
係数が選択され、絶対値形成器ABS1の出力信号が下位ビ
ット128より大きい場合に“1/4"なる係数が選択される
ようなシステムによれば、“3/16"なる固定係数による
結果と同様の結果が得られる。かくして、簡素なハード
ウェアにするには、“1/8"なる係数が望ましい。
また、最適補償値の他の近似は、第5図に示すブロッ
クの構成によっても実現することができる。この場合に
おいては、補償値は、画像補間時のピクセルのコントラ
ストにも、また画像中の部分的な明るさにも依存する。
第5図において、補間器INTは加算器ADD4と、“1/2"な
る係数乗算器MUL4とを有している。また、ガンマ補償回
路Gは、上記補間器INTの各入力端に結合された入力端
を持ち、かつ、絶対値形成器ABS2が後続する減算器SUB2
を有している。上記絶対値形成器ABS2の出力端はデジタ
ル装置LUT4の入力端に結合され、このデジタル装置LUT4
はルックアップテーブルを用いて動作すると共にその他
の入力端は前記補間器の出力端に結合されている。この
デジタル装置LUT4の出力端は加算器ADD5の入力端に結合
され、この加算器の他の入力端は前記補間器の出力端に
結合されている。なお、デジタル装置LUT4の入力及び出
力における符号m<=8、n<=8及びq<=7はm
個、n個及びq個の最上位側ビットが加算器ADD5用の補
償値のために使用されることを示している。なお、電子
計算機のプログラムによる計算により下記の表が求めら
れた。
上記表によれば、偏差にジャンプ、即ち3ビット
(“0011"なるビット語)と8ビット(“1000"なるビッ
ト語)との間のジャンプ、があることが示されている。
0、2又は3ビットなる最小のビット偏差を得るために
は、前記装置LUT4としては、入力ビット数(8又は6)
と等しいか又はそれとは1ビットだけ異なる出力ビット
数(7又は6)で動作するようなものが好ましい。な
お、第5図によるガンマ補償回路Gは、回路(SUB2,ABS
2,LUT4,ADD5)の形態となっている。
ガンマ補償の他の近似は、第2図に示されxで示した
正しい値を導くような前記べき関数を、y1+y2なる和を
変数としy1−y2なる差を絶対値とするような多項式で表
すことにより行なうことができる。この多項式によれ
ば、ルックアップテーブル装置の最適な内容を導くこと
ができる。
主にメモリMEMと補間器INTとガンマ補償回路Gとを含
む本発明による画像信号補間回路は、最後に述べたガン
マ補償回路を特徴としている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、テレビジョンシステム及び本発明による画像
信号補間回路を有する画像表示装置の一例の構成を示す
ブロック図、 第2図は、この発明の基本となる概念を説明するための
グラフ、 第3図は、本発明による画像信号補間回路におけるガン
マ補償回路の一例であって、デガンマ補正器等を有して
動作する第1の例の詳細を示すブロック図、 第4図は、本発明による画像信号補間回路におけるガン
マ補償回路であって、画像補間時においてピクセルのコ
ントラストに依存する補償値で動作する第2の例の詳細
を示すブロック図、 第5図は、本発明による画像信号補間回路におけるガン
マ補償回路であって、画像補間時においてピクセルのコ
ントラストに依存すると共に画像中の部分的輝度にも依
存する補償値でもって動作する第3の例の詳細を示すブ
ロック図である。 ABS1,ABS2……絶対値形成器、ADD1,ADD2,ADD3,ADD4,ADD
5……加算器、DATV DEC……DATV復号回路、DATV ENC…
…DATV符号化回路、DBS……伝送路、DEC……システム復
号回路、DSS……信号源、ENC……システム符号化回路、
G……ガンマ補償回路、G1,G2……デガンマ補正器、G3
……ガンマ補正器、INT……補間器、LUT1,LUT2,LUT3,LU
T4……ルックアップテーブルで動作するデジタル装置、
MAC DEC……MAC復号回路、MAC ENC……MAC符号化回路、
MUL1,MUL2,MUL3,MUL4……乗算器、MUX1,MUX11……マル
チプレクサ回路、PC1,PC2,PC3……信号チャンネル、PC1
1,PC12,PC13……信号チャンネル、PDD……画像表示装
置、PSS……画像信号源、SUB1,SUB2……減算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハネス・ペトラス・ヨセフス・ティー レマンス オランダ国 アインドーフェン フルー ネヴァウツウェッハ 1 (56)参考文献 特開 昭62−213392(JP,A) 特開 昭61−234683(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 7/01

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィールドスキップ法にしたがって符号化
    されたガンマ補正画像信号を入力するユニット(LPF1
    3)と、上記ガンマ補正画像信号を補間して前記画像信
    号のガンマ補正された入力フィールド間に補間されたフ
    ィールドを得るために前記入力手段(LPF13)に結合さ
    れるフィールド補間手段(MEM2VT,INT,G)とを有する画
    像信号補間回路において、前記フィールド補間手段(ME
    M2VT,INT,G)が2フィールド期間に等しいか又はそれ以
    上の遅延時間または記憶容量を持つメモリ(MEM2VT)、
    補間器(INT)及びガンマ補償手段(G)を含み、前記
    ガンマ補正手段(G)が、前記画像信号のガンマ補正を
    補償するために前記入力手段(LPF13)と前記補間器(I
    NT)との間に結合されるデガンマ補正手段(G1,G2)
    と、表示ガンマを補償するために、前記補間器(INT)
    と前記フィールド補間手段(MEM2VT,INT,G)との間に結
    合されるガンマ補正手段(G3)とを有することを特徴と
    する画像信号補間回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の画像信号補間回路におい
    て、デガンマ補正手段(G)が第1(G1)及び第2(G
    2)デガンマ補正器を有し、前記第1デガンマ補正器(G
    1)が第1ガンマ補正画像信号を入力するために結合さ
    れ、前記第2デガンマ補正器(G2)が前記第1ガンマ補
    正画像信号に関して少なくとも2つのフィールド期間に
    よって遅延される第2ガンマ補正回路画像信号を入力す
    るために結合され、各デガンマ補正器(G1,G2)が前記
    補間器(INT)の各入力部に結合される出力部を持つこ
    とを特徴とする画像信号補間回路。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載の画像信号補間回路
    において、前記補正手段(G1,G2,G3)は、ルックアップ
    テーブル(LUT)を含むデジタル装置を有することを特
    徴とする画像補間回路。
  4. 【請求項4】フィールドスキップ法にしたがって符号化
    されたガンマ補正画像信号を入力するユニット(LPF1
    3)と、上記画像信号を補間して前記画像信号のガンマ
    補正された入力フィールド間の補間されたフィールドを
    求める前記入力手段(LPF13)に結合される前記フィー
    ルド補間手段(MEM2VT,INT,G)とを有する画像信号補間
    回路において、前記フィールド補間手段(MEM2VT,INT,
    G)が2フィールド期間に等しいか又はそれ以上の遅延
    時間または記憶容量を持つメモリ(MEM2VT)、補間器
    (INT)及びガンマ補償手段(G)を含み、前記補間器
    (INT)が前記入力手段(LPF13)に結合される入力部を
    持ち、前記ガンマ補償手段(G)が前記入力手段(LPF1
    3)に結合される第1入力部と、前記補間器(INT)の出
    力部に結合される第2入力部と、補正値を補間出力部に
    加えるために前記フィールド補間手段(MEM2VT,INT,G)
    の出力部に結合される出力部とを持つことを特徴とする
    画像信号補間回路。
  5. 【請求項5】請求項4に記載の画像信号補間回路におい
    て、前記ガンマ補償手段(G)は、前記補間器(INT)
    の第1及び第2入力部と結合される第1及び第2入力部
    を持つデジタル減算器(SUB1)であり、前記第1補間入
    力部が第1画像信号を入力するために結合され、前記第
    2補間入力部が前記第1画像信号に関して少なくとも2
    フィールド期間によって遅延される第2画像信号を入力
    するために結合される前記デジタル減算器と、前記減算
    器(SUB1)の出力部に結合される絶対値形成器(ABS1)
    と、前記絶対値形成器(ABS1)の出力部に結合される乗
    算器(MUL3)と、前記補間器(INT)の前記出力部及び
    前記乗算器(MUL3)の前記出力部に結合される入力部を
    持つ前記加算器(ADD3)であり、当該加算器(ADD3)の
    出力部が前記フィールド補間手段(MEM2VT,INT,G)の前
    記出力部に結合される前記加算器とを有することを特徴
    とする画像信号補間回路。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の画像信号補間回路におい
    て、前記乗算器(MUL3)が8分の1のオーダーの乗算係
    数を有していることを特徴とする画像信号補間回路。
  7. 【請求項7】請求項4に記載の画像信号補間回路におい
    て、前記ガンマ補償手段(G)は、前記補間器(INT)
    の第1及び第2入力部に結合される第1及び第2入力部
    を持つデジタル減算器(SUB2)であり、第1補間入力部
    が第1画像信号を入力するために結合され、第2補間入
    力部が前記第1画像信号に関して少なくとも2フィール
    ド期間によって遅延される第2画像信号を入力するため
    に結合されるデジタル減算器と、前記減算器(SUB2)の
    出力部に結合された絶対値形成器(ABS2)と、ルックア
    ップテーブルを含むデジタル装置(LUT4)であり、前記
    デジタル装置(LUT4)の入力部が前記補間器(INT)の
    前記出力部及び前記絶対値形成器(ABS2)の出力部に結
    合される前記デジタル装置と、前記補間器(INT)の前
    記出力部及び前記デジタル装置(LUT4)の出力部に結合
    される入力部を持つ加算器(ADD5)であり、前記加算器
    (ADD5)の出力部が前記フィールド補間手段(MEM2VT,I
    NT,G)の前記出力部に結合される当該加算器とを有する
    ことを特徴とする画像信号補間回路。
  8. 【請求項8】請求項7に記載の画像信号補間手段におい
    て、前記デジタル装置(LUT4)は、当該デジタル装置
    (LUT4)の前記入力部の各々で入力ビット数と等しいか
    又は1ビット異なる出力ビット数を有することを特徴と
    する画像信号補間回路。
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