JPH02289894A - ビデオ信号補間装置 - 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、ビデオ信号補間装置に関し、特にビデオ信号
の補間に用いる勾配ベクトルを発生させ、ビデオ信号の
空間補間をするためのビデオ信号補間装置に関する。

［発明の概要コ デジタルビデオ信号の空間補間に用いられる勾配ベクト
ルを発生させるための装置であって、入力ビデオ信号の
走査線信号にフィルタをかけるたメノハイハス・フィル
タと、このハイバス・フィルタを通したビデオ信号にフ
ィルタをかけるためのローパス・フィルタをそれぞれ具
えた複数の並列処理チャンネルと、これらのチャンネル
の少なくともいくつかにふいてビデオ信号の入力フィー
ルドの走査線信号を水平補間するための補間器と、ロー
パス・フィルタを通したビデオ信号の各ピクセルごとに
ピクセルオフセットの範囲における相互関係値を計算す
るための回路と、ビ゛デオ信号の各ピクセルに対して最
大の相互関係値に対応する勾配ベクトルを選択するため
の選択手段とを具えている。

［従来の技術コ インターレース走査方式のビデオ信号をプログレッシブ
走査方式（順次走査またはノンインターレース走査方式
）のビデオ信号に変換する必要が生じることがある。言
い替えると、ビデオ信号の１フレームが、奇数番目の走
査線からなるフィールドと偶数番目の走査線からなるフ
ィールドとによって構成されるビデオ信号を、空間補間
により、奇数番目の走査線も偶数番目の走査線もすべて
含んだフィールドからなるビデオ信号に変換しなければ
ならないことがある。例えば、画像をスローモーション
で表示しなければならないときとか、ビデオ表示モニタ
の性能を向上させねばならないときに、このような要求
が発生する。

このような変換処理に内在する問題を、第２図を用いて
簡単に説明する。第２図は、インターレ−ス走査方式の
ビデオ信号の連続する２つのフィールドの中において、
運動する物体（１〉の２つの映像を図式的に重ねて描い
たものである。物体（１）の各フィールドにある部分は
、走査線（ライン）の肉太の部分によって表わされてい
る。この場合、単に垂直方向の補間や時間的な補間は、
満足のいく結果を生み出さない。すなわち、垂直補間は
、垂直誤差（ａｌｉａｓ）を生み、一方時間的補間では
映像が２重になってしまう。

もっと一般的には、標準的な補間が充分な結果を生まな
い第１の理由は、ビデオのフィールド信号発生のときに
不可欠な垂直サンプリングが、古典的なサンプリング理
論と馴染まず、かなりの垂直誤差を生むことである。こ
の問題は、サンプリングに先だって垂直フィルタをかけ
ることによって或る程度は軽減される。しかし、この場
合通常の連続画像ではかなり解像度が低下してしまう。

従って、低いレベルの画像の動きを表示できる運動検出
器によって前のフィールドの情報を用いたり、さもなけ
れば消失したラインを回復するためになんらかの形態の
画像処理をすることが提案されてきた。これらの塊術の
最初のものは、スポーツシーンのように動く物体が注目
の中心であるような連続画像の場合に不適切になる傾向
がある。

このような場合は、興味の対象となっているのは物体の
動きであるから、前のフィールドから得られる情報は役
に立たない．２番目の技術がこのために好まれており、
この技術だけを単独で用いたり最初の技術と組み合わせ
て用いたりしている。

しかし、既に提案されている第２の技術のタイプは、或
る種の画像にかなりのエラーがあることがわかっている
。

さらに、ビデオ規格＜＊準方式）変換器は、ひとつの規
格から他の規格にビデオ信号を変換するための装置とし
て知られている。例えば、フレームあたり６２５本の走
査線、毎秒５０フィールドとなっている規格から、フレ
ームあたり５２５本の走査線、毎秒６０フィールドとな
っている規格への変換である。空間補間の場合のように
、ビデオ規格の変換は、単純な線形補間の技術を用いる
だけでは満足のいく結果を得ることができない。

これは、時間的または垂直の誤差がビデオ信号に生じる
からである。このように、単なる線形補間では望ましか
らぬ雉音（ａｒｔｅ　ｆａｃｔ）を生成画像のなかに生
み出してしまい、特に垂直方向に輪郭がぼやけたり、時
間的に激しく揺れ動いたりする。

この問題を軽減するために、ビデオ規格変換器が適合性
のある技術を用い、入力されるビデオ信号によって表さ
れる画像の動きの程度に応じて線形補間器パラメータを
切り替えるようにしている。

また、例えばビデオ信号処理におけるデータ量を減らす
ことを目的として、ブロックマッチング技術を用いて入
力されるビデオ信号から運動ベクトルを発生させること
が提案されてきた。この場合、１つのフィールドまたは
フレーム中の検索（サーチ）ブロックの内容が、後続す
るフィールドまたはフレーム中の検索領域における複数
の検索ブロックの内容と比較され、比較された内容同士
で最も相違の少ない部分を検出し、元の検索ブロックの
内容における動きくもしあれば）の方向と量を決定する
のである。

［発明が解決しようとする課題］ 以上述べた問題点に鑑み、本発明では、従来の単純な垂
直補間等に起因する誤差、輪郭のぼやけ等の現象を回避
し、画像内容の激しい動き（変化）に対応して適切に補
間を行い、あわせて画像内のエラーも最小限度に制限す
ることのできるビデオ信号補間装置を提供することを目
的とする。

口課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため、本発明のビデオ信号補間装
置は、ビデオ信号の入力フィールドの走査線にフィルタ
をかけるためのハイバス・フィルタと、このハイバス・
フィルタがかけられたビデオ信号にフィルタをかけるた
めのローバス・フィルタを各々具えた複数の並列処理チ
ャンネルと、このチャンネルの少なくともいくつかにお
いてビデオ信号の入力フィールドの走査線を水平に補間
するための補間手段と、ローパス・フィルタがかけられ
たビデオ信号のピクセルごとに一連のピクセルオフセッ
トの相互関係値を計算するための計算手段と、このビデ
オ信号の各ピクセルに対して最大値を取る相互関係に対
応する勾配ベクトルを選択する選択手段とを具えている
。

［作用］ まず、入力デジタルビデオ信号の各走査線にハイバス・
フィルタをかける。次に、複数の並列処理チャンネルを
設け、各異なったレベルに右いてローパス・フィルタを
かける。そしてそのローパス・フィルタがかけられたビ
デオ信号を、少なくともいくつかのチャンネルにおいて
水平に補間する。それから、各チャンネルに対してウイ
ンドーで区切られた中での相互関係を各ピクセルごとに
求め、最後に最大値を有する出力の相互関係を選択し、
所望の勾配ベクトルを対応させる。

［実施例］ 本発明はまず、インターレース走査方式のビデオ信号を
空間的に補間してプログレッシブ走査方式のビデオ信号
に変換し、例えばスローモーションのプロセッサに適用
するための、ベクトルの発生に関する・ところから説明
する。

このような空間補間器の作動原理は、第３Ａ図から第３
Ｃ図を参照しながらまず説明する。第３Ａ図は、デジタ
ルビデオ信号のフレームの連続する３本の走査線におけ
る連続した一連のピクセルを示している。最上部と最下
部の走査線（ライン）はフィールド（０）に属しており
、中央のラインはフィールド（１）に属している。黒と
白のピクセルは、黒と白のサンプル値に各々対応してい
る。

ゆえに黒の縁すなわち物体は、対角線的に左から右へと
延びている。第３Ｂ図は、前述と同様フィールド（０）
の走査線を表しているが、この場合、中央の走査線は上
方及び下方のフィールド（０）の走査線の垂直に縦に並
んだサンプル値を平均化することによって垂直に補間さ
れている。ここでは、６つのサンプル値が斜線を付して
示してある。

第３Ａ図と第３Ｂ図とを比較すると、この単純な補間技
術ではまったく間違った結果になってしまう。第３Ｃ図
は、垂直に並んだサンプル値を平均化するかわりに矢印
の線の方向に沿って平均化することによって正しい結果
が得られるであろうことを示している。以下、この方向
を勾配ベクトルと呼ぶことにし、このような勾配ベクト
ルの発生に関しては次に説明する。

基本的には、必要とされる勾配ベクトルの発生はつぎの
５段階を含む。第１に、入力デジタルビデオ信号の各走
査線にハイパス・フィルタをかける。第２に、各異なっ
たレベルにおいてローパス・フィルタをかける複数の並
列処理チャンネルを作る。第３に、そのローバス・フィ
ルタがかけられたビデオ信号を、少なくともいくつかの
チャンネルにおいて水平に補間する。第４に、ピクセル
ごとにウインドーで区切り、そこでの相互関係を各チャ
ンネルに対して規定する。第５に、最大値を有する相互
関係出力を選択し、所望の勾配ベクトルに対応させる。

これらの段階を更に詳しく説明する。

ハイバス・フィルタをかけることの目的は、輝度の高い
領域において細かく詳しい相互関係を規定することと、
勾配の大きなベクトルの選択に対して重みを付けること
にある。勾配の大きなベクトルとは、走査線から走査線
までのオフセットが大きな勾配ベクトルのことである。

ハイバス・フィルタをかけることにより、周波数の低い
直流成分によって、各チャンネルのウィンドーによる相
互関係値の計算が妨げられることを防止する働きをする
゛ゝ。以下に説明するように、ウインドーで区切られた
相互関係は、一群の信号積の和を利用するので、小さい
信号によって最良の働きをする。

しかしながら、実際上は高い輝度の背景の上に細かい詳
しい表示が重ねられ、このような細かい部分は検出が困
難である。ハイバス・フィルタの使用が意味するところ
は、輝度のレベルが低くても小さな信号の端縁をよりた
やすく検出することにある。このことは、第４Ａ図から
第４Ｄ図を参照することによって一層たやすく理解され
るであろう。これらにふいて、第４Ａ図は、振幅の形で
表した入力ライン信号の一部である。第４Ｂ図は、同じ
ライン信号の相互関係値をプロットしたものである。こ
こで、端縁は余り識別しやすいわけではないことに留意
されたい。第４Ｃ図は、ハイバス・フィルタをかけたあ
との同様のライン信号を表シており、第４Ｄ図は、この
ハイバス・フィルタがかけられたライン信号の相互関係
値をプロットしたものである。第４Ｄ図によってわかる
ように、端縁は最大値として明瞭に識別できる。言い替
えると、ハイバス・フィルタによって相互関係をたやす
くとらえることができる。

更に、勾配の大きなベクトルは、第５Ａ図及び第５Ｂ図
を参照して説明するように、カットオフ値の低いローパ
ス・フィルタと関係している。これらの図は、周波数が
ナイキスト周波数ｆＮまでのビデオ信号について、その
振幅をプロットしたものである。第５Ａ図は勾配の小さ
なベクトルについての作用を示し、第５Ｂ図は勾配の大
きなベクトルについてての作用を示している。ここで、
左側の図は入力の帯域を表し、中央は両方の信号に同様
のハイバス・フィルタをかけた後の帯域を表し、右側の
図は可変のローバス・フィルタをかけた後の帯域を表し
ている。ローパス・フィルタをかけると、勾配の大きな
ベクトルが大きな相互関係値を取ることが困難になるこ
とがわかる。そこで、なんらかの重み付けをハイパス・
フィルタをかける段階で行う。例えば、（−１、−４、
１０、−４、−１）の５タップの有限インパルス応答フ
ィルタをハイパス・フィルタに使用しでもよい。

走査線間の位相シフトの最大値を＋／−ｐｉに制限する
ためには、各勾配ベクトルの大きさに対しては別々のロ
ーパス・フィルタを用いることが好ましい。すなわち、
目のつんだ格子のイメージを思い浮かべていただきたい
。第６Ａ図に示すように、口でバス・フィルタがない場
合は多数の相互関係が存在する。これは、図示した最適
勾配ベクトルに対応する相互関係に対して付加的な相互
関係となる。しかしながら、どんな所与の周波数におい
ても−ｐ　ｉ／２から＋ｐｉ／２までの範囲の位相シフ
トでのみ実際は有効であり、それゆえこの方法では、最
少の位相シフトで最大の勾配ベクトル値をつねに選択す
るようにしなければならない。このように、この範囲を
越えて勾配ベクトル値を選ぶことを可能にすれば、甚だ
しく誤った勾配ベクトルを作る可能性が高くなる。ｐｉ
の補間誤差がここで発生し、位相が逆になった信号が生
まれる。ゆえに、各勾配ベクトル値に対して複数の並列
処理の経路が作られ、各処理経路は位相シフトの範囲を
ーｐ　ｉ／２から＋ｐ　ｉ／２までの範囲に制限するた
めのローパス・フィルタを具えている。これによって、
ｉ６Ｂ図に示すような位相シフトに対する相互関係特性
が導かれる。

各ローバス・フィルタをもつ複数の処理チャンネルは、
相当量のハードウエアを含むものであることを付け加え
ておかなければならない。このように、例えば大きさが
１５のピクセルオフセットを示す勾配ベクトルに対応す
るローパス・フィルタは、２５５タップのフィルタを必
要とすることもある。このハードウェア上の要求を縮小
するためにも、チャンネルの数、すなわちローパス・フ
ィルタの数は、いくつかのローバス・フィルタ・チャン
ネルの勾配ベクトル値のうち、高めの値のいくつかをグ
ループに纏めることによって減少させることができる。

この問題は、しばしばサブ・ピクセル補間と呼ばれ、補
間された走査線が等間隔であるとき、上述のナイキスト
周波数の半分以上のときに明らかになる水平補間によっ
て回避される。第７Ａ図は、ビデオ信号のフィールド（
０）のうちの連続する２本の走査線内の上部と下部の連
続するピクセル位胃を示したものである。中央は、補間
された走査線の必要とされるピクセル位置である。もし
、示された勾配ベクトルを用いて空間的に補間されるこ
とが求められるのであれば、補間される走査線中のピク
セル位置は正方形によって示されたところとなる。これ
は実際には不可能である。第７Ｂ図は同様な状況を示し
ているが、この場合空間補間に先だって元の走査線は２
：１に水平補間されている。更に、この場合補間された
ピクセルは正しい位置に来ている。となりあうサンプル
値を平均化することによって水平補間を行う集積回路は
入手可能であり、その信号処理手順は既知である。空間
補間が等間隔のものではない場合は、既存の走査線間の
中央でない位置に１本以上の走査線が補間されるような
場合であるといえる。補間される走査線の位置を正しく
決めるためには、各走査線に対して適当な水平オフセッ
トが求められる。このように、オフセット位置と勾配ベ
クトルの所定の可能な値とに応じて位相が決められた位
置において、サンプル値は既存の走査線の中に補間され
る。

次に、相互関係段階にうつる。相互関係値の計算は、最
適である最大値を見つけることに帰着するが、ビデオ信
号のフィールドまたはフレーム間の運動を示す運動ベク
トルを発生するための他の方法として提案されているブ
ロックマッチング技術は、最適値が最小値になっていｌ
る。２つの信号の相互関係は、２つの信号のピクセルご
との積の合計であり、用いられている方法は、走査線に
沿って並んだピクセルの可動な線形ウインドーであると
ころのスライドウインドー技術を含んでいる。

第８図に示すように、補間に用いられる走査線内の各ピ
クセルに対する相互関係値は、プラス方向とマイナス方
向での例えばハーフ・ピクセル１５個分までの勾配ベク
トルに対応するプラスとマイナスのピクセルオフセット
に対応する補間に用いられる走査線の、上部と下部に相
当する走査線の重みをつけたサンプル値の積の合計値と
して計算される。ウインドーの使用は、なんらかのロー
パス・フィルタに適用され、望ましくない相互関係の積
を除去する。そして、ウインドーの係数は、これが矩形
のウインドウのときよりも低周波応答が良いので、第８
図に示すようにウインドーの中心からの距離とともに減
少するよう好適には選択される。そこで、最適値はこの
ウインドー処理の出力において計測された相互関係の最
大値と対応する。ふたつ以上の相互関係値が等しいとい
うことが起こ′った場合は、大きさが比較的小さいまた
は最も小さい勾配ベクトルを選択する。

第９図は、マグニチュードが各々−２、−１、０、＋１
，＋２、＋３、＋４、＋５であるような勾配ベクトルを
示している。数字は、入力されたフィールドの走査線の
一本からこのフィールドの後続する走査線でのピクセル
間の距離（前水平補間：　ｐｒｅ−ｈｏｒｉｚｏｎｔａ
ｌ−ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ　）と対応させたもの
である。勾配ベクトルの最大値には、なんらかの制限が
加えられねばならない。最大値の範囲は大きく保たれ、
勾配値の異なった勾配ベクトルの数は、角度が浅く類似
していて値の大きなものをいくつか省くことによって１
６個程度に制限する。

上述の方法によって勾配ベクトルを発生させ、ビデオ信
号の空間補間を行うための装置の実施例を、ブロック図
の形で示した第１図により説明すこの実施例ではその数
は１６個であるが、この数は重要ではない。これら処理
チャンネルのうちの１５個は、異なったローパス・フィ
ルタ　（１１，）から（１１，，）　を具えている。ロ
ーパス・フィルタを具えていない処理チャンネルを含め
てこれらの処理チャンネルは、各々補償遅延回路（１２
。）から（１２＋ｓ）を具えており、各処理チャンネル
の処理遅延を補償している。奇数番の勾配ベクトルに対
応する処理チャンネルでは、各遅延回路（１２，）、（
１２３）、・・・　（１２目）は、各々水平２：１また
はハーフ・サンプル補間器（１３＋）、（１３３）、・
・・　（１３１Ｓ）に接続されている。

これらの補間器は、既知の信号処理手続きを用いて走査
線内にあるサンプル値間の中間値となる補間用サンプル
値を作り出す働きをする。

第１処理チャンネルにおいては、遅延回路（１２ｏ）の
出力はかけ算器（１５ｏ）にじかに供給されるとともに
ＩＨ（１本の水平走査線）遅延回路（１４。）を経由し
てかけ算器（１５。）に供給され、これの出力が相互関
係フィルタ（１６。）に入力される。第２の処理チャン
ネルにおいては、補間器（１３，）の出力はピクセル遅
延回路（１　７．．）を介してかけ算器（１　５．．）
に供給されるとともに、かけ算器（１　５．２）にも直
接供給されている。

補間器（１３．）の出力はやはりＩＨ遅延回路（１４，
）を介してかけ算器（１５，，）に供給されるとともに
、さらにピクセル遅延回路（１７．．）を介してかけ算
器（１５＋２）に供給されている。

かけ算器（１　５目）及び（１５，ｚ）の出力は、相互
関係フィルタ（１６，．）及び（１６．２＞に各々供給
されている。残りの処理チャンネルは、１６番目の処理
チャンネルまでチャンネルからチャンネルへとかわるに
つれて１ピクセル分だけピクセル遅延が増加することを
除けば２番目の処理チャンネルと同様である。すべての
相互関係フィルタ（１６．）から（１６，Ｓ２）までの
出力は、最大ベクトル選択器（１８）に供給される。こ
れは、どの入力が最大値であるかを示す出力を供給し、
−１５から＋１５のピクセルの範囲内の勾配ベクトルが
選択される。

第１図を参照して説明してきたような勾配ベクトルの発
生によってビデオ信号を空間的に補間する補間器に実施
例を、ブロック図の形で第１０図に示す。この実施例は
、ベクトル制御回路（２０）、可変遅延回路（２１）、
（２２）、補間器（２３）、（２４）選択器（２５）、
（２６）及び加算と割り算のための回路（２７）を具え
、これから説明するように相互接続され動作する。

第１及び第２の入力走査線は、遅延回路（２１）及び（
２２）に各々接続される。遅延回路（２１）及び（２２
）の各々は、可変のものであり、ファーストイン・ファ
ーストアウト回路の形態をとっている。遅延回路（２１
）は、Ｔ＋Ｖの遅延を供給し、遅延回路（２２）は、Ｔ
−Ｖの遅延を提供する。ベクトル制御回路は入力ベクト
ル値を受け、これによって遅延回路（２１）、（２２）
及び選択回路（２５）、（２６）に制御信号を供給する
。

この特定の補間器の構成は、インターレース走査方式の
フィールドからプログレッシブ走査方式のフィールドに
変換することを目的としている。従って、補間器（２３
）及び（２４）は、この場合ハーフサンプル補間器であ
り、これは既知の信号処理手続きを用いてとなりあって
存在しているサンプル値間で平均をとることによって走
査線内でサンプル値を補間する。このハーフサンプル補
間は、値が奇数である勾配ベクトルに対してのみ選択さ
れ、制御信号の制御のもとにベクトル制御回路から選択
器（２５）及び（２６）に供給される。

選択器（２５）の出力は、これゆえプラスの勾配ベクト
ルによってシフトされた第１の走査線となり、選択器（
２６）の出力は、マイナスの勾配ベクトルによってシフ
トされた走査線となる。そしてこれら２つの入力は、加
算と割り算のための回路（２７）によって平均化され、
ピクセルごとの補間ライン出力を形成する。

明細書の冒頭部で述べたように、運動検出器が低いレベ
ルの画像の運動を検出したときは、前のフィールドの情
報を用いることが好まれる状況があり、画像が高いレベ
ルで運動しているときは、補間ラインを生成するために
画像処理を行う。第１図及び第１０図を参照して上述し
た補間器の構成を組み込んだ補間装置を、第１１図を参
照しながら説明する。

この装置は、フィールド蓄積回路（３０）、減算器（３
　１）　、空間ベクトル補間器（３２）（第１図及び第
１０図を用いて上述七だもの）、運動検出ウインドー機
能回路（３３）、Ｌきい値論理回路（３４）、及びクロ
スフェーダ（ｃｒｏｓｓ−ｆａｄｅｒ）（３５）を具え
、図示のごとく相互接続され、これから説明するように
動作する。入力ビデオ信号は、フィールド蓄積回路（３
０）、補間器（３２）及び減算器（３１）に供給される
。補間器（３２）の出力は、フィールド蓄積回路（３０
）の出力とともにクロスフェーダ（３５）に入力される
。また補間器（３２）の出力は、減算器（３１）に供給
され、これの出力は運動検出ウインドー機能回路（３３
）に供給される。このため、閾値論理回路（３４）を経
由してクロスフェード制御信号を形成し、クロスフェー
ダ（３５）に供給される。

フィールド蓄積回路（３０）と減算器（３１）は、とも
に運動の程度を示す信号を供給し、運動検出ウインドー
機能回路及び←→閾値論理回路（３４）は、その運動に
応じてクロスフエーダ回路（３５）に供給されているク
ロスフェーダ制御信号を生成する。このように運動の程
度が低い場合は、クロスフェーダ（３５）はフィールド
蓄積回路の出力を出力として供給し、一方運動の程度が
大きいときはクロスフェーダ（３５）は補間器（３２）
の出力を出力として供給する。代替的な方法としては、
クロスフェーダ（３５）をスイッチと交換してもよい。

第１図及び第１０図に示す補間器の構成でビデオ信号の
フィールドまたはフレームの補間ができるように適合さ
せるために、例えばテレビジョンの標準的なコンバータ
に適合させるためには、次のような変更を加える。まず
、水平及び垂直のサンプル値は充分に補間されねばなら
ない。すなわち正確なサブピクセル補間を可能にするた
めに、走査線あたりのサンプルの数及び走査線の数は充
分に増加させねばならない。ハイパス・フィルタとすべ
てのローパス・フィルタは、水平と垂直の２次元で機能
する空間フィルタとなるよう変更する。

同様に、相互関係ウインドウを水平と垂直の次元に適用
する。このようにして方向性を持った勾配ベクトルか生
成され、必要とされるサンプル値の補間に使用され、所
望の補間されたフィールドまたはフレームが生成される
。

フィールドまたはフレームの補間の準備として、入力ビ
デオ信号のフィールドは、補間の次の段階がプログレッ
シブ走査入力のビデオ信号に適用できるように、第１図
、第１０図または第１１図を参照して上述したような補
間をまず行ってもよい。

このように、テレビジョンの規格変換器は、ひとつのテ
レビジョン規格から別のテレビジョン規格へと変換した
り、ビデオ信号から写真フイルムへと変換したり、ある
いは写真フィルムからビデオ信号へと変換できるように
構成することが可能である。

［発明の効果コ 上述したように、本発明のビデオ信号補間装置は、ビデ
オ信号の入力フィールドの走査線にフイルタをかけるた
めのハイバス・フィルタと、このハイパス・フィルタが
かけられたビデオ信号にフィルタをかけるためのローパ
ス・フィルタを各々具えた複数の並列処理チャンネルと
、この処理チャンネルの少なくともい《つかにおいてビ
デオ信号の入力フィールドの走査線を水平に補閲するた
めの補間手段と、ローバス・フィルタがかけられたビデ
オ信号のピクセルごとにピクセルオフセットの範囲にわ
たって相互関係を計算するための計算手段と、このビデ
オ信号の各ピクセルに対して最大値を取る相互関係に対
応する勾配ベクトルを選択する選択手段とを具え、これ
らによって生成し、選択した勾配ベクトルを走査線間の
補間に用いるようにしたので、従来の単純な垂直補間膵
に起因する誤差、輪郭のぼやけ等の現象を回避し、画像
内容の激しい動き（変化）に対応して適切に補間を行い
、あわせて画像内のエラーも最小限度に制限することが
でき゛る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のビデオ信号補間装置のプロック図、第
２図は２つの連続するフィールド間で運動する対象を模
式的に描いた図、第３Ａ図から第３Ｃ図までは空間補間
を模式的に示した図、第４Ａ図から第４Ｄ図までは相互
関係づけにおけるハイバス・フィルタの作用を示した図
、第５Ａ図と第５Ｂ図は勾配ベクトルでのローパス・フ
ィルタの作用を模式的に示した図、第６Ａ図及び第６Ｂ
図は相互関係と位相シフトとの関係を模式的に示した図
、第７Ａ図及び第７Ｂ図は水平及び空間の補間を模式的
に示した図、第８図は相互関係ウインドウを模式的に示
した図、第９図は勾配ベクトルの連なりを模式的に示し
た図、第１０図及び第１１図は本発明に基づいて補間器
の構成の例をブロック図の形式で示した図である。 これらの図において、（１０）はハイバス・フィルタ、
（１１）はローバス・フィルタ、（１１）から（１３）
までは処理チャンネル、（１４）は補間手役、（１６）
は計算手段、（１８）は選択手段である。 第２図 Ａ Ｃ 第４図 冫冫−ノレト゛ ■ 国 ■ 口 ロ 口 口 口 口 Ａ 蛋冫一ノレト゛ ● ● ● ○ ；シーノレト゛０ 口 口 ロ 口 口 口 囚 回 口 スーノレト゛ 日 ■ ■ 口 口 口 口 口 口 Ｂ ネ南瞥フィールド Ｏ ○ Ｏ フシーノレト′　０ 口 口 口 口 口 口 ■ 目 ロ 第３図 入力 ハ不Ｋス・フィルタ ゴ受ローバス・刀ルタ 第５図 一９６９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 デジタルビデオ信号の空間補間に用いる勾配ベクトルを
   発生するためのビデオ信号補間装置において、 上記ビデオ信号の入力フィールドの走査線信号を通すた
   めのハイパス・フィルタと、 上記ハイパス・フィルタに通したビデオ信号をフィルタ
   リングするためのローパス・フィルタをそれぞれ具えた
   複数の並列処理チャンネルと、上記並列処理チャンネル
   の少なくともいくつかに対して、上記ビデオ信号の入力
   フィールドの走査線を水平補間するための補間手段と、 上記ローパス・フィルタに通したビデオ信号の、ピクセ
   ルごとにピクセルオフセットの範囲の相互関係値を計算
   するための計算手段と、 上記ビデオ信号の各ピクセルごとに、最大の相互関係値
   に対応する勾配ベクトルを選択する選択手段とを具えた
   ビデオ信号補間装置。