JPH0865712A - デジタル出力画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 連続した反対のフィールド極性の複数のすぐ
に隣りのインターレースされた画像フィールドＩＦから
画素が連続ラインのデジタル出力画像を形成する。 【構成】 ハイブリッドデインターレースメカニズムは
デインターレース（ｄｉ）されたフレームの各失われた
画素に対する値を選択するプレカーソルとして動き検出
を用い、それは続いてｄｉ器と４つの連続ＩＦの選択さ
れた２つと共に結合する動き検出マップを形成用の４つ
の連続フィールドで形成する。これらの２つの被選択Ｉ
Ｆ及び動きマップは、得られた且つｄｉフレームの完全
な特徴付けに充分で、ｄｉ器は動きから垂直補間とマー
ジの間で切り替わる。動きは偶，奇数のフィールド二進
動き検出信号に対する論値和を入力して検出する。動き
の検出時には奇数ＩＦの画素値とその直続の偶数ＩＦが
マージされ、非検出時には直隣接の問題の画素の直上，
下の偶数フィールドに対して垂直補間する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインターレースされたビ
デオ信号をプログレッシブ又はシーケンシャル（順次
の）信号フォーマットに変換する画像信号処理に関し、
さらに詳細には複数のインターレースされた画像フィー
ルド処理方法に関し、それは２対のフィールドの１つは
問題の画像フィールドである第一の極性の画像フィール
ドの第一の対と反対の極性の画像フィールドの第二の対
との間の画像モーションの存在又は不存在の決定に依存
するように、すぐ隣の画像フィールドから選択的に画素
をマージするか又は問題フィールドの画素内でインター
ポレートすることにより所定のフィールド極性に関する
順次のラインのそれぞれの中の画素信号を発生するよう
動作される。

【０００２】

【従来の技術】高品質にプログレッシブ又は順次のライ
ン表示上にインターレースビデオ信号を表示するため
に、ビデオ信号のインターレースされた奇数及び偶数フ
ィールドを（ライン間の）ギャップなしに画素の順次の
連続したフィールドに「デインターレース」することが
必要である。加えて印刷に先立つデインターレースはビ
デオからの高品質な静止画像を結果として生ずる。

【０００３】インターレースされたビデオフレームでは
画素の各フレームは偶数フィールドと奇数フィールドで
ある２回の順次のフィールドからなる。画素のラインを
失わうことなく連続したラインの全フレームと比較し
て、各（奇数又は偶数）フィールドは縦方向に２倍の尺
度でサブサンプルされ、それにより図１に概略を示すよ
うに偶数フィールドは偶数で番号付けられたライン位置
のみで（例えばライン０、２、４、６、８）データを含
み、奇数フィールドは奇数で番号付けられたライン位置
のみで（例えばライン１、３、５、６、７）データを含
む。故に偶数フィールドは全フレームの奇数で番号付け
られたラインに対して画素値を有せず、奇数フィールド
は全フレームの偶数で番号付けられたラインに対して画
素値を有さない。

【０００４】偶数（又は奇数）フィールドを画素のライ
ンを失うことなく全フレームにデインターレースするた
めに失われた奇数（又は偶数）のラインを推定すること
が必要である。この目的に対するよく知られている方法
の１つは奇数及び偶数のフィールドを共にマージするこ
とであり、即ち奇数（偶数）フィールドの失われたライ
ン内をすぐ隣のライン偶数（奇数）フィールドで単に満
たすことである。しかしながらそのような試みは動く対
象（即ち２つの連続したフィールドの期間内で動く対
象）を含む画像の部分で「ジッター」アーティファクト
を導く。他方でマージングは静止している画像領域（即
ち画像が連続したフィールド間で変化しない画素の位
置）で最適の空間解像度を与える。

【０００５】他の試みは単一のフィールドのみに（即ち
奇数フィールド）集中し、空間補間を用いて失われたラ
インをインターポレートする。比較的簡単な空間的な補
間技術の一例は失われたライン内の問題画素のすぐ上又
は下のライン内で得られる画素値の平均が失われた画素
に割り当てられる双線形（ｂｉｌｉｎｅａｒ）補間を含
む。しかしながらこの方法は失われた画素がその方向が
垂直でないエッジ上である場合にアーティファクトを生
ずる。

【０００６】これらのアーティファクトを克服するため
にＤｏｕｇａｌｌ等によるアメリカ特許第５、０１９、
９０３号「Ｓｐａｔｉａｌ Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏ
ｎＢｅｔｗｅｅｎ Ｌｉｎｅｓ Ｏｆ Ａ Ｓｕｐｅｒ
ｓａｍｐｌｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｓｉｇ
ｎａｌ Ｉｎ Ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ＷｉｔｈＡ Ｇ
ｒａｄｉｅｎｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｆ
ｏｒ Ｍａｘｍｕｍ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｏｆ Ｂｌｏ
ｃｋｓ Ｏｆ Ｓａｍｐｌｅｓ Ｗｈｉｃｈ Ａｒｅ
Ｏｆｆｓｅｔ Ｉｎ Ｏｐｐｏｓｉｔｅ Ｄｉｒｅｃｔ
ｉｏｎｓ」に記載されるエッジ適合空間補間法が試みら
れている。この特許された技術は最初に失われた画素で
の画像傾斜（ｉｍａｇｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ）の方向を
決めるよう試みられ、それから「エッジを横切」り望ま
ないアーティファクトを生ずることのないよう補間がこ
の決められた方向に沿って配置された画像値を用いてな
される Ｄｏｕｇａｌｌ等による特許は潜在的により効果的な方
法はデインターレース処理は失われた画素の位置での画
像のダイナミックスに依存して画素毎に基づきマージと
（エッジ適合）空間補間との間で切り換えるハイブリッ
ド方式（ｓｃｈｅｍｅ）を用いることを提案し、それに
より画像の定常的な領域内でマージを用いるという複雑
さを減らす利点が維持される。

【０００７】各画素のダイナミックスを「動いている画
素」又は「定常な画素」として分類するために動き検出
方式をマージ又は補間を選択するためのプリカーソルと
して用いる必要がある。しかしながらＤｏｕｇａｌｌ等
による特許はそのようなメカニズムを実施する方法に関
しては言及していない。画像内の動きを検出するために
反対の極性（偶数ー奇数又は奇数ー偶数）の連続した画
像フィールドの内容は相互に比較されうる。しかしなが
ら動きの検出の正確さはそれらの間で奇数（偶数）フィ
ールド（ｉ）が生ずる同じ極性の２つの連続するフィー
ルド（即ちすぐ前の偶数（奇数）フィールド（ｉー１）
とすぐ後の偶数（奇数）フィールド（ｉ＋１））が動き
の検出に対して用いられる時に顕著に増加しうる。

【０００８】Ｂｅｎｎｅｔ等のアメリカ特許第４、４７
２、７３２号に動きの検出をなすためにデインターレー
スされるべきフィールドのすぐ次の及びすぐ前の同じ極
性の隣のフィールド（例えば偶数フィールド）の画素対
画素の相違を用いる方法が記載されている。それからこ
の方法は異なる値を閾値決めすることにより決定される
動きがあるかないかに依存してマージと垂直補間との間
で切り換わる。

【０００９】しかしながら単一画素の相違の使用は場面
が２つの隣り合ったフィールド内で比較される画素のグ
レーレベルが類似でしかもその場面に動きがある場合に
「動きがない」と誤って検出しやすい。そのような状況
は例えば文字（ｔｅｘｔ）がその上にある動く構造を含
む場面の場合に生ずる。この環境の例は図２に示され、
ここでは何が本質的に９０°の角度で時計回りに回転さ
れ、白い背景に対して位置された黒い文字「Ｅ」である
かを概略的に示している。この示された画像に対してそ
の画素位置で動きがあるにもかかわらず、「動きがな
い」決定は時間ｔ２でのフィールド内の（失われた）画
素位置（ｘ、ｙ）で時間ｔ１及びｔ３でのフィールドの
同じ位置（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅ）にある値の差によりな
される。この場合に時間ｔ１及びｔ２で画素位置（ｘ、
ｙ）でフィールドをマージすることはこの誤った分類に
よるアーティファクトを結果として生ずる。

【００１０】そのような誤った分類の発生は画素のＮ１
ｘＮ２ブロック（例えばＮ１＝Ｎ２＝３）の差を取り、
閾値決めすることにより単一の画素よりむしろ減少す
る。失われた画素ｆ（ｘ，ｙ，ｔ２）が動きのある領域
に属しているかどうかを検出のために例えば１ｘ２ブロ
ック（即ちＮ１＝１、Ｎ２＝２）を用い、差（１／２）
（｜ｆ（ｘ，ｙ，ｔ１）−ｆ（ｘ，ｙ，ｔ３）｜＋｜ｆ
（ｘ＋１，ｙ，ｔ１）−ｆ（ｘ＋１，ｙ，ｔ３）｜）を
閾値決めする利点は図３に示され、ここで
ｆ（．，．，．）はフィールドの時空間的な分布を表
す。

【００１１】図４に時間ｔ４で示されているように更な
る第四のフィールドが動きの検出に用いられる場合に時
間ｔ２及びｔ４でのフィールドの比較（時間ｔ１及びｔ
３でのフィールドの比較に加えて）は動きの検出の信頼
性を向上させる。図４の例では「動いている」決定は時
間ｔ２及びｔ４でのフレームでの（空間位置（ｘ，ｙ＋
１）での）対応する画素との比較の結果として時間ｔ２
でのフレーム内の問題画素に対してなされうる。

【００１２】Ｉｓｈｉｋａｗａに対するアメリカ特許第
４、７８５、３５１号には例えばインターレースされた
ＴＶビデオ信号のようなインターレースされたフィール
ドの時間シーケンスに対して適用されたデインターレー
ス方式が記載されており、ここでは動きの検出がすぐ隣
の（例えば図５に示されるフィールドｔ２とｔ４のよう
な）画素ー対ー画素の差のみならず、４つの連続したフ
ィールドを効果的に用いるためにｔ１及びｔ３を用いた
ｔ２のデインターレースに対してあらかじめ得られた動
き検出信号にも基づく。

【００１３】’３５１特許に記載された方式ではノイズ
を減少する努力において隣接画素の値を直接用いる（例
えばマージ）よりもむしろ問題フィールドを囲むフィー
ルドの存在する画素値の平均が失われた画素の位置に配
置される。しかしながら画像のデインターレースされた
バージョン内で直接再生産された問題のフィールド内に
存在するラインはノイズ減少に対して処理されない故
に、失われた画素に対する平均処理は得られる画像フレ
ーム内にある望ましくないアーティファクトを導入す
る。このようなアーティファクトは得られたフレームが
動画で表示されるＴＶ視聴応用では見えないが得られた
デインターレースされたフレームが静止画（表示又は印
刷用の）として再生されるときにはそれらは障害とな
る。例えば静止領域上で時間的な補間により形成された
失われたラインは隣接する未処理の（存在する）フィー
ルドラインよりノイズが少なくなり、特に印刷に用いら
れる場合に顕著な可視的な妨害効果を引き起こす。

【００１４】’３５１特許に記載されているデインター
レース方式の効果は図５に示される。特許されたメカニ
ズムは２つのフィールドストア及びラインバッファーの
カスケードであり、得られたデインターレースされたフ
レームを表示システムに対して画素毎に利用可能にする
ローリングメモリーシステムを用い、例えばテレビジョ
ンプラットフォームの場合にはインターレースからプロ
グレッシブ走査に変換をなす。図５では時間ｔ３でのフ
ィールドデータ（Ｅ２）が利用可能になったときに動き
の検出が時間ｔ１とｔ３でのそれぞれのフィールドから
の値（Ｅ１）と（Ｅ２）との間の差、例えば差の絶対値
｜ａ３ーｃ３｜を取り、Ｘ１として表される失われた画
素値に対する動きを検出するためにこの差と閾値とを比
較することによりなされる。

【００１５】二進動き検出決定は動き検出信号ｍｅの値
を適切に設定すること（例えば動きが有る場合にｍｅ＝
１）により反映される。ｍｅの値に依存して縦の補間
（例えばＸ１＝（１／２）（ｂ２＋ｂ３））又は時間的
補間（例えばＸ１＝（１／２）（ａ３＋ｃ３））が時間
ｔ２でのデインターレースされたフレームの値を算出す
るためになされる。

【００１６】次に時間ｔ３でのフィールドがデインター
レースされたときに時間ｔ２及びｔ４のフィールドは、
例えば二進動き検出信号ｍｏを算出するために差の絶対
値｜ｂ３ーｄ３｜が閾値と比較されるような動き検出に
対して用いられる。失われた画素Ｘ２に対する動き検出
信号はｍｅとｍｏとの論理的なＯＲをとることにより決
定され、即ちｍｄ＝（ｍｅ）Ｖ（ｍｏ）である。換言す
れば前の動き検出信号は記憶され次のフレームに対して
用いられる。’３５１特許に記載されているシステムは
順次の方法でデインターレースされたフレームを形成す
ることに注意すべきである。例えば図５に示されている
場合にはＩｓｈｉｋａｗａシステムは初めに奇数フィー
ルドＯ１のデインターレースされたバージョンを作成
し、次に偶数フィールドＥ２のデインターレースされた
バージョンを作成する。

【００１７】他の４フィールドに基づく動き検出の試み
はＭｏｔｏｅ等に対するアメリカ特許第５、０２１、８
７０号に記載され、ここでは問題の失われた画像は同じ
パリティを有する周りのフィールドに属する値の時間的
平均の結果と問題のフィールドの存在する画素値を用い
てなされた縦の空間的補間の結果との線形結合に等しい
値に設定される。動き検出信号は線形結合を形成するこ
れら２つの量に割り当てられた重みを決定する。この方
法は３画素を記憶するよう形成され、表示システムに対
して画素によりデインターレースされたフレーム画素の
値を供給するローリングメモリーシステムを用いる。上
記に参照された’３５１特許によれば画素毎の差は動き
検出信号を発生させるために用いられる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は連続し
た反対のフィールド極性を有する複数のすぐに隣りのイ
ンターレースされた画像フィールドから画素の連続する
ラインからなるデジタル出力画像を形成する方法を提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば１つのデ
インターレースされたフレームは、４つの連続するフィ
ールドの選択された２つと共に以下でデインターレース
器に結合された動き検出マップを形成する４つの連続す
るフィールドを用いて形成される。これらの２つの選択
されたフィールド及び動きマップはデインターレース器
が結果として得られるデインターレースされたフレーム
を完全に特徴付けるのに充分である。

【００２０】本発明の好ましい実施例では上記Ｍｏｔｏ
ｅ等に対する’８７０特許で用いられた時間平均を用い
るよりもむしろ垂直補間と動きに基づくマージとの間で
切り替わるデインターレース器を用いる。動きは論理Ｏ
Ｒ操作をそれぞれ偶数及び奇数フィールド二進動き検出
信号に適用することにより検出される。動きがない場合
には奇数フィールド及びそれにすぐに続く偶数フィール
ドの画素値がマージされる。他方で動きが検出された場
合には問題の画素のそれぞれ上及び下にすぐ隣接する画
素の線形結合により垂直補間が偶数フィールドに対して
なされる。

【００２１】マージ又は空間的補間は失われた画素の位
置での画像内の動きの存在又は不在の係数の１つと共に
失われた画素の値を推定するためになされる。動き検出
は失われた画素の１つ毎になされ、結果は動き検出マッ
プ記憶空間のそれぞれの記憶位置内に二進数として記憶
される。動き検出マップの作成において、画像動きが問
題の失われた画素位置ｘｉに対して検出された場合には
第一の二進値（例えば「１」）は動き検出記憶空間の記
憶位置のそれぞれ１つに書き込まれる。逆に画像動きが
問題の失われた画素位置ｘｉに対して検出されない場合
には第二の二進値（例えば「０」）は動き検出記憶空間
の記憶位置のそれぞれ１つに書き込まれる。

【００２２】本発明のシステムは選択された奇数及び偶
数フィールドの内容をそれぞれ記憶する奇数及び偶数フ
ィールドストアを用いる。動き検出マップストア及びフ
ィールドストアの内容はデインターレース器に結合され
る。デインターレース器はそれぞれの失われた画素を形
成する。本発明の好ましい実施例では垂直の双線形補間
が用いられ、失われた画素のすぐに上及び下に位置する
存在する画素値の平均が用いられる。

【００２３】動き検出は２つの段階でなされる。第一の
段階では２つの偶数フィールドの同じそれぞれの位置の
画素が第一の「偶数」二進動き検出配列を形成するため
に相互に比較される。同様に第二の段階では２つの奇数
フィールドの同じそれぞれの位置の画素が第二の「奇
数」二進動き検出配列を形成するために相互に比較され
る。第一の偶数動き検出配列は第一及び第二の画像フィ
ールドのそれぞれの中の対応する画素位置に隣接する画
素の配列の画素のそれぞれ１つの値の間の差の平均を表
す和信号を閾値Ｔと比較することにより計算される。和
信号が閾値Ｔを越える場合には第一及び第二の画像フィ
ールド間に有効な相対的画像動きがあることが結論さ
れ、第一の二進数値（例えば「１」）が偶数フィールド
記憶空間の記憶位置内に書き込まれる。そうでなければ
第二の二進数値（例えば「０」）が偶数フィールドの失
われた画素の位置で相対的な画像動きがないことを示す
ために記憶位置内に書き込まれる。

【００２４】選択された偶数フィールドの失われた画素
の位置が画像フィールドの境界位置にある場合には動き
検出及び画素補間をなすために用いられる画素の配列の
大きさは減少される。最初及び最後の列、及び最初及び
最後の行に対して３ｘ３の比較窓は例えばそれぞれ２ｘ
２の窓及び２ｘ３の窓に縮小されうる。偶数フィールド
に対する動き検出マップを計算することに加えて動き検
出マップは再び（ＮｘＮ）画素のブロックの閾値をとる
ことに基づいて選択された奇数フィールドに対して計算
される。いったん奇数及び偶数フィールド対に対して２
つの中間的な動き検出配列が得られると、最終的な動き
検出マップが２つの動き検出配列の内容を一点毎に論理
的ＯＲを取ることにより形成される。次に上流の動き検
出システムにより供給される奇数及び偶数フィールドを
処理するためにデインターレース器に進む。

【００２５】４フィールドシーケンスの連続した画像フ
ィールドを処理するときに第一の偶数フィールドのそれ
ぞれの画素データ値は偶数フィールドストアの記憶位置
内に、第一の奇数フィールドのそれぞれの画素データ値
は奇数フィールドストアの記憶位置内に書き込まれる。
４フィールドシーケンスの第三の（偶数）フィールドに
対してそれぞれの画素値はＮーライン補助バッファー内
に書き込まれる。

【００２６】第三のフィールド画素を補助バッファー内
にロードする場合にバッファーはそれの内容及び偶数フ
ィールドに対する画像ストアのそれらから計算されるべ
き二進動き値を許容するために充分な画素値の数を一時
的に含む。バッファーが一杯になったときには二進動き
検出値は失われた画素位置に対して計算され、動き検出
メモリーに記憶される。この処理は連続する画素に対し
て順次になされ、動き検出メモリーの順次の二進値を計
算する。

【００２７】いったん最後の画素値が補助バッファーの
最後のライン内にロードされると、バッファーの更なる
ローディングはすでにロードされたバッファー空間を画
像フィールドの付加的な画素で置き換えるために調整が
なされるまで進むことはできない。本発明によればバッ
ファーの画素値のそれぞれのラインは偶数フィールドメ
モリーの連続したライン内に連続的に転送され、置き換
えられたラインの現在の画素値上に書き込まれる。新た
な画素値がバッファー内に書き込まれる時に二進動き検
出値は計算され動き検出メモリー内に書き込まれる。

【００２８】実際に補助バッファーと偶数フィールドメ
モリーとの間の上記転送及び置き換え動作の連続的な繰
り返しにもかかわらず偶数フィールドメモリーは補助バ
ッファーＢから転送されたフィールドの全ての画素を含
み、動き検出メモリーは偶数フィールドに対する動き配
列二進値を含む。偶数フィールドに対する全ての動き検
出値が計算された後に処理は奇数フィールドに対して同
様な処理を開始し、加えて偶数及び奇数フィールド間の
動き検出値を進行中に論理的に結合するために既に計算
された偶数フィールドデータを用いる。奇数フィールド
ルーチンの完了において偶数フィールドメモリーはデイ
ンターレース器に入力されるべき選択された偶数フィー
ルドの全ての画素を含み、動き検出メモリーは最終的な
動き検出値として偶数及び奇数動き配列二進値の論理和
を含む。結果としてデインターレース器はデインターレ
ースフレームを形成するために必要な全ての情報を有す
る。

【００２９】

【実施例】本発明による新たな改善されたデインターレ
ースメカニズムを詳細に説明する前に、本発明は特に遅
延（シフトレジスタ）部品及び計算論理回路である従来
技術のデジタル信号処理回路により実施され、又はデジ
タル画像処置ワークステーションの制御処理により実行
可能な画像処理アプリケーションソフトウエア内で実施
されえ、それを介して場面の連続的なインターレースさ
れた画像フィールドが処理される上記デジタル画像処理
技術を何が効率的にするかを主眼にしたものであること
を理解すべきである。そのようなインターレースされた
画像フィールドのソースは非限定的な例としてＮＴＳＣ
システムからのテレビジョン信号のインターレースされ
たラインのような従来技術の画像化ハードウエアであり
え、これは本発明の一部とは考えられない。

【００３０】従ってそのようなインターレースされた画
像フィールドソースはハードワイアードデジタル回路部
品又はデジタル画像処理ワークステーションのどちらか
でインターフェイスされる方法は既に理解し易いブロッ
ク図のフォーマットで図示されており、これは本発明の
目的とするこれらの特定の詳細のみを示す。何故ならば
当業者にとって既に明らかな詳細により本発明の開示を
不明瞭にしないためである。斯くしてブロック図の説明
は便利な機能グループ分けでシステムの主要な部品を説
明するよう意図され、それにより本発明はより容易に理
解されうる。

【００３１】図６にフロントエンド部品として４つの連
続した偶数及び奇数画像フィールドＥ１ーＯ１ーＥ２ー
Ｏ２を入力として受けるよう結合され、それの４つの入
力フィールドの２つ（例えばＯ１及びＥ２）を選択的に
出力するよう動作されるメモリー効率化４フィールド動
き検出システム６１と、それから下流のデインターレー
ス器ユニット６２にデインターレースされたフレームが
得られる動き検出マップ（ｍｄ）とからなる本発明によ
る４フィールドに基づくデインターレースシステムを示
す。

【００３２】図７に上記Ｍｏｔｏｅ等に対する’８７０
特許に記載され、ここでは失われた画像は同じパリティ
を有する周りのフィールドに属する値の時間的平均の結
果と問題のフィールドの存在する画素値を用いてなされ
た縦の空間的補間の結果との線形結合に設定されるデイ
ンターレース器が垂直補間とマージとの間で切り換える
本発明の好ましい実施例に関する図を示す。

【００３３】特に動きは２つの二進動き検出信号ｍｅと
ｍｏとに対する論理的なＯＲをとることにより決定され
る。動きのない場合には第一の奇数フィールド（Ｏ１）
の画素値とそれにすく続く（第二の）偶数フィールド
（Ｅ２）がマージされる。そうでなければ（動きが検出
された場合には）問題の画素Ｘのそれぞれすぐ上及び下
のすぐに隣接する画素ｃ３及びｃ４の線形結合により示
されるように垂直補間がフィールドＥ２に対してなされ
る。信号のブロックに基づいて計算された差を用いて動
き検出信号を形成することは図８乃至１１を参照して以
下に説明する。

【００３４】図８に４つの連続したフィールドの選択さ
れた２つと共に得られたデインターレースされたフレー
ムを完全に特徴付けるよう用いられる動き検出マップを
作成するよう処理されたインターレースされたビデオ表
示された画素の４つの連続した画像フィールドＥ１ーＯ
１ーＥ２ーＯ２の非限定的な例を示す。簡単化のために
この例では偶数及び奇数フィールドのそれぞれはＭ１ラ
インｘライン当たりＭ２画素の配列（例えば図示されて
いるようにライン当たり６画素の５ラインの配列）とし
て示され、奇数フィールド（Ｏ１）及び（Ｏ２）は偶数
フィールド（Ｅ１）及び（Ｅ２）から１ラインだけオフ
セットされた配列として示される。

【００３５】４フィールドシーケンスの第一のフィール
ド（偶数フィールドＥ１）に対して利用できるフィール
ド画素は符号ａ１，ａ２，．．．，ａ３０で示され、次
の連続した多偶数フィールドＥ２に対して利用できるフ
ィールド画素は符号ｃ１，ｃ２，．．．，ｃ３０で示さ
れる。偶数フィールドＥ１、Ｅ２にすぐに隣接する４フ
ィールドシーケンスの第二の画像フィールド（奇数フィ
ールドＯ１）に対して、利用できるフィールド画素は符
号ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ３０で示される。偶数フィー
ルドＥ２にすぐに隣接する４フィールドシーケンスの第
四の画像フィールド（奇数フィールドＯ２）に対して、
利用できるフィールド画素は符号ｄ１，ｄ２，．．．，
ｄ３０で示される。

【００３６】この例では偶数フィールドＥ２の失われた
画素は符号ｘ１，ｘ２，．．．，ｘ３０で示される。デ
インターレースの問題は４フィールド：Ｅ１ーＯ１ーＥ
２ーＯ２のそれぞれの用いられうる画素値を用いて偶数
フィールドＥ２の失われた画素は符号ｘ１，ｘ
２，．．．，ｘ３０を推定する事である。本発明によれ
ばマージ又は空間補間は失われた画素の位置で画像内の
動きがある又はないことを表す係数の１つを有するシー
ケンス内の第三のフィールド（偶数フィールドＥ２）の
失われた画素の値を推定するためになされる。動きの検
出は失われた画素値ｘ１，ｘ２，．．．，ｘ３０の各々
１つに対してなされ、結果は図９にＭで示されたＭ１ｘ
Ｍ２動き検出マップ記憶空間のそれぞれの記憶位置ｍ
１，ｍ２，．．．，ｍ３０に二進数として記憶される。
上記のような図９の記憶空間Ｍのｍ１，ｍ２，．．．，
ｍ３０のそれぞれの記憶位置は（注目の失われた画素位
置ｘｉに対して画像の動きが検出された場合は）「１」
を含み、（失われた画素位置に対して画像の動きがない
場合は）「０」を含む。

【００３７】図９をまた参照するにそれぞれのフィール
ドストアＦＳ１，ＦＳ２が示され、この中にはそれぞれ
の画像フィールドの内容がフィールド値ｑ１−ｑ３０，
ｒ１−ｒ３０として書き込まれる。図９にはまたＮライ
ンバッファーＢが示される（ここでＮ＜＜Ｍ１，Ｍ
２）。ここで例として示されている５ライン（Ｍ１）に
ついてライン毎に６画素に対して記憶位置ｓ１−ｓ１８
を有するようにＮは３に設定される。上記のように４フ
ィールド動き検出システム６１により供される動き検出
マップストアＭ及びフィールドストアＦＳ１，ＦＳ２の
内容は図６のデインターレース器６２に結合される。動
き検出システム６１が４つの連続したフィールドを処理
してストアＦＳ１，ＦＳ２及びＭ内に記憶する適切な情
報を作成する方法を説明する前にデインターレース器６
２の動作が説明される。

【００３８】それぞれの失われた画素ｘｉを作成するデ
インターレース器６２の動作は以下の関係により説明さ
れる： ｘｉ＝ｂｉ， （ｍｉ＝０の場合） ｙ， （その他の場合） （１） ここでｙは隣接して存在する画素値の関数であり、一般
的には方向性（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）補間又は双線
形垂直補間のような空間的補間を用いる。上記のように
本発明の実施例によれば垂直双線形補間が用いられ、ｙ
は失われた画素のすぐ上又は下に位置されて存在する画
素値の平均と等しく、例えば図８の偶数フィールド（Ｅ
２）内での位置ｘ９での失われた画素に対して、ｉ＝９
及びｙ＝（１／２）（ｃ９＋ｃ１５）である。

【００３９】動き検出は２段階でなされる。第一の段階
では２つの偶数フィールドＥ１、Ｅ２の同じそれぞれの
位置の画素が第一の「偶数」二進動き検出配列Ｍｅを形
成するために相互に比較され、ここでＭｅは５ラインｘ
ライン毎に６画素のフィールドサイズのこの例では二進
値ｍｅ１−ｍｅ３０からなり、ここで動きが有る場合に
はｍｅｉ＝１であり、動きがない場合にはｍｅｉ＝０で
ある。同様に第二の段階では２つの奇数フィールドＯ
１，Ｏ２の同じそれぞれの位置の画素が第二の「奇数」
二進動き検出配列Ｍｏを形成するために相互に比較さ
れ、ここでＭｅはこの例では二進値ｍｏ１−ｍｏ３０か
らなり、ここで動きが有る場合にはｍｏｉ＝１であり、
動きがない場合にはｍｏｉ＝０である。

【００４０】第一の偶数動き検出配列Ｍｅはフィールド
Ｅ１とＥ２とからのＮｘＮブロック間の差を閾値と比較
することにより計算される。非限定的な例としてＮｘＮ
ブロックは３ｘ３ブロックに対応する。例えば第二の偶
数フィールドＥ２内の３ｘ３配列Ｅ２Ａ内の失われた画
素位置ｘ９に対して偶数フィールドＥ１のすぐ前に対し
て関連する配列Ｅ１Ａがある。

【００４１】第一（Ｅ１）及び第二（Ｅ２）の画像フィ
ールドの各々内の対応する画素位置に対して第一及び第
二の画像フィールドの各内の対応する画素位置に隣接す
る画素の配列Ｅ１Ａ及びＥ２Ａの画素のそれぞれの１つ
の値の間の差の平均を表す和信号が生成される。３ｘ３
配列のこの例ではこの和信号値Ｓｕｍは失われた画素位
置ｘ９に対して以下のように表される： Ｓｕｍ_x9 ＝（１／９）＊（｜ａ２−ｃ２｜＋｜ａ３−ｃ３｜＋｜ａ４−ｃ４｜ ＋｜ａ８−ｃ８｜＋｜ａ９−ｃ９｜＋｜ａ１０−ｃ１０｜＋｜ａ１４−ｃ１４｜ ＋｜ａ１５−ｃ１５｜＋｜ａ１６−ｃ１６｜） （２） この和信号Ｓｕｍ_x9値は閾値Ｔと比較される。和信号が
閾値Ｔを越える場合には第一と第二の画像フィールド間
で有効な相対的な画像の動きがあると結論され、「１」
が図９に配列Ｍにより表された偶数フィールド記憶空間
の記憶位置（ｍｅ＝ｍｅ９）内に書き込まれる。そうで
なければ偶数フィールドＥ２の失われた画素ｘ９の位置
で相対的な画像の動きが無いことを示すために「０」が
記憶位置（ｍｅ＝ｍｅ９）内に書き込まれる。

【００４２】 即ち、 ｍｅ９＝１， （Ｓｕｍ_x9＞Ｔの場合） ０， （その他の場合） （３） 同様に失われた画素位置ｘ２１について考えると、その
関連する和信号値Ｓｕｍ_x21 は以下のように表わされ
る： Ｓｕｍ_x21 ＝（１／９）＊（｜ａ１４−ｃ１４｜＋｜ａ１５−ｃ１５｜＋｜ａ１ ６−ｃ１６｜＋｜ａ２０−ｃ２０｜＋｜ａ２１−ｃ２１｜＋｜ａ２２−ｃ２２｜ ＋｜ａ２６−ｃ２６｜＋｜ａ２７−ｃ２７｜＋｜ａ２８−ｃ２８｜） （４） 再び和信号Ｓｕｍ_x21 値は閾値Ｔと比較される。和信号
が閾値Ｔを越える場合にはこの画素位置での第一と第二
の画像フィールド間で有効な相対的な画像の動きがある
と結論され、「１」が図９に配列Ｍにより表された偶数
フィールド記憶空間の記憶位置（ｍｅ＝ｍｅ２１）内に
書き込まれる。そうでなければ偶数フィールドＥ２の失
われた画素ｘ２１の位置で相対的な画像の動きが無いこ
とを示すために「０」が記憶位置（ｍｅ＝ｍｅ２１）内
に書き込まれる。

【００４３】 即ち、 ｍｅ２１＝１， （Ｓｕｍ_x21 ＞Ｔの場合） ０， （その他の場合） （５） 第二の偶数フィールドＥ２の失われた画素の位置が画像
フィールドの境界位置にある場合には動き検出及び画素
補間をなすために用いられる画素の配列の大きさは減少
される。最初及び最後の列、及び最初及び最後の行に対
して３ｘ３の比較窓は例えばそれぞれ２ｘ２の窓及び２
ｘ３の窓に縮小されうる。

【００４４】より詳細には図８を再び参照するに、図８
の第二の偶数フィールド画像フレームＥ２の境界の左上
隅に隣接する失われた画素位置ｘ１に対して和信号値Ｓ
ｕｍ _x1は偶数フィールドＥ１、Ｅ２の各々の左上隅に位
置される２ｘ２画素配列から得られうる。即ち失われた
画素ｘ１に関連する和信号値は以下のように表しうる： Ｓｕｍ_x1＝（１／４）＊（｜ａ１−ｃ１｜＋｜ａ２−ｃ２｜＋｜ａ７−ｃ７｜＋ ｜ａ８−ｃ８｜） （６） 和信号値Ｓｕｍ_x1が閾値Ｔを越える場合には失われた画
素位置ｘ１での第一と第二の画像フィールド間で有効な
相対的な画像の動きがあると結論され、「１」が図９に
配列Ｍにより表された偶数フィールドＥ２に関連された
記憶空間の記憶位置ｍｅ１内に書き込まれる。そうでな
ければ失われた画素ｘ１の位置で相対的な画像の動きが
無いことを示すために「０」が記憶位置ｍｅ１内に書き
込まれる。

【００４５】同様に失われた画素ｘ２に隣接する失われ
た画素位置ｘ２に対して和信号値Ｓｕｍ_x2は偶数フィー
ルドＥ１、Ｅ２の各々の左上隅に位置される３ｘ２画素
配置から得られうる。即ち失われた画素ｘ２に関連する
和信号値は以下のように表しうる： Ｓｕｍ_x2＝（１／６）＊（｜ａ１−ｃ１｜＋｜ａ２−ｃ２｜＋｜ａ３−ｃ３｜＋ ｜ａ７−ｃ７｜＋｜ａ８−ｃ８｜＋｜ａ９−ｃ９｜） （７） 再び和信号値Ｓｕｍ_x2が閾値Ｔを越える場合には失われ
た画素位置ｘ２での第一と第二の画像フィールド間で有
効な相対的な画像の動きがあると結論され、「１」が図
９に配列Ｍにより表された偶数フィールドＥ２に関連さ
れた記憶空間の記憶位置ｍｅ２内に書き込まれる。そう
でなければ失われた画素ｘ２の位置で相対的な画像の動
きが無いことを示すために「０」が記憶位置ｍｅ２内に
書き込まれる。

【００４６】同様にして偶数画像フィールドＥ２の下部
での失われた画素位置ｘ２６及びｘ３０について考える
と左下隅に隣接する失われた画素位置ｘ２６及びｘ３０
に対して和信号値Ｓｕｍ_x26 は偶数フィールドＥ１、Ｅ
２の各々の左下隅に位置される３ｘ２画素配置から得ら
れうる。即ち失われた画素ｘ２６に関連する和信号値は
以下のように表しうる： Ｓｕｍ_x26 ＝（１／６）＊（｜ａ１９−ｃ１９｜＋｜ａ２０−ｃ２０｜＋｜ａ２ １−ｃ２１｜＋｜ａ２５−ｃ２５｜＋｜ａ２６−ｃ２６｜＋｜ａ２７−ｃ２７｜ ） （８） 和信号値Ｓｕｍ_x26 が閾値Ｔを越える場合には失われた
画素位置ｘ２６での第一と第二の画像フィールド間で有
効な相対的な画像の動きがあると結論され、「１」が図
９に配列Ｍにより表された偶数フィールドＥ２に関連さ
れた記憶空間の記憶位置ｍｅ２６内に書き込まれる。そ
うでなければ失われた画素ｘ２６の位置で相対的な画像
の動きが無いことを示すために「０」が記憶位置ｍｅ２
６内に書き込まれる。

【００４７】図８の第二の偶数フィールド画像フレーム
Ｅ２の右下部境界隅での失われた画素位置ｘ３０に対し
てそれに関する和信号値Ｓｕｍ_x30 は偶数フィールドＥ
１、Ｅ２の各々の右下隅に位置される２ｘ２画素配置か
ら得られうる。即ち和信号値Ｓｕｍ_x30 は以下のように
表しうる： Ｓｕｍ_x30 ＝（１／４）＊（｜ａ２３−ｃ２３｜＋｜ａ２４−ｃ２４｜＋｜ａ２ ９−ｃ２９｜＋｜ａ３０−ｃ３０｜） （９） 和信号値Ｓｕｍ_x30 が閾値Ｔを越える場合には失われた
画素位置ｘ３０での第一と第二の画像フィールド間で有
効な相対的な画像の動きがあると結論され、「１」が図
９に配列Ｍにより表された偶数フィールドＥ２に関連さ
れた記憶空間の記憶位置ｍｅ３０内に書き込まれる。そ
うでなければ失われた画素ｘ３０の位置で相対的な画像
の動きが無いことを示すために「０」が記憶位置ｍｅ３
０内に書き込まれる。

【００４８】偶数フィールドＥ２に対する動き検出マッ
プを計算することに加えて動き検出マップは再びＮｘＮ
画素のブロックの閾値をとることに基づいて選択された
奇数フィールドＯ１に対して計算される。上記のように
偶数フィールドに対してＮｘＮブロックは画素の３ｘ３
ブロックを含みうる。

【００４９】斯くして３ｘ３和の配列のこの例では奇数
フィールドＯ１内の失われた画素位置の上記例に対し
て、即ち失われた画素位置ｘ９，ｘ２１，ｘ１，ｘ２，
ｘ２６に対してそれらの関連した和信号値は以下のよう
に表される： Ｓｕｍ_x9＝（１／９）＊（｜ｄ２−ｂ２｜＋｜ｄ３−ｂ３｜＋｜ｄ４−ｂ４｜＋ ｜ｄ８−ｂ８｜＋｜ｄ９−ｂ９｜＋｜ｄ１０−ｂ１０｜＋｜ｄ１４−ｂ１４｜＋ ｜ｄ１５−ｂ１５｜＋｜ｄ１６−ｂ１６｜） （１０） Ｓｕｍ_x21 ＝（１／９）＊（｜ｄ１４−ｂ１４｜＋｜ｄ１５−ｂ１５｜＋｜ｄ１ ６−ｂ１６｜＋｜ｄ２０−ｂ２０｜＋｜ｄ２１−ｂ２１｜＋｜ｄ２２−ｂ２２｜ ＋｜ｄ２６−ｂ２６｜＋｜ｄ２７−ｂ２７｜＋｜ｄ２８−ｂ２８｜） （１１） Ｓｕｍ_x1＝（１／４）＊（｜ｄ１−ｂ１｜＋｜ｄ２−ｂ２｜＋｜ｄ７−ｂ７｜＋ ｜ｄ８−ｂ８｜） （１２） Ｓｕｍ_x2＝（１／６）＊（｜ｄ１−ｂ１｜＋｜ｄ２−ｂ２｜＋｜ｄ３−ｂ３｜＋ ｜ｄ７−ｂ７｜＋｜ｄ８−ｂ８｜＋｜ｄ９−ｂ９｜） （１３） Ｓｕｍ_x26 ＝（１／６）＊（｜ｄ１９−ｂ１９｜＋｜ｄ２０−ｂ２０｜＋｜ｄ２ １−ｂ２１｜＋｜ｄ２５−ｂ２５｜＋｜ｄ２６−ｂ２６｜＋｜ｄ２７−ｂ２７｜ ） （１４） Ｓｕｍ_x30 ＝（１／４）＊（｜ｄ２３−ｂ２３｜＋｜ｄ２４−ｂ２４｜＋｜ｄ２ ９−ｂ２９｜＋｜ｄ３０−ｂ３０｜） （１５） 上記に偶数フィールドに対して説明したように各和信号
値Ｓｕｍ_xiは閾値Ｔと比較される。和信号が閾値Ｔを越
える場合には第一と第二の画像フィールド間で有効な相
対的な画像の動きがあると結論され、「１」が図９に配
列Ｍにより表された奇数フィールド記憶空間の記憶位置
（ｍｉ＝ｍｏｉ）内に書き込まれる。そうでなければ奇
数フィールドＯ２の失われた画素ｘｉの位置で相対的な
画像の動きが無いことを示すために「０」が記憶位置
（ｍｉ＝ｍｏｉ）内に書き込まれる。

【００５０】 即ち、 ｍｏｉ＝１， （Ｓｕｍ_xi＞Ｔの場合） ０， （その他の場合） （１６） 上記で指摘したようにいったん奇数及び偶数フィールド
対に対する２つの中間的な動き検出配列が得られれば最
終的な動き検出マップＭは２つの（偶数及び奇数の）動
き検出配列の内容を一点毎に論理的なＯＲをとることに
より形成され、即ち最終的な動き検出マップ内のそれぞ
れの点ｍｉはｍｄ＝（ｍｅ）Ｖ（ｍｏ）のように表せ、
ここでＶは論理ＯＲ操作を表す。図６のデインターレー
ス器６２は上記のように動き検出システム６１から供さ
れた奇数フィールドＯ１及び偶数フィールドＥ２を処理
するよう進む。

【００５１】上記方法はそれぞれの偶数及び奇数のフィ
ールド動き検出記憶空間又はＯ１、Ｅ１、Ｏ２、Ｅ２の
各フィールドのそれに対応する容量を有する装置を用い
てなされえ、最終的な動き検出マップを決定するために
画素データを処理する限定された大きさの記憶空間を用
いることにより上記処理をなす為に必要なハードウエア
の量を減少することが可能である。

【００５２】より詳細には必要とされるのは画素のＮラ
インの記憶容量を有する第四の又は補助的な記憶空間で
あり、ここではＮは画像フィールドのライン数より小さ
い。この補助的記憶空間は図９にバッファーＢとして示
される。偶数フィールドＥ２の連続するラインがＮライ
ンバッファーＢ内に記憶され、偶数フィールド動き検出
マップの値を形成するために用いられうる方法は図１０
の（Ａ）乃至（Ｃ）に示され、以下のように進行する。

【００５３】この例の４フィールドシーケンスの連続す
る画像フィールド（Ｅ１−Ｏ１−Ｅ２−Ｏ２）を処理す
る行程上で第一の（偶数）フィールドＥ１のそれぞれの
画素データ値ａｉは偶数フィールドストアＦＳ１の記憶
位置ｑｉ内に書きこまれ、それから第二の（奇数）フィ
ールドＯ１のそれぞれの画素データ値ｂｉは奇数フィー
ルドストアＦＳ１の記憶位置ｒｉ内に書きこまれる。４
フィールドシーケンス内の次の又は第三のフィールド
（偶数フィールドＥ２）に対してそれぞれの画素値ｃｉ
はｃ１，ｃ２，ｃ３，．．．の順でＮラインバッファー
Ｂ内に順次に書き込まれる。第三のフィールド画素は補
助バッファーＢ内にロードされ、バッファーＢはそれの
内容及び第一の画像ストアＦＳ１のそれらから計算され
るべき二進動き値を許容するために充分な数の画素値を
実際に含む。

【００５４】より詳細にはその時点での第二の偶数フィ
ールドＥ２の画素値ｃ８は上記に式（６）を参照して記
載されたように補助バッファーＢ内に書き込まれ、二進
数値ｍｅ１は失われた画素位置ｘ１に対して計算され、
動き検出メモリーＭ内に記憶されうる。次の偶数フィー
ルドＥ２の画素値ｃ９が補助バッファーＢ内に書き込ま
れるときに第二の二進数値ｍｅ２は上記のように式
（７）を参照して失われた画素位置ｘ２に対して計算さ
れ、等々、バッファーＢが偶数画素値ｃ１８とともにロ
ードされたときに動き検出メモリーが値ｍｅ１２まで及
びを含んで計算され、バッファーを満たす。この時にバ
ッファーＢの内容は図１０の（Ａ）に示される。

【００５５】いったん最後の画素値ｃ１８がバッファー
Ｂの最後の（第三）ライン内にロードされるとバッファ
ーＢの更なるローディングは既にロードされたバッファ
ー空間を画像フィールドの付加的な画素で置き換える調
整がなされることなしには進行しえない。この目的のた
めに本発明によればバッファーＢの画素値ｃ１ーｃ６の
第一のラインは偶数フィールドストアＦＳ１の第一のラ
イン内に移動され、それの現在の値ａ１ーａ６上に書き
込まれ、それによりｉ＝（１−６）に対してｑｉ＝ｃｉ
である。

【００５６】偶数フィールドストアＦＳ１の第一のライ
ン内に移動されたバッファーＢの第一のラインの画素値
ｃ１ーｃ６に関してバッファーＢは図１０の（Ｂ）に示
されるように付加的な画素データ、特に第二の偶数フィ
ールドＥ２の次の６画素値ｃ１９ーｃ２４でロードされ
る。これらの新たな画素値がバッファーＢ内に書き込ま
れると、上記方法により二進動き検出値ｍｅ１３ーｍｅ
１８は計算され、動き検出メモリーＭに書き込まれる。

【００５７】最後の画素値ｃ２４がバッファーＢの第一
のラインにロードされるときにバッファーＢは再び満た
される。再び既にロードされたバッファー空間を画像フ
ィールドの付加的な画素で置き換えるためにバッファー
Ｂの画素値ｃ７ーｃ１２の第二のラインは偶数フィール
ドストアＦＳ１の第二のライン内に移動され、それの現
在の値ａ７ーａ１２上に書き込まれ、それによりｉ＝
（７−１２）に対してｑｉ＝ｃｉである。偶数フィール
ドストアＦＳ１の第二のライン内に移動されたバッファ
ーＢの第二のラインの画素値ｃ７ーｃ１２に関してバッ
ファーＢは図１０の（Ｃ）に示されるように付加的な画
素データ、特に第二の偶数フィールドＥ２の次の６画素
値ｃ２５ーｃ３０でロードされる。これらの新たな画素
値がバッファーＢ内に書き込まれると、上記方法により
二進動き検出値ｍｅ１９ーｍｅ２４は計算され、動き検
出メモリーＭに書き込まれる。

【００５８】最後の画素値ｃ３０がバッファーＢの第二
のラインにロードされるときにバッファーＢはまた再び
満たされる。この時にバッファーＢの画素値ｃ１３ーｃ
１８の第三のラインは偶数フィールドストアＦＳ１の第
三のライン内に移動され、それの現在の値ａ１３ーａ１
８上に書き込まれ、それによりｉ＝（１３−１８）に対
してｑｉ＝ｃｉである。加えてバッファーＢの第一及び
第二のラインは偶数フィールドの第五及び第六のライン
を含む故にこれらの値は偶数フィールドストアＦＳ１の
第四及び第五のラインに移動される。残りの動き検出二
進値ｍｅ２５ーｍｅ３０は計算され、動き検出メモリー
Ｍに書き込まれる。この時に偶数フィールドストアＦＳ
１は第二の偶数フィールドＥ２の画素ｃ１ーｃ３０を含
み（上記のようにバッファーＢから移動される）、奇数
フィールドストアＦＳ２は奇数フィールドＯ１の画素ｂ
１ーｂ３０を含み、メモリーＭは動き配列二進値ｍｅ１
ーｍｅ３０を含む。

【００５９】偶数フィールドＥ１、Ｅ２に対する３０の
動き検出値ｍｅ１ーｍｅ３０全ての計算の次に、処理は
奇数フィールドに対する類似の処理を開始し、加えて進
行中に偶数及び奇数フィールド間の動き検出値を論理的
に結合するために既に計算された偶数フィールドデータ
を用いる。より詳細には４フィールドシーケンス内の最
後又は第四のフィールド（奇数フィールドＯ２）に対し
てそれぞれの画素値ｄｉはｄ１，ｄ２，ｄ３，．．．の
順でＮラインバッファーＢ内に順次に書き込まれる。上
記偶数フィールド処理の場合と同様に第四のフィールド
（奇数フィールドＯ２）画素は補助バッファーＢ内にロ
ードされ、バッファーＢは再びそれの内容及び第二の画
像ストアＦＳ２のそれらから計算されるべき二進動き値
を許容するために充分な数の画素値を実際に含む。

【００６０】即ち第二の奇数フィールドＯ２の画素値ｄ
８は補助バッファーＢ内に書き込まれる時に、二進数値
ｍｏ１は計算される。いったんこの値が計算されるとそ
れは動き検出メモリーＭ内に予め記憶されたｍｅ１の値
と論理ＯＲされ、この時点でのメモリーＭ内の動き検出
値ｍ１としてｍｅ１の値の場所に書き込まれる。次の奇
数フィールドＯ２の画素値ｄ９が補助バッファーＢ内に
書き込まれるときに第二の二進数値ｍｏ２は上記のよう
に式（１３）を参照して計算され、このｍｏ２の値は動
き検出メモリーＭ内に予め記憶されたｍｅ２の値と論理
ＯＲされ、この時点でのメモリーＭ内の動き検出値ｍ２
として値の場所に書き込まれ、等々、バッファーＢが偶
数画素値ｄ１８とともにロードされたときに連続した二
進値の動き検出メモリーが値ｍ１２まで及びを含んで計
算され、バッファーを満たす。この時にバッファーＢの
内容は図１１の（Ａ）に示される。

【００６１】上記偶数フィールドＥ２を処理する場合と
同様にいったん奇数フィールドＯ２の第三のラインの最
後の画素値ｄ１８がバッファーＢの最後の（第三）ライ
ン内にロードされるとバッファーＢの更なるローディン
グは既にロードされたバッファー空間を画像フィールド
の奇数画像フィールドＯ２の付加的な画素で置き換える
ことを含む。故に上記のようにバッファーＢの第一のラ
インの画素値ｄ１ーｄ６の第一のラインは図１１の
（Ｂ）に示されるように付加的な画素データ、特に第二
の奇数フィールドＯ２の次の６画素値ｄ１９ーｄ２４で
置き換えられる。これらの新たな画素値がバッファーＢ
内に書き込まれると、上記方法により偶数フィールドの
二進動き検出値ｍｏ１３ーｍｏ１８はメモリーＭ内に現
在記憶されたｍｅ１３ーｍｅ１８の値と論理ＯＲされ
る。得られた論理和は値ｍｏ１３ーｍｏ１８を置き換え
るよう動き検出メモリーＭに書き込まれる。

【００６２】奇数フィールドＯ２の第四の画像ラインの
最後の画素値ｄ２４がバッファーＢの第一のラインにロ
ードされるときにバッファーＢは再び満たされる。バッ
ファーＢは図１１の（Ｃ）に示されるように付加的な画
素データ、特に第二の奇数フィールドＯ２の次の６画素
値ｄ２５ーｄ３０でロードされる。これらの新たな画素
値がバッファーＢ内に書き込まれると、二進動き検出値
ｍｏ１９ーｍｏ２４は計算され、それぞれの動き検出値
ｍｅ１９ーｍｅ２４の値と論理ＯＲされ、論理和は動き
検出値ｍｅ１９ーｍｅ２４を置き換えるよう動き検出メ
モリーＭに書き込まれる。

【００６３】最後の画素値ｃ３０がバッファーＢの第二
のラインにロードされるときにバッファーＢはまた再び
満たされる。バッファーＢの第一及び第二のラインは奇
数フィールドの第五及び第六のラインを含む故に残りの
動き検出二進値ｍｏ２５ーｍｏ３０は計算され、それぞ
れの動き検出値ｍｅ２５ーｍｅ３０の値と論理ＯＲさ
れ、論理和は動き検出メモリーＭの動き検出値ｍｅ２５
ーｍｅ３０の上に書き込まれる。

【００６４】この時に偶数フィールドストアＦＳ１は第
二の偶数フィールドＥ２の画素ｃ１ーｃ３０を含み（バ
ッファーＢから移動される）、奇数フィールドストアＦ
Ｓ２は奇数フィールドＯ１の画素ｂ１ーｂ３０を含み、
動き検出メモリーＭは値ｍｏ１ーｍｏ３０として偶数及
び奇数の動き配列二進値の論理和を含む。結果としてデ
インターレース器６２はデインターレースされたフレー
ムを形成するために必要な全ての情報を有する。

【００６５】カラービデオ信号のフィールドの場合には
上記メモリーの有効な動き検出システムは信号の輝度成
分に適用される。この故に入力データが輝度及び２つの
関連したクロミナンスチャンネル（ＹＣＣ）により表さ
れない場合には変換が輝度成分を決めるためになされる
（例えばＲＧＢからＹＵＶへの変換）。好ましい実施例
での図６のデインターレースシステムでは動きのマップ
によりマージ及び空間インターポレーションが各３つの
カラーチャンネルにそれぞれ適用される。

【００６６】有利なことには現在利用されているデジタ
ル信号処理回路は失われた画素（ｘ＋１、ｙ）が得られ
る前に失われた画素位置（ｘ、ｙ）に対する動きの検出
をなすために充分に速い。典型的なＮＴＳＣビデオデジ
タイザーはビデオ信号を６４０画素にデジタイズする。
５２５ライン／（１／３０）秒からなるＮＴＳＣ信号に
対して１５．７５ライン／ｍｓｅｃが得られる。６４０
画素に対して画素時間は１０．０８マイクロ秒であり、
これは充分に現在の処理器（プロセッサ）のサイクル時
間内である。例えば１４ＭＨｚプロセッサに対するサイ
クルは７２０ナノ秒である。この時間間隔内に動きの検
出に対する成されうるべき計算動作は多くとも９つの引
算と９つの比較（絶対値に対する）と８つの足し算と１
つの掛け算（規格化された和を算出する）である。「多
くとも」により意味されるのは動作の回数は減少したウ
インドウの大きさでの境界の画素に対して減少すること
である。和の値Ｓｕｍもまた２つの隣接位置に対して効
率的に計算されうる；３ｘ３の測定ウインドウが画素の
間でずれる時に９画素全てを再計算する必要はない。

【００６７】上記のことから理解されるように本発明の
ハイブリッドデインターレース方式はデインターレース
画像フレームの失われた画素の位置で相対的な画像の動
きに関する画素毎に基づいてマージと（エッジ適合）空
間インターポレーションとの間での選択に対する効果的
なメカニズムを提供し、それにより画像の定常的な領域
内でマージを用いる減少された複雑さの利点は維持され
うるが、相対的な動きが検出された場合にエッジ適合空
間インターポレーション方法によりエッジにもとづくア
ーティファクトの問題を未然に防ぐ。動きの検出の精度
を向上させるために同じ極性の２つの連続するフィール
ドは動きの検出に用いられる。このような多フィールド
を用いることによる予期されるハードウエアの不利益は
動きの検出に対するフィールドの１つだけを用いること
により回避され、それにより減少された大きさのバッフ
ァーがこの目的に対して用いられうる。

【００６８】本発明による実施例を説明する一方で同じ
ことはそれに対しての制限ではなく当業者に知られてい
る種々の変更及び改良をなしえ、故に記載された詳細に
制限されず、当業者には明らかなその様な改良及び変更
の全てにわたることを意図しているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】２つの時間順次のフィールド：偶数フィールド
と奇数フィールドを複合されたインターレースされたビ
デオフレームを示す図である。

【図２】隣接するフィールド内に存在する同じ位置にあ
る画素を用いることにより時間ｔ２でフレーム内の空間
位置（ｘ、ｙ）に位置された失われた画素に対する動き
の検出を示す図である。

【図３】画素の１ｘ２ブロックを比較することによる動
きの決定の向上された信頼性を示す図である。

【図４】動き検出の信頼性を増加するために第四のフィ
ールドの使用を示す図である。

【図５】Ｉｓｈｉｋａｗａのアメリカ特許第４、７８
５、３５１号に記載されたデインターレース方式の効果
を示す図である。

【図６】本発明による４フィールドに基づくデインター
レースシステムを示す図である。

【図７】本発明の好ましい実施例のデインターレース器
が垂直補間とマージとの間で切り換える方法を示す図で
ある。

【図８】動き検出マップを作成するよう処理されたイン
ターレースされたビデオ表示された画素の４つの連続し
た画像フィールドＥ１ーＯ１ーＥ２ーＯ２の非限定的な
例を示す図である。

【図９】マップ記憶空間を示す図である。

【図１０】（ａ）乃至（ｃ）は偶数フィールドの連続す
るラインがＮラインバッファーに記憶され、動き決定記
憶空間内に記憶された動き検出マップの値を形成するた
めに用いられうる方法を示す図である。

【図１１】（ａ）乃至（ｃ）は奇数フィールドの連続す
るラインがＮラインバッファーに記憶され、動き決定記
憶空間内に記憶された動き検出マップの値を形成するた
めに用いられうる方法を示す図である。

【符号の説明】

６１ メモリー効率化４フィールド動き検出システム ６２ デインターレース器 ＦＳ１ 偶数フィールドストア ＦＳ２ 奇数フィールドストア Ｍ 動き検出メモリー Ｂ 補助バッファー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 順次に逆のフィールド極性を有するすぐ
   に続く第一、第二、第三、第四のインターレースされた
   複数の画像フィールドからの順次のラインの画素からな
   り、該複数のインターレースされた画像フィールドは第
   一のフィールド極性の第一及び第三の画像フィールドと
   該第一及び第三の画像フィールドに介挿され第二のフィ
   ールド極性の第二及び第四の画像フィールドとからなる
   デジタル出力画像を形成する方法であって： （ａ） 該第三の画像フィールドの画像画素の順次のラ
   インのそれぞれ１つに対して、該第三の画像フィールド
   の画像画素の順次のラインのそれぞれ１つに対応して該
   デジタル出力画像のそれぞれのラインの出力画像画素を
   形成し； （ｂ） 該第三の画像フィールド内の画像画素のライン
   がない該デジタル出力画像の各ラインのそれぞれの画素
   位置に対して、該第一、第二、第三、第四の画像フィー
   ルドの上記組合せが該それぞれの画素位置での動きを示
   すか否かに依存して、該第二の画像フィールドの中の同
   じ画素位置に位置するか又は該第三の画像フィールド内
   の１以上の画素の関数として失われた画像画素を形成す
   るかのいずれかとして失われた画像画素を選択的に形成
   する各段階からなるデジタル出力画像形成方法。
2. 【請求項２】 順次に逆のフィールド極性を有するすぐ
   に続く第一、第二、第三、第四のインターレースされた
   複数の画像フィールドからの順次のラインの画素からな
   り、該複数のインターレースされた画像フィールドは第
   一のフィールド極性の第一及び第三の画像フィールドと
   該第一及び第三の画像フィールドに介挿され第二のフィ
   ールド極性の第二及び第四の画像フィールドとからな
   る、デジタル出力画像を形成する装置であって：該第一
   乃至第四の画像フィールドを受容するよう結合され、そ
   れの４つの入力フィールドのうちの２つを選択的に出力
   するよう動作する画像動き検出ユニットと、その動き検
   出の内容が該第一、第二、第三、第四の画像フィールド
   の画像内容に依存して該デジタル出力画像の画素に動き
   が存在するか否かを表す動き検出マップと；該動き検出
   マップの内容に基づいて該第二及び第三画像フィールド
   の内容によって該デジタル出力画像の失われた画像画素
   を選択的に形成するよう動作するデインターレース器と
   からなる出力画像形成装置。