JPH0937214A - 順次走査変換方法及び順次走査変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 斜めエッジや斜め線に対しても有効な走査線
補間を行うことができる順次走査変換方法および順次走
査変換装置を提供することを目的とする。 【構成】 インターレース走査の映像信号を順次走査の
映像信号に変換する場合には、原画素選択回路１０１
が、画素値の差分絶対値を求める原画素の組の候補を、
補間画素を中心とした点対称関係の原画素の組のうちか
ら選択し、これらの画素値の差分絶対値を求め、原画素
のエッジ情報に基づいて、これらの差分絶対値を補正
し、補正された差分絶対値が最小となる原画素の組を検
出し、この原画素の組に基づいて、フィルタ回路１０８
が補間画素を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インターレース走査の
映像信号を順次走査の映像信号に変換する順次走査変換
方法および順次走査変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２：１インターレース走査（飛び
越し走査）の映像信号を１：１順次走査の映像信号に変
換する順次走査変換技術における順次走査変換装置とし
ては、ＩＤＴＶ（ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｄｅｆｉｎｉｔｉ
ｏｎ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）受信回路に採用されてい
る動き適応型走査線補間回路がある。動き適応型走査線
補間回路の詳細については、参考文献、テレビジョン学
会編、テレビジョン画像情報工学ハンドブック、Ｐ．８
９９〜Ｐ．９００（１９９０）に説明されている。その
内、ライン走査線補間回路として、隣接走査線をそのま
ま用いる２度書きライン走査線補間回路と、隣接走査線
の平均を用いる平均ライン走査線補間回路とが提案され
ている。また、特開平６−１５３１６９号公報には、斜
めエッジの解像度劣化を防ぐ目的で相関性の高い斜め方
向に画素値を平均するライン走査線補間回路が開示され
ている。

【０００３】以下、図面を参照しながら、従来の順次走
査変換装置の動作について説明する。

【０００４】図６はディスプレイ上に表示した画像を見
た図である。ａ〜ｔはインターレース走査の映像信号を
表示した原ライン上の原画素であり、ｐ０〜ｐ９は順次
走査の映像信号を得るために作成する補間ライン上の補
間画素である。ここで、原画素の画素値（ディスプレイ
上の輝度値に相当）を、ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝ｅ＝１００、
ｆ＝ｇ＝ｈ＝ｉ＝ｊ＝０、ｋ＝ｌ＝ｍ＝１００、ｎ＝ｏ
＝ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝ｔ＝０とする。図６に示す画像はｆ
−ｎの傾きを持つ斜めエッジ（以下、ｆ−ｎエッジと略
称する）であり、ｆ−ｎエッジより左上方向が白色、右
下方向が黒色である。このような場合に、上記に示す３
方式の回路で補間した場合の画素値を考える。

【０００５】まず、２度書きライン走査線補間回路の場
合は、隣接走査線をそのまま用いるため、補間画素の画
素値は、ｐ０＝ｐ１＝ｐ２＝ｐ３＝ｐ４＝１００、ｐ５
＝ｐ６＝ｐ７＝ｐ８＝ｐ９＝０となり補間ラインが作成
される。次に、平均ライン走査線補間回路の場合は、隣
接走査線の平均を用いるため、補間画素の画素値は、ｐ
０＝ｐ１＝ｐ２＝１００、ｐ３＝ｐ４＝５０、ｐ５＝ｐ
６＝ｐ７＝ｐ８＝ｐ９＝０となる。また、相関性の高い
斜め方向に画素値を平均するライン走査線補間回路の場
合は、相関性の評価を補間画素を中心とした垂直方向お
よび斜め方向の原画素間の差分値によって行い、この差
分値が最も小さくなる方向を相関性の高い方向とし、そ
の方向の原画素の平均値を補間画素の画素値とする。そ
のとき評価する方向は、垂直方向を中心として、左右に
５方向を考える。したがって、ｐ０＝ｐ１＝１００とな
り、ｐ２はｃ−ｍ方向または、ｄ−ｌ方向のいずれかを
選択しｐ２＝１００、ｐ３はｅ−ｍ方向を選択しｐ３＝
１００、ｐ４はｆ−ｎ方向を選択しｐ４＝０、ｐ５＝ｐ
６＝０となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の３方式によるライン走査線補間回路を用い
た順次走査変換装置では、画像のエッジ部分において、
以下のような画質劣化が発生するという問題点を有して
いた。

【０００７】２度書きライン走査線補間回路の場合、図
６に示すようなｆ−ｎエッジで、ｐ３＝ｐ４＝１００、
すなわち白色となるためにギザギザが生じる。その結
果、インターレース表示の時に発生していたラインフリ
ッカは全く軽減されない。

【０００８】平均ライン走査線補間回路の場合、ｐ３＝
ｐ４＝５０、すなわち灰色となる。その結果、ラインフ
リッカは若干軽減されるものの、斜め方向の解像度が劣
化しｆ−ｎエッジにボケが生じる。

【０００９】これらに対して、相関性の高い斜め方向に
画素値を平均するライン走査線補間回路の場合、ｐ３＝
１００、ｐ４＝０となりｆ−ｎエッジが完全に補間され
る。ところが、図７に示す画像のような斜め線Ａの場
合、ｐ０、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ５、ｐ６、ｐ７、ｐ
８、ｐ９の補間画素の画素値は１００となるが、ｐ４は
ｂ−ｒ方向、ｃ−ｑ方向、ｄ−ｐ方向、ｄ−ｐ方向、ｆ
−ｎ方向、ｈ−ｌ方向ともに原画素の差分値、すなわち
相関性の評価結果が等しくなり方向が特定できない。た
とえ、このような場合、中間的な方向を選択するような
アルゴリズムにしていたとしても、ｄ−ｐ方向を選択す
ることでｐ３の画素値は１００となる。ｐ５も同様に、
ｃ−ｓ方向、ｄ−ｒ方向、ｅ−ｑ方向、ｇ−ｏ方向、ｉ
−ｍ方向の相関性の評価結果が等しくなり、ｐ４＝１０
０となる。その結果、斜め線Ａは切断されてしまい、全
く補間されない。

【００１０】図７の斜め線Ａの場合、平均ライン走査線
補間回路の方が、ｐ４＝ｐ５＝５０となりボケは生じる
ものの切断は起こらない。以上のように、相関性の高い
斜め方向に画素値を平均するライン走査線補間回路は、
比較的面積の大きな図形の斜めエッジ部分には非常に有
効に補間が行われるが、細い斜め線に対しては有効に補
間できない場合が発生する。

【００１１】本発明は、上記の問題点を解決し、面によ
って生じた斜めエッジや斜め線に対しても有効な走査線
補間を行うことができる順次走査変換方法および順次走
査変換装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の順次走査変換装置は、インターレース走査
の映像信号を順次走査の映像信号に変換するに際し、前
記インターレース走査の１フィールドの映像信号を格子
状にサンプリングした原画素に基づいて、前記変換のた
めの補間画素を作成する順次走査変換装置において、作
成する前記補間画素を中心とした点対称関係の原画素の
組を選択する原画素選択手段と、前記原画素選択手段に
より選択された原画素の組の画素値の相関値を算出する
相関値算出手段と、前記原画素の組の各原画素における
エッジ情報を検出するエッジ情報検出手段と、前記エッ
ジ情報検出手段で検出されたエッジ情報を用いて、前記
相関値算出手段で算出された相関値を補正する相関値補
正手段と、前記相関値補正手段から得られる補正された
相関値のうち、最も相関性が高い原画素の組の傾き方向
を検出する傾き検出手段と、前記変換のための補間画素
を作成するフィルタ手段とを備え、前記傾き検出手段で
検出された前記傾き方向の所定数の原画素に基づいて、
前記フィルタ手段により、前記変換のための補間画素を
作成するよう構成する。

【００１３】

【作用】本発明の構成によると、インターレース走査の
映像信号を順次走査の映像信号に変換する場合には、画
素値の相関値を求める原画素の組の候補を、補間画素を
中心とした点対称関係の原画素の組のうちから選択し、
各原画素の組において、画素値の相関値を算出し、各原
画素の組のそれぞれの原画素のエッジ情報に基づいて、
相関値を補正し、その補正された相関値が最も高い相関
性を示す原画素の組に基づいて補間画素を作成する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例の順次走査変換方法及
び順次走査変換装置について、図面を参照しながら説明
する。

【００１５】はじめに、本実施例の順次走査変換方法に
ついて説明する。図４にディスプレイ上に表示した補間
画素を中心とした２次元画像を示し、図４に基づいて、
補間画素を中心とした垂直方向および斜め方向の定義を
説明する。図４に示すような２次元画像に対しては、エ
ッジ情報は、水平方向及び垂直方向の２次元的な広がり
を持つ。しかしながら、２次元のエッジ情報について
は、水平方向のエッジ情報、垂直方向のエッジ情報それ
ぞれ１次元のエッジ情報に分解できるため、説明簡略化
のために、１次元のエッジ情報について説明する。図５
に１次元のエッジ情報の種類を示し、図５に基づいて、
エッジ情報の定義を説明する。また、図６に示すディス
プレイ上に表示された２次元画像に基づいて、本実施例
の順次走査変換方法の補間画素作成手順を説明する。

【００１６】図４において、順次走査変換信号を得るた
めの補間画素をｐ、インターレース走査の映像信号を格
子状にサンプルした原画素をａ〜ｎとする。補間画素ｐ
に対して、垂直方向に存在する原画素ｄ、ｋの方向を傾
き０、右に１画素分傾斜した方向に存在する原画素ｅ、
ｊの方向を傾き＋１と定義する。同様に、原画素ｆ、ｉ
の方向を傾き＋２、原画素ｇ、ｈの方向を傾き＋３、原
画素ｃ、ｌの方向を傾き−１、原画素ｂ、ｍの方向を傾
き−２、原画素ａ、ｎの方向を傾き−３と定義する。

【００１７】図５において、ａ、ｂは、インターレース
走査の映像信号を、水平方向に対しては、ドットクロッ
クｆｓ（ＭＨｚ）で、垂直方向に対しては、ラインクロ
ックｆｈ（ｋＨｚ）で、格子状にサンプルした原画素に
おける画素値（ディスプレイ上の輝度値に相当する）で
ある。原画素ａは、水平方向に対しては、原画素ｂに対
して、１ドットクロック前の画素、垂直方向に対して
は、１ライン前の画素にあたる。原画素ｂにおけるエッ
ジ情報Ｅｄｇｅ（ｂ）を、原画素ｂの画素値に対する原
画素ａの画素値の差分値として定義する。また、原画素
ｂの画素値が、原画素ａの画素値より大きい場合、すな
わち、エッジ情報Ｅｄｇｅ（ｂ）が正の場合をエッジ
１、原画素ｂの画素値が、原画素ａの画素値より小さい
場合、すなわち、エッジ情報Ｅｄｇｅ（ｂ）が負の場合
をエッジ２、原画素ｂの画素値と原画素ａの画素値とに
差がない場合、すなわち、エッジ情報Ｅｄｇｅ（ｂ）が
０の場合をエッジ３と定義する。エッジ１及びエッジ２
においては、エッジ情報Ｅｄｇｅ（ｂ）の絶対値が大き
いほど、エッジの傾きが大きくなり、小さいほど、エッ
ジの傾きが小さくなる。すなわち、エッジの傾きが大き
いということは、その画像は急峻なエッジを有し、エッ
ジの傾きが小さいということは、緩やかなエッジを有す
ることを意味する。

【００１８】図６において、ａ〜ｔはインターレース走
査の映像信号を格子状にサンプルした原画素、ｐ０〜ｐ
９は順次走査の映像信号を得るために作成する補間ライ
ン上の補間画素である。ここで、原画素の画素値（ディ
スプレイ上の輝度値に相当する）を、ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝
ｅ＝１００、ｆ＝ｇ＝ｈ＝ｉ＝ｊ＝０、ｋ＝ｌ＝ｍ＝１
００、ｎ＝ｏ＝ｐ＝ｑ＝ｒ＝ｓ＝ｔ＝０とする。図６に
示す画像は、ｆ−ｎの傾きを持つ斜めエッジ（以下、ｆ
−ｎエッジと略称する）であり、ｆ−ｎエッジより左上
方向が白色、右下方向が黒色である。

【００１９】このような画像に対して、順次、補間画素
ｐ０〜ｐ９を作成していくが、作成手順は次のようなス
テップで行う。

【００２０】ステップ１においては、傾き−３〜＋３ま
での合計７方向を傾き候補とする。ステップ２において
は、ステップ１で特定した７つの傾き候補の方向に存在
し、補間画素を中心とした点対称関係にある原画素の組
の差分絶対値をそれぞれ求める。ステップ３において
は、差分絶対値を求めた原画素について、エッジ情報を
求める。エッジ情報は、水平方向に対しては、１クロッ
ク前の原画素との差分値を、垂直方向に対しては、１ラ
イン前の原画素との差分値をそれぞれ求める。ステップ
４においては、ステップ２で求めた差分絶対値に対し
て、ステップ３で求めたエッジ情報に基づいて、補正を
行う。差分絶対値を求めたのと同様に、ステップ１で特
定した７つの傾き候補の方向に存在し、補間画素を中心
とした点対称関係にある原画素の組の水平方向、垂直方
向のエッジ情報の差分絶対値をそれぞれ求める。斜めエ
ッジが存在する方向における原画素においては、原画素
の画素値が類似しているばかりではなく、エッジ情報に
ついても類似している。また、エッジ情報の類似性にお
いては、エッジの有無について考えた場合、エッジ有の
場合の方が類似性、すなわち相関性が高いはずである。
また、エッジの方向性までもが類似していれば、一層相
関性が高くなるはずである。このような理由から、エッ
ジ有で、方向性までもが類似している場合、エッジ情報
差分絶対値を求める原画素のエッジ情報が、図５のエッ
ジ１同士やエッジ２同士のような場合、エッジ情報の差
分絶対値に対してある値αを減算するような補正を施
し、エッジ無の場合、すなわち図５のエッジ３のような
場合、エッジ情報の差分絶対値に対する補正は施さな
い。以上のように求められたエッジ情報の差分絶対値を
ステップ２で求めた差分絶対値に加算する。ステップ５
においては、ステップ４で補正された差分絶対値が最小
となる原画素の組を、最も相関性の高い原画素の組とし
て評価する。最小となる組が１つに特定できない場合
は、傾き０である原画素の組を採用する。ステップ６に
おいては、ステップ５で求めた最も相関性の高い原画素
の組の画素値を平均して、補間画素の画素値とする。

【００２１】以上のようなステップ１〜ステップ６の手
順に従って、補間画素ｐ０〜ｐ９の画素値を求める。

【００２２】まず、補間画素ｐ３の作成手順について、
図６を参照しながら、詳しく説明する。まず、傾き−３
〜＋３までの合計７方向を傾き候補とする。以上７つの
傾き候補の原画素の組は、傾き−３のａ、ｑと、傾き−
２のｂ、ｐと、傾き−１のｃ、ｏと、傾き０のｄ、ｎ
と、傾き＋１のｅ、ｍと、傾き＋２のｆ、ｌと、傾き＋
３のｇ、ｋとになる。７つの傾き候補の原画素の組それ
ぞれで差分絶対値を求めると、傾き−３〜０及び傾き＋
２〜＋３では１００、傾き＋１のみ０となる。原画素ａ
〜ｇ、ｋ〜ｑにおけるエッジ情報であるが、原画素ａ〜
ｅ、ｋ〜ｍ、ｐ〜ｑについては、水平方向、垂直方向と
もに、差分値は０で、原画素ｆ及びｎについては、水平
方向、垂直方向ともに、差分値は−１００、原画素ｇ及
びｏについては、水平方向は０、垂直方向は−１００と
なる。７つの傾き候補の原画素の組におけるエッジ情報
の差分絶対値は、傾き−３〜−２、＋１については水平
方向、垂直方向ともに０、傾き−１〜０及び＋３につい
ては水平方向は０であるが、垂直方向は１００、傾き＋
２については水平方向、垂直方向ともに１００となる。
これらのエッジ情報差分絶対値それぞれを、７つの傾き
候補の原画素の組それぞれの差分絶対値に加算すると、
傾き−３〜−２は変わらずに１００、傾き−１〜０、＋
３は垂直方向のエッジ情報差分値が加算されて２００、
傾き＋１は変わらずに０、傾き＋２は水平方向、垂直方
向のエッジ情報差分値が加算されて３００、傾き０及び
＋２は２００、傾き＋１は０となる。以上から、このよ
うにエッジ情報により補正された差分絶対値のうち最小
となるのは、傾き＋１の原画素ｅと原画素ｍの組とな
る。したがって、補間画素ｐ３の画素値は、原画素ｅと
原画素ｍの画素値の平均値である１００となる。

【００２３】以下、同様の手順で補間画素ｐ４、ｐ５も
作成される。補間画素ｐ４については、７つの傾き候補
の原画素の組は、傾き−３のｂ、ｒと、傾き−２のｃ、
ｑと、傾き−１のｄ、ｐと、傾き０のｅ、ｏと、傾き＋
１のｆ、ｎと、傾き＋２のｇ、ｍと、傾き＋３のｈ、ｌ
とになる。７つの傾き候補の原画素の組それぞれで差分
絶対値を求めると、傾き−３〜０及び傾き＋２〜＋３で
は１００、傾き＋１のみ０となる。エッジ情報差分絶対
値で補正を行う。しかしながら、補間画素ｐ４の作成に
おいては、傾き＋１に対しては、原画素ｆ及び原画素ｎ
のエッジ情報が、水平方向、垂直方向ともに図４のエッ
ジ２であるため、水平方向、垂直方向のエッジ情報それ
ぞれに対してエッジ情報の差分絶対値からある値αを減
算する。ここでは、説明簡便化のために、α＝５とする
が、αは正の数であれば、どのような数でもよい。この
ようなことから、傾き＋１に対するエッジ情報差分絶対
値は、水平方向のエッジ情報、垂直方向のエッジ情報そ
れぞれに対して５が減算されるから、−１０となる。ま
た、傾き−３〜−１、＋３は１００、傾き０及び＋２は
２００となる。以上から、傾き＋１の原画素ｆと原画素
ｎの組が採用され、補間画素ｐ４の画素値は、原画素ｆ
と原画素ｎの画素値の平均値である０となる。補間画素
ｐ５については、エッジ情報により補正された原画素間
差分絶対値は、傾き−３〜−１、＋３では１００、傾き
０、＋２では２００、傾き＋１では−５となり、傾き＋
１の原画素ｇと原画素ｏの組が採用され、補間画素ｐ５
の画素値は、原画素ｇと原画素ｏの画素値の平均値であ
る０となる。他の補間画素ｐ０〜ｐ２、ｐ６〜ｐ９につ
いても同様の手順で作成され、補間画素ｐ０〜ｐ２の画
素値は１００、補間画素ｐ６〜ｐ９の画素値は０とな
る。

【００２４】以上のようにしてｆ−ｎエッジが完全に補
間される。図７に示す画像のように、斜め線Ａの場合の
補間画素ｐ０〜ｐ９を求める。

【００２５】まず、補間画素ｐ３〜ｐ６に対する補間画
素作成手順について述べる。補間画素ｐ３については、
原画素間差分絶対値は、傾き−３〜−２、＋１は０、傾
き−１〜０、＋２〜＋３は１００となる。これに対して
エッジ情報による補正を施すと、傾き−３に対しては原
画素ａはエッジ無であるが、原画素ｑは垂直方向に図４
のエッジ１が存在するため１００が加算されて１００、
傾き−２に対しては原画素ｂはエッジ無であるが、原画
素ｐは垂直方向、水平方向ともにエッジ１が存在するた
め２００が加算されて２００、傾き−１に対しては原画
素ｃはエッジ無であるが、原画素ｏは垂直方向にエッジ
２が存在するため１００が加算されて２００、傾き０に
対しては原画素ｄはエッジ無であるが、原画素ｎは垂直
方向、水平方向ともにエッジ２が存在するため２００が
加算されて３００、傾き＋１に対しては原画素ｅ、原画
素ｍともにエッジ無であるため、変わらず０、傾き＋２
に対しては原画素ｆは垂直方向、水平方向ともにエッジ
２が存在し、原画素ｌはエッジ無であるため２００が加
算されて３００、傾き＋３に対しては原画素ｇは垂直方
向にのみエッジ２が存在し、原画素ｋはエッジ無である
ため１００が加算されて２００となる。以上から、傾き
＋１である原画素ｅと原画素ｍの組が採用され、補間画
素ｐ３の画素値は、原画素ｅと原画素ｍの画素値の平均
値である１００となる。

【００２６】補間画素ｐ４については、原画素間差分絶
対値は、傾き−３〜−１、＋１、＋３は０、傾き０、＋
２は１００となる。これに対してエッジ情報による補正
を施すと、傾き−３に対しては変わらずに０、傾き−２
に対しては原画素ｃはエッジ無であるが、原画素ｑは垂
直方向にエッジ１が存在するため１００が加算されて１
００、傾き−１に対しては原画素ｄはエッジ無である
が、原画素ｐは垂直方向、水平方向ともにエッジ１が存
在するため２００が加算されて２００、傾き０に対して
は、原画素ｅはエッジ無であるが、原画素ｏは垂直方向
にエッジ２が存在するため１００が加算されて２００、
傾き＋１に対しては、原画素ｆは垂直方向、水平方向と
もにエッジ２が存在し、原画素ｎも同様に垂直方向、水
平方向ともにエッジ２が存在するため１０が減算されて
−１０、傾き＋２に対しては原画素ｇは垂直方向にのみ
エッジ２が存在し、原画素ｍはエッジ無であるため１０
０が加算されて２００となり、傾き＋３に対しては原画
素ｈは垂直方向、水平方向ともにエッジ１が存在し、原
画素ｌはエッジ無であるため２００が加算されて２００
となる。以上から、傾き＋１である原画素ｆと原画素ｎ
の組が採用され、補間画素ｐ４の画素値は、原画素ｆと
原画素ｎの画素値の平均値である０となる。

【００２７】補間画素ｐ５については、エッジ情報によ
る補正後の原画素間差分絶対値は、傾き−３、−２が
０、傾き−１が１００、傾き０が５００、傾き＋１が−
５、傾き＋２が５００、傾き＋３が１００となり、傾き
＋１である原画素ｇと原画素ｏの組が採用され、補間画
素ｐ５の画素値は、原画素ｇと原画素ｏの画素値の平均
値である０となる。

【００２８】補間画素ｐ６については、エッジ情報によ
る補正後の原画素間差分絶対値は、傾き−３、−２が
０、傾き−１が３００、傾き０が３００、傾き＋１が−
１０、傾き＋２が３００、傾き＋３が３００となり、傾
き＋１である原画素ｈと原画素ｐの組が採用され、補間
画素ｐ６の画素値は、原画素ｈと原画素ｐの画素値の平
均値である１００となる。

【００２９】他の補間画素ｐ０〜ｐ２、ｐ７〜ｐ９につ
いても同様の手順で作成され、補間画素ｐ０〜ｐ２、ｐ
７〜ｐ９の画素値は１００となる。

【００３０】以上のようにして斜め線Ａが完全に補間さ
れる。さらに、図８に示す画像のように、斜め線Ａより
傾斜のきつい斜め線Ｂの場合の補間画素ｐ０〜ｐ９を求
める。

【００３１】まず、補間画素ｐ３〜ｐ６に対する補間画
素作成手順について述べる。補間画素ｐ３については、
原画素間差分絶対値は、傾き−３〜−１、＋２は０、傾
き０〜＋１、＋３は１００となる。これに対してエッジ
情報による補正を施すと、傾き−３に対しては原画素ａ
はエッジ無であるが、原画素ｑは垂直方向に図４のエッ
ジ１が存在するため１００が加算されて１００、傾き−
２に対しては原画素ｂ、原画素ｐともにエッジ無である
ため変わらず０、傾き−１に対しては原画素ｃはエッジ
無であるが、原画素ｏは水平方向にエッジ１が存在する
ため１００が加算されて１００、傾き０に対しては原画
素ｄはエッジ無であるが、原画素ｎは垂直方向にエッジ
２が存在するため１００が加算されて２００、傾き＋１
に対しては原画素ｅはエッジ無であるが、原画素ｍは垂
直方向、水平方向ともにエッジ２が存在するため２００
が加算されて３００、傾き＋２に対しては原画素ｆ、原
画素ｌともにエッジ無であるため変わらず０、傾き＋３
に対しては原画素ｇは垂直方向、水平方向ともにエッジ
２が存在し、原画素ｋはエッジ無であるため２００が加
算されて３００となる。この場合、傾き−２と傾き＋２
の差分絶対値がともに０となり、特定することできない
ため、傾き−２である原画素ｂと原画素ｐの組、傾き＋
２である原画素ｆと原画素ｌの組のどちらも採用する。
補間画素ｐ３の画素値は、原画素ｂ、原画素ｐ、原画素
ｆ、原画素ｌの合計４画素の画素値の平均値である１０
０となる。

【００３２】補間画素ｐ４については、原画素間差分絶
対値は、傾き−３〜０、＋２は０、傾き＋１、＋３は１
００となる。これに対してエッジ情報による補正を施す
と、傾き−３に対しては原画素ｂはエッジ無であるが、
原画素ｒは垂直方向にエッジ１が存在するため１００が
加算されて１００、傾き−２に対しては原画素ｃはエッ
ジ無であるが、原画素ｑは垂直方向にエッジ１が存在す
るため１００が加算されて１００、傾き−１に対しては
原画素ｄ、原画素ｐともにエッジ無であるため変わらず
に０、傾き０に対しては、原画素ｅはエッジ無である
が、原画素ｏは水平方向にエッジ１が存在するため１０
０が加算されて１００、傾き＋１に対しては、原画素ｆ
はエッジ無であるが、原画素ｎは垂直方向にエッジ２が
存在するため１００が加算されて２００、傾き＋２に対
しては原画素ｇは垂直方向、水平方向ともにエッジ２が
存在し、原画素ｍは同様に垂直方向、水平方向ともにエ
ッジ２が存在するため１０が減算されて−１０、傾き＋
３に対しては原画素ｈは垂直方向にエッジ２が存在し、
原画素ｌはエッジ無であるため１００が加算されて２０
０となる。以上から、傾き＋２である原画素ｇと原画素
ｍの組が採用され、補間画素ｐ４の画素値は、原画素ｇ
と原画素ｍの画素値の平均値である０となる。

【００３３】補間画素ｐ５については、エッジ情報によ
る補正後の原画素間差分絶対値は、傾き−３が０、傾き
−２が１００、傾き−１が１００、傾き０が０、傾き＋
１が４００、傾き＋２が−５、傾き＋３が４００とな
り、傾き＋２である原画素ｈと原画素ｎの組が採用さ
れ、補間画素ｐ５の画素値は、原画素ｈと原画素ｎの画
素値の平均値である０となる。

【００３４】補間画素ｐ６については、エッジ情報によ
る補正後の原画素間差分絶対値は、傾き−３が０、傾き
−２が０、傾き−１が１００、傾き０が３００、傾き＋
１が２００、傾き＋２が−５、傾き＋３が２００とな
り、傾き＋２である原画素ｉと原画素ｏの組が採用さ
れ、補間画素ｐ６の画素値は、原画素ｉと原画素ｏの画
素値の平均値である１００となる。

【００３５】他の補間画素ｐ０〜ｐ２、ｐ７〜ｐ９につ
いても同様の手順で作成され、補間画素ｐ０〜ｐ２、ｐ
７〜ｐ９の画素値は１００となる。

【００３６】以上のようにして斜め線Ｂが完全に補間さ
れる。以上の方法により、面によって生じた斜めエッジ
や斜め線に対しても有効な走査線補間を行うことができ
る。

【００３７】なお、上記の実施例では、補間画素の画素
値を求める際に、最も相関性が高いと判断された補間方
向に存在する補間画素に最も近い原画素の画素値を平均
したが、補間方向に存在する原画素の画素数を増やすこ
とで、さらに、高精度に補間画素の画素値を求めること
ができる。すなわち、補間方向に存在する上方２ライン
上の２つの原画素と下方２ライン上の２つの原画素の合
計４つの原画素の画素値に、それぞれ所定の係数を掛け
合わせ加算することで補間画素の画素値を求めればよ
い。

【００３８】さらに、相関性の評価を原画素の画素値の
差分値より行ったが、原画素の画素数を増やすことも、
同様に実施できる。

【００３９】次に、本実施例の順次走査変換装置につい
て説明する。この順次走査変換装置の説明を行う前に、
まず、後で用いる傾き方向について、図３にしたがって
定義する。

【００４０】図３は、順次走査の映像信号を得るための
補間信号を中心にして、フィールド内のインターレース
走査の映像信号を２次元で見た図である。図３におい
て、補間信号をｐ、インターレース走査の映像信号を原
信号ａ〜ｎとする。補間信号ｐに対して垂直方向に存在
する原信号ｄ、ｋの方向を傾き０、右に１画素分傾斜し
た方向に存在する原信号ｅ、ｊの方向を傾き＋１、原信
号ｆ、ｉの方向を傾き＋２、原信号ｇ、ｈの方向を傾き
＋３、原信号ｃ、ｌの方向を傾き−１、原信号ｂ、ｍの
方向を傾き−２、原信号ａ、ｎの方向を傾き−３と定義
する。

【００４１】図１に、順次走査変換方法を実現するため
の本実施例の順次走査変換装置の要部の構成図を示し、
図２に、第１の実施例としてのフィールド内補間回路１
１４の動作の詳細を説明するためのブロック図を、図３
に、第２の実施例としてのフィールド内補間回路１１４
の動作の詳細を説明するためのブロック図を示す。

【００４２】図１において、入力信号は、２：１インタ
ーレース走査の映像信号をサンプリング周波数ｆｓ（Ｍ
Ｈｚ）でサンプリングしたディジタル映像信号（原信
号）であり、出力信号は、サンプリング周波数が２×ｆ
ｓ（ＭＨｚ）の１：１順次走査の映像信号である。

【００４３】入力信号が１Ｈメモリ（１Ｈはインターレ
ース走査の映像信号の１ラインに相当）１１０、１１
１、１１２で遅延され、（ｙ−１）ライン、ｙライン、
（ｙ＋１）ライン、（ｙ＋２）ラインの４ライン上の原
信号が同時に得られる。それぞれのライン上の原信号は
ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１０７に記憶さ
れる。同時に、原信号選択回路１０１では、ｙラインと
（ｙ＋１）ラインの原信号から傾き候補となる原信号が
選択される。選択された傾き候補の原信号間での相関値
を、相関値算出回路１０２で算出する。それと同時に、
エッジ情報検出回路１０３では、ｙライン及び（ｙ＋
１）ラインの原信号それぞれの水平方向及び垂直方向の
エッジ情報を検出する。検出されたエッジ情報に基づい
て、相関値算出回路１０２で算出された相関値に対して
補正を相関値補正回路１０４で施す。補正が施された相
関値は傾き検出回路１０５に入力され、最も相関性の高
い傾き方向が検出され、補間方向として出力される。検
出された補間方向は、アドレス算出回路１０６に入力さ
れる。

【００４４】アドレス算出回路１０６は、補間信号を算
出するために必要な原信号が記憶されているＲＡＭ１０
７のアドレスを算出する。補間信号を算出するために必
要な原信号は、（ｙ−１）ライン、ｙライン、（ｙ＋
１）ライン、（ｙ＋２）ライン上にあり、算出する補間
信号を中心として、傾き検出回路１０５で検出された補
間方向の４つの原信号である。アドレス算出回路１０６
によって、ＲＡＭ１０７から呼び出だされた４つの原信
号は、フィルタ手段としてのフィルタ回路１０８でフィ
ルタ係数メモリ１０９の所定の係数と重み付け加算さ
れ、補間信号となって時間軸変換回路１１３へ入力され
る。時間軸変換回路１１３では、原信号と補間信号がそ
れぞれ２倍に時間軸圧縮され、１ライン毎に交互に出力
することで順次走査の映像信号が得られる。

【００４５】次に、図２を用いて、第１の実施例として
のフィールド内補間回路１１４の動作について詳細に説
明する。

【００４６】図２において、１Ｈメモリ１１１で遅延さ
れた入力信号は、ｙライン上の原信号であり、１Ｄ遅延
器（１Ｄはインターレース走査の１画素に相当）２０１
〜２０６で遅延され、原信号ａ〜ｇが得られる。原信号
ａ〜ｇは図４に示す原ラインｙ上のａ〜ｇに相当する。
１Ｈメモリ１１２で遅延された入力信号は、（ｙ＋１）
ライン上の原信号であり、１Ｄ遅延器２０８〜２１３で
遅延され、原信号ｈ〜ｎが得られる。原信号ｈ〜ｎは図
４に示す原ライン（ｙ＋１）上のｈ〜ｎに相当する。減
算器２２１〜２２７によって、図４に示す傾き−３〜＋
３の原信号の組に対する差分値を求める。求められた差
分値を絶対値回路２２８により絶対値化し、相関性を示
す相関値として、相関値補正回路２２９〜２３５に入力
する。

【００４７】一方、ｙライン上の原信号の水平方向のエ
ッジ情報を、減算器２３６〜２４２を用いて、隣接原信
号との差分値として算出する。また、（ｙ＋１）ライン
上の原信号の水平方向のエッジ情報も、減算器２４３〜
２４９を用いて、差分値を算出する。ｙライン上の原信
号の水平方向のエッジ情報と、（ｙ＋１）ライン上の原
信号の水平方向のエッジ情報に基づいて、絶対値回路２
２８で算出された相関値を、相関値補正回路２２９〜２
３５で補正する。

【００４８】相関値補正回路２２９〜２３５における相
関値の補正処理内容は、傾き−３〜＋３の原信号の組に
対する差分値を算出する場合と同様に、傾き−３〜＋３
の原信号の組それぞれに対応する水平方向のエッジ情報
の差分値を算出する。算出された水平方向のエッジ情報
の差分値を絶対値化し、この差分絶対値に基づいて、相
関値の補正を行う。相関値の補正は、相関値に対して水
平方向のエッジ情報の差分絶対値を加算するだけである
が、水平方向のエッジ情報の差分絶対値が小さい場合、
補正方法が若干異なる。エッジ情報の差分絶対値が小さ
いということは、同様のエッジが存在していることを意
味する。しかしながら、同じエッジ情報の差分絶対値が
小さくとも、エッジの有無により、相関性の意味合いが
若干異なる。エッジ情報の差分絶対値が同じで、一方
は、エッジ無、もう一方は、エッジ有の場合、隣接した
原信号間で、エッジの傾き、すなわちエッジの方向性を
検索している以上、エッジ有の場合の方が、相関性が高
いはずである。このようなことから、エッジ情報の差分
絶対値が小さくて、エッジ有の場合は、そのエッジ情報
の差分絶対値が加算された相関値からある値αを減算す
る。この処理内容に即した回路構成であれば、どのよう
な構成であってもよい。また、この相関値補正回路をル
ックアップテーブルメモリで構成したとしても、同様の
効果が得られる。

【００４９】このように相関値補正回路２２９〜２３５
において補正された相関値は、垂直方向のエッジ情報に
より補正を行う相関値補正回路２５０〜２５６に入力さ
れる。

【００５０】また、ｙライン上の原信号の垂直方向のエ
ッジ情報を、減算器２５７〜２６３を用いて、ｙライン
上の原信号の直上に位置する（ｙ−１）ライン上の原信
号との差分値として算出する。さらに、（ｙ＋１）ライ
ン上の原信号の垂直方向のエッジ情報を、減算器２６４
〜２７０を用いて、差分値を算出する。ｙライン上の原
信号の垂直方向のエッジ情報と、（ｙ＋１）ライン上の
原信号の垂直方向のエッジ情報に基づいて、水平方向の
エッジ情報により補正された相関値を、相関値補正回路
２５０〜２５６で補正する。

【００５１】相関値補正回路２５０〜２５６における相
関値の補正処理内容は、水平方向エッジ情報による相関
値補正処理内容と同様である。

【００５２】評価回路２７１では、水平方向エッジ情報
及び垂直方向エッジ情報により補正された相関値Ｄr_-3
〜Ｄr₃の最小値が評価される。相関値Ｄr_-3が最小値と
して評価された場合は、補間方向は、図４に示す傾き−
３であり、補間方向Ｐとして−３が出力される。以下同
様に、相関値Ｄr_-2の場合は、補間方向Ｐ＝−２、相関
値Ｄr_-1の場合は、補間方向Ｐ＝−１、相関値Ｄr₀の場
合は、補間方向Ｐ＝０、相関値Ｄr₁の場合は、補間方向
Ｐ＝１、相関値Ｄr₂の場合は、補間方向Ｐ＝２、相関値
Ｄr₃の場合は、補間方向Ｐ＝３が出力される。

【００５３】アドレス算出回路２７２は、補間方向Ｐを
うけて、ＲＡＭ２７３〜２７６のアドレスを算出する。
ＲＡＭ２７３には（ｙ−１）ライン上の原信号、ＲＡＭ
２７４にはｙライン上の原信号、ＲＡＭ２７５には（ｙ
＋１）ライン上の原信号、ＲＡＭ２７６には（ｙ＋２）
ライン上の原信号が記憶されており、補間方向Ｐに存在
する４つの原信号のアドレスを算出する。アドレス算出
回路２７２によって、ＲＡＭ２７３〜２７６から呼び出
だされた４つの原信号は、それぞれ乗算器２７７〜２８
０でフィルタ係数メモリ２８１の所定の係数が掛けあわ
せられ、加算器２８２で加算されて補間信号が得られ
る。

【００５４】図６に示す画像のｐ３を求める過程を用い
て具体的な動作を説明する。ｐ３を求めるときの原信号
ａ〜ｇは図６のａ〜ｇに、原信号ｈ〜ｎは図６のｋ〜ｑ
に一致する。傾き−３のａとｎ、傾き−２のｂとｍ、傾
き−１のｃとｌ、傾き０のｄとｋ、傾き＋１のｅとｊ、
傾き＋２のｆとｉ、傾き＋３のｇとｈそれぞれ原信号の
組の差分値を減算器２２１〜２２７で算出し、絶対値回
路２２８で絶対値化する。絶対値回路２２８から出力さ
れる差分絶対値、すなわち相関値は、傾き−３〜０及び
傾き＋２〜＋３では１００、傾き＋１のみ０となる。

【００５５】一方、ｙライン上の原信号ａ〜ｇの水平方
向のエッジ情報は、減算器２３６〜２４２で算出され、
原信号ａ〜ｅ、ｇは０、原信号ｆのみ−１００となる。
（ｙ＋１）ライン上の原信号ｈ〜ｎの水平方向のエッジ
情報は、減算器２４３〜２４９で算出され、原信号ｌ〜
ｎ、ｈ〜ｊは０、原信号ｋのみ−１００となる。

【００５６】相関値補正回路２２９〜２３５において、
傾き−３〜＋３に応じた原信号の水平方向のエッジ情報
の差分絶対値を求める。傾き−３〜−１、＋１、＋３に
おいて、エッジ情報の差分絶対値は０となり、傾き０、
＋２においては、１００となる。ここで求めた水平方向
のエッジ情報の差分絶対値を絶対値回路２２８から出力
される相関値に加算する。傾き−３〜−１、＋１、＋３
においては、ｙライン上の原信号も（ｙ＋１）ライン上
の原信号も水平方向にはエッジが存在しないため、相関
値の値には変化がないが、傾き０、＋２においては、ど
ちらか一方のラインの原信号に水平方向のエッジが存在
するため、水平方向のエッジ情報の差分絶対値を加算さ
れ、傾き０、＋２ともに２００となる。

【００５７】ｙライン上の原信号ａ〜ｇの垂直方向のエ
ッジ情報は、減算器２５７〜２６３で算出され、原信号
ａ〜ｅは０、原信号ｆ〜ｇは−１００となる。（ｙ＋
１）ライン上の原信号ｈ〜ｎの垂直方向のエッジ情報
は、減算器２６４〜２７０で算出され、原信号ｍ〜ｎ、
ｈ〜ｊは０、原信号ｋ〜ｌは−１００となる。

【００５８】相関値補正回路２５０〜２５６において、
傾き−３〜＋３に応じた原信号の垂直方向のエッジ情報
の差分絶対値を求める。傾き−３〜−２、＋１は０、傾
き−１〜０、＋２〜＋３は１００となる。ここで求めた
垂直方向のエッジ情報の差分絶対値を、相関値補正回路
２２９〜２３５で補正された相関値に加算すると、傾き
−３〜−２は１００、傾き−１、＋３は２００、傾き
０、＋２は３００、傾き＋１は０となる。

【００５９】評価回路２７１では、相関値補正回路２５
０〜２５６で補正された相関値Ｄr_{- 3}〜Ｄr₃の最小値の
評価を行うと、傾き＋１の相関値Ｄr₁＝０が評価され、
補間方向Ｐとして１が出力される。

【００６０】アドレス算出回路２７２では、補間方向Ｐ
＝１をうけて、ｐ３を中心として、傾き＋１の方向にあ
る４つの原信号のアドレスを算出する。アドレス算出回
路２７２によって、ＲＡＭ２７３〜２７６から呼び出だ
された４つの原信号は、それぞれ掛け算器２７７〜２８
０でフィルタ係数メモリ２８１の所定の係数が掛けあわ
せられ、加算器２８２で加算されて補間信号が得られ
る。

【００６１】係数メモリ２８１の係数として、例えば、
乗算器２７７に０を、乗算器２７８に０．５を、乗算器
２７９に０．５を、乗算器２８０に０を、それぞれ用い
れば、補間方向Ｐに上下２ライン上に存在する原信号の
平均値補間され、また、乗算器２７７に−０．２１２
を、乗算器２７８に０．６３７を、乗算器２７９に０．
６３７を、乗算器２８０に−０．２１２を、それぞれ用
いれば、補間方向Ｐに３次畳み込み内挿補間される。ど
ちらの補間係数を用いた場合でも補間信号ｐ３＝１００
となる。

【００６２】同様にして、ｐ４を求める。上記と同様
に、傾き−３〜＋３の原信号の組の相関値を求める。水
平方向のエッジ情報の差分絶対値を求めると、全て０と
なる。しかしながら、傾き−３〜０、＋２〜＋３におい
ては、ｙライン上の原画素及び（ｙ＋１）ライン上の原
画素には、エッジが存在しないが、傾き＋１において
は、ｙライン上、（ｙ＋１）ライン上ともに、類似した
エッジが存在する。そのため、傾き＋１の相関値対して
のみ、ある値α１を減算する。ここでは、α１＝５とし
て説明を続ける。よって、水平方向のエッジ情報により
補正された相関値は、傾き−３〜０、＋２〜＋３は１０
０、傾き＋１は−５となる。続いて、減算器２５７〜２
６３で垂直方向のエッジ情報を求め、それぞれの傾きに
対する垂直方向エッジ情報の差分絶対値を求めると、傾
き−３〜−１、＋１、＋３は０、傾き０、＋２は１００
となる。この差分絶対値を水平方向のエッジ情報により
補正された相関値に加算すると、傾き−３〜−１、＋３
は１００、傾き０、＋２は２００、傾き＋１は−５とな
る。傾き＋１に対しては、ｙライン上の原信号、（ｙ＋
１）ライン上の原信号にそれぞれにエッジが存在し、類
似しているため、相関値に対して、ある値α２を減算す
る。ここでも、水平方向エッジ情報による相関値補正と
同様、α２＝５として説明を続ける。よって、相関値
は、傾き＋１のみ−１０となる。以上のように求められ
た相関値Ｄr_-3〜Ｄr₃の最小値を評価すると、相関値Ｄr
₁が最小となり、評価回路２７１からは補間方向Ｐとし
て１が出力される。その求めた相関値を、ｙライン上の
原信号の水平方向及び垂直方向のエッジ情報と（ｙ＋
１）ライン上の原信号の水平方向及び垂直方向のエッジ
情報との差分絶対値により、補正すると、相関値Ｄr_-3
〜Ｄr₃は、傾き−３〜−１、＋３では１００、傾き＋１
では−１０、傾き０及び＋２では２００となる。従っ
て、相関値Ｄr₁が最小となり、評価回路２７１からは補
間方向Ｐとして１が出力される。その結果、ｐ４を中心
とした傾き＋１の方向に存在する原信号よりｐ４＝０と
なる。

【００６３】次に、図３を用いて、第２の実施例として
のフィールド内補間回路１１４の動作について詳細に説
明する。

【００６４】第２の実施例においては、入力信号、補間
方向に対する原信号の差分絶対値算出、垂直方向のエッ
ジ情報算出については、図２の第１の実施例と同様であ
る。

【００６５】図３において、１Ｈメモリ１１１で遅延さ
れた入力信号は、ｙライン上の原信号であり、１Ｄ遅延
器（１Ｄはインターレース走査の１画素に相当）３０１
〜３０６で遅延され、原信号ａ〜ｇが得られる。原信号
ａ〜ｇは図４に示す原ラインｙ上のａ〜ｇに相当する。
１Ｈメモリ１１２で遅延された入力信号は、（ｙ＋１）
ライン上の原信号であり、１Ｄ遅延器３０７〜３１２で
遅延され、原信号ｈ〜ｎが得られる。原信号ｈ〜ｎは図
４に示す原ライン（ｙ＋１）上のｈ〜ｎに相当する。減
算器３１９〜３２５によって、図４に示す傾き−３〜＋
３の原信号の組に対する差分値を求める。求められた差
分値を絶対値回路３２６により絶対値化し、相関性を示
す相関値として、相関値補正回路３２７〜３３３に入力
する。

【００６６】一方、ｙライン上の原信号の垂直方向のエ
ッジ情報を、減算器３３５〜３４１を用いて、直上に位
置する（ｙ−１）ライン上の隣接原信号との差分値とし
て算出する。また、（ｙ＋１）ライン上の原信号の垂直
方向のエッジ情報も、減算器３４２〜３４８を用いて、
差分値を算出する。以上、ｙライン上の原信号の垂直方
向のエッジ情報と、（ｙ＋１）ライン上の原信号の垂直
方向のエッジ情報とに基づいて、絶対値回路３２６で算
出された相関値を、相関値補正回路３２７〜３３３で補
正する。

【００６７】相関値補正回路３２７〜３３３における相
関値の補正処理内容は、傾き−３〜−１、＋１〜＋３に
ついては、第１の実施例の垂直方向のエッジ情報におけ
る補正手段と同様である。

【００６８】相関値補正回路３２７〜３２９、３３１〜
３３３で補正された相関値、すなわち、傾き−３〜−
１、＋１〜＋３の相関値については、評価回路３４９に
入力されるが、相関値補正回路３３０、すなわち、傾き
０の相関値については、傾き０の原画素の組の垂直方向
エッジ情報を用いて、補正を行う。

【００６９】斜めエッジの補間においては、垂直方向の
エッジ情報のみでも、十分な補間信号が得られる。しか
しながら、図９に示す垂直線ように、水平方向のエッジ
のみの画像では、垂直方向のエッジ情報のみによる相関
値の補正では、所望の補間方向が特定できないばかり
か、誤った補間方向が選択されて、大きな画質劣化を生
じる可能性がある。垂直方向エッジ情報のみによる相関
値の補正を図９のような画像に対して施した場合、補間
画素ｐ３においては、傾き−１、＋１を除いて、垂直方
向エッジ情報による補正後の相関値は０となり、傾き方
向を特定することができない。傾き−３〜−２、＋２〜
＋３を用いて補間画素ｐ３を作成する場合は、ｐ３＝１
００となり、所望の値である０とは大きく異なる。ま
た、傾き−３〜−２、０。＋２〜＋３に属する原画素の
平均値を補間画素ｐ３の画素値とした場合でも、ｐ３＝
８０となり、この値も所望の値とは大きく異なるものと
なる。

【００７０】そこで、本実施例では、傾き０の原画素の
組の垂直方向エッジ情報により、相関値補正回路３３０
で補正された相関値を、もう一度、相関値補正回路３３
４で補正する。その処理内容について、以下に、詳しく
説明する。

【００７１】相関値補正回路３２７〜３３３において
は、垂直方向エッジが存在し、垂直方向エッジ情報の相
関性が高い場合は、絶対値回路３２６で算出された相関
値に対して、ある値αを減算する補正処理を施す。相関
値補正回路３３４では、傾き０の原画素の組の各原画素
に垂直方向エッジが存在せず、垂直方向エッジ情報の相
関性が高い場合は、相関値補正回路３３０で補正された
相関値に対して、ある値βを減算する。傾き０の原画素
の組に限定した場合、垂直方向エッジが存在せずに、垂
直方向エッジ情報の相関性が高い場合は、補間画素は、
ある画像の内部に存在している可能性が高い。そのよう
な理由から、傾き０における相関値に対してのみ、ある
値βを減算する。

【００７２】評価回路３４９では、相関値補正回路３２
７〜３２９で垂直方向エッジ情報により補正された相関
値Ｄr_-3〜Ｄr_-1、相関値補正回路３３１〜３３３で垂直
方向エッジ情報により補正された相関値Ｄr₁〜Ｄr₃、相
関値補正回路３３０と相関値補正回路３３４で垂直方向
エッジ情報により補正されたＤr₀の最小値が評価され、
最適な補間方向Ｐが出力される。

【００７３】アドレス算出回路３５０は、補間方向Ｐを
うけて、ＲＡＭ３５１〜３５４のアドレスを算出する。
ＲＡＭ３５１には（ｙ−１）ライン上の原信号、ＲＡＭ
３５２にはｙライン上の原信号、ＲＡＭ３５３には（ｙ
＋１）ライン上の原信号、ＲＡＭ３５４には（ｙ＋２）
ライン上の原信号が記憶されており、補間方向Ｐに存在
する４つの原信号のアドレスを算出する。アドレス算出
回路３５０によって、ＲＡＭ３５１〜３５４から呼び出
だされた４つの原信号は、それぞれ乗算器３５５〜３５
８でフィルタ係数メモリ３５９の所定の係数が掛けあわ
せられ、加算器３６０で加算されて補間信号が得られ
る。

【００７４】図６に示す画像のｐ３を求める過程を用い
て、本第２の実施例のフィールド内補間回路における具
体的な動作を説明する。ｐ３を求めるときの原信号ａ〜
ｇは図６のａ〜ｇに、原信号ｈ〜ｎは図６のｋ〜ｑに一
致する。傾き−３のａとｎ、傾き−２のｂとｍ、傾き−
１のｃとｌ、傾き０のｄとｋ、傾き＋１のｅとｊ、傾き
＋２のｆとｉ、傾き＋３のｇとｈそれぞれ原信号の組の
差分値を減算器３１９〜３２５で算出し、絶対値回路３
２６で絶対値化する。絶対値回路３２６から出力される
差分絶対値、すなわち相関値は、傾き−３〜０及び傾き
＋２〜＋３では１００、傾き＋１のみ０となる。

【００７５】一方、ｙライン上の原信号ａ〜ｇの垂直方
向のエッジ情報は、減算器３３５〜３４１で算出され、
原信号ａ〜ｅは０、原信号ｆ〜ｇは−１００となる。
（ｙ＋１）ライン上の原信号ｈ〜ｎの垂直方向のエッジ
情報は、減算器３４２〜３４８で算出され、原信号ｈ〜
ｊ、ｍ〜ｎは０、原信号ｋ〜ｌは−１００となる。

【００７６】相関値補正回路３２７〜３３３において、
傾き−３〜＋３に応じた原信号の垂直方向のエッジ情報
の差分絶対値を求める。傾き−３〜−２、＋１におい
て、エッジ情報の差分絶対値は０、傾き−１〜０、＋２
〜＋３においては、１００となる。ここで求めた垂直方
向エッジ情報の差分絶対値を絶対値回路３２６から出力
される相関値に加算すると、傾き−３〜−２は１００、
傾き−１〜０、＋２〜＋３は２００、傾き＋１は０とな
る。相関値補正回路３３４では、傾き０における原信号
の垂直方向エッジ情報、特にエッジの有無について注目
する。図６の補間信号ｐ３においては、直上に位置する
原信号がエッジ無、直下に位置する原信号がエッジ有の
ため、相関値に対する補正は行わない。

【００７７】評価回路３４９では、相関値補正回路３２
７〜３２９で補正された相関値Ｄr_{- 3}〜Ｄr_-1、相関値補
正回路３３４で補正されたＤr₀、相関値補正回路３３１
〜３３３で補正されたＤr₁〜Ｄr₃の最小値の評価を行う
と、傾き＋１の相関値Ｄr₁＝０が評価され、補間方向Ｐ
として１が出力される。

【００７８】アドレス算出回路３５０では、補間方向Ｐ
＝１をうけて、ｐ３を中心として、傾き＋１の方向にあ
る４つの原信号のアドレスを算出する。アドレス算出回
路３５０によって、ＲＡＭ３５１〜３５４から呼び出だ
された４つの原信号は、それぞれ掛け算器３５５〜３５
８でフィルタ係数メモリ３５９の所定の係数が掛けあわ
せられ、加算器３６０で加算されて補間信号が得られ
る。この得られる補間信号ｐ３は、平均値補間でも、３
次畳み込み内挿補間でも、１００となる。

【００７９】同様にして、ｐ４を求める。上記と同様
に、傾き−３〜＋３の原信号の組の相関値を求め、その
求めた相関値に対して、ｙライン上の原信号の垂直方向
のエッジ情報と（ｙ＋１）ライン上の原信号の垂直方向
のエッジ情報との差分絶対値を加算すると、傾き−３〜
−１、＋３では１００、傾き０及び２では２００、傾き
＋１では０となる。傾き＋１に対しては、ｙライン上の
原信号、（ｙ＋１）ライン上の原信号それぞれにエッジ
が存在し、類似しているため、相関値に対してある値α
１（＝５）を減算する。それにより、傾き＋１では−５
となる。相関値補正回路３３４では、傾き０におけるｙ
ライン上の原信号の垂直方向エッジは存在しないが、
（ｙ＋１）ライン上の原信号の垂直方向のエッジは存在
するため、相関値に対する補正は行わない。従って、相
関値Ｄr_-3〜Ｄr_-1、Ｄr₃は１００、Ｄr₀及びＤr₂は２０
０、Ｄr₁は−５となり、相関値Ｄr₁が最小となり、評価
回路３４９からは補間方向Ｐとして１が出力される。そ
の結果、ｐ４を中心とした傾き＋１の方向に存在する原
信号よりｐ４＝０となる。

【００８０】続いて、図９に示す画像のｐ３を求める過
程を用いて、相関値補正回路３３４の効果について、具
体的に説明する。ｐ３を求めるときの原信号ａ〜ｇは図
９のａ〜ｇに、原信号ｈ〜ｎは図９のｋ〜ｑに一致す
る。傾き−３のａとｎ、傾き−２のｂとｍ、傾き−１の
ｃとｌ、傾き０のｄとｋ、傾き＋１のｅとｊ、傾き＋２
のｆとｉ、傾き＋３のｇとｈそれぞれ原信号の組の差分
値を減算器３１９〜３２５で算出し、絶対値回路３２６
で絶対値化する。絶対値回路３２６から出力される差分
絶対値、すなわち相関値は、傾き−３〜−２、０、＋２
〜＋３では０、傾き−１、＋１では１００となる。

【００８１】ｙライン上の原信号、（ｙ＋１）ライン上
の原信号ともに、垂直方向にエッジが存在しないため、
傾き−３〜＋３に対する垂直方向エッジ情報差分絶対値
は、０となり、相関値補正回路３２７〜３３３では、相
関値の補正は行われない。ところが、相関値補正回路３
３４においては、傾き０に対するｙライン上の原信号、
（ｙ＋１）ライン上の原信号ともにエッジが存在しない
ため、ある値βを減算する。ここでは、β＝３として説
明を続ける。従って、傾き０に対する相関値は−３とな
る。従って、相関値Ｄr_-3〜Ｄr_-2、Ｄr₂〜Ｄr₃は０、Ｄ
r_-1及びＤr₁は１００、Ｄr₀は−３となり、相関値Ｄr₀
が最小となり、評価回路３４９からは補間方向Ｐとして
１が出力される。その結果、ｐ３を中心とした傾き＋１
の方向に存在する原信号を用いて、平均値補間、または
３次畳み込み補間され、補間信号ｐ４として０が得られ
る。

【００８２】以上のようにして、第１の実施例、第２の
実施例ともに、順次補間信号が求められる。

【００８３】以上の動作により、第１の実施例、第２の
実施例ともに、面によって生じた斜めエッジや斜め線、
さらに垂直線に対しても有効な走査線補間を行うことが
できる。

【００８４】さらに、相関性の評価を原信号の差分値よ
り行ったが、原信号の数を増やして構成することも同様
に実施できる。

【００８５】また、相関値補正回路をルックアップテー
ブルメモリで構成したとしても、同様の効果が得られ
る。

【００８６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、インター
レース走査の映像信号を順次走査の映像信号に変換する
場合には、画素値の差分絶対値を求める原画素の組の候
補を、補間画素を中心とした点対称関係の原画素の組の
うちから選択し、このうちの、画素値の差分絶対値を算
出し、算出された差分絶対値を、原画素のエッジ情報に
基づいて、補正し、補正された差分絶対値が最小となる
原画素の組に基づいて補間画素を作成することができ
る。

【００８７】そのため、面によって生じた斜めエッジや
斜め線に対しても有効な走査線補間を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の順次走査変換装置の構成図

【図２】本発明の第１の実施例のフィールド内補間回路
のブロック図

【図３】本発明の第２の実施例のフィールド内補間回路
のブロック図

【図４】本発明の実施例の垂直方向および斜め方向を定
義する説明図

【図５】同実施例のエッジ情報を定義する説明図

【図６】同実施例の斜めエッジに対する補間画素作成手
順の説明図

【図７】同実施例の斜め線に対する補間画素作成手順の
説明図

【図８】同実施例の別の斜め線に対する補間画素作成手
順の説明図

【図９】同実施例の垂直線に対する補間画素作成手順の
説明図

【符号の説明】 １０１ 原画素選択回路 １０２ 相関値算出回路 １０３ エッジ情報検出回路 １０４ 相関値補正回路 １０５ 傾き検出回路 １０６ アドレス算出回路 １０７ ＲＡＭ １０８ フィルタ回路 １０９ フィルタ係数メモリ １１０〜１１２ １Ｈメモリ １１３ 時間軸変換回路 １１４ フィールド内補間回路 ２０１〜２２０ １Ｄ遅延器 ２２１〜２２７、２３６〜２４９、２５７〜２７０ 減
算器 ２２８ 絶対値回路 ２２９〜２３５、２５０〜２５６ 相関値補正回路 ２７１ 評価回路 ２７２ アドレス算出回路 ２７３〜２７６ ＲＡＭ ２７７〜２８０ 乗算器 ２８１ フィルタ係数メモリ ２８２ 加算器 ２８３ フィルタ回路 ３０１〜３１８ １Ｄ遅延器 ３１９〜３２５、３３５〜３４８ 減算器 ３２６ 絶対値回路 ３２７〜３３４ 相関値補正回路 ３４９ 評価回路 ３５０ アドレス算出回路 ３５１〜３５４ ＲＡＭ ３５５〜３５８ 乗算器 ３５９ フィルタ係数メモリ ３６０ 加算器 ３６１ フィルタ回路

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インターレース走査の映像信号を順次走査
   の映像信号に変換するに際し、前記インターレース走査
   の１フィールドの映像信号を格子状にサンプリングした
   原画素に基づいて、前記変換のための補間画素を作成す
   る順次走査変換方法において、前記補間画素を中心とし
   た点対称関係の原画素の組を選択し、前記選択された原
   画素の組の画素値の相関値を算出した後に、前記原画素
   の組をなすそれぞれの原画素におけるエッジ情報の相関
   性に基づいて、前記相関値に対して補正を行い、前記補
   正された相関値に基づいて、前記補間画素を作成する原
   画素の組を選択する順次走査変換方法。
2. 【請求項２】補間画素をはさむ原画素の組の画素値の相
   関値は、前記原画素の組の画素値の差分絶対値であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の順次走査変換方法。
3. 【請求項３】原画素におけるエッジ情報は、垂直方向に
   隣接する画素との差分値であることを特徴とする請求項
   １記載の順次走査変換方法。
4. 【請求項４】原画素におけるエッジ情報は、水平方向に
   隣接する画素との差分値であることを特徴とする請求項
   １記載の順次走査変換方法。
5. 【請求項５】エッジ情報の相関性を、エッジ情報の差分
   絶対値で算出することを特徴とする請求項１記載の順次
   走査変換方法。
6. 【請求項６】画素値の相関値による相関性が最も高くな
   る原画素の組の補間方向が１つに特定できない場合に
   は、いくつかの候補となる補間方向に存在する原画素に
   基づいて、補間画素を作成する請求項１記載の順次走査
   変換方法。
7. 【請求項７】作成する補間画素の画素値を、画素値の差
   分絶対値が最小となる原画素の組の画素値の平均値とす
   る請求項１記載の順次走査変換方法。
8. 【請求項８】補間画素の作成を、前記補間画素をはさむ
   上下複数ライン上の補間方向の原画素に基づいて行うこ
   とを特徴とする請求項１記載の順次走査変換方法。
9. 【請求項９】インターレース走査の映像信号を順次走査
   の映像信号に変換するに際し、前記インターレース走査
   の１フィールドの映像信号を格子状にサンプリングした
   原画素に基づいて、前記変換のための補間画素を作成す
   る順次走査変換装置において、作成する前記補間画素を
   中心とした点対称関係の原画素の組を選択する原画素選
   択手段と、前記原画素選択手段により選択された原画素
   の組の画素値の相関値を算出する相関値算出手段と、前
   記原画素の組の各原画素におけるエッジ情報を検出する
   エッジ情報検出手段と、前記エッジ情報検出手段で検出
   されたエッジ情報を用いて、前記相関値算出手段で算出
   された相関値を補正する相関値補正手段と、前記相関値
   補正手段から得られる補正された相関値のうち、最も相
   関性が高い原画素の組の傾き方向を検出する傾き検出手
   段と、前記変換のための補間画素を作成するフィルタ手
   段とを備え、前記傾き検出手段で検出された前記傾き方
   向の所定数の原画素に基づいて、前記フィルタ手段によ
   り、前記変換のための補間画素を作成するよう構成した
   順次走査変換装置。
10. 【請求項１０】相関値補正手段を、ルックアップテーブ
    ルメモリで構成したことを特徴とする請求項９記載の順
    次走査変換装置。
11. 【請求項１１】傾き検出手段を、補間画素をはさむ原画
    素の組の画素値の差分絶対値に基づいて、前記原画素の
    組に対する相関性の評価を行い、前記差分絶対値が最小
    となる原画素の組を、最も相関性が高い原画素の組と評
    価するよう構成したことを特徴とする請求項９記載の順
    次走査変換装置。
12. 【請求項１２】フィルタ手段を、画素値の差分絶対値が
    最小となる原画素の組の画素値の平均値を補間画素の画
    素値とするよう構成したことを特徴とする請求項９記載
    の順次走査変換装置。
13. 【請求項１３】フィルタ手段を、前記補間画素をはさむ
    上下複数ライン上の補間方向の原画素に基づいて補間画
    素を作成するよう構成したことを特徴とする請求項９記
    載の順次走査変換装置。
14. 【請求項１４】インターレース走査の映像信号を順次走
    査の映像信号に変換するに際し、前記インターレース走
    査の１フィールドの映像信号を格子状にサンプリングし
    た原画素に基づいて、前記変換のための補間画素を作成
    する順次走査変換装置において、作成する前記補間画素
    を中心とした点対称関係の原画素の組を選択する原画素
    選択手段と、前記原画素選択手段により選択された原画
    素の組の画素値の相関値を算出する相関値算出手段と、
    前記原画素の組の各原画素における垂直方向のエッジ情
    報を検出する垂直方向エッジ情報検出手段と、前記垂直
    方向エッジ情報検出手段で検出された垂直方向エッジ情
    報を用いて、前記相関値算出手段で算出された相関値を
    補正する第１の相関値補正手段と、前記補間画素に対し
    て上下に位置する原画素の組の各原画素における前記垂
    直方向エッジ情報検出手段で検出された垂直方向のエッ
    ジ情報を用いて、前記第１の相関値補正手段より得られ
    る前記原画素の組の相関値を補正する第２の相関値補正
    手段と、前記第１の相関値補正手段及び第２の相関値補
    正手段から得られる補正された相関値のうち、最も相関
    性が高い原画素の組の傾き方向を検出する傾き検出手段
    と、前記変換のための補間画素を作成するフィルタ手段
    とを備え、前記傾き検出手段で選択された補間方向の所
    定数の原画素に基づいて、前記フィルタ手段により、前
    記変換のための補間画素を作成するよう構成した順次走
    査変換装置。
15. 【請求項１５】第１の相関値補正手段を、ルックアップ
    テーブルメモリで構成したことを特徴とする請求項１４
    記載の順次走査変換装置。
16. 【請求項１６】第２の相関値補正手段を、ルックアップ
    テーブルメモリで構成したことを特徴とする請求項１４
    記載の順次走査変換装置。
17. 【請求項１７】傾き検出手段を、補間画素をはさむ原画
    素の組の画素値の差分絶対値に基づいて、前記原画素の
    組に対する相関性の評価を行い、前記差分絶対値が最小
    となる原画素の組を、最も相関性が高い原画素の組と評
    価するよう構成したことを特徴とする請求項１４記載の
    順次走査変換装置。
18. 【請求項１８】フィルタ手段を、画素値の差分絶対値が
    最小となる原画素の組の画素値の平均値を補間画素の画
    素値とするよう構成したことを特徴とする請求項１４記
    載の順次走査変換装置。
19. 【請求項１９】フィルタ手段を、前記補間画素をはさむ
    上下複数ライン上の補間方向の原画素に基づいて補間画
    素を作成するよう構成したことを特徴とする請求項１４
    記載の順次走査変換装置。