JPS6330077A

JPS6330077A - 画像信号変換装置

Info

Publication number: JPS6330077A
Application number: JP61173434A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishikawa; 尚石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1988-02-08
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JP2770300B2

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、テレビジョン信号等の画像信号のインクレー
ス走査をノンインクレース走査に変換する装置に関する
。

〔従来の技術〕

現行のＮＴＳＣ等のインクレース方式の映像信号から高
精細画像を得る方法として、■フィールドの走査線を例
えば２倍にするノンインタレース方式が提案されている
。

走査線を２倍にするには、走査線間の補間信号を如何に
して作り出すかが問題であり、例えば、同一フィールド
における隣り合う２ラインの平均値を補間信号に用いる
フィールド内補間と、別のフィールドの対応する信号を
そのまま補間信号として用いるフィールド間補間とを、
画像の動きに応じて切り換える方式が提案されている。

この方式では、物体画像の動き検出の精度が画質を左右
する重要な要因となるが、−Ｓには、前後フィールドの
差信号（フレーム差分）に有意差が生じたかどうかで動
きの有無を判定している。ところが、現フィールドでは
動き領域であっても前後のフィールドの差信号に有意差
が現れないことがあり、このような判定方法ではその場
合に、二重像等の著しい画質劣化が生じることがある。

この画質劣化を第６図及び第７図を参照して説明する。

第６図の（１）〜（６）は第７図の（１）〜（６）に対
応する。第６図及び第７図で、斜線部はフィールド内袖
間の選択を示している。今、フィールドｉ−１で（２）
の位置に静止していた太線で示される物体画像が、フィ
ールドｉで■から■へ移動し、フィールドｉ＋１で（４
）の位置に静止したとする。このとき、前後フィールド
の差信号により動き検出を行ったとすると、第６図のフ
ィールドｉの■、■で示される領域では、第７図の■、
■のフレーム差分に有意差が生じるためフィールド内袖
間が選択されるが、■のフレーム差分には有意差が生じ
ないので、動き領域であるにも関わらずフィールド間補
間信号が選択され、第６図の■の領域には前フィールド
の背景画像にあたる信号が補間されて二重像妨害が発生
する。

この対策として、第８図に示すように、隣接するフィー
ルドのフレーム間差信号の何れかに有意差が生じた場合
を動きと判定する方法が提案されている。即ち、第９図
の■、■°の何れかに有意差が生じた場合を動きと判定
するのである。図示例では、■°のフレーム差分に有意
差が生じるため、第８図の■の領域は動きと判定され、
フィールド内袖間が選択され、二重像妨害が除去される
。

尚、第８図及び第９図で、斜線部はフィールド内袖間の
選択を示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この方法では、第８図に示すように、フ
ィールドｉ−１及びフィールドｉ＋２は静止しているに
も関わらず、広範囲にわたりフィールド内補間信号が選
択されてしまう。これは、視覚上では移動物体画像の前
後に追従する解像度の低い画像（所謂ボケ画像）として
画面に現れ、動画像に不自然さを生じる。特に、移動物
体画像の後を追尾するボケ画像は、ｉ＋ｌ、ｉ＋２の２
フィールドにわたるため、目につきやすい。また、前景
が高精細な画像である程、劣化も顕著となる。

そこで、本発明は、この移動物体画像に追従するボケ画
像を除去する画像変換装置を提示することを目的とする
６〔問題点を解決するための手段〕本発明に係る画像信号変換装置は、別フィールドの信号
から補間信号を形成する第１の補間信号形成手段と、同
一フィールド内から補間信号を形成する第２の補間信号
形成手段と、フレーム間の動きを検出し、動き信号を発
生するフレーム間動き検出手段と、少なくとも１フィー
ルド以上前の動き検出信号を保持する保持手段とを具備
し、現時点のフレーム間動き信号と、前記保持手段によ
る動き信号とから、当該第１及び第２の補間信号形成手
段の補間信号を選択する様にいたものである。

〔作用〕

上記手段により、本発明では、動き判定の結果を遅延さ
せ、動きのあるフィールドを確認しそれに応じてフィー
ルド内及びフィールド間で補間信号を選択し、移動物体
画像に追従するボケ画像や二重画像の発生を的確に防止
出来る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、本発明を本発明の一実施例を用
いて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図である。入
力端子１０に入力した画像信号Ｘ、は、フィールド・メ
モリ１２．１４により１フレ一ム分遅延されてセレクタ
１６と減算器１８に供給される。又、フィールド・メモ
リ１２で１フィールド分遅延された信号ｘ２は、ライン
・メモリ２０、加算器２２及び時間圧縮回路２４に供給
される。

ライン・メモリ２０は入力信号を１ライン分遅延させ加
算器２２に供給する。加算器２２は補間走査線の上下ラ
インの和をとり、その和は、１／２係数回路２５で１／
２倍されてフィールド内補間信号Ｘ、となってセレクタ
１６に入力する。

減算器１８は入力信号Ｘ、と１フレーム前の信号Ｘ、と
の差をとり、その差信号は、絶対値回路２６で絶対値Ｘ
＆となって、比較回路２８に入力する。比較回路２８は
フレーム差分絶対値ｘ６を闇値Ｔｈと比較し、ｘ、＞Ｔｈのときｗ　Ｈｍ、ｘ６≦Ｔｈのとき”Ｌ″ を動き信号Ｓ、として補間選択回路３０に出力する。補
間選択回路３０は、二重像妨害や移動物体に追従するボ
ケの原因となる動き信号をキャンセルし、これらの生じ
ない補間選択信号Ｓ、をセレクタ１６に出力する。セレ
クタ１６は、その補間選択信号Ｓ、に従いフィールド間
補間信号ｘ３とフィールド内補間信号Ｘ、の何れかを選
択し、時間圧縮回路２４に出力する。時間圧縮回路２４
は、原信号ｘ２と補間信号ｘ７のそれぞれの時間軸を１
／２に圧縮し、順次交互に出力端子３２に供給する。

第２図は、補間選択回路３０の具体的回路の構成例を示
したものである。動き信号Ｓ１は１フイールド遅延回路
３４及び同３６によりそれぞれ１フィールド分遅延され
る。ＡＮＤ回路３８は、動き信号Ｓ１と、遅延回路３４
及び同３６により２フィールド分（即ち１フレ一ム分）
遅延した信号Ｓ３との論理積をとり、ＯＲ回路４０は、
遅延回路３４により１フィールド分遅延した信号Ｓ２と
ＡＮＤ回路３８の出力との論理和をとり、補間選択信号
Ｓ、を端子４２に出力する。移動物体画像に先行するボ
ケ画像（第８図のフィールドｉ−１の斜線部）は、ＡＮ
Ｄ回路３８により除去され、二重像妨害（第６図のフィ
ールドｉの■の領域）は、ＯＲ回路４０により除去され
る。

次に、移動物体画像に先行するボケ画像のＡＮＤ回路３
８による除去を、第３図を参照して説明する。第３図に
示すように、フィールドｉ−３゜ｉ−１，ｉ＋ｌの画面
上同一位置に対応する信号をそれぞれア、イ、つとし、
フィールドｉ−４゜ｉ−’ｌ、　　ｉの対応する信号を
それぞれ工、オ、力とする。フレーム差分すのみから動
きを検出した場合、イ、つのどちらに動きが発生しても
、フレーム差分には有意差が現れる。例えば、イが静止
でつが動きであった場合、フィールドｉの補間信号とし
てイが用いられるべきであるのに、つの動きのためにフ
ィールド内補間が選択され、移動物体画像の前のボケ画
像になる。

そこで第２図の回路では、フレーム差分ａを用いてイの
動きの有無を確認する。例えば、ア、イが共に静止で、
つのみが動きであるとする５と、フレーム差分ａには有
意差が現れず、フレーム差分すにだけ有意差が生じる。

他方、イが動きの場合は、フレーム差分ａ、ｂの両方に
存意差が生じる。

即ち、フレーム差分に有意差が生じる場合を正論理にと
ると、補間に用いられる前フィールドの信号の動きＭ（
動きを正論理とする）は、Ｍ二ａ−ｂとなる。従って、補間選択信号Ｓは、二重傷防止のため
のフレーム差分ｄとの論理和により、次式％式％この選択信号に従い補間信号を切り換えることで、移動
物体画像に先行するボケ画像を除去出来る。

また、移動物体画像の後を追従するボケ画像（第８図の
フィールドｉ＋２の斜線部）については、第３図の力の
動きを確認することによって、除去できる。例えば、工
、オが共に静止で力のみが動きの場合は、フレーム差分
Ｃには有意差が生じないが、オが動きの場合にはフレー
ム差分Ｃ２ｄの両方に有意差が生じる。そこで、補間選
択信号Ｓ゛を次式のようにすればよい。

Ｓ’＝ａ−ｂ＋ｄ−ｃこれを実現する補間選択回路を第４図に示す。

第４図において、動き信号Ｓ、は１フイールド遅延回路
５０，５２．５４により順次１フィールド分ずつ遅延さ
れて、それぞれ信号Ｓ、、Ｓｔ。

Ｓ４となる。これらの動き信号Ｓ、、Ｓ、、Ｓ３＋Ｓ４
は、それぞれ第３図のす、ｄ、ａ、ｃに対応する。５６
がＮＯＴ回路、５８．６０がＡＮＤ回路、６２がＯＲ回
路であり、ＯＲ回路６２が端子４２に上式の３１、即ち
補間選択信号Ｓ、を出力する。

第５図は、動き信号Ｓ１に応じてフィールド間補間信号
を適宜に切り換える本発明の第２実施例を示す。第１図
と同じ部材には同じ符号を付した。

以下、第１図とは異なる部分について説明する。

加算器７０は、入力信号ｘ１と１フレーム前の映像信号
ｘ２との和をとり、その結果は、１／２係数回路７２で
１／２倍されてセレクタ７４に印加される。セレクタ７
４は、動き信号Ｓ１が”Ｈ”（フレーム差分Ｘ６＞Ｔｈ
）のときは前フィールドの信号Ｘ、を、動き信号Ｓ１が
“Ｌ”　（フレーム差分ｘ６≦Ｔｈ）のときは前後フィ
ールドの平均値Ｘ、を選択する。これにより、第３図に
示すイとつが共に静止の場合は、これらの平均値が補間
信号として選択され、イが静止でつが動きの場合にはイ
の信号が補間信号として選択されることになる。前後フ
ィールドの平均値を補間信号として用いた場合、Ｓ／Ｎ
比は５倍になるので、この適応処理により、走査線変換
後の画像のＳ／Ｎ比が向上するという効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明により、二重像妨害や、移
動物体画像に追従する垂直解像度の低い画像（ボケ画像
）を除去し、画質劣化のないノンインタレース画像を得
ることができる画像変換装置を提示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例のブロック図、第２図
は、第１図の補間選択回路３０の詳細な回路例を示す図
、第３図は本発明における物体画像の動きと補間信号の
選択との関連を説明するための図、第４図は、補間選択
回路３０の別の回路例を示す図、第５図は、本発明の第
２の実施例の回路図である。第６図、第７図、第８図、
第９図は、従来装置による補間信号の効果を説明する図
である。１０・・・−・入力端子　１２．１４−・・・フィール
ド・メモリ　１６−セレクタ　１８−・加算器　２０・
−・遅延器　２２−　　加算器　２４−時間圧縮回路　
２５・−・１／２係数回路　２６・−・絶対値回路　２
８・−比較回路　３０−・補間選択回路　３２−・・出
力端子　３４．３６−・−・遅延器　３８−・ＡＮＤ回
路　４０−・ＯＲ回路　４２−出力端子　５０，５２．
５４・・−遅延器　５６−Ｎ　Ｏ７回路　５８　、　６
０−Ａ　Ｎ　Ｄ回路　６２−＝ＯＲ回路第２図第３図　　− 第４図第５囚第７図１−２ｉｉ◆２−−−−−−ｙイーＬ）Ｎｏ。第８図

Claims

【特許請求の範囲】

画像信号に補間信号を挿入して高精細な画像信号を形成
する画像信号変換装置であって、別フィールドの信号か
ら補間信号を形成する第１の補間信号形成手段と、同一
フィールド内から補間信号を形成する第２の補間信号形
成手段と、フレーム間の動きを検出し、動き信号を発生
するフレーム間動き検出手段と、少なくとも１フィール
ド以上前の動き検出信号を保持する保持手段とを具備し
、現時点のフレーム間動き信号と、前記保持手段による
動き信号とから、当該第１及び第２の補間信号形成手段
の補間信号を選択することを特徴とする画像信号変換装
置。