(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレースにより生成されるフィールドイメージシーケンスのピクチャ周波数を画素信号の形態で逓倍する方法であって、
ａ）各カレントフィールド（Ａ）に先行する少なくとも１つの先行フィールド（Ｈ）を記憶し（Ｓ３０）、
ｂ）カレントフィールド（Ａ）と当該先行フィールド（Ｈ）の垂直方向に並ぶ複数の画素から、メディアン処理により、当該カレントフィールド（Ａ）を補完する第１の補完フィールド（Ｎ）を生成し（Ｓ３４）、
ｃ）当該カレントフィールド（Ａ）内の垂直方向に並ぶ２つの画素を平均化することにより、当該カレントフィールド（Ａ）を補完する第２の補完フィールド（Ｍ）を生成し（Ｓ２８）、
ｄ）当該カレントフィールド（Ａ）、当該先行フィールド（Ｈ）及び当該第１の補完フィールド（Ｎ）から画像の変化を検出して、その変化量を示す変化量指数（ａｆｄ）を出力し（Ｓ３６）、
ｅ）当該カレントフィールド（Ａ）の、当該第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対して垂直方向に上下の画素（Ａｃ，Ａｄ）、及び、当該先行フィールド（Ｈ）の、当該第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とこれに垂直方向に隣接する１又は複数の画素（Ｈｃ，Ｈｅ）から、垂直方向の輝度ジャンプの有無と方向を判定し（Ｓ３８）、
ｆ）ステップｄにより得られる変化量指数（ａｆｄ）及びステップｅの判定結果に従い、重み係数（Ｗｍ）を決定し（Ｓ４０）、
ｇ）当該重み係数（Ｗｍ）に従い、当該第１の補完フィールド（Ｎ）と当該第２の補完フィールド（Ｍ）の互いに対応する画素の画素値を演算して、当該カレントフィールドを補充するフィールドの画素値を決定する（Ｓ４２）
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
当該重み係数（Ｗｍ）は、輝度ジャンプがある場合には１であり、それ以外の場合には、当該変化量指数（ａｆｄ）の第１の閾値（Ｔ）と第２の閾値（Ｔ＋Ｄ）の間で０から１に変化し、当該第１の閾値（Ｔ）以下で０、当該第２の閾値（Ｔ＋Ｄ）以上で１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップｄは、当該第１の補完フィールド（Ｎ）の各画素（Ｘｉ）と、当該カレントフィールド（Ａ）の、各画素（Ｘｉ）に対して垂直方向に上下の画素（Ａｃ，Ａｄ）、および、当該先行フィールド（Ｈ）の、各画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とから、当該変化量指数（ａｆｄ）である絶対差値を、下記式に従い、
ａｆｄ＝｜Ｈｄ−Ｎ｜＋｜３（Ｈｄ−Ａｃ）＋（Ｈｃ−Ａｄ）｜／４
を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ステップｅは、
ｅ１）当該カレントフィールド（Ａ）の、当該第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対して垂直方向に上下の画素（Ａｃ，Ａｄ）の輝度差値（ｄ０）、当該先行フィールド（Ｈ）の、第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とこれに垂直上方向に隣接する画素（Ｈｅ）との間の輝度差値（ｄ１）、及び、当該先行フィールド（Ｈ）の、第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とこれに垂直下方向に隣接する画素（Ｈｃ）との間の輝度差値（ｄ２）を算出するステップと、
ｅ２）当該３つの輝度差値（ｄ０，ｄ１，ｄ２）を所定閾値（Ｔｅ）と比較することにより、それぞれ、対応する位置における輝度ジャンプの有無と方向を示す３つの２進垂直差値（ｅ０，ｅ１，ｅ２）及び関連する３つの２進方向値（ｓ０，ｓ１，ｓ２）を算出するステップと、
ｅ３）３つの２進垂直差値（ｅ０，ｅ１，ｅ２）の比較及び３つの２進方向値（ｓ０，ｓ１，ｓ２）の比較により、第１の補完フィールド（Ｈ）の画素（Ｘｉ）の位置での輝度ジャンプを示す２進ジャンプ値（ｅ）、及び輝度ジャンプが静的かどうかを示す２進運動値（ｆｅ）を決定するステップ
とを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
カレントフィールド（Ａ）を補完するフィールドの画素信号のクロマ値が、各画素に垂直方向で隣接するカレントフィールド（Ａ）の２つの画素のクロマ値間の線形内挿により画素毎に生成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
更に、
ｈ）ステップｇにより得られるフィールドと、カレントフィールド（Ａ）及び当該先行フィールド（Ｈ）の一方とを選択するステップ
を具備することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
インターレースにより生成されるフィールドイメージシーケンスのピクチャ周波数を画素信号の形態で逓倍する装置であって、
各カレントフィールド（Ａ）に先行する少なくとも１つの先行フィールド（Ｈ）を記憶する記憶装置（１２）と、
カレントフィールド（Ａ）と当該先行フィールド（Ｈ）の垂直方向に並ぶ複数の画素から、メディアン処理により、当該カレントフィールド（Ａ）を補完する第１の補完フィールド（Ｎ）を生成する第１の補完フィールド生成手段（５２）と、
当該カレントフィールド（Ａ）内の垂直方向に並ぶ２つの画素を平均化することにより、当該カレントフィールド（Ａ）を補完する第２の補完フィールド（Ｍ）を生成する第２の補完フィールド生成手段（４６）と、
当該カレントフィールド（Ａ）、当該先行フィールド（Ｈ）及び当該第１の補完フィールド（Ｎ）から画像の変化を検出して、その変化量を示す変化量指数（ａｆｄ）を出力する変化検出器（６２）と、
当該カレントフィールド（Ａ）の、当該第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対して垂直方向に上下の画素（Ａｃ，Ａｄ）、及び、当該先行フィールド（Ｈ）の、第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とこれに垂直方向に隣接する１又は複数の画素（Ｈｃ，Ｈｅ）から、垂直方向の輝度ジャンプの有無と方向を判定する輝度ジャンプ検出器（６４）と、
当該変化検出器（６２）により得られる変化量指数（ａｆｄ）及び輝度ジャンプ検出器（６４）の判定結果に従い、重み係数（Ｗｍ）を決定する評価装置（６６）と、
当該重み係数（Ｗｍ）に従い、当該第１の補完フィールド（Ｎ）と当該第２の補完フィールド（Ｍ）の互いに対応する画素の画素値を演算して、当該カレントフィールドを補充するフィールドの画素値を決定する重み回路（５８）
とを具備することを特徴とする装置。
【請求項８】
当該重み係数（Ｗｍ）は、輝度ジャンプがある場合には１であり、それ以外の場合には、当該変化量指数（ａｆｄ）の第１の閾値（Ｔ）と第２の閾値（Ｔ＋Ｄ）の間で０から１に変化し、当該第１の閾値（Ｔ）以下で０、当該第２の閾値（Ｔ＋Ｄ）以上で１であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
当該変化検出器が、当該第１の補完フィールド（Ｎ）の各画素（Ｘｉ）と、各画素（Ｘｉ）に対する、当該カレントフィールド（Ａ）の、各画素（Ｘｉ）に対して垂直方向に上下の画素（Ａｃ，Ａｄ）および、当該先行フィールド（Ｈ）の、各画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とから、当該変化量指数（ａｆｄ）である絶対差値を、下記式に従い、
ａｆｄ＝｜Ｈｄ−Ｎ｜＋｜３（Ｈｄ−Ａｃ）＋（Ｈｃ−Ａｄ）｜／４
を算出することを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
当該輝度ジャンプ検出器（６４）が、
当該カレントフィールド（Ａ）の、当該第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対して垂直方向に上下の画素（Ａｃ，Ａｄ）の輝度差値（ｄ０）、当該先行フィールド（Ｈ）の、第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とこれに垂直上方向に隣接する画素（Ｈｅ）との間の輝度差値（ｄ１）、及び、当該先行フィールド（Ｈ）の、第１の補完フィールド（Ｎ）の画素（Ｘｉ）に対応する画素（Ｈｄ）とこれに垂直下方向に隣接する画素（Ｈｃ）との間の輝度差値（ｄ２）を算出する手段（８６，９６，Ｓ３８）と、
当該３つの輝度差値（ｄ０，ｄ１，ｄ２）を所定閾値（Ｔｅ）と比較することにより、それぞれ、対応する位置における輝度ジャンプの有無と方向を示す３つの２進垂直差値（ｅ０，ｅ１，ｅ２）及び関連する３つの２進方向値（ｓ０，ｓ１，ｓ２）を算出する手段（８８〜１０２）と、
３つの２進垂直差値（ｅ０，ｅ１，ｅ２）の比較及び３つの２進方向値（ｓ０，ｓ１，ｓ２）の比較により、第１の補完フィールド（Ｈ）の画素（Ｘｉ）の位置での輝度ジャンプを示す２進ジャンプ値（ｅ）、及び輝度ジャンプが静的かどうかを示す２進運動値（ｆｅ）を決定する手段（１１０〜１２０）
とを具備することを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の装置。
【請求項１１】
更に、カレントフィールド（Ａ）を補完するフィールドの画素信号のクロマ値を、各画素に垂直方向で隣接するカレントフィールド（Ａ）の２つの画素のクロマ値間の線形内挿により画素毎に生成するクロマ生成回路（１６）を具備することを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の装置。
【請求項１２】
更に、当該重み回路（５８）の出力フィールドと、カレントフィールド（Ａ）及び当該先行フィールド（Ｈ）の一方とを選択するセレクタ４４を具備することを特徴とする請求項７乃至１１の何れか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、カレントフィールドに先行する少なくとも１つのフィールド（Ｈ）が記憶され、且つ、カレントフィールドの画素信号と記憶されるフィールド（Ｈ）の画素信号とを比較することによりカレントフィールドを補完する第１のフィールドが画素毎に生成され、フィールドのイメージシーケンスであってインターレースにより生成されるイメージシーケンスのピクチャ周波数を画素信号の形態で２逓倍する方法に関する。
【０００２】
そのような方法は、例えば、テレビジョンセット又はコンピュータモニタで使用される。現在、毎秒２５ピクチャがテレビジョンセットに送信される。２５Ｈｚのいわゆるピクチャ周波数の場合、観察者はほとんど、分離した個々のピクチャとしてイメージシーケンスを認知し、そこでは強いフリッカが感知される。このフリッカを低減するために、各ピクチャを連続的に送信される２つのフィールドとして送信する、いわゆるインターレース走査が使用される。ピクチャの２つのフィールドはそれぞれ、偶数番目のライン及び奇数番目のラインを含む。そうするとき、フィールドは５０Ｈｚのフィールド周波数で送信され、ＴＶの画面上に表示される。観察者は、これらのフィールドを別々には認知せず、各ピクチャを一緒に置く。そうするとき、個々のピクチャは、もはや別々には認知され得ず、これにより、主観的に感知されたフリッカがはっきりと低減される。
【０００３】
このインターレース走査の場合、しかし、大画面での効果を妨害する広域フリッカ及びラインフリッカのような幾つかのフリッカ干渉が残っている。それゆえ、現在、大画面を有するＴＶに対しヨーロッパで広く使用されている、いわゆる１００Ｈｚ法によりフリッカ干渉を除去することが、しばしば試みられている。この場合、フィールド周波数は１００Ｈｚであり、それはフィールド周波数が２倍になっていることを意味し、ピクチャ周波数もまた、２５Ｈｚから５０Ｈｚに２倍にされる。そうするとき、個々のフィールドは繰り返されるか、又は、各フィールドに対する補完フィールドが生成される。２つのフィールドは一緒に１つのピクチャを形成する。カレントフィールド及び補完フィールドが、インターレース走査に従い交互に表示されるか、又は、いわゆるプログレッシブ走査法により全ピクチャが表示される。
【０００４】
ピクチャ周波数を２逓倍する知られた簡単な方法は、いわゆるピクチャ反復法である。そこでは、先行ピクチャの２つのフィールドが記憶され、そして、各カレントフィールドを補完する記憶フィールドがスクリーンに送信される。この方法は、静止画像部分に適している。しかし、動きのあるイメージ領域では、ジグザグに形成された垂直の歪みが発生し、動き部分の表示をぼんやりしたものにする。
【０００５】
別の周知の方法は、フィールドの失われたラインを、カレントフィールドの隣接する２ラインから画素毎に内挿する、いわゆる垂直内挿法である。この方法は、補完フィールドがカレントフィールドから内挿されるので、フィールド反復とたとえることができる。ふつう、情報は内挿により失われるので、ピクチャ反復法と対比すると、完全な垂直解像度は達成できない。
【０００６】
上述の２つの方法の組み合わせがしばしば使用され、その場合、変化検出器の結果に従い、一方又は他方の方法が、それぞれ、静止又は動き部分に対して使用される。ピクチャ反復とフィールド反復とを切り換えるためには、非常に精密な変化検出器を必要とするという問題がある。変化検出器における僅かなエラーが、主観的に目立つ内挿エラーをもたらす。更に、ごく僅かな動きの場合に垂直内挿に切り換えられると、垂直解像度が失われ、隠蔽効果が発生する。
【０００７】
もう一つの知られた方法は、いわゆる非線形メジアンフィルタを使用することである。この方法では、カレントフィールドを補完するフィールドが、カレントフィールドの隣接する画素信号を先行フィールドの画素信号と比較することにより画素毎に生成される。この方法は容易に実行でき、移動物体が均一なテキスチャを具備し、且つ、前景と背景が充分に互いに異なる場合に限り、良好な結果をもたらす。この方法により、垂直輝度ジャンプが良好に表現される。この方法の問題は、垂直方向に移動する垂直方向の輝度ジャンプで、強いエッジのフリッカが起こることである。更に、この方法を適用した後に、１ラインの幅で細く長いマークが失われる。特に、挿入された書き込みの場合、これは、はっきりと見える歪みをもたらす。
【０００８】
本発明の目的は、画像周波数を２逓倍する方法であって、フリッカ干渉、歪み及び垂直方向の解像度劣化を低減する方法を提示することである。
【０００９】
この目的は、明細書の始めに記述した方法において、カレントフィールドを補完する第２フィールドを、各画素に垂直方向に隣接するカレントフィールドの画素の２つの画素信号を平均化することにより画素毎に生成することと、画素及び垂直隣接画素の画素信号の空間的及び時間的変化に従い、第１の補完フィールド又は第２の補完フィールドが選択されることにより、解決される。
【００１０】
このような方法において、第１の補完フィールドに加えて、第２の補完フィールドが、カレントフィールドの垂直方向に隣接する画素間の垂直内挿により生成される。内挿されるべき画素の空間的及び時間的変化に従い、第１又は第２の方法が使用される。
【００１１】
ほとんどの場合、第１の補完フィールドは、良好な結果をもたらす。本発明に従い、垂直方向に移動する垂直輝度ジャンプで生じるエッジフリッカ、細長いマークの消失及び挿入書き込みの歪みは、第１の補完フィールドが満足すべき結果をもたらさない場合には常に第２の補完フィールドの画素を使用することにより、低減される。
【００１２】
これには、第１の補完フィールドがほとんどの場合に良好な結果をもたらすので、隣接画素間の内挿への切替えが、大きな時間的な変化の場合にのみ必要になるという利点がある。変化検出の僅かなエラーは、特別に妨害的ではない。特に、垂直方向に移動する垂直輝度ジャンプの生成時に、カレントフィールドでの隣接画素間の内挿に切り換えることにより、妨害的なエッジフリッカを回避できる。
【００１３】
本発明の一実施例では、画素及び隣接画素の空間的及び時間的変化に従い、重みファクタが生成され、その重みファクタに従い、第１の補完フィールドの画素信号の値と第２の補完フィールドのそれとの間で値が選択される。これは、画素毎に生成された第１の補完フィールドと第２の補完フィールドとの間で重みファクタに対応するスムーズな遷移を示す。すなわち、２つの補完フィールドの間での急激な切換えの場合に起こる不自然さを回避できる。
【００１４】
好ましくは、画素信号の輝度値は、重みファクタに従って選択される。輝度信号は白黒ピクチャを生成するために提供されるので、生成される補完フィールド画素の輝度値の生成の間の僅かなエラーが、主観的に大きく感じる乱れになる。もしも、輝度値が重みファクタに従って選択されるならば、このような乱れを容易に回避できる。
【００１５】
本方法の別の実施例は、第１の補完フィールドの各画素に対し、その輝度値、並びにカレントフィールド及び先行フィールドにおける各画素に隣接する画素の輝度値に従い、画像の変化量を示す変化量指数である差値が決定される。この差値は、画素における画素信号の時間的変化を測定するのに使用される。すなわち、簡単な方法で、２つの補完フィールドのどちらが各画素に関してより適しているかを決定する条件を得ることができる。
【００１６】
ある実施例では、補完フィールドの各画素に対して、各画素に隣接するカレントフィールドの画素の輝度値の第１の垂直方向差値が決定される。この垂直方向差値は、簡単な方法で垂直方向の輝度ジャンプの発生を示すことができる。
【００１７】
別の実施例では、先行フィールドの各画素に対し、各画素と当該各画素に垂直方向で隣接する画素との間の輝度値の第２及び第３の差値が決定される。その際、補完フィールドの生成された画素の付近での垂直方向輝度ジャンプが、簡単な方法で先行フィールドにおいて示される。
【００１８】
好ましくは、３つの垂直差値を所定閾値と比較することにより、対応位置での輝度ジャンプの存在及び方向をそれぞれ示す３つの２進垂直差値及び３つうの関連する２進方向値が生成される。３つの２進垂直差値と３つの関連する２進方向値を比較することより、発生する輝度ジャンプが静的か又は垂直方向に移動しているかどうかを容易に決定できる。
【００１９】
３つの垂直差値と３つの２進方向値を比較することにより、補完フィールドの画素の位置での輝度ジャンプを示す２進ジャンプ値、及び、輝度ジャンプが静的であるかどうかを示す２進運動値が生成され得る。
【００２０】
それから、この２進ジャンプ値及び２進運動値に従い、第１の補完フィールドの画素信号の値及び第２の補完フィールドのそれとの間で選択可能である。
【００２１】
好ましくは、重みファクタは、差値、２進ジャンプ値及び２進運動値に従って決定される。すなわち、重みファクタは、非常に簡単に選択され得る。
【００２２】
本発明の別の実施例では、カレントフィールドを補完するフィールドの画素信号のクロマ値は、各画素に垂直方向で隣接するカレントフィールドの２つの画素を平均化することにより、画素毎に生成される。人の目は輝度値のエラーよりもクロマ値のエラーに鈍感なので、こうすることにより、ピクチャ周波数の２逓倍を一層容易に実現できる。
【００２３】
本発明の別の実施例は、カレントフィールドの別のライン及びそれを補完するラインが画素毎に生成されることを特徴とする。これにより、各フィールドのラインパターンがスクリーンのラインパターンに適合し得る。その際、送信されるピクチャの少なくとも一部が、拡大形式で表示される。
【００２４】
別のラインは、線形内挿により垂直方向に隣接する画素から生成される。これは、画素信号のクロマ値が、垂直方向に隣接する２つの画素のクロマ値により生成される場合に、特に有用である。この場合、拡大に必要とされる全コンポーネントは、少なくともクロマ値に対して既に入手できており、この特色は、特に簡単に実現され得る。
【００２５】
本発明の別の実施例では、補完フィールドの生成は、抑圧され得る。例えば、あるビデオシーケンスは既に高い繰り返し周波数でフィールドを提供するので、その場合、本発明に従う方法を抑圧するのに役立つ。
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の一実施例を詳細に説明する。
【００２７】
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ピクチャの連続する２つのフィールド及び結果としてのピクチャを示し、各時間を概略図で示す。
【００２８】
図２（ａ），（ｂ）は、それぞれに関連する補完フィールドと一緒に第１フィールド及び第２フィールドを示す。
【００２９】
図３は、ピクチャ周波数を２逓倍する方法のフローチャートを示す。
【００３０】
図４は、補完輝度値を生成するステップを示す。
【００３１】
図５は、重みファクタの決定に必要とされる値を生成するステップを示す。
【００３２】
図６は、図５に示すステップの続きを示す。
【００３３】
図７は、重みファクタを生成するステップを示す。
【００３４】
図８は、生成すべき画素に垂直方向で隣接するカレントフィールドの２つの画素と、先行フィールドの３つの画素を示す。
【００３５】
図９は、差値の関数としての重みファクタの関係の図を示す。
【００３６】
図１０は、ピクチャ周波数を２逓倍する方法を実装する装置の概略ブロック図を示す。
【００３７】
図１１は、図１０に従う装置のいくつかのコンポーネントの詳細な図を示す。
【００３８】
図１２は、図１１に従うフィールド発生器のコンポーネントのブロック図を示す。
【００３９】
図１３は、差値ａｆｄを生成する変化検出器のブロック図を示す。
【００４０】
図１４は、図１２に従い２進ジャンプ値及び２進運動値を生成する構成のブロック図を示す。
【００４１】
図１５は、重みファクタを決定する構成のブロック図を示す。
【００４２】
図１６は、輝度値の重み付き決定のための構成のブロック図を示す。
【００４３】
図１７は、カレントフィールドの画素を先行フィールドのそれと比較する構成のブロック図を示す。
【００４４】
図１８は、補完フィールドの生成されるべき画素に値を割り当てるテーブルを示す。
【００４５】
図１９は、２つの画素のクロマ値の間でクロマ値を線形内挿する構成のブロック図を示す。
【００４６】
図２０は、隣接する画素の輝度値の間で輝度値を線形内挿する構成のブロック図を示す。
【００４７】
図１（ａ）及び（ｂ）は、インターレース法で生成されるピクチャの、対となる２つのフィールドを示す。各フィールドのラインは、互いに入れ違っている。これらを相前後して映像表示すると、２つのフィールドの組み合わせとして、図１（ｃ）に示すようなピクチャが与えられる。
【００４８】
図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図１（ａ），（ｂ）のフィールドを示す。そこでは、２つのフィールドの各画素が、実線の円として図示されている。図２（ａ），（ｂ）では、各フィールドに対し、補完的なフィールドが描かれており、そこでは、互いの補完フィールドの各画素が破線の円として描かれている。この方法では、原イメージシーケンスの各フィールドから、図２（ａ），（ｂ）に示すように又はインターレース法により完全状態で図示されるピクチャが生成される。これにより、先ず、図２（ａ）のフィールドＡが、次に、これへの補完フィールドＡ’が、その後に図２（ｂ）に従う補完フィールドＢ’が、そして、最後に図２（ｂ）の補完フィールドＢが、描画される。
【００４９】
図３は、本発明によるピクチャ周波数の２逓倍法のフローチャートを示す。ステップＳ１０でシーケンスがスタートする。最初に、ステップＳ１２で、輝度Ｙ及びクロマＣＲ，ＣＢを含むフィールド信号の結果として、フィールドＡが収容される。次に、ステップＳ１４では、補完フィールドＡ’の輝度値Ｙ’が、後で詳細に説明するように、画素毎に生成される。
【００５０】
ステップＳ１６では、補完フィールドＡ’のクロマＣＲ’，ＣＢ’が、画素毎にフィールドＡの垂直方向に隣接する画素のクロマ値の内挿により生成される。ステップＳ１８では、輝度値Ｙ’及びクロマ値ＣＲ’，ＣＢ’に対する画素信号の結果として、フィールドＡ’が導出される。次に、ステップＳ２０で、カレントのフィールドＡが、先行フィールドＨとして記憶される。
【００５１】
しばしば、スクリーンのライン数は、転送されるライン数と一致しない。それゆえ、次のステップＳ２２では、隣接ライン間の線形内挿により、必要数のラインが画素毎に生成される。これらの方法により、各フィールドＡ，Ｂのラインパターンが、スクリーンのラインパターンに揃う。方法ステップＳ２２は更に、描画されるピクチャの拡張に役立つ。内挿された画素Ｘｉは、垂直方向に隣接する画素Ｘ１，Ｘ２から以下の式に従って、
Ｘｉ＝Ｘ２＋Ｗｉ（Ｘ１−Ｘ２）
計算される。ここで、Ｗｉは、ラインラスタのパターンの変更と前述の拡張に従って選択される。具体的には、Ｗｉは、古いラインパターン内のＸ１とＸ２間の新しいラインパターンでのＸｉの位置により決定される。すなわち、
Ｗｉ＝ａｂｓｔ／Ｚｒ
ここで、Ｚｒは、元のラインパターンの互いに離れた画素Ｘ１，Ｘ２間の距離であり、ａｂｓｔは、画素Ｘｉの画素Ｘ２からの距離である。次のステップＳ２４では、更なるフィールドを処理すべきかどうかが調べられる。ステップＳ２４で、更なるフィールドＡを処理すべきと判断された場合には、Ｓ１２に戻る。そうでなければ、ステップＳ２６に進み、この手順を終了する。
【００５２】
図４は、図３のステップＳ１４に従い、カレントフィールドＡを補完する補完フィールドＡ’の各画素の輝度値Ｘｉを生成する個別ステップを示す。より明確に図示する目的で、図８は、補完フィールドの画素Ｘｉに隣接するカレントフィールドＡの画素Ａｄ，Ａｃと、補助フィールドＨの３つの隣接画素Ｈｅ，Ｈｄ，Ｈｃを示す。
【００５３】
図４に示されるように、ステップＳ２８では、実際のフィールドＡの隣接する画素Ａｃ，Ａｄの輝度値の平均値Ｍが下記式に従って、
Ｍ＝（Ａｃ＋Ａｄ）／２
計算される。
【００５４】
次に、ステップＳ３０では、前述のフィールドＡが、既に補助フィールドＨとして記憶されているかどうかを調べる。記憶されていない場合、ステップＳ３２で、画素Ｘｉに輝度値Ｙ’として平均値Ｍを割り当てる。
【００５５】
ステップＳ３０で、先行フィールドＡが補助フィールドＨとして記憶されていることが分かると、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、カレントフィールドＡの垂直方向に隣接する画素Ａｄ，Ａｃを補助フィールドＨの画素Ｈｄと比較することにより、第１の補完フィールドの値Ｎが決定される。ここで、サイズに従い、画素Ａｄ，Ａｃ，Ｈｄの輝度値Ｙが並べられる。中央の輝度値Ｙは、値Ｎとして与えられる。
【００５６】
ステップＳ３６では、どの程度に画素Ｈｄの値Ｙから画素Ｘｉの値Ｎが離れているか、及びどの程度に画像Xｉに近い位置でカレントフィールドＡが補助フィールドＨから異なるかを決定する。このために、絶対差値ａｆｄが、下記式に従って、
ａｆｄ＝｜Ｈｄ−Ｎ｜＋｜３（Ｈｄ−Ａｃ）＋（Ｈｃ−Ａｄ）｜／４
計算される。絶対差値ａｆｄは、画面間の変化量を示す変化量指数である。
【００５７】
ステップＳ３８では、カレントフィールドＡ又は補助フィールドＨにおける画素Xｉの範囲で、垂直方向の輝度ジャンプが有効であり、その輝度変化がどの方向を持ち、かつまた、その輝度ジャンプが安定的かどうかを調べる。この目的のため、２進ジャンプ値ｅと２進運動値ｆｅが、後で詳細に説明するように、決定される。画素Ｘｉで輝度ジャンプが検出されるときに、ｅはそれを示す値１になる。それ以外では、ｅは０になる。輝度ジャンプが静的であると認識されたときに、２進運動値ｆｅは１になり、垂直方向で輝度ジャンプが動くとき、それは０になる。
【００５８】
ステップＳ４０では、絶対差値ａｆｄ、２進ジャンプ値ｅ及び２進運動値ｆｅから重みファクタＷｍが決定される。輝度ジャンプの変動が画素Ｘｉで存在する場合、例えば、ｅ＝１でｆｅ＝０の場合、重みファクタに値１が割り当てられる。それ以外では、重みファクタＷｍと差値ａｆｄの間に図９に示すような関係がある。横軸は差値ａｆｄを、縦軸は重みファクタＷｍを示す。閾値Ｔ以下では重みファクタＷｍは０であり、境界値Ｔ＋Ｄ以上では、重みファクタＷｍは１になる。ＴとＴ＋Ｄの間のａｆｄに対して、重みファクタＷｍは０から１の間で線形に変化する。図９では、代表的に値ＴとＤが示されている。ステップＳ３８において位置Ｘｉで静的な輝度ジャンプが確認されたかどうかに従い、例えば、ｅ＝１でｆｅ＝１の場合、ステップＳ４０では、値ＴＬＳ，ＤＬＳが採用される。輝度ジャンプが確認されない場合、例えば、ｅ＝０の場合、ＴＫＳ，ＤＫＳが採用される。
【００５９】
ステップＳ４２では、第２補完フィールドの出力されるべき画素Ｘｉの輝度値Ｙ’は、下記式に従って、
Ｙ’＝Ｎ＋Ｗｍ（Ｍ−Ｎ）
計算される。結果として、重みファクタＷｍが０であるとき、Ｙ’がＮになり、重みファクタＷｍが１のときには、Ｙ’が値Ｍになることを示す。重みファクタＷｍが０から１の値を持つときには、Ｙ’の値は、ＮからＭの間で変化する。
【００６０】
図５は、２進ジャンプ値ｅ及び２進運動値ｆｅを生成するステップを示し、そこでは、図４のステップＳ３８がまとめて示されている。先ず、ステップＳ４４では、画素Ａｄと画素Ａｃの輝度値の差ｄ０が計算され、そして、閾値Ｔｅと比較される。この垂直方向の差値ｄ０がその量として閾値Ｔｅを越えると、次に、ステップＳ４６で２進垂直差値ｅ０に１が代入される。その後にステップＳ４８が続く。ステップＳ４４で垂直差値ｄ０がその量として閾値Ｔｅより大きくない場合には、次にステップＳ５０で２進垂直差値ｅ０に値０が代入される。その後に、同様に、ステップＳ４８が続く。
【００６１】
ステップＳ４８では、垂直差値ｄ０がＴｅより大きいかどうかが調べられる。そうである場合、次のステップＳ５２で２進方向値ｓ０に１が代入される。その後にステップＳ５４が続く。ステップＳ４８で垂直差値ｄ０がＴｅより大きくない場合、ステップＳ５６で２進方向値ｓ０に値０が代入される。その後にステップＳ５４が続く。
【００６２】
ステップＳ５４では、類似した方法で、補助フィールドの画素ＨｅとＨｄの輝度値間の差ｄ１が計算され、同じ閾値Ｔｅと比較される。垂直差値ｄ１がその量として閾値Ｔｅより大きい場合、次のステップＳ５８で、２進垂直差値ｅ１に１が代入される。その後にステップＳ６０が続く。ステップＳ５４で垂直差値ｄ１がその量としてＴｅより大きくない場合、次のステップＳ６２で、２進垂直差値ｅ１に０が代入される。その後にステップＳ６０が続く。
【００６３】
ステップＳ６０では、垂直差値ｄ１が閾値Ｔｅより大きいかどうかが調べられる。そうである場合、次のステップＳ６４で２進方向値ｓ１に１が代入される。その後にステップＳ６６が続く。ステップＳ６０で垂直差値ｄ１が閾値Ｔｅより大きくないときには、次のステップＳ６８で２進方向値ｓ１に０が代入される。その後にステップＳ６６が続く。
【００６４】
ステップＳ６６では、補助フィールドの画素Ｈｄ，Ｈｃの輝度値の垂直差値ｄ２が閾値Ｔｅと比較される。垂直差値ｄ２がその量として閾値Ｔｅを越える場合、次のステップＳ７０では、２進垂直差値ｅ２に１が代入される。その後にステップＳ７２が続く。ステップＳ６６で垂直差値ｄ２がその量として閾値Ｔｅよりも大きくない場合、ステップＳ７４で２進垂直差値ｅ２に０が代入される。その後にステップＳ７２が続く。
【００６５】
ステップＳ７２では、垂直差値が絶対的に閾値Ｔｅより大きいかどうかが調べられる。そうである場合、次にステップＳ７６が続く。ここでは、２進方向値ｓ２に１が代入され、その後に図６のＳ８０が続く。ステップＳ７２で垂直差値ｄ２が、閾値Ｔｅよりも絶対的に大きくない場合、次にステップＳ７８で２進方向値ｓ２に０が代入される。その後に図６のステップＳ８０が続く。
【００６６】
図６は、２進ジャンプ値ｅ及び２進運動値ｆｅの決定のために、図４に従いステップＳ３８に所属する、図５の方法ステップの続きを示す。ステップＳ８０では、２進運動値ｆｅにひとまず０が代入される。次に、ステップＳ８２で２進方向値ｓ０と２進方向値ｓ１が等しいかどうかが調べられる。そうである場合、ステップＳ８４で、２進垂直差値ｅ０と２進垂直差値ｅ１が共に１に等しいかどうかが調べられる。等しい場合、その次のステップＳ８６で、２進運動値ｆｅに１が代入される。その後にＳ８８が続く。ステップＳ８２で２進方向値ｓ０，ｓ１が等しくない場合、又は、ステップＳ８４で２進垂直差値ｅ０，ｅ１が共に１に等しいのではない場合、直接、ステップＳ８８に進む。
【００６７】
ステップＳ８８では、２進方向値ｓ０が２進方向値ｓ２と等しいかどうかが調べられる。等しい場合、次のステップＳ９０で、２進垂直差値ｅ０と２進垂直差値ｅ２が共に１に等しいかどうかが調べられる。等しい場合、次のステップＳ９２で、２進運動値ｆｅに１が代入される。その後、ステップＳ９４に進み、そこでは、２進ジャンプ値ｅに２進垂直差値ｅ０の値が代入される。ステップＳ８８で２進方向値ｓ０が２進方向値ｓ２と等しくない場合、又は、ステップＳ９０で２進垂直差値ｅ０と２進垂直差値ｅ２の何れかが１に等しくない場合、直接、ステップＳ９４に進む。その後に図４のステップＳ４０に続く。
【００６８】
図７は、図４でステップＳ４０に従って説明した、重みファクタＷｍを生成する個々のステップを示す。先ずステップＳ９６で、２進ジャンプ値ｅが１であるかどうかが調べられる。そうである場合、次のステップＳ９８で、２進運動値ｆｅが０であるかどうかが調べられる。そうである場合、ステップＳ１００で重みファクタＷｍに１を代入し、図４のステップＳ４２に進む。
【００６９】
ステップＳ９８で２進運動値ｆｅが０に等しくなく、従って、静的な輝度ジャンプが位置Ｘｉで起きている場合、閾値Ｔに値ＴＬＳが代入され、値Ｄに値ＤＬＳが代入される。その次に、ステップＳ１０４で重みファクタＷｍが下記式で、
Ｗｍ＝（ａｆｄ−Ｔ）／Ｄ
計算される。
【００７０】
ステップＳ９６で２進ジャンプ値ｅが１に等しくない場合、位置Ｘｉでは、輝度ジャンプが起きていないことになる。その場合、ステップＳ１０６に進み、そこでは、閾値Ｔに値ＴＫＳが代入され、値Ｄに値ＤＫＳ が代入される。次に、重みファクタＷｍの計算が、前述の式に従って行なわれる。
【００７１】
続くステップＳ１０８では、重みファクタＷｍが０より大きいかどうかが調べられる。そうである場合、ステップＳ１１０で、重みファクタＷｍが１より小さいかどうかが調べられる。そうである場合、図４のステップＳ４２に進む。そうでない場合、ステップＳ１１２で重みファクタＷｍに１が代入され、その後、図４のステップＳ４２に進む。ステップＳ１０８で重みファクタＷｍが０以下である場合、ステップＳ１１４で重みファクタＷｍに０を代入する。その後、同様に図４のステップＳ４２に進む。
【００７２】
図１０は、実施例として、ピクチャ周波数の２逓倍法を実施する装置のブロック図を概略表現で示す。この装置は受信部１０を具備し、受信部１０は、信号線Ｓを介してフィールドメモリ１２に接続する。フィールドメモリ１２は、２本の信号線Ｓ１，Ｓ２を介して分離器１４に接続する。分離器１４は、信号線Ｓ１を介して中間ライン発生器１６に接続し、２本の信号線Ｓ１，Ｓ２を介してフィールド発生器１８に接続する。別の中間ライン発生器２０が、３本の信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を介してフィールド発生器１８に接続すると共に、別の信号線Ｓを介して合波器２２に接続する。中間ライン発生器１６は、信号線Ｓ１を介して同様に合波器２２に接続し、合波器２２は、信号線Ｓを介して制御装置２４に接続する。この装置は更に、中間ライン発生器１６，２０及びフィールド発生器１８とそれぞれ接続する制御装置２６と、制御装置２６及びフィールドメモリ１２に接続するメモリ制御装置２８を具備する。
【００７３】
受信部１０は、画素信号の形式でイメージシーケンスの各フィールドをライン毎に受信し、これらを信号線Ｓを介してフィールドメモリ１２に供給する。これは、カレントフィールドＡを一時的に保存し、信号線Ｓ１を介して分離器１４に供給する。信号線Ｓ２を介して、フィールドメモリ１２は、カレントフィールドＡに先行して記憶されるフィールドＨを同様に、分離器１４に供給する。分離器１４は、供給されたフィールドＡ，Ｈの画素信号を輝度ＹとクロマＣＲ，ＣＢの割合で分離する。カレントフィールドＡの画素のクロマＣＲ，ＣＢは信号線Ｓ１を介して中間ライン発生器１６に供給される。
【００７４】
中間ライン発生器１６は、カレントフィールドＡに対する補完フィールドＡ’のラインのクロマ値ＣＲ’，ＣＢ’を画素毎に計算する。これにより、補完フィールドＡ’の各ラインが、このラインに隣接するカレントフィールドＡの２本のラインを持つように、カレントフィールドのラインに対して補完フィールドＡ’のラインがオフセットされる。補完フィールドＡ’の１ラインの生成されるべき画素のクロマ値ＣＲ’，ＣＢ’は、カレントフィールドＡのそれぞれ垂直に隣接する画素からの線形内挿により、計算される。補完フィールドＡ’の画素のそのように計算されたクロマ値ＣＲ’，ＣＢ’は、信号線Ｓ１を介して合波器２２に供給される。
【００７５】
分離器１４は、カレントフィールドＡの輝度Ｙを信号線Ｓ１を介してフィールド発生器１８に供給し、先行フィールドＨの輝度値Ｙを信号線Ｓ２を介してフィールド発生器１８に供給する。補完フィールドＡ’の輝度値Ｙ’を画素毎に生成するために、フィールド発生器１８は、ステップＳ１４で代表される図４のステップＳ２８乃至Ｓ４２を実行する。
【００７６】
信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を介して、カレントフィールドＡ、補完フィールドＡ’及び先行フィールドＨの輝度値は、中間ライン発生器２０に供給され、中間ライン発生器２０は、必要ならば、図３のステップＳ２２に従い、ピクチャ全体の拡張のために別のラインの輝度値Ｙ，Ｙ’を計算する。関連するクロマ値ＣＲ、ＣＢ，ＣＲ’，ＣＢ’は、中間ライン発生器１６により生成される。カレントフィールドＡ及びその補完フィールドＡ’の画素のクロマ値ＣＲ，ＣＢ，ＣＲ’，ＣＢ’及び輝度値Ｙ，Ｙ’は、信号線Ｓ１，Ｓを介して合波器２２に印加される。これは、それぞれ対をなす輝度値Ｙ，Ｙ’とクロマ値ＣＲ、ＣＢ，ＣＲ’，ＣＢ’を合波し、それにより生成される画素信号を信号線Ｓを介して制御装置２４に供給し、それは、テレビ視聴の画面上のピクチャの生成を制御する。制御装置２６は、２つの中間ライン発生器１６，２０、フィールド発生器１８及び、フィールドメモリ１２のメモリ制御装置２８を制御する。
【００７７】
図１１は、図１０に示す装置の構成要素の一部の詳細な図解を示す。フィールドメモリ１２は、スイッチ３０、第１のフィールドメモリ３２、第２のフィールドメモリ３４及び二重スイッチ３６を具備する。分離器１４は、第１の分離回路３８及び第２の分離回路４０を具備する。フィールド発生器１８は、フィールド発生回路４２とバイパススイッチ４４を具備する。
【００７８】
スイッチ３０は、供給されるフィールドを第１のフィールドメモリ３２及び第２のフィールドメモリ３４に交互に印加する。二重スイッチ３６は、カレントフィールドＡが第１の分離回路３８に供給され、各先行フィールドＨが符合するフィールドメモリ３２，３４から第２の分離回路４０に供給されるように、互い違いにトグル動作する。
【００７９】
分離回路４０は、先行フィールドＨの画素の輝度値をフィールド発生回路４２に供給する。追加的に、バイパススイッチ４４の一方の接点に先行フィールドの画素の輝度値が供給される。このようにして、カレントフィールドＡに対する補完フィールドがピクチャの画質の改善につながらないような場合には、バイパススイッチ４４を使って、フィールド発生回路４２を迂回する。このようにして、両方のフィールドが同じピクチャから導出されることにより、例えばフィルムモードを実現できる。この場合、フィールド発生回路４２は不要であり、バイパススイッチ４４で迂回できる。図１１に示す状態では、フィールド発生回路４２は、バイパススイッチ４４により迂回されていない。
【００８０】
第１の分離回路３８は、カレントフィールドＡの画素の輝度値Ｙをフィールド発生回路４２に供給する。フィールド発生回路４２は、カレントフィールドＡ及び先行フィールドＨの輝度値Ｙから補完フィールドＡ’の輝度値Ｙ’を生成し、これをバイパススイッチ４４の１つの接点に供給する。カレントフィールドの垂直方向に隣接する２つの画素と、補完フィールドのそれらの間に位置する画素の輝度値Ｙ，Ｙ’が、それぞれ、ライン毎に中間ライン発生器２０に供給される。
【００８１】
中間ライン発生器２０は、必要な場合に、カレントフィールド又は補完フィールドのラインパターンをディスプレイのラインパターンに合わせるために、又は、表示されるピクチャの拡張のために必要となる画素の輝度値を、図３のステップＳ２２に対応する線形内挿により生成し、そして、各フィールドに対してこのように生成した画素信号を合波器２２に供給する。第１の分波器３８は、カレントフィールドの画素のクロマ値ＣＲ，ＣＢを中間ライン発生器１６に供給し、中間ライン発生器１６は、中間ライン発生器２０と類似した方法で、変更したラインパターン又は所望の拡張を線形内挿により生成する。ここで、中間ライン発生器１６は、カレントフィールド及び補完フィールドのラインを画素毎に生成するだけでなく、必要な場合に、画像の拡張に対して必要な追加ラインを画素毎に生成する。画素のクロマＣＲ，ＣＢ，ＣＲ’，ＣＢ’はそれぞれ、合波器２２に供給される。スイッチ３０及び二重スイッチ３６の適切な切替えシーケンスにより、実施例のフィールドＡ及び補完フィールドが相前後して供給され、それにより、合波器２２は、インターレース法で画像を転送する。カレントフィールドＡ及び補完フィールドＡ’のラインは、交互に合波器２２に供給され、これにより、いわゆるプログレッシブスキャン法によるピクチャが生成される。
【００８２】
図１２は、図１１に示すフィールド発生回路４２の要素のブロック図を示す。平均値モジュール４６は、図１１の第１の分離回路３８と直接、接続すると共に、スイッチ４８及びラインメモリ５０を介して第１の分離回路３８と接続する。メジアンモジュール５２は、スイッチ５４及びラインメモリ５６を介して図１１の第２の分離回路４０と接続する。メジアンモジュール５２は、直接、第１の分離回路３８と接続するだけでなく、スイッチ４８及びラインメモリ５０を介しても第１の分離回路３８と接続する。ラインメモリ５０はまた、図１１の中間ライン発生器２０にも接続する。平均値モジュール４６及びメジアンモジュール５２は、それぞれ、重み回路５８と接続する。
【００８３】
重みファクタＷｍを生成する回路６０は、変化検出器６２、輝度ジャンプ検出器６４及び評価回路６６を具備する。変化検出器６２は、直接、図１１の第１の分離回路３８と第２の分離回路４０と接続するだけでなく、それぞれスイッチ４８及びラインメモリ５０、並びにスイッチ５４及びラインメモリ５６を介して図１１の第１の分離回路３８と第２の分離回路４０と接続する。輝度ジャンプ検出器６２も同様になっている。変化検出器６２はまた、メジアンモジュール５２にも接続する。変化検出器６２と輝度ジャンプ検出器６４は、評価回路６６と接続し、評価回路６６は重み回路５８と接続する。
【００８４】
平均値モジュール４６は画素毎に、カレントフィールドＡの直接供給されるラインとラインメモリ５０に記憶される対応する先行ラインの垂直方向に隣接する画素Ａｄ，Ａｃの輝度Ｙの平均値Ｍを計算する。平均値Ｍは、補完フィールドの各画素に対して重み回路５８に供給される。
【００８５】
後でも説明するように、メジアンモジュール５２は、図４のステップＳ３４に従い、カレントフィールドの連続する２ラインの垂直方向の隣接画素Ａｄ，Ａｃの輝度と、先行フィールドＨでの位置の画素Ｈｄの輝度とを比較することにより画素毎に値Ｎを計算する。補完フィールドＡ’の各画素に対する値Ｎは、重み回路４８と変化検出器６２に供給される。
【００８６】
変化検出器６２は、カレントフィールドＡの連続する２ラインの画素Ａｄ，Ａｃの輝度を受信し、先行フィールドＨの連続する２ラインの画素Ｈｄ，Ｈｃの輝度を受信し、生成された画素に対する値Ｎを受信する。これは、それらから、後でも説明するように、図４のステップＳ３６に従い、下記式によって、
ａｆｄ＝｜Ｈｄ−Ｎ｜＋｜３（Ｈｄ−Ａｃ）＋（Ｈｃ−Ａｄ）｜／４
差値ａｆｄを計算する。差値ａｆｄは評価回路６６に供給される。輝度ジャンプ検出器６４は、垂直方向の輝度ジャンプに関して図４のステップＳ３８に記載される評価を実行し、確かめた２進ジャンプ値ｅ及び２進運動値ｆｅを評価回路６６に供給する。
【００８７】
評価回路６６は、絶対差値ａｆｄ、２進ジャンプ値ｅ及び２進運動値ｆｅに従い、図４のステップＳ４０にあるように重みファクタＷｍを生成する。この重みファクタＷｍは重み回路５８で供給され、重み回路５８は、重みファクタＷｍに依存して、図４のステップＳ４２に従い、下記式により、
Ｙ’＝Ｎ＋Ｗｍ（Ｍ−Ｎ）
値Ｎ，Ｍから補完フィールドの各画素の輝度Ｙ’を計算する。
【００８８】
図１３は、図１２に示す変化検出器６２のブロック図を示す。加算器６８の１つの入力は、図１２にあるラインメモリ５６と接続する。加算器６８の別の入力には、メジアンモジュール５２の出力信号が反転状態で入力する。加算器６８の出力は、総和を計算するモジュール７０に接続する。モジュール７０の出力は、加算器７２の入力に接続する。
【００８９】
加算器７４の１つの入力は、図１２にあるラインメモリ５６と接続する。その別の入力には、図１１の第１の分離回路３８の符号反転信号が入力する。加算器７４の出力は、乗算器７６の入力に接続する。乗算器７６の出力は、加算器７８に接続する。
【００９０】
別の加算器８０はその入力に、図１１の第２の分離回路４０が接続する。加算器８０の第２の入力には、図１２のラインメモリ５０の符号反転信号が入力する。加算器７８の出力は、入力を４で除算する除算器８２に接続する。
【００９１】
除算器８２の出力は、総和を計算するモジュール８４に接続する。加算器７２の第２の入力には、モジュール８４の出力が接続する。加算器７２の出力は、図１２の評価回路６６に接続する。
【００９２】
加算器６８は、図８の画素Ｈｄの輝度値に図１２のメジアンモジュールの符号反転出力信号Ｎを加算する。モジュール７０はこの差の総和を計算し、それを加算器７２に供給する。加算器７４は、図８の画素Ａｃの符号反転輝度値を画素Ｈｄの輝度値に加算する。乗算器７６は、その差値に３を乗算し、その結果を加算器７８に供給する。加算器８０は、図８の画素Ａｄの符号反転輝度値を画素Ｈｃの輝度値に加算し、その差値を加算器７８に供給する。加算器７８は、上述の２つの入力値を加算し、その結果を除算器８２に供給する。除算器８２は、この値を４で除算し、モジュール８４は、除算器８２の出力値から総和を計算し、加算器７２に供給する。加算器７２は２つの入力値を加算し、その結果を差値ａｆｄとして図１２の評価回路６６に供給する。
【００９３】
図１４は、図１２に示す輝度ジャンプ検出器６４のブロック図を示す。加算器８６の入力は、図１１の第１の分離回路３８に接続する。加算器８６の別の入力には、符号反転を介して図１２のラインメモリ５０に接続する。加算器８６の出力は、比較器８８に接続すると共に比較器９０に接続する。比較器８８，９０は、入力回路９２にそれぞれ接続する。比較器８８，９０の出力は、オア素子９４に接続する。オア素子９４の出力は、図１２の評価回路６６に接続する。
【００９４】
加算器９６の１入力は、図１１の第２の分離回路４０に接続する。加算器９６の別の入力は、符号反転器を介して図１２のラインメモリ５６に接続する。加算器９６の出力は、２つの比較器９８，１００のそれぞれに接続する。比較器９８，１００もまた、入力回路９２に接続する。比較器９８，１００の出力は、オア素子１０２に接続する。比較器９８の出力は、反転出力を有する排他的オア素子１０４に接続すると共に、スイッチ１０６を介して中間メモリ１０８と接続する。中間メモリ１０８は、反転出力を有する別の排他的オア素子１１０に接続する。排他的オア素子１０４，１１０の別の入力は、それぞれ、比較器９０の出力に接続する。
【００９５】
比較器１０４の反転出力は、３入力のアンド素子１１２に接続する。アンド素子１１２の別の２つの入力には、オア素子１０２とオア素子９４がそれぞれ接続する。
【００９６】
排他的オア素子１１０の反転出力は、３入力のアンド素子１１４の１つの入力に接続する。オア素子１０２は、スイッチ１１６及び中間メモリ１１８を介してアンド素子１１４の第２入力に接続する。アンド素子１１４の第３入力は、オア素子９４の出力に接続する。
【００９７】
アンド素子１１２の出力及びアンド素子１１４の出力はそれぞれ、オア素子１２０の入力に接続する。オア素子１２０の出力は、図１２の評価回路６６に接続する。
【００９８】
加算器８６は、図８の画素Ａｃの輝度値に画素Ａｄの符号反転輝度値を加算する。この差ｄ０は、２つの比較器８８，９０に印加される。比較器８８，９０は、入力回路９２から入力される閾値Ｔｅと値ｄ０を比較する。入力回路９２は例えば、プログラマブルレジスタからなる。
【００９９】
比較器８８は、値ｄ０が−Ｔｅより小さいと判断すると、２進出力値としてオア素子９４の入力に１を印加する。比較器９０は、値ｄ０がＴｅより大きいと判断すると、２進出力値としてオア素子９４の入力に１を印加する。それ以外では、比較器８８，９０は、２進値０を出力する。
【０１００】
一方の比較器８８，９０が出力値としてオア素子９４に１を出力する場合、図８の位置Ｘｉで輝度ジャンプがあったことになる。オア素子９４は、そのとき、１に等しい２進差値ｅ０を出力する。それ以外では、ｅ０は０に等しい。２進差値ｅ０は、２進ジャンプ値ｅとして図１２の評価回路６６に印加される。比較器９０の２進出力は、更に、反転出力を有する排他的オア素子１１０の入力に２進方向値ｓ０として印加される。
【０１０１】
加算器９６は、図８の画素Ｈｄの符号反転輝度値を画素Ｈｃの輝度値を加算する。この差値ｄ２は、各比較器９８，１００の一方の入力に印加される。各比較器９８，１００は、入力回路９２から供給される閾値Ｔと差値ｄ２を比較する。
【０１０２】
値ｄ２が−Ｔｅより小さい場合、比較器１００は、２進値１をオア素子１０２に印加する。値ｄ２が−Ｔｅより大きい場合、比較器９８は、２進値１をオア素子１０２に印加する。もし、比較器９８，１００の出力値の一方が１である場合、図８の画素Ｈｃ，Ｈｄ間に輝度ジャンプがあったことになり、オア素子１０２は、１に等しい２進差値ｅ２を出力する。比較器９８の出力値は、２進方向値ｓ２として出力される。
【０１０３】
先のステップで、図８の画素Ｈｅ，Ｈｄの輝度値の間の差値が形成され、閾値Ｔｅと比較される。得られた２進差値ｅ１及び２進方向値ｓ１が、それぞれ、中間メモリ１１８，１０８に格納される。
【０１０４】
反転出力を具備する排他的オア素子１０４は、２進方向値ｓ０を２進方向値ｓ２と比較する。２つの方向値ｓ０，ｓ２が等しい場合、排他的オア素子１０４は、アンド素子１１２に２進値１を供給する。同様に、反転出力を有する排他的オア素子１１０は、２進方向値ｓ０と２進方向値ｓ１が同じ値を有する場合、アンド素子１１４に１を供給し、それ以外では値０を供給する。２つの２進値ｅ０，ｅ２が共に１であり、且つ、反転出力を有する排他的オア素子１０４から値１がアンド素子１１２に供給される場合、アンド素子１１２は、２進値１をオア素子１２０に供給する。これは、図８にそれぞれ示す画素Ａｄ，Ａｃ及びＨｄ，Ｈｃ間に同じ方向の輝度ジャンプがあるケースである。
【０１０５】
排他的オア素子１１０の出力値及び２つの２進差値ｅ０，ｅ１がそれぞれ２進値１である場合、アンド素子１１４は、同様にオア素子１２０に２進値１を供給する。アンド素子１１２，１１４の出力値の少なくとも一方が、２進値１である場合、オア素子１２０は、図１２の評価回路６６に２進運動値ｆｅとして２進値１を供給し、それ以外では、０に等しい値ｆｅを出力する。
【０１０６】
図１５は、図１２に示す評価回路６６のブロック図を示す。加算器１２２の１つの入力は、図１３の加算器７２の出力に接続する。加算器１２２の別の入力は、符号反転を介してマルチプレクサ１２４の出力に接続する。マルチプレクサ１２４の制御入力は、図１４のオア素子９４に接続する。更に、マルチプレクサ１２４は、入力回路１２６に接続する。加算器１２２の出力及びマルチプレクサ１２の別の出力が、それぞれ、除算器１２８に接続する。除算器１２８の出力はモジュール１３０に接続し、モジュール１３０の出力は、マルチプレクサ１３２の入力に接続する。マルチプレクサ１３２の別の入力には、２進値１が印加される。アンド素子１３４の１つの入力は、図１４のオア素子９４に接続する。アンド素子１３４の別の入力は、反転器を介して図１４のオア素子１２０に接続する。アンド素子１３４の出力は、マルチプレクサ１３２の制御入力に接続する。マルチプレクサ１３２の出力は、図１２の重み回路５８に接続する。
【０１０７】
マルチプレクサ１２４は、その制御入力を介して図１４のオア素子９４から１に等しい２進ジャンプ値を受信する場合、加算器１２２に反転符号のＴＬＳに等しい値Ｔを供給すると共に、除算器１２８にＤＬＳに等しい値Ｄを供給する。ｅが０に等しい場合、マルチプレクサ１２４は、加算器１２２に反転符号のＴＫＳに等しい値Ｔを供給すると共に、除算器１２８にＤＫＳに等しい値Ｄを供給する。加算器１２２は、マルチプレクサ１２４からの反転符号の値Ｔを、図１３の加算器７２からの絶対差値ａｆｄに加算する。除算器１２８は、この差ａｆｄ−Ｔを、マルチプレクサ１２４から送信される値Ｄで除算し、この値をモジュール１３０に供給する。モジュール１３０は、入力値が０より大きく１より小さい場合には、入力値をそのまま出力し、入力値が０より小さい場合には０を出力し、入力値が１より大きい場合には１を出力する。モジュール１３０のこの値及び値１がマルチプレクサ１３２に供給される。
【０１０８】
図１４のオア素子９４からの２進ジャンプ値ｅは、アンド素子１３４の入力に転送される。図１４のオア素子１２０からの２進運動値ｆｅは、アンド素子１３４の他の入力に反転符号器を介して転送される。これは、２進ジャンプ値ｅが値１であり、２進運動値ｆｅが値０である場合、アンド素子１３４が、マルチプレクサ１３２に値１を出力することを意味する。マルチプレクサ１３２は、図１２の重み回路５８に重みファクタＷｍとして値１を出力する。それ以外では、アンド素子１３４は、マルチプレクサ１３２に値０を出力する。この場合、マルチプレクサ１３２は、モジュール１３０から供給される値を重みファクタＷｍとして図１２の重み回路５８に供給する。
【０１０９】
図１６は、図１２に従う重み回路５８のブロック図を示す。加算器１３６の入力は、図１２の平均値モジュール４６の出力に接続する。加算器１３６の別の入力は、図１２のメジアンモジュール５２の出力に符号反転器を介して接続する。加算器１３６の出力は、乗算器１３８の入力に接続する。乗算器１３８の別の入力は、図１５のマルチプレクサ１３２に接続する。乗算器１３８の出力は、加算器１４０の一方の入力に接続する。加算器１４０の別の入力は、図１２のメジアンモジュール５２の出力に接続する。加算器１４０の出力は、図１１のバイパススイッチ４４の接点に接続する。
【０１１０】
加算器１３６は、図１２のメジアンモジュール５２で形成される符号反転メジアン値を、図１２の平均値モジュール４６で形成される平均値Ｍに加算する。乗算器１３８は、図１５のマルチプレクサ１３２からの重みファクタＷｍを差Ｍ−Ｎに乗算する。加算器１４０は、この値に、図１２のメジアンモジュール５２により形成されるメジアン値Ｎを加算し、補完フィールドの対応画素に対するこのように形成される輝度値Ｙ’を、バイパススイッチ４４に供給する。
【０１１１】
図１７は、図１２のメジアンモジュール５２のブロック図を示す。比較器１４２の一方の入力は、図１１の第１の分離回路３８に接続する。比較器１４２の別の入力は、図１２のラインメモリ５０に接続する。比較器１４２の出力はモジュール１４４に接続する。
【０１１２】
別の比較器１４６の一方の入力はまた、図１２のラインメモリ５０に接続する。比較器１４６の別の入力は、図１２のラインメモリ５６に接続する。比較器１４６の出力はモジュール１４４に接続する。
【０１１３】
第３の比較器１４８の一方の入力は、図１２のラインメモリ５６に接続し、別の入力は、図１１の分離回路３８に接続する。比較器１４８の出力は、モジュール１４４に接続する。
【０１１４】
モジュール１４４の出力は、マルチプレクサ１５０に接続し、マルチプレクサ１５０の出力は、図１２の重み回路５８及び変化検出器６２に接続する。マルチプレクサ１５０の３つの入力は、図１１の分離回路３８及び図１２のラインメモリ５０，５６にそれぞれ接続する。
【０１１５】
比較器１４２は、分離回路３８から丁度、供給されるカレントフィールドのラインの画素Ａｃの輝度値を、先行して供給されラインメモリ５０に格納されたカレントフィールドＡのラインの画素Ａｄの輝度値と比較する。画素Ａｄの輝度値が画素Ａｃの輝度値よりも大きい場合、比較器１４２は、２進値１に対応する信号をモジュール１４４に供給する。比較器１４６は、画素Ａｄの輝度値を、ラインメモリ５６に記憶された先行フィールドＨのラインの画素Ｈｄの輝度と比較し、比較器１４８は、画素Ａｃの輝度値を画素Ｈｄの輝度値と比較する。画素Ｈｄの輝度値が画素Ａｄの輝度値より大きい場合、比較器１４６は、モジュール１４４への信号として２進値１を出力し、画素Ａｃの輝度値が画素Ｈｄの輝度値より大きい場合、比較器１４８は、２進値１に対応する信号をモジュール１４４に出力する。これ以外では、各比較器１４２，１４６，１４８は、２進値０をモジュール１４４に出力する。
【０１１６】
詳細は後述するが、モジュール１４４は、比較器１４２，１４６，１４８により供給される２進値をテーブルに格納されている値と比較する、所謂、ルックアップテーブルである。これら入力される２進値に従い、テーブルに格納されている値が、語長２ビットの２進値ＳＴに割り当てられ、マルチプレクサ１５０に送信される。この２進値ＳＴに従い、マルチプレクサ１５０は、画素Ａｃ，Ａｄ又はＨｄの輝度値を、メジアン値Ｎとして図１２の重み回路５８及び変化検出器６２に供給する。
【０１１７】
図１８は、モジュール１４４が比較器１４２，１４６，１４８から入力される値に従い２進値ＳＴを決定する基礎となるテーブルを示す。テーブルの第１欄には、比較器１４２の出力値が入力され、第２欄には比較器１４６の出力値が入力され、第３欄には比較器１４８の出力値が入力される。第４欄には、これら３つの出力値からもたらされる２進値ＳＴが収容される。更に、図１８のテーブルの第５欄には、各画素が示され、その画素の輝度値が、２進値ＳＴに従いメジアン値Ｎとして重み回路５８及び変化検出器６２に供給される。
【０１１８】
このテーブルに基づき、各時点で、３つの画素Ａｃ，Ａｄ，Ｈｄの内のどの１つが、これら３つの画素Ａｃ，Ａｄ，Ｈｄの中央輝度値を具備するかどうかが決定される。この中央値がメジアン値Ｎとして供給される。
【０１１９】
図１９は、図１１の中間ライン発生器１６のブロック図を示す。加算器１５２の一方の入力は、図１１の第１の分離回路３８に接続する。加算器１５２の別の入力は、符号反転器を介してラインメモリ１５４に接続し、ラインメモリ１５４はまた、スイッチ１５６を介して第１の分離回路３８に接続する。加算器１５２の出力は、乗算器１５８の入力に接続し、乗算器１５８の別の入力は、除算器１６０を介して図１０の制御装置２６に接続する。乗算器１５８の出力は、除算器１６２の入力に接続し、除算器１６２の別の入力は、図１０の制御装置２６に接続する。除算器１６２の出力は加算器１６４の一方の入力に接続する。加算器１６４の別の入力はラインメモリ１５４に接続する。加算器１６４の出力は図１１の合波器２２に接続する。中間ライン発生器１６は、２つのクロマＣＲ，ＣＢのそれぞれに対して図１９に示すような１つの回路を具備する。
【０１２０】
加算器１５２は、ラインメモリ１５４に格納され先行して送信されたラインの垂直方向に隣接する画素の符号反転クロマ値を、丁度、送信されたラインの画素のクロマ値に加算する。この差は、乗算器１５８に送信される。図１０の制御装置２６は、除算器１６０に値ａｂｓｔを送信し、除算器１６０はこの値を２で除算し、値ａｂｓｔ／２を乗算器１５８に供給する。値ａｂｓｔは、挿入されるべき画素と、カレントフィールドの先行画素Ａｄとの間の距離に対応する。すなわち、ａｂｓｔは、０と、オリジナルのラインパターンの２倍に対応する値との間の値を具備する。乗算器１５８は、２つの入力値を乗算し、結果としての積を除算器１６２に供給する。除算器１６２は、図１０の制御装置２６から、ピクチャのオリジナルのラインパターンに対応する値Ｚｒを受信する。除算器１６２は、乗算器１５８から送信された値を値Ｚｒで除算し、その結果を加算器１６４に供給する。加算器１６４は、除算器１６２からの値に、ラインメモリ１５４から送信される値を加算する。加算器１６４は、挿入されるべき画素に対するクロマ値としてこの和を図１１の合波器２２に供給する。数ラインの画素が、カレントフィールドＡの連続するライン間に挿入されるべき場合、スイッチ１５６はカレントラインのクロマ値が中間ライン発生器１６に送信される前に開かれ、その結果、ラインメモリ１５４の先行ラインのクロマ値は、カレントラインのクロマ値により上書きされない。
【０１２１】
図２０は、図１１の中間ライン発生器２０のブロック図を示す。マルチプレクサ１６６の第１の入力は、図１１の第２の分離回路３８に接続し、別の入力は、図１２のラインメモリ５０に接続する。マルチプレクサ１６６の出力は、加算器１６８に接続し、符号反転器を介して加算器１７０に接続する。加算器１７０は、更に、図１２の重み回路に接続する。加算器１７０の出力は乗算器１７２に接続する。
【０１２２】
加算器１７４の一方の入力は、図１０の制御装置２６に直接、接続し、別の入力は、符号反転器を介して制御装置２６に接続する。加算器１７４の出力は符号反転器を介して加算器１７６に接続し、加算器１７６の別の入力は、図１０の制御装置２６に接続する。加算器１７６の出力は、マルチプレクサ１７８に接続し、マルチプレクサ１７８の第２の入力は図１０の制御装置２６に接続する。比較器１８０の入力は、加算器１７４に接続する。比較器１８０の出力は、マルチプレクサ１６６，１７８の両制御入力に接続する。
【０１２３】
マルチプレクサ１７８の出力は、乗算器１７２の別の入力に接続し、乗算器１７２の出力は除算器１８２の入力に接続する。除算器１８２の第２入力は、図１０の制御装置２６に接続する。除算器１８２の出力は加算器１６８の第２入力に接続し、加算器１６８の出力は図１１の合波器２２に接続する。
【０１２４】
加算器１７４は、図１０の制御装置２６から供給される値ａｂｓｔから、制御装置２６からの値Ｚｒを減算する。加算器１７６は、図１０の制御装置２６から受信する値Ｚｒから、加算器１７４からのａｂｓｔ−Ｚｒを減算する。すなわち、加算器１７６は、値（２Ｚｒ−ａｂｓｔ）を形成する。加算器１７６は、この値をマルチプレクサ１７８の入力に送信し、マルチプレクサ１７８は、その第２入力で値ａｂｓｔを受信する。比較器１８０が、加算器１７４から受信する差ａｂｓｔ−Ｚｒが０より大きいと判定した場合、比較器１８０は２進値１を２つのマルチプレクサ１６６、１７８の制御入力に送信する。マルチプレクサ１６６は、第１の分離回路３８から受信した画素Ａｃの輝度値を２つの加算器１６８，１７０に送信する。加算器１７０は、図１２の重み回路５８から受信した輝度値Ｙ’から画素Ａｃの輝度値を減算し、この差を乗算器１７２に送信する。加算器１７２は、マルチプレクサ１７８から値（２Ｚｒ−ａｂｓｔ）を受信し、この値に加算器１７０から受信する値を乗算する。除算器１８２は、乗算器１７２から受信する値を、図１０の制御装置２６から受信する値Ｚｒで除算する。除算器は、結果の値を加算器１６８に送信し、加算器１６８は、更に、画素Ａｃの輝度値を加算し、その結果を、挿入すべき画素の輝度値として合波器２２に送信する。
【０１２５】
比較器１８０は、値ａｂｓｔ−Ｚｒが０より小さいと判定すると、マルチプレクサ１６６，１７８の制御入力に２進値０を送信する。この場合、マルチプレクサ１６６は、図１２のラインメモリ５０から受信する画素Ａｄの輝度値を２つの加算器１６８，１７０に送信する。加算器１７０は、図１２の重み回路５８から受信する輝度値Ｙ’から画素Ａｄの輝度値を減算し、この差を乗算器１７２に送信する。この場合、乗算器１７２は、図１０の制御装置２６により入力される値ａｂｓｔをマルチプレクサ１７８から受信し、２つの入力値を乗算する。乗算器１７２はその結果を除算器１８２に供給し、除算器１８２は、図１０の制御装置２６から受信する値Ｚｒでこの値を除算する。除算器１８２は、その結果を加算器１６８に供給し、加算器１６８は、その結果にマルチプレクサ１６６から受信する画素Ａｄの輝度値を加算する。この和は、挿入すべき画素の輝度値として、加算器１６８から図１１の合波器２２に送信される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ），（ｂ），（ｃ）は、ピクチャの連続する２つのフィールド及び結果としてのピクチャを示し、各時間を概略図で示す。
【図２】  （ａ），（ｂ）は、それぞれに関連する補完フィールドと一緒に第１フィールド及び第２フィールドを示す。
【図３】  ピクチャ周波数を２逓倍する方法のフローチャートを示す。
【図４】  補完輝度値を生成するステップを示す。
【図５】  重みファクタの決定に必要とされる値を生成するステップを示す。
【図６】  図５に示すステップの続きを示す。
【図７】  重みファクタを生成するステップを示す。
【図８】  生成すべき画素に垂直方向で隣接するカレントフィールドの２つの画素と、先行フィールドの３つの画素を示す。
【図９】  差値の関数としての重みファクタの関係の図を示す。
【図１０】  ピクチャ周波数を２逓倍する方法を実装する装置の概略ブロック図を示す。
【図１１】  図１０に従う装置のいくつかのコンポーネントの詳細な図を示す。
【図１２】  図１１に従うフィールド発生器のコンポーネントのブロック図を示す。
【図１３】  差値ａｆｄを生成する変化検出器のブロック図を示す。
【図１４】  図１２に従い２進ジャンプ値及び２進運動値を生成する構成のブロック図を示す。
【図１５】  重みファクタを決定する構成のブロック図を示す。
【図１６】  輝度値の重み付き決定のための構成のブロック図を示す。
【図１７】  カレントフィールドの画素を先行フィールドのそれと比較する構成のブロック図を示す。
【図１８】  補完フィールドの生成されるべき画素に値を割り当てるテーブルを示す。
【図１９】  ２つの画素のクロマ値の間でクロマ値を線形内挿する構成のブロック図を示す。
【図２０】  隣接する画素の輝度値の間で輝度値を線形内挿する構成のブロック図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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