(57)【要約】【課題】  ３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインタレースに変換された変換信号を含み、且つ編集処理が施されたインタレース信号であっても、画質劣化なく良好にプログレッシブ信号に変換することが可能な画像処理装置及びその方法を提供する。【解決手段】  プログレッシブ変換部１１は、３−２プルダウンや２−２プルダウンによってインタレースに変換され、且つ編集処理が施された変換信号部分をプログレッシブ信号に変換する際に、フィールド内挿補間信号と動き適応型補間信号とを生成し、画素単位でフィールド内挿補間信号中の２重画像エラーを検出する。そして、２重画像エラーと判断された画素については、その画素を動き適応型補間信号中の同一位置の画素で置き換え、２重画像エラーと判断された画素が所定の閾値に達した場合には、以降の画素又はラインを全て動き適応型補間信号とする。【選択図】  図２
2006253956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元画像を所定のシーケンスに基づいて配置し、入力された映像信号のフレームレートと整合をとるように変換された変換信号を上記映像信号として含むインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する画像処理装置であって、
現フィールドに対して時間的に後ろに位置し当該現フィールドの被補間走査線と同一位置の走査線、又は上記現フィールドに対して時間的に前に位置し上記被補間走査線と同一位置の走査線からフィールド内挿補間によって、プログレッシブのフィールド内挿補間信号を生成するフィールド内挿補間信号生成手段と、
上記フィールド内挿補間信号中の各画素が当該フィールド内挿補間信号の２重画像部分を構成する画素であるか否かを順次判断する２重画像検出手段とを備え、
上記２重画像検出手段は、上記２重画像部分を構成する画素であると判断された画素が所定の閾値に達した場合には、上記フィールド内挿補間信号のうち上記所定の閾値に達した際の画素以降の画素又はラインの信号を所定の置換信号で置き換える
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記変換信号は、３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された信号であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
上記現フィールド内の被補間走査線の上下に位置する走査線からフィールド内補間によって、又は上記現フィールドに対して時間的に後ろに位置し上記被補間走査線と同一位置の走査線と、上記現フィールドに対して時間的に前に位置し上記被補間走査線と同一位置の走査線とからフィールド間補間によって、プログレッシブの補間信号を生成する補間信号生成手段をさらに備え、
上記２重画像検出手段は、上記２重画像部分を構成する画素であると判断された画素が所定の閾値に達した場合には、上記補間信号を上記置換信号として、上記フィールド内挿補間信号のうち上記所定の閾値に達した際の画素以降の画素又はラインの信号を置き換える
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
上記補間信号生成手段は、上記現フィールドの画像の時間的な動きを検出する動き検出手段を有し、当該動き検出手段によって動きが検出された場合には、上記フィールド内補間によって上記補間信号を生成し、当該動き検出手段によって動きが検出されなかった場合には、上記フィールド間補間によって上記補間信号を生成することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
上記２重画像検出手段は、上記フィールド内挿補間信号中の注目画素が属する走査線を含む連続した複数の走査線における、上記注目画素を含む走査線に直交する直線上の画素のうち、所定の画素間の相関に基づいて、上記注目画素が上記２重画像部分を構成する画素であるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
上記２重画像検出手段は、上記複数の走査線のうち、隣接する走査線の画素間の相関よりも１走査線離れた走査線の画素間の相関の方が大きい場合に、上記注目画素が上記２重画像部分を構成する画素であると判断することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
上記２重画像検出手段は、上記注目画素を含む同一走査線上の連続した複数の画素について上記相関を求め、上記注目画素が上記２重画像部分を構成する画素であるか否かを判断することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
上記２重画像検出手段は、上記フィールド内挿補間信号中の注目画素が属する走査線を含む連続した複数の走査線における、上記注目画素を含む走査線に直交する直線上の画素を２値に分類した２値パターンを求め、当該２値パターンに基づいて、上記注目画素が上記２重画像部分を構成する画素であるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
上記２重画像検出手段は、上記注目画素を含む走査線に直交する直線上の画素を、その平均値との大小関係により２値に分類し、上記２値パターンを求めることを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】
上記２重画像検出手段は、上記注目画素を含む同一走査線上の連続した複数の画素について上記２値パターンを求め、上記注目画素が上記２重画像部分を構成する画素であるか否かを判断することを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１１】
元画像を所定のシーケンスに基づいて配置し、入力された映像信号のフレームレートと整合をとるように変換された変換信号を上記映像信号として含むインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する画像処理方法であって、
現フィールドに対して時間的に後ろに位置し当該現フィールドの被補間走査線と同一位置の走査線、又は上記現フィールドに対して時間的に前に位置し上記被補間走査線と同一位置の走査線からフィールド内挿補間によって、プログレッシブのフィールド内挿補間信号を生成するフィールド内挿補間信号生成工程と、
上記フィールド内挿補間信号中の各画素が当該フィールド内挿補間信号の２重画像部分を構成する画素であるか否かを順次判断する２重画像検出工程と、
上記２重画像部分を構成する画素であると判断された画素が所定の閾値に達した場合に、上記フィールド内挿補間信号のうち上記所定の閾値に達した際の画素以降の画素又はラインの信号を所定の置換信号で置き換える置換工程と
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインタレースに変換され、且つ編集処理が施された変換信号を含むインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する際に用いて好適な画像処理装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＴＳＣ信号やハイビジョン信号等の標準的な映像信号はインタレース信号である。図９は、走査線構造を示す図であり、同図（Ａ）はインタレース信号、同図（Ｂ）はプログレッシブ信号、同図（Ｃ）は走査線補間によってインタレース信号をプログレッシブ信号に変換した信号を示している。なお、図９中の○印は走査線を示し、×印は補間された走査線を示す。
【０００３】
この図９において、垂直方向Ｖは画面の垂直方向であり、水平方向ｔは時間方向である。インタレース信号は、図９（Ａ）に示すように、１つのフレームが時間及び垂直方向にずれた２つのフィールドで構成されている。これに対してプログレッシブ信号は、図９（Ｂ）に示すように、走査線構造にずれがない。インタレース信号においては、画像の垂直方向の高い周波数成分が多くなると、ラインフリッカを生じる等のインタレース妨害が存在する。一方、プログレッシブ信号では、インタレース妨害は存在しない。
【０００４】
そこで、図９（Ｃ）に示すように、インタレースで間引かれている部分の走査線を周囲の走査線で補間し、プログレッシブ信号に変換することによって、インタレース妨害を除去する処理方法がある。このような処理方法は、プログレッシブ変換又は倍密変換と称される。
【０００５】
通常のビデオ映像由来のインタレース信号の場合、プログレッシブ変換のための走査線補間は、動き適応型補間処理で行われる。すなわち、図１０に示すように、画像が静止している場合は、前後フィールドの画素を表す信号ＰＡ，ＰＢの平均値を×印で示す新しい画素を表す信号ＰＱとするフィールド間補間を行うことによって、新しい走査線を生成する。一方、画像が動いている場合は、上下の画素を表す信号ＰＣ，ＰＤの平均値を×印で示す新しい画素を表す信号ＰＱとするフィールド内補間を行うことによって、新しい走査線を生成する。このため、画像が静止している場合は折り返し歪みが少なく解像度も高い良好な変換画質が得られるが、画像が動いている場合は折り返し歪みが多く解像度も低い劣化した変換画質となる。
【０００６】
ここで、プログレッシブ信号に変換すべき入力信号に３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインタレースに変換されたフィルム映像由来の変換信号が含まれている場合、当該フィルム映像由来の部分については、動き適応型補間処理とは異なる方法を採用することによって、画像が動いた場合であっても良好な変換画質を得ることができる。ここで、３−２プルダウンとは、図１１に示すようなフレームレート変換のことである。具体的には、２４フレーム／秒のフィルム映像等のプログレッシブ信号Ａ，Ｂ，Ｃ・・・（以下、適宜「フレームＡ，Ｂ，Ｃ・・・」という。）を６０フィールド／秒のＮＴＳＣ方式等のインタレース信号ａ，ａ'，ａ，ｂ'，ｂ，ｃ'，ｃ，ｃ'・・・（以下、適宜「フィールドａ，ａ'，ａ・・・」という。）に変換するための方法として用いられる。なお、図中「’」の有無は、奇数フィールドと偶数フィールドとの違いを示している。一方、２−２プルダウンとは、図１２に示すようなフレームレート変換のことである。具体的には、３０フレーム／秒のフィルム映像等のプログレッシブ信号Ａ，Ｂ，Ｃ・・・を６０フィールド／秒のＮＴＳＣ方式等のインタレース信号ａ，ａ'，ｂ，ｂ'，ｃ，ｃ'・・・に変換するための方法として用いられる。
【０００７】
図１１、図１２に示すように、３−２プルダウンでは、元々同じフレームであった画像が３又は２フィールドに振り分けられており、２−２プルダウンでは、元々同じフレームであった画像が２フィールドに振り分けられている。したがって、３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された部分の３−２パターン又は２−２パターン、すなわちプルダウンのシーケンスが分かれば、同じフレームから生成された隣接フィールドで、画像の静止・動きに関係なくフィールド内挿補間を行ってプログレッシブ信号に変換することができる。ここで、フィールド内挿補間は、補間方法は異なるが図１０に示すフィールド間補間と同様に、前フィールドの信号ＰＡ又は後フィールドの信号ＰＢを新しい画素を表す信号ＰＱとすることによって新しい走査線を生成するものであるため、折り返し歪みが少なく解像度も高い良好な変換画質が得られる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３４３３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このように３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインタレースに変換されたフィルム映像由来の部分に対して編集処理が施された結果、プルダウンのシーケンスが崩れてしまう場合がある。例えば、図１１のような３−２プルダウンが行われていた場合、通常はａ，ａ'，ａ，ｂ'，ｂ，ｃ'，ｃ，ｃ'，ｄ，ｄ'のようなシーケンスとなっているが、編集処理によって図１３のようにｃ，ｃ'がカットされた結果、ａ，ａ'，ａ，ｂ'，ｂ，ｃ'，ｄ，ｄ'のようなシーケンスとなってしまう場合がある。
【００１０】
このように編集処理によってプルダウンのシーケンスが崩れたインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する場合、ｃ'，ｃ，ｃ'のようにフレームＣに由来するフィールドが連続するものと予想してフィールド内挿補間が行われる結果、図１３に示すように、ｃ'とｄとの境目前後ではフィールドｃ'とフィールドｄとから図中斜線で示すフレームが生成されることになる。しかしながら、フィールドｃ'とフィールドｄとは、時間軸の異なるフレームに由来しているため、フィールドｃ'とフィールドｄとから生成されたフレームでは、画像が櫛状、すなわち２重画像になってしまい、画質が大きく損われてしまうことになる。
【００１１】
なお、このようなシーケンスの崩れは、編集処理によって発生する場合が多いため、以下では、フィールドｃ'とフィールドｄとの境目のことを編集点と呼ぶことにする。
【００１２】
従来のプログレッシブ変換部では、このような問題を解決するため、これからフィールド内挿補間を行おうとするフィールドｃ'とフィールドｄとを比較し、予想するフィールドｃではなくフィールドｄになっていることを検出していた。しかしながら、画面の一部分のみが動いている場合など、フィールドｃ'とフィールドｄとが類似している場合には、編集点を見つけることが困難であるため、フィールドｃ'とフィールドｄとからフレームを生成してしまい、画質が大きく損われるという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインタレースに変換され、且つ編集処理が施された変換信号を含むインタレース信号であっても、画質劣化なく良好にプログレッシブ信号に変換することが可能な画像処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、元画像を所定のシーケンスに基づいて配置し、入力された映像信号のフレームレートと整合をとるように変換された変換信号を上記映像信号として含むインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する画像処理装置であって、現フィールドに対して時間的に後ろに位置し当該現フィールドの被補間走査線と同一位置の走査線、又は上記現フィールドに対して時間的に前に位置し上記被補間走査線と同一位置の走査線からフィールド内挿補間によって、プログレッシブのフィールド内挿補間信号を生成するフィールド内挿補間信号生成手段と、上記フィールド内挿補間信号中の各画素が当該フィールド内挿補間信号の２重画像部分を構成する画素であるか否かを順次判断する２重画像検出手段とを備え、上記２重画像検出手段は、上記２重画像部分を構成する画素であると判断された画素が所定の閾値に達した場合には、上記フィールド内挿補間信号のうち上記所定の閾値に達した際の画素以降の画素又はラインの信号を所定の置換信号で置き換えることを特徴とする。
【００１５】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像処理方法は、元画像を所定のシーケンスに基づいて配置し、入力された映像信号のフレームレートと整合をとるように変換された変換信号を上記映像信号として含むインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する画像処理方法であって、現フィールドに対して時間的に後ろに位置し当該現フィールドの被補間走査線と同一位置の走査線、又は上記現フィールドに対して時間的に前に位置し上記被補間走査線と同一位置の走査線からフィールド内挿補間によって、プログレッシブのフィールド内挿補間信号を生成するフィールド内挿補間信号生成工程と、上記フィールド内挿補間信号中の各画素が当該フィールド内挿補間信号の２重画像部分を構成する画素であるか否かを順次判断する２重画像検出工程と、上記２重画像部分を構成する画素であると判断された画素が所定の閾値に達した場合に、上記フィールド内挿補間信号のうち上記所定の閾値に達した際の画素以降の画素又はラインの信号を所定の置換信号で置き換える置換工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
ここで、上記変換信号は、例えば３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された信号である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る画像処理装置及びその方法によれば、３−２プルダウンや２−２プルダウン等によってインタレースに変換され、且つ編集処理が施された変換信号を含むインタレース信号であっても、画質劣化なく良好にプログレッシブ信号に変換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、３−２プルダウンや２−２プルダウンによってインタレースに変換され、且つ編集処理が施された変換信号を含むインタレース信号であっても、画質劣化なく良好にプログレッシブ信号に変換することが可能な画像処理装置及びその方法に適用したものである。
【００１９】
先ず、本実施の形態における画像処理装置の概略構成の一例を図１に示す。図１に示すように、本実施の形態における画像処理装置１００は、フロント画像処理部１０と、プログレッシブ変換部１１と、表示装置駆動回路１２と、表示装置１３とから構成されている。
【００２０】
フロント画像処理部１０は、例えばＮＴＳＣ信号、ＰＡＬ信号、ＢＳデジタルチューナからのＨＤＴＶ信号など、様々な信号ソースからの映像信号を入力する。なお、映像信号のフォーマットは、５２５ｉ（ライン数５２５本のインタレース信号）、６２５ｉ、１１２５ｉなどのインタレース信号である。
【００２１】
プログレッシブ変換部１１は、５２５ｉ信号を５２５ｐ信号（ライン数５２５本のプログレッシブ信号）に、６２５ｉ信号を６２５ｐ信号に、１１２５ｉ信号を１１２５ｐ信号にそれぞれ変換する。この際、プログレッシブ変換部１１は、３−２プルダウンや２−２プルダウンによってインタレースに変換された変換信号を含み、且つ編集処理が施されたインタレース信号であっても、後述するように、画質劣化なく良好にプログレッシブ信号に変換することができる。プログレッシブ変換部１１は、得られたプログレッシブ信号を表示装置駆動回路１２に供給する。
【００２２】
表示装置駆動回路１２は、表示装置１３を駆動し、プログレッシブ変換部１１から供給されたプログレッシブ信号を表示させる。この表示装置１３としては、陰極線管、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなど、種々の表示装置を用いることができる。
【００２３】
なお、表示装置駆動回路１２には、標準解像度又は低解像度の画像を、そこに含まれていない高域成分をも含む高解像度の画像に変換する解像度変換回路を含めるようにしても構わない。このような解像度変換回路については、例えば特開平７−１９３７８９号公報や特開平１１−５５６３０号公報等に記載されている。
【００２４】
続いて、上述したプログレッシブ変換部１１の内部構成の一例を図２に示す。フロント画像処理部１０から入力されたインタレース信号は、現在信号としてプログレッシブ変換部１１の複数のブロックに供給される。この現在信号は、フィールド遅延器２０によって１フィールド分の時間だけ遅延されて過去１信号に変換され、フィールド遅延器２１によってさらに１フィールド分の時間だけ遅延されて過去２信号に変換される。
【００２５】
動き検出部２２は、現在信号、過去１信号及び過去２信号を用いて動き検出を行う。動き検出の判定には、メモリ２３に記憶された、過去にその画素が動きであったか静止であったかの動き検出判定履歴を使う。動き検出部２２は、動き検出結果を動き適応型補間信号生成部２４に供給する。そして、動き適応型補間信号生成部２４は、この動き検出結果に基づいてフィールド間補間又はフィールド内補間を行い、プログレッシブの動き適応型補間信号を生成する。具体的には、画像が静止している場合は、前後フィールドの画素の平均値を新しい画素とするフィールド間補間を行うことによって、新しい走査線を生成する。一方、画像が動いている場合は、上下の画素の平均値を新しい画素とするフィールド内補間を行うことによって、新しい走査線を生成する。動き適応型補間信号生成部２４は、生成した動き適応型補間信号を補間信号選択部２６及びプルダウンエラー検出部２８に供給する。
【００２６】
プルダウン検出部２５は、現在信号、過去１信号及び過去２信号から、３−２プルダウン又は２−２プルダウンを検出することにより、処理対象のフィールドがフィルム映像由来のフィールドであるか否かを検出する。具体的には、処理対象のフィールドが３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された部分のフィールドである場合、同じフレームに由来するフィールドが隣接フィールドに必ず存在するため、例えばフィールド間の動き（フィールド間の相関）の有無に基づきフィールドのシーケンスを検出することによって、３−２プルダウン又は２−２プルダウンを検出することができる。プルダウン検出部２５は、このプルダウン検出結果を補間信号選択部２６及びプルダウンエラー検出部２８に供給する。
【００２７】
また、プルダウン検出部２５は、内部に状態遷移モデルを有しており、３−２プルダウン又は２−２プルダウンを検出すると、その状態遷移モデルをビデオ映像の状態からフィルム映像の状態に遷移させる。例えば３−２プルダウンを検出した場合、プルダウン検出部２５は、フィルム映像の状態として、同じフレーム由来の３又は２フィールドに相当する５つの状態を遷移させる。このような状態遷移モデルを用いることにより、プルダウン検出部２５は、３フィールド、２フィールドと交互に続くシーケンスのどの位置のフィールドを現在処理しているかを判断している。なお、プルダウン検出部２５は、プルダウンエラー検出部２８から後述するリセット信号が供給されると、フィルム映像の状態を遷移させている途中であってもビデオ映像の状態に戻し、再び３−２プルダウン又は２−２プルダウンの検出を始める。
【００２８】
補間信号選択部２６は、動き適応型補間信号、現在信号及び過去２信号と、プルダウン検出結果とに基づいて、補間信号を決定する。すなわち、処理対象のフィールドが３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された部分のフィールドである場合、同じフレームに由来するフィールドが隣接フィールドに必ず存在するため、補間信号選択部２６は、その同じフレームから生成されたフィールドの信号（現在信号又は過去２信号）を補間信号として倍速変換部２７に供給する。また、補間信号選択部２６は、処理対象のフィールドが３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された部分のフィールドでない場合、動き適応型補間信号生成部２４の出力信号を補間信号として倍速変換部２７に供給する。倍速変換部２７は、この補間信号と過去１信号とを入力信号の２倍の速度で順番に読み出すことによってプログレッシブのフィールド内挿補間信号に変換し、このフィールド内挿補間信号をプルダウンエラー検出部２８に供給する。
【００２９】
ここで、従来のプログレッシブ変換部は、このフィールド内挿補間信号をそのまま表示装置駆動回路１２に供給していたが、３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された部分のプルダウンのシーケンスが崩れている場合には、編集点前後のフィールドから生成されるフレームが２重画像となり、画質が大きく損なわれるという問題があった。
【００３０】
そこで、本実施の形態におけるプログレッシブ変換部１１は、倍速変換部２７の後段にプルダウンエラー検出部２８を備えており、フィールド内挿補間信号を評価して、２重画像エラーを検出すれば、フィールド内挿補間信号を動き適応型補間信号で置き換える。特に、プルダウンエラー検出部２８は、画素単位で周囲の画素の情報から２重画像エラー検出を行い、２重画像エラーを検出した場合には、画素単位でフィールド内挿補間信号を動き適応型補間信号で置き換える。また、２重画像エラーと判断された画素が所定の閾値に達すると、それ以降の画素又はラインについては、全て動き適応型補間信号を選択する。なお、この２重画像の検出は、プルダウン検出部２５で処理対象のフィールドが３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された部分のフィールドであると判断され、補間信号選択部２６にて現在信号又は過去２信号が被補間画素として使われた場合にのみ行われる。
【００３１】
このプルダウンエラー検出部２８の内部構成の一例を図３に示す。倍速変換部２７から供給されたフィールド内挿補間信号は、ライン遅延器３０で１ライン分遅延される。さらに、ライン遅延器３１，３２，３３でそれぞれ１ライン分遅延されて、最終的にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの各信号が得られる。信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの位置関係は、図４に示す通りである。なお、図中点線は、フィールド内挿補間によって生成された走査線であり、図中直線は、入力信号そのままの走査線である。
【００３２】
ここで、３−２プルダウン又は２−２プルダウンによってインタレースに変換された部分についてプログレッシブ変換を行った場合、プログレッシブ変換後の隣接するラインは、元々同じフレーム（元画像）であったため、相関が強いはずである。一方、編集処理によってプルダウンのシーケンスが崩れ、元々異なるフレーム（元画像）に由来する２枚のフィールドからフレームが生成されてしまった場合、上下間のライン相関よりもインタレース時の上下ライン、つまりプログレッシブ時の２ライン間隔に相関が強く出るはずである。図３に示す構成のプルダウンエラー検出部２８は、この相関の違いを利用して、２重画像が発生しているか否かを判断する。
【００３３】
差分絶対値演算部３４〜３７は、隣接ライン間の画素データの差分絶対値を計算する。すなわち、差分絶対値演算部３４は、信号Ａと信号Ｂとの差分絶対値を計算し、差分絶対値演算部３５は、信号Ｂと信号Ｃとの差分絶対値を計算する。同様に、差分絶対値演算部３６は、信号Ｃと信号Ｄとの差分絶対値を計算し、差分絶対値演算部３７は、信号Ｄと信号Ｅとの差分絶対値を計算する。１ライン差分絶対値平均演算部３８は、この差分絶対値演算部３４〜３７で計算された差分絶対値の平均値を求め、この平均値をフリップフロップ（ＦＦ）３９に供給する。フリップフロップ３９〜４２によって１ライン差分絶対値の平均値が周囲５画素分について供給されると、周辺平均演算部４３は、この周囲５画素分の平均値を計算し、この平均値を２重画像検出部５３に供給する。
【００３４】
一方、差分絶対値演算部４４〜４６は、１ライン離れたライン間の画素データの差分絶対値を計算する。すなわち、差分絶対値演算部４４は、信号Ａと信号Ｃとの差分絶対値を計算し、差分絶対値演算部４５は、信号Ｂと信号Ｄとの差分絶対値を計算し、差分絶対値演算部４６は、信号Ｃと信号Ｅとの差分絶対値を計算する。２ライン差分絶対値平均演算部４７は、この差分絶対値演算部４４〜４６で計算された差分絶対値の平均値を求め、この平均値をフリップフロップ４８に供給する。フリップフロップ４８〜５１によって２ライン差分絶対値の平均値が周囲５画素分について供給されると、周辺平均演算部５２は、この周囲５画素分の平均値を計算し、この平均値を２重画像検出部５３に供給する。
【００３５】
２重画像検出部５３は、周辺平均演算部４３から供給された平均値と周辺平均演算部５２から供給された平均値とを比較し、後者の方が小さければ、すなわち１ライン離れたライン間の相関の方が強ければ２重画像エラーと判断し、２重画像エラーが発生した旨を表す信号を出力選択部５５に供給する。また、２重画像検出部５３は、２重画像エラーと判断された画素をカウントし、カウント値が所定の閾値に達すると、所定の閾値に達した旨を表す信号を出力選択部５５に供給すると共に、上述したリセット信号をプルダウン検出部２５に供給する。なお、２重画像検出部５３は、画像のＶ周期でカウント値をリセットする。
【００３６】
この２重画像検出部５３の内部構成の一例を図５に示す。２重画像判断部６０は、周辺平均演算部４３から供給された平均値と周辺平均演算部５２から供給された平均値とを比較し、後者の方が小さければ、すなわち１ライン離れたライン間の相関の方が強ければ２重画像エラーと判断し、２重画像エラーが発生した旨を表す信号をカウンタ６１及びＯＲ回路６４に供給する。カウンタ６１は、２重画像エラーと判断された画素の数をカウントし、カウント値を比較部６２に供給する。比較部６２は、現在のカウント値と所定の閾値とを比較した比較結果をラッチ回路６３に供給し、カウント値が所定の閾値に達している場合には、所定の閾値に達した旨を表す信号がラッチ回路６３からＯＲ回路６４に供給される。また、カウント値が所定の閾値に達している場合には、プルダウンのシーケンスが崩れている可能性が高いため、プルダウン検出部２５の状態遷移モデルをリセットさせるために、上述したリセット信号がラッチ回路６３からプルダウン検出部２５に供給される。ＯＲ回路６４は、２重画像判断部６０から供給された信号とラッチ回路６３から供給された信号とのＯＲをとった信号を出力選択部５５に供給する。なお、カウンタ６１，比較部６２及びラッチ回路６３は、画像のＶ周期でリセットされる。
【００３７】
図４に戻って、出力選択部５５には、２ライン遅延器５４で２ライン分遅延された動き適応型補間信号及び信号Ｃと、プルダウン検出結果とが供給されている。出力選択部５５は、２重画像検出部５３から２重画像エラーが発生した旨を表す信号が供給されると、信号Ｃ（フィールド内挿補間信号）の画素を動き適応型補間信号中の同一位置の画素で置き換えて出力し、２重画像エラーの発生を回避する。また、出力選択部５５は、２重画像検出部５３から所定の閾値に達した旨を表す信号が供給されると、以降の画素又はラインについては全て動き適応型補間信号を選択するように固定化し、２重画像エラーの発生を回避する。なお、この固定化は、プルダウン検出部２５がリセット後に再び３−２プルダウン又は２−２プルダウンを検出し、出力選択部５５にプルダウン検出結果が供給されると解除される。
【００３８】
プルダウンエラー検出部２８の内部構成の他の例を図６に示す。図３と同様に、倍速変換部２７から供給されたフィールド内挿補間信号は、ライン遅延器７０で１ライン分遅延される。さらに、ライン遅延器７１，７２，７３でそれぞれ１ライン分遅延されて、最終的に各信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが得られる。
【００３９】
平均値演算部７４は、信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの平均値を計算し、２値化部７５は、信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを２値信号Ａ'、Ｂ'、Ｃ'、Ｄ'、Ｅ'に変換する。具体的には、画素データが信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの平均値よりも大きければ例えば“１”とし、小さければ例えば“０”とする。２重画像検出部７６は、５ライン分の２値パターンが所定のパターンと一致する場合には２重画像エラー発生と判断する。
【００４０】
５ライン分の２値パターンの例を図７に示す。図７に示すように、５ライン分の２値パターンが、（１、０、１、０、１）又は（０、１、０、１、０）というパターンと一致した場合、すなわち１ライン離れたライン間の相関の方が強い場合には、２重画像有りと判断し、判断結果をフリップフロップ７７に供給する。フリップフロップ７７〜８０によって２重画像の判断結果が同一走査線上の周囲５画素分について供給されると、周辺総合２重画像検出部８１は、この周囲５画素分の判断結果から、２重画像エラーが発生しているか否かを総合的に判断し、２重画像エラーが発生していると判断した場合には、その旨を表す信号を出力選択部８３に供給する。例えば、周辺総合２重画像検出部８１は、周囲５画素の２値パターンが全て上述した２重画像のパターンと一致した場合に、２重画像エラー発生と判断する。また、周辺総合２重画像検出部８１は、２重画像エラーと判断された画素をカウントし、カウント値が所定の閾値に達すると、所定の閾値に達した旨を表す信号を出力選択部８３に供給すると共に、上述したリセット信号をプルダウン検出部２５に供給する。なお、周辺総合２重画像検出部８１は、画像のＶ周期でカウント値をリセットする。
【００４１】
出力選択部８３には、２ライン遅延器８２で２ライン分遅延された動き適応型補間信号及びＣ信号と、プルダウン検出結果とが供給されている。出力選択部８３は、周辺総合２重画像検出部８１から２重画像エラーが発生した旨を表す信号が供給されると、信号Ｃ（フィールド内挿補間信号）の画素を動き適応型補間信号中の同一位置の画素で置き換えて出力し、２重画像エラーの発生を回避する。また、出力選択部８３は、周辺総合２重画像検出部８１から所定の閾値に達した旨を表す信号が供給されると、以降の画素又はラインについては全て動き適応型補間信号を選択するように固定化し、２重画像エラーの発生を回避する。なお、この固定化は、プルダウン検出部２５がリセット後に再び３−２プルダウン又は２−２プルダウンを検出し、出力選択部８３にプルダウン検出結果が供給されると解除される。
【００４２】
ここで、上述したプログレッシブ変換部１１の処理手順について図８のフローチャートを参照して説明する。先ずステップＳ１において、映像信号をフィールド毎に入力し、ステップＳ２において、３−２プルダウン又は２−２プルダウンを検出することにより、処理対象のフィールドがフィルム映像由来のフィールドであるか否かを検出する。３−２プルダウン又は２−２プルダウンが検出されていない場合には、当該フィールドは通常のビデオ映像由来のフィールドであるため、ステップＳ３において、動き適応型補間処理によってプログレッシブ信号に変換した後、ステップＳ１３に進む。一方、３−２プルダウン又は２−２プルダウンが検出された場合には、当該フィールドはフィルム映像由来のフィールドであるため、ステップＳ４において、フィールド内挿補間処理によってプログレッシブ信号に変換した後、ステップＳ５に進む。
【００４３】
続いてステップＳ５において、２重画像エラーが発生したか否かを画素単位で検出し、ステップＳ６において、２重画像エラーが発生したか否かを判別する。ここで、２重画像エラーが発生したと判別された場合にはステップＳ７に進み、２重画像エラーが発生していないと判別された場合には、ステップＳ１０に進む。
【００４４】
ステップＳ７では、カウンタのカウント値をインクリメントし、ステップＳ８において、カウント値が所定の閾値に達したか否かを判別する。ここで、カウント値が所定の閾値に達していない場合には、ステップＳ９においてその画素を動き適応型補間信号中の同一位置の画素で置き換え、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、次の画素があるか否かを判別し、次の画素がある場合にはステップＳ１１で次の画素に移った後、ステップＳ５に戻り、次の画素がない場合にはステップＳ１３に進む。一方、ステップＳ８においてカウント値が所定の閾値に達している場合には、ステップＳ１２においてその画素を動き適応型補間信号中の同一位置の画素で置き換えると共に、以降の画素又はラインについては全て動き適応型補間信号を選択するように固定化し、さらに、プルダウン検出部２５の状態遷移モデルをリセットして、ステップＳ１３に進む。
【００４５】
ステップＳ１３では、次のフィールドがあるか否かを判別し、次のフィールドがある場合には、ステップＳ１４においてカウンタをリセットした後、ステップＳ１に戻り、次のフィールドがない場合には、処理を終了する。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態におけるプログレッシブ変換部１１によれば、３−２プルダウンや２−２プルダウンによってインタレースに変換された変換信号を含み、且つ編集処理が施されたインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する際に、フィールド内挿補間信号と動き適応型補間信号とを生成し、画素単位でフィールド内挿補間信号中の２重画像エラーを検出し、２重画像エラーと判断された画素については、その画素を動き適応型補間信号中の同一位置の画素で置き換え、２重画像エラーと判断された画素が所定の閾値に達した場合には、以降の画素又はラインを動き適応型補間信号とすることにより、大きく画質を損なう２重画像エラーを回避し、より高画質のプログレッシブ信号を生成することができる。
【００４７】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００４８】
例えば、上述した実施の形態では、垂直５ライン、水平５画素分の情報を用いて２重画像エラー検出を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ライン数や画素数を増減させても構わない。
【００４９】
また、上述の実施の形態では、フレームレートが６０フィールド／秒の場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、５０フィールド／秒で表示されるＰＡＬ信号のように、各種フォーマットに基づく所望のフレームレートの信号に広く適用できる。
【００５０】
また、本発明は３−２プルダウン又は２−２プルダウンの他、所定のシーケンスに基づき元画像の画面を配置してフレームレートを変換した信号に広く適用できる。
【００５１】
また、プルダウン検出部２５が２重画像エラーを検出したときフィールド内挿補間信号を動き適応型補間信号に置き換える実施の形態について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば単にフィールド内補間した信号に置き換えてもよく、２重画像が改善される他の信号に置き換える場合に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態における画像処理装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２】同画像処理装置におけるプログレッシブ変換部の内部構成の一例を示す図である。
【図３】同プログレッシブ変換部におけるプルダウンエラー検出部の内部構成の一例を示す図である。
【図４】ライン遅延された各信号の位置を示す図である。
【図５】同プルダウンエラー検出部における２重画像検出部の内部構成の一例を示す図である。
【図６】同プログレッシブ変換部におけるプルダウンエラー検出部の内部構成の他の例を示す図である。
【図７】５ライン分の２値パターンの例を示す図である。
【図８】同プログレッシブ変換部の処理手順を説明するフローチャートである。
【図９】各種走査線構造を示す図であり、同図（Ａ）はインタレース信号を示し、同図（Ｂ）はプログレッシブ信号を示し、同図（Ｃ）は走査線補間によってインタレース信号をプログレッシブ信号に変換した信号を示す。
【図１０】フィールド間補間及びフィールド内補間を説明する図である。
【図１１】３−２プルダウンを説明するための図である。
【図１２】２−２プルダウンを説明するための図である。
【図１３】３−２プルダウンによってインタレースに変換され、且つ編集処理が施されたインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する場合の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  フロント画像処理部、１１  プログレッシブ変換部、１２  表示装置駆動回路、１３  表示装置、２０，２１  フィールド遅延器、２２  動き検出部、２３  メモリ、２４  動き適応型補間データ生成部、３１〜３３  ライン遅延器、３４〜３７  差分絶対値演算部、３８  １ライン差分絶対値平均演算部、３９〜４２  フリップフロップ、４３  周辺平均演算部、４４〜４６  差分絶対値演算部、４７  ２ライン差分絶対値平均演算部、４８〜５１  フリップフロップ、５２  周辺平均演算部、５３  ２重画像検出部、５４  ２ライン遅延器、５５  出力選択部、６０  ２重画像判断部、６１  カウンタ、６２  比較部、６３  ラッチ回路、６４  ＯＲ回路、７０〜７３  ライン遅延器、７４  平均値演算部、７５  ２値化部、７６  ２重画像検出部、７７〜８０  フリップフロップ、８１  周辺総合２重画像検出部、８２  ２ライン遅延器、８３  出力選択部
【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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