(57)【要約】      （修正有）【課題】不自然な動きを示す画像が入力された場合でも画質劣化を回避することができる動き補償による順次走査変換を行う装置を提供する。【解決手段】順次走査変換装置は、フィールドメモリ、動き検出部、動き補償部、フィールド内補間画像生成部、ブレンド部、及び、プログレッシブ画像生成部と、入力フィールド画像、動き補償による補間フィールド画像、及び、相関情報を用いて、動き補償による補間フィールド画像の信頼性を判定する信頼性判定部とを有し、該信頼性判定部は、信頼性の判定結果に応じてブレンド部のブレンド率を制御する。【選択図】図１
2006174123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたフィールド画像を遅延させるフィールドメモリと、表示時刻の異なる２つのフィールド画像より動きベクトル及び相関情報を検出する動き検出部と、前記動きベクトルを用いて動き補償による補間フィールド画像を生成する動き補償部と、入力フィールド画像よりフィールド内補間フィールド画像を生成するフィールド内補間画像生成部と、前記動き補償による補間フィールド画像と前記フィールド内補間フィールド画像を所定のブレンド率にてブレンドすることにより補間フィールド画像を生成するブレンド部と、前記ブレンド部によって生成された補間フィールド画像と入力フィールド画像を組み合わせることによりプログレッシブ画像を生成するプログレッシブ画像生成部と、入力フィールド画像、前記動き補償による補間フィールド画像、及び、前記相関情報を用いて前記動き補償による補間フィールド画像の信頼性を判定する信頼性判定部とを有し、該信頼性判定部は、信頼性の判定結果に応じて前記ブレンド部のブレンド率を制御することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の順次走査変換装置において、前記動き検出部は、ブロックマッチングにおけるブロック間の画素値の差分絶対値和を前記相関情報として出力することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項３】
請求項２に記載の順次走査変換装置において、前記信頼性判定部は、画面全体における前記差分絶対値和の累積値、または前記差分絶対値和の平均値が第１の閾値より大きい場合に、前記動き補償による補間フィールド画像の信頼性が低いと判定することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の順次走査変換装置において、前記信頼性判定部は、上記入力フィールド画像と前記動き補償による補間フィールド画像を合成してコーミング判定用のプログレッシブ画像を生成し、該コーミング判定用のプログレッシブ画像におけるコーミング数が所定の閾値より多いときに、前記動き補償による補間フィールド画像の信頼性が低いと判定することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項５】
請求項４に記載の順次走査変換装置において、前記信頼性判定部は、前記コーミング判定用のプログレッシブ画像において、垂直方向に連続する一定数の画素列を取り出し、上下に隣接する画素値の差分の絶対値の全てが所定の閾値より大きい場合に、その画素列にコーミングがあると判定することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項６】
請求項１記載の順次走査変換装置において、前記信頼性判定部は、信頼性の判定結果に応じて前記動き検出部からの動きベクトルの出力を制御することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項７】
請求項６に記載の順次走査変換装置において、前記信頼性判定部は、前記動き補償による補間フィールド画像の信頼性が低いと判定したとき、前記動き検出部における動きベクトルの候補をゼロベクトルのみとする、又は、動きベクトル探索においてゼロベクトル以外のベクトルに対してブロックマッチングを評価する関数に一定値を加算することによりゼロベクトルが検出され易くなるように制御することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の順次走査変換装置において、前記信頼性判定部は、前記動き補償による補間フィールド画像の信頼性が低いと判定したときに前記フィールド内補間フィールド画像に対する前記フィールド内補間による補間フィールド画像のブレンド率を小さくし、又は、ゼロとすることを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項９】
請求項１〜８に記載の順次走査変換装置において、更に入力フィールド画像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部を有し、該シーンチェンジ検出部がシーンチェンジを検出した後の一定期間、前記信頼性判定部が出力する信頼性判定結果を制御することを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項１０】
請求項１〜６に記載の順次走査変換装置において、更に入力フィールド画像がビデオ画像、２：２プルダウン処理によるフィールド画像及び３：２プルダウン処理によるフィールド画像のいずれであるかを検出するフィルム検出部を有し、該フィルム検出部が２：２プルダウン処理または３：２プルダウン処理を判定中の期間、前記信頼性判定部が出力する信頼性判定結果を制御することを特徴とする順次走査変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインターレース画像をプログレッシブ画像に変換する順次走査変換装置に関し、特に、動き補償による順次走査変換を行う順次走査変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイでは、一般にプログレッシブ方式の画像を表示する。従って、インターレース方式の画像を液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに表示する場合には、インターレース画像をプログレッシブ画像へ変換する順次走査変換（Ｉ／Ｐ変換）が必要である。
【０００３】
図５を参照して順次走査変換を説明する。順次走査変換では、入力フィールド画像に対し走査線が補間関係にある補間フィールド画像を生成し、両者を合成することによりプログレッシブ画像を生成する。
【０００４】
図５（ａ）は、インターレース方式のフィールド画像を示す。インターレース方式では、例えば、奇数行の走査線からなるトップフィールド画像１０１Ａと、偶数行の走査線からなるボトムフィールド画像１０２Ａが交互に表示される。トップフィールド画像１０１Ａとボトムフィールド画像１０２Ａを１フレームと称する。奇数行の走査線からなるトップフィールド画像１０１Ａに対して偶数行の走査線からなる補間フィールド画像１０１Ｂを生成し、両者を合成することによりプログレッシブ画像が生成される。同様に、偶数行の走査線からなるボトムフィールド画像１０２Ａに対して、奇数行の走査線からなる補間フィールド画像１０２Ｂを生成し、両者を合成することにより、プログレッシブ画像が生成される。こうして、全てのトップフィールド画像及びボトムフィールド画像に対して走査線が補間関係にある補間フィールド画像を生成し、両者を合成することによりプログラッシブ画像を生成する。
【０００５】
順次走査変換には動き適応方式の順次走査変換と動き補償方式の順次走査変換が知られている。
【０００６】
図５（ｂ）を参照して動き適応方式を説明する。動き適応方式では、入力フィールド画像とそれより１フレーム期間過去のフィールド画像を比較し、動き検出を行う。静止画部分では、１フィールド期間過去の画像を使用して補間フィールド画像を生成する。これはフィールド間補間と呼ばれる。動画部分では、同一時刻のフィールド画像にて隣接する走査線間の平均を求めることにより補間フィールド画像を生成する。これはフィールド内補間と呼ばれる。例えば、ボトムフィールド画像１０２Ａに対する補間フィールド画像１０２Ｂを生成する場合、動く物体像の部分では、フィールド内補間を行う。
【０００７】
フィールド内補間には、上述のように、上下の走査線の画素値の平均値を補間画素の値とする方法や、フィールド画像に斜め線が含まれるときに斜め線を検出し斜め線の画質を損なわないように補間画素を生成する方法などが提案されている。一般的に、フィールド内補間は、同一時刻の情報を有する同一フィールド画像を用いて補間画素を生成するため、生成したプログレッシブ画像の垂直方向の解像度感は低くなる。
【０００８】
図５（ｃ）を参照して動き補償方式を説明する。動き補償方式では、互いに異なる時刻のフレーム間又はフィールド間にて、動きベクトルを検出する。動きベクトルとは、互いに異なる時刻のフレーム間又はフィールド間にて、像の移動を示すベクトルである。動きベクトルを用いて、補間フィールド画像を生成する。例えば、ボトムフィールド画像１０２Ａに対する補間フィールド画像１０２Ｂを生成する場合、２つのトップフィールド画像１０１Ａ、１０３Ａにて、動く物体像１１１Ａ、１１３Ａを検出し、両者を結ぶ動きベクトル１５０を生成する。トップフィールド画像１０１Ａの物体像１１１Ａを、動きベクトル１５０の半分のベクトルだけ移動させることにより、補間フィールド画像１０２Ｂの物体像１１２Ｂが生成される。動きベクトルを検出する方法として、ブロックマッチングが知られている。
【０００９】
図６を参照してブロックマッチングによる動きベクトル検出法を説明する。ブロックマッチングでは、フィールド画像を複数の画素から構成される領域（ブロック）に分割し、互いに異なる時刻の２つのフィールド画像間にて、ブロックを比較し、両者の相関度を評価し、相関度が最小のブロックを求める。こうして求められた２つのフィールド画像のブロックより動きベクトルが得られる。相関度として、２つのフィールド画像のブロックの画素間の差分絶対値の累積値ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｅｒｒｏｒ）が使用される。即ち、ＳＡＤが最小のブロックより動きベクトルが求められる。
【００１０】
動きベクトルを正確に検出するには、ブロックを正確に検出する必要がある。しかしながら、ブロックマッチングでは、ＳＡＤの最小となるブロックを選択するため、正しくないブロックでもＳＡＤがゼロ又は小さい場合に、正しいブロックであると解釈される場合がある。
【００１１】
図６（ａ）は、ブロックマッチングにてブロックが正確に検出されたため、動きベクトルが正確に検出された場合を示す。トップフィールド画像１０１Ａにおけるブロック１２１と次のトップフィールド画像１０３Ａにおけるブロック１２３は、正確に検出されたとする。即ち、動く物体像１１１Ａを含むブロック１２１と動く物体像１１３Ａを含むブロック１２３の間の相関度の計算値から、両ブロックが対応することが検出された。従って、両ブロックに基づいて得られた動きベクトル１５０は正確である。こうして正確な動きベクトル１５０を使用して、ボトムフィールド画像１０２Ａに対する補間フィールド画像１０２Ｂを生成し、両者を合成してプログレッシブ画像を生成すると、正確なプログラッシブ画像が得られる。
【００１２】
図６（ｂ）は、ブロックマッチングにてブロックが不正確に検出されたため、動きベクトルが不正確に検出された場合を示す。トップフィールド画像１０１Ａにおけるブロック１３１と次のトップフィールド画像１０３Ａにおけるブロック１３３が誤って検出されたため、両ブロックに基づいて得られた動きベクトル１５１は不正確である。動きベクトル１５１の半分のベクトルによって指定された補間フィールド画像１０２Ｂ上のブロック１３２は静止画素であると誤判定される。こうして正確な動きベクトル１５１を使用して、ボトムフィールド画像１０２Ａに対する補間フィールド画像１０２Ｂを生成し、両者を合成してプログレッシブ画像を生成すると、不正確なプログラッシブ画像２０２が得られる。
【００１３】
動き補償方式の順次走査変換では、垂直方向の解像度は低いため、物体が垂直方向に移動している場合には、高画質のプログレッシブ画像を得ることができないが、物体が水平方向に移動している場合には、高画質のプログレッシブ画像を得ることができる。しかしながら、一定の速度で移動している物体が背景の物体と重なる場合などは、前述した動き検出により得られた動きベクトルと画面上の物体の動きが異なることがある。このような場合、動き補償による補間フィールド画像の画質はフィールド内補間処理による補間フィールド画像より悪くなることがある。
【００１４】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１に記載された例がある。
【００１５】
図１０を参照して、特許文献１に記載されている順次走査変換装置の例を説明する。この順次走査変換装置は、動きベクトル検出回路１００１、動き補償補間回路１００２、フィールド内補間回路１００３、垂直帯域通過フィルタ１００４、合成回路１００５、及び倍速変換回路１００６を有する。入力映像信号は動きベクトル検出回路１００１、動き補償補間回路１００２及びフィールド内補間回路１００３にそれぞれ入力される。動きベクトル検出回路１００１は、動きベクトルを検出し、それを、動き補償補間回路１００２、及び合成回路１００５に供給する。動き補償補間回路１００２は、動きベクトルに応じて例えば前フィールドの映像信号を動き補償して出力する。垂直帯域通過フィルタ１００４は、動き補償した前フィールドの映像信号から、垂直高域成分を抽出する。合成回路１００５は、垂直高域成分と、フィールド内補間回路から得られる現フィールドの垂直低域成分とを合成し、それを走査線の補間信号として出力する。
【００１６】
倍速変換回路は、入力フィールド画像と合成回路１００５より出力され補間フィールド画像より、プログレッシブ画像を構成する。こうして、動きベクトルが不正確な場合でも順次走査変換した画像の画質を維持できる。
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−２４９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、図１０の順次走査変換装置のように動き補償を垂直高域成分に限定しても、動きベクトルが物体の実際の動きを完全に検出できない場合は補償による画像の劣化を完全に防ぐことはできない。特に、順次走査変換装置に入力されるインターレース方式のフィールド画像が画面全体で不自然な動きを有する場合、動き補償による補間処理はフィールド内補間処理に比べて画質劣化が大きくなる。
【００１９】
入力フィールド画面全体の動きが不自然な例として、プルダウン処理によりフィルム画像から変換されたインターレース方式のフィールド画像がある。
【００２０】
図３は、２：２プルダウン処理によりプログレッシブ画像からインターレース方式のフィールド画像へ変換する処理を示す。２：２プルダウン処理では、フィルムやコンピュータグラフィックス等のプログレッシブ画面から走査周波数が２倍のインターレース画像に変換する。例えば、ＮＴＳＣ方式の場合、走査周波数が３０フレーム／秒のプログレッシブ画像から走査周波数が６０フィールド／秒のインターレース画像を生成する。ＰＡＬ方式の場合、走査周波数が２５フレーム／秒のプログレッシブ画像から走査周波数が５０フィールド／秒のインターレース画像を生成する。図示のように、１枚のプログレッシブ画像の偶数ラインからトップフィールド画像、奇数ラインからボトムフィールド画像を生成する。
【００２１】
２：２プルダウン処理では、同一のプログレッシブ画像１０１からトップフィールド画像１０１Ａとボトムフィールド画像１０２Ａの両者を生成するため、隣接するフィールド画像１０１Ａ、１０２Ａが同一時刻の情報を有することがある。そのため、２：２プルダウン処理によって生成されたインターレース画像から順次走査変換によりプログレッシブ画像を生成すると、生成したプログレッシブ画像の画質が劣化する。
【００２２】
例えば、トップフィールド画像１０３Ａに対する補間フィールド画像１０３Ｂを、２つのボトムフィールド画像１０２Ａ及び１０４Ａから、動き補償により生成する場合を考える。補間フィールド画像１０３Ｂは、２つのボトムフィールド画像１０２Ａ及び１０４Ａの中間の時刻の情報を有するものとして生成される。一方、トップフィールド画像１０３Ａはボトムフィールド画像１０４Ａと同一時刻の情報を有する。従って、トップフィールド画像１０３Ａと補間フィールド画像１０３Ｂを合成して生成されるプログレッシブ画像は互いに異なる時刻の情報を合成したものとなり、画像が劣化する。
【００２３】
特に、入力フィールド画像が動いている物体を含む場合、上下に隣接する偶数ラインと奇数ラインの画素値に大きな差が生じ、視覚上コーミングと呼ばれる現象が発生する。
【００２４】
図４は、３：２プルダウン処理によりプログレッシブ画像からインターレース方式のフィールド画像への変換する処理を示す。３：２プルダウン処理では、フィルムやコンピュータグラフィックス等のプログレッシブ画面から走査周波数が２．５倍のインターレース画像に変換する。例えば、ＮＴＳＣ方式の場合、走査周波数が２４フレーム／秒のプログレッシブ画像から走査周波数が６０フィールド／秒のインターレース画像を生成する。図示のように、１枚のプログレッシブ画像より２枚のフィールド画像と３枚のフィールド画像を交互に生成する。例えば、１枚のプログレッシブ画像１０１の偶数ラインからトップフィールド画像１０１Ａ、奇数ラインからボトムフィールド画像１０２Ａを生成し、次のプログレッシブ画像１０３の偶数ラインから２枚のトップフィールド画像１０３Ａ、１０５Ａ、奇数ラインから１枚のボトムフィールド画像１０４Ａを生成する。
【００２５】
３：２プルダウン処理によって得られたフィールド画像より動き補償により補間フィールド画像を生成し、両者を合成してプログレッシブ画像を生成すると、２：２プルダウン処理によって得られたフィールド画像の場合と同様な画像劣化の問題が生じる。
【００２６】
インターレース方式のフィールド画像が不自然な動きを示す別の例として、通常のフィールド周波数で撮影された各フィールド画像を繰り返し表示することによりスローモーション表示させた画像がある。この処理では、スローモーションの再生速度によりフィールド画像の繰り返し表示回数が決定される。このような画像では、同じフィールド画像が繰り返し表示された場合にフィールド画像間の動きがゼロとなるため、前述の２：２プルダウン処理や３：２プルダウン処理と同様、隣接するフィールド画像間の動き量が不規則になる。結果として、動き補償による補間フィールド画像により生成されたプログレッシブ画像はコーミングが発生することがある。
【００２７】
インターレース方式の画像が不自然な動きを示すもう一つの例として、スキャンレート変換処理された画像がある。例えば、ＮＴＳＣとＰＡＬの間で変換された動画像は、前記スキャンレート変換処理の影響により、変換後のフィールド画像間の動きが不規則になることがある。結果として、動き補償による補間フィールド画像により生成されたプログレッシブ画像はコーミングが発生することがある。
【００２８】
本発明の目的は、このような不自然な動きを示す画像が入力された場合でも画質劣化を回避することができる動き補償による順次走査変換を行う装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明によると、順次走査変換装置は、入力されたフィールド画像を遅延させるフィールドメモリと、表示時刻の異なる２つのフィールド画像より動きベクトル及び相関情報を検出する動き検出部と、前記動きベクトルを用いて動き補償による補間フィールド画像を生成する動き補償部と、入力フィールド画像よりフィールド内補間フィールド画像を生成するフィールド内補間画像生成部と、前記動き補償による補間フィールド画像と前記フィールド内補間フィールド画像を所定のブレンド率にてブレンドすることにより補間フィールド画像を生成するブレンド部と、前記ブレンド部によって生成された補間フィールド画像と入力フィールド画像を組み合わせることによりプログレッシブ画像を生成するプログレッシブ画像生成部と、入力フィールド画像、前記動き補償による補間フィールド画像、及び、前記相関情報を用いて前記動き補償による補間フィールド画像の信頼性を判定する信頼性判定部とを有し、該信頼性判定部は、信頼性の判定結果に応じて前記ブレンド部のブレンド率を制御する。
【００３０】
本発明によると、前記信頼性判定部は、信頼性の判定結果に応じて前記動き検出部からの動きベクトルの出力を制御する。
【００３１】
本発明によると、更に入力フィールド画像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部を有し、該シーンチェンジ検出部がシーンチェンジを検出した後の一定期間、前記信頼性判定部が出力する信頼性判定結果を制御する。
【００３２】
本発明によると、更に入力フィールド画像がビデオ画像、２：２プルダウン処理によるフィールド画像及び３：２プルダウン処理によるフィールド画像のいずれであるかを検出するフィルム検出部を有し、該フィルム検出部が２：２プルダウン処理または３：２プルダウン処理を判定中の期間、前記信頼性判定部が出力する信頼性判定結果を制御する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、不自然な動きを有する動画像を順次走査変換装置に入力した場合に、動き補償による画質劣化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１を参照して本発明の順次走査変換装置の第１の例を説明する。本例の順次走査変換装置は、第１のフィールドメモリ１０、第２のフィールドメモリ１１、動き検出部１２、動き補償部１３、フィールド内補間画像生成部１４、ブレンド部１５、プログレッシブ画像生成部１６、及び、信頼性判定部１７を有する。
【００３５】
入力フィールド画像２１は、先ず、第１のフィールドメモリ１０及び動き検出部１２に供給される。第１のフィールドメモリ１０からのフィールド画像２２は、第２のフィールドメモリ１１及びフィールド内補間画像生成部１４に供給される。
【００３６】
第１及び第２のフィールドメモリ１０、１１は、それぞれ、1フィールド画像分だけ蓄積し、それを１フィールド期間毎に出力する。従って、第１のフィールドメモリ１０からは、入力フィールド画像２１より１フィールド期間過去のフィールド画像２２が出力され、第２のフィールドメモリ１１からは、入力フィールド画像２１より２フィールド（１フレーム）期間過去のフィールド画像２３が出力される。
【００３７】
動き検出部１２は、入力フィールド画像２１とそれより２フィールド（１フレーム）期間過去のフィールド画像２３の間で、ブロックマッチングを行い、動きベクトル２９及び相関情報２８を検出する。ブロックマッチングは、図６を参照して説明したように、フィールド画像をブロックに分割し、ブロック毎に、２つのフィールド画像を比較する処理であり、周知技術であり、ここでは詳細に説明しない。動き検出部１２は、相関情報２８を信頼性判定部１７に出力し、動きベクトル２９を動き補償部１３に出力する。相関情報２８として、動きベクトルが示すブロックの各画素に対する差分絶対値和ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｅｒｒｏｒ）を用いてよい。以下に、相関情報２８としてＳＡＤを用いる場合を説明する。
【００３８】
動き補償部１３は、動き検出部１２からの動きベクトル２９を用いて、動き補償処理を行い、入力フィールド画像２１より１フィールド期間過去の補間フィールド画像２５を生成する。動き補償処理の例として、ブロック毎に、２フィールド（１フレーム）期間過去の入力フィールド画像２３を動きベクトル２９の半分の大きさだけ移動させることにより補間フィールド画像を生成する方法がある。また、別の動き補償処理の例として、ブロック毎に、２フィールド（１フレーム）期間過去の入力フィールド画像２３を動きベクトル２９の半分の大きさだけ移動させたフィールド画像と、入力フィールド画像２１を動きベクトル２９の半分の大きさだけ逆方向に移動させたフィールド画像を１対１の割合で混合させることにより補間フィールド画像を生成する方法がある。本発明は動き補償処理の動作を限定しないものとする。
【００３９】
動き補償部１３によって生成された補間フィールド画像２５は、信頼性判定部１７及びブレンド部１５に出力される。
【００４０】
フィールド内補間画像生成部１４は、第１のフィールドメモリ１０からのフィールド画像２２を入力し、フィールド内補間を行い、入力フィールド画像２１より１フィールド期間過去の補間フィールド画像２４を生成する。フィールド内補間は、図５（ｂ）を参照して説明したように、同一時刻フィールド画像にて、隣接する走査線の平均値を計算することにより走査線補間を行う処理であり、周知技術であり、ここでは詳細に説明しない。
【００４１】
信頼性判定部１７は、先ず、動き補償部１３によって生成された補間フィールド画像２５の信頼性、即ち、動きベクトルの信頼性を判定する。信頼性の判定には、コーミングの検出数と動き検出部１２からの相関情報を用いる。先ずコーミングについて説明する。信頼性判定部１７は、第１フィールドメモリ１０からのフィールド画像２２と動き補償部１３からの補間フィールド画像２５を合成してコーミング検出用のプログレッシブ画像を生成する。動きベクトル２９の信頼性が低い場合には、コーミング検出用のプログレッシブ画像にコーミングが生じる。従って、コーミング検出用のプログレッシブ画像よりコーミングを検出することによって、動きベクトル２９の信頼性を判定することができる。
【００４２】
コーミングを判定するには、例えば、コーミング判定用のプログレッシブ画像において、垂直方向に連続する一定数の画素列を取り出し、上下に隣接する画素値の差分の絶対値を所定の閾値と比較する。全ての差分の絶対値が所定の閾値より大きい場合に、その画素列にコーミングがあると判定する。
【００４３】
信頼性判定部１７は、動き検出部１２からの相関情報、即ち、ＳＡＤの累積値又はＳＡＤの平均値が第１の閾値より大きい場合、又は、コーミング判定用のプログレッシブ画像にて検出したコーミングの総数が第２の閾値より多い場合、動きベクトルの信頼性は低いと判定する。尚、動き検出部１２からの相関情報、即ち、ＳＡＤが大きく、かつコーミング数が多い場合に、動きベクトルの信頼性が低いと判定してもよい。
【００４４】
信頼性判定部１７は、次に、動きベクトルの信頼性の判定結果に基づいて、ブレンド率３０を生成し、及び、動き検出部１２の出力制御３１を行う。ブレンド率３０は、ブレンド部１５において、フィールド内補間画像生成部１４からの補間フィールド画像２４に対する動き補償部１３からの補間フィールド画像２５の混合比率である。動きベクトル２９の信頼性が低い場合には、動き補償部１３からの補間フィールド画像２５の比率を小さくする。例えば、動き補償部１３からの補間フィールド画像２５の比率を０％とする。動きベクトル２９の信頼性が高い場合には、動き補償部１３からの補間フィールド画像２５の比率を大きくする。例えば、ブレンド率が２０％（１：４）の場合、動き補償部１３からの補間フィールド画像２５とフィールド内補間画像生成部１４からの補間フィールド画像２４は、１：４の割合で混合される。
【００４５】
信頼性判定部１７は、ブレンド率３０をブレンド部１５に出力する。信頼性判定部１７は、ブレンド率３０を、第１フィールドメモリ１０からのフィールド画像２２のタイミングと同一のタイミングにて出力する。従って、信頼性判定部１７における信頼性の判定は、第１フィールドメモリ１０からのフィールド画像２２のタイミングと同一のタイミングにて実行される。
【００４６】
信頼性判定部１７は、動きベクトルの信頼性の判定結果に基づいて、動き検出部１２から出力される動きベクトル２９を調整する。動きベクトルの信頼性が低い場合には、動き検出部１２から動き補償部１３に出力される動きベクトル２９を、例えば、ゼロに設定する。又は、動き検出部１２が検出した動きベクトルがゼロでない場合に、ブロックのマッチングを評価する関数に一定値を加算することにより動きベクトルがゼロとなり易くなるように制御する。それにより、静止状態以外の不自然な動き量の検出を防止することができる。
【００４７】
ブレンド部１５は、信頼性判定部１７からのブレンド率３０に基づいて、動き補償部１３からの補間フィールド画像２５とフィールド内補間画像生成部１４からの補間フィールド画像２４を混合し、最終的な補間フィールド画像２６を生成する。ブレンド部１５は、生成した補間フィールド画像２６をプログレッシブ画像生成部１６に出力する。尚、ブレンド部１５からプログレッシブ画像生成部１６に出力される補間フィールド画像２６は、入力フィールド画像２１より１フィールド期間過去のフィールド画像である。
【００４８】
プログレッシブ画像生成部１６は、第１のフィールドメモリ１０からのフィールド画像２２とブレンド部１５からの補間フィールド画像２６とを組み合わせてプログレッシブ画像２７を構成し出力する。プログレッシブ画像２７は、入力フィールド画像２１より１フィールド期間過去の画像である。
【００４９】
図２を参照して本発明の順次走査変換装置の第２の例を説明する。本例の順次走査変換装置は、図１の第１の例と比較して、フィルム検出部１８、及び、シーンチェンジ検出部１９が付加的に設けられている点が異なる。ここでは、第１の例と異なる部分について説明する。
【００５０】
フィルム検出部１８は、入力フィールド画像２１を入力し、それが、インターレース方式のビデオ映像からの画像であるか、フィルム映像を２：２プルダウン処理したことによって得られたフィールド画像であるか、又は、３：２プルダウン処理によって得られたフィールド画像であるか、を検出し、検出結果３２を信頼性判定部１７及びプログレッシブ画像生成部１６に出力する。
【００５１】
プルダウン処理による画像であるか否かを検出する一般的な方法として、隣接するフィールド画像が同一時刻のフィールド画像であるか否かを検出し、同一時刻のフィールド画像の連続期間又はその周期を調べればよい。例えば、図３に示したように、同一時刻のフィールド画像が２個ずつ連続する場合には、２：２プルダウン処理によるフィールド画像であると判定し、図４に示したように、同一時刻のフィールド画像が２個連続した後に３個連続する場合には、３：２プルダウン処理によるフィールド画像であると判定することができる。
【００５２】
プルダウン処理による画像であるか否かを検出するには、入力フィールド画像を数フィールド期間に亘って、隣接するフィールド画像間の相関を評価する必要がある。特に誤検出を回避し、高精度にて検出するためには、より長期間に亘って、入力フィールド画像間の相関を評価する必要がある。従って、フィルム検出部１８による検出結果は、入力フィールド画像の入力と同時に行うことはできない。
【００５３】
図７は、フィルム検出のタイミングを示したものである。図７（ａ）は、入力フィールド画像が１／６０秒毎に入力されている状態を模式的に示す。図７（ｂ）は、入力フィールド画像の実際のソースを示す。時刻ｔ１までの入力フィールド画像は、インターレース方式のビデオ映像をソースとし、時刻ｔ１からの入力フィールド画像は、フィルム映像をソースとする画像であることを示す。即ち、入力フィールド画像は、時刻ｔ１にて、インターレース方式のビデオ映像からフィルム映像をプルダウン処理したフィールド画像に切り替わったことを示す。
【００５４】
図７（ｃ）は、フィルム検出部１８による検出結果の遅れを示す。図示のように、フィルム検出部１８は、実際に入力フィールド画像のソースが変化した時刻ｔ１より遅い時刻ｔ２までの期間４０２、入力フィールド画像のソースがビデオ映像であるとの検出結果を出力する。時刻ｔ１より後の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間４００にて、フィルム検出部１８は、入力フィールド画像のソースを判定する。時刻ｔ３にて、入力フィールド画像のソースが変化したとの判定結果を出力する。従って、フィルム検出部１８は、入力フィールド画像のソースがフィルム画像であるとの検出結果を出力するのは、時刻ｔ３より後の期間４０１である。
【００５５】
次に、シーンチェンジ検出部１９について説明する。シーンチェンジ検出部１９は、入力フィールド画像におけるシーンの変化点、即ち、シーンチェンジを検出し、検出結果３３を信頼性判定部１７に出力する。一般に、入力フィールド画像のソースが切り替わると、画像内容が変化し、シーンチェンジと判定する可能性が高い。従って、シーンチェンジの検出を、入力フィールド画像のソースが切り替わったとの判断材料の１つとして利用することができる。シーンチェンジを検出する一般的な方法として、隣接するフィールド画像の間の相関を評価し、相関が所定の閾値より小さいと判定されたときにシーンチェンジと判定する方法がある。
【００５６】
入力フィールド画像のソースが切り替わった直後は、プログレッシブ画像の画質が劣化する可能性がある。本例では、入力フィールド画像のソースの切り替わりに起因するプログレッシブ画像の画質劣化を防止するために、以下の処理を行う。
【００５７】
シーンチェンジ検出部１９は、シーンチェンジを検出した直後より一定期間４０３、シーンチェンジされたことを信頼性判定部１７に出力する。
【００５８】
フィルム検出部１８は検出結果、即ち、入力フィールド画像のソースがビデオ画像である、２：２プルダウン検出中である、３：２プルダウン検出中である、入力フィールド画像が２：２プルダウンによる画像である、入力フィールド画像が３：２プルダウンによる画像である、等を信頼性判定部１７及びプログレッシブ画像生成部１６に出力する。
【００５９】
信頼性判定部１７は、第１の例にて使用した条件に追加して、シーンチェンジ検出部１９からのシーンチェンジ直後の期間４０３、またはフィルム検出部１８からの検出結果に基づいて、動き補償の動作を制限する。
【００６０】
プログレッシブ画像生成部１６は、フィルム検出部１８より２：２プルダウン画像が検出されたと出力されたときに、図８に示すように、補間フィールド画像を用いずに同一時刻のトッップフィールド画像及びボトムフィールド画像よりプログレッシブ画像を構成する。また、プログレッシブ画像生成部１６は、フィルム検出部１８より３：２プルダウン画像が検出されたと出力されたときに、図９に示すように、補間フィールド画像を用いずに同一時刻のトッップフィールド画像及びボトムフィールド画像又はボトムフィールド画像及びトップフィールド画像よりプログレッシブ画像を構成する。
【００６１】
こうして本例では、ビデオ画像からプルダウン処理による画像に切り替わって入力されたときに、プログレッシブ画像の画質を劣化させることなく、動き補償による順次走査変換を行う。
【００６２】
以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の動き補償順次走査変換装置の第１の例を示す図である。
【図２】本発明の動き補償順次走査変換装置の第２の例を示す図である。
【図３】フィルム映像から２：２プルダウン処理によりインターレース方式のフィールド画像を生成する方法を示す図である。
【図４】フィルム映像から３：２プルダウン処理によりインターレース方式のフィールド画像を生成する方法を示す図である。
【図５】フィールド内補間と動き補償補間を説明するための図である。
【図６】動き補償補間を示す図である。
【図７】フィルム検出動作の一例を示す図である。
【図８】２：２プルダウン画像に対する順次走査変換処理の一例を示す図である。
【図９】３：２プルダウン画像に対する順次走査変換処理の一例を示す図である。
【図１０】動き補償順次走査変換回路の従来例を示した平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０、１１…フィールドメモリ、１２…動き検出部、１３…動き補償部、１４…フィールド内補間画像生成部、１５…ブレンド部、１６…プログレッシブ画像生成部、１７…信頼性判定部、１８…フィルム検出部、１９…シーンチェンジ検出部、２８…相関情報、２９…動きベクトル
【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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