(57)【要約】【課題】著しい画質劣化の発生を低減できる動きベクトル補間方法を提供する。【解決手段】ブロック単位で動きベクトルを検出するベクトル検出ステップと、ベクトル検出ステップで検出されたブロックの動きベクトルと、ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号かどうかを判定するベクトル符号判定ステップと、ベクトル符号判定ステップの判定結果に基づき、ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルの係数となる補間係数を選択する補間係数選択ステップと、選択された補間係数を用いてブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成するベクトル補間ステップとを含み、補間係数選択ステップでは、ベクトル符号判定ステップにおいて異符号と判定された場合、ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むよう重み付けされた補間係数を選択する。【選択図】図７
2011118314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック単位で検出される動きベクトルからブロックを補間するための画素単位の動き
ベクトルを生成する動きベクトル補間方法であって、
ブロック単位で動きベクトルを検出するベクトル検出ステップと、
前記ベクトル検出ステップで検出されたブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号かどうかを判定するベクトル符号判定ステップと、
前記ベクトル符号判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルの係数となる補間係数を選択する補間係数選択ステップと、
選択された前記補間係数を用いて前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成するベクトル補間ステップとを含み、
前記補間係数選択ステップでは、前記ベクトル符号判定ステップにおいて、前記ブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号と判定された場合に、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むよう重み付けされた補間係数を選択する
動きベクトル補間方法。
【請求項２】
前記ベクトル符号判定ステップでは、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が異符号であると判定する場合、さらに、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルを用いて表示される対象の動きが衝突する方向であるか、離反していく方向であるかを判定し、
前記係数選択ステップでは、
前記ベクトル符号判定ステップにおいて、前記対象の動きが離反してく方向であると判定された場合、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むように重み付けされた補間係数を選択する
請求項１に記載の動きベクトル補間方法。
【請求項３】
前記小さい補間係数は、０ベクトルを含む
請求項１または２に記載の動きベクトル補間方法。
【請求項４】
ブロック単位で検出される動きベクトルからブロックを補間するための画素単位の動き
ベクトルを生成する動きベクトル補間装置であって、
ブロック単位で動きベクトルを検出するベクトル検出部と、
前記ベクトル検出部で検出されたブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号かどうかを判定するベクトル符号判定部と、
前記ベクトル符号判定部における判定結果に基づいて、前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルの係数となる補間係数を選択する補間係数選択部と、
選択された前記補間係数を用いて前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成するベクトル補間部とを含み、
前記補間係数選択部は、前記ベクトル符号判定部により、前記ブロックと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号と判定された場合、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むよう重み付けされた補間係数を選択する
動きベクトル補間装置。
【請求項５】
ブロック単位で検出される動きベクトルからブロックを補間するための画素単位の動き
ベクトルを生成して表示する映像表示装置であって、
ブロック単位で動きベクトルを検出するベクトル検出部と、
前記ベクトル検出部で検出されたブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号かどうかを判定するベクトル符号判定部と、
前記ベクトル符号判定部における判定結果に基づいて、前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルの係数となる補間係数を選択する補間係数選択部と、
選択された前記補間係数を用いて前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成するベクトル補間部とを含み、
前記補間係数選択部は、前記ベクトル符号判定部により、前記ブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号と判定された場合に、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むよう重み付けされた補間係数を選択する
映像表示装置。
【請求項６】
ブロック単位で検出される動きベクトルからブロックを補間するための画素単位の動き
ベクトルを生成する集積回路であって、
ブロック単位で動きベクトルを検出するベクトル検出部と、
前記ベクトル検出部で検出されたブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号かどうかを判定するベクトル符号判定部と、
前記ベクトル符号判定部における判定結果に基づいて、前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルの係数となる補間係数を選択する補間係数選択部と、
選択された前記補間係数を用いて前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成するベクトル補間部とを含み、
前記補間係数選択部は、前記ベクトル符号判定部により、前記ブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号と判定された場合に、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むよう重み付けされた補間係数を選択する
集積回路。
【請求項７】
ブロック単位で検出される動きベクトルからブロックを補間するための画素単位の動き
ベクトルを生成するためのプログラムであって、
ブロック単位で動きベクトルを検出するベクトル検出ステップと、
前記ベクトル検出ステップで検出されたブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号かどうかを判定するベクトル符号判定ステップと、
前記ベクトル符号判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルの係数となる補間係数を選択する補間係数選択ステップと、
選択された前記補間係数を用いて前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成するベクトル補間ステップとを含み、
前記補間係数選択ステップでは、前記ベクトル符号判定ステップにおいて、前記ブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号と判定された場合に、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むよう重み付けされた補間係数を選択する
ことをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動きベクトル補間方法および動きベクトル補間装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号処理技術の進展に伴って、映像信号から動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを用いて表示映像を補正することが可能になっている。そして、この補正方法により、例えば動画像のボケの低減、解像度の向上およびフレーム数の変換に伴う動きの不自然さの改善など表示映像の画質向上が可能になっている。
【０００３】
従来、用いられていた陰極線管（ＣＲＴ：Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ、以下、ＣＲＴと記載。）は、電子ビームの走査により概ねインパルス型の発光が行われることにより映像（以下、動画像と記載。）を表示する表示装置である。
【０００４】
それに対し、近年用いられる表示装置である液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤとする。）は、次のフレームが表示されるまでの間、表示状態が維持されるホールド型の表示装置であるため、動画像の表示においてボケが発生する。これに対する技術として、２つのフレームの間に補間フレームを生成して表示することで、ボケが低減できることが知られている（下記特許文献１）。そのため、ＬＣＤでは、動きベクトルを用いて補間フレームを生成するのが一般的である。
【０００５】
また、近年用いられる表示装置であるプラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰとする。）は、サブフィールド法と呼ばれる駆動方式が採用される表示装置であり、１フレーム期間の複数のサブフィールドで階調を表しながら動画像を表示する。そのため、ホールド型の表示装置であるＬＣＤに比べて小さいものの、インパルス型の表示装置であるＣＲＴに比べて動画像の表示においてボケが発生する。これに対する技術として、動きベクトルを用いてサブフィールドの表示位置を補正することで、動画像のボケを低減することができることが知られている（下記特許文献２）。
【０００６】
また、例えば映画の２４Ｈｚの映像をＮＴＳＣ方式（６０Ｈｚ）で表示する場合に通常使用される２−３プルダウン方式がある。２−３プルダウン方式では、映画の１枚の画像を６０Ｈｚの２フレームと３フレームで交互に表示する。この結果、映像信号のフレーム周期と異なる時間間隔での表示が行われることになるため、動きに不自然さが生じてしまう。これに対する技術として、表示タイミングに合わせた補間フレームを生成して表示することで、不自然さのないなめらかな動きの表示が可能となることが知られている（下記特許文献３）。なお、ＰＡＬ（５０Ｈｚ）からＮＴＳＣ（６０Ｈｚ）への変換においても同様である。すなわち、動きベクトルを用いた補間フレームを生成することで、動きの不自然さの改善が可能となる。
【０００７】
上記のような補正方法により、表示映像の画質は向上する。上記のような補正方法すなわち補間フレームの生成など表示映像の補正で使用する動きベクトルは、通常、次のように検出される。すなわち、１フレームの画像が所定の画素数（Ｍ×Ｎ画素）からなる複数のブロックに分割され、分割されたブロック毎に連続するフレーム間で相関が最も大きくなる位置を探索するなどの方法により動きベクトルが検出される。そして、この時の位置の差が、そのブロックに対する動きベクトルに相当する。このようにして検出された動きベクトルは、ブロックを構成するＭ×Ｎ画素に対して１つに決まるものであり、結果としてＭ×Ｎ画素の補正または補間フレームの画素生成など表示映像の補正に使用される。
【０００８】
さらに、各フレームの画像を縮小し、縮小画像内のブロックで表示映像の補正に使用される動きベクトルを検出する場合がある。その場合、縮小率に対応して処理すべき画素数が減るため、動きベクトルの検出に必要な処理量やメモリ量を削減することができる。
【０００９】
しかし、水平の縮小率を１／ｔ、垂直の縮小率を１／ｓとすると、補正や補間フレームの生成では、Ｍ×ｔ×Ｎ×ｓ画素に対して１つの動きベクトルが使用されることになる。例えば、Ｍ＝４、Ｎ＝４、ｔ＝２、ｓ＝２とした場合（水平垂直とも１／２に縮小した画像を使用し、４×４画素を１つのブロックとした場合）、８×８＝６４画素に対して１つの動きベクトルが使用されることになる。つまり、処理量の削減に伴って、１つの動きベクトルを使用する画素数が増加する。
【００１０】
このように表示する画面内でのブロックの大きさが大きくなると、ブロックの境界が目立ちやすくなるという弊害がある。さらに、表示する画面内での各ブロックの大きさが大きい場合、隣接するブロック間の動きベクトルの差も大きくなってしまう可能性が高くなるので、各ブロック間の境界がより一層目立つことになる。
【００１１】
これに対して、上記のように動きベクトルがブロック単位であってもブロック境界を目立たなくする単純な方法が知られている。それは、画素が含まれるブロックの動きベクトルのみを使用するのではなく、周囲のブロックにおける複数の動きベクトルも使用して、その画素の位置を元に補間によって求めた動きベクトルをその画素の位置の動きベクトルとして使用する方法である。これはブロック単位で求めた動きベクトルを、フレームの画素数の各画素単位における動きベクトルに補間拡大することに相当する。
【００１２】
以下、このことについて図を用いて説明する。
【００１３】
図１は、画素のフレームに対する従来の線形補間によるベクトル補間拡大の様子を説明するための図である。
【００１４】
図１では、例えば、水平１９２０画素、垂直１０８０画素のフレームに対して、水平および垂直とも１／２に縮小した画像を使用し、４×４画素のブロックにより動きベクトルの検出を行う場合を示している。その場合、検出される動きベクトルの数は水平２４０、垂直１３５の数となる。
【００１５】
これらの検出される動きベクトルを使用して、水平および垂直ともに１／２に縮小した画像から縮小前の画像の画素数と同じ１９２０×１０８０にするには、水平、垂直ともに８倍に補間拡大（８倍にリサンプル）すればよい。ここで、リサンプルとは、画像のピクセル数を変えることによって、画像のサイズを小さくしたり大きくしたりすることである。
【００１６】
なお、この際に用いられる補間方法は、一般的な線形補間やキュービック・コンボリューションなどである。ここで、線形補間とは、点と点の間を直線で近似する補間方式である。
【００１７】
図１には、線形補間によってブロック内の一部の画素について求められた動きベクトルの例が示されている。具体的には、ブロック（ｉ、ｊ）の動きベクトル８０１、ブロック（ｉ＋１、ｊ）の動きベクトル８０２、ブロック（ｉ、ｊ＋１）の動きベクトル８０３、ブロック（ｉ＋１、ｊ＋１）の動きベクトル８０４の４つのブロックの動きベクトルがある。この４つのブロックの動きベクトルから補間拡大によって求められた画素単位の動きベクトルが８０１１〜８０１４および８０２１〜８０２４として示されている。
【００１８】
このように補間拡大することにより、１９２０×１０８０の各画素について、それぞれ動きベクトルを割り当てることができるので、ブロック単位での動きベクトルを使用する場合に比べて隣接する動きベクトルの差が小さくなる。そのため、ブロック間の境界を目立たなくすることができる。
【００１９】
したがって、ブロック単位で検出される動きベクトルを補間拡大して各画素に適用することにより、ブロック境界を目立たせることなく検出する動きベクトルの数を少なくすることができるので、処理量やメモリ量を削減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特許第３２９５４３７号公報
【特許文献２】特許第３１５８９０４号公報
【特許文献３】特許第３４９５４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、従来の補間方法では、以下のような課題がある。
【００２２】
図２は、動領域となるブロックとそれに囲まれた静止領域となるブロックとが検出された場合の例を示す図である。図２では、ブロック（ｉ−１、ｊ−１）〜ブロック（ｉ＋１、ｊ＋１）で示す９つのブロックの中に、動きベクトルの水平成分、垂直成分がともに０、すなわち動いていないと検出される静止領域となるブロック（ｉ、ｊ）が１つある場合を示している。さらに、静止領域となるブロック（ｉ、ｊ）の周りのブロックには動きベクトルが（ｘ１、ｙ１）として検出される動領域となる８つのブロックがある場合を示している。
【００２３】
ここで、動領域となるブロックは、図２に示されるブロック（ｉ−１、ｊ−１）〜ブロック（ｉ−１、ｊ）とブロック（ｉ＋１、ｊ）〜ブロック（ｉ＋１、ｊ＋１）とである。そして、動領域となる各ブロックでは、（ｘ１、ｙ１）の大きさの動きベクトルがそれぞれ検出される。
【００２４】
そして、図２の場合において、図１と同様の補間拡大を行うと、結果として画素の動きベクトルが（０、０）となる画素はなくなってしまう。
【００２５】
そのことについて、図３を用いて説明する。図３は、静止領域が検出された場合に従来の線形補間により補間拡大するときの様子を説明するための図である。
【００２６】
図３では、動きベクトルの水平成分についての補間拡大の様子を一次元で示している。また、図３では、８倍の補間拡大を線形補間で行った場合を示している。
【００２７】
図３に示すように、従来の線形補間により補間されたブロック（ｉ、ｊ）に含まれる８画素の動きベクトルの水平成分の大きさは、元の動きベクトルの水平成分０に換えて周囲の動きベクトルの水平成分ｘ１の７／１６倍、５／１６倍、３／１６倍、１／１６倍となる。すなわち、従来の補間方法では、ブロック（ｉ、ｊ）の水平成分が０である場合でも、各画素の動きベクトルの水平成分は、補間を行うことにより周囲のブロックの影響を受け、０が選択されることはない。なお、垂直成分も同様である。このように、例えば周囲が０ベクトル以外で囲まれた場合、補間拡大処理により静止している０ベクトル部分が消失してしまう。
【００２８】
ブロックの動きベクトルとして（０、０）が検出される場合、このブロックの少なくとも一部の画素が静止していることに相当する。しかしながら、上述のように従来の補間拡大方法によれば、ベクトル（０、０）が割り当てられる画素がなくなってしまうため、静止部分に間違った動きベクトルによる補正が行われてしまう。さらに、その間違った動きベクトルにより補間フレームの生成が行われてしまうことになる。これは、動きベクトルとして（０、０）が検出されたブロックと、（０、０）以外が検出されたブロックとの境界部分で発生し、特に静止部分と速い動きの境界部分とで顕著に表れる。そのため、静止領域と動き領域の境界部分に著しい画質劣化を発生させてしまう。
【００２９】
上記課題に対して、補間拡大をおこなうブロックの動きベクトルの絶対値、その近接するブロックの動きベクトルの絶対値、から小さい動きをできるだけ保持するように補間係数を選択する方法が考えられる。この方法により、小さい動きが周囲の大きな動きにより消失してしまうことを抑制できる。
【００３０】
しかしながら、この補間方法でも以下のような課題が残る。すなわち、ベクトルが符号反転するような境界部において線形補間すると、符号が逆転するような誤った動きベクトルを生成する可能性があるという課題が残る。
【００３１】
図４は、符号が異なる動きベクトルＶａと動きベクトルＶｂとを線形補間した場合の動きベクトルを模式的に示す図である。ここで、符号とは、一方のベクトルを他方のベクトルへ正射影する場合に、一方のベクトルの正射影ベクトルの向きと他方のベクトルの向きとの関係を示すものである。例えば、その正射影ベクトルの向きが他方のベクトルの向きと違う場合を異符号と呼び、正射影ベクトルの向きが他方のベクトルの向きと違う場合を同符号と呼ぶ。
【００３２】
図４において、動きベクトル１０００は、動きベクトルＶａと動きベクトルＶｂとの間をベクトル補間するベクトルを生成するにあたって、動きベクトルＶａの符号から動きベクトルＶｂの符号に変化する点を示している。このように符号が異なる動きベクトルＶａと動きベクトルＶｂとを線形的に補間する場合、動きベクトルＶａと動きベクトルＶｂとの大きさによって動きベクトル１０００となる位置が変化する。
【００３３】
例えば、動きベクトルＶａと動きベクトルＶｂとの絶対値の大きさが同じである場合、符号が変化する点は中央付近になる。また、例えば、図４に示す場合のように｜Ｖａ｜＜｜Ｖｂ｜の場合、中央より左付近に変化点が表れる。つまり、線形補間した場合、動きの境界が隣接する動きベクトルの大きさに依存して変化することになる。
【００３４】
しかし、実際の動きの境界は、動きの大きさと依存関係はないため、表示される動きと逆の動きベクトルを生成してしまう可能性がある。例えば、ベクトル補間された動きベクトルが正しく生成された場合の動きベクトルと同じ符号であれば多少誤った動きベクトルが生成されても知覚されにくい。反対に、符号が逆転するようにベクトル補間された動きベクトルが生成された場合、正しく生成された場合の動きベクトルとは動きが逆方向になるため、同方向の動きベクトルにおける大きさの誤差よりも大きな破綻として検知されてしまう。特に、文字などのように動きや変形がわかりやすいものが表示されている場合に、より顕著に画質劣化を知覚することになる。
【００３５】
以上のように、従来の補間方法では動きベクトルを補間拡大することにより、動きベクトルの検出にかかる処理量やメモリ量を削減し、かつブロック境界を目立たなくすることができるが、動きベクトルの符号が逆転するような境界部分においては、著しい画質劣化を発生させてしまう場合がある。
【００３６】
そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたもので、著しい画質劣化の発生が低減できる動きベクトル補間方法および動きベクトル補間装置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】
【００３７】
上記目的を達成するため、ブロック単位で検出される動きベクトルからブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成する動きベクトル補間方法であって、ブロック単位で動きベクトルを検出するベクトル検出ステップと、前記ベクトル検出ステップで検出されたブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号かどうかを判定するベクトル符号判定ステップと、前記ベクトル符号判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルの係数となる補間係数を選択する補間係数選択ステップと、選択された前記補間係数を用いて前記ブロックを補間するための画素単位の動きベクトルを生成するベクトル補間ステップとを含み、前記補間係数選択ステップでは、前記ベクトル符号判定ステップにおいて、前記ブロックの動きベクトルと、前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルとの符号が異符号と判定された場合に、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むよう重み付けされた補間係数を選択する。
【００３８】
それにより、ブロック単位で検出した動きベクトルを、画素単位の動きベクトルに割り当てるために補間する際、符号が反転するような動きベクトルが隣接する動きベクトル間の境界領域の動きベクトルを小さくすることができる。その結果、本来の動きとは符号が逆転するような補正が発生することを抑制でき、著しい画質劣化の発生を低減することができる。ここで、符号は、一方のベクトルを他方のベクトルへの正射影する場合における、一方のベクトルの正射影ベクトルの向きと他方のベクトルの向きとの関係を示し、その正射影ベクトルの向きが他方のベクトルの向きと違う場合を異符号という。
【００３９】
ここで、前記ベクトル符号判定ステップでは、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が異符号であると判定する場合、さらに、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルを用いて表示される対象の動きが衝突する方向であるか、離反していく方向であるかを判定し、前記係数選択ステップでは、前記ベクトル符号判定ステップにおいて、前記対象の動きが離反してく方向であると判定された場合、前記ブロックと前記ブロックに近接するブロックとの境界領域に、前記ブロックの動きベクトルおよび前記ブロックに近接するブロックの動きベクトルの符号が同符号であると判断された場合に比べて小さい補間係数を含むように重み付けされた補間係数を選択するとしてもよい。
【００４０】
それにより、前記ベクトル符号判定ステップにおいて、補間に使用するブロックの動きベクトルの符号だけでなく、その動きベクトルの方向まで判定を行い、補間に使用する係数の重み付けを切り替えた補間係数を選択することにより、さらに画質劣化を抑制することができる。
【００４１】
また、前記小さい補間係数は、０ベクトルを含むとしてもよい。
【００４２】
それにより、符号が逆転するような補正が発生した場合でも、その境界領域の動きベクトルを０ベクトルにすることができる。その結果、本来の動きとは符号が逆転するような補正が発生することを抑制でき、著しい画質劣化の発生を低減することができる。
【００４３】
なお、本発明は、装置として実現するだけでなく、このような装置が備える処理手段を備える集積回路として実現したり、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、著しい画質劣化の発生を低減できる動きベクトル補間方法および動きベクトル補間装置を実現することができる。
【００４５】
具体的には、ブロック単位で検出した動きベクトルを、画素単位の動きベクトルに割り当てるために補間する際に、補間に使用するブロックの動きベクトルの符号成分とそれら動きベクトルの方向とにより補間に使用する係数の重み付けを切り替えた補間係数を選択する。例えば、動きベクトルの符号が逆転し、かつ離反する方向の動きである場合に、動きの小さいベクトルを優先する補間係数を選択する。それにより、動きベクトルの符号が反転するような領域境界の誤補正を抑制することができるので著しい画質劣化の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】画素のフレームに対する従来の線形補間によるベクトル補間拡大の様子を説明するための図である。
【図２】動領域となるブロックとそれに囲まれた静止領域となるブロックとが検出された場合の例を示す図である。
【図３】静止領域が検出された場合に従来の線形補間により補間拡大するときの様子を説明するための図である。
【図４】符号が異なる動きベクトルＶａと動きベクトルＶｂとを線形補間した場合の動きベクトルを模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における表示装置の主要な構成を示すブロック図である。
【図６】動きベクトルの検出方法の概念を説明するための図である。
【図７】本発明におけるベクトル拡大部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】本発明における補間係数の選択方法の例を示す図である。
【図９】本発明における選択された補間係数によって補間拡大される動きベクトルの様子を示す図である。
【図１０】本発明におけるベクトル拡大部の動きベクトル補間の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の変形例における選択された補間係数によって補間拡大される動きベクトルの様子を示す図である。
【図１２】本発明の変形例における選択された補間係数によって補間拡大される動きベクトルの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態における表示装置の主要な構成を示すブロック図である。
【００４９】
図５に示す表示装置１０は、動きベクトル補間装置１００と表示部２００とを備える。表示装置１０では、動きベクトル補間装置１００に映像信号が入力され、動きベクトル補間装置１００で補間された動きベクトルにより補正した映像信号が表示部２００で表示される。以下、動きベクトル補間装置１００に入力される映像信号を、水平１９２０画素、垂直１０８０ラインからなる映像信号として説明する。
【００５０】
動きベクトル補間装置１００は、映像遅延部１０１、映像補正部１０２、映像縮小部１０４、フレームメモリ１０５、ベクトル検出部１０６およびベクトル拡大部１０７を備える。動きベクトル補間装置１００に入力される映像信号は、映像遅延部１０１および映像縮小部１０４に入力される。
【００５１】
映像縮小部１０４は、入力される映像信号を水平、垂直とも１／２に縮小して、フレームメモリ１０５およびベクトル検出部１０６に出力する。すなわち、映像縮小部１０４は、入力される映像信号を縮小して、水平９６０画素、垂直５４０ラインの映像信号として出力する。なお、映像信号の縮小は水平、垂直とも帯域制限フィルタを通過後の画素を間引くことで実現可能である。
【００５２】
フレームメモリ１０５は、映像縮小部１０４によって縮小された映像信号が入力される。フレームメモリ１０５は、入力された映像信号を一定時間保持してから出力する。具体的には、入力された映像信号を１フレーム期間遅延させた後にベクトル検出部１０６に出力する。
【００５３】
ベクトル検出部１０６には、映像縮小部１０４から入力される映像信号と、フレームメモリ１０５から入力される１フレーム期間遅延された映像信号とが入力される。そして、ベクトル検出部１０６は、入力された映像信号に基づいて動きベクトルの検出を行う。
【００５４】
ここで、動きベクトルの検出について説明する。以下、映像縮小部１０４から入力される映像信号をフレーム（Ｆ）とし、フレームメモリ１０５から入力される１フレーム期間遅延された映像信号をフレーム（Ｆ−１）として説明する。なお、動きベクトルの検出は、４×４画素の複数のブロックに分解されたフレーム（Ｆ）におけるそれぞれのブロックについて行われるとする。
【００５５】
図６は、動きベクトルの検出方法の概念を説明するための図である。
【００５６】
例えば、図６に示すフレーム（Ｆ）の対象ブロック５０１の動きベクトルを求める場合、フレーム（Ｆ−１）上で対象ブロック５０１のフレーム（Ｆ）と同じ位置を中心とする所定の探索範囲５０３の範囲内で、フレーム（Ｆ）における対象ブロック５０１と最も相関の高いブロックの位置を求める。この位置の差が対象ブロック５０１の動きベクトル５０２となる。なお、ブロックの相関の大きさは、輝度値の差分の絶対値和または輝度値の差分の２乗和などによって求めることができる。このように、ベクトル検出部１０６は、入力されるフレームに含まれるすべてのブロックについて動きベクトルを検出する。
【００５７】
そして、ベクトル検出部１０６は、検出したブロック単位の動きベクトルをブロック単位ベクトルとしてベクトル拡大部１０７に出力する。具体的には、ベクトル検出部１０６は、検出したブロック単位ベクトルとして２４０×１３５の動きベクトルをベクトル拡大部１０７に出力する。
【００５８】
ベクトル拡大部１０７は、本発明における特徴的な構成部である。ベクトル拡大部１０７は、ベクトル検出部１０６によりブロック単位の動きベクトル（ブロック単位ベクトル）が入力される。ベクトル拡大部１０７は、入力されたブロック単位ベクトルから補間する画素単位の動きベクトルを生成し、画素単位ベクトルとして映像補正部１０２に出力する。すなわち、ベクトル拡大部１０７は、入力されたブロック単位の動きベクトルを補間により水平、垂直とも８倍に拡大した１９２０×１０８０の動きベクトルを画素単位ベクトルとして映像補正部１０２に出力する。
【００５９】
映像遅延部１０１は、動きベクトル補間装置１００に入力される映像信号を、映像縮小部１０４、ベクトル検出部１０６およびベクトル拡大部１０７の処理に要する時間分、遅延させる。すなわち、映像遅延部１０１は、ベクトル拡大部１０７が映像補正部１０２に入力する画素単位ベクトルに同期したタイミングで、遅延させた映像信号を映像補正部１０２に出力する。
【００６０】
映像補正部１０２は、ベクトル拡大部１０７により補間された画素単位ベクトルを用いて映像信号を補正し、補正した映像信号を表示部２００に出力する。映像補正部１０２は、例えば表示装置１０がＬＣＤの場合には、ベクトル拡大部１０７で補間された画素単位ベクトルを用いて補間フレームの生成を行う。また、例えば表示装置１０がＰＤＰの場合には、ベクトル拡大部１０７で補間された画素単位ベクトルを用いてサブフィールドの表示位置を補正する。
【００６１】
表示部２００は、映像補正部１０２から受け取る映像信号を表示するものであり、例えばＰＤＰやＬＣＤに相当する。
【００６２】
以上のように、表示装置１０は構成される。
【００６３】
次に、動きベクトル補間装置１００において、特徴的な構成部であるベクトル拡大部１０７について詳細に説明する。
【００６４】
図７は、本発明におけるベクトル拡大部の詳細な構成を示すブロック図である。図７に示すベクトル拡大部１０７は、ライン遅延部１０７１、垂直ベクトル符号判定部１０７２、垂直補間係数選択部１０７３、垂直補間係数保持部１０７４、垂直補間拡大部１０７５、水平ベクトル符号判定部１０７６、水平補間係数選択部１０７７、水平補間係数保持部１０７８および水平補間拡大部１０７９を備える。
【００６５】
ベクトル拡大部１０７では、ベクトル検出部１０６から入力される２４０×１３５の動きベクトルを含むブロック単位ベクトルが、ライン遅延部１０７１、垂直ベクトル符号判定部１０７２および垂直補間拡大部１０７５に入力される。
【００６６】
ライン遅延部１０７１は、入力されるブロック単位ベクトルを１ライン分遅延させて、垂直ベクトル符号判定部１０７２および垂直補間拡大部１０７５に出力する。
【００６７】
垂直ベクトル符号判定部１０７２は、ベクトル検出部１０６から入力されたブロック単位ベクトルと、ライン遅延部１０７１から入力された１ライン分遅延されたブロック単位ベクトルとが入力される。すなわち、垂直ベクトル符号判定部１０７２は、２ライン分の動きベクトルが入力される。
【００６８】
そして、垂直ベクトル符号判定部１０７２は、入力された２ライン分の動きベクトルに基づき、例えば隣接する上下のブロックにおける２つの動きベクトルの水平成分、垂直成分、それぞれの動きベクトルの符号判定を行う。さらに垂直ベクトル符号判定部１０７２は、それぞれの動きベクトルの方向を判定し、判定したその２つの動きベクトルの方向から、表示部２００で表示される対象の動きが衝突するか、離反するかを判定する。垂直ベクトル符号判定部１０７２は、その判定結果を垂直補間係数選択部１０７３に出力する。
【００６９】
ここで、衝突および離反について説明する。例えば表示部２００で表示され、交差している領域を有する対象Ａおよび対象Ｂがあるとする。交差部分では、対象Ａが前景（目に見え）、対象Ｂが背景（目に見えない）であるとし、対象Ａおよび対象Ｂは互いに異なる符号の動きベクトルを持つとする。その場合において、衝突とは、対象Ａおよび対象Ｂとが交差する領域が、連続する２つのフレーム間で広がる方向の動き、すなわち、対象Ａがさらに対象Ｂの背景（目に見えない）領域を増やす動きをいう。これを対象Ａおよび対象Ｂの動きベクトルを用いて表現すると、衝突とは、対象Ａおよび対象Ｂが交差する領域のうちの境界領域において、対象Ａおよび対象Ｂの動きベクトルの符号が異なり、それぞれの動きベクトルが近づく方向である場合をいう（現在フレームから過去フレームに対する動きを正として表現している）。
【００７０】
また、上記場合において、離反とは、対象Ａおよび対象Ｂとが交差する領域が、連続する２つのフレーム間で狭くなる方向の動き、すなわち、対象Ａが対象Ｂと交差する領域から離れ、対象Ｂの背景（目に見えない）から前景（目に見える領域）になる領域が増える動きをいう。これを対象Ａおよび対象Ｂの動きベクトルを用いて表現すると、離反とは、対象Ａおよび対象Ｂが交差する領域のうちの境界領域において、対象Ａおよび対象Ｂの動きベクトルの符号が異なり、それぞれの動きベクトルが遠ざかる方向である場合をいう。
【００７１】
なお、現在フレームから過去フレームに対する動きを正として表現したが、基準を逆にし、過去フレームから現在フレームに対する動きを正としてもよい。その場合、衝突とは、対象Ａおよび対象Ｂが交差する領域のうちの境界領域において、対象Ａおよび対象Ｂの動きベクトルの符号が異なり、それぞれの動きベクトルが遠ざかる方向である場合をいう。同様に、離反とは、対象Ａおよび対象Ｂが交差する領域のうちの境界領域において、対象Ａおよび対象Ｂの動きベクトルの符号が異なり、それぞれの動きベクトルが近づく方向である場合をいう。しかし、垂直ベクトル符号判定部１０７２が判断するのは、現フレームについてであることを鑑みると、直観とは相反するが、基準として現在フレームから過去フレームに対する動きを正とするのが好ましい。
【００７２】
垂直補間係数選択部１０７３は、垂直ベクトル符号判定部１０７２から入力される２つの動きベクトルに対しての判定結果に基づいて、垂直補間係数保持部１０７４が予め保持している補間係数の組み合わせから、この２つの動きベクトルの間に補間する８ライン分の重みづけられた補間係数を選択する。ここで、垂直補間係数保持部１０７４が予め保持している補間係数の組み合わせから、重みづけられた補間係数を選択するのが好ましい。これは、補間係数を演算する処理の負担を軽減できるからである。なお、垂直補間係数選択部１０７３は、垂直補間係数保持部１０７４を用いずに、補間係数を演算（生成）し、演算（生成）した補間係数を選択してももちろん構わない。
【００７３】
垂直補間係数保持部１０７４は、補間係数の組み合わせを保持している。垂直補間係数保持部１０７４は、２つの動きベクトルが異符号である場合と２つの動きのベクトルが同符号である場合とそれぞれの重み付けられた補間係数の組み合わせを保持している。
【００７４】
ここで、垂直補間係数選択部１０７３が補間係数の選択する方法の１例を説明する。
【００７５】
図８は、本発明における補間係数の選択方法の例を示す図である。ここで、例えば隣接する上下のブロックにおける２つの動きベクトルをそれぞれＶａ、Ｖｂとする。
【００７６】
図８（ａ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が同符号である場合の補間係数の選択方法の例を示す図である。図８（ａ）に示すように、Ｖａ、Ｖｂを同符号と判断した場合、垂直補間係数選択部１０７３は、８ライン分の補間係数として、例えば（１５／１６、１／１６）、（１３／１６、３／１６）、（１１／１６、５／１６）、（９／１６、７／１６）、（７／１６、９／１６）、（５／１６、１１／１６）、（３／１６、１３／１６）および（１／１６、１５／１６）と重みづけられた補間係数を選択する。ここで、（Ｖａの補間係数、Ｖｂの補間係数）としている。
【００７７】
また、図８（ｂ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号である場合の補間係数の選択方法の例を示す図である。図８（ｂ）に示すように、Ｖａ、Ｖｂを異符号と判断した場合、垂直補間係数選択部１０７３は、８ライン分の補間係数として、例えば（１２／１６、４／１６）、（４／１６、１２／１６）、（０／１６、０／１６）、（０／１６、０／１６）、（０／１６、０／１６）、（０／１６、０／１６）、（１２／１６、４／１６）および（４／１６、１２／１６）と重みづけられた補間係数を選択する。
【００７８】
また、図８（ｃ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号で、表示部２００で表示される対象の動きが衝突する方向である場合の補間係数の選択方法の例を示す図である。なお、動きベクトルは現在フィールド（現在フレーム）から過去フィールド（過去フレーム）に対する動きを正とするため、表示部２００で表示されたときの対象の動きとは逆になる。図８（ｃ）に示すように、Ｖａ、Ｖｂを異符号と判断した場合、垂直補間係数選択部１０７３は、８ライン分の補間係数として、例えば（１５／１６、１／１６）、（１３／１６、３／１６）、（１１／１６、５／１６）、（９／１６、７／１６）、（７／１６、９／１６）、（５／１６、１１／１６）、（３／１６、１３／１６）および（１／１６、１５／１６）と重みづけられた補間係数を選択する。
【００７９】
また、図８（ｄ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号で、表示部２００で表示される対象の動きが離反する方向である場合の補間係数の選択方法の例を示す図である。図８（ｄ）に示すように、Ｖａ、Ｖｂを異符号と判断した場合、垂直補間係数選択部１０７３は、８ライン分の補間係数として、例えば（１２／１６、４／１６）、（４／１６、１２／１６）、（０／１６、０／１６）、（０／１６、０／１６）、（０／１６、０／１６）、（０／１６、０／１６）、（１２／１６、４／１６）および（４／１６、１２／１６）と重みづけられた補間係数を選択する。
【００８０】
上記の例のように、垂直補間係数選択部１０７３は、垂直ベクトル符号判定部１０７２の判定結果により、その符号とその向きとに応じてベクトル補間係数を選択する。
【００８１】
垂直補間拡大部１０７５は、垂直補間係数選択部１０７３から入力される重みづけられた補間係数を使用し、垂直方向に８倍の補間拡大を行う。そして垂直補間拡大部１０７５は、ブロック単位ベクトルに対して垂直方向に重みづけられた補間拡大を行った中間ベクトルを水平ベクトル符号判定部１０７６および水平補間拡大部１０７９に出力する。なお、この中間ベクトルは、入力されたブロック単位ベクトルが垂直方向に８倍に拡大されて垂直方向では画素単位ベクトルとなっているが、水平方向には未だ拡大されていないブロック単位ベクトルとなっているものであり、そこには２４０×１０８０の動きベクトルが含まれている。
【００８２】
ここで、垂直補間係数選択部１０７３で選択された重みづけられた補間係数を用いて垂直補間拡大部１０７５が垂直方向に補間拡大する動きベクトルの様子の例について説明する。
【００８３】
図９は、本発明における選択された補間係数によって補間拡大される動きベクトルの様子を示す図である。図９では、上記の図８（ａ）〜図８（ｄ）で示した補間係数によって補間される動きベクトルの様子を一次元で示している。
【００８４】
図９（ａ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が同符号である場合に対応し、補間される動きベクトルは２つの動きベクトルの間を直線でつないだ大きさとなる。
【００８５】
また、図９（ｂ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号である場合に対応し、ＶａとＶｂの境界領域の４ラインが０ベクトルとなっている。
【００８６】
また、図９（ｃ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号で、表示部２００で表示される対象の動きが衝突する方向である場合に対応し、補間される動きベクトルは２つの動きベクトルの間を直線でつないだ大きさとなる。
【００８７】
さらに図９（ｄ）は、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号で、表示部２００で表示される対象の動きが離反する方向である場合に対応し、ＶａとＶｂの境界領域の４ラインが０ベクトルとなっている。
【００８８】
これらの例のように、垂直補間拡大部１０７５は、垂直ベクトル符号判定部１０７２の判定結果により、選択された重みづけられた補間係数を用いて補間拡大する。
【００８９】
ここで、図９（ｂ）、図９（ｃ）および図９（ｄ）の違いを説明する。まず図９（ｂ）については、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号であれば、境界領域には、Ｖａ、Ｖｂの符号が同符号と判断された場合に比べて小さい補間係数例えば０ベクトルを含むように重み付けられた補間係数を選択し補間拡大する。さらに、図８（ｃ）と図８（ｄ）とでは、いずれもＶａ、Ｖｂの符号が異符号であるが、表示部２００で表示される対象の動きが衝突する方向である場合（図８（ｃ））と、表示部２００で表示される対象の動きが離反する方向である場合（図８（ｄ））という違いがある。つまり、離反していく動きについては、境界領域にＶａ、Ｖｂの符号が同符号と判断された場合に比べて小さい補間係数例えば０ベクトルを含むように重み付けられた補間係数を選択して補間拡大する。一方、衝突する動きについては、Ｖａ、Ｖｂの符号が同符号と判断された場合に比べて小さい補間係数として２つの動きベクトルの間を直線でつないだ大きさになるように重み付けられた補間係数を選択して、補間拡大する。
【００９０】
このように、図９（ｂ）に示すように動きベクトルが異符号である場合、上記のように０ベクトルを挟むように補間係数を選択すると、ＶａとＶｂとの大きさの偏りにより補間する動きベクトルの符号が、表示部２００で表示されるべき動きと逆転してしまうことを抑制することができる。
【００９１】
しかし、ＶａやＶｂの大きさが一定以上大きくなってくると、動きベクトルが表示する動きと逆転して画像が劣化するよりも、境界領域に０ベクトルを挟み込むことにより、補間されたＶａから０ベクトル、または補間されたＶｂから０ベクトルへとなる急激な変化による画質劣化が大きくなってくる。
【００９２】
特に、表示部２００で表示される動きが衝突する領域においては、人に視線が集中しやすいため画質劣化が目立ちやすい。そのため、衝突する領域においては、境界領域に０ベクトルを挟み込まず、符号を加味して２つの動きベクトルの間を直線でつないだ大きさになるように重み付けられた補間係数を選択する。反対に表示される動きが離反する領域は、二つの動きが交差し、新たに背景から前景に出現するような領域に表れやすい。そのような場所は、過去フレームとマッチングがとれないために、動きベクトルが正しく求めにくい領域である。そのため、離反する領域では、境界領域に０ベクトルを挟み込む、すなわち０ベクトルで処理した方が画像劣化を抑制できる。
【００９３】
したがって、図９（ｃ）と図９（ｄ）とに示すように、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号で、表示される対象の動きが衝突する方向である場合には、通常の線形補間で補間拡大し、表示される対象の動きが離反する方向である場合には０ベクトルを挟む補間拡大を行うのが好ましい。
【００９４】
なお、本実施の形態では、｜Ｖａ｜および｜Ｖｂ｜の大きさの判定は行わずに、表示される対象の動きが離反する方向の動きベクトルである場合にのみ、境界領域を０ベクトルにする構成になっているがそれに限らない。すなわち、｜Ｖａ｜および｜Ｖｂ｜の大きさの判定を行い、｜Ｖａ｜および｜Ｖｂ｜が一定以上になった時、かつ、表示される対象の動きが離反する方向である場合に０ベクトルを挟む補間拡大を行うとしてもよい。また、図９（ａ）〜図９（ｄ）において、０ベクトルで補間拡大した箇所は、０ベクトルに限定されるものでなく、０でない微小ベクトルなどの小さい補間係数で補間拡大するようにしてもよい。
【００９５】
水平ベクトル符号判定部１０７６は、垂直補間拡大部１０７５より中間ベクトルが入力される。そして、水平ベクトル符号判定部１０７６は、垂直ベクトル符号判定部１０７２と同様に、水平方向の２つの連続する動きベクトルの符号を判定する。さらに水平ベクトル符号判定部１０７６は、符号を判定したその２つの動きベクトルの方向から表示部２００で表示される対象の動きが衝突する動きであるか、離反する動きであるかを判定し、その判定結果を水平補間係数選択部１０７７に出力する。
【００９６】
水平補間係数選択部１０７７は、垂直補間係数選択部１０７３と同様に、水平ベクトル符号判定部１０７６の判定結果に基づいて、水平補間係数保持部１０７８が予め保持している補間係数の組み合わせから、２つの動きベクトルの間を補間する８画素分の重み付けられた補間係数を選択する。
【００９７】
水平補間係数保持部１０７８は、垂直補間係数保持部１０７４同様に、重み付けられた補間係数の組み合わせを保持している。
【００９８】
水平補間拡大部１０７９は、水平補間係数選択部１０７７から入力される重み付けられた補間係数を使用し、垂直補間拡大部１０７５と同様に水平方向に８倍の補間拡大を行う。そして、水平補間拡大部１０７９は、中間ベクトルに対して水平方向に補間拡大を行った画素単位ベクトルを映像補正部１０２に出力する。この結果、この画素単位ベクトルには、１９２０×１０８０のベクトルが含まれる。
【００９９】
以上のようにして、ベクトル拡大部１０７は、垂直および水平の補間拡大を行う。
【０１００】
以上の構成により、動きベクトル補間装置１００は、近接する２つのブロックの動きベクトルが異符号である場合に、その境界領域に０ベクトルあるいは微小なベクトルを生じるような補間拡大を行うことができる。また、動きベクトル補間装置１００は、近接する２つのブロックの動きベクトルが異符号である場合、さらに表示部２００で表示される対象の動きが衝突する方向であるか、離反していく方向であるかを判断し、離反する動きであると判断した場合に、境界領域に０ベクトルあるいは微小なベクトルを生じるような補間拡大を行うことができる。
【０１０１】
それにより、著しい画質劣化の発生を低減できる動きベクトル補間装置１００を実現することができる。具体的には、ブロック単位で検出した動きベクトルを、画素単位の動きベクトルに割り当てるために補間する際に、補間に使用するブロックの動きベクトルの符号成分とそれら動きベクトルの方向とにより補間に使用する係数の重み付けを切り替えた補間係数を選択する。例えば、動きベクトルの符号が逆転し、かつ離反する方向の動きである場合に、動きの小さいベクトルを優先する補間係数を選択する。それにより、動きベクトルの符号が反転するような領域境界の誤補正を抑制することができるので、著しい画質劣化の発生を低減することができる。
【０１０２】
次に、動きベクトル補間装置１００の特徴的な構成要素であるベクトル拡大部１０７の動きについて説明する。図１０は、本発明におけるベクトル拡大部の動きベクトル補間の処理を説明するためのフローチャートである。
【０１０３】
まず、ベクトル拡大部１０７には、ベクトル検出部１０６からブロック単位ベクトルが入力される。ベクトル拡大部１０７は、入力されたブロック単位ベクトルに基づき、例えば隣接する上下のブロックにおける２つの動きベクトルの水平成分、垂直成分それぞれを算出する（Ｓ１０１）。
【０１０４】
次に、ベクトル拡大部１０７は、算出した動きベクトルの符号を判定する（Ｓ１０２）。具体的には、ベクトル拡大部１０７は、隣接する２つの動きベクトルの符号が異符号かどうかを判定し、さらに異符号である場合に、表示部２００で表示される対象の動きが衝突する方向であるか、離反していく方向であるかを判定する。
【０１０５】
次に、ベクトル拡大部１０７は、Ｓ１０２の判定結果に基づき、予め保持している重み付けられた補間係数の組み合わせから、補間する動きベクトルに対する補間係数を選択する（Ｓ１０３）。
【０１０６】
次に、ベクトル拡大部１０７は、選択した補間係数によりブロック単位ベクトルに対して垂直方向に動きベクトルを補間する（Ｓ１０４）。
【０１０７】
以上のように、ベクトル拡大部１０７は、垂直方向で動きベクトルを補間する処理を行う。
【０１０８】
なお、水平方向で動きベクトルを補間する処理も同様であるので、説明を省略する。
【０１０９】
以上、本実施の形態によれば、著しい画質劣化の発生を低減できる動きベクトル補間装置１００を実現することができる。
【０１１０】
したがって、本発明によればブロック単位で検出する動きベクトルを補間拡大して各画素に適用する場合でも、ブロック境界を目立たせることなく検出する動きベクトルの数を少なくすることができる。そのため、処理量やメモリ量を削減することができるとともに、隣接する動きベクトルが異符号である場合、境界部分に発生する画質劣化を低減することができる。このようにして、著しい画質劣化の発生を低減できる動きベクトル補間方法および動きベクトル補間装置を実現することができる。
【０１１１】
なお、垂直補間係数選択部１０７３および水平補間係数選択部１０７７が選択する重み付けられた補間係数は、上記の例に限るものではなく、静止に近い動きベクトルが入力される場合に、これを優先する係数が選択されるものであればよい。また優先するライン数／画素数も上記の例に限るものではない。
【０１１２】
また、映像縮小部１０４およびベクトル拡大部１０７は、本発明において必須の構成要素ではなく、これらの構成要素を備えていない場合でも本発明は成立する。
【０１１３】
また、垂直補間係数保持部１０７４および水平補間係数保持部１０７８は、必須の構成要素ではなく、これらの構成要素を備えていない場合でも本発明は成立するが、補間係数を演算する処理の負担を軽減するために備えるのが好ましい。
【０１１４】
さらに、上述した本発明における動きベクトルの補間方法は、本実施例の画像の縮小率やブロックの大きさに限るものではなく、ブロック単位の動きベクトルを画素単位の動きベクトルに補間拡大する際に使用できるものである。
【０１１５】
（変形例）
変形例では、垂直補間拡大部１０７５が垂直方向に補間拡大する動きベクトルの様子の図９とは別の例について説明する。
【０１１６】
図１１および図１２は、本発明の変形例における選択された補間係数によって補間拡大される動きベクトルの様子を示す図である。なお、図１１（ａ）および図１１（ｃ）並びに図１２（ａ）および図１２（ｃ）は、図９（ａ）および図９（ｃ）と同じであるため説明を省略する。
【０１１７】
図１１（ｂ）に示すように動きベクトルが異符号である場合、図９（ｂ）のように０ベクトルを４つ挟むのではなく、２つ挟むように補間係数を選択してもよい。また、図１１（ｄ）に示すように、Ｖａ、Ｖｂの符号が異符号で、表示される対象の動きが離反する方向である場合には０ベクトルを４つ挟むのではなく、２つ挟むように補間係数を選択してもよい。
【０１１８】
さらに、図１２（ｂ）に示すように動きベクトルが異符号である場合、０ベクトルを２つ挟むようにするだけでもよい。同様に図１２（ｄ）に示すようにＶａ、Ｖｂの符号が異符号で、表示される対象の動きが離反する方向である場合には０ベクトルを２つ挟むようにするだけでもよい。
【０１１９】
以上、本発明の動きベクトル補間方法および動きベクトル補間装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、動きベクトル補間方法および映像表示装置に利用でき、特に映像信号から動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを使用して、映像の補正や補間フレームを生成する動きベクトル補間方法および映像表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  表示装置
１００  動きベクトル補間装置
１０１  映像遅延部
１０２  映像補正部
１０４  映像縮小部
１０５  フレームメモリ
１０６  ベクトル検出部
１０７  ベクトル拡大部
２００  表示部
５０１  対象ブロック
５０２、１０００  動きベクトル
５０３  探索範囲
８０１  ブロック（ｉ、ｊ）の動きベクトル
８０２  ブロック（ｉ＋１、ｊ）の動きベクトル
８０３  ブロック（ｉ、ｊ＋１）の動きベクトル
８０４  ブロック（ｉ＋１、ｊ＋１）の動きベクトル
１０７１  ライン遅延部
１０７２  垂直ベクトル符号判定部
１０７３  垂直補間係数選択部
１０７４  垂直補間係数保持部
１０７５  垂直補間拡大部
１０７６  水平ベクトル符号判定部
１０７７  水平補間係数選択部
１０７８  水平補間係数保持部
１０７９  水平補間拡大部
【図１】
2011118314.tif 000003
【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】
2011118314.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011118314.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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