(57)【要約】【課題】映像の順次走査変換時に生じ得る映像の歪みを防止しつつ、変換処理の高速化を図る技術を提供する。【解決手段】映像処理装置は、２つのフィールドからなるフレームごとに飛び越し走査の映像信号を記憶するデータ記憶手段（1）と、データ記憶手段の映像信号の補間フィールドの各画素について参照フィールドに対する歪みの有無を検出する歪み検出手段（2）と、補間フィールドの各画素と該各画素に適用すべき参照画素との配列を規定する複数の画素パターンに対応する複数の補間関数から歪みの有無に関連付けた一対の補間関数を補間フィールドの画素ごとに選択する補間関数選択手段（3,4）と、補間フィールドの各画素に適用すべき補間関数を当該画素に対し選択された一対の補間関数から当該画素の歪みの有無に応じて選択する選択手段（5）と、補間フィールドの各画素の値を当該画素に対し選択された補間関数により求める補間手段（6）とを備える。【選択図】図１
2008028621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのフィールドからなるフレームごとに飛び越し走査の映像信号を記憶するデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段の映像信号において補間対象となる補間フィールドの各画素について他方のフィールドである参照フィールドに対する歪みの有無を検出する歪み検出手段と、
補間フィールドの各画素と該各画素の補間に適用すべき参照フィールドの参照画素との配列を規定する複数の画素パターンに対応する複数の補間関数から前記歪みの有無に関連付けた一対の補間関数を補間フィールドの画素ごとに選択する補間関数選択手段と、
補間フィールドの各画素に適用すべき補間関数を当該画素に対し選択された一対の補間関数から当該画素の歪みの有無に応じて選択する選択手段と、
補間フィールドの各画素の値を当該画素に対し選択された補間関数により求める補間手段とを備えることを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
補間フィールドおよび参照フィールド間の差異が表す映像の動きに関する情報を検出する動き検出手段と、
補間フィールドの各画素が映像の縦線に含まれるか否かを判定する縦線検出手段と、
前記データ記憶手段の映像信号および前記補間手段により補間された映像信号のいずれかを出力する第２の選択手段と、
前記動き検出手段および縦線検出手段の検出結果に基づき前記第２の選択手段から出力すべき映像信号を決定する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記動き検出手段は、前記データ記憶手段から読み出された映像信号を１フレーム時間遅延させるフレーム遅延手段と、前記データ記憶手段から読み出される映像信号と前記フレーム遅延手段により遅延された映像信号とのフレーム差分データを求めるフレーム差分手段と、前記データ記憶手段の映像信号における画素群について画素値の変化の度合いを測定する細かさ測定手段と、前記フレーム差分データに基づき当該フレームの動き領域を求める剛体近似手段と、前記フレーム差分データに基づき当該フレームの有意画素を計数する有意画素計数手段とを有することを特徴とする請求項２記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記歪み検出手段は、補間フィールドにおける処理対象の現画素と該現画素を挟む参照フィールドの２つの走査ラインにおける２つの画素との差分演算を前記複数の画素パターンの画素パターンごとに実行し、前記差分演算の結果が全ての画素パターンにおいて基準値を超える場合に当該現画素に前記歪みがあると判定することを特徴とする請求項１又は２記載の映像処理装置。
【請求項５】
前記補間関数選択手段は、補間フィールドの各画素に対し、前記複数の画素パターンのうち前記歪みがあることに関連付けられた第１の画素パターン群と前記歪みがないことに関連付けられた第２の画素パターン群とのそれぞれについて各画素パターンにおける２つの参照画素間の差分値を求め、且つ、前記各画素パターン群において最も小さい差分値となる第１の最小値と該第１の最小値の次に小さい差分値となる第２の最小値とを求め、求めた第１および第２の両最小値の差が基準値を超える場合は前記第１の最小値を得た画素パターンを前記現画素の補間関数に適用することを特徴とする請求項１又は２記載の映像処理装置。
【請求項６】
前記補間関数選択手段は、前記第１および第２の両最小値の差が基準値を下回る場合、当該画素パターン群における各画素パターンについて、参照画素と参照フィールドにおいて補間フィールドの現画素を挟む２つの画素との差分値を求め、求めた差分値が最小となる画素パターンを前記現画素の補間関数に適用することを特徴とする請求項５記載の映像処理装置。
【請求項７】
前記細かさ判定手段は、補間フィールドの現画素と該現画素の走査ラインにおいて該現画素の近傍にある複数の画素との差分値を求め、求めた差分値の最大値および最小値の差に基づき画素値の変化の度合いを求めることを特徴とする請求項３記載の映像処理装置。
【請求項８】
前記縦線検出手段は、参照フィールドにおいて補間フィールドの現画素を垂直方向に挟む２つの画素の差分が基準値を下回り、且つ、前記２つの画素と該２つの画素のそれぞれから垂直方向に２画素を経て位置する参照フィールドの他の２つの画素との各差分の少なくとも一方が基準値を下回る場合、前記現画素が映像の縦線に含まれると判定することを特徴とする請求項３記載の映像処理装置。
【請求項９】
前記剛体近似手段は、前記フレーム差分データを２値化する２値化手段と、２値化されたフレーム差分データにおいて走査ライン方向に孤立するデータを除去する横方向孤立データ除去手段と、２値化されたフレーム差分データにおいて垂直方向に孤立するデータを除去する縦方向孤立データ除去手段と、走査ライン方向および垂直方向に孤立するデータを除去されたフレーム差分データを１フレーム時間遅延させるフレーム遅延手段と、走査ライン方向および垂直方向に孤立するデータを除去されたフレーム差分データおよび１フレーム時間遅延されたフレーム差分データの論理和を求め該論理和からなるフレーム差分データにおいて垂直方向に孤立するデータを除去する第２の縦方向孤立データ除去手段とを有し、
前記第２の縦方向孤立データ除去手段の処理を経たフレーム差分データを当該フレームの動き領域を示す情報として出力することを特徴とする請求項３記載の映像処理装置。
【請求項１０】
前記横方向孤立データ除去手段は、走査ライン方向に孤立するデータの除去の基準となる基準画素の両隣にある２つの画素が同一の値を示し、且つ、前記両隣にある２つの画素が示す値と前記基準画素の値とが異なる場合、前記基準画素の値を前記両隣にある２つの画素が示す値に補正することを特徴とする請求項９記載の映像処理装置。
【請求項１１】
前記縦方向孤立データ除去手段は、垂直方向に孤立するデータの除去の基準となる基準画素に対し垂直方向の等間隔をおいて位置し且つ上下関係にある２つの画素が同一の値を示し、且つ、前記上下関係にある２つの画素が示す値と前記基準画素の値とが異なる場合、前記基準画素の値を前記上下関係にある２つの画素が示す値に補正することを特徴とする請求項９記載の映像処理装置。
【請求項１２】
前記第２の縦方向孤立データ除去手段は、垂直方向に孤立するデータの除去の基準となる基準画素に対し垂直方向の上下に等間隔をおいて位置する２つの画素が同一の論理和値を示し、且つ、前記上下に位置する２つの画素が示す論理和値と前記基準画素の値とが異なる場合、前記基準画素の値を前記上下に位置する２つの画素が示す論理和値に補正することを特徴とする請求項９記載の映像処理装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記有意画素計数手段の計数結果が基準値を下回るか否かを判定し、当該計数結果が基準値を下回る場合、前記第２の選択手段により前記データ記憶手段の映像信号を出力させることを特徴とする請求項９記載の映像処理装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記判定の結果が否の場合、前記縦線検出手段の検出結果が基準値を超えるか否かと、前記細かさ測定手段の測定結果が基準値を下回るか否かと、前記剛体近似手段により求めた動き領域が静止領域を示すか否かとを判定する第２の判定を実行し、前記第２の判定の条件が全て満たされる場合、前記第２の選択手段により前記データ記憶手段の映像信号を出力させることを特徴とする請求項１３記載の映像処理装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記第２の判定の結果が全て否の場合、前記縦線検出手段の検出結果が前記基準値とは別個の基準値を下回るか否かと、前記細かさ測定手段による測定結果が前記基準値とは別個の基準値を超えるか否かと、前記剛体近似手段により求めた動き領域が静止領域を示すか否かとを判定する第３の判定を実行し、前記第３の判定の条件が全て満たされる場合、前記第２の選択手段により前記データ記憶手段の映像信号を出力させることを特徴とする請求項１４記載の映像処理装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記第３の判定の結果が全て否の場合、前記補間手段により補間された映像信号を前記第２の選択手段により出力させることを特徴とする請求項１５記載の映像処理装置。
【請求項１７】
前記補間手段は、補間フィールドの現画素が縦線に属する場合、参照フィールドにおいて現画素を垂直方向に挟む２つの参照画素から構成される画素パターンの補間関数により前記現画素の値を求めることを特徴とする請求項２記載の映像処理装置。
【請求項１８】
前記補間関数選択手段は、前記第１の画素パターン群として、参照画素が補間対象の画素に隣接することを表す画素パターンのみを用いることを特徴とする請求項５記載の映像処理装置。
【請求項１９】
前記第１の画素パターン群は、参照パターンにおいて補間パターンの現画素を挟み且つ垂直方向または斜め方向に前記現画素と隣接する２つの参照画素が存在する画素パターンから成り、前記第２の画素パターン群は、前記第１の画素パターン群の各画素パターンと、前記現画素を挟み且つ垂直方向および斜め方向に前記現画素と隣接する２つの参照画素が存在する画素パターンとを含むことを特徴とする請求項１８記載の映像処理装置。
【請求項２０】
２つのフィールドからなるフレームごとに飛び越し走査の映像信号を記憶するデータ記憶手段を備える映像処理装置が、
前記データ記憶手段の映像信号において補間対象となる補間フィールドの各画素について他方のフィールドである参照フィールドに対する歪みの有無を検出する歪み検出ステップと、
補間フィールドの各画素と該各画素の補間に適用すべき参照フィールドの参照画素との配列を規定する複数の画素パターンに対応する複数の補間関数から前記歪みの有無に関連付けた一対の補間関数を補間フィールドの画素ごとに選択する補間関数選択ステップと、
補間フィールドの各画素に適用すべき補間関数を当該画素に対し選択された一対の補間関数から当該画素の歪みの有無に応じて選択する選択ステップと、
補間フィールドの各画素の値を当該画素に対し選択された補間関数により求める補間ステップとを実行することを特徴とする映像処理方法。
【請求項２１】
前記映像処理装置が、さらに、
補間フィールドおよび参照フィールド間の差異が表す映像の動きに関する情報を検出する動き検出ステップと、
補間フィールドの各画素が映像の縦線に含まれるか否かを判定する縦線検出ステップと、
前記データ記憶手段の映像信号および前記補間ステップにより補間された映像信号のいずれかを出力する第２の選択ステップと、
前記動き検出ステップおよび縦線検出ステップでの検出結果に基づき前記第２の選択ステップにおいて出力すべき映像信号を決定する制御ステップとを実行することを特徴とする請求項２０記載の映像処理方法。
【請求項２２】
前記映像処理装置が、前記動き検出ステップにおいて、
前記データ記憶手段から読み出された映像信号を１フレーム時間遅延させるフレーム遅延ステップと、前記データ記憶手段から読み出される映像信号と前記フレーム遅延ステップにより遅延された映像信号とのフレーム差分データを求めるフレーム差分ステップと、前記データ記憶手段の映像信号における画素群について画素値の変化の度合いを測定する細かさ測定ステップと、前記フレーム差分データに基づき当該フレームの動き領域を求める剛体近似ステップと、前記フレーム差分データに基づき当該フレームの有意画素を計数する有意画素計数ステップとを実行することを特徴とする請求項２１記載の映像処理方法。
【請求項２３】
前記映像処理装置が、前記歪み検出ステップにおいて、
補間フィールドにおける処理対象の現画素と該現画素を挟む参照フィールドの２つの走査ラインにおける２つの画素との差分演算を前記複数の画素パターンの画素パターンごとに実行し、前記差分演算の結果が全ての画素パターンにおいて基準値を超える場合に当該現画素に前記歪みがあると判定することを特徴とする請求項２０又は２１記載の映像処理方法。
【請求項２４】
前記映像処理装置が、前記補間関数選択ステップにおいて、
補間フィールドの各画素に対し、前記複数の画素パターンのうち前記歪みがあることに関連付けられた第１の画素パターン群と前記歪みがないことに関連付けられた第２の画素パターン群とのそれぞれについて各画素パターンにおける２つの参照画素間の差分値を求め、前記各画素パターン群において最も小さい差分値となる第１の最小値と該第１の最小値の次に小さい差分値となる第２の最小値とを求め、求めた第１および第２の両最小値の差が基準値を超える場合は前記第１の最小値を得た画素パターンを前記現画素の補間関数に適用することを特徴とする請求項２０又は２１記載の映像処理方法。
【請求項２５】
前記映像処理装置が、前記補間関数選択ステップにおいて、さらに、
前記第１および第２の両最小値の差が基準値を下回る場合、当該画素パターン群における各画素パターンについて、参照画素と参照フィールドにおいて補間フィールドの現画素を挟む２つの画素との差分値を求め、求めた差分値が最小となる画素パターンを前記現画素の補間関数に適用することを特徴とする請求項２４記載の映像処理方法。
【請求項２６】
前記映像処理装置が、前記細かさ判定ステップにおいて、
補間フィールドの現画素と該現画素の走査ラインにおいて該現画素の近傍にある複数の画素との差分値を求め、求めた差分値の最大値および最小値の差に基づき画素値の変化の度合いを求めることを特徴とする請求項２２記載の映像処理方法。
【請求項２７】
前記映像処理装置が、前記縦線検出ステップにおいて、
参照フィールドにおいて補間フィールドの現画素を垂直方向に挟む２つの画素の差分が基準値を下回り、且つ、前記２つの画素と該２つの画素のそれぞれから垂直方向に２画素を経て位置する参照フィールドの他の２つの画素との各差分の少なくとも一方が基準値を下回る場合、前記現画素が映像の縦線に含まれると判定することを特徴とする請求項２２記載の映像処理方法。
【請求項２８】
前記映像処理装置が、前記剛体近似ステップにおいて、
前記フレーム差分データを２値化する２値化ステップと、２値化されたフレーム差分データにおいて走査ライン方向に孤立するデータを除去する横方向孤立データ除去ステップと、２値化されたフレーム差分データにおいて垂直方向に孤立するデータを除去する縦方向孤立データ除去ステップと、走査ライン方向および垂直方向に孤立するデータを除去されたフレーム差分データを１フレーム時間遅延させるフレーム遅延ステップと、走査ライン方向および垂直方向に孤立するデータを除去されたフレーム差分データおよび１フレーム時間遅延されたフレーム差分データの論理和を求め該論理和からなるフレーム差分データにおいて垂直方向に孤立するデータを除去する第２の縦方向孤立データ除去ステップとを実行し、
前記第２の縦方向孤立データ除去ステップを経たフレーム差分データを当該フレームの動き領域を示す情報として出力することを特徴とする請求項２２記載の映像処理方法。
【請求項２９】
前記映像処理装置が、前記横方向孤立データ除去ステップにおいて、
走査ライン方向に孤立するデータの除去の基準となる基準画素の両隣にある２つの画素が同一の値を示し、且つ、前記両隣にある２つの画素が示す値と前記基準画素の値とが異なる場合、前記基準画素の値を前記両隣にある２つの画素が示す値に補正することを特徴とする請求項２８記載の映像処理方法。
【請求項３０】
前記映像処理装置が、前記縦方向孤立データ除去ステップにおいて、
垂直方向に孤立するデータの除去の基準となる基準画素に対し垂直方向の等間隔をおいて位置し且つ上下関係にある２つの画素が同一の値を示し、且つ、前記上下関係にある２つの画素が示す値と前記基準画素の値とが異なる場合、前記基準画素の値を前記上下関係にある２つの画素が示す値に補正することを特徴とする請求項２８記載の映像処理方法。
【請求項３１】
前記映像処理装置が、前記第２の縦方向孤立データ除去ステップにおいて、
垂直方向に孤立するデータの除去の基準となる基準画素に対し垂直方向の上下に等間隔をおいて位置する２つの画素が同一の論理和値を示し、且つ、前記上下に位置する２つの画素が示す論理和値と前記基準画素の値とが異なる場合、前記基準画素の値を前記上下に位置する２つの画素が示す論理和値に補正することを特徴とする請求項２８記載の映像処理方法。
【請求項３２】
前記映像処理装置が、前記制御ステップにおいて、
前記有意画素計数ステップでの計数結果が基準値を下回るか否かを判定し、当該計数結果が基準値を下回る場合、前記第２の選択ステップにて前記データ記憶手段の映像信号を出力させることを特徴とする請求項２８記載の映像処理方法。
【請求項３３】
前記映像処理装置が、前記制御ステップにおいて、
前記判定の結果が否の場合、前記縦線検出ステップでの検出結果が基準値を超えるか否かと、前記細かさ測定ステップでの測定結果が基準値を下回るか否かと、前記剛体近似ステップにより求めた動き領域が静止領域を示すか否かとを判定する第２の判定を実行し、前記第２の判定の条件が全て満たされる場合、前記第２の選択ステップにて前記データ記憶手段の映像信号を出力させることを特徴とする請求項３２記載の映像処理方法。
【請求項３４】
前記映像処理装置が、前記制御ステップにおいて、
前記第２の判定の結果が全て否の場合、前記縦線検出ステップでの検出結果が前記基準値とは別個の基準値を下回るか否かと、前記細かさ測定ステップでの測定結果が前記基準値とは別個の基準値を超えるか否かと、前記剛体近似ステップにより求めた動き領域が静止領域を示すか否かとを判定する第３の判定を実行し、前記第３の判定の条件が全て満たされる場合、前記第２の選択ステップにて前記データ記憶手段の映像信号を出力させることを特徴とする請求項３３記載の映像処理方法。
【請求項３５】
前記映像処理装置が、前記制御ステップにおいて、
前記第３の判定の結果が全て否の場合、前記補間ステップにて補間された映像信号を前記第２の選択ステップにて出力させることを特徴とする請求項３４記載の映像処理方法。
【請求項３６】
前記映像処理装置が、前記補間ステップにおいて、
補間フィールドの現画素が縦線に属する場合、参照フィールドにおいて現画素を垂直方向に挟む２つの参照画素から構成される画素パターンの補間関数により前記現画素の値を求めることを特徴とする請求項２１記載の映像処理方法。
【請求項３７】
前記映像処理装置が、前記補間関数選択ステップにおいて、
前記第１の画素パターン群として、参照画素が補間対象の画素に隣接することを表す画素パターンのみを用いることを特徴とする請求項２４記載の映像処理方法。
【請求項３８】
前記第１の画素パターン群は、参照パターンにおいて補間パターンの現画素を挟み且つ垂直方向または斜め方向に前記現画素と隣接する２つの参照画素が存在する画素パターンから成り、前記第２の画素パターン群は、前記第１の画素パターン群の各画素パターンと、前記現画素を挟み且つ垂直方向および斜め方向に前記現画素と隣接する２つの参照画素が存在する画素パターンとを含むことを特徴とする請求項３７記載の映像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像処理技術に関し、特に、飛び越し走査（インターレース：interlace）の映像信号を順次走査（プログレッシブ：progressive）の映像信号へ変換する処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像の走査形式として、映像信号の通信帯域の抑制を考慮した飛び越し走査と、画質の向上を考慮した順次走査とがある。また、映像の高画質化に伴い、飛び越し走査の映像信号を順次走査の映像信号に変換する、いわゆる順次走査変換に関し、種々の技術が提案されている。その一例として、後述の特許文献１に記載の技術がある。
【０００３】
特許文献１には、複数のフィールドからなる飛び越し走査画像に動き補償を用いて符号化を施し、その符号列に対しフィールド毎またはフレーム毎に復号化処理を行うことで得られた飛び越し走査画像を順次走査画像に変換する順次走査変換方法が記載されている。この方法では、動画に適用するＶＴフィルタのフィルタ係数を、順次走査変換対象のフィールドを含む２フレーム分のデータを用いて求める。
【０００４】
また、同文献の段落［0121］乃至［0125］、並びに、図２０及び図２１には、順次走査変換の際にフィールド内補間により画素を生成する手法が記載されている。ここでは、生成する補間画素の上下ラインから、補間画素とその補間画素を中心として垂直および斜め方向に直線的に組み合わされた２画素と（図２０）に着目する。そして、着目した画素の組み合わせが示す５方向のうち、２画素間の差分絶対値が最小となる方向を選び、選んだ方向の２画素の平均値を補間画素の値として求める。
【特許文献１】特開２００２−２２３４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の上記手法によれば、補間画素を中心に直線的に結ばれる２画素を用いて補間画素を求めることから、直線を含む映像部分では、効果的な補間が期待できる。しかしながら、飛び越し走査の映像には、直線に限らず、例えば曲線を含む映像部分も存在する。このような部分に対する補間処理に、直線的な位置関係にある２画素を用いても、その２画素は、映像の曲線形状に対応しない。よって、曲線を含む映像部分では、補間が適正に行われ難く、結果として、画質の劣化を招くおそれがある。
【０００６】
また、動画のように高速なデータ処理が必要とされる用途では、より迅速に順次走査変換を行うことが求められる。そのためには、例えば、補間処理にて取り扱う画素のデータ量を軽減することが有益である。しかしながら、ＶＴフィルタ方式を用いる上記手法では、補間のフィルタ係数を求める都度、２フレーム分のデータを読み出し、そこに含まれるフィールド間の差分を算出する必要がある。よって、上記手法では、迅速な順次変換処理を実現し難いという不都合がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、映像の順次走査変換時に生じ得る映像の歪みを排除しつつ、変換処理の高速化を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る映像処理装置は、２つのフィールドからなるフレームごとに飛び越し走査の映像信号を記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段の映像信号において補間対象となる補間フィールドの各画素について他方のフィールドである参照フィールドに対する歪みの有無を検出する歪み検出手段と、補間フィールドの各画素と該各画素の補間に適用すべき参照フィールドの参照画素との配列を規定する複数の画素パターンに対応する複数の補間関数から前記歪みの有無に関連付けた一対の補間関数を補間フィールドの画素ごとに選択する補間関数選択手段と、補間フィールドの各画素に適用すべき補間関数を当該画素に対し選択された一対の補間関数から当該画素の歪みの有無に応じて選択する選択手段と、補間フィールドの各画素の値を当該画素に対し選択された補間関数により求める補間手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、映像信号の順次走査変換の際、補間処理の対象となる画素が持つ歪みの有無に応じてその画素の補間関数を選択することから、変換後には、映像の歪みが除去された映像信号を得ることができる。また、その補間処理を１フレーム内にて行うことから、補間処理にて取り扱うデータを簡素化でき、結果、処理の迅速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に、本発明の第１の実施形態の構成を示す。図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態は、データ記憶手段１と、歪み検出手段２と、第１補間関数選択手段３と、第２補間関数選択手段４と、第１の選択手段５と、補間手段６とを含む。
【００１１】
データ記憶手段１は、記憶装置と、この記憶装置に対するデータの読み出し及び書き込みを制御する機能とから構成される。データ記憶手段１は、NTSC方式により飛び越し走査された第１ラインから第２４０ラインからなるトップフィールドの映像信号と、第２４１ラインから第４８０ラインからなるボトムフィールドの映像信号とを記憶する。
【００１２】
図３に、データ記憶手段１の記憶形態を模式的に示す。図３に示すように、「ライン１の記憶領域」、「ライン３の記憶領域」、「ライン５の記憶領域」、・・・、「ライン４７９の記憶領域」といった奇数ラインの記憶領域には、上記のトップフィールドの映像信号が格納される。また、「ライン２の記憶領域」、「ライン４の記憶領域」、「ライン６の記憶領域」、・・・、「ライン４８０の記憶領域」といった偶数ラインの記憶領域には、上記のボトムフィールドの映像信号が格納される。すなわち、「ライン１の記憶領域」から「ライン４８０の記憶領域」までの記憶領域に格納された映像信号により、１フレーム分の映像信号が形成される。
【００１３】
なお、PAL方式の場合は、第１ラインから第２８８ラインからなるトップフィールドの映像信号を、順次、奇数ラインの記憶領域に記憶する。また、第２８９ラインから第５７６ラインからなるボトムフィールドの映像信号を、順次、偶数ラインの記憶領域に記憶する。
【００１４】
上記説明においては、NTSC方式の有効領域を４８０ライン、PAL方式の有効領域を５７６ラインとしている。また、データ記憶手段１のライン番号は、「１」を先頭とする奇数ラインから始まることとしている。
【００１５】
以下、図２２に示すフローチャートを参照し、本実施形態の動作手順をふまえて本実施形態の構成について引き続き説明する。
【００１６】
歪み検出手段２は、データ記憶手段１から補間処理の対象となる現画素とその近傍の画素とを読み出し（ステップＳ１）、それらの連続性を観測することで、図４に示すような櫛状の歪を検出する（ステップＳ２）。
【００１７】
ここで、補間対象となる補間フィールドをボトムフィールドとし、トップフィールドに対するボトムフィールドの歪を検出する例について、図５、図６、図８を参照しながら説明する。図５より、歪み検出の対象のなるボトムフィールドの画素を「ｘ」とする。現画素ｘの歪み検出する際は、現画素ｘと、その上下にあるトップフィールドの画素ａ、ｂ、ｃ、ｇ、ｈのそれぞれ、並びに、画素ｄ、ｅ、ｆ、ｉ、ｊのそれぞれとのつながりの度合いを検出する。すなわち、現画素ｘに関する映像の連続性を検証することで、現画素ｘの歪みの有無を検出する。
【００１８】
上記の歪み検出に用いる参照画素と現画素との組み合わせには、図６に示す「パターン１」から「パターン９」の９種の組み合わせを用いる。図示の９種のパターンは、現画素ｘを挟む上下のトップフィールドのそれぞれ５画素に着目し、現画素ｘを中心とした上下１画素ずつの計３画素を組み合わせたパターンである。これら９種のパターンは、「パターン１」〜「パターン３」のように、垂直または斜め方向に隣接する３画素のパターンと、「パターン４」及び「パターン５」のように、隣接しない３画素が関連付けられたパターンと、「パターン６」〜「パターン９」のように、垂直および斜め方向に方向を変えて隣接する３画素のパターンとである。
【００１９】
映像の連続性の評価は、現画素ｘと参照画素との差が少ないほど、映像の連続性があると判断する。逆に言えば、現画素ｘと参照画素間との差が大きいほど、その画素間に何らかの歪（段差）があると考えられる。例えば、映像の変化が少なく平坦な場合は、歪（段差）は発生し難い。この場合、現画素ｘと全ての参照画素(ａ〜ｊ)との差は、予め定めた歪判定閾値よりも小さい。
【００２０】
一方、映像に柄がある場合、例えば図６の「パターン１」のように参照画素ａから現画素ｘを通り参照画素ｆへ抜ける線のような柄がある場合、現画素ｘと参照画素ａおよび参照画素ｆとの間では、画素値の差が少ない。この場合、「パターン１」における画素間の連続性は高いと判断する。
【００２１】
このように、映像に柄がある場合は、現画素ｘを中心とした図６に示す９種のパターンの中のいずれのパターンにおいても、現画素ｘと参照画素(ａ〜ｊ)との間で画素値の差が小さくなる。また、映像信号に歪みが発生している場合、現画素ｘは、上下の参照画素の一方または両方との差が大きくなる。そのような映像の性質を利用することで、歪を検出することができる。
【００２２】
図８に、歪み検出に用いる式を示す。図示の式１および式２の組み合わせを用いて、図６の「パターン１」の評価を行う。「パターン２」は式３および式４、「パターン３」は式５および式６、「パターン４」は式７および式８、「パターン５」は式９および式１０の組み合わせによりそれぞれ評価する。また、「パターン６」は式１および式４、「パターン７」は式５および式４、「パターン８」は式３および式６、「パターン９」は式２および式３の各組み合わせによりそれぞれ評価する。
【００２３】
パターンの評価にあたっては、全てのパターン（１〜９）において現画素ｘと参照画素(ａ〜ｊ)との差が予め設定した歪判定閾値以上の場合、現画素と近傍の画素との連続性が低く、歪ありと評価する。
【００２４】
第１補間関数選択手段３は、補間の対象となる現画素と、その近傍の画素とをデータ記憶手段１から読み込み、第１の補間関数の中で最適とされる補間関数の選択を行う（図２２：ステップＳ３）。その選択にあたり、第１補間関数選択手段３は、まず、図６の９種のパターンの中から、図９の式１１〜式１９に基づき、現画素ｘを中心とした２つの参照画素間の差分が最も小さくなる組み合わせを求め、それを第１の最適補間関数とする。これは、現画素および参照画素のそれぞれの値が最も近い組み合わせを求めることを意味する。最も近い組み合わせを用いて補間を行うことで、映像の連続性が保たれる。
【００２５】
なお、第１補間関数選択手段３が用いる図６のパターン群は、本発明における第２の画素パターン群、すなわち補間対象の画素に歪みが無いことに関連付けられたパターン群に対応する。
【００２６】
しかしながら、差分絶対値が最小となった補間関数と、第２番目に差分絶対値が最小となった補間関数との差が僅差である場合、第２番目に差分絶対値が最小となる値を得た補間関数が最適とされる場合がある。そのような事例について図１８を参照して説明する。
【００２７】
図１８（ａ）に、補間の対象となる画素ｘ、及び、補間関数となる上下ラインの参照画素（ａ〜ｊ）の配置を示す。また、図１８（ｂ）に、補間関数となるトップフィールドの画素値の例を示す。さらにまた、このトップフィールドの画素値から予想される映像のつながりの様子を図１８（ｃ）に示す。画素値の並びからもわかるように、図の左上から右下に向けて、値の近い画素が位置している。このような条件で図９の式１１から式１９によって求めた補間パターン毎の差分絶対値を、図１８（ｆ）に示す。
【００２８】
図１８（ｆ）より、差分絶対値のうち最も小さい値を示すのは「ｓ５」であり、２番目に小さい値は「ｓ１」である。この場合、最も小さい値である第１の最小値「ｓ５」に対応する補間関数を第１の最適補間関数とする。なお、「ｓ５」に対応する補間関数とは、「パターン５」（図６）の参照画素である画素ｈおよび画素ｉの平均値を四捨五入して現画素の値を求める関数である。
【００２９】
図１８（ｄ）に、「パターン５」の第１の最適補間関数より求めた現画素ｘの値を示す。図１８（ｄ）に示す現画素ｘは、図１８（ｃ）に示すような左上から右下にかけて「２００」前後の画素値の帯が存在する中で、「１１９」という値で補間されている。このように、補間された画素値（「１１９」）が周囲の画素値（「２００」前後）に対し顕著に離れた値となる場合、補間された画素が目立ち、結果、映像上で歪として現れ易いため好ましくない。
【００３０】
そこで、図１８（ｆ）より、第２の最小値である「ｓ１」の値を参照すると「１１」であり、この値と「ｓ５」で求められた第１の最小値「１」との差は「１０」である。この差を僅差とみなす場合、第２の最小値「ｓ１」に対応する図６の「パターン１」による補間の適否を検証するために、図１９に示す式２５から式３３による処理へ進む。
【００３１】
なお、第１及び第２の最小値の差を僅差とみなすか否かは、予め設定した閾値に基づき評価する。例えば、閾値を「２０」に設定した場合、上記事例による差分「１０」は、僅差に該当すると判定される。また、このとき仮に、第１及び第２の最小値の差分が「３０」の場合は、僅差ではないと判断し、第１の最小値により処理を進める。
【００３２】
第２の最小値に関する図１９に示す式を用いた処理は、図１８（ａ）に示すトップフィールドの中央に位置する画素ｂおよび画素ｅの各値と、参照画素として用いる画素の値との差が最小となるときの参照画素で示される補間関数を第２の最適補間関数として求める処理である。図１８（ｇ）に、図１９の式２５から式３３を使って求めた「ｓ１１」から「ｓ１９」の値を示す。
【００３３】
図１８（ｇ）より、「ｓ１１」〜「ｓ１９」のうち、「ｓ１１」によって求められた値「６８」が最小となる。この場合、最小となった「ｓ１１」の「パターン１」が第２の最適補間関数として選ばれる。なお、先の処理にて第１の最適補間関数として選択された「パターン５」に対応する式２９（図１９）による「ｓ１５」は、トップフィールド中央に位置する画素値（ｂ、ｅ）との差が「１５２」であり、最大値をとる。この場合、「パターン５」による補間では、現画素ｘの値がトップフィールド中央の各参照画素（ｂ、ｅ）の値から大きく離れると判断される。
【００３４】
図１８（ｅ）に、第２の最適補間関数で補間を行った場合の現画素ｘの値を示す。図１８（ｅ）より、第２の最適補間関数を用いて補間した画素値は、「パターン１」の参照画素ａ及びｆの平均値「２２９」（「２３４」及び「２２３」の平均値の四捨五入）となる。この補間値によれば、近傍の画素との連続性が保たれることから、本事例では、第２の最適補間関数を選択することが適切であることがわかる。
【００３５】
ここで、図２３に示すフローチャートを参照して、第１補間関数選択手段３による上記の一連の処理についてまとめる。第１補間関数選択手段３は、まず、図６の９種のパターンを用いて、図９の式１１から式１９により差分絶対値を求める（ステップＳ１１）。そして、そのうちの最も小さい第１の最小値と、２番目に小さい第２の最小値とを求める（ステップＳ１２）。
【００３６】
続いて、求めた第１及び第２の最小値が僅差か否かを判定し、僅差でない場合は（ステップＳ１３：No）、第１の最小値を得たパターンによる補間関数を最適補間関数に確定する（ステップＳ１４）。また、第１及び第２の最小値が僅差と判断した場合は（ステップＳ１３：Yes）、図１９の式２５〜式３３により、参照画素とトップフィールド中央の各画素（ｂ、ｅ）との差分を求める（ステップＳ１５）。そして、その差分が最小となるパターンによる補間関数を最適補間関数に確定する（ステップＳ１６）。
【００３７】
図１の第２補間関数選択手段４は、データ記憶手段１から飛び越し走査の映像信号データを読み込み、図７に示す「パターン１」、「パターン２」及び「パターン３」の３種のパターンを用いて、図９の式１１、１２、１３と、図１９の式２５、２６、２７とにより最適補間関数を選択する（図２２：ステップＳ３）。図７に示す３種のパターンは、図６に示す９種のパターンの一部である。第２補間関数選択手段４による処理手順は、前述の第１補間関数手段３による手順に準じたものであり、説明を省略する。
【００３８】
なお、第２補間関数選択手段４が用いる図７のパターン群は、本発明における第１の画素パターン群、すなわち補間対象の画素に歪みがあることに関連付けられたパターン群に対応する。第２補間関数選択手段４は、図７の「パターン１」〜「パターン３」のように、参照画素が補間対象の画素（ｘ）に隣接していることを表すパターンのみを用いる。
【００３９】
第１の選択手段５は、第１補間関数選択手段３の出力である第１の最適補間関数と、第２補間関数選択手段４の出力である第２の最適補間関数と、現画素に歪みがあるか否かを示す歪み検出手段２の出力とを受け、現画素に歪みが無い場合には、第１補間関数選択手段３からの第１の最適補間関数を出力する。また、現画素に歪みがある場合には、第２補間関数選択手段４からの第２の最適補間関数を示す信号を出力する。
【００４０】
このように、現画素に歪みが無い場合は（図２２：ステップＳ４・No）、９種のパターン（図６）を用いて求められた最適補間関数を選択し（ステップＳ５）、現画素に歪みがある場合は（図２２：ステップＳ４・Yes）、同じ９種のパターンに含まれる３種のパターン（図７）を用いた最適補間関数を選択する（ステップＳ６）。
【００４１】
補間手段６は、補間の対象となる画素の近傍の画素、すなわち、第１の選択手段５により得られた最適補間関数に対応するパターンの参照画素をデータ記憶手段１から読み込み、現画素の値を求めることで画素の補間を行う（図２２：ステップＳ７）。これにより、順次走査変換され且つ歪みの除去された映像信号が出力される（ステップＳ８）。
【００４２】
ここで、最適補間関数を選定する際に、現画素の歪みの有無によりパターン（図６／図７）を使い分けることに関し、具体例を用いて説明する。以下の説明では、図２０（ａ）に示す画素配列におけるトップフィールドの画素値として、同図（ｂ）に示す値が得られているものとする。また、使用するパターン数の違いによる補間結果を比較するために、ここでは歪みがある現画素ｘに対し、９パターン（図６）による補間、及び、３パターン（図７）による補間を行う。
【００４３】
図２０（ｃ）に、同図（ｂ）の値に基づく差分絶対値の算出結果を示す。これらの算出は、前述した図９及び図１９に示す式を用いて行う。図２０（ｃ）より、「パターン１」〜「パターン９」の９パターンを用いて得られた最適補間関数は、差分絶対値が最小値「４」となった「パターン５」である。また、「パターン１」〜「パターン３」の３パターンによる最適補間関数は、最小値「６０」を得た「パターン３」である。
【００４４】
図２１に、上記の９パターン及び３パターンの各最適補間関数を用いて現画素ｘの補間を行った結果を示す。図２１（ａ）は、９パターンによる補間結果の画素値配列であり、全体の階調を同図（ｂ）に示す。また、図２１（ｃ）及び（ｄ）に、３パターンによる補間結果を示す。
【００４５】
元来、９パターン全てを用いると、例えば図６の「パターン４」のように、現画素ｘに隣接しない画素（ｇ、ｊ）をも参照画素となる。しかしながら、この手法を、歪みのある現画素ｘに適用すると、図２１（ｂ）から分かるように、現画素ｘと近傍の画素とのつながりが弱くなり、結果として、現画素ｘの歪みが除去され難くなる。これに対し、歪みのある画素ｘの補間に、隣接する３画素による３パターンのみを適用した場合、図２１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、近傍の画素とのつながりが強くなり、より自然に歪みが解消される。
【００４６】
このように、歪みのある現画素ｘには、図７の３パターンのみを適用することで、歪みを適切に除去することができる。また、現画素ｘに歪みが無い場合は、「パターン６」〜「パターン９」（図６）のような屈折したパターンを含む９パターン全てを用いることで、映像の曲線等にも柔軟に対処することができる。
【００４７】
以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、映像信号の順次走査変換の際、飛び越し走査の映像信号に歪みがあるか否かに応じて補間関数を選択することから、変換後には、歪みの除去された映像信号を得ることができる。また、その補間処理を１つのフレーム内にて行うことから、補間処理にて取り扱うデータを簡素化でき、結果、処理の迅速化を図ることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、補間処理に用いる画素パターンとして、図６に示すようなパターンを用いたが、本発明を実施するにあたり、現画素の歪みの有無に応じて使用するパターン数およびパターンの画素配列は、種々の変更が可能である。例えば、図５より、参照画素を「ａ」及び「ｄ」としたパターンや、参照画素を「ｇ」及び「ｉ」としたパターンなどは、現画素ｘにて鋭角に屈折するような映像部分の補間に好適である。
【００４９】
また、現画素に歪みがある場合に適用するパターンとして、本実施形態では図７に示すような、３画素が直線的につながるパターンを用いたが、参照画素が補間対象の画素（ｘ）に隣接することを表すパターンであれば、例えば図６の「パターン６」のように、３画素が屈折してつながるパターンを用いてもよい。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２に、第２の実施形態の構成を示す。本実施形態は、前述の第１の実施形態（図１）と同様に機能するデータ記憶手段１、歪み検出手段２、第１補間関数選択手段３、第２補間関数選択手段４、及び、第１の選択手段５を備える。
【００５１】
そして、本実施形態では、これらの構成に加え、フレーム遅延手段７、フレーム差分手段８、細かさ測定手段９、縦線検出手段１０、剛体近似手段１１、有意画素計数手段１２、制御手段１３、及び、第２の選択手段１４を備える。そのうち、図２にて鎖線で囲まれたフレーム遅延手段７、フレーム差分手段８、細かさ測定手段９、剛体近似手段１１および有意画素計数手段１２は、本発明における動き検出手段に対応する。
【００５２】
本実施形態の補間手段６は、補間の対象となる画素の近傍の画素をデータ記憶手段１から読み込み、縦線検出手段１０から与えられる後述の縦線情報１０６が、現画素が縦線に属していることを示すときは、縦方向の補間関数（図６「パターン２」）を用いて補間を行う。現画素が縦線に属していない場合は、前述の実施形態にて説明したように、第１の選択手段５から与えられる最適補間関数を示す信号に従って補間関数を選択し、歪みの除去された映像信号を出力する。
【００５３】
フレーム遅延手段７は、データ記憶手段１から読み出された映像信号を１フレーム時間遅延させる。フレーム差分手段８は、データ記憶手段１からの映像信号とフレーム遅延手段７からの映像信号との間のフレーム差分を得る。
【００５４】
細かさ測定手段９は、データ記憶手段１から読み出された映像信号の細かさを測定し、細かさの度合いを示す情報を生成する。細かさ測定手段９について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００５５】
細かさの判定では、現画素ｘと、現画素ｘを中心とした左右２画素（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）ずつとによる５画素の中での映像の変化の度合いを測定する。具体的には、図１４の式２０に示すように、上記５画素の中の最大値と最小値との差を求めることで、５画素間の映像変化を把握する。例えば、最大値と最小値との差が小さいほど、５画素間の映像変化は少ないと判断し、また、５画素間の最大値と最小値の差が大きいほど、映像が大きく変化していることがうかがえる。そして、求められた最大値と最小値との差の値を１フレーム分累積して制御情報とする。
【００５６】
また、上記手法に替えて、細かさの測定に使用する参照画素を現画素の両隣にある１画素ずつとし、現画素を含む３画素によって測定することもできる。更に他の方法として、５画素あるいは３画素間の最大値と最小値との差の値を予め定めた閾値によって閾値判定する。そして、閾値よりも大きい画素の数を１フレームの間累積し、この値を制御情報の１つとすることもできる。
【００５７】
縦線検出手段１０について、図１５及び図１６を参照して説明する。縦線の検出は、図１５の「組み合わせ１」に示す現画素ｘの上下の画素ｂ及びｃ、並びに、現画素ｘの３画素下に位置するトップフィールドの画素ｄと、同図の「組み合わせ２」に示す現画素ｘの上下の画素ｂ及びｃ、並びに、現画素ｘの３画素上に位置するトップフィールドの画素ａとにより、現画素ｘが縦線に属するか否かを判定する。
【００５８】
図１５の「組み合わせ１」による判定は、図１６の式２２及び式２３を使う。また、「組み合わせ２」による判定は、図１６の式２１及び式２２を使う。「組み合わせ１」および「組み合わせ２」の何れか、あるいは、両方で、各画素間の差分絶対値の全てが閾値未満の場合、現画素は縦線に属すると判定する。
【００５９】
縦線検出手段１０による上記判定の結果は、画素毎の縦線情報１０６（図２）として補間手段６での補間関数の選択に使われる。また、その他に縦線に属すると判定された画素の数を１フレーム分計数し、その値を制御情報として利用する。
【００６０】
剛体近似手段１１は、フレーム差分手段８によるフレーム差分情報を基に動き領域の剛体近似を行い、動き領域を示す情報を生成する。この剛体近似手段１１の詳細を、図１０、図１１、図１２を参照しながら説明する。
【００６１】
剛体近似手段１１は、図１０に示すように、２値化手段１１０１と、横方向孤立データ除去手段１１０２と、縦方向孤立データ除去手段１１０３と、フレーム遅延手段１１０４と、第２の縦方向孤立データ除去手段１１０５とを備える。
【００６２】
２値化手段１１０１は、剛体近似手段１１の入力として与えられるフレーム差分値を閾値判定により２値化する。２値化手段１１０１は、フレーム差分信号が２値化閾値未満の場合に「１」を出力し、フレーム差分信号が２値化閾値以上の場合は、「０」を出力する。
【００６３】
横方向孤立データ除去手段１１０２は、図１１に示すように、孤立データ除去の対象となる画素の両隣の値を基に対象データの値を補正することで、孤立データの除去を行う。具体的には、対象データが「０」で両隣が「１」の場合、対象データを「１」に補正する。また、対象データが「１」で両隣が「０」の場合は、対象データを「０」に補正する。それ以外の場合、すなわち、３画素の全てが同じ値、あるいは、対象データと両隣の何れかとが同じ値である場合、対象データの値をそのまま維持する。この処理によって、横方向の画素配列にて孤立しているデータの孤立状態が解消される。
【００６４】
縦方向孤立データ除去手段１１０３は、横方向の孤立データが除去された２値化データに対し、図１２の孤立データ除去パターン「ａ」〜「ｈ」を使って縦方向の孤立データ除去を行う。縦方向の孤立データ除去は、最初にパターン「ａ」を使い、次にパターン「ｂ」を使う。そして、順次パターン「ｃ」からパターン「ｈ」へと進む。
【００６５】
各パターンにおいて、対象となる中央のデータが「１」の場合に孤立データの除去処理を実行し、対象データが「０」の場合は、孤立データ除去の処理を行わない。例えば、図示のパターン「ａ」の場合、対象データが「１」で上下の参照データが「０」であるが、この場合、対象データを「１」から「０」に補正する。なお、パターン「ａ」の処理において、対象データが「１」で、上下の参照データの一方または両方とも「１」であれば、対象データの値を補正することなく、パターン「ｂ」による処理へ移行する。
【００６６】
パターン「ｂ」による処理は、中央の対象データに対し２サンプル上のデータ及び２サンプル下のデータの値を参照して対象データの補正を行う。図示の例では、対象データが「１」、２サンプル上の参照データと２サンプル下の参照データとが共に「０」であるが、この場合、対象データを「１」から「０」に補正する。また、仮に、「１」の対象データに対し、上下２サンプル離れた参照データのどちらか一方または両方とも「１」の場合は、パターン「ｃ」の処理へ進む。
【００６７】
以降、同様に、対象データが「１」の場合、パターン「ｄ」、「ｅ」、「ｆ」、「ｇ」、「ｈ」へと進み、参照データの値が上下とも「０」の場合のみ、対象データを「１」から「０」に補正する。
【００６８】
図１０のフレーム遅延手段１１０４は、横方向及び縦方向の孤立データが除去された２値データを１フレーム時間遅延させる。
【００６９】
第２の縦方向孤立データ除去手段１１０５は、横方向及び縦方向の孤立データが除去された２値化データと、フレーム遅延手段１１０４で１フレーム時間遅延された孤立データ除去済みの２値化データとの論理和を基に縦方向の孤立データの除去を行う。
【００７０】
第２の縦方向孤立データ除去手段１１０５では、図１２の「ａ」、「ｂ」、「ｄ」及び「ｅ」の４つのパターンを使い、前述した縦方向孤立データ除去手段１１０３の手法と同様にして孤立データの除去を行う。この第２の縦方向孤立データ除去手段１１０５により孤立データが除去された２値化データは、剛体近似手段１１の出力としての動き領域を示す信号となる。なお、剛体近似手段１１の出力が「１」を示す画素は、映像の静止部分の画素であり、剛体近似手段１１の出力が「０」を示す画素は、動きのある画素である。
【００７１】
有意画素計数手段１２は、フレーム差分手段８で得たフレーム差分の情報について、予め定めたフレーム差分閾値により閾値判定を行い、フレーム差分閾値よりも大きなフレーム差分値を持つ画素の数を計数する。そして、フレーム毎に計数した値を有意画素数として出力する。
【００７２】
制御手段１３は、フレーム差分手段８で得たフレーム差分値と、細かさ測定手段９で生成された映像の細かさの度合いを示す情報と、縦線検出手段１０で検出された縦線情報１０６と、剛体近似手段１１で生成された動き領域を示す情報と、有意画素計数手段１２の出力のフレーム内の有意画素数とを得る。そして、それらの情報に基づく後述の条件判定により、補間手段６の出力を選択するか、あるいはデータ記憶手段１からの直接的な出力を選択するかを示す制御信号を生成する。
【００７３】
第２の選択手段１４は、制御手段１３が生成した制御信号に従って、データ記憶手段１の出力または補間手段６の出力のどちらかを選択して出力する。
【００７４】
制御手段１３は、図１７に示すフローチャートに従って、画素毎に第２の選択手段１４の制御を行う。最初に、画面内の有意画素の数が第１の閾値以下であるか否かを判定する第１の判定（ステップＳ２１）を行う。この条件が成立すればデータ記憶手段１の出力を選択する信号を出力する（ステップＳ２５）。
【００７５】
第１の判定で判定条件が成立しない場合は、第２の判定へ進む。第２の判定（ステップＳ２２）では、画面内の縦線に属する画素の数が第２の閾値以上であり、且つ、細かさの度合いが第４の閾値未満であり、且つ、上下の画素のフレーム差分値が第６の閾値未満であり、且つ、剛体近似手段１１の出力が「１」（静止画素）であるという条件が成立する場合、データ記憶手段１の出力を選択する信号を出力する（ステップＳ２５）。
【００７６】
第２の判定条件が成立しない場合は、第３の判定に進む。第３の判定（ステップＳ２３）では、画面内の縦線に属する画素の数が第３の閾値未満であり、且つ、細かさの度合いが第５の閾値以上であり、且つ、剛体近似手段１１の出力が「１」となる条件が成立する場合、データ記憶手段１の出力を選択する信号を出力する（ステップＳ２５）。
【００７７】
そして、第３の判定条件が成立しない場合は、補間手段６の出力を選択する信号を出力する（ステップＳ２４）。なお、制御手段１３で用いる上記の第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値、第４の閾値、第５の閾値、第６の閾値には、予め統計的なデータ収集により求めた最適な値を使う。
【００７８】
以上説明した第２の実施形態によれば、飛び越し走査された映像信号の順次走査変換において、フィールド間の動きによって映像にズレが生じて発生する歪を、補間を行うことで除去しつつ、解像度を高く保った映像信号を得ることができることにある。その理由は、フレーム間における動き情報を利用して、動き部分に補間を行うことで映像のズレによって発生する歪を除去し、また、歪みの無い静止部分は元の映像信号をそのまま出力するためである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、順次走査変換を行う種々の映像処理に好適である。例えば、順次走査映像の符号化装置の前処理としての順次走査変換処理に適用することができる。また、飛び越し走査された映像信号を、順次走査ディスプレイに表示するための順次走査変換といった用途にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態のデータ記憶手段の記憶形態に関する説明図である。
【図４】実施形態の歪み検出手段により検出する櫛状の歪みの説明図である。
【図５】実施形態における基本的な画素配列の説明図である。
【図６】実施形態における９種のパターンの画素配列の説明図である。
【図７】実施形態における３種のパターンの画素配列の説明図である。
【図８】実施形態の歪み検出手段が用いる計算式の説明図である。
【図９】実施形態の第１の最適補間関数の選択に用いる差分絶対値を求める式の説明図である。
【図１０】実施形態の剛体近似手段の構成を示すブロック図である。
【図１１】実施形態の横方向孤立データ除去手段の処理に関する説明図である。
【図１２】実施形態の縦方向孤立データ除去手段及び縦方向孤立データ除去手段の処理に関する説明図である。
【図１３】実施形態の細かさ測定手段の処理に関する説明図である。
【図１４】実施形態の細かさ測定手段が用いる計算式の説明図である。
【図１５】実施形態の縦線検出手段の処理に関する説明図である。
【図１６】実施形態の縦線検出手段が用いる計算式の説明図である。
【図１７】実施形態の制御手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態の補間関数選択手段の選択処理に関する説明図である。
【図１９】実施形態における第２の最適補間関数を求めるための式に関する説明図である。
【図２０】実施形態における最適補間関数の選択に関する説明図である。
【図２１】実施形態における９パターン及び３パターンによる最適補間関数の違いに関する説明図である。
【図２２】第１の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】実施形態の補間関数選択手段の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１  データ記憶装置
２  歪み検出手段
３  第１補間関数選択手段
４  第２補間関数選択手段
５  第１の選択手段
６  補間手段
７  フレーム遅延手段
８  フレーム差分手段
９  細かさ測定手段
１０  縦線検出手段
１１  剛体近似手段
１２  有意画素計数手段
１３  制御手段
１４  第２の選択手段
１１０１  ２値化手段
１１０２  横方向孤立データ除去手段
１１０３  縦方向孤立データ除去手段
１１０４  フレーム遅延手段
１１０５  第２の縦方向孤立データ除去手段
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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