(57)【要約】【課題】順次走査変換における画質の劣化を防止することが可能な動き適応型の順次走査変換装置を提供すること。【解決手段】順次走査変換装置１は、フィールド遅延部１０と、フィールド遅延部１１と、動き検出部１２と、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３と、動き検出補正部１４と、動画用補間画素生成部１５と、静画用補間画素生成部１６と、補間画素混合生成部１７と、時系列変換部１８とを備えており、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３は、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出し、動き検出補正部１４は、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３の出力が相関が低いとの判定の場合に、動き検出部１２の出力を動画判定寄りに補正する。【選択図】図１
2008160773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素毎に１フレーム間の動きを検出する動き検出手段と、
前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する静画用補間画素生成手段と、
現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する動画用補間画素生成手段と、
前記動き検出手段の出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、前記動き検出手段の出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、前記静画用補間画素と前記動画用補間画素とを混合する補間画素混合生成手段と、を備える順次走査変換装置であって、
現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出するフィールド間ゼロベクトル相関検出手段と、
前記フィールド間ゼロベクトル相関検出手段の出力が相関が低いとの判定の場合に、前記動き検出手段の出力を動画判定寄りに補正する動き検出補正手段と、を備えることを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項２】
画素毎に１フレーム間の動きを検出する動き検出手段と、
前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する静画用補間画素生成手段と、
現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する動画用補間画素生成手段と、
前記動き検出手段の出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、前記動き検出手段の出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、前記静画用補間画素と前記動画用補間画素とを混合する補間画素混合生成手段と、を備える順次走査変換装置であって、
現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれ同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出して当該小領域の動きベクトルを検出するフィールド間動きベクトル検出手段と、
前記フィールド間動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、当該検出された動きベクトルの方向における小領域同士の相関が高いとの判定の場合に、前記動き検出手段の出力を動画判定寄りに補正する動き検出補正手段と、を備えることを特徴とする順次走査変換装置。
【請求項３】
前記フィールド間ゼロベクトル相関検出手段の出力が相関が低いとの判定になるほど、前記動き検出手段の出力を動画判定寄りの閾値でリミットをかける補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の順次走査変換装置。
【請求項４】
前記フィールド間ゼロベクトル相関検出手段の出力が相関が低いとの判定になるほど、前記動き検出手段の出力に対し動画判定寄りになるオフセットを加える補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の順次走査変換装置。
【請求項５】
前記フィールド間動きベクトル検出手段により選択された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、その動きベクトルの方向の小領域同士の相関が高いとの判定になるほど、前記動き検出手段の出力を動画判定寄りの閾値でリミットをかける補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の順次走査変換装置。
【請求項６】
前記フィールド間動きベクトル検出手段により選択された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、その動きベクトルの方向の小領域同士の相関が高いとの判定になるほど、前記動き検出手段の出力に対し動画判定寄りになるオフセットを加える補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の順次走査変換装置。
【請求項７】
前フィールドと後フィールドの間の小領域同士の相関を検出して小領域の動きベクトルを検出するフレーム間動きベクトル検出手段を備え、
前記動き検出補正手段は、前記フレーム間動きベクトル検出手段により選択された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、その動きベクトルの方向の小領域同士の相関が高いとの判定の場合においても、前記動き検出手段の出力を動画判定寄りに補正することを特徴とする請求項２に記載の順次走査変換装置。
【請求項８】
前記補間画素混合生成手段により混合された信号に基づく画像を表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の順次走査変換装置。
【請求項９】
ディスプレイに表示するための画素を生成するための順次走査変換方法であって、
画素毎に１フレーム間の動きを検出する動き検出ステップと、
前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する静画用補間画素生成ステップと、
現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する動画用補間画素生成ステップと、
前記動き検出ステップにおける出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、前記動き検出ステップにおける出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、前記静画用補間画素と前記動画用補間画素とを混合する補間画素混合生成ステップとを備え、
現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出するフィールド間ゼロベクトル相関検出ステップと、
前記フィールド間ゼロベクトル相関検出ステップにおける出力が相関が低いとの判定の場合に、前記動き検出ステップにおける出力を動画判定寄りに補正する動き検出補正ステップと、を備えることを特徴とする順次走査変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動き適応型の順次走査変換装置及び順次走査変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像信号の信号処理において、飛び越し走査の形態の映像信号を順次走査の形態の映像信号に変換する順次走査変換が知られている。この順次走査変換において、高画質画像に不可欠な物理要因である自然感を保存して、静止画像から動画像まで違和感なく高品質画像を再生することを目的として、例えば下記特許文献１に記載の技術が提案されている。
【特許文献１】特許第３５３１３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１では、動き適応型のＭＡ補間と動き補償型のＭＣ補間とを組み合わせることが提案されている。より具体的には、それは動き補償が不可能な場合や動きベクトル成分が大きい場合はＭＡ補間結果の比率を多くすることを特徴としている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術は、フレーム間の動き検出の誤判定を抑制するものではない。例えば図１１に示すように、図１１の（ａ）におけるｎフィールド目での２本の平行な縦棒が図中右方向に移動するものを例に説明する。図１１の（ｃ）におけるｎ＋２フィールド目では、２本の縦棒の左側の方の棒が、図１１の（ａ）におけるｎフィールド目の２本の縦棒の右側の方の棒と同じ位置にあるものとする。そうすると、従来の技術では、同じ位置にある縦棒を動きの無い絵柄と誤判定し、順次走査変換をしてｎ＋１フィールド目を補間すると、図１１の（ｂ）におけるｎ＋１フィールド目では本来は存在しない３本目の縦棒を２本の縦棒の間に表示してしまい、画質劣化が発生することになる。
【０００５】
また、例えば図１２に示すように、記者会見等で多数のフラッシュがたかれている場合にも画質劣化が発生する恐れがある。より具体的には、図１２の（ａ）に示すｎフィールド目と、図１２の（ｃ）に示すｎ＋２フィールド目とで、たまたま同じ位置でフラッシュがたかれる場合に画質が劣化する恐れがある。このような場合に順次走査変換を行うと、図１２の（ｂ）に示すｎ＋１フィールド目においては、本来フラッシュがたかれていない暗い画面であるにもかかわらず、明るいラインと暗いラインとが交互に入るような画質劣化が生じる。
【０００６】
そこで本発明では、順次走査変換における画質の劣化を防止することが可能な動き適応型の順次走査変換装置及び順次走査変換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】
【０００７】
本発明に係る順次走査変換装置は、画素毎に１フレーム間の動きを検出する動き検出手段と、前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する静画用補間画素生成手段と、現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する動画用補間画素生成手段と、動き検出手段の出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、動き検出手段の出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、静画用補間画素と動画用補間画素とを混合する補間画素混合生成手段と、を備え、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出するフィールド間ゼロベクトル相関検出手段と、フィールド間ゼロベクトル相関検出手段の出力が相関が低いとの判定の場合に、動き検出手段の出力を動画判定寄りに補正する動き検出補正手段と、を備える。
【０００８】
本発明に係る順次走査変換装置は、画素毎に１フレーム間の動きを検出する動き検出手段と、前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する静画用補間画素生成手段と、現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する動画用補間画素生成手段と、動き検出手段の出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、動き検出手段の出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、静画用補間画素と動画用補間画素とを混合する補間画素混合生成手段と、を備え、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれ同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出して当該小領域の動きベクトルを検出するフィールド間動きベクトル検出手段と、フィールド間動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、当該検出された動きベクトルの方向における小領域同士の相関が高いとの判定の場合に、動き検出手段の出力を動画判定寄りに補正する動き検出補正手段と、を備える。
【０００９】
本発明に係る順次走査変換方法は、ディスプレイに表示するための画素を生成するための順次走査変換方法であって、画素毎に１フレーム間の動きを検出する動き検出ステップと、前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する静画用補間画素生成ステップと、現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する動画用補間画素生成ステップと、動き検出ステップにおける出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、動き検出ステップにおける出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、静画用補間画素と動画用補間画素とを混合する補間画素混合生成ステップとを備え、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出するフィールド間ゼロベクトル相関検出ステップと、フィールド間ゼロベクトル相関検出ステップにおける出力が相関が低いとの判定の場合に、動き検出ステップにおける出力を動画判定寄りに補正する動き検出補正ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、２フィールド周期の動きの際に、フレーム間の動き検出で静止と誤判定し、順次走査変換出力に誤補間ノイズが発生してしまうことを、フィールド間の動き情報を用いることで防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る順次走査変換装置について図１を参照しながら説明する。図１に示す順次走査変換装置１は、フィールド遅延部１０と、フィールド遅延部１１と、動き検出部１２と、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３と、動き検出補正部１４と、動画用補間画素生成部１５と、静画用補間画素生成部１６と、補間画素混合生成部１７と、時系列変換部１８とを備えている。
【００１３】
フィールド遅延部１０は、入力されるフィールド信号を１フィールド遅延させる部分である。より具体的には、入力される後フィールド信号Ｓ１を１フィールド遅延させて現フィールド信号Ｓ２としてフィールド遅延部１１に出力する。現フィールド信号Ｓ２は更に、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３、動画用補間画素生成部１５、及び時系列変換部１８に出力される。
【００１４】
フィールド遅延部１１は、入力されるフィールド信号を１フィールド遅延させる部分である。より具体的には、フィールド遅延部１０から出力される現フィールド信号Ｓ２を１フィールド遅延させて前フィールド信号Ｓ３として動き検出部１２に出力する。前フィールド信号Ｓ３は更に、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３、及び静画用補間画素生成部１６に出力される。
【００１５】
動き検出部１２は、画素毎に１フレーム間の動きを検出する部分である。動き検出部１２は、後フィールド信号Ｓ１及び前フィールド信号Ｓ３に基づいて検出した信号を動き検出部出力ＭＤ１として動き検出補正部１４に出力する。
【００１６】
フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３は、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出する部分である。フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３は、静画用補間画素に用いているフィールドと現フィールドとの間で検出することが好ましい。この場合は、現フィールドと前フィールドとの間で検出する。
【００１７】
図２に、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３の構成をより具体的に示す。図２に示すようにフィールド間ゼロベクトル相関検出部１３は、水平垂直ローパスフィルタ１３１と、水平垂直ローパスフィルタ１３２と、フィールド間差分絶対値算出部１３３と、小領域内積分部１３４とを備えている。
【００１８】
水平垂直ローパスフィルタ１３１には、前フィールド信号Ｓ３が入力される。水平垂直ローパスフィルタ１３１から出力された信号はフィールド間差分絶対値算出部１３３に出力される。水平垂直ローパスフィルタ１３２には、現フィールド信号Ｓ２が入力される。水平垂直ローパスフィルタ１３２から出力された信号はフィールド間差分絶対値算出部１３３に出力される。
【００１９】
フィールド間差分絶対値算出部１３３は、水平垂直ローパスフィルタ１３１及び水平垂直ローパスフィルタ１３２から出力される信号に基づいて、画素単位ごとに各フィールド間の信号差分の絶対値を算出する。フィールド間差分絶対値算出部１３３は、算出したフィールド間差分絶対値を小領域内積分部１３４に出力する。
【００２０】
小領域内積分部１３４は、フィールド間差分絶対値に基づいて、画面を分割した小領域ごとにその小領域内のフィールド間差分絶対値を積分する部分である。小領域内積分部１３４は、その積分結果をフィールド間ゼロベクトル相関検出出力ＺＣＶとして動き検出補正部１４に出力する。
【００２１】
図１に戻り、動き検出補正部１４は、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３の出力ＺＣＶが相関が低いとの判定の場合に、動き検出部１２の出力を動画判定寄りに補正する部分である。
【００２２】
また、動き検出補正部１４は、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３の出力が相関が低いとの判定になるほど、動き検出部１２の出力を動画判定寄りの閾値でリミットをかける補正を行うことも好ましい。この場合の具体的な例を図３に示す。図３に示すように、この場合の動き検出補正部１４は、閾値以下リミット部１４１と、適応閾値生成部１４２とを備えている。
【００２３】
適応閾値生成部１４２には、フィールド間ゼロベクトル相関検出出力ＺＣＶが入力される。この出力ＺＣＶは、その値が大きいほど相関性が低く、その値が小さいほど相関性が高い。適応閾値生成部１４２は、フィールド間ゼロベクトル相関検出出力ＺＣＶが大きいほど大きい閾値を閾値以下リミット部１４１に出力する。
【００２４】
閾値以下リミット部１４１には、動き検出部出力ＭＤ１が入力される。この出力ＭＤ１は、その値が大きいほど動いている度合い（動画寄りの度合い）が高く、その値が小さいほど動いていない度合い（静画寄りの度合い）が高い。閾値以下リミット部１４１は、適応閾値生成部１４２が生成した閾値に基づいて、動き検出部出力ＭＤ１にリミットをかける補正を行い、その補正を行った結果を動き検出補正部出力ＭＤ２として補間画素混合生成部１７に出力する。
【００２５】
また、動き検出補正部１４は、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３の出力が相関が低いとの判定になるほど、動き検出部１２の出力に対し動画判定寄りになるオフセットを加える補正を行うことも好ましい。この場合の具体的な例を図４に示す。図４に示すように、この場合の動き検出補正部１４は、オフセット加算部１４３と、適応オフセット生成部１４４とを備えている。
【００２６】
適応オフセット生成部１４４には、フィールド間ゼロベクトル相関検出出力ＺＣＶが入力される。この出力ＺＣＶは、その値が大きいほど相関性が低く、その値が小さいほど相関性が高い。適応オフセット生成部１４４は、フィールド間ゼロベクトル相関検出出力ＺＣＶが大きいほど大きいオフセット値をオフセット加算部１４３に出力する。
【００２７】
オフセット加算部１４３には、動き検出部出力ＭＤ１が入力される。この出力ＭＤ１は、その値が大きいほど動いている度合い（動画寄りの度合い）が高く、その値が小さいほど動いていない度合い（静画寄りの度合い）が高い。オフセット加算部１４３は、適応オフセット生成部１４４が生成したオフセット値に基づいて、動き検出部出力ＭＤ１にオフセットを加える補正を行い、その補正を行った結果を動き検出補正部出力ＭＤ２として補間画素混合生成部１７に出力する。
【００２８】
図１に戻り、動画用補間画素生成部１５は、現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する部分である。本実施形態の場合には、動画用補間画素生成部１５は、現フィールド信号Ｓ２からフィールド内補間により動画用補間画素を生成する。動画用補間画素生成部１５は、生成した動画用補間画素を補間画素混合生成部１７に出力する。尚、動画用補間画素生成部１５は、動き補償により前後のフィールドも更に用いて動画用補間画素を生成してもよい。
【００２９】
静画用補間画素生成部１６は、前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する部分である。本実施形態の場合には、静画用補間画素生成部１６は、補間画素と空間的に同じ位置の前フィールド信号Ｓ３の画素を静画用補間画素として補間画素混合生成部１７に出力する。尚、静画用補間画素生成部１６は、後フィールド信号Ｓ１を用いてもよく、前フィールド信号Ｓ３と後フィールド信号Ｓ１との両方を用いてもよい。
【００３０】
補間画素混合生成部１７は、動き検出部１２の出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、動き検出部１２の出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、静画用補間画素と動画用補間画素とを混合する部分である。
【００３１】
動き検出補正部出力ＭＤ２の値が大きいほど動画判定、小さいほど静画判定とすると、補間画素混合生成部１７では、下記のような式で動画用補間画素と静画用補間画素を混合する。
補間ライン信号＝ＭＤ２×動画用補間画素＋（１−ＭＤ２）×静画用補間画素
ここで、ＭＤ２は０≦ＭＤ２≦１とする。
【００３２】
時系列変換部１８は、補間画素混合生成部１７から出力される補間ライン信号と、現フィールド信号である直接ライン信号とに基づいて、順次走査変換信号を出力する部分である。
【００３３】
本実施形態では、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出し、その相関が低いとの判定の場合に、動き検出部１２の出力を動画判定寄りに補正するので、フレーム間の動き検出で静止と誤判定し、順次走査変換出力に誤補間ノイズが発生してしまうことを防止することができる。また、フィールド間ゼロベクトル相関検出部１３を用いているので、回路規模の増加を比較的小規模に抑えることが可能である。
【００３４】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る順次走査変換装置について図５を参照しながら説明する。図５に示す順次走査変換装置２は、フィールド遅延部１０と、フィールド遅延部１１と、動き検出部１２と、フィールド間動きベクトル検出部２３と、動き検出補正部２４と、動画用補間画素生成部１５と、静画用補間画素生成部１６と、補間画素混合生成部１７と、時系列変換部１８とを備えている。
【００３５】
フィールド遅延部１０、フィールド遅延部１１、動き検出部１２、動画用補間画素生成部１５、静画用補間画素生成部１６、補間画素混合生成部１７、及び時系列変換部１８は第１実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００３６】
フィールド間動きベクトル検出部２３は、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれ同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出して当該小領域の動きベクトルを検出する部分である。
【００３７】
図６に、フィールド間動きベクトル検出部２３の構成をより具体的に示す。図６に示すようにフィールド間動きベクトル検出部２３は、水平垂直ローパスフィルタ２３１と、水平垂直ローパスフィルタ２３２と、候補ベクトル方向の対画素選択部２３３と、フィールド間差分絶対値算出部２３４と、小領域内積分部２３５と、動きベクトル選択部２３６とを備えている。候補ベクトル方向の対画素選択部２３３、フィールド間差分絶対値算出部２３４、及び小領域内積分部２３５は、それぞれ１〜ｎまで設けられている。
【００３８】
水平垂直ローパスフィルタ２３１には、前フィールド信号Ｓ３が入力される。水平垂直ローパスフィルタ２３１から出力された信号はｎ個の候補ベクトル方向の対画素選択部２３３（１〜ｎ）に出力される。水平垂直ローパスフィルタ２３２には、現フィールド信号Ｓ２が入力される。水平垂直ローパスフィルタ２３２から出力された信号はｎ個の候補ベクトル方向の対画素選択部２３３（１〜ｎ）に出力される。
【００３９】
候補ベクトル方向の対画素選択部２３３（１〜ｎ）は、それぞれ異なる方向を候補ベクトル方向とし、その方向において対となる画素を選択して、それぞれ対応するフィールド間差分絶対値算出部２３４（１〜ｎ）に出力する部分である。
【００４０】
フィールド間差分絶対値算出部２３４（１〜ｎ）は、画素単位ごとに各フィールド間の信号差分の絶対値を算出する。フィールド間差分絶対値算出部２３４（１〜ｎ）は、算出したフィールド間差分絶対値をそれぞれ対応する小領域内積分部２３５（１〜ｎ）に出力する。
【００４１】
小領域内積分部２３５（１〜ｎ）は、フィールド間差分絶対値に基づいて、画面を分割した小領域ごとにその小領域内のフィールド間差分絶対値を積分する部分である。小領域内積分部２３５（１〜ｎ）は、その積分結果を相関値１〜Ｎとして動きベクトル選択部２３６に出力する。
【００４２】
動きベクトル選択部２３６は、小領域内積分部２３５（１〜ｎ）それぞれから出力されるＮ個の相関値をもとにＮ個の方向の中から最適な動きベクトルを選択する部分である。動きベクトル選択部２３６は、選択動きベクトル出力ＭＶと、選択動きベクトル相関値出力ＣＶとを動き検出補正部２４に出力する。
【００４３】
図５に戻り、動き検出補正部２４は、フィールド間動きベクトル検出部２３により検出された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、当該検出された動きベクトルの方向における小領域同士の相関が高いとの判定の場合に、動き検出部１２の出力を動画判定寄りに補正する部分である。動き検出補正部２４は、選択動きベクトル出力ＭＶと、選択動きベクトル相関値出力ＣＶと、動き検出出力ＭＤ１とに基づいてこの補正を行う。
【００４４】
また、動き検出補正部２４は、フィールド間動きベクトル検出部２３により選択された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、その動きベクトルの方向の小領域同士の相関が高いとの判定になるほど、動き検出部１２の出力を動画判定寄りの閾値でリミットをかける補正を行うことも好ましい。この場合の具体的な例を図７に示す。図７に示すように、この場合の動き検出補正部２４は、閾値以下リミット部２４１と、適応閾値生成部２４２とを備えている。
【００４５】
適応閾値生成部２４２には、選択動きベクトル相関値出力ＣＶと、選択動きベクトル出力ＭＶとが入力される。この出力ＣＶは、その値が大きいほど相関性が低く、その値が小さいほど相関性が高い。適応閾値生成部２４２は、選択した動きベクトルＭＶが静止ベクトル以外の場合に、選択動きベクトル相関値出力ＣＶが小さいほど大きい閾値を閾値以下リミット部２４１に出力する。
【００４６】
閾値以下リミット部２４１には、動き検出部出力ＭＤ１が入力される。この出力ＭＤ１は、その値が大きいほど動いている度合い（動画寄りの度合い）が高く、その値が小さいほど動いていない度合い（静画寄りの度合い）が高い。閾値以下リミット部２４１は、適応閾値生成部２４２が生成した閾値に基づいて、動き検出部出力ＭＤ１にリミットをかける補正を行い、その補正を行った結果を動き検出補正部出力ＭＤ２として補間画素混合生成部１７に出力する。
【００４７】
また、動き検出補正部２４は、フィールド間動きベクトル検出部２３により選択された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、その動きベクトルの方向の小領域同士の相関が高いとの判定になるほど、動き検出部１２の出力に対し動画判定寄りになるオフセットを加える補正を行うことも好ましい。この場合の具体的な例を図８に示す。図８に示すように、この場合の動き検出補正部２４は、オフセット加算部２４３と、適応オフセット生成部２４４とを備えている。
【００４８】
適応オフセット生成部２４４には、選択動きベクトル相関値出力ＣＶと、選択動きベクトル出力ＭＶとが入力される。この出力ＣＶは、その値が大きいほど相関性が低く、その値が小さいほど相関性が高い。適応オフセット生成部１４４は、選択動きベクトル出力ＭＶが静止ベクトル以外の場合に、選択動きベクトル相関値出力ＣＶが小さいほど大きいオフセット値をオフセット加算部１４３に出力する。
【００４９】
オフセット加算部２４３には、動き検出部出力ＭＤ１が入力される。この出力ＭＤ１は、その値が大きいほど動いている度合い（動画寄りの度合い）が高く、その値が小さいほど動いていない度合い（静画寄りの度合い）が高い。オフセット加算部２４３は、適応オフセット生成部２４４が生成したオフセット値に基づいて、動き検出部出力ＭＤ１にオフセットを加える補正を行い、その補正を行った結果を動き検出補正部出力ＭＤ２として補間画素混合生成部１７に出力する。
【００５０】
本実施形態では、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれ同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出して当該小領域の動きベクトルを検出し、その検出された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、当該検出された動きベクトルの方向における小領域同士の相関が高いとの判定の場合に、動き検出部１２の出力を動画判定寄りに補正するので、フレーム間の動き検出で静止と誤判定し、順次走査変換出力に誤補間ノイズが発生してしまうことを防止することができる。また、フィールド間動きベクトル検出部２３で静止ベクトル以外の信頼度の高い動きベクトルが検出された場合にのみ動き検出結果の補正を行うため、垂直方向に非常に高い空間周波数成分を持つ静止画の場合でも影響は少なく、不必要な場合に動き検出結果を動画判定寄りに補正することを抑制できる。
【００５１】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る順次走査変換装置について図９を参照しながら説明する。図９に示す順次走査変換装置３は、フィールド遅延部１０と、フィールド遅延部１１と、動き検出部１２と、フィールド間動きベクトル検出部２３と、フレーム間動きベクトル検出部３３と、動き検出補正部３４と、動画用補間画素生成部１５と、静画用補間画素生成部１６と、補間画素混合生成部１７と、時系列変換部１８とを備えている。
【００５２】
フィールド遅延部１０、フィールド遅延部１１、動き検出部１２、動画用補間画素生成部１５、静画用補間画素生成部１６、補間画素混合生成部１７、及び時系列変換部１８は第１実施形態と同様であり、フィールド間動きベクトル検出部２３は第２実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００５３】
フレーム間動きベクトル検出部３３は、前フィールドと後フィールドの間の小領域同士の相関を検出して小領域の動きベクトルを検出する部分である。フレーム間動きベクトル検出部３３は、選択動きベクトル出力ＭＶ２と、選択動きベクトル相関値出力ＣＶ２とを動き検出補正部３４に出力する。
【００５４】
動き検出補正部３４は、フレーム間動きベクトル検出部３３により選択された動きベクトルが静止ベクトル以外であり、かつ、その動きベクトルの方向の小領域同士の相関が高いとの判定の場合においても、動き検出部１２の出力を動画判定寄りに補正する部分である。
【００５５】
本実施形態によれば、フレーム間動きベクトル検出部３３で静止ベクトル以外の信頼度の高い動きベクトルが検出でき、動き検出結果を動画判定寄りに補正するため、誤補間ノイズを防止することができる。
【００５６】
図１３に例示する画像によって、より具体的に本実施形態の効果を説明する。図１３の（ａ）（ｂ）及び（ｃ）に例示する動画では、２本の横線が上方向に動いているが、ｎフィールド目（図１３の（ａ））の上側の横線の位置に、ｎ＋２フィールド目（図１３の（ｃ））の下側の横線が位置するような速度で動いているため、ｎ＋１フィールド目（図１３の（ｂ））の順次走査変換のためのフレーム間動き検出結果は静止判定となる。ここで、この２本の横線が垂直方向に非常に高い空間周波数成分を持つと仮定すると、フィールド間動きベクトル検出部２３のみでは信頼度の高い動きベクトルを検出しにくい。
【００５７】
そこで、本実施形態のようにフィールド間動きベクトル検出部２３に加えて、フレーム間動きベクトル検出部３３を備えることで、図１３に例示するような動画であっても信頼度の高い動きベクトルを検出することができる。
【００５８】
図１０に、本実施形態に係る順次走査変換装置を用いたテレビジョン装置（画像表示装置）の一例であるブロック図を示す。図１０におけるテレビジョン装置では、アンテナ素子から放送信号を供給されこれを復調して映像音声信号を出力するチューナ８１と、この映像音声信号が供給され外部入力とのスイッチングを行うＡＶスイッチ回路８２と、映像信号が供給されると所定の映像信号処理を施してＹ信号と色差信号とに変換して出力する映像信号処理部８３とを有する。更に映像音声信号から音声信号を分離する音声抽出部８８と、ここからの音声信号を適宜増幅してスピーカ９０に供給するアンプ部８９とを有している。
【００５９】
ここで、映像信号処理部８３から映像信号を供給される順次走査変換処理部８４が、上述した順次走査変換装置１〜３を適用することが可能である。ノンインターレース化された映像信号は、ＲＧＢプロセッサ８５によりＲＧＢ信号に分離され、ＣＲＴドライブ８６により適宜、電力増幅されてＣＲＴ８７により映像として表示される。
【００６０】
尚、本実施形態を順次走査変換方法の観点から捉えると、ディスプレイに表示するための画素を生成するための順次走査変換方法であって、画素毎に１フレーム間の動きを検出する動き検出ステップと、前フィールド信号または後フィールド信号から静画用補間画素を生成する静画用補間画素生成ステップと、現フィールド信号、前フィールド信号、及び後フィールド信号のいずれかから動画用補間画素を生成する動画用補間画素生成ステップと、動き検出ステップにおける出力が静止判定側に移行するに従い静画用補間画素の比率を多くし、動き検出ステップにおける出力が動画判定側に移行するに従い動画用補間画素の比率を多くして、静画用補間画素と動画用補間画素とを混合する補間画素混合生成ステップとを備え、現フィールドと前フィールドまたは現フィールドと後フィールドにおいてそれぞれの同じ画面位置にあって、画面全体を分割してなる小領域同士の相関を検出するフィールド間ゼロベクトル相関検出ステップと、フィールド間ゼロベクトル相関検出ステップにおける出力が相関が低いとの判定の場合に、動き検出ステップにおける出力を動画判定寄りに補正する動き検出補正ステップと、を備えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態に係る順次走査変換装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すフィールド間ゼロベクトル相関検出部を説明するための図である。
【図３】図１に示す動き検出補正部を説明するための図である。
【図４】図１に示す動き検出補正部を説明するための図である。
【図５】第２実施形態に係る順次走査変換装置の構成を示す図である。
【図６】図５に示すフィールド間動きベクトル検出部を説明するための図である。
【図７】図５に示す動き検出補正部を説明するための図である。
【図８】図５に示す動き検出補正部を説明するための図である。
【図９】第３実施形態に係る順次走査変換装置の構成を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る順次走査変換装置を用いた画像表示装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の課題を説明するための図である。
【図１２】本発明の課題を説明するための図である。
【図１３】第３実施形態の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１〜３…順次走査変換装置、１０…フィールド遅延部、１１…フィールド遅延部、１２…動き検出部、１３…フィールド間ゼロベクトル相関検出部、１４…動き検出補正部、１５…動画用補間画素生成部、１６…静画用補間画素生成部、１７…補間画素混合生成部、１８…時系列変換部。
【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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