(57)【要約】【課題】動き判定を正確に行うことができる映像情報処理装置を提供する。【解決手段】飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに亘って記憶し、飛び越し走査による映像情報、および記憶された映像情報の少なくとも一方から、複数のフィールドにおける画素毎の動き情報を生成し、生成された画素毎の動き情報のうち、補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報から、補間画素の動き情報を生成する。また、補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から、補間画素の動き情報を生成する。これらの動き情報から、補間画素の動き情報を判定する。判定結果を基に、補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択し、補間画素情報とする。【選択図】      図１
2004328398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛び越し走査による映像情報を受信し、補間画素の動き情報を求め、該求められた補間画素の動き情報が静止画である場合、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報を補間画素情報とする一方、前記補間画素の動き情報が動画である場合、該補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成することで、前記飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する映像情報処理装置において、
入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに亘って記憶する映像情報記憶手段と、
入力された前記飛び越し走査による映像情報、および前記映像情報記憶手段に記憶された映像情報の少なくとも一方から、複数のフィールドにおける画素毎の動き情報を生成する参照画素動き情報生成手段と、
前記参照画素動き情報生成手段により生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド内補間画素動き情報生成手段と、
前記参照画素動き情報生成手段により生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド間補間画素動き情報生成手段と、
前記フィールド内補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報と、前記フィールド間補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報とから、前記補間画素の動き情報を判定する補間画素動き判定手段と、
前記補間画素動き判定手段により判定された前記補間画素の動き情報にしたがって、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択して前記補間画素情報とする選択手段とを備えたことを特徴とする映像情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンにおける、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する映像情報処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビジョン放送の方式として、従来のアナログ方式からデジタル方式に移行する検討が開始されている。デジタル化という新たな技術革新を契機として、テレビジョン放送が情報通信メディアとして更に高度化し、飛躍的な発展を遂げようとしている。既に国内では、ＰｅｒｆｅｃｔＴＶやＤｉｒｅｃｔＴＶ等、ＣＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ：通信衛星）を用いた放送や、ＢＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ：放送衛星）を用いた放送でデジタル化が実現されている。更に現在、地上波においてもデジタル化の検討が進められており、近い将来、全ての放送波がデジタル方式に変わろうとしている。
【０００３】
デジタルテレビジョン放送の大きなメリットは、アナログ方式における１チャンネル分に相当する周波数帯域で、デジタル方式では３チャンネルの番組を伝送することができ、多チャンネル化が可能となることである。これにより、ニュース、スポーツ、ドラマなどを組み合わせたマルチ番組（混合多重編成番組）や、１つのチャンネル内で異なる３つの番組を放送するマルチチャンネル放送など、新たなサービスが実現される。
【０００４】
さらに、デジタルテレビジョン放送では、映像や音声の放送に限らず、各種のデータ放送を付加した統合型の放送サービスが可能となる。データ放送を付加したサービスとしては、テレビ番組にデータ情報を付加してマルチメディア的サービスを提供するものと、テレビ番組とは別の独立したサービスを提供するものとに分けられ、主なサービスとしては、視聴者参加型テレビ、ホームショッピング、各種情報サービス、いつでも好きな時に見ることのできる天気予報やニュースなどが挙げられる。
【０００５】
このようなデジタルテレビジョン放送に対応するために、テレビジョン放送の受信装置も進化を遂げており、薄型で大画面のプラズマディスプレイが登場したり、従来のブラウン管型のテレビ受像機もデジタルテレビジョン放送に対応した高精細な解像度を有するものが登場している。これらの表示装置では、従来の１ライン毎の飛び越し走査による映像表示ではなく、順次走査による映像の表示が行われる。このため、従来のアナログテレビジョン放送を表示する場合、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換し（以下、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ−Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）変換と呼ぶ）、さらに表示装置が有する解像度に映像情報を変換して表示を行っている。
【０００６】
ここで、従来のＩＰ変換処理回路について簡単に説明する。図９は従来の一般的なＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。図において、１０１、１０２は入力された映像情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド情報記憶部である。１０３は動き検出生成器である。この動き検出生成器１０３は、現在入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部１０２から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を取ることにより、画素単位で動画情報であるか静止画情報であるかの判定を行い、さらに求まった画素毎の動き情報から補間画素の動きを判定して出力する。
【０００７】
１０４は入力される映像情報をライン単位で記憶しておくライン情報記憶部である。１０７は、入力される２系統の信号の加算演算を行う加算器である。１０８は加算器１０７により加算された値の半分の値を求める除算器である。１０９は補間情報選択部である。補間情報選択部１０９は、動き検出生成器１０３からの出力信号に応じて、フィールド情報記憶部１０１から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フィールド期間過去に入力された画素情報と、除算器１０８から出力される、補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値とのいずれかを選択して補間画素値とする。
【０００８】
１０５、１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される画素情報と入力された画素情報とをライン単位で記憶し、記憶した画素情報を入力された映像情報の倍の速さで読み出すための入出力速度変換部である。１１０は入出力速度変換部１０５および入出力速度変換部１０６から出力される画素情報を１ライン毎に切り換えて出力する表示情報選択部である。
【０００９】
従来のＩＰ変換処理回路の動作を示す。入力された飛び越し走査による映像情報は、フィールド情報記憶部１０１およびライン情報記憶部１０４に入力され、フィールド情報記憶部１０１から１フィールド期間遅延した画素情報、およびライン情報記憶部１０４から１ライン前の画素情報を得る。
【００１０】
図１０はＮＴＳＣ（ｎａｔｉｏｎａｌ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号における飛び越し走査により表示される映像情報を示す図である。同図（ａ）に示すように、ＮＴＳＣ信号では、５２５本の水平ラインにより１画面が構成され、この１画面の単位をフレームと呼ぶ。また、フレームは、同図（ｂ）に示すように、飛び越し走査により奇数ラインを表現する奇数フィールドと、同図（ｃ）に示すように、偶数ラインを表現する偶数フィールドとに分けられる。ＮＴＳＣ信号では、この奇数フィールドと偶数フィールドの映像を交互に表示することにより、５２５ラインの映像情報が表現される。即ち、奇数フィールドと偶数フィールドは、互いに不足しているライン情報を補間する関係にある。
【００１１】
したがって、フィールド情報記憶部１０１から、補間しようとする画素の位置に相当する前フィールドの画素情報が得られる。また、入力された映像情報とライン情報記憶部１０４から、補間しようとする画素の上下のラインにおける画素情報が得られる。さらに、入力された映像情報とライン情報記憶部１０４から、加算器１０７および除算器１０８により、補間しようとする画素の上下のラインにおける画素情報の平均値が求められ、動画時の補間画素情報として用いられる。
【００１２】
フィールド情報記憶部１０１から出力される画素情報は、フィールド情報記憶部１０２によりさらに１フィールド期間遅延させられ、入力されている映像情報より１フレーム期間遅延した映像情報、つまり入力されている画素の位置に相当する前フレームの画素情報が得られる。
【００１３】
つぎに、動き検出生成器１０３について説明する。図１１は動き検出生成器１０３の構成を示すブロック図である。図において、１０３１は現在入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部１０２から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を求める減算器である。
【００１４】
１０３２は減算器１０３１で求まった差分値の絶対値を求める絶対値器である。１０３３は絶対値器１０３２で求まった値と予め設定されている閾値とを比較する閾値フィルタ回路である。閾値フィルタ回路１０３３は、絶対値器１０３２で求まった値が閾値よりも小さい場合、その画素が静止画であると判断して値”０”を出力する一方、絶対値器１０３２で求まった値が閾値よりも大きい場合あるいは等しい場合、その画素が動画であると判断して値”１”を出力する。これにより、入力された映像情報にノイズのような不正な画素情報が加わっている場合でも、多少の変動である限り、その影響を取り除くことが可能となる。
【００１５】
１０３４は閾値フィルタ回路１０３３から出力される画素毎の動き情報をライン単位で記憶するライン動き情報記憶部である。これにより、ライン動き情報記憶部１０３４から、入力されている映像情報より１ライン前の画素の動き情報を得ることができる。
【００１６】
１０３５は２入力１出力のＯＲ素子であり、閾値フィルタ回路１０３３から出力される動き情報と、ライン動き情報記憶部１０３４から出力される１ライン前の画素の動き情報との論理和を求めることにより、補間画素の動き情報を判断して出力する。
【００１７】
補間情報選択部１０９は、動き検出生成器１０３から出力される動き情報が値”０”である場合、フィールド情報記憶部１０１から出力される画素情報を選択する一方、値”１”である場合、除算器１０８から出力される画素情報を選択し、補間画素情報として出力する。
【００１８】
入出力速度変換部１０５および入出力速度変換部１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される補間画素情報および入力された映像情報をライン単位で記憶する。記憶された画素情報は、入力された映像情報の倍の速さで読み出され、表示情報選択部１１０により、１ライン毎に入出力速度変換部１０５から出力される画素情報と入出力速度変換部１０６から出力される画素情報とが切り換えられて出力される。
【００１９】
しかし、上記従来のＩＰ変換方式では、動き情報の検出にフレーム間の差分情報を用いるので、フレーム間におけるフィールドで動きが生じた場合、動画であるにもかかわらず静止画であると判定してしまい、結果として誤ったデータを補間画素値としてしまう場合があった。
【００２０】
また、ノイズ等の影響により不正な画素情報が印加され、正確に動き情報が検出できないような場合、頻繁に動画としての補間画素情報と静止画としての補間画素情報とが切り替わることが発生し、映像に著しい画質劣化が生じてしまう。
【００２１】
これらの課題に対し、既にいくつかの提案が行われている。例えば、フレーム間のフィールドで動きが生じた場合の誤検知に対し、特許文献１、２では、前フィールドにおける動き情報も参照するようにする手段が示されている。また、ノイズ等の影響による誤検知に対し、特許文献３では、前フレームにおける動き情報も参照するようにする手段が示されている。このように、過去のフィールドあるいはフレームにおける動き情報を参照することは、動き情報の誤検知を防止する上で有効な手段である。
【００２２】
【特許文献１】
特公平８−３２０２５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７５１５９号公報
【特許文献３】
特開平１０−９８６９２号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のように、単純に過去のフィールドあるいはフレームの動き情報を参照するだけでは、新たな誤検知を招くことになってしまうおそれがあった。以下にそのような場合を説明する。
【００２４】
図１２は”Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される例を示す図である。同図（ａ）が注目するフィールドの映像情報の表示状態であるとすると、同図（ｂ）はその１つ前のフィールドの映像情報の表示状態を示し、同図（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ更に１フィールド期間過去に溯った映像情報の表示状態を示している。
【００２５】
従来の動き検出手法を用いると、フレーム間での差分を取ることにより動き情報を検出するので、同図（ａ）の表示状態における動き情報は、同図（ａ）の表示状態と同図（ｃ）の表示状態を比較することによって得られる。図１３は各フィールドにおける動き情報を示す図である。この結果、図１３（ｅ）に示すように、図１２（ａ）の”Ｈ”の表示状態と図１２（ｃ）の”Ｈ”の表示状態が動き情報として求まる。
【００２６】
同様に、１つ前のフィールドである図１２（ｂ）の表示状態の動き情報は、図１３（ｆ）に示す結果となる。また、図１２（ａ）の次のフィールドの動き情報は、図１３（ｇ）に示す結果となる。ここで、図１３（ｅ）に示すように、注目するフィールドの動き情報に着目すると、フレーム間で動き情報を検出しているので、その間のフィールドである図１２（ｂ）の表示状態の動き情報が抜けてしまうことになる。
【００２７】
そこで、特許文献１や特許文献２で示されるように、前フィールドの動き情報、つまり図１３（ｆ）に示す動き情報も図１２（ａ）の表示状態の動き情報として用いることにより、このような検出漏れを回避することができる。前述したように、前フィールドにおける動き情報も参照するということは、動き情報の誤検知を防止する上で有効な手段である。
【００２８】
しかしながら、図１２（ａ）の表示状態で必要な動き情報は、１フレーム期間過去に溯った表示状態からどの箇所の画素状態が変化したかということである。つまり、図１２（ａ）から図１２（ｃ）までの動きの変化を検出すればよいことになる。ところが、単純に１フィールド前の動き情報である図１３（ｆ）に示す動き情報をそのまま用いると、３フィールド期間過去に溯った動き情報、つまり図１２（ｄ）の表示状態の動き情報も含まれてしまうことになる。この結果、本来、静止画として処理されてよい所まで動画として処理されてしまうことになる。
【００２９】
上記従来のＩＰ変換方式では、動画として処理した場合、同一フィールド内で上下のラインに位置する画素値の平均値を補間画素値とするので、垂直方向の空間周波数が半分に低下してしまい、ぼやけた映像になってしまうという欠点がある。このため、垂直方向の空間周波数を維持するためにもできる限り静止画として処理し、前フィールドの画素値を補間画素値として用いた方が好ましい。このような観点から、前フィールドの動き情報を用いる際にも不要な動画としての動き情報は用いないようにすることが、画質の劣化を防止することに繋がる。
【００３０】
図１４は”Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される例を示す図である。ここで、同図（ｈ）は注目するフィールドの映像情報の表示状態を示している。同図（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）はそれぞれ１フィールド過去に溯った映像情報の表示状態を示している。
【００３１】
この表示状態において、従来の動き検出手法を用いると、同図（ｈ）の表示状態における動き情報は、同図（ｈ）の表示状態と同図（ｊ）の表示状態を比較することによって得られる。この結果、図１５（ｍ）に示す動き情報が求まる。図１５は各フィールドにおける動き情報を示す図である。
【００３２】
この表示例の場合、図１４（ｊ）の表示状態から図１４（ｈ）の表示状態に移動した文字の状態を見ると、図１４（ｊ）の表示状態の”Ｈ”という文字の位置と、図１４（ｈ）の表示状態の”Ｈ”という文字の位置とで重なる箇所が存在し、その箇所の動き情報は静止画として扱われることになる。本来、このように文字の重なりが生じる箇所についても動画として扱われなければならず、動き情報の誤検知となってしまう。同様に、１つ前のフィールドである図１４（ｉ）の表示状態の動き情報は、図１５（ｎ）に示す結果となる。
【００３３】
このような場合、動き情報自体に誤検知情報が含まれることとなり、正確な補間画素の動き情報を求めることができない。さらに、このような誤検知情報を含む動き情報を、図１２および図１３で示したように、前フィールドの動き情報として用いた場合、誤検知を完全に救済することができなくなってしまう。したがって、より正確な補間画素の動き情報を求めるためには、図１４および図１５で示すような誤検知の対策を予め施した上で、前フィールドにおける動き情報として用いるようにしなければならない。このような誤検知は、図１２および図１３に示すような前フィールドの動き情報を参照することでは回避することができない。
【００３４】
以上、フレーム間の差分情報を取ることにより生じる動き情報の誤検知は、単純に前フィールドの動き情報を参照するだけでは解決できないことを示したが、ノイズ等の影響を軽減するために過去のフレームの動き情報を参照する場合も、過去のフレームの動き情報に同様の誤検知情報が含まれている場合、十分な効果を期待できない。
【００３５】
そこで、本発明は、新たな誤検知を招くことなく、フレーム間のフィールドの動きを検出し、さらに動画の画素情報が前フレームの画素情報と同じであった場合、本来、動画として処理されるべき箇所が静止画として処理されてしまうような誤検知を防止でき、動き判定を正確に行うことができる映像情報処理装置を提供する。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の映像情報処理装置は、飛び越し走査による映像情報を受信し、補間画素の動き情報を求め、該求められた補間画素の動き情報が静止画である場合、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報を補間画素情報とする一方、前記補間画素の動き情報が動画である場合、該補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成することで、前記飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する映像情報処理装置において、入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに亘って記憶する映像情報記憶手段と、入力された前記飛び越し走査による映像情報、および前記映像情報記憶手段に記憶された映像情報の少なくとも一方から、複数のフィールドにおける画素毎の動き情報を生成する参照画素動き情報生成手段と、前記参照画素動き情報生成手段により生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド内補間画素動き情報生成手段と、前記参照画素動き情報生成手段により生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド間補間画素動き情報生成手段と、前記フィールド内補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報と、前記フィールド間補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報とから、前記補間画素の動き情報を判定する補間画素動き判定手段と、前記補間画素動き判定手段により判定された前記補間画素の動き情報にしたがって、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択して前記補間画素情報とする選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の映像情報処理装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の映像情報処理装置はＩＰ変換処理回路に適用される。
【００３８】
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、新たな誤検知を招くことなく、前述した図１２および図１３に示すような、フレーム間のフィールドの動きを検出する場合を示す。また、図１３（ｆ）および（ｇ）からわかるように、図１３（ｅ）の表示状態でフレーム間差信号から検知できていなかった、図１２（ｂ）に示す１フィールド前の動きの表示状態が、前後のフィールドでは動画として検出されている。そこで、注目しているフィールドの動き情報を決定する際、その前後のフィールドの動き情報も参照するようにし、注目しているフィールドの動き情報が静止画であっても、その前後のフィールドの動き情報が動画である場合、その画素の動き情報を動画として扱うようにすることで、フレーム間のフィールドの動き情報を動画として検出することが可能となる。
【００３９】
図１は第１の実施形態におけるＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。図において、１１１は画素単位で動きの有無を検出する動き検出器である。動き検出器１１１は、従来の動き検出生成器１０３のうち（図１１参照）、注目しているフィールドの映像情報とその１フレーム期間過去に入力された映像情報との差分値を求める減算器１０３１、減算器１０３１により求まった差分値の絶対値を求める絶対値器１０３２、および絶対値器１０３２の出力情報から動画であるか静止画であるかを判断し、動画である場合、値”１”を出力する一方、静止画である場合、値”０”を出力する閾値フィルタ回路１０３３から構成される。したがって、動き検出器１１１から、入力された画素毎の動き情報が出力される。
【００４０】
１１２、１１３は動き検出器１１１から出力される画素毎の動き情報をフィールド単位で記憶するフィールド動き情報記憶部である。１１４は２入力１出力のＡＮＤ素子である。１１５は入力された複数フィールドの動き情報から、補間しようとする画素の最終的な動き情報を決定する動き情報生成部である。その他の構成部分は、図９に示す従来のＩＰ変換処理回路と同じであるので、その説明を省略する。
【００４１】
つぎに、上記構成を有するＩＰ変換処理回路の動作について説明する。動き検出器１１１は、入力されている映像情報と、フィールド情報記憶部１０２から出力される、入力されている映像情報よりも１フレーム期間遅延させられた映像情報とを比較することにより、入力されているフィールドに関する動き情報を求める。動き検出器１１１で求められた動き情報は、フィールド単位でフィールド動き情報記憶部１１２およびフィールド動き情報記憶部１１３に記憶されていく。この結果として、各フィールド動き情報記憶部１１２、１１３から、それぞれ入力されているフィールドよりも１フィールド期間前のフィールドにおける動き情報が出力される。
【００４２】
図２は補間しようとする画素の位置と、補間画素の動きを判定するために参照される動き情報を有する、補間画素位置周辺の画素および前後のフィールドにおける画素の位置との関係を示す図である。図中、「×」は補間する注目画素である。「○」および「●」は奇数フィールドの入力画素である。「△」および「▲」は偶数フィールドの入力画素である。また、「●」および「▲」は補間する注目画素の動きを判定する際、動き情報が参照される画素である。ここでは、補間しようとする画素を含むフィールドをｎフィールドとし、奇数フィールドであるとする。さらに、補間しようとする画素は、フレームのｍラインに位置する。
【００４３】
つまり、入力映像情報として、ｎ＋１フィールドの映像情報が入力されており、動き検出器１１１は、入力されたｎ＋１フィールドの映像情報とフィールド情報記憶部１０２から出力されるｎ−１フィールドの映像情報とから、ｎ＋１フィールドの画素の動き情報を求めて出力する。
【００４４】
また、フィールド動き情報記憶部１１２から、先に動き検出器１１１で求められたｎフィールドの画素の動き情報が出力されるとともに、フィールド動き情報記憶部１１３から、さらに１フィールド前のｎ−１フィールドの画素の動き情報が出力される。
【００４５】
また、ＡＮＤ素子１１４には、動き検出器１１１から出力されるｎ＋１フィールドの画素の動き情報と、フィールド動き情報記憶部１１３から出力されるｎ−１フィールドの画素の動き情報とが入力され、これらの論理積の情報がＡＮＤ素子１１４から得られる。つまり、ｎ−１フィールドの動き情報が値”１”であり、かつｎ＋１フィールドでの動き情報が値”１”である場合、補間しようとする画素の動きがあったものとして、ＡＮＤ素子１１４から値”１”が出力される。尚、ここでは、ｎフィールドにおけるｍラインに位置する補間画素の動き情報を求めようとしているので、ＡＮＤ素子１１４から、ｎ＋１フィールドのｍラインに位置する画素の動き情報と、ｎ−１フィールドのｍラインに位置する画素の動き情報との論理積情報が出力されることになる。
【００４６】
動き情報生成部１１５は、フィールド動き情報記憶部１１２から出力されるｎフィールドの動き情報と、ＡＮＤ素子１１４から出力されるｎフィールドの動き情報とから、補間画素の最終的な動き情報を決定する。図３は動き情報生成部１１５の構成を示す図である。図において、１１５１は入力された動き情報をライン単位で記憶しておくライン動き情報記憶部である。１１５２は３入力１出力のＯＲ素子である。
【００４７】
フィールド動き情報記憶部１１２から出力されるｎフィールドの動き情報はライン動き情報記憶部１１５１に入力される。そして、ライン動き情報記憶部１１５１から１ライン期間前に処理された画素の動き情報が出力される。つまり、フィールド動き情報記憶部１１２から、ｎフィールドのｍ＋１ラインに位置する画素の動き情報が出力されているとすると、ライン動き情報記憶部１１５１からｎフィールドにおけるｍ−１ラインに位置する画素の動き情報が出力されることになる。
【００４８】
ＯＲ素子１１５２には、ＡＮＤ素子１１４から出力される、補間しようとする画素の前後のフィールドに位置する画素の動き情報から求めた補間画素の動き情報と、フィールド動き情報記憶部１１２から出力される、補間しようとする画素の同一フィールド内の次のラインに位置する画素の動き情報と、ライン動き情報記憶部１１６１から出力される、補間しようとする画素の同一フィールド内の前のラインに位置する画素の動き情報とが入力され、これらの論理和がＯＲ素子１１５２から出力される。つまり、ＯＲ素子１１５２から、入力される３つの動き情報のうちのいずれか１つが動画であると判断された場合、動画としての動き情報が出力され、３つの動き情報のうちのいずれもが静止画である場合、静止画としての動き情報が出力されることになる。
【００４９】
ここでは、ｎ＋１フィールドの映像情報が入力されているとしているので、動き情報生成部１１５からｎフィールドにおける補間画素の動き情報が出力される。したがって、補間情報選択部１０９には、補間しようとするフィールドより１フィールド期間過去に入力された画素情報として、フィールド情報記憶部１０２から出力されるｎ−１フィールドの画素情報が入力される。
【００５０】
また、除算器１０８から補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値を得るために、ライン情報記憶部１０４および加算器１０７には、フィールド情報記憶部１０１から出力されるｎフィールドの画素情報が入力されている。除算器１０８から得られる補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値は、補間情報選択部１０９に入力される。
【００５１】
補間情報選択部１０９は、動き情報生成部１１５から出力される補間画素の動き情報にしたがって、フィールド情報記憶部１０２から出力されるｎ−１フィールドの画素情報、および除算器１０８から出力される補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値のいずれか１つを選択し、入出力速度変換部１０５に出力する。
【００５２】
入出力速度変換部１０６には、フィールド情報記憶部１０１から出力されるｎフィールドの画素情報が入力される。入出力速度変換部１０５および入出力速度変換部１０６に入力された画素情報は、入力された速度の倍の速さで読み出される。そして、表示情報選択部１１０により、１ライン毎に入出力速度変換部１０５から出力される画素情報と、入出力速度変換部１０６から出力される画素情報とが切り換えられ、順次走査による映像信号として出力される。
【００５３】
この結果、前述した図１２（ａ）の注目フィールドの動き情報は、図４に示すように、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各フィールドの動きの状態が正確に表された動き情報として得られている。図４は注目フィールドの動き情報を示す図である。
【００５４】
第１の実施形態のＩＰ変換処理回路によれば、補間しようとする画素の動き情報を決定する際、従来と同様、補間画素と同一フィールド内の上下ラインの画素の動き情報から、補間画素の動きの有無を判断する他、補間画素と同一位置の前後のフィールドの画素の動き情報から、補間画素の動きの有無を判断するので、新たな誤検知を招くことなく、前述した図１２および図１３に示すフレーム間のフィールドの動きを検出することが可能となる。
【００５５】
尚、本実施形態では、動き検出器１１１で求められた動き情報をフィールド動き情報記憶部１１２およびフィールド動き情報記憶部１１３にフィールド単位で記憶することにより、複数フィールドの動き情報を同時に得ているが、フィールド動き情報記憶部１１２およびフィールド動き情報記憶部１１３を設ける代わりに、フィールド情報記憶部および動き検出器を複数設け、必要とする複数のフィールドの動き情報をその都度求めるようにしてもよく、同様の効果が得られる。
【００５６】
［第２の実施形態］
前記第１実施形態では、補間しようとする画素の動き情報を決定する際、従来と同様、補間画素と同一フィールド内の上下ラインの画素の動き情報から補間画素の動きの有無を判断する他、補間画素と同一位置における前後フィールドの画素の動き情報から、補間画素の動きの有無を判断することにより、新たな誤検知を招くことなく、フレーム間のフィールドの動きを検出する場合を示したが、前述した図１４および図１５に示すように、参照する動き情報自体が誤った情報である場合、正確にフレーム間のフィールドの動きを検出することができなくなってしまう。
【００５７】
図１４および図１５では、動画の画素情報が前フレームの画素情報と同じであった場合、本来、動画としての動き情報が求められるべき箇所が静止画としての動き情報になってしまうという誤検知が示されている。このような誤検知は、補間画素と、同位置の前後のフィールドにおける画素の動き情報とから、補間画素の動きの有無を判断しても、解決できない。このような誤検知、つまり図１５（ｍ）の状態で文字の重なりが生じ、動画として扱われなかった箇所の動き情報が、図１５（ｐ）、（ｑ）に示すように、前後のフレームでは動画として検出されている。
【００５８】
そこで、参照する画素の動き情報を決定する際、その前後のフレームの動き情報も参照し、参照する画素の動き情報が静止画であっても、その前後のフレームの同じ位置における画素の動き情報が動画である場合、その画素の動き情報を動画として扱うようにすることで、図１４および図１５に示すような誤検知を防止できる。
【００５９】
本実施形態では、補間しようとする画素の動き情報を決定する際、まず参照する画素の動き情報に対し、従来のようにフレーム間差信号から参照画素の動きの有無を判断する他、参照画素と同一位置の前後のフレームの画素の動き情報から参照画素の動きの有無を判断し、この後、補間画素と同一フィールド内の上下のラインの画素の動き情報と、補間画素と同一位置の前後のフィールドの画素の動き情報とから、補間画素の動きの有無を判断する。
【００６０】
図５は第２の実施形態におけるＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。前記第１の実施形態と比べ、第２の実施形態におけるＩＰ変換処理回路では、フィールド情報記憶部１０２から出力される映像情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド情報記憶部１１６、このフィールド情報記憶部１１６から出力される映像情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド情報記憶部１１７、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド動き情報記憶部１１８、このフィールド動き情報記憶部１１８から出力される動き情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド動き情報記憶部１１９、動き検出器１１１から出力される動き情報とフィールド動き情報記憶部１１９から出力される動き情報との論理積を求める２入力１出力のＡＮＤ素子１２０、このＡＮＤ素子１２０から出力される動き情報とフィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報との論理和を求める２入力１出力のＯＲ素子１２１、このＯＲ素子１２１から出力される動き情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド動き情報記憶部１２２、およびこのフィールド動き情報記憶部１２２から出力される動き情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド動き情報記憶部１２３が追加されている。
【００６１】
上記構成を有するＩＰ変換処理回路の動作を示す。動き検出器１１１は、入力されている映像情報と、フィールド情報記憶部１０２から出力される、入力されている映像情報よりも１フレーム期間遅延させられた映像情報とを比較することにより、入力されているフィールドに関する動き情報を求める。
【００６２】
動き検出器１１１で求められた動き情報は、フィールド単位でフィールド動き情報記憶部１１２、フィールド動き情報記憶部１１３、フィールド動き情報記憶部１１８およびフィールド動き情報記憶部１１９に順次記憶されていき、結果として、フィールド動き情報記憶部１１２、フィールド動き情報記憶部１１３、フィールド動き情報記憶部１１８およびフィールド動き情報記憶部１１９から、入力されているフィールドよりもそれぞれ１フィールド期間前のフィールドの動き情報が出力される。
【００６３】
図６は補間しようとする画素の位置と、補間画素位置周辺の画素および前後複数のフィールドの画素の位置との関係を示す図である。ここで、補間画素位置周辺の画素および前後複数のフィールドの画素は、補間画素の動きを判定するために参照される動き情報を有する。図中、斜線付きの「○」、「●」および白抜きの「○」は奇数フィールドの入力画素を示す。斜線付きの「△」、「▲」および白抜きの「△」は偶数フィールドの入力画素を示す。「×」は補間する注目画素を示す。また、「●」は補間する注目画素の動き判定の際に動き情報が参照される画素である。「▲」は補間する注目画素の動き判定の際に動き情報が参照される画素、または補間する注目画素の動き判定の際に動き情報が参照される画素を補正する際に参照される画素である。斜線付き「○」および斜線付き「△」は補間する注目画素の動き判定の際に動き情報が参照される画素を補正する際に参照される画素である。
【００６４】
本実施形態では、補間画素の動きを判定する際、前記第１の実施形態と同様、補間画素と同一フィールド内の上下のラインの画素の動き情報と、補間画素と同一位置の前後のフィールドの画素の動き情報とから、補間画素の動きを判定するが、さらに、補間画素の動きを判定する際、参照する画素の動き情報に対し、従来のようにフレーム間差信号から画素の動き情報を求める他、その前後のフレームの画素の動き情報も参照して画素の動き情報を決定する。つまり、図５では、ｎ＋３フィールドの映像情報が入力されており、動き検出器１１１は、入力されたｎ＋３フィールドの映像情報と、フィールド情報記憶部１０２から出力されるｎ＋１フィールドの映像情報とから、ｎ＋３フィールドの画素の動き情報を求めて出力する。
【００６５】
また、フィールド動き情報記憶部１１２から、先に動き検出器１１１で求められたｎ＋２フィールドの画素の動き情報が出力され、フィールド動き情報記憶部１１３から、さらに１フィールド前のｎ＋１フィールドの画素の動き情報が出力される。同様に、フィールド動き情報記憶部１１８、フィールド動き情報記憶部１１９から、それぞれｎフィールドの画素の動き情報、ｎ−１フィールドの画素の動き情報が出力される。
【００６６】
また、フィールド動き情報記憶部１１３から出力されるｎ＋１フィールドの画素の動き情報と、その前後のフレームの動き情報との論理和がＯＲ素子１２１で求められる。その前後のフレームの動き情報は、動き検出器１１１から出力されるｎ＋３フィールドの画素の動き情報とフィールド動き情報記憶部１１９から出力されるｎ−１フィールドの画素の動き情報との論理積がＡＮＤ素子１２０で求められる。つまり、ｎ＋１フィールドの画素の動き情報は、動き検出器１１１で求められたフレーム間差信号からの動き情報と、その前後のフレームの動き情報が共に動画であると判断された場合、動画としての動き情報が出力されるＡＮＤ素子１２０からの動き情報とから、ＯＲ素子１２１で決定される。
【００６７】
ｎフィールドのｍラインに位置する補間画素の動き情報を求めるために参照されるｎ＋１フィールドのｍラインに位置する画素の動き情報は、動き検出器１１１において、ｎ＋１フィールドのｍラインに位置する画素の画素値と、ｎ−１フィールドのｍラインに位置する画素の画素値との差分情報から求められ、フィールド動き情報記憶部１１２およびフィールド動き情報記憶部１１３に記憶された後、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される。
【００６８】
ＡＮＤ素子１２０では、動き検出器１１１から出力されるｎ＋３フィールドのｍラインに位置する画素の動き情報と、フィールド動き情報記憶部１１９から出力されるｎ−１フィールドのｍラインに位置する画素の動き情報とから、論理積情報が求められて出力される。
【００６９】
ＯＲ素子１２１には、動き検出器１１１でフレーム間差信号から求められた、フィールド動き情報記憶部１１３から出力されるｎ＋１フィールドの画素の動き情報と、ＡＮＤ素子１２０で前後のフレームの動き情報から求められたｎ＋１フィールドの画素の動き情報とが入力され、そのいずれかが動画であると判断された場合、動画としての動き情報が出力され、それ以外の場合、静止画としての動き情報が出力される。ＯＲ素子１２１で生成された動き情報は、フィールド単位でフィールド動き情報記憶部１２２、フィールド動き情報記憶部１２３に記憶されていき、結果として、フィールド動き情報記憶部１２２、フィールド動き情報記憶部１２３から、それぞれｎフィールドの画素の動き情報、ｎ−１フィールドの画素の動き情報が出力される。
【００７０】
ここで、フィールド動き情報記憶部１２２およびフィールド動き情報記憶部１２３から出力される動き情報は、動き検出器１１１で求められたフレーム間差信号からの動き情報の他、その前後のフレームの動き情報も参照されて決定された動き情報となる。
【００７１】
ＯＲ素子１２１、フィールド動き情報記憶部１２２およびフィールド動き情報記憶部１２３から出力される動き情報は、前記第１実施形態と同様に処理される。つまり、ＡＮＤ素子１１４には、ＯＲ素子１２１から出力されるｎ＋１フィールドの画素の動き情報と、フィールド動き情報記憶部１２３から出力されるｎ−１フィールドの画素の動き情報とが入力され、これらの論理積の情報が得られる。図６では、ｎフィールドのｍラインに位置する補間画素の動き情報を求めるので、ＡＮＤ素子１１４からｎ＋１フィールドのｍラインに位置する画素の動き情報と、ｎ−１フィールドのｍラインに位置する画素の動き情報との論理積情報が出力されている。
【００７２】
動き情報生成部１１５は、フィールド動き情報記憶部１２２から出力されるｎフィールドの動き情報と、ＡＮＤ素子１１４から出力される、ｎフィールドの動き情報とから、補間画素の最終的な動き情報を決定する。つまり、動き情報生成部１１５では、前記第１実施形態の図３に示したように、ＡＮＤ素子１１４から出力される、補間しようとする画素の前後のフィールドに位置する画素の動き情報から求めた補間画素の動き情報と、フィールド動き情報記憶部１２２から出力される、補間しようとする画素の同一フィールド内の上下のラインに位置する画素の動き情報との論理和が求められ、ｎフィールドの補間画素の最終的な動き情報として出力される。つまり、ＡＮＤ素子１１４から出力される動き情報と、フィールド動き情報記憶部１２２から出力される、補間しようとする画素の同一フィールド内の上下のラインに位置する画素の動き情報とのいずれかが動画であると判断された場合、動画としての動き情報が出力され、それ以外の場合、静止画としての動き情報が出力される。
【００７３】
本実施形態では、入力される映像情報からｎ＋３フィールドの映像情報が得られ、動き情報生成部１１５からｎフィールドの補間画素の動き情報が出力されるので、補間情報選択部１０９には、補間しようとするフィールドより１フィールド期間過去に入力された画素情報として、フィールド情報記憶部１１７から出力されるｎ−１フィールドの画素情報が入力される。また、除算器１０８から補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値を得るために、ライン情報記憶部１０４および加算器１０７には、フィールド情報記憶部１１６から出力されるｎフィールドの画素情報が入力される。さらに、入出力速度変換部１０６には、フィールド情報記憶部１１６から出力されるｎフィールドの画素情報が入力される。
【００７４】
補間情報選択部１０９では、動き情報生成部１１５から出力される補間画素の動き情報にしたがって、フィールド情報記憶部１１７から出力されるｎ−１フィールドの画素情報、あるいは除算器１０８から出力される補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値のいずれかが選択され、入出力速度変換部１０５に出力される。
【００７５】
入出力速度変換部１０５および入出力速度変換部１０６に入力された画素情報は、入力された速度の倍の速さで読み出され、表示情報選択部１１０により、１ライン毎に入出力速度変換部１０５から出力される画素情報と、入出力速度変換部１０６から出力される画素情報とが切り換えられ、順次走査による映像信号として出力される。
【００７６】
図７は注目フィールドの動き情報を示す図である。図７では、前述した図１４（ｈ）と同様のフィールドの動き情報として、図１４（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）の各フィールドの動きの状態が正確に得られている。
【００７７】
第２の実施形態によれば、補間しようとする画素の動き情報を決定する際、従来のように、補間画素と同一フィールド内の上下のラインの画素の動き情報から、補間画素の動きの有無を判断する他、補間画素と同一位置の前後のフィールドの画素の動き情報から補間画素の動きの有無を判断し、さらに参照する画素の動き情報に対してその前後のフレームの同じ位置の画素の動き情報も参照して決定する。
【００７８】
これにより、図１４および図１５に示すような、動画の画素情報が前フレームの画素情報と同じであった場合、本来、動画としての動き情報が求められるべき箇所が静止画としての動き情報になってしまうという誤検知を防止でき、図１２および図１３に示すような、フレーム間のフィールドの動きを正確に検出できる。
【００７９】
尚、本実施形態では、動き検出器１１１で求められた動き情報を、フィールド動き情報記憶部１１２、フィールド動き情報記憶部１１３、フィールド動き情報記憶部１１８、フィールド動き情報記憶部１１９に記憶し、またＯＲ素子１２１で求められた動き情報を、フィールド動き情報記憶部１２２、フィールド動き情報記憶部１２３にフィールド単位で記憶することにより、複数フィールドの動き情報を同時に得るようにしているが、フィールド動き情報記憶部１１２、フィールド動き情報記憶部１１３、フィールド動き情報記憶部１１８、フィールド動き情報記憶部１１９、フィールド動き情報記憶部１２２およびフィールド動き情報記憶部１２３を設ける代わりに、フィールド情報記憶部および動き検出器を複数設け、必要とする複数フィールドの動き情報をその都度求めるようにすることも可能である。
【００８０】
［第３の実施形態］
前記第１実施形態では、補間しようとする画素の動き情報を決定する際、従来のように、補間画素と同一フィールド内の上下のラインの画素の動き情報から補間画素の動きの有無を判断する他、補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から補間画素の動きの有無を判断していた。さらに、前記第２の実施形態では、参照する画素の動き情報に対し、従来のように、フレーム間差信号から画素の動き情報を求める他、その前後のフレームの同一位置における画素の動き情報も参照して決定するようにしていた。
【００８１】
これにより、従来のようにフレーム間差信号から求めることにより発生する、画素の動き情報の誤検知を防止できる。つまり、図１２および図１３に示すような、フレーム間のフィールドの動きを検出できないという誤検知、あるいは図１４および図１５に示すような、動画の画素情報が前フレームの画素情報と同じであった場合、本来、動画としての動き情報が求められるべき箇所が静止画としての動き情報になってしまうという誤検知を防止できる。
【００８２】
このようにして求められた誤検知の無い正確な動き情報を、さらに複数フィールド期間に亘って記憶しておき、複数のフィールドの動き情報を組み合わせることにより、フレーム間差信号から得られた誤検知情報を含む複数のフィールドの動き情報を組み合わせる場合に比べ、上記効果を的確に得ることができる。
【００８３】
例えば、前述した特許文献３では、注目しているフィールドの動き情報の他、前フレームにおける動き情報も参照することで、ノイズによる影響を軽減することが示されている。しかし、このようなフレーム間差信号から得られた注目しているフィールドの動き情報と前フレームの動き情報とから、新たな注目しているフィールドの動き情報を求める場合に比べ、前記第１実施形態あるいは前記第２実施形態で示したように、動き情報と、その動き情報を複数のフィールド単位で記憶することにより得られる前フレームの動き情報とを用いて、新たな注目しているフィールドの動き情報を求める方が、参照する動き情報に誤検知情報が含まれていない分、より的確にノイズの影響を排除できる。
【００８４】
第３の実施形態では、前記第２実施形態で得られた動き情報を、複数フィールド期間に亘って記憶しておき、複数フィールドの動き情報を組み合わせて新たな動き情報を生成する際、前記第２の実施形態で得られた動き情報を、１フレーム期間に亘って記憶しておく記憶部を設け、前記第２の実施形態で得られた動き情報と、記憶部から得られた前フレームの動き情報とから、新たな補間画素の動き情報を生成する。
【００８５】
図８は第３の実施形態におけるＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。このＩＰ変換処理回路には、前記第２の実施形態におけるＩＰ変換処理回路（図５参照）と比べ、動き情報生成部１１５から出力された動き情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド動き情報記憶部１２４、このフィールド動き情報記憶部１２４から出力される動き情報をフィールド単位で記憶しておくフィールド動き情報記憶部１２５、および動き情報生成部１１５から出力される動き情報とフィールド動き情報記憶部１２５から出力される動き情報との論理積を求める２入力１出力のＡＮＤ素子１２６が追加されている。
【００８６】
上記構成を有するＩＰ変換処理回路の動作を示す。動き情報生成部１１５では、前記第２の実施形態で示したように、フレーム間差信号から求めた動き情報の他、前後のフレームの同じ位置の画素の動き情報を参照することにより決定された動き情報を有する、補間画素と同一フィールド内の上下のラインの画素の動き情報と、補間画素と同一位置の前後のフィールドの画素の動き情報とから、求められた補間画素の動き情報が出力される。
【００８７】
動き情報生成部１１５から出力された動き情報は、フィールド単位でフィールド動き情報記憶部１２４およびフィールド動き情報記憶部１２５に記憶されていき、結果としてフィールド動き情報記憶部１２４およびフィールド動き情報記憶部１２５から、入力されているフィールドよりもそれぞれ１フィールド期間前のフィールドにおける動き情報が出力される。
【００８８】
ＡＮＤ素子１２６には、動き情報生成部１１５から出力される動き情報と、フィールド動き情報記憶部１２５から出力される、動き情報生成部１１５から出力される動き情報より１フレーム期間前のフィールドの動き情報とが入力され、これらの論理積情報が得られる。つまり、動き情報生成部１１５から出力される動き情報が値”１”であり、かつフィールド動き情報記憶部１２５から出力される動き情報が値”１”である場合、ＡＮＤ素子１２６から、その画素の動きがあったものとして値”１”が出力される。これにより、たとえ動き情報生成部１１５から動画としての動き情報が出力されても、１フレーム期間前の状態が静止画であった場合、ＡＮＤ素子１２６から静止画としての動き情報が出力される。
【００８９】
補間情報選択部１０９には、補間しようとするフィールドより１フィールド期間過去に入力された画素情報として、フィールド情報記憶部１１７から出力される画素情報が入力される。また、除算器１０８から補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値を得るために、ライン情報記憶部１０４および加算器１０７には、フィールド情報記憶部１１６から出力される画素情報が入力される。さらに、入出力速度変換部１０６には、フィールド情報記憶部１１６から出力される画素情報が入力される。
【００９０】
補間情報選択部１０９では、ＡＮＤ素子１２６から出力される補間画素の動き情報にしたがって、フィールド情報記憶部１１７から出力される１フィールド期間過去に入力された画素情報、および除算器１０８から出力される補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値のいずれかが選択され、入出力速度変換部１０５に出力される。
【００９１】
入出力速度変換部１０５および入出力速度変換部１０６に入力された画素情報は、入力された速度の倍の速さで読み出され、表示情報選択部１１０により、１ライン毎に入出力速度変換部１０５から出力される画素情報と、入出力速度変換部１０６から出力される画素情報とが切り換えられ、順次走査による映像信号として出力される。
【００９２】
本実施形態では、動き情報生成部１１５から出力される動き情報と、フィールド動き情報記憶部１２５から出力される、動き情報生成部１１５から出力される動き情報より１フレーム期間前のフィールドの動き情報との論理積情報を、新たな動き情報としてＡＮＤ素子１２６から得ている。これにより、ノイズのような外的要因により瞬間的に画素値が変化しても、その影響を排除することが可能である。
【００９３】
しかし、この方法では、瞬間的に発生した画素値の変化がノイズのような外的要因によるものであるのか、本当に映像自体が変化したものであるのかを判断できず、誤検知を招くおそれがある。そこで、前記第２の実施形態で得られた動き情報を、複数フィールド期間に亘って記憶しておき、複数のフィールドの動き情報を組み合わせて新たな動き情報を生成する別の例として、ＡＮＤ素子の代わりに、ＯＲ素子を用いて動画とする処理を優先させたり、あるいは前記第２の実施形態で参照画素の動き情報を決定する際に行ったように、前後のフレームの動き情報を参照し、前後のフレームの動き情報が動画である場合、強制的に注目しているフィールドの動き情報を動画としての動き情報に変更する方法も可能である。
【００９４】
第３の実施形態によれば、前記第２の実施形態で得られた動き情報を、複数フィールド期間に亘って記憶しておき、複数のフィールドの動き情報を組み合わせて新たな動き情報を生成することで、的確にノイズ等の外的要因による瞬間的な画素値の変化による影響を排除することが可能である。
【００９５】
尚、本実施形態では、動き検出器１１１で求められた動き情報をフィールド動き情報記憶部１１２、フィールド動き情報記憶部１１３、フィールド動き情報記憶部１１８、フィールド動き情報記憶部１１９に、またＯＲ素子１２１で求められた動き情報をフィールド動き情報記憶部１２２、フィールド動き情報記憶部１２３に、また動き情報生成部１１５で求められた動き情報をフィールド動き情報記憶部１２４、フィールド動き情報記憶部１２５に、フィールド単位で記憶することにより、複数フィールドでの動き情報を同時に得るようにしているが、フィールド動き情報記憶部１１２、フィールド動き情報記憶部１１３、フィールド動き情報記憶部１１８、フィールド動き情報記憶部１１９、フィールド動き情報記憶部１２２、フィールド動き情報記憶部１２３、フィールド動き情報記憶部１２４、フィールド動き情報記憶部１２５を設ける代わりに、フィールド情報記憶部および動き検出器を複数設け、必要とする複数のフィールドの動き情報をその都度求めるようにすることも可能である。
【００９６】
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００９７】
本発明の実施形態を以下に列挙する。
【００９８】
［実施態様１］  飛び越し走査による映像情報を受信し、補間画素の動き情報を求め、該求められた補間画素の動き情報が静止画である場合、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報を補間画素情報とする一方、前記補間画素の動き情報が動画である場合、該補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成することで、前記飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する映像情報処理装置において、入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに亘って記憶する映像情報記憶手段と、入力された前記飛び越し走査による映像情報、および前記映像情報記憶手段に記憶された映像情報の少なくとも一方から、複数のフィールドにおける画素毎の動き情報を生成する参照画素動き情報生成手段と、前記参照画素動き情報生成手段により生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド内補間画素動き情報生成手段と、前記参照画素動き情報生成手段により生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド間補間画素動き情報生成手段と、前記フィールド内補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報と、前記フィールド間補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報とから、前記補間画素の動き情報を判定する補間画素動き判定手段と、前記補間画素動き判定手段により判定された前記補間画素の動き情報にしたがって、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択して前記補間画素情報とする選択手段とを備えたことを特徴とする映像情報処理装置。
【００９９】
［実施態様２］  飛び越し走査による映像情報を受信し、補間画素の動き情報を求め、該求められた補間画素の動き情報が静止画である場合、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報を補間画素情報とする一方、前記補間画素の動き情報が動画である場合、該補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成することで、前記飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する映像情報処理装置において、入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに亘って記憶する映像情報記憶手段と、入力された前記飛び越し走査による映像情報、および前記映像情報記憶手段に記憶された映像情報の少なくとも一方から、画素毎の動き情報を生成する参照画素動き情報生成手段と、前記参照画素動き情報生成手段により生成された動き情報を複数のフィールドに亘って記憶する参照画素動き情報記憶手段と、前記参照画素動き情報記憶手段に記憶されている動き情報のうち、前記補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド内補間画素動き情報生成手段と、前記参照画素動き情報生成手段により生成された動き情報、および前記参照画素動き情報記憶手段に記憶されている動き情報のうち、前記補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド間補間画素動き情報生成手段と、前記フィールド内補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報と、前記フィールド間補間画素動き情報生成手段により生成された補間画素の動き情報とから、前記補間画素の動き情報を判定する補間画素動き判定手段と、前記補間画素動き判定手段により判定された前記補間画素の動き情報にしたがって、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択して前記補間画素情報とする選択手段とを備えたことを特徴とする映像情報処理装置。
【０１００】
［実施態様３］  前記参照画素動き情報生成手段は、入力された前記飛び越し走査による映像情報、および前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報から、フレーム間の差分情報を検出するフレーム間差分情報検出手段を備え、前記フレーム間差分情報検出手段により検出されたフレーム間の映像情報の差分情報から、画素毎の動き情報を生成することを特徴とする実施態様１または２記載の映像情報処理装置。
【０１０１】
［実施態様４］  前記参照画素動き情報生成手段は、前記フレーム間差分情報検出手段により検出された、参照画素と同一位置の前後のフレームの画素の差分情報から、前記参照画素の動き情報を生成するフレーム間参照画素動き情報生成手段を備え、前記参照画素の動き情報を生成することを特徴とする実施態様３記載の映像情報処理装置。
【０１０２】
［実施態様５］  前記フレーム間参照画素動き情報生成手段は、前記参照画素と同一位置における前後のフレームの画素の差分情報がいずれも動画としての差分情報である場合、前記参照画素の動き情報を動画とし、それ以外の場合、前記参照画素の動き情報を静止画とすることを特徴とする実施態様４記載の映像情報処理装置。
【０１０３】
［実施態様６］  前記フィールド内補間画素動き情報生成手段は、前記補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報のうち、参照するいずれかの画素の動き情報が動画である場合、前記補間画素の動き情報を動画とし、それ以外の場合、前記補間画素の動き情報を静止画とし、前記フィールド間補間画素動き情報生成手段は、前記補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報がいずれも動画である場合、前記補間画素を動画とし、それ以外の場合、前記補間画素の動き情報を静止画とし、前記補間画素動き判定手段は、前記フィールド内補間画素動き情報生成手段により生成された前記補間画素の動き情報、および前記フィールド間補間画素動き情報生成手段により生成された前記補間画素の動き情報のうち、いずれかの補間画素の動き情報が動画である場合、前記補間画素の動き情報を動画とし、それ以外の場合、前記補間画素の動き情報を静止画とすることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれかに記載の映像情報処理装置。
【０１０４】
［実施態様７］  前記補間画素動き判定手段により生成された補間画素の動き情報を、１フレーム期間あるいは複数フレーム期間に亘って記憶する補間画素動き情報記憶手段と、前記補間画素動き判定手段により生成された前記補間画素の動き情報、および前記補間画素動き情報記憶手段に記憶されている複数フレームの補間画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を判定する第２の補間画素動き判定手段とを備え、前記選択手段は、前記第２の補間画素動き判定手段により判定された補間画素の動き情報にしたがって、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドにおける前記補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択して補間画素情報とすることを特徴とする実施態様１乃至６のいずれかに記載の映像情報処理装置。
【０１０５】
［実施態様８］  前記第２の補間画素動き判定手段は、前記補間画素動き判定手段により判定された前記補間画素の動き情報、および前記補間画素動き情報記憶手段に記憶されている前フレームの補間画素の動き情報のいずれも動画である場合、前記補間画素の動き情報を動画とし、それ以外の場合、前記補間画素の動き情報を静止画とするか、あるいは前記補間画素動き判定手段により判定された前記補間画素の動き情報、および前記補間画素動き情報記憶手段に記憶されている前フレームの補間画素の動き情報のいずれかが動画である場合、前記補間画素の動き情報を動画とし、それ以外の場合、前記補間画素の動き情報を静止画とすることを特徴とする実施態様７記載の映像情報処理装置。
【０１０６】
［実施態様９］  前記第２の補間画素動き判定手段は、前記補間画素動き判定手段により判定された前記補間画素の動き情報、および前記補間画素動き情報記憶手段に記憶されている複数フレームの補間画素の動き情報のうち、注目している補間画素の前後のフレームの補間画素の動き情報がいずれも動画である場合、注目している補間画素の動き情報を動画とし、それ以外の場合、前記補間画素動き情報記憶手段に記憶されている、注目している補間画素の動き情報をそのまま用いることを特徴とする実施態様８記載の映像情報処理装置。
【０１０７】
［実施態様１０］  飛び越し走査による映像情報を受信し、補間画素の動き情報を求め、該求められた補間画素の動き情報が静止画である場合、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報を補間画素情報とする一方、前記補間画素の動き情報が動画である場合、該補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成することで、前記飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する映像情報処理方法において、入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに亘って記憶する映像情報記憶ステップと、入力された前記飛び越し走査による映像情報、および前記映像情報記憶ステップで記憶された映像情報の少なくとも一方から、複数のフィールドにおける画素毎の動き情報を生成する参照画素動き情報生成ステップと、前記参照画素動き情報生成ステップで生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド内補間画素動き情報生成ステップと、前記参照画素動き情報生成ステップで生成された画素毎の動き情報のうち、前記補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド間補間画素動き情報生成ステップと、前記フィールド内補間画素動き情報生成ステップで生成された補間画素の動き情報と、前記フィールド間補間画素動き情報生成ステップで生成された補間画素の動き情報とから、前記補間画素の動き情報を判定する補間画素動き判定ステップと、前記補間画素動き判定ステップで判定された前記補間画素の動き情報にしたがって、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択して前記補間画素情報とする選択ステップとを有することを特徴とする映像情報処理方法。
【０１０８】
［実施態様１１］  飛び越し走査による映像情報を受信し、補間画素の動き情報を求め、該求められた補間画素の動き情報が静止画である場合、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報を補間画素情報とする一方、前記補間画素の動き情報が動画である場合、該補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成することで、前記飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換する映像情報処理装置において、入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに亘って記憶する映像情報記憶ステップと、入力された前記飛び越し走査による映像情報、および前記映像情報記憶ステップで記憶された映像情報の少なくとも一方から、画素毎の動き情報を生成する参照画素動き情報生成ステップと、前記参照画素動き情報生成ステップで生成された動き情報を複数のフィールドに亘って記憶する参照画素動き情報記憶ステップと、前記参照画素動き情報記憶ステップで記憶された動き情報のうち、前記補間画素と同一フィールド内の画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド内補間画素動き情報生成ステップと、前記参照画素動き情報生成ステップで生成された動き情報、および前記参照画素動き情報記憶ステップで記憶された動き情報のうち、前記補間画素と同一位置における前後のフィールドの画素の動き情報から、前記補間画素の動き情報を生成するフィールド間補間画素動き情報生成ステップと、前記フィールド内補間画素動き情報生成ステップで生成された補間画素の動き情報と、前記フィールド間補間動き情報生成ステップで生成された補間画素の動き情報とから、前記補間画素の動き情報を判定する補間画素動き判定ステップと、前記補間画素動き判定ステップで判定された前記補間画素の動き情報にしたがって、前記補間画素を含むフィールドより過去のフィールドの、前記補間画素と同一位置の画素情報、およびフィールド内の画素情報から生成された画素情報のいずれかを選択して前記補間画素情報とする選択ステップとを有することを特徴とする映像情報処理方法。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明によれば、新たな誤検知を招くことなく、フレーム間のフィールドの動きを検出でき、さらに動画の画素情報が前フレームの画素情報と同じであった場合、本来、動画として処理されるべき箇所が静止画として処理されてしまうような誤検知を防止でき、動き判定を正確に行うことができる。
【０１１０】
つまり、従来のフレーム間差信号から求めた動き情報では、検出することのできなかったフレーム間のフィールドの動きを検出することができる。また、従来のフレーム間差信号から求めた動き情報で発生していた、動画の画素情報が前フレームの画素情報と同じであった場合、本来、動画としての動き情報が求められるべき箇所が静止画としての動き情報になってしまうという誤検知を防止できる。さらに、的確にノイズ等の外的要因による瞬間的な画素値の変化による影響を排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。
【図２】補間しようとする画素の位置と、補間画素の動きを判定するために参照される動き情報を有する、補間画素位置周辺の画素および前後のフィールドにおける画素の位置との関係を示す図である。
【図３】動き情報生成部１１５の構成を示す図である。
【図４】注目フィールドの動き情報を示す図である。
【図５】第２の実施形態におけるＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。
【図６】補間しようとする画素の位置と、補間画素位置周辺の画素および前後複数のフィールドの画素の位置との関係を示す図である。
【図７】注目フィールドの動き情報を示す図である。
【図８】第３の実施形態におけるＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の一般的なＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】ＮＴＳＣ（ｎａｔｉｏｎａｌ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号における飛び越し走査により表示される映像情報を示す図である。
【図１１】動き検出生成器１０３の構成を示すブロック図である。
【図１２】”Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される例を示す図である。
【図１３】各フィールドにおける動き情報を示す図である。
【図１４】”Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される例を示す図である。
【図１５】各フィールドにおける動き情報を示す図である。
【符号の説明】
１０１、１０２、１１６、１１７  フィールド情報記憶部
１０９  補間情報選択部
１１１  動き検出器
１１２、１１３、１１８、１１９、１２２、１２３、１２４、１２５  フィールド動き情報記憶部
１１４、１２０、１２６  ＡＮＤ素子
１１５  動き情報生成部
１２１  ＯＲ素子
【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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