(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロミナンス信号を補間する方法であって、該方法は、
相互に隣接する入力画像からの相互に対応する入力クロミナンス信号を提供する段階と、
上記相互に対応する入力クロミナンス信号から出力クロミナンス信号を補間する段階とを有し、
上記対応するといった用語は、関連する上記入力クロミナンス信号が上記相互に隣接する入力画像における空間的位置及びクロミナンスタイプ、即ち、Ｕ／Ｉ又はＶ／Ｑの夫々に対応することを意味し、
上記補間する段階は、上記出力クロミナンス信号に対応する上記相互に対応する入力クロミナンス信号と、色無しを示す基準値との中央値を取ることで上記各出力クロミナンス信号を計算する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
クロミナンス信号を補間する方法であって、該方法は、
相互に隣接する入力画像からの相互に対応する入力クロミナンス信号を提供する段階と、
上記相互に対応する入力クロミナンス信号から出力クロミナンス信号を補間する段階とを有し、
上記対応するといった用語は、関連する上記入力クロミナンス信号が上記相互に隣接する入力画像における空間的位置及びクロミナンスタイプ、即ち、Ｕ／Ｉ又はＶ／Ｑの夫々に対応することを意味し
上記補間する段階は、
上記相互に対応する入力クロミナンス信号の間の差が上記所定の閾値を超過するか否かを決定する段階と、
上記差が上記所定の閾値を超過する場合、色無しを示す基準値を出力する段階と、
上記差が上記所定の閾値を超過しない場合、上記対応する入力クロミナンス信号の時間平均を出力する段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項３】
クロミナンス信号を補間する装置であって、該装置は、
相互に隣接する入力画像からの相互に対応する入力クロミナンス信号を提供する手段と、
上記相互に対応する入力クロミナンス信号から出力クロミナンス信号を補間する手段とを有し、
上記対応するといった用語は、関連する上記入力クロミナンス信号が上記相互に隣接する入力画像における空間的位置及びクロミナンスタイプ、即ち、Ｕ／Ｉ又はＶ／Ｑの夫々に対応することを意味し、
上記補間する段階は、上記出力クロミナンス信号に対応する上記相互に対応する入力クロミナンス信号と、色無しを示す基準値との中央値を取ることで上記各出力クロミナンス信号を計算する段階を含むことを特徴とする、クロミナンス信号を補間する装置。
【請求項４】
請求項３記載のクロミナンス信号を補間する装置と、上記クロミナンス信号を補間する装置に結合されるディスプレイ装置とを有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、クロミンナンス信号を補間するための方法及び装置に関する。本発明は、更に、このような装置を有する表示装置に関する。
【０００２】
文献［３］より、Human  Visual  System（ＨＶＳ）がクロミナンス励振よりも輝度に対してより感応であることが既知である。従って、多くのビデオ処理アルゴリズムでは、輝度信号に適用されるアルゴリズムｇａクロミナンス信号に対して適用されるアルゴリズムよりもはるかに進んでいる。
【０００３】
PROZONIC［１］及びMELZONIC［２］のような走査レート変換アルゴリズムでは、色処理は、動き補償されない。例えば、５０Hzインターレースから１００Hzインターレースまでの変換によって生じるクロミナンス信号における動きのアーチファクトは、ＨＶＳが上述のようにクロミナンス信号に対してさほど感応でないといった事実により、ある程度までマスクされる。しかしながら、非常に飽和された色に対して、アーチファクトは、可視となり得不快なものである。
【０００４】
輝度信号が動き補償（ＭＣ）である一方でクロミナンス信号が動き補償でない場合、動く対象物におけるミスアライメントが一時の補間された画像に対して生じる。このミスアライメントは、一定の輝度原理が個々のＲ、Ｇ、及び、Ｂ信号のガンマ補正により最も危うくされる非常に飽和された暗い色に対して特に不快である。
【０００５】
本発明は、とりわけ、改善されたクロミナンス信号の補間を提供することを目的とする。このために、本発明は、独立項に記載するようにクロミナンス信号を補間する方法及び装置と、このような装置を有する表示装置とを有する。有利な実施例は、従属項に記載する。
【０００６】
本発明の最初の面によるクロミナンス信号を補間する方法において、出力クロミナンス信号は、相互に隣接する入力画像からの相互に対応する入力クロミナンス信号から補間され、相互に対応する入力クロミナンス信号が所定の基準を満たす場合、少なくとも一つの出力クロミナンス信号の色飽和値は、この一つの出力クロミナンス信号に対応する相互に対応する入力クロミナンス信号の色飽和値の平均よりも小さい。対応するといった表現は、関連するクロミナンス信号が相互に隣接する入力における空間位置及びクロミナンスタイプ、即ち、Ｕ／Ｉ又はＶ／Ｑのいずれかにの夫々に対応することを意味する。基準は、対応する入力クロミナンス信号の間に基準値があるか、対応する入力クロミナンス間の差が所定の閾値を超えてもよい。
【０００７】
本発明のこれら及び他の面は、以下に説明する実施例を参照して明らかになり明確になる。
【０００８】
本発明は、色のミスアライメントを排除し、それにより、不快なアーチファクトを減少させる。現在の考えが基づかれる本質的な考えは、輝度のエラーにつながってもよい誤った場所に飽和された色よりも色を全く有しないか、減少された飽和を含む色を有することの方がよい。「誤った色よりも少ない又は色が無い方がよい」。（速い）動画部分においてエラーが生じるため、クロミナンスが著しく変化する場所で非常に簡単な動き検出器がクロミナンスをオフにするために信号を提供し得る。この基本的な考え方を２つの略同等に実施する実施例において詳しく述べる。
【０００９】
５０Ｈｚインタレースから１００Ｈｚインターレースへの変化の情況を考慮する。この情況は、図１に示す。本発明では、クロミナンス信号は、様々な方法で形成され得る。
【００１０】
【数１】
0004472878.tif 000002
の間の一時的に補間されたフィールドに対する直観的な表現
【００１１】
【数２】
0004472878.tif 000003
、
及び、
【００１２】
【数３】
0004472878.tif 000004
を形成する第１の提案は、
【００１３】
【数４】
0004472878.tif 000005
によって定義され、ＭＥＤは、中央フィルタ演算子であり、ｒｅｆは、基準信号レベル、例えば、色が無いことを示す零である。
【００１４】
【数５】
0004472878.tif 000006
は、垂直方向に補間されたサンプルでもよい。以降、Ｕ（Ｎ−１）は、
【００１５】
【数６】
0004472878.tif 000007
等に対する省略された表現である。結果として、Ｕ（Ｎ−１）及びＵ（Ｎ）が、基準ｒｅｆの一方の側にある場合、基準に最も近いものが出力に向けられる。従って、一時の補間は、（前及び現在のフィールドからの）夫々のサンプルが略等しい場合だけ、同じクロミナンス成分を結果として生じさせ、これは、静止画像部分における場合である。動画像部分では、基準に最も近い即ち、最も低い飽和を得るクロミナンス成分が選択され、上述のミスアライメントの不快なアーチファクトを排除する。しかしながら、一時的に補間された画像は、一時的でない補間された画像と比較して、動き領域においてより少ない色情報を含む。出力クロミナンス信号は、従来技術よりもより少ない色情報を含むが、まだ本質的に良い画像の品質を生成する。従来技術の簡単な一時的平均化におけるミスアライメントは、１００Ｈｚインターレースされたシーケンスにおける画像の半分に対する色コントラストの損失よりもはるかに不快である。
【００１６】
図１は、本発明による表示装置の実施例を示す図である。入力輝度信号ＩＮＹは、２倍にされたフィールド周波数を有する輝度信号ＩＮＹ（Ｎ）を生成するために第１の輝度画像メモリＭＥＭ−Ｙ−１に印加される。輝度信号ＩＮＹ（Ｎ）は、遅延された輝度信号ＩＮＹ（Ｎ−１）を生成するために第２の輝度画像メモリＭＥＭ−Ｙ−２に印加される。輝度信号ＩＮＹ（Ｎ）及び遅延された輝度信号ＩＮＹ（Ｎ−１）は、動きベクトル推定器ＭＥ及び動き補償された空間―時間補間回路ＭＣＩの対応する入力に印加される。動き推定器ＭＥによって推定される動きベクトルＭＶは、動き補償された空間−時間補間回路ＭＣＩに与えられる。動き補償された空間−時間補間回路ＭＣＩは、出力輝度信号ＯＵＴＹを与える。
【００１７】
入力クロミナンス信号ＩＮＵＶは、２倍にされたフィールド周波数を有するクロミナンス信号ＩＮＵＶ（Ｎ）を生成するために第１のクロミナンス画像メモリＭＥＭ−ＵＶ−１に印加される。クロミナンス信号ＩＮＵＶ（Ｎ）は、遅延されたクロミナンス信号ＩＮＵＶ（Ｎ−１）を生成するために第２のクロミナンス画像メモリＭＥＭ−ＵＶ−２に印加される。クロミナンス信号ＩＮＵＶ（Ｎ）及び遅延されたクロミナンス信号ＩＮＵＶ（Ｎ−１）は、中央フィルタＭＥＤの入力に印加され、この中央フィルタは、基準信号ＲＥＦも受信する。中央フィルタは、出力クロミナンス信号ＯＵＴＵＶを供給する。
【００１８】
出力輝度信号ＯＵＴＹ及び出力クロミナンス信号ＯＵＴＵＶは、ディスプレイＤに印加されるＲＧＢ信号を得るためにマトリクス回路ＭＸに印加される。
【００１９】
クロミナンス信号を形成する第２の提案は、
【００２０】
【数７】
0004472878.tif 000008
によって定義され、Ｇ（）は、補間関数、例えば、一時平均、Ｔｈは閾値である、クロミナンス成分間の差がある閾値を超えた場合、色無しを示す基準信号が選択される。差が閾値と比較して小さい場合、平均又は全ての他の補間アルゴリズムが出力クロミナンスサンプルを計算するために適用され得る。従って、静画像部分に対して、クロミナンス情報は、画像部分内に残留し、クロミナンス信号にける大きい差によって検出される動く色画像部分に対してクロミナンス成分を「色無し」にリセットされる。
【００２１】
図２は、第２の提案に従って動作する本発明によるクロミナンス信号補間装置の第２の実施例を示す図である。入力Ｕクロミナンス信号ＩＮＵは、２倍にされたフィールド周波数を有するＵクロミナンス信号Ｕ（Ｎ）を生成するために第１のＵクロミナンス画像メモリＭＥＭ−Ｕ−１に印加される。Ｕクロミナンス信号Ｕ（Ｎ）は、遅延されたクロミナンス信号Ｕ（Ｎ−１）を生成するために第２のＵクロミナンス画像メモリＭＥＭ−Ｕ−２に印加される。Ｕクロミナンス信号Ｕ（Ｎ）及び遅延されたＵクロミナンス信号Ｕ（Ｎ−１）は、時間平均回路ＡＶＵの入力に印加され、このＡＶＵの出力は、切換器ＳＷＵの第１の切換接触に接続される。切換器ＳＷＵの第２の切換接触は、基準信号ＲＥＦを受信する。切換器ＳＷＵは、出力Ｕクロミナンス信号ＯＵＴＵを供給する。Ｕクロミナンス信号Ｕ（Ｎ）及び遅延されたＵクロミナンス信号Ｕ（Ｎ−１）は、夫々の差の絶対値を得るために減算回路ＳＵの入力に印加される。比較回路ＣＭＰＵは、この絶対値を閾値Ｔｈと比較する。
【００２２】
入力ＶクロミナンスＩＮＶは、２倍にされたフィールド周波数を有するＶクロミナンス信号Ｖ（Ｎ）を生成するために第１のＶクロミナンス画像メモリＭＥＭ−Ｖ−１に印加される。Ｖクロミナンス信号Ｖ（Ｎ）は、遅延されたクロミナンス信号Ｖ（Ｎ−１）を生成するために第２のＶクロミナンス画像メモリＭＥＭ−Ｖ−２に印加される。Ｖクロミナンス信号Ｖ（Ｎ）及び遅延されたＶクロミナンス信号Ｖ（Ｎ−１）は、時間平均回路ＡＶＶの入力に印加され、このＡＶＶの出力は、切換器ＳＷＶの第１の切換接触に接続される。切換器ＳＷＶの第２の切換接触は、基準信号ＲＥＦを受信する。切換器ＳＷＶは、出力Ｖクロミナンス信号ＯＵＴＶを供給する。Ｖクロミナンス信号Ｖ（Ｎ）及び遅延されたＶクロミナンス信号Ｖ（Ｎ−１）は、夫々の差の絶対値を得るために減算回路ＳＶの入力に印加される。比較回路ＣＭＰＶは、この絶対値を閾値Ｔｈと比較する。
【００２３】
比較回路ＣＭＰＵ及びＣＭＰＶの出力は、論理ＯＲ回路ＬＯＲに印加され、この論理回路の出力は、ＳＷＵの及びＳＷＶの制御入力に印加される。
【００２４】
本発明の主な面は、以下の通りに要約される。将来的なテレビジョンシステムは、動きアーチファクトを引き出すことなく大きい領域及びラインフリッカを減少させるために動き補償された走査速度変換を適用する。輝度情報及びクロミナンス情報夫々が変換される必要があるが、クロミナンスに対する動き補償の利点が、比較的小さい。この開示は、動き補償よりもアンカであるは、線形の補間又は簡単な繰り返しよりも良い革新的な色処理を開示する。ビデオフォーマット変換のための方法、及び、この方法を実現する装置では、補間された出力画像
【００２５】
【数８】
0004472878.tif 000009
におけるピクセルに対する色信号は、隣接する元々のフィールド
【００２６】
【数９】
0004472878.tif 000010
におけるこれらの信号の値に依存し、隣接するフィールドにおける値が異なる場合、少なくとも時々は、２つの値のうち小さい方の値、又は、零の値（中性色）が出力に送られる。別の実施例では、クロミナンス信号は、０乃至「２５５までの範囲にわたり、このとき中性基準値は、１２７である。
【００２７】
上述の実施例は、本発明を制限するものではなく例示するものであり、当業者には、添付する特許請求の範囲から逸脱すること無く多数の選択的な実施例が設計できることに注意するべきである。特許請求の範囲では、括弧内の全ての参照記号は、請求の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。「有する、含む」といった用語は、記載されていない他の素子及び段階を除外するものではない。本明細書及び特許請求の範囲において、素子は単数形で表わされているが、同じ素子が複数個存在することを除外するものではない。本発明は、複数の別個の素子をゆするハードウェア、及び、適切にプログラムされたコンピュータを用いて実行され得る。幾つかの手段を列挙する装置クレームでは、これらの手段のうち幾つかは、ハードウェアの一つの同じアイテムによって具体化され得る。
【００２８】
［参考］
［１］Datasheet  SAA4990,PROZONIC,1995
［２］G.de  Haan，J.Kettenis，
【００２９】
【外１】
0004472878.tif 000011
and  B.De  Loore  for  Motion−Compensated  100  Hz  TV  with  natural−motion  movie−mode．IEEE  Tr.on  Consumer  Electronics,  Vol.42,  No.2，May  1996，pages165−174．
［３］A.K.Jain．  Fundamentals  of  Digital  Image  Processing．Prentice−Hall  International  Inc.，Englewood  Cliffs，NJ,1989．
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による表示装置の実施例を示す図である。
【図２】  本発明によるクロミナンス信号補間装置の第２の実施例を示す図である。
【図１】
0004472878.tif 000012
【図２】
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