(57)【要約】ビデオ信号を動き補償型デインターレーシングする処理回路は、ラインメモリ（２１）と、デインターレーシング回路（２２）と、フレームメモリ（２４）と、キャッシュメモリ（２５）とを有し、ピクセルミキサ（２９）がキャッシュメモリ（２５）とデインターレーシング回路（２２）との間に介在する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ信号を動き補償型デインターレーシングする処理回路であって、
ラインメモリと、
デインターレース回路と、
フレームメモリと、
キャッシュメモリと、
上記キャッシュメモリと上記デインターレース回路との間に介在するピクセルミキサとを有する処理回路。
【請求項２】
上記ピクセルミキサは、動き補償されたピクセルに対応するデータと、動き補償されていない上記ピクセルに対応するデータを受信し、
上記動き補償されたピクセルデータに第１の重み付け係数を適用し、上記動き補償されていないピクセルデータに第２の重み付け係数を適用する、請求項１記載の処理回路。
【請求項３】
推定された動きベクトル信頼性を決定する手段を更に有する、請求項１記載の処理回路。
【請求項４】
推定された動きベクトル信頼性を決定する手段を更に有し、
上記重み付け係数は上記推定された動き信頼性の関数として決定される、請求項２記載の処理回路。
【請求項５】
上記ピクセルミキサは、上記動き補償されたピクセルデータと上記動き補償されていないピクセルデータとの間の絶対差に対応する信号を生成するよう配置される、請求項１記載の処理回路。
【請求項６】
上記絶対差信号をスケールするか、クリップする手段を更に有する請求項５記載の処理回路。
【請求項７】
動きベクトル円滑化基準を生成する手段を更に有し、動きベクトルを空間隣接部で比較し、０乃至１の値として空間相関性の関数として上記重み付け係数を生成する手段を有する、請求項１記載の処理回路。
【請求項８】
上記第１の重み付け係数は、ビデオ信号が関連する画像中のディテールのレベルに依存して減少される、請求項２記載の処理回路。
【請求項９】
画像ノイズ推定器を更に有し、
上記重み付け係数は上記推定器によって推定された画像ノイズに依存する、請求項２記載の処理回路。
【請求項１０】
請求項１記載の処理回路と、
上記処理回路の出力信号を表示するディスプレイとを有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ビデオ信号処理における動き補償型デインターレーシング、特に反復インターレーシングに関わる。
【０００２】
デインターレーシングは、インターレースされた信号からのビデオ信号を順次に或いは漸次に走査された画像信号に変換することが必要なときに実施される。既に供給されたフィールドの信号ラインの間に挿入するために追加ラインが生成される必要がある。これは、同じフィールトの２つの隣接する既存ラインの位置的に対応するピクセル値の算術平均即ち、中央値に対応するピクセル値を作ることで行われ、又は、前フィールドのインターレースされたラインが考慮され得る。動き補償補間が使用された場合、改善された画像が得られる。これは、欠けているラインのセグメントが移動しているか否かを判断するために２つの隣接するフィールドのラインを比較する。セグメントが移動している場合、動きベクトルが生成され、セグメントは違う方法で取り扱われる。動きベクトル推定における不正確さはエイリアス及び可視の歪みを生ずる。
【０００３】
無線信号を動き補償型デインターレーシングし、ラインメモリ、デインターレーシング回路、フレームメモリ、及び、制御された方法で現在のデータと、動き補償された先のデータとを混合するキャッシュメモリを有する処理回路がＵＳ‐Ａ‐５，５３２，７５０（出願人番号ＰＨＮ１４．７９４）において公知である。
【０００４】
ＵＳ‐Ａ‐５，６５７，４０１（出願人番号ＰＨＮ１４．７５７）では、複数のノイズ推定を使用する、ビデオ装置のためのノイズ測定回路が開示されている。
【０００５】
しかしながら、この公知の処理回路は、ランダムの或いは任意の動きベクトルに影響を及ぼされる。このようなベクトルは、特にノイジー画像、又は、大きい同質部分を含む画像において特に一般的であり、これらベクトルは、オブジェクトの分裂、ノイズの相関性、及び、望ましくない誤差伝達を引き起こすか悪化させる傾向がある。これら不都合な点を解決するために実際にはデインターレーシングのレベルがしばしば減少され、従って、垂直エイリアス減少はさほどよくない。
【０００６】
本発明は、とりわけ改善されたデインターレーシングを提供することを目的とする。このために本発明は、デインターレーシング・デバイスと、独立項に記載するようこのようなデインターレーシング・デバイスを有する表示装置を提供する。有利な実施例は従属項に記載する。
【０００７】
本発明によると、ラインメモリ、デインターレーシング回路、フレームメモリ、及びキャッシュメモリを有する動き補償型デインターレーシングのための処理回路が設けられ、この処理回路は、キャッシュメモリとデインターレーシング回路との間に介在するピクセルミキサを更に有することを特徴とする。
【０００８】
好ましい実施例によると、ピクセルミキサは、ピクセルデータの動き補償されたサンプルと動き補償されていないサンプルとの間の差を計算するよう配置される。回路は、この差を用いて、デインターレーシングが行われる前に後の同様のピクセルの重み付け平均を制御する。基本的な原理は、動き補償がデインターレーシングに関して安全である場合、動きベクトルを使用する先のフレーム内の動き補償されたピクセルと、同じ位置にある動き補償されていないピクセルとの間で著しい差がなくてはならない。差が無視できる程度である場合、動きベクトルは、ノイズによるもの、又は、先のフレームにおける領域が同質であるためと判断される。実際差に関する情報は、画像の質に影響を与えるアーチファクトが減少されるよう、動き補償されたピクセルとその補償されていない対応部との間を「フェード」するために使用される。
【０００９】
処理回路は、制御された方法で動き補償された先のピクセルを使用する。上記先の動き補償されたピクセルの重み付けされた部分は、同じ基準位置にあるが動き補償されていない先のピクセルの別の重み付けされた部分と混合される。上記重みの和は、常に一に等しく、各ピクセルの寄与は推定された動きベクトルの信頼性によって決定される。この混合は、動きベクトルが信頼できるとき上記動き補償された先のピクセルの重みは一に近づき、動きベクトルが信頼できないとき重みは零に近づく。
【００１０】
本発明の回路は、最初のデインターレースされたピクセルを生成し、元の入力ピクセルデータと最初のデインターレースされたピクセルデータの時間フィルタ用の２つの一次フィルタを任意に有してもよいデインターレーシングフィルタを更に有することが好ましい。本発明の回路は、元の及びデインターレースされたピクセルの両方のためのフィルタ係数を計算する手段を更に有してもよい。
【００１１】
本発明の回路は、全ての動き補償型デインターレーシングアルゴリズムに適用可能であり、動き誤差伝達を減少させ、静止エッジを高め、ディテールフリッカを減少させ、静止画像の偽エラーを防止する機能を有する。
【００１２】
本発明をよりよく理解するために、及び、本発明をどのようにして実行するかを示すために、添付の図面を参照する。
【００１３】
図１は、従来技術の典型的な動き補償型デインターレーシング回路を示す。この回路は、ラインメモリ１１と、入力１３における入力信号ＩＰを受信するよう接続され、且つ、別の接続によってラインメモリ１１に接続されるデインターレーシング回路１２とを有する。フレームメモリ１４は、デインターレーシング回路１２からのデインターレースされた出力信号ＤＩＳを受信し、（先の入力に等しい）出力をキャッシュメモリ１５に送るよう接続されている。キャッシュメモリは、動き補償を行い、その出力信号ＭＣＳはデインターレーシング回路１２に供給される。
【００１４】
図２は、本発明による回路を示す。ここでもラインメモリ２１には入力２３で入力信号ＩＰが供給される。ラインメモリ２１の出力は、（出力が実際には先の入力である）フレームメモリ２４に供給され、キャッシュメモリ２５に送られ、図１の従来技術の回路のように動き補償された信号ＭＣＳが生成される。
【００１５】
図２の回路の残り部分は、図１に示す回路と異なる。キャッシュメモリ２５とデインターレーシング回路２２との間にはピクセルミキサ２９が介在する。ピクセルミキサ２９は、キャッシュメモリ２５から動き補償された信号ＭＣＳ、及び、フレームメモリ２４から補償されていない信号ＵＣＳを受信する。ミキサは、これら信号からデインターレーシング回路２２に供給するミキサ信号ＭＩＸを生成する。ピクセルミキサ回路２９は、ビデオ信号の動き補償されたサンプルと動き補償されていないサンプルとの間の差を決定し、この差を用いて、デインターレーシングする前にピクセルの重み付け平均を制御する。実際本発明において、動き補償は、動きベクトルを使用する先のフレーム内の動き補償されたピクセルと、動き補償されていない同じ位置にあるピクセルとの間の著しい差に依存する。これは、無視できる程度の差が、動きベクトルがノイズ、又は、先のフレームの同質領域によるものであることを示すからである。デインターレーシング回路２２は、最初のデインターレースされたピクセルを生成する。更に、元の入力ピクセルと最初のデインターレースされたピクセルの時間フィルタ処理のための２つの一次フィルタを含むことが好ましい。更に、元のピクセルとデインターレースされたピクセルの両方に対するフィルタ処理係数を計算する。
【００１６】
組み合わせ回路Ｃは、デインターレーシング回路からの出力ラインを互いの間に挿入し、その結果をディスプレイＤに送る。
【００１７】
好ましい実施例では、本発明は、動き補償されていない先のピクセルが制御された方法で使用される、動き補償型デインターレーシング回路を提供する。先の動き補償されたピクセルの重み付けされた部分は、同じ基準位置にあるが動き補償されていない先のピクセルの別の重み付けされた部分と混合される。これら重みの和は、常に一に等しく、各ピクセルの寄与は推定された動きベクトルの信頼値によって決定される。混合は、動きベクトルが信頼できるとき動き補償された先のピクセルの重みが一に近づき、動きベクトルが信頼できないとき重みが零に近づくような混合である。
【００１８】
信頼基準は、動き補償されたピクセルと補償されていないピクセルとの間の絶対差を用い、この差は、スケールされたか適当にクリップされ、又は、ルックアップテーブル関数を通じて重み付け係数に変換されることが好ましい。信頼基準は、動きベクトル円滑化基準を好ましくは用い、それによって動きベクトルはその空間隣接部と比較され、０乃至１の値をとる空間相関性が動き補償されたピクセルに対する重み付け係数として使用される。その重み付け係数から１を引いた値が補償されていない対応部に使用される。ピクセル中のディテールが減少すると動き補償されたピクセルの重みが減少するよう、信頼基準が入力信号におけるピクセルの空間相関性を使用することが好ましい。好ましくは、信頼基準の好み及び制御は、外部入力として供給され得る。或いは、実施において固定されてもよい。
【００１９】
好ましくは、ＵＳ‐Ａ‐５，６５７，４０１に記載するような画像ノイズ推定器は、ピクセルミキサ回路と組み合わされ、ピクセルの重み付け係数は可変画像ノイズと共に変化する。
【００２０】
上記実施例は、本発明を例示するものであり、制限するものではなく、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多数の代替の実施例を設計することができるであろう。請求項において、括弧内にある全ての参照記号は請求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」などの用語は、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。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、幾つかの別個の素子を有するハードウェアを用いて、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。幾つかの手段を記載する装置クレームでは、これら手段の幾つかをハードウェアの同一のアイテムに含まれ得る。ある手段が互いに異なる従属項に記載されていることは、有利的に使用するためにこれら手段を組み合わせ得ないことを示さない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
動き補償型デインターレーシングのための従来技術による回路を示す図である。
【図２】
動き補償型デインターレーシングのための本発明による回路の実施例を有する表示装置を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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