(57)【要約】動きベクトルを使用して補間フィールドを生成するために動き補償を使用するタイプのビデオ画像アップコンバージョンユニットにおける使用向けに、動き補償に関する改善された方法が開示される。本方法は、画素に動き補償を実行して、該画素に割当てられている動きベクトルが正しいか、誤っているかを判定する。動きベクトルが誤っている場合、本方法は、該画素の値を予め記録されている値に設定する。この予め記憶されている画素値は、該画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の値における差を計算することにより取得される。次いで、この差は、閾値と比較される。この差が閾値よりも小さい場合、該画素の値は、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の値との平均に等しく設定される。
2004516724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動きベクトルを使用して補間フィールドを生成するために動き補償を使用する高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットを備える高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータであって、
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定し、
前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素についての前記値を記録することが可能である、
高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータ。
【請求項２】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素のそれぞれについて、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記複数の画素のそれぞれの値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定し、
前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記複数の画素のそれぞれについての前記値を記録することが可能である、
請求項１記載の高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータ。
【請求項３】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
画素からなるブロック内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記画素からなるブロック内の前記画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に設定し、
前記差の値が前記閾値よりも大きく、前記画素について記録された値が予め記録されている場合に、前記画素が前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素として評価されるときに、前記画素からなるブロック内の画素の値を前記画素について前記予め記録されている値に等しく設定する、
請求項２記載の高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータ。
【請求項４】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
画素からなるブロック内の複数の画素のそれぞれについて、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記画素からなるブロック内の前記複数の画素のそれぞれの値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に設定し、
前記差の値が前記閾値よりも大きく、前記画素について記録された値が予め記録されている場合に、前記複数の画素のそれぞれが前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素として評価されるときに、前記画素からなるブロック内の複数の画素のそれぞれの値を前記複数の画素のそれぞれについて前記予め記録されている値に等しく設定する、
請求項３記載の高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータ。
【請求項５】
前記閾値は１０以下である、
請求項４記載の高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータ。
【請求項６】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素における第１の画素に動き補償を実行し、
前記第１の画素以外の前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素のそれぞれについて画素値を決定し、
前記第１の画素以外の前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素のそれぞれについての前記画素値を記録し、
画素からなるブロックの複数の画素のそれぞれの動き補償を実行し、
前記ブロックにおける前記複数の画素のうちの１つの画素に割当てられている動きベクトルが誤っているかを判定し、
前記画素に割当てられている前記動きベクトルが誤っていると判定されたとき、前記画素について予め記録されている画素の値を取得し、
前記画素の値を、前記画素について前記予め記録されている画素値に等しく設定することができ、
前記予め記録されている画素値は、前記第１の画素以外に前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記複数の画素のそれぞれについて記録されている前記画素値のうちの１つである、
請求項１記載の高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータ。
【請求項７】
動きベクトルを使用して補間フィールドを生成するために動き補償を使用する高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットを有する高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータを備える高精細受信機であって、
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の値における差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定し、
前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素についての前記値を記録することが可能である、
高精細受信機。
【請求項８】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素のそれぞれについて、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記複数の画素のそれぞれの値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定し、
前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記複数の画素のそれぞれについての前記値を記録することが可能である、
請求項７記載の高精細受信機。
【請求項９】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
画素からなるブロック内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記画素からなるブロック内の前記画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に設定し、
前記差の値が前記閾値よりも大きく、前記画素について記録された値が予め記録されている場合に、前記画素が前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素として評価されるときに、前記画素からなるブロック内の画素の値を前記画素について前記予め記録されている値に等しく設定する、
請求項８記載の高精細受信機。
【請求項１０】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
画素からなるブロック内の複数の画素のそれぞれについて、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記画素からなるブロック内の前記複数の画素のそれぞれの値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に設定し、
前記差の値が前記閾値よりも大きく、前記画素について記録された値が予め記録されている場合に、前記複数の画素のそれぞれが前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素として評価されるときに、前記画素からなるブロック内の複数の画素のそれぞれの値を前記複数の画素のそれぞれについて前記予め記録されている値に等しく設定する、
請求項９記載の高精細受信機。
【請求項１１】
前記閾値は１０以下である、
請求項１０記載の高精細受信機。
【請求項１２】
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素における第１の画素に動き補償を実行し、
前記第１の画素以外の前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素のそれぞれについて画素値を決定し、
前記第１の画素以外の前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の複数の画素のそれぞれについての前記画素値を記録し、
画素からなるブロックの複数の画素のそれぞれの動き補償を実行し、
前記ブロックにおける前記複数の画素のうちの１つの画素に割当てられている動きベクトルが誤っているかを判定し、
前記画素に割当てられている前記動きベクトルが誤っていると判定されたとき、前記画素について予め記録されている画素の値を取得し、
前記画素の値を、前記画素について前記予め記録されている画素値に等しく設定することができ、
前記予め記録されている画素値は、前記第１の画素以外に前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記複数の画素のそれぞれについて記録されている前記画素値のうちの１つである、
請求項７記載の高精細受信機。
【請求項１３】
動きベクトルを使用して補間フィールドを生成するために動き補償を使用する高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットを備える高精細プログレッシブ‐インタレースコンバータの出力信号を備える信号であって、
前記高精細ビデオ画像アップコンバージョンユニットは、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算し、
前記差を閾値と比較し、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定し、
前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素についての前記値を記録する、
ことにより前記出力信号を生成する信号。
【請求項１４】
動きベクトルを使用して補間フィールドを生成するために動き補償を使用するタイプのビデオ画像アップコンバージョンユニットにおける使用向けの動き補償方法であって、
ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算するステップと、
前記差を閾値と比較するステップと、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定するステップと、
前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素についての前記値を記録するステップと、
を備える方法。
【請求項１５】
動きベクトルを使用して補間フィールドを生成するために動き補償を使用するタイプのビデオ画像アップコンバージョンユニットにおける使用向けの動き補償方法であって、
画素に動き補償を実行するステップと、
前記画素に割当てられている動きベクトルが誤っているかを判定するステップと、
を備える方法。
【請求項１６】
前記画素に割当てられている前記動きベクトルが誤っていると判定されたときに、前記画素について予め記録されている画素値を取得するステップと、
前記画素の値を、前記画素について前記予め記録されている画素に等しく設定するステップと、
をさらに備える請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記画素について予め記録されている画素を取得するステップは、
前記画素がｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素であるときに、前記画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の値における差を計算するステップと、
前記差を閾値と比較するステップと、
前記差の値が前記閾値よりも小さい場合に、前記ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の前記画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定するステップと、
を備える方法により決定される前記画素について予め記録されている画素値をメモリから取得するステップを備える、
請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、動きベクトルを使用して補間されたビデオフィールドを生成するためにブロックベースの動き補償を使用するタイプのビデオ画像アップコンバージョンユニットにおける、ブロックベースの動き補償に関する改善された方法に関する。
本発明の改善された方法は、誤った動きベクトルが画素に割当てられたときに、動き補償された画素について正確な値を取得するものである。
【０００２】
［発明の背景］
動画像は、フレーム又はピクチャの系列としてビデオ送信機により送信される。それぞれのフレーム又はピクチャは、個々に符号化されるが、ビデオレートで連続的に表示される。それぞれのビデオフレームは、奇数番号のビデオフィールドと偶数番号のビデオフィールドの２つのビデオフィールドから構成されている。より詳細には、文字“Ａ”により示される個々のフレームは、文字 “Ａｏ”で示される奇数フィールド、及び文字“Ａｅ”で示される偶数フィールドから構成されている。
【０００３】
ビデオ系列を取得又は記録するとき、フレーム又はフィールドのいずれかが取得される場合がある。奇数フィールド及び偶数フィールドの両者は同時に取得され、ピクチャは「プログレッシブ」ピクチャであると呼ばれる。奇数フィールド及び偶数フィールドは、プログレッシブピクチャを記載するために一般に使用されない。その代わり、個々のビデオフレーム（たとえば、フレームＡ、フレームＢ）は、プログレッシブピクチャを記載するために使用される。殆どの映画フィルムマテリアルは、プログレッシブピクチャから構成されている。
【０００４】
ビデオフレームの奇数フィールド及び偶数フィールドが異なる時間で取得されるとき、ピクチャは、「インタレース」ピクチャであると呼ばれる。２つのフィールドは、結合されて同時に表示されることはない。それぞれのフィールドは、個別に扱われて表示される。殆どのテレビジョンマテリアルは、インタレースピクチャから構成されている。
【０００５】
伝送プロセスの間に最大効率を達成するために、各フィールド又はフレームは送信されない。すなわち、個々のフィールド又はフレームの幾つかは落とされ、送信されることはない。この落とされたフィールド又はフレームは、送信されたフィールド又はフレームから採取された情報より、ビデオ受信機により再作成される。
【０００６】
たとえば、落とされたフィールド又はフレームは、前のフィールド又はフレームを繰り返すことにより、簡単に再作成することができる。代替的に、表示が遅延される場合、落とされたフィールド又はフレームに後続する次のフィールド又はフレームは、落とされたフィールド又はフレームの代理をするために使用することができる。落とされたフィールド又はフレームのいずれかの側に関する隣接するフィールド又はフレームを平均化することにより、落とされたフレーム又はフィールドに置き換えることができる。
【０００７】
これらの簡単なアプローチには問題点が存在する。落とされたフィールド又はフレームを用いずに、前のフィールド又はフレームを繰り返すことは（又は次に後続するフィールド又はフレームを使用することは）、ビデオ画像において小さな動きが示されるときであっても、知覚される画像が急に動かされる。
【０００８】
落とされたフィールド又はフレームを再作成するための公知の方法は、動き補償される補間である。動き補償された補間では（「双方向予測」とも言及される）、低い時間分解能を有するサブシグナル（典型的には、フレームレートの２分の１から３分の１）が符号化され、低時間解像度の信号を補間して、修正項を加えることにより、完全な解像度の信号が得られる。補間により再構成される信号は、過去の参照と次の参照との組合せに修正項を加えることにより得ることができる。
【０００９】
ビデオ系列は、様々なフォーマットに存在する。たとえば、高精細（ＨＤ）テレビジョンビデオ系列は、１８の異なるフォーマットのうちの任意の１つで表示される。ビデオ系列を１つのフォーマットから別のフォーマットに変換するプロセスは、「走査レート変換」と呼ばれる。
【００１０】
走査レート変換は、テレビジョン画像における画像のフリッカを低減するために使用される場合がある。たとえば、欧州テレビジョンビデオ標準は、５０Ｈｚの周波数を規定している。すなわち、ビデオフィールドは、毎秒５０フィールドのレートで表示されることになる。このテレビジョンビデオレートは、テレビジョン画像において可能性のあるフリッカを防止するために十分ではない。画像のフリッカを低減するために、テレビジョンビデオレートは、ビデオ画像にける原フィールドの間に追加のフィールドを補間することにより、１００Ｈｚまで増加される場合がある。
【００１１】
走査レート変換技法は、２４Ｈｚのフィルムを６０Ｈｚのビデオ画像に変換するために使用される場合がある。走査レート変換技法も使用され、３０Ｈｚの高精細（ＨＤ）カメラ画像を６０Ｈｚのビデオ画像に変換する場合がある。
【００１２】
走査レート変換のために必要とされる追加のフィールドは、原フィールドを単に繰り返すことにより取得される場合がある。好適な方法では、動き補償された補間を使用したプログレッシブ‐インタレース変換を使用することにある。
【００１３】
鮮鋭なビデオ画像を提供する補間されたフィールドを生成するための動き補償に関する改善された方法に関し、従来技術において必要が存在する。
特に、誤った動きベクトルが該画素に割り当てられているときに、動き補償された画素について正確な値を取得するための改善された方法に関し、従来技術において必要が存在する。
【００１４】
［発明の概要］
本発明は、動きベクトルを使用して、補間されたフィールドを生成するために動き補償を使用するタイプのビデオ画像アップコンバージョンユニットにおいて使用するために設計される。本発明は、画素に対して動き補償を実行して、該画素に関連付けられた動きベクトルが正しいか、又は誤っているかを判定する動き補償に関する改善された方法を備えている。
【００１５】
動きベクトルが誤っている場合、本方法は、該画素の値を予め記録されている値に設定する。この予め記録されている値は、該画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との間の差を計算することにより取得される。次いで、この差は、閾値と比較される。この差が閾値よりも小さい場合、この画素の値は、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定される。
【００１６】
本発明の改善された方法は、（１）ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との差を計算するステップ、（２）この差を閾値と比較するステップ、（３）該差の値が閾値よりも小さい場合に、ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に等しく設定するステップ、及び（４）ｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素についての値を記録するステップを備えている。
【００１７】
また、本発明の改善された方法は、（１）画素からなるブロック内の画素について、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との差を計算するステップ、（２）この差を閾値と比較するステップ、（３）該差の値が閾値よりも小さい場合に、該画素からなるブロック内の画素の値を、前のフレームからの対応する動き補償された画素の値と、次のフィールドからの対応する動き補償された画素の値との平均に設定するステップ、及び（４）差の値が閾値よりも大きく、該画素がｎ画素×ｍ画素からなるアレイ内の画素として評価されるときに、該画素からなるブロック内の画素の値を、該画素について予め記録されている値に等しく設定するステップを備えている。
【００１８】
本発明の主要な目的は、動きベクトルを使用して補間されたビデオフィールドを生成するために動き補償を使用するタイプのビデオ画像アップコンバージョンユニットにおいて、動き補償されたアップコンバージョンに関する改善された方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の更なる目的は、前のフレームと次のフィールドの間で補間された生成されたフィールドに含むための、動き補償された画素についての正確な値を取得するための方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の別の目的は、画素に関連付けられた動きベクトルが正しいか、誤っているかを判定することにより、前のフレームと次のフィールドの間で補間されて生成されるフィールドに鮮鋭なビデオ画像を提供する、動き補償された画素についての正確な値を取得するための改善された方法を提供することにある。
【００２１】
また、本発明の目的は、画素に関連付けられている動きベクトルが誤っているときに、正確な画素値を提供することにより、前のフレームと次のフィールドの間で補間されて生成されたフィールドに鮮鋭なビデオ画像を提供する、動き補償された画素について正確な値を取得するための改善された方法を提供することにある。
【００２２】
本発明の更なる目的は、前のフレームと次のフィールドの間で補間されて生成されたフィールドに鮮鋭なビデオ画像を提供する、動き補償された画素についての正確な値を取得するために使用される閾値を判定するための改善された方法を提供することにある。
【００２３】
上述した内容は、本発明の特徴および技術的な利点をむしろ広く概説しており、当業者であれば、以下の発明の実施の形態を良好に理解することができるであろう。本発明の追加の特徴及び利点は、本発明の特許請求の範囲の対象を形成するものであり、以下に記載される。本発明の同じ目的を達成するための他の構成を変更又は設計するための基本として開示される概念及び特定の実施の形態を容易にする場合があることを当業者であれば理解するはずである。また、かかる等価な構成は、その広範な形式において、本発明の精神及び範囲から逸脱するものではないことを認識されるであろう。
【００２４】
発明の実施の形態を理解する前に、本明細書を通して使用される所定の単語及び句の定義を示すことが有効である。用語「含む」及び「備える」並びにその派生語は、限定することのない包含を意味する。用語「又は」は、包含的であり、「及び／又は」を意味している。句「〜に関連して」及び「〜と関連して」並びにその派生語は、含む、〜に含まれる、〜と相互接続される、〜に接続される又は〜と接続される、〜に結合する又は〜と結合する、〜と通信する、〜と協力する、交互に配置する、〜に並置する、〜に結合する又は〜と結合する、有する、〜の特性を有する、等を意味する。用語「コントローラ」、「プロセッサ」又は「装置」は、装置、システム、少なくとも１つの動作を制御するその一部を意味し、かかる装置は、ハードウェア、ファームウェア又はソフトウェア、或いはその少なくとも１つの組合せで実現される場合がある。なお、任意のコントローラと関連する機能は、ローカル的又はリモート的に集中化又は分散化される場合がある。所定の単語及び句の定義は、本明細書を通して提供され、当業者であれば、殆どの例ではないが多くの場合に、かかる定義は、かかる定義された単語及び句の将来的な使用とともに、従来に適用されることを理解されるであろう。
【００２５】
［発明の実施の形態］
本発明及びその効果の更に完全な理解のために、添付図面とともに以下の記載に対して参照がなされる。ここでは、同じ符号は同じ対象を示している。
【００２６】
図１から図１１を通して、以下に記載される、本発明の原理を説明するために本明細書で示される各種実施の形態は、例示することを目的とするのみであり、本発明の範囲を限定するために解釈されるべきではない。以下の好適な実施の形態の説明では、本発明の改善される方法は、高精細（ＨＤ）プログレッシブ‐インタレースコンバータとともに使用される。
【００２７】
本発明は、誤った動きベクトルが画素に割当てられているとき、動き補償された画素についての正確な値を取得することにより適切な動き補償された画素を選択する、ブロックベースの動き補償に関する方法を備えるものである。なお、本発明の方法は、ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータにおける使用に限定されないことを認識することは重要である。当業者であれば、本発明の原理は、動き補償技術をビデオ信号に適用する任意のタイプの電子装置に上手く適用される場合があることを容易に理解されるであろう。以下の説明では、ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータは、本発明の方法が採用される場合がある装置の項目の例として説明される。
【００２８】
図１は、高精細（ＨＤ）プログレッシブ‐インタレースコンバータ１１０を例示している。ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータ１００は、ＳＤ入力１１０から標準精細（ＳＤ）ビデオ信号を受信するか、又は、ＨＤ入力１２０からＨＤビデオ信号を受信する。より詳細に以下に説明されるように、ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータ１００は、動き補償技術を使用して、プログレッシブＨＤマテリアルをインタレースフォーマットに変換する。
【００２９】
ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータ１００は、フィールド及びラインレートコンバータ１３０を備えている。フィールド及びラインレートコンバーア１３０は、ＳＡＡ４９９２集積回路（ＦＡＬＣＯＮＩＣ：ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｌｉｎｅ ｒａｔｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、と呼ばれることがある）を備えている。ＳＡＡ４９９２集積回路は、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ社により商業的に販売されている。フィールド及びラインレートコンバータ１３０は、ＳＤサイズのビデオ画像について走査レートの変換の実行を可能にする。
【００３０】
図１に示されるように、フィールド及びラインレートコンバータ１３０は、マルチプレクサ１４０を介して、ＳＤビデオ信号をＳＤ入力１１０から受信する。ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータ１００への入力がＳＤ入力である場合、ＳＤビデオ画像は、マルチプレクサ１４０を単に通過してフィールド及びラインレートコンバータ１３０に直接入力する。次いで、ＳＤビデオ画像は、ＳＤ出力１６０に出力される。
【００３１】
ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータ１００は、ＨＤビデオ信号をＨＤ入力１２０から受信する。ＨＤプログレッシブ‐インタレースコンバータ１００への入力がＨＤ入力である場合、ＨＤビデオ画像は、プリフィルタ処理され、ＳＤサイズにダウンサンプルされなければならない。これは、プリフィルタ及びダウンサンプラユニット１５０により達成される。プリフィルタ及びダウンサンプラユニット１５０からのＳＤビデオ画像は、次いでマルチプレクサ１４０に送出され、フィールド及びラインレートコンバータ１３０に通過される。
【００３２】
プリフィルタ及びダウンサンプラユニット１５０におけるフィルタ（図示せず）は、ナイキスト基準を満たすために使用される従来の低域通過フィルタである。このフィルタは、以下のフィルタタップを使用する８タップのフィルタを備えている。（１）０．０１５６２５、（２）０、（３）０．０７０３１２５、（４）０、（５）０．３０４６８７５、（６）０．５、（７）０．３０４６８７５、（８）０、（９）０．０７０３１２５、（１０）０、（１１）０．０１５６２５。
【００３３】
ＨＤビデオ画像がフィルタリングされた後、以下の条件に基づいて１又は２或いは３の要素によりダウンサンプリングされる。ダウンサンプル要素は、以下の場合に３に等しく設定される。（１）ライン当りの画素数が１４４０よりも大きく、２１６０よりも小さいか、又は２１６０に等しい場合、又は（２）フレーム当りのライン数が１１５２よりも大きく、１７２８よりも小さいか、又は１７２８に等しい場合。
【００３４】
また、ダウンサンプル要素は、以下の場合に２に等しく設定される。（１）ライン当りの画素数が７２０よりも大きい場合、又は（２）フレーム当りのライン数が５７６よりも大きい場合。上記した条件に合致しない場合、ビデオ画像はＳＤビデオ画像であり、ダウンサンプリングは必要とされない。その場合には、ダウンサンプリング要素は、１に等しく設定される。２１６０画素×１７２８画素よりも大きいビデオ画像は、ダウンサンプリング要素４を必要とすることがわかるであろう。現在では、使用されているものとして知られている最も大きなサイズのビデオ画像は、１９２０画素×１０８０画素である。
【００３５】
ダウンサイジング処理が完了した後、ＳＤサイズのビデオ画像が生成され、動き補償のためにフィールド及びラインレートコンバータ１３０に送出される。フィールド及びラインレートコンバータ１３０は、ダウンサンプリングされたＳＤサイズのビデオ画像について動きベクトルを生成する。フィールド及びラインレートコンバータ１３０のＳＡＡ４９９２集積回路は、動きベクトルオーバレイモードをサポートする。すなわち、フィールド及びラインレートコンバータ１３０により生成される動きベクトルは、色データとしてビデオ画像に重ねられる。この機能は、フィールド及びラインレートコンバータ１３０から動きベクトルを直接読み出すことを可能にする。すなわち、追加のハードウェア又はソフトウェア機能は、動きベクトルを取得するために必要とされない。
【００３６】
ＳＤ動きベクトルが取得された後、動きベクトル後処理ユニット１７０に送出される。ＳＤ動きベクトルは、動きベクトル後処理ユニット１７０において、ＨＤ速度（すなわち、大きさ）にスケーリングされる。さらに詳細に説明されるように、スケーリングされたＨＤ動きベクトルは、ＨＤプログレッシブフレームから動き補償されたインタレースＨＤフィールドを生成するために使用される。
【００３７】
フィールド及びライレートコンバータ１３０のＳＡＡ４９９２集積回路は、高品質動き予測器として機能する。フィールド及びラインレートコンバータ１３０のＳＡＡ４９９２集積回路は、動き予測を実行するために１フレーム及び１フィールドを使用するために、１フレーム及び１フィールドを使用した同じ技術を動き補償について使用しなければならない。
【００３８】
図２に示されるように、入力は、プログレッシブフレームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦから構成される。先に述べたように、それぞれのフレームは、奇数フィールド及び偶数フィールドから構成される。たとえば、フレーム“Ａ”は、奇数フィールド“Ａｏ”及び偶数フィールド“Ａｅ”から構成されている。同様にして、フレーム“Ｂ”は、奇数フィールド“Ｂｏ”及び偶数フィールド“Ｂｅ”から構成される。同様な奇数及び偶数フィールドは、他の入力フレームについて存在する。入力フレーム（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦ）に適用される用語「プログレッシブ」は、それぞれのフレームの奇数フィールド及び偶数フィールドが同時に採取され、それぞれのフレームを形成するために互いに結合されることを意味している。
【００３９】
図３に示されるように、出力ビデオ信号は、フォーマットでインタレースされる。出力奇数フィールド“Ａｏ”は、入力フレームから採取される。出力偶数フィールド“ＡＢｅ”は、入力系列のフレーム“Ａ”及び奇数フィールド“Ｂｏ”に対する動き補償を実行することにより取得される。同様にして、出力奇数フィールド“Ｂｏ”は、入力フレーム“Ｂ”から採取される。出力偶数フィールド“ＢＣｅ”は、入力系列のフレーム“Ｂ”及び奇数フィールド“Ｃｏ”に対する動き補償を実行することにより取得される。図３に示される、残りのインタレース出力ビデオ信号も同様にして得られる。このようにして、時間的に失ったフィールドは、（１）前のフレーム、（２）次のフレーム及び（３）動きベクトルを使用することにより生成される。
【００４０】
フィールド及びラインレートコンバータ１３０からの動きベクトルは、プリフィルタ及びダウンサンプラユニット１５０におけるＨＤ入力に印加されるダウンサンプル要素（ＤＳＦ）に従いスケーリングされる。たとえば、ｍｖｘ（ｉ，ｊ）及びｍｖｙ（ｉ，ｊ）は、ｘ及びｙ方向のそれぞれにおける動きベクトルであり、フィールド及びラインレートコンバータ１３０から取得される。次いで、動きベクトル後処理ユニット１７０で生成されるＨＤ動きベクトルは、以下のように計算される。
ｍｖｘＨＤ［（ＤＳＦ）ｉ，（ＤＳＦ）ｊ］＝（ＤＳＦ）ｍｖｘ（ｉ，ｊ）              （１）
ｍｖｙＨＤ［（ＤＳＦ）ｉ，（ＤＳＦ）ｊ］＝（ＤＳＦ）ｍｖｙ（ｉ，ｊ）              （２）
【００４１】
動き補償ベクトルの速度（すなわち、大きさ）がスケーリングされるだけでなく、動きベクトルの位置もスケーリングされる。これは、ＳＤビデオ画像では、動きベクトルは２×２のブロックに適用することができ、ＨＤビデオ画像では、（ＤＳＦの２倍）×（ＤＳＦの２倍）のブロックに適用することができる。言い換えれば、（２ＤＳＦ）×（２ＤＳＦ）のブロックに適用することができる。したがって、ダウンサンプル要素が２（ＤＳＦ＝２）である場合、ＳＤビデオ画像における２×２のブロックについての動きベクトルは、４×４のブロックに適用することができる。このスケーリングにより、動きベクトルの精度における低下を生じる。
【００４２】
フィールド及びラインレートコンバータ１３０から取得された動きベクトルは、４分の１画素の精度である。動きベクトルが要素２でスケーリングされる場合、動きベクトルは２分の１画素の精度となるのみであることが期待される。これは、４分の１の２倍が２分の１に等しいためである（２×０．２５＝０．５０）。残念なことに、動きベクトルは２分の１画素の精度ではないために、この期待は適合しない。これは、プリフィルタ及びダウンサンプラユニット１５０で実行されるＨＤ入力のフィルタリング及びダウンサンプリングがピクチャの平滑化、及び対象の動きの平滑化をもたらすことによる。２分の１画素の精度は、フィルタリング及びダウンサンプリング処理の間に導入される平滑化のために、信頼性高く達成することはできない、
これは、問題となる画素の周囲にある隣接する画素に関して単純に計算することにより、４分の１画素の精度を達成することが不可能であることを意味する。また、スケーリングされた動きベクトルが、特にビデオ画像のエッジでは、信頼性がないことを意味している。
【００４３】
フレーム、フィールド及び関連する動きベクトルが与えられると、タスクは、ビデオ信号における歪み及び不正確さを最小にしつつ、情報をアップコンバートしてＨＤ信号にすることである。１つの従来技術でのアプローチは、フレーム及びフィールドからの動き補償された画素を平均することである。この不法は、動きベクトルが正確である場合に、合理的に良好に機能する。動きベクトルが正確ではない場合には、フレーム及びフィールドからの画素を平均することは、画像のぼやけを生じ、このぼやけは、ビデオ画像の遅く動く領域において非常に知覚することができる。
【００４４】
フレーム及びフィールドからの動き補償された画素を平均する従来の方法は、図４、図５及び図６に示される３つの図を使用した例により例示されている。図４は、時間Ｔでの表示のための５つの画素（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４及びＡ５）を示すビデオ信号の前のフレームＡを示している。図５は、時間Ｔ＋１での表示のための対応する５つの画素（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４及びＢ５）のセットを示すビデオ信号の次のフィールドＢを示している。表現“Ｔ＋１”における単位“１”は、前のフレームＡと次のフィールドＢの間の１単位時間を示している。図６は、前のフレームＡと次のフィールドＢの間の中間的な時間Ｔ＋１／２での表示のための動き補償により生成された対応する５つの画素（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４及びＣ５）のセットを示すビデオ信号の生成されたフィールドＣを示している。表現“Ｔ＋１／２”における単位“１／２”は、前のフレームＡと生成されたフィールドＣの間の２分の１単位時間を表している。
【００４５】
生成されたフィールドＣにおける画素Ｃ４を考える。ここでのタスクは、この画素について適切な値を発見及び生成することである。前のフレームＡにおける画素Ａ４は、画素Ｃ４に対応する前のフレームＡにおける動き補償された画素である。次のフィールドＢにおける画素Ｂ４は、画素Ｃ４に対応する次のフィールドＢにおける動き補償された画素である。従来の平均方法は、画素Ａ４の値を画素Ｃ４の値に加えて、それら値の総和を２で割って画素Ｃ４の値を得ることである。
【００４６】
従来の平均方法は、前のフレームＡにおけるそれぞれの画素と、その対応する次のフィールドＢにおける画素とを平均して、生成されたフィールドＣについて平均された画素のセットを生成するために連続して適用される。
【００４７】
対照的に、本発明の改善された方法は、それぞれの画素を個々に考慮して、考慮している画素に関連する動きベクトルが正確であるかを判定する。考慮している画素についての動きベクトルが正確である場合、その画素について平均方法が使用される。考慮している画素についての動きベクトルが正確でない場合、平均方法は使用されない。代わりに、より詳細に説明されるように、動き補償処理の間に、予め記録されているその画素についての更に正確な値が使用される。
【００４８】
本発明の改善された方法では、動きベクトル後処理ユニット１７０からのＨＤ動きベクトルは、ＨＤアップコンバージョンユニット１８０に送出される。図１に示されるように、ＨＤアップコンバージョンユニット１８０は、ＨＤ入力１２０に接続され、ＨＤ入力１２０からの入力ＨＤビデオ信号を受信する。ＨＤアップコンバージョンユニット１８０は、以下のデータを有している。（１）適切にスケーリングされたＳＤビデオ画像からの動きベクトル、（２）ＨＤフレーム、（３）ＨＤフィールド、（４）動き補償フィールドの因果関係となるフィールド。因果関係となるフィールドは、その動き補償された値が既に計算されている画素から構成されている動き補償されたフィールドの領域である。
【００４９】
先に述べたように、動きベクトルの値は、全体的な意味で良好であるが、画素の２分の１に対して正確ではない。動きベクトルは、１つ又は２つの画素に対してのみ正確である。これは、従来の平均方法が使用されるとき、エッジがぼやけを示すためである。ビデオ画像のぼやけを避けるために、本発明の改善された方法は、画素についての動きベクトルが正確であるときにのみ、フレーム動き補償された画素とフィールド動き補償された画素とを平均する。該画素についての動きベクトルが正確ではないとき、本発明の改善された方法は、予め記録された画素の値を選択して記録する。前の画素の値が記録されていない場合、本発明の改善された方法は、画素の値を得るための幾つかの他の動き補償方法を使用する。
【００５０】
本発明の改善された方法は、図７、図８及び図９に示される３つの図を使用した例により説明される場合がある。図７は、９つのブロックに分割される１４４画素からなるグループを説明しており、それぞれのブロックは、１６画素を含んでいる。それぞれのブロックにおける１６の画素は、４×４のアレイに配置される。塗り潰されていない円は、左から右へ移動している第１の対象を示す第１の画素のセットを表している。塗り潰された円は、上から下に移動している第２の対象を示す第２の画素のセットを表している。
【００５１】
４×４のアレイを含んでいるそれぞれのブロックの中央では、そのブロックについての動きベクトルを表している矢印が示されている。ブロック７１０，７２０，７３０，７４０及び７７０は、左から右への動きを示している動きベクトルをそれぞれ含んでいる。ブロック７５０，７６０，７８０及び７９０は、上から下への動きを示す動きベクトルをそれぞれ含んでいる。ブロック７１０，７２０，７３０，７４０及び７７０は、塗り潰されていない円により表される画素のみをそれぞれ含んでいる。ブロック７５０，７６０及び７８０は、塗り潰されていない円により表される幾つかの画素、及び塗り潰された円により表される幾つかの画素をそれぞれ含んでいる。
【００５２】
ブロックベースの動き補償では、ビデオ画像における２つの異なる対象を表す画素を含むことは、ブロックにとって一般的である。また、２つの異なる対象にとって、異なる方向に移動することも一般的である。理想的には、かかるブロックにおいてそれぞれ異なるセクションの動きの方向に割当てられた動きベクトルが存在すべきである。残念ながら、このことは起こらない。動きベクトル予測器は、それぞれのブロックについて唯一の動きベクトルを選択する。（殆んどのタイプの動き予測器により）通常的に選択される動きベクトルは、最小の絶対誤差合計を与える動きベクトルである。
【００５３】
唯一の動きベクトルをそれぞれのブロックに割当てることは、ブロック内の幾つかの画素が正しい動きベクトルを有し、同じブロック内の幾つかの画素が誤った動きベクトルを有していることを意味する。たとえば、ブロック７５０の下の右下コーナにおける９つの塗り潰された円は、（上から下への）正しい動きベクトルを有している。ブロック７５０の残りの７つの塗り潰されていない円は、（上から下への）誤った動きベクトルを有している。ブロック７５０の残りの７つの塗り潰されていない円についての正しい動きベクトルは、左から右への動きベクトルである。したがって、ブロックベースの動き補償がブロック７５０に実行されるとき、塗り潰されていない円に対応する画素についての動き補償は誤っている。同じ問題は、ブロック７６０及びブロック７８０において存在する。
【００５４】
本発明の改善された方法は、それぞれの画素を個々に考慮して、そのブロックについての動きベクトルが考慮している画素について正しいかを判定することにより、この問題を解決する。たとえば、前のフレームＡと次のフィールドＢの間に生成されたフィールドＣを補間したいとする。生成されたフィールドＣについての画素は、フレームＡの動き補償された画素（ＡＭＣと呼ぶ）と、次のフィールドＢの動き補償された画素（ＢＭＣと呼ぶ）とを平均することにより通常生成される。個々の画素についての動きベクトルが正しい場合、その画素についてのＡＭＣの値と、その画素についてのＢＭＣの値とは殆ど等しい。あるケースでは２つの値は等しい。しかし、個々の画素についての動きベクトルは正しいとは限らず、その画素についてのＡＭＣの値とその画素についてのＢＭＣの値とは殆ど等しいものではない。ＡＭＣの値とＢＭＣの値とは非常に異なる。
【００５５】
個々の画素についてＡＭＣの値とＢＭＣの値とを比較することにより、考慮している個々の画素について特定の動きベクトルが正しいか、正しくないかを判定するための、簡単かつ信頼性の高い方法が提供される。ＡＭＣの値とＢＭＣの値とが非常に異なる（すなわち、値として近くない）という判定は、その画素に関連する動きベクトルが誤っていることを示している。
【００５６】
個々の画素に関して動き補償を実行する一方で、本発明の改善された方法は、多数の追加の隣接する画素の値を保存する。図８に示される本発明の好適な実施の形態では、その値が保存される追加の隣接する画素は、３画素×３画素のアレイ８００に位置される。アレイ８００における画素１（三角でラベリングされる）は、動き補償が実行されている画素を表している。アレイ８００における画素２、画素３、画素４、画素５、画素６、画素７、画素８及び画素９（十字でラベリングされる）は、動き補償が画素１について実行されているとき、その値が保存される追加の隣接する画素を表している。
【００５７】
３画素×３画素のアレイ８００のサイズは、例示することを目的とするのみであり、本発明の範囲を限定するために解釈されるべきではない。本発明の改善された方法は、３画素×３画素の以外の大きさを有するアレイとともに使用される場合があることは明らかである。本発明の動作の原理は、特定のサイズのアレイ８００に限定されるものではない。一般に、アレイ８００はｎ×ｍアレイであり、ここで、ｎは画素の行数であり、ｍは画素の列数である。
【００５８】
本発明の改善された方法の動作を理解するために、アレイ８００の位置及び使用を考える。図９は、図７に示される画素のグループのアレイ８００の配置を説明している。特に、図９は、ブロック７４０及びブロック７５０の一部へのアレイ８００の配置を説明している。ブロック７４０における全ての画素は、塗り潰された円により表されていることがわかる。また、ブロック７４０における動きベクトル（左から右へ）は、ブロック７４０における全ての画素について正しい。しかし、ブロック７５０では、（上から下への）動きベクトルは、塗り潰されていない円により表されるブロック７５０における全ての画素について正しくない。
【００５９】
動き補償がアレイ８００の画素１に関して実行されるとき、ＡＭＣ（前のフレームＡからの対応する動き補償された画素）の値、及びＢＭ（次のフィールドＢからの対応する動き補償された画素）の値が比較される。２つの値の間の差（すなわち、ＡＭＣの値とＢＭＣの値との差）が所定の閾値よりも小さい場合、（生成されたフィールドＣにおける対応する画素１について）補間された画素値は、ＡＭＣの値とＢＭＣの値との平均に等しい。本方法は、ＡＭＣの値とＢＭＣの値とを加え、これらの値の総和を２で割り、生成されたフィールドＣにおける補間された画素についての値を取得する。
【００６０】
適切な閾値は、１０以下である隣接する画素間の差は知覚することができないという事実を使用して選択される場合がある。この閾値は、２つの値であるＡＭＣとＢＭＣの間の差が１０以下であるように選択される。この閾値は、補間された画素の値が適切なビデオ画質を有することを保証するものである。
【００６１】
２つの値の間の差（すなわち、ＡＭＣの値−ＢＭＣの値）が所定の閾値よりも大きい場合、（生成されたフィールドＣにおける対応する画素１について）補間された画素値は、代替的な方法により決定される。
【００６２】
動き補償がアレイ８００の画素１に関して実行されるとき、アレイ８００の画素２〜９についての８つのＡＭＣの値（前のフレームＡからの動き補償された画素）は、ＨＤアップコンバージョンユニット１８０におけるメモリユニット（図示せず）に記録される。また、アレイ８００の画素２〜９についての８つのＢＭＣの値（次のフィールドＢからの動き補償された画素）が記録される。図９に例示されるケースでは、アレイ８００の画素６及び画素９は、塗り潰された円により表される画素に対応している。
【００６３】
８つの追加の画素のそれぞれについて（すなわち、画素２〜９）、ＡＭＣ（前のフレームＡからの動き補償された画素）の値とＢＭＣ（次のフィールドＢからの動き補償された画素）の値とが比較される。２つの値の差（すなわち、ＡＭＣの値−ＢＭＣの値）が所定の閾値よりも小さい場合、補間された画素値（生成されたフィールドＣにおける対応する画素）は、ＡＭＣの値とＢＭＣの値との平均に等しくされる。本方法は、ＡＭＣの値とＢＭＣの値とを加えて、これらの値を２で割り、生成されたフィールドＣにおける補間された画素についての値を取得する。上述した理由のために、閾値は、２つの値であるＡＭＣとＢＭＣとの間の差が１０以下であるように選択される。
【００６４】
２つの値の間の差（すなわち、ＡＭＣの値−ＢＭＣの値）が、特定の画素について所定の閾値よりも大きい場合、その画素の位置についてメモリに何も記録されない。
【００６５】
図９に示される画素１の位置での画素のための上述した処理が完了された後、ブロック７４０における他の画素のそれぞれについて、処理が繰り返される（及び画素情報が記録される）。これは、ブロック７４０における他の画素のそれぞれに関してアレイ８００の画素１を連続して配置して、上述した方法を実行することにより達成される。
【００６６】
次いで、動き補償処理は、ブロック７５０における画素に適用される。ブロック７５０における塗り潰されていない円により表される画素について、ＡＭＣの値とＢＭＣの値とを比較することにより、正しくない動きベクトルを有していることが示される。このことは、ＡＭＣの値とＢＭＣの値との間の大きな差により示される。すなわち、ＡＭＣとＢＭＣとの値は殆ど等しいものではない。
【００６７】
（誤った動きベクトルによる）誤った値を有する画素について、正しい値は、メモリに記憶されている予め記録された値から、補間された画素について取得される。たとえば、ブロック７５０における画素２、画素３、画素５及び画素８（及びブロック７５０におけるアレイ８００の外側の他の３つの塗り潰されていない円の画素）は、ブロック７５０の動きベクトルが上から下への動きベクトルであるために、誤った値を有している。しかし、（上述されたように）先に取得された画素２、画素３、画素５及び画素８についての記録された値は、生成されたフィールドＣの対応する画素について、正しい補間された値を取得するために、誤った値の代わりに使用される場合がある。
【００６８】
特定の画素の位置について記録される画素値が存在しない場合、幾つかの他のタイプの動き補償方法が使用されなければならない。
【００６９】
全体の対象が１つの方向に移動するという事実は有効である。対象の一部についての移動の方向が既知である場合、同じ対象の他の部分の移動の方向が同様にしてわかる。対象の一部についての正しい方向を知ることにより、失った画素を正確に補間することができる。
【００７０】
本発明の改善された方法により提供される画素値は、従来の平均方法から生じるビデオ画像のぼやけの多くを除くことができる。本発明の改善された方法により提供される画素値は、明確に定義された動き補償されたビデオ画像を与える。選択される画素が、ビデオ画像の動きの間にカバーされている（又はカバーされていない）対象の領域に位置する場合、本発明の改善された方法により提供される画素値は、２つの画素の選択に関して良好な画素の選択に役立つ。これにより、対象のカバーされる（又はカバーされない）領域に関するビデオ画質が改善される。
【００７１】
ＨＤアップコンバージョンユニット１８０は、本発明の改善された方法を実行して、生成されたフィールドＣを形成するために適切な画素を選択する。生成されたフィールドＣは、（時間Ｔでの）前のフレームＡと（時間Ｔ＋１での）次のフィールドＢの間で、（時間Ｔ＋１／２で）補間される。補間プロセスは、繰返し適用され、図３に示される適切な出力インタレースフィールドＡＢｅ、ＢＣｅ、ＣＤｅ、ＤＥｅ及びＥＦｅを生成する。ＨＤコンバージョンユニット１８０の出力は、ＨＤ出力１９０に送出される。
【００７２】
図１０は、本発明の改善された方法に関する第１の部分を説明するフローチャートである。この改善された方法の第１の部分のステップは、参照符号１０００により集合的に参照される。第１のステップでは、ｎ×ｍのアレイ８００における第１の画素は、動き補償される。アレイ８００における第１の画素は、ｎの値が１であり、ｍの値が１である画素である。先に説明した例では、ｎの最大値は３であり、ｍの最大値は３である。しかし、ｎ及びｍの値は、任意の正の整数値を有するように選択される場合があることは明らかである。
【００７３】
第１の画素についてのＡＭＣとＢＭＣの差は、ＡＭＣの値からＢＭＣの値を減算することにより計算される（ステップ１０１０）。次いで、この差が閾値よりも小さいかに関して、判定が行われる（判定ステップ１０２０）。この差が閾値よりも小さい場合、生成されたフィールドＣにおける第１の画素の値は、ＡＭＣとＢＭＣの値の平均に等しく設定される（ステップ１０３０）。ステップ１０３０が完了した後に、制御はステップ１０７０に進む。
【００７４】
差が閾値よりも小さくない場合、第１の値についてメモリに記録されている値が存在するかに関して、判定が行われる（判定ステップ１０４０）。記録された値がメモリに存在する場合、生成されたフィールドＣにおける第１の画素の値は、記録されている値に等しく設定される（ステップ１０５０）。ステップ１０５０が完了された後、制御はステップ１０７０に進む。記録されている値がメモリに存在しない場合、生成されたフィールドＣにおける第１の画素の値は、代替的な方法を使用して決定される（ステップ１０６０）。ステップ１０６０が完了した後、制御はステップ１０７０に進む。
【００７５】
ステップ１０３０（又はステップ１０５０又はステップ１０６０）が完了した後、制御はステップ１０７０に進む。ここでは、アレイ８００における次の画素についてＡＭＣとＢＭＣとの差が計算される。ＢＭＣの次の画素値は、ＡＭＣの次の画素値から減算される（ステップ１０７０）。次いで、次の画素についての差が閾値よりも小さいかに関して、判定が行われる（判定ステップ１０８０）。差が閾値よりも小さい場合、生成されたフィールドＣにおける対応する画素の値は、次の画素ＡＭＣと次の画素ＢＭＣとの平均に等しく設定され、メモリに記録される（ステップ１０９０）。ステップ１０９０が完了した後に、制御はステップ１０９５に進む。
【００７６】
差が閾値よりも小さくない場合、生成されたフィールドＣにおける対応する画素について値は記録されず、制御はステップ１０９５に進む。判定ステップ１０９５は、アレイ８００における最後の画素が処理されたかを判定する。最後の画素が処理されていない場合、制御はステップ１０７０に戻り、アレイ８００における次の画素が処理される。アレイ８００における最後の画素が処理された場合、本発明の改善された方法の第１の部分はその動作を終了する（ステップ終了）。
【００７７】
本発明の改善された方法の第１の部分は、アレイ８００における動き補償を実行し、アレイ８００内に位置される追加の画素の正しい値を保存する。本発明の改善された方法の第１の部分は、画素からなるブロックにおけるそれぞれの画素が動き補償されるときに、繰返し実行される。本改善された方法の第１の部分により取得される画素値に関する情報は、これより説明される本改善された方法の第２の部分において使用される。
【００７８】
図１１は、本発明の改善された方法の第２の部分を説明するフローチャートである。本改善された方法の第２の部分のステップは、参照符号１１００を参照して集合的に参照される。本改善された方法の第２の部分は、本改善された方法の第１の部分により記録された画素値を使用して、ブロックベースの動き補償の処理の間に改善された制度を提供するものである。
【００７９】
第１のステップでは、画素からなるブロック（たとえば、ブロック７５０）における第１の画素が取得される（ステップ１１１０）。画素についてのＡＭＣとＢＭＣの差は、ＡＭＣの値からＢＭＣの値を減算することにより計算される（ステップ１１２０）。次いで、この差が閾値よりも小さいかに関して、判定が行われる（判定ステップ１１３０）。この差が閾値よりも小さい場合、生成されたフィールドＣにおける第１の画素の値は、ＡＭＣの値とＢＭＣの値との平均に等しく設定される（ステップ１１４０）。ステップ１１４０が完了した後、制御はステップ１１８０に進む。
【００８０】
ステップ１１３０における差が閾値よりも小さくない場合、その画素について記録された値がメモリに存在するかに関して、判定が行われる（判定ステップ１１５０）。その画素について記録された値がメモリに記録されていない場合、制御はステップ１１７０に進み、画素の値は代替的な方法を使用して設定される。ステップ１１７０が完了した後、制御は判定ステップ１１８０に進む。
【００８１】
その画素について記録された値がメモリに存在する場合、画素の値は、記録された値に等しく設定される（ステップ１１６０）。ステップ１１６０が完了した後、制御はステップ１１８０に進む。
【００８２】
判定ステップ１１８０は、ブロックにおける最後の画素が処理されたかに関して判定する。最後の画素が処理されていない場合、ブロックにおける次の画素が取得され（ステップ１１９０）、制御はステップ１１２０に進み、次の画素が処理される。ブロックにおける最後の画素が処理された場合、本発明の改善された方法の第２の部分はその処理を終了する（ステップ終了）。本発明の改善された方法の第２の部分は、必要に応じて、画素からなるそれぞれの後続するブロックに関して繰返し使用される場合がある。
【００８３】
本発明の改善された方法は、２つの異なる動きベクトルが存在する例示を目的とする例を使用して説明されてきた。本発明の改善された方法の概念は、２つの動きベクトルのケースに限定されるものではないが、任意の数（たとえば、２，３，４等）の動きベクトルに一般的に適用することができる。
【００８４】
同様に、本発明は、高精細（ＨＤ）プログレッシブ‐インタレースコンバータに例示を目的とした例に関して詳細に説明されてきた。本発明の改善された方法の概念は、特定のタイプの装置との使用に限定されるものではない。当業者であれば、その広範な形式において、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、様々な変形例、置換え及び代替を行うことが可能であることを理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の改善された方法を利用する典型的な高精細（ＨＤ）プログレッシブ‐インタレースコンバータのブロック図である。
【図２】
ビデオ信号の一連の入力プログレッシブフレームを説明する図である。
【図３】
ビデオ信号の一連の出力インタレースフィールドを説明する図である。
【図４】
時間Ｔでの表示のための５つの画素を示すビデオ信号の前のフレームＡを説明する図である。
【図５】
時間Ｔ＋１での表示のための対応する５つの画素からなるセットを示すビデオ信号の次のフィールドＢを説明する図である。
【図６】
中間的な時間Ｔ＋１／２での表示のための動き補償により生成された対応する５つの画素からなるセットを示すビデオ信号の生成されたフィールドＣを説明する図である。
【図７】
第１の画素のセットが第１の方向に移動する第１の対象を示し、第２の画素のセットが第２の方向に移動する第２の対象を示す、（それぞれのブロックにおいて１６の画素を含んでいる）画素の９つのブロックのグループを説明する図である。
【図８】
本発明のブロックベースの動き補償方法における使用向けの、３画素×３画素のブロック内の９つの画素のグループの値を取得するために使用される、３画素×３画素のブロックを説明する図である。
【図９】
図７に示される画素の９つのブロックからなるグループに重ね合わされる、図８に示される３画素×３画素のブロックを説明する図である。
【図１０】
本発明の改善された方法に関する第１の部分を説明するフローチャートである。
【図１１】
本発明の改善された方法に関する第２の部分を説明するフローチャートである。
【図１】
2004516724.tif 000003
【図１０】
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【図１１】
2004516724.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004516724.tif 000006
2004516724.tif 000007
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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