(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力フィールドを有する入力画像信号(Pi)の動き補償内挿方法であって：
前記入力画像信号(Pi)のブロックについて、前記入力画像信号(Pi)の第１の入力フィールドと第２の入力フィールドとの間の動きベクトル(D)を提供するステップ(ME)と；
前記ブロックについて、前記動きベクトル(D)のほかに、少なくとも１つの追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)を供給するステップ(C1,C2)であって、前記少なくとも１つの追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)を、前記動きベクトル(D)を提供した前記ブロックと、該ブロックに隣接する少なくとも１つのブロックとについて求めた動きベクトルのうちから選択し、該選択を、前記追加の動きベクトルのうちの、１つの動きベクトル(Dmin)のベクトル長(|Dmin|)及び/又は前記追加の動きベクトルのうちの、他の１つの動きベクトル(Dmax)と前記動きベクトル(D)との差に基づいて行う、追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)供給ステップ(C1,C2)と；
前記入力画像信号(Pi)の各ブロックについて、前記動きベクトル(D)及び/又は前記少なくとも１つの追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)を受信すべく結合させた少なくとも１つの動き補償内挿回路によって出力画像信号(Po)を生成するステップ(MC1,MC2,OC)と；
を具えていることを特徴とする、画像信号の動き補償内挿方法。
【請求項２】
前記他の１つの動きベクトル(Dmax)は、前ブロックの動きベクトル(D)に対して最大の差異を示す動きベクトルとする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記各動きベクトル(D)のほかに、前記入力画像信号(Pi)のブロックと、当該ブロックに隣接する少なくとも１つのブロックとについて求めた動きベクトルのうちから最小の動きベクトル(Dmin)を提供するステップ(C1)をさらに具え、前記出力画像信号(Po)は、前記動きベクトル(D)と、前記他の１つの動きベクトル(Dmax)と、前記最小の動きベクトル(Dmin)とに基づいて提供される(M1,M2,MC1,MC2,OC)、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記最小の動きベクトル(Dmin)の大きさが、或る所定の閾値(Th)以下に降下する場合に、前記ブロックは前記最小の動きベクトル(Dmin)だけに基づいて内挿される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
入力フィールドを有する入力画像信号(Pi)の動き補償内装置であって：
前記入力画像信号(Pi)の各ブロックに対して、前記入力画像信号(Pi)の第１の入力フィールドと第２の入力フィールドとの間の動きベクトル(D)を提供する手段(ME)と；
前記ブロックについて、前記動きベクトル(D)のほかに、少なくとも１つの追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)を供給する手段(C1,C2)であって、前記少なくとも１つの追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)が、前記動きベクトル(D)を提供した前記ブロックと、該ブロックに隣接する少なくとも１つのブロックとについて求めた動きベクトルのうちから選択され、該選択が、前記追加の動きベクトルのうちの、１つの動きベクトル(Dmin)のベクトル長(|Dmin|)及び/又は前記追加の動きベクトルのうちの、他の１つの動きベクトル(Dmax)と前記動きベクトル(D)との差に基づいて行われるようにする、追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)供給手段(C1,C2)と；
前記入力画像信号(Pi)の各ブロックについて、前記動きベクトル(D)及び/又は前記少なくとも１つの追加の動きベクトル(Dmin,Dmax)を受信すべく結合された少なくとも１つの動き補償内挿回路によって出力画像信号(Po)を生成する手段(MC1,MC2,OC)と；
を具えていることを特徴とする、画像信号の動き補償内挿挿置。
【請求項６】
入力フィールドを有する入力画像信号(Pi)を受信する受信手段と；
前記入力フィールドに応答して出力画像信号(Po)を提供する、請求項５に記載の動き補償内挿装置と；
前記入力フィールドと前記出力画像信号(Po)とをインターリーブして、インターリーブ画像信号を得るためのインターリーブ手段と；
前記インターリーブ画像信号を表示するための表示手段と；
を具えていることを特徴とする、画像信号表示装置。
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、画像信号の動き補償内挿方法に関するものである。
このような、画像信号の動き補償内挿法を実施するための技術は多くの文献に開示されている。動き補償形のフィールド数変換器により得られる画像には、通常ハローのようなアーチファクトが、動いているものの境界に見られる。欧州特許出願公開明細書EP-A-0,475,499には、内挿画像を隣接するたった１つのフィールドから得るフィールド数変換方式が開示されている。このような手法の利点は、解像度がダイナミックに改善される画像が得られることにある。
欧州特許出願公開明細書EP-A-0,475,499には、少なくとも２つの動きベクトルに対応する動き補償された画素値を提供するためのスイッチド・メモリを具えている動き補償形の画像信号内挿装置が開示されている。前記少なくとも２つの動きベクトルは、評価したベクトルとゼロベクトルとするか、又は相関ピークに対応する複数の動きベクトルを提供する位相平面相関動き評価器によるか、複数の候補動きベクトルを提供する欧州特許出願公開明細書EP-A-0,415,491に記載されている動き評価器によって得られたものとすることができる。前記提供される画素値は、順序だった統計処理フィルタ（例えば、メディアンフィルタ）によって処理される。
本発明の目的は、とりわけ、ハローのような局所的なアーチファクトを低減させることにある。このために、本発明の第１の態様では、請求項１にて規定したような方法を提供する。本発明の第２の態様では、請求項５にて規定したような内挿装置を提供する。本発明の第３の態様では、請求６にて規定したような画像信号表示装置を提供する。有利な実施態様は従属請求項に規定した通りのものである。
本発明は、２つの入力フィールドの動きベクトル補償平均によると云うよりもむしろ、１つのフィールドだけの動きベクトル補償シフトによって内挿フィールドを得る動きベクトル補償形の内挿方式に特に有利である。第１のフィールドと第２のフィールドとの間で評価した動きベクトルを用いて第３のフィールドを一方的にシフトさせることができ、このような方法によればメモリのハードウェアに必要とされる量に関して有利なことは明らかである。請求の範囲において、フィールドはインターレースのない順次フィールドとすることができる。
本発明のこれら及び他の要点は、以下詳述する実施例についての説明から明らかにされるであろう。
〔実施例〕
図１の実施例において、入力信号Piは動きベクトル評価器MEに供給される。この動きベクトル評価器MEは、画像を分割した複数ブロックからなるアレイの各ブロックに対する動きベクトルDを計算する。動きベクトル評価器MEの出力は、動きベクトルDを計算した現在のブロック及びそれに隣接する複数ブロックについて求めた動きベクトルの集合のうちで最小の動きベクトルDminを求める第１の計算回路C1に供給される。動きベクトル評価器MEの出力は、現在のブロック及びそれに隣接する複数ブロックについて求めた動きベクトルの集合のうちから、現在の動きベクトルDに対して最も大きな差異を示す動きベクトルDmaxを求める第２の計算回路C2にも供給される。マルチプレクサM1は動きベクトルD又は動きベクトルDminを第１の動き補償内挿回路MC1に供給し、この第１の動き補償内挿回路MC1はマルチプレクサM1からの前記動きベクトルに依存して入力画像信号Piに基づく第１の内挿画像信号P1を決定する。マルチプレクサM2は動きベクトルDmax又は動きベクトルDminを第２の動き補償内挿回路MC2に供給し、この第２の動き補償内挿回路MC2はマルチプレクサM2からの前記動きベクトルに依存して入力画像信号Piに基づく第２の内挿画像信号P2を決定する。マルチプレクサM1及びM2は、動きベクトルDminが閾値Th以下になるかどうかを測定する比較器Cpによって制御される。出力回路OCは、画像信号P1及びP2を平均化して出力画像信号Poを出力する。この出力画像信号Poをインターリーブ回路（図示せず）によって入力画像信号Piの入力フィールド間にインターリーブ（はさみ込み）して、モニタ（図示せず）上に表示させる。
本発明は次のような問題に対処する。動き補償形のフィールド数変換器により得られる画像には、通常ハローのようなアーチファクトが、動いているものの境界部、即ち速度平面における不連続部の近くに見られる。本発明の目的は、このような局所的なアーチファクトを、全体的な不都合を導入することなく低減させることにある。このために、本発明の一実施態様では、画像を各位置毎に２つの動きベクトルで内挿する。その第１のベクトルDは、現在の位置に対して計算したベクトルであり、他のベクトルは、現在の位置に対して予め定めた近傍領域にて得られる最も極端に異なっているベクトルDmaxである。近傍領域の一例は、ブロックマッチング動き評価アルゴリズムに用いられるような３×３個のブロックからなる領域とすることができる。効果は、速度フィールドに不連続部がある場合に、どの位置も正しい動きベクトルで（及び誤った動きベクトルでも）少なくとも補償されることにある。その結果、アーチファクトは３dB低減した。この方法の欠点はハローの領域が増大することにあるが、相対的な結果は主観的にかなり魅力的なものとなることを実験により確かめた。本発明による方法が、均一の動きベクトルフィールドを有する領域に何ら欠陥を生じさせないことは明らかである。
本提案の代替案は、最も極端に異なっている動きベクトルを使用する代わりに、（現在の位置の近傍領域から求められる）多数の動きベクトルを適用するものである。しかし、このような方法によると、補償デバイス（メモリ）への多くのアクセスを要することになる。
本発明による高度化した方法では、動きベクトルの１つ（現在の動きベクトルか、又は隣接する動きベクトルのいずれか）が、ゼロベクトルに近いか、即ち、|Dmin|<閾値（ベクトルの長さ、又はベクトルの絶対和）であるかどうかをチェックする。そうである場合には、１つの動きベクトルだけ、好ましくは、ゼロベクトルに最も近い最小の動きベクトル、即ちDminだけを動き補償内挿に用いる。この高度化の背景は、画像の静止部分（特に、字幕のような重要な静止部分）が１つ以上の動きベクトルの使用によって損なわれないと云うことにある。図１はこのような高度化を含む本発明を示している。
図面には２つの別個の動き補償器MC1とMC2を示してあるが、一般に、シフト動作に必要とされるメモリデバイスを共有し得ることは明らかである。また、動き補償シフト、又は動き補償内挿に使用するメモリデバイスを動きベクトル評価器MEと共有することもできる。
なお、上述した実施例は本発明を限定するものでなく、添付した請求の範囲を逸脱することなく種々の変更を加え得ることは当業者に明らかである。請求の範囲における括弧内の参照符号は、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきものではない。本発明は幾つかの個別の素子を含むハードウェアによって、しかも適切にプログラムしたコンピュータによって実施することができる。出力回路は、入力画像信号Piと第１及び第２の画像信号P1,P2から画素のメディアン（中央値）を求めるメディアンフィルタに基づく回路とすることができる。現在の動きベクトルに対する差が最も大きいベクトルDmaxをとる代わりに、他の適当に選定した動きベクトル、例えば現在のブロックの左上隅部に位置するブロックに対して最適なベクトルをとることもできる。ブロックの形状は必ずしも正方形とする必要はなく、任意の形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明による画像内挿デバイスを具えているテレビジョン表示装置の実施例を概略的に示した図である。
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