(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向及び水平方向の走査線上に画素単位で配列された実走査信号に基づいて各画素間に間挿される補間画素の補間走査信号を生成して、前記実走査信号からなる映像信号を前記補間画素信号が間挿された高解像度の映像信号に変換する映像信号変換装置であって、
前記実走査信号に基づいて、隣接する実走査信号のレベルを平均化する補間を行うための係数を各実走査信号のレベルに乗じて各実走査信号に対応した基準補間成分値を求める基準補間成分値演算手段と、
垂直又は水平方向の走査線上で、一つの画素とその走査方向両側に配列された複数の画素の各実走査信号のレベルに基づいて求めたレベル値に、前記一つの画素の走査方向一方側に隣接する画素のレベルが前記一つの画素の走査方向他方側に隣接する画素のレベルより大きい場合は正の符号を付け、前記一つの画素の前記走査方向一方側に隣接する画素のレベルが前記一つの画素の前記走査方向他方側に隣接する画素のレベル以下の場合は負の符号を付けて、前記実走査信号毎に上側補間成分補正値を求め、該上側補間成分補正値にそれとは正負逆の符号を付けて、当該実走査信号毎に下側補間成分補正値を求める補間成分生成手段と、
垂直又は水平方向の走査線上に配列される隣接する２つの画素で、前記２つの画素のうち前記走査方向一方側の画素の実走査信号における前記下側補間成分補正値に当該実走査信号における基準補間成分値を加えて第１補間成分信号を生成し、前記２つの画素のうち前記走査方向他方側の画素の実走査信号における前記上側補間成分補正値に当該実走査信号における基準補間成分値を加えて第２補間成分信号を生成し、前記第１補間成分信号に前記第２補間成分信号を加えて前記隣接する２つの画素間の前記補間走査信号を生成する補間走査信号生成手段と、
垂直又は水平方向の走査線上で、一つの画素とその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素の各実走査信号のレベルに基づいて、前記一つの画素のレベルがその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素のレベルに対して山なりに変極する場合には、前記一つの画素のレベルを高めに補正し、前記一つの画素のレベルがその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素のレベルに対して谷なりに変極する場合には、前記一つの画素のレベルを低めに補正する補正信号を生成する実走査信号補正手段と、
前記実走査信号補正手段によって生成された補正信号の間に前記補間走査信号生成手段によって生成された補間走査信号を間挿して垂直又は水平方向の走査線上の画素データを出力する間挿処理手段と、
を備えることを特徴とする映像信号変換装置。
【請求項２】
前記補間成分生成手段は、前記一つの画素から走査方向一方側に配列される２つの画素における隣接する画素間のレベル差の和を出力する第１加算手段と、前記一つの画素から走査方向他方側に配列される２つの画素における隣接する画素間のレベル差の和を出力する第２加算手段と、前記一つの画素の走査方向両側に配列される２つの画素間のレベル差を出力するレベル差出力手段とを備え、前記第１加算手段の出力，前記第２加算手段の出力，前記レベル差出力手段の出力の中で最小の値をレベル調整して前記レベル値を出力することを特徴とする請求項１に記載の映像信号変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号をそれより高解像度の映像信号に変換する映像信号変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高解像度の画像再生が可能なプラズマディスプレイ表示装置（ＰＤＰ）や、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬ）等が注目されている。
【０００３】
これら表示装置は、ＮＴＳＣテレビジョン方式やＰＡＬテレビジョン方式等の標準テレビジョン方式に準拠した映像信号に比して、高解像度での表示が可能となっている。このため、標準テレビジョン方式の映像信号に基づいてこれらの表示装置に画像再生等を行う際、映像信号（実走査信号）間に補間信号を内挿する補間処理が行われていた。
【０００４】
この従来の補間方法として平均値補間方法が知られている。平均値補間方法では、図７に示すように、階調レベルがＸ1〜Ｘ6となっている画素単位の実走査信号（○印で示す）に基づいて、補間信号（●印で示す）を生成する場合、まず、各実走査信号の１／２の階調レベルとなる上側補間成分（△印で示す）と、各実走査信号の１／２の階調レベルとなる下側補間成分（□印で示す）とを生成し、互いに隣接関係にある上側補間成分と下側補間成分とを加算することにより、階調レベルｙ12〜ｙ56となる各補間走査信号を生成して、実走査信号間に内挿していた。
【０００５】
例えば、実走査信号Ｘ2，Ｘ3間に内挿される補間走査信号ｙ23は、実走査信号Ｘ2から生成される□印の下側補間成分Ｘ2／２と、実走査信号Ｘ3から生成される△印の上側補間成分Ｘ3／２との加算、すなわち、（Ｘ2／２）＋（Ｘ3／２）によって生成するようにしていた。
【０００６】
しかしながら、上記従来の平均値補間方法では、映像信号をサンプリングしてディジタル信号に変換する際に失われたピーク値の再現が困難であり、このため、シャープネスが失われて変換画質が低下するという問題があった。また、垂直方向に３ライン程度、水平方向に３ドット程度の幅を有する斜め線の画像に対して補間処理を行い、ピーク及びエッジの再現を行うと、実画素データのレベルと補間画素のレベルに凹凸ができる櫛歯状（ギザギザ状）妨害が発生して、画像劣化を招く問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、例えばディジタルサンプリングで失われた映像信号のピーク値を再現し、良好な変換画像を効果的に実現可能とする映像信号変換装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の映像信号変換装置は、垂直方向及び水平方向の走査線上に画素単位で配列された実走査信号に基づいて各画素間に間挿される補間画素の補間走査信号を生成して、前記実走査信号からなる映像信号を前記補間画素信号が間挿された高解像度の映像信号に変換する映像信号変換装置であって、前記実走査信号に基づいて、隣接する実走査信号のレベルを平均化する補間を行うための係数を各実走査信号のレベルに乗じて各実走査信号に対応した基準補間成分値を求める基準補間成分値演算手段と、垂直又は水平方向の走査線上で、一つの画素とその走査方向両側に配列された複数の画素の各実走査信号のレベルに基づいて求めたレベル値に、前記一つの画素の走査方向一方側に隣接する画素のレベルが前記一つの画素の走査方向他方側に隣接する画素のレベルより大きい場合は正の符号を付け、前記一つの画素の前記走査方向一方側に隣接する画素のレベルが前記一つの画素の前記走査方向他方側に隣接する画素のレベル以下の場合は負の符号を付けて、前記実走査信号毎に上側補間成分補正値を求め、該上側補間成分補正値にそれとは正負逆の符号を付けて、当該実走査信号毎に下側補間成分補正値を求める補間成分生成手段と、垂直又は水平方向の走査線上に配列される隣接する２つの画素で、前記２つの画素のうち前記走査方向一方側の画素の実走査信号における前記下側補間成分補正値に当該実走査信号における基準補間成分値を加えて第１補間成分信号を生成し、前記２つの画素のうち前記走査方向他方側の画素の実走査信号における前記上側補間成分補正値に当該実走査信号における基準補間成分値を加えて第２補間成分信号を生成し、前記第１補間成分信号に前記第２補間成分信号を加えて前記隣接する２つの画素間の前記補間走査信号を生成する補間走査信号生成手段と、垂直又は水平方向の走査線上で、一つの画素とその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素の各実走査信号のレベルに基づいて、前記一つの画素のレベルがその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素のレベルに対して山なりに変極する場合には、前記一つの画素のレベルを高めに補正し、前記一つの画素のレベルがその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素のレベルに対して谷なりに変極する場合には、前記一つの画素のレベルを低めに補正する補正信号を生成する実走査信号補正手段と、前記実走査信号補正手段によって生成された補正信号の間に前記補間走査信号生成手段によって生成された補間走査信号を間挿して垂直又は水平方向の走査線上の画素データを出力する間挿処理手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前述の特徴に加えて、前記補間成分生成手段は、前記一つの画素から走査方向一方側に配列される２つの画素における隣接する画素間のレベル差の和を出力する第１加算手段と、前記一つの画素から走査方向他方側に配列される２つの画素における隣接する画素間のレベル差の和を出力する第２加算手段と、前記一つの画素の走査方向両側に配列される２つの画素間のレベル差を出力するレベル差出力手段とを備え、前記第１加算手段の出力，前記第２加算手段の出力，前記レベル差出力手段の出力の中で最小の値をレベル調整して前記レベル値を出力することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る映像信号変換装置１の構成を示すブロック図である。
【００１３】
同図において、この映像信号変換装置１は、複数の遅延回路２〜６と、演算器７〜１９、絶対値回路２０〜２４，３３、第１の符号発生回路２５、第１の最小値セレクタ回路２６、補間成分生成回路２７、係数回路２８〜３０、差分絶対値回路３１，３２、第２の符号発生回路３４、第２の最小値セレクタ回路３５、補正成分生成回路３６、及び時間軸変換回路３７を備えて構成されている。
【００１４】
そして、例えばＮＴＳＣ方式に準拠した飛越し走査（インターレス）の入力映像信号Ｓ１を順次走査（ノンインターレース）の映像信号Ｓoutに変換して出力する構成となっている。尚、図示していないが、輝度信号Ｙ、色差信号ＰB，ＰRについて夫々順次走査の映像信号Ｓoutを生成するために、図１に示す映像信号変換装置１が複数組並列に設けられている。
【００１５】
ここで、遅延回路２〜６は、何れも入力信号を１水平期間（１Ｈ期間）遅延して順次に出力するＦＩＦＯ（first in first out)メモリ等で形成されている。したがって、遅延回路２，３，４，５は、入力映像信号（画素データ）Ｓ１より、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈ，４Ｈ期間遅延した映像信号（以下、実走査信号（画素データ）という）Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を出力する。遅延回路６は、演算器１４の出力信号を１Ｈ期間遅延させて演算器１６へ転送する。
【００１６】
演算器７〜１１は、夫々、２つの入力信号の差分を演算し、その差分信号を出力する減算器で形成されている。すなわち、演算器７は入力映像信号Ｓ１と実走査信号Ｓ２との差分、演算器８は実走査信号Ｓ２，Ｓ３の差分、演算器９は実走査信号Ｓ２，Ｓ４の差分、演算器１０は実走査信号Ｓ３，Ｓ４の差分、演算器１１は実走査信号Ｓ４，Ｓ５の差分を求めて、夫々の差分信号を出力する。
【００１７】
絶対値回路２０〜２４は、演算器７〜１１に対応付けて接続されており、上記の各差分信号の絶対値を求めて夫々の絶対値信号を出力する。そして、絶対値回路２２で生成される絶対値信号ｍ２は第１の最小値セレクタ回路２６に供給される。
【００１８】
演算器１２，１３は、２つの入力信号を加算してその加算信号を出力する加算器で形成されている。すなわち、演算器１２は絶対値回路２０，２１で生成される上記の絶対値信号を加算し、その加算結果である加算信号ｍ１を第１の最小値セレクタ回路２６へ供給する。演算器１３は絶対値回路２３，２４で生成される上記の絶対値信号を加算し、その加算結果である加算信号ｍ３を第１の最小値セレクタ回路２６へ供給する。
【００１９】
第１の最小値セレクタ回路２６は、加算信号ｍ１，ｍ３及び絶対値信号ｍ２の階調レベルを比較し、そのうち最も小さな値の信号を最小値信号Ｍとして出力する。
【００２０】
係数回路２８は、最小値信号Ｍをｋ１倍することによってレベル調整し、そのレベル調整された調整最小値信号Ｍ’（＝ｋ１×Ｍ）を出力する。尚、係数ｋ１は、０＜ｋ１＜１の範囲内の値であり、本実施形態では、ｋ１＝１／４の定数に設定されている。
【００２１】
第１の符号発生回路２５は、実走査信号Ｓ２，Ｓ４の階調レベルを比較し、Ｓ２≦Ｓ４の関係にあれば、プラス（正）の符号を示す符号信号Ｆｐを出力し、Ｓ２＞Ｓ４の関係にあれば、マイナス（負）の符号を示す符号信号Ｆｐを出力する。
【００２２】
すなわち、図２（ａ）に模式的に示すように、実走査信号Ｓ２よりも２Ｈ期間前の実走査信号Ｓ４の階調レベルの方が大きい場合は、符号信号Ｆｐはプラスとなり、図２（ｂ）に模式的に示すように、実走査信号Ｓ２よりも実走査信号Ｓ４の階調レベルの方が小さい場合は、符号信号Ｆｐはマイナスとなる。
【００２３】
補間成分生成回路２７は、調整最小値信号Ｍ’と符号信号Ｆｐに基づいて、画素データＳ３に対する上側補間成分補正値Ｓｕと下側補間成分補正値Ｓｄを生成して出力する。
【００２４】
すなわち、符号信号Ｆｐがプラス（正）の場合には、正値の上側補間成分補正値Ｓｕ（＝Ｍ’）と、負値の下側補間成分補正値Ｓｄ（＝−Ｍ’）が生成される。したがって、符号信号Ｆｐがプラス（正）の場合には、次式（１−ａ）（１−ｂ）で表されるように、各信号Ｓｕ，Ｓｄは、
Ｓｕ＝Ｍ’＝ｋ１×Ｍ                  …（１−ａ）
Ｓｄ＝−Ｍ’＝−ｋ１×Ｍ              …（１−ｂ）
となる。
【００２５】
一方、符号信号Ｆｐがマイナス（負）の場合には、負値の上側補間成分補正値Ｓｕ（＝−Ｍ’）と、正値の下側補間成分補正値Ｓｄ（＝Ｍ’）が生成される。この場合には、次式（２−ａ）（２−ｂ）で表されるように、各補正値Ｓｕ，Ｓｄは、
Ｓｕ＝−Ｍ’＝−ｋ１×Ｍ              …（２−ａ）
Ｓｄ＝Ｍ’＝ｋ１×Ｍ                  …（２−ｂ）
となる。
【００２６】
係数回路２９は、遅延回路３から画素単位で供給される実走査信号（画素データ）Ｓ３をｋ２倍することによってレベル調整し、そのレベル調整された基準補間成分値Ｓａ（＝ｋ２×Ｓ３）を出力する。尚、本実施形態では、係数ｋ２は、ｋ２＝１／２に設定されており、その結果、基準補間成分値Ｓａの階調レベルは、実走査信号Ｓ３の１／２に設定される。
【００２７】
演算器１４，１５は共に加算器で形成されている。そして、演算器１４は、基準補間成分値Ｓａと下側補間成分信号Ｓｄを加算し、それによって得れる第１補間成分信号Ｓda（＝Ｓａ＋Ｓｄ）を出力し、遅延回路６に供給すると共に、遅延回路６は１Ｈ期間前の第１補間成分信号Ｓda、すなわち、実走査信号Ｓ４の下側補間成分信号を加算器からなる演算器１６に供給する。演算器１５は、基準補間成分値Ｓａと上側補間成分補正値Ｓｕを加算し、それによって得れる第２補間成分信号Ｓua（＝Ｓａ＋Ｓｕ）、すなわち、実走査信号Ｓ３の上側補間成分信号を、演算器１６に直接供給する。
【００２８】
したがって、第１補間成分信号Ｓdaと第２補間成分信号Ｓuaは、次式（３−ａ）（３−ｂ）で表されるように、
Ｓda＝Ｓａ＋Ｓｄ        …（３−ａ）
Ｓua＝Ｓａ＋Ｓｕ        …（３−ｂ）
となる。
【００２９】
ここで、符号信号Ｆｐがプラス（正）の場合には、第１補間成分信号Ｓdaは、図３（ａ）中の△印で示すように、基準補間成分信号Ｓａよりも、−ｋ１×Ｍだけ小さな値となり、第２補間成分信号Ｓuaは、□印で示すように、基準補間成分信号Ｓａよりも、ｋ１×Ｍだけ大きな値となる。
【００３０】
また、符号信号Ｆｐがマイナス（負）の場合には、第１補間成分信号Ｓdaは、図３（ｂ）中の△印で示すように、基準補間成分信号Ｓａよりも、ｋ１×Ｍだけ大きな値となり、第２補間成分信号Ｓuaは、□印で示すように、基準補間成分信号Ｓａよりも、−ｋ１×Ｍだけ小さな値となる。
【００３１】
このように、第１，第２補間成分信号Ｓda，Ｓuaは、実走査信号（実画素データ）Ｓ３の上側と下側に位置する実走査信号（実画素データ）Ｓ２，Ｓ４の階調レベルの変化傾向に応じた値に設定される。
【００３２】
そして、これら第１，第２補間成分信号Ｓda，Ｓuaを演算器１６が加算することで、現フィールドにおける垂直方向に連なる実走査信号（実画素データ）間に内挿するための補間走査信号（補正画素データ）Ｃｖが生成されて、時間軸変換回路３７に供給される。
【００３３】
尚、図１に示すように、第１補間成分信号Ｓdaは、遅延回路６によって１Ｈ期間遅延されてから演算器１６で第２補間成分信号Ｓuaと加算される。このため、現時点で生成された第２補間成分信号（画素データＳ３の上側補間成分信号）Ｓuaと、１Ｈ期間前に生成された第１補間成分信号（画素データＳ４の下側補間成分信号）Ｓdaとが加算されることによって、実走査信号（実画素データ）Ｓ３とＳ４の間に内挿するための補間走査信号（補間画素データ）Ｃｖが生成されるようになっている。
【００３４】
次に、差分絶対値回路３１，３２は共に、２入力信号の差分を求める減算器と、その減算器で生成される差分信号の絶対値を求める絶対値回路で形成されている。差分絶対値回路３１は、実走査信号（実画素データ）Ｓ３，Ｓ４の差分の絶対値｜Ｓ４−Ｓ３｜を求めて、その絶対値信号ｎ１を第２の最小値セレクタ回路３５へ供給する。差分絶対値回路３２は、実走査信号（実画素データ）Ｓ４，Ｓ５の差分の絶対値｜Ｓ５−Ｓ４｜を求めて、その絶対値信号ｎ２を第２の最小値セレクタ回路３５へ供給する。
【００３５】
演算器１７，１８は、夫々加算器と減算器で形成され、係数回路３０は、予め所定定数の係数ｋ３が設定されている。尚、本実施形態では、係数ｋ３は、ｋ３＝１／２の定数に設定されている。
【００３６】
そして、演算器１７が実走査信号（実画素データ）Ｓ３とＳ５を加算し、その加算信号（Ｓ３＋Ｓ５）を係数回路３０がｋ３倍にして出力し、更に、演算器１８が係数回路３０の出力から実走査信号（実画素データ）Ｓ４を減算することによって、次式（５）で表される調整成分信号Ｓｈを生成する。
Ｓｈ＝Ｓ４−ｋ３×（Ｓ３＋Ｓ５） …（５）
絶対値回路３３は、調整成分信号Ｓｈの絶対値｜Ｓｈ｜を求め、それによって生成される絶対値信号ｎ３を第２の最小値セレクタ回路３５へ供給する。
【００３７】
符号発生回路３４は、調整成分信号Ｓｈの極性を調べ、Ｓｈ≧０の場合には、プラス（正）の符号を表す符号信号Ｆｃを出力し、Ｓｈ＜０の場合には、マイナス（負）の符号を表す符号信号Ｆｃを出力して、補正成分生成回路３６へ供給する。
【００３８】
すなわち、図４（ａ）に示すように、垂直方向に連なる３本の実走査線上に位置する実走査信号（実画素データ）Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５のうち、実走査信号Ｓ４の階調レベルが実走査信号Ｓ３，Ｓ５に対して山なりに変極する場合には、上記式（５）の関係から、調整成分信号Ｓｈは、Ｓｈ≧０となる。したがって、実走査信号Ｓ３，Ｓ５に対する実走査信号Ｓ４の正のエッジ検出が行われることになり、更に、この場合には、符号信号Ｆｃはプラスとなる。
【００３９】
また、図４（ｂ）に示すように、垂直方向に連なる３本の実走査線上に位置する実走査信号Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５のうち、実走査信号Ｓ４の階調レベルが実走査信号Ｓ３，Ｓ５に対して谷なりに変極する場合には、上記式（５）の関係から、調整成分信号Ｓｈは、Ｓｈ＜０となる。したがって、実走査信号Ｓ３，Ｓ５に対する実走査信号Ｓ４の負のエッジ検出が行われることになり、更に、この場合には、符号信号Ｆｃはマイナスとなる。
【００４０】
第２の最小値セレクタ回路３５は、絶対値信号ｎ１〜ｎ３を比較し、そのうち最も小さな値の信号を最小値信号Ｎとして出力する。
【００４１】
補正成分生成回路３６は、最小値信号Ｎと符号信号Ｆｃに基づいて、補正成分信号Ｓｃを生成して出力する。すなわち、符号信号Ｆｃがマイナスであれば、補正成分信号Ｓｃは、Ｓｃ＝−Ｎとなり、符号信号Ｆｃがプラスであれば、補間成分信号Ｓｃは、Ｓｃ＝Ｎとなる。
【００４２】
演算器１９は、補正成分信号Ｓｃと遅延回路４から供給される実走査信号Ｓ４とを加算（混合）し、その加算結果を補正信号Ｃｃとして時間軸変換回路３７へ供給する。すなわち、符号信号Ｆｃがマイナスであれば、補正信号Ｃｃは、Ｃｃ＝−Ｎ＋Ｓ４となり、符号信号Ｆｃがプラスであれば、補正信号Ｃｃは、Ｃｃ＝Ｎ＋Ｓ４となる。
【００４３】
より詳細に述べれば、図４（ａ）に示したように、実走査信号Ｓ４の階調レベルが実走査信号Ｓ３，Ｓ５に対して山なりに変極する場合には、補正信号Ｃｃは、同図中の点線の○印で示されるように、Ｃｃ＝Ｎ＋Ｓ４の関係に基づいて実走査信号Ｓ４よりも高い階調レベルに補正される。
【００４４】
また、図４（ｂ）に示したように、実走査信号Ｓ４の階調レベルが実走査信号Ｓ３，Ｓ５に対して谷なりに変極する場合には、補正信号Ｃｃは、同図中の点線の○印で示されるように、Ｃｃ＝−Ｎ＋Ｓ４の関係に基づいて実走査信号Ｓ４よりも低い階調レベルに補正される
そして、時間軸変換回路３７が、上記の補間走査信号Ｃｖと補正信号Ｃｃを交互に間挿することで、飛越し走査の実走査信号から順次走査の映像信号Ｓoutを生成する。したがって、実走査信号Ｓ４は補正信号Ｃｃに置き換えられることとなり、その補正信号Ｃｃを元の実走査線上の実走査信号として、補間走査信号Ｃｖと共に間挿処理される。
【００４５】
次に、かかる構成を有する映像信号変換装置１の動作を図５及び図６を参照して説明する。尚、図５は、現フィールド内における映像信号（実走査信号）の時間・空間的な画素単位での配列の一例を示す説明図であり、実走査信号を○印で示し、補間走査信号を□印で示している。また、各画素単位の実走査信号は、水平方向と垂直方向にマトリックス配列されているものとして、行番号ｉと列番号ｊで夫々の配列位置が示されている。また、垂直方向に互いに隣接する実走査信号間の時間が１Ｈ期間であり、水平方向に互いに隣接する実走査信号間が１ドット期間（１Ｄ）であることを示している。
【００４６】
図５において、実走査信号Ｓ３がｉ行ｊ列の位置に該当するものとすると、他の実走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５もｉ行に沿って１Ｈ期間ずつずれた位置に該当することになる。
【００４７】
ここで、実走査信号Ｓ３，Ｓ４間の位置に間挿すべき補間走査信号Ｃｖは、図２及び図３で説明したように、第１，第２補間成分信号Ｓda，Ｓuaを加算することによって生成され、時間軸変換回路３７における間挿処理によって、その間挿位置に配列される。
【００４８】
すなわち、図６に示すように、実走査信号Ｓ３を基準として生成される第２補間成分信号（画素データＳ３の上側補間成分信号）Ｓuaと、１Ｈ期間前の実走査信号Ｓ４を基準として生成される第１補間成分信号（画素データＳ４の下側補間成分信号）Ｓdaとを演算器１６が加算することにより補間走査信号Ｃｖが生成され、この補間走査信号Ｃｖが、同図中の●印で示す補間走査信号Ｃv34となる。また、他の補間走査信号Ｃv12，Ｃv23，Ｃv45，〜も同様にして求められる。
【００４９】
更に、演算器１９が補正成分生成回路３６から出力される補正成分信号Ｓｃと実走査信号Ｓ４とを加算することによって補正信号Ｃｃを生成し、時間軸変換回路３７が、この補正信号Ｃｃを実走査信号Ｓ４の位置に置き換えて配列する。すなわち、図６中の○印で示す各実走査信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５〜は、夫々階調レベルの調整された補正信号Ｃｃとして変換されて、元の実走査線の位置に配列される。
【００５０】
そして、かかる処理が飛越し走査の映像信号に対して連続的に行われる結果、飛越し走査の映像信号から順次走査の映像信号が生成される。
【００５１】
尚、上述の実施形態では垂直方向において画素データ数（走査線数）を倍にする例を示したが、これに限らず、水平方向において画素データ数を倍にする構成に適用できる。この場合には、図１中の１Ｈ遅延回路２，３，４，５，６を、１Ｄ期間ずつ遅延する遅延回路とし、残余の演算器７〜１６と絶対値回路２０〜２４、符号発生回路２５、最小値セレクタ回路２６、係数回路２８を図１と同様の接続にした構成とすれば良い。そして、この構成では、図１中の補間走査信号Ｃｖが、同一走査線上において隣接関係にある画素データの間に間挿すべき水平補間画素データＣｈとして生成される。
【００５２】
特に、従来技術の平均値補間方法では、図７に示したように、映像信号をサンプリングしてディジタル信号に変換する際に失われたピーク値の再現が困難であったのに対し、本実施形態では、図６中の●印にて示したように、このピーク値の再現性を向上させ、画像の輪郭部でのエッジコントラストを明確に再生することができる。
【００５３】
また、垂直方向に３ライン程度、水平方向に３ドット程度の幅を有する斜め線の画像に対して上述のような補間処理を行い、ピーク及びエッジの再現を行うと櫛歯状（ギザギザ状）の妨害が発生して、画像劣化を招来する。しかし、本実施形態によれば、図６の○印で示したように、実画素データ自体にもこの妨害をキャンセルするように補正値を加えているため、実走査信号と補間走査信号との階調レベルの変化が滑らかとなり、高品質の画像等を実現することができる。
【００５４】
以上説明したように、垂直方向及び水平方向の走査線上に画素単位で配列された実走査信号に基づいて各画素間に間挿される補間画素の補間走査信号を生成して、前記実走査信号からなる映像信号を前記補間画素信号が間挿された高解像度の映像信号に変換する映像信号変換装置であって、前記実走査信号に基づいて、隣接する実走査信号のレベルを平均化する補間を行うための係数を各実走査信号のレベルに乗じて各実走査信号に対応した基準補間成分値を求める基準補間成分値演算手段と、垂直又は水平方向の走査線上で、一つの画素とその走査方向両側に配列された複数の画素の各実走査信号のレベルに基づいて求めたレベル値に、前記一つの画素の走査方向一方側に隣接する画素のレベルが前記一つの画素の走査方向他方側に隣接する画素のレベルより大きい場合は正の符号を付け、前記一つの画素の前記走査方向一方側に隣接する画素のレベルが前記一つの画素の前記走査方向他方側に隣接する画素のレベル以下の場合は負の符号を付けて、前記実走査信号毎に上側補間成分補正値を求め、該上側補間成分補正値にそれとは正負逆の符号を付けて、当該実走査信号毎に下側補間成分補正値を求める補間成分生成手段と、垂直又は水平方向の走査線上に配列される隣接する２つの画素で、前記２つの画素のうち前記走査方向一方側の画素の実走査信号における前記下側補間成分補正値に当該実走査信号における基準補間成分値を加えて第１補間成分信号を生成し、前記２つの画素のうち前記走査方向他方側の画素の実走査信号における前記上側補間成分補正値に当該実走査信号における基準補間成分値を加えて第２補間成分信号を生成し、前記第１補間成分信号に前記第２補間成分信号を加えて前記隣接する２つの画素間の前記補間走査信号を生成する補間走査信号生成手段と、垂直又は水平方向の走査線上で、一つの画素とその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素の各実走査信号のレベルに基づいて、前記一つの画素のレベルがその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素のレベルに対して山なりに変極する場合には、前記一つの画素のレベルを高めに補正し、前記一つの画素のレベルがその走査方向両側に隣接して配列された２つの画素のレベルに対して谷なりに変極する場合には、前記一つの画素のレベルを低めに補正する補正信号を生成する実走査信号補正手段と、前記実走査信号補正手段によって生成された補正信号の間に前記補間走査信号生成手段によって生成された補間走査信号を間挿して垂直又は水平方向の走査線上の画素データを出力する間挿処理手段と、を備えることで、補間画素におけるピーク値の再現性を向上させ、画像の輪郭部でのエッジコントラストを明確に再生することができると共に、実走査信号のレベルと補間走査信号のレベルがジグザグ状になる櫛歯状の妨害をキャンセルすることができ、実走査信号との階調レベルの変化を滑らかにして高品質の画像等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る映像信号変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の符号発生回路の機能を説明するための説明図である。
【図３】第１補間成分信号と第２補間成分信号の階調レベルを示す説明図である。
【図４】第２の符号発生回路の機能を説明するための説明図である。
【図５】実走査信号と補間走査信号等の時間・空間的一配列を示す説明図である。
【図６】垂直方向における間挿過程を説明するための説明図である。
【図７】従来の平均値補間法による補間走査信号の生成過程を示す説明図である。
【符号の説明】
１…映像信号変換装置
２〜６…遅延回路
７〜１９…演算器
２０〜２４，３３…絶対値回路
２５…第１の符号発生回路
２６…第１の最小値セレクタ回路
２７…補間成分生成回路
２８〜３０…係数回路
３１，３２…差分絶対値回路
３４…第２の符号発生回路
３５…第２の最小値セレクタ回路
３６…補正成分生成回路
３７…時間軸変換回路
【図１】
0003875431.tif 000002
【図２】
0003875431.tif 000003
【図３】
0003875431.tif 000004
【図４】
0003875431.tif 000005
【図５】
0003875431.tif 000006
【図６】
0003875431.tif 000007
【図７】
0003875431.tif 000008