(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インタレース形式の映像信号を順次走査形式の映像信号に変換する変換装置であって、
上記インタレース形式の映像信号を上記順次走査形式の映像信号に同一フィールド内の走査線のみを用いてフィールド内変換するフィールド内変換手段と、
変換後の画素値を上記フィールド内変換によって生成された順次走査形式の映像信号において連続する２つフレームの差分値に応じて変化する係数を、連続するフレームの同一画面位置の画素値に乗算して得た値を加算することで、上記順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングする適応時間的フィルタとを備える変換装置。
【請求項２】
上記適応時間的フィルタは、上記順次走査形式の映像信号の相前後するフレームのみを用いることを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
【請求項３】
上記フィールド内変換手段は、上記インタレース形式の映像信号の各々のフィールドの水平サンプルレートを変更し、上記インタレース形式の映像信号の各々のフィールドを任意のライン数の順次走査形式の映像信号に変換することを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
【請求項４】
上記係数が第１の係数と第２の係数とを含み、
上記適応時間的フィルタは、上記第１の係数と上記順次走査形式の映像信号の現在のフレームの画素の値の第１の積と、上記第２の係数と上記順次走査形式の映像信号の１つの前のフレームの画素の値の第２の積と、上記第２の係数と上記順次走査形式の映像信号の１つの後ろのフレームの画素の値の第３の積とを加算して順次走査形式の画素の値を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
【請求項５】
さらに、
順次走査形式の映像信号における各画素に対し、画像中のエッジ部分か否かを検出するエッジ検出手段と、
該エッジ検出手段の出力に基づいて変化する上記各画素を囲む領域内の差分値の最大値を該画素値に対する空間的に拡張された差分値として求める空間的拡張手段とを備え、
上記適応時間的フィルタは、上記空間的に拡張された差分値に基づいて上記係数を決定することを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
【請求項６】
さらに、
上記順次走査形式の映像信号によって表される画像中のエッジを検出するエッジ検出手段と、
該エッジ検出手段の出力に基づいて、空間的に拡張された差分値を決定する空間的拡張手段とを備え、
上記適応時間的フィルタは、上記空間的拡張手段から出力される空間的に拡張された差分値が大きいほど、上記第１の係数を大きくし、上記第２の係数を小さくすることを特徴とする
請求項４に記載の変換装置。
【請求項７】
上記空間的拡張手段は、上記エッジ検出手段がエッジを検出した際に第１の領域を用い、上記エッジ検出手段がエッジを検出しなかった際に上記第１の領域より大きな領域を有する第２の領域を用いて、上記空間的に拡張された差分値を求めることを特徴とする請求項５に記載の変換装置。
【請求項８】
さらに、
上記差分値を入力とする時間的拡張手段を備え、
該時間的拡張手段は、上記時間的拡張手段の出力値を上記順次走査形式の映像信号の１フレーム期間遅延させた後、予め定められた時間的拡張パラメータと比較して、遅延した出力値及び上記時間的拡張パラメータのいずれかをフィードバック値として選択するフィードバック手段と、上記差分値及び上記フィードバック値のうちの大きい方を選択して出力する最大値回路とを有し、上記最大値回路の出力を、時間的に拡張された差分値として出力することを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
【請求項９】
さらに、
上記順次走査形式の映像信号により表される画像中のエッジを検出するエッジ検出手段と、
上記エッジ検出手段の出力に基づいて、エッジが検出されたときに、エッジが無いことが検出されたときに比較してより大きな時間的拡張パラメータが決定されるように時間的拡張パラメータを決定する時間的拡張パラメータ決定手段と、
上記差分値を入力とする時間的拡張手段とを備え、
上記時間的拡張手段は、上記時間的拡張手段の出力値を上記順次走査形式の映像信号の１フレーム期間遅延させた後、上記時間的拡張パラメータと比較して、遅延した出力値か上記時間的パラメータのいずれかをフィードバック値として選択するフィードバック手段と、上記差分値及び上記フィードバック値のうちの大きい方を選択して出力する最大値回路とを有し、上記最大値回路の出力を、時間的に拡張された差分値として出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の変換装置。
【請求項１０】
上記適応時間的フィルタは、上記時間的に拡張された差分値を第１のしきい値及び該第１のしきい値より大きな第２のしきい値と比較し、上記時間的に拡張された差分値が上記第１のしきい値以下であるときは、上記第１の係数を最小、第２の係数を最大とし、上記時間的に拡張された差分値が上記第２のしきい値以上であるときは、上記第１の係数を最大、第２の係数を最小とし、上記時間的に拡張された差分値が上記第２のしきい値より小さいが、上記第１のしきい値より大きいときは、上記第１の係数、第２の係数ともに中間値とすることを特徴とする請求項８に記載の変換装置。
【請求項１１】
さらに、
上記順次走査形式の映像信号によって表される画像中のエッジを検出するエッジ検出手段を備え、
上記適応時間的フィルタは、上記エッジ検出手段の出力に基づいて、エッジが検出された場合に、エッジが無いことが検出された場合に比較して、上記第１及び第２のしきい値がより大きくなるように第１及び第２のしきい値を決定することを特徴とする請求項１０に記載の変換装置。
【請求項１２】
上記適応時間的フィルタは、上記エッジ検出手段の出力に基づいて指定される異なる第１及び第２のしきい値の組を格納するためのメモリを備えることを特徴とする請求項１１に記載の変換装置。
【請求項１３】
インタレース形式の映像信号を順次走査形式の映像信号に変換する変換方法であって、
（ａ）上記インタレース形式の映像信号を上記順次走査形式の映像信号に同一フィールド内の走査線のみを用いてフィールド内変換するフィールド内変換と、
（ｂ）変換後の画素値を上記フィールド内変換によって生成された順次走査形式の映像信号において連続する２つフレームの差分値に応じて変化する係数を、連続するフレームの同一画面位置の画素値に乗算して得た値を加算することで、上記順次走査形式の映像信号の時間的なフィルタリングと
を行う変換方法。
【請求項１４】
上記ステップ（ｂ）において、上記順次走査形式の相前後するフレームのみを用いるフィルタリングを施すことを特徴とする請求項１３に記載の変換方法。
【請求項１５】
上記ステップ（ａ）において、（ａ１）上記インタレース形式の映像信号の各々のフィールドの水平サンプルレートの変更と、（ａ２）上記インタレース形式の映像信号の各々のフィールドの任意のライン数への変更とを行うことを特徴とする請求項１３に記載の変換方法。
【請求項１６】
上記係数が第１の係数と第２の係数とを含み、
上記ステップ（ｂ）において、上記第１の係数と上記順次走査形式の映像信号の現在のフレームの画素の値の第１の積と、上記第２の係数と上記順次走査形式の映像信号の１つ前のフレームの画素の値の第２の積と、上記第２の係数と上記順次走査形式の映像信号の１つの後ろのフレームの画素の値の第３の積とを加算して順次走査形式の画素の値を決定することを特徴とする請求項１３に記載の変換方法。
【請求項１７】
さらに、（ｃ）上記順次走査形式の映像信号における各画素に対し、画像中のエッジ部分か否かの検出と、（ｄ）上記ステップ（ｃ）の出力に基づいて変化する上記各画素を囲む領域内の差分値の最大値を該画素値に対する空間的に拡張された差分値として求める、空間的に拡張した差分値の決定とを行い、
上記ステップ（ｂ）において、上記空間的に拡張された差分値に基づいて上記第１及び第２の係数を決定することを特徴とする請求項１３に記載の変換方法。
【請求項１８】
さらに、（ｃ）上記順次走査形式の映像信号によって表される画像中のエッジの検出と、（ｄ）上記ステップ（ｃ）の出力に基づいた空間的に拡張した差分値の決定とを行い、
上記ステップ（ｂ）において、上記ステップ（ｄ）の出力が大きいほど、上記第１の係数を大きくし、上記第２の係数を小さくすることを特徴とする請求項１６に記載の変換方法。
【請求項１９】
上記ステップ（ｄ）において、
上記ステップ（ｃ）でエッジが検出された際に第１の領域を用い、上記ステップ（ｃ）でエッジを検出しなかった際に上記第１の領域より大きな第２の領域を用いて、上記空間的に拡張された差分値を決定することを特徴とする請求項１７に記載の変換方法。
【請求項２０】
さらに、上記差分値を入力とする時間的拡張を行い、該時間的拡張は、
（ｅ１）上記時間的拡張の出力の、上記順次走査形式の映像信号の１フレーム期間の遅延と、（ｅ２）上記遅延の出力と、予め定められた時間的拡張パラメータの比較による、上記遅延の出力と上記時間的拡張パラメータのいずれかの選択によるフィードバック値の出力と、（ｅ３）上記フィードバック値と上記差分値のうちのいずれか大きい方の選択出力による最大値選択とを行い、上記最大値選択の出力を、時間的に拡張された差分値として出力する
ことを特徴とする請求項１３に記載の変換方法。
【請求項２１】
さらに、（ｆ）上記順次走査形式の映像信号によって表される画像中のエッジの検出と、（ｇ）上記ステップ（ｆ）の出力に基づき、エッジが検出された際にエッジの無いことが検出されたときに比較して時間的拡張パラメータがより大きくなるような時間的拡張パラメータの決定とを行い、
さらに、上記差分値を入力とする時間的拡張を行い、上記時間的拡張は、
上記時間的拡張の出力の、上記順次走査形式の映像信号の１フレーム期間の遅延と、上記遅延の出力と、上記時間的拡張パラメータの比較による、上記遅延の出力と上記時間的拡張パラメータのいずれかの選択によるフィードバック値の出力と、上記フィードバック値と上記差分値のうちのいずれか大きい方の選択出力による最大値選択とを行い、上記最大値選択の出力を、時間的に拡張された差分値として出力することを特徴とする請求項１３に記載の変換方法。
【請求項２２】
上記ステップ（ｂ）において、上記時間的に拡張した差分値と第１及び該第１のしきい値より大きな第２のしきい値との比較を行い、上記時間的に拡張された差分値が上記第１のしきい値以下であるときは、上記第１の係数を最小、第２の係数を最大とし、上記時間的に拡張された差分値が上記第２のしきい値以上であるときは、上記第１の係数を最大、第２の係数を最小とし、上記時間的に拡張された差分値が上記第２のしきい値より小さいが、上記第１のしきい値より大きいときは、上記第１の係数、第２の係数ともに中間値とすることを特徴とする請求項２０に記載の変換方法。
【請求項２３】
さらに、（ｅ）上記順次走査形式の映像信号によって表される画像中のエッジの検出を行い、
上記ステップ（ｂ）において、上記ステップ（ｅ）の出力に基づいて、エッジが検出された場合に、エッジが無いことが検出された場合に比較して、上記第１及び第２のしきい値がより大きくなるように第１及び第２のしきい値を決定することを特徴とする請求項２２に記載の変換方法。
【請求項２４】
上記ステップ（ｂ）において、上記ステップ（ｅ）の出力に基づいて、格納されている異なる第１及び第２のしきい値の組を指定することを特徴とする請求項２３に記載の変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタレース（飛び越し走査）形式の映像信号を順次走査形式の映像信号に変換する変換装置及び変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放送用の映像信号を表示するテレビ受像機等の従来の表示装置は、インタレース（飛び越し走査）形式の映像信号を受信して表示するようになっている。インタレース形式では、１つのフレームが２つのフィールドに分割される。１つのフィールドには例えば１９２０×５４０の画素が含まれている。最初のフィールド（偶数フィールド）はフレーム内の偶数番目のラインを含んでおり、２番目のフィールド（奇数フィールド）はフレーム内の奇数番目のラインを含んでいる。インタレース形式では、映像信号のフレームを伝送するために奇数フィールドと偶数フィールドを伝送するようになっている。
【０００３】
例えばパーソナルコンピュータ等と共に用いられる従来の表示装置では、例えば１フレームに１２８０×７２０画素を含む順次（走査）形式の映像信号を表示するようになっている。順次走査形式では、偶数番目のラインと奇数番目のラインは２つのフィールドに分割されない。そのかわり、完全なビデオイメージは、連続したラインを含む順次走査形式の映像信号の一つのフィールドフレームで表される。
【０００４】
各々のユーザーからの要求として、これらの表示装置において他の形式の映像信号を表示する能力が求められている。例えば、パーソナルコンピュータのユーザーは、典型的には、テレビ受像機によって受信されて表示されるタイプの映像信号を表示する能力を望んでいる。このような能力を可能にするためには、ある形式の映像信号を他の形式に変換することを必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインターレース方式の映像信号順次形式の映像信号に変換するための変換装置は、構成が複雑であり、非常にハードウェア集約的であり、大容量のメモリを必要とする。
【０００６】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、ラインフリッカを低減することができ、画像の動きの明瞭さを維持することができ、構成を簡略化することができるインタレース形式の映像信号を順次走査形式の映像信号に変換する変換装置及び変換方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る変換装置は、インタレース形式の映像信号の１フィールドを順次走査形式の映像信号の１フレームにフィールド内変換するフィールド内変換手段と、順次走査形式の映像信号によって表される画像中の画像の動きの程度が増加すると、実行される時間的なフィルタリングの程度が減少するように、順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングする適応時間的フィルタとを備えている。
【０００８】
また、さらに、順次走査形式の映像信号により表される画像中のエッジを検出するエッジ検出手段と、エッジ検出手段の出力と順次走査形式の映像信号に基づいて、空間的に拡張された差分値を決定する空間的拡張手段とを備え、適応時間的フィルタが、空間的に拡張された差分値に基づいて順次走査形式の映像信号をフィルタリングする構成としてもよい。
【０００９】
本発明に係る変換方法は、
（ａ）インタレース形式の映像信号の１フィールドを順次走査形式の映像信号の１フレームにフィールド内変換するフィールド内変換と、
（ｂ）順次走査形式の映像信号によって表される画像中の画像の動きの程度が増加すると、実行される時間的なフィルタリングの程度が減少するような、順次走査形式の映像信号の時間的なフィルタリングとを行う。
【００１０】
また、さらに、
（ｃ）順次走査形式の映像信号によって表される画像中のエッジの検出と、
（ｄ）ステップ（ｃ）の出力と順次走査形式の映像信号に基づいた空間的に拡張した差分値の決定とを行い、ステップ（ｂ）において、ステップ（ｄ）の出力に基づいて順次走査形式の映像信号をフィルタリングしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る変換装置の第１の実施形態を示している。図１では、フィールド内走査線変換器１０は、その入力（端子）においてインタレース形式の映像信号を受け取り、この映像信号を変換し、順次走査形式の映像信号を出力するようになっている。２フレームディレイ１８はフィールド内変換器１０の出力を２フレーム分、遅延させ、結果を減算器２０に供給する。減算器２０もまたフィールド内変換器１０の出力を受け取り、フィールド内変換器１０の出力から２フレームディレイ１８の出力を減じて差分信号を生成する。絶対値回路２２は減算器２０の出力に接続されており、差分信号の絶対値を時間的拡張器２４に供給する。
【００１２】
時間的拡張部２４は、最大値回路２６と、フィードバック部２８とを備えている。最大値回路２６は、時間的に拡張した差分値として絶対値回路２２からの差分信号の絶対値出力とフィードバック部２８からのフィードバック値出力の最大値を選択する。フィードバック部２８は、最大値回路２６の出力と時間的拡張パラメーターαからフィードバック値を生成する。
【００１３】
エッジ検出部１４は、フレーム内変換器１０から出力される順次走査形式の映像信号によって表される画像の輪郭を検出する。空間的拡張器１６は、エッジ検出部１４の出力を受け取り、このエッジ検出結果に基づいて、時間的に拡張した差分値を空間的にも拡張し、空間的・時間的に拡張した差分値を生成する。
【００１４】
適応時間的フィルタ１２は、空間的拡張器１６からの空間的・時間的に拡張された差分値と、フィールド内変換器１０からの順次走査形式の映像信号とを受け取り、時間的にフィルタリングされた順次走査形式の映像信号を生成するために、空間的、時間的に拡張された差分値に基づいて時間的なフィルタリングを行う。この実施例の動作は以下で詳細に記述する。
【００１５】
図２は、フィードバック部２８の詳細な構成を図示している。フィードバック部２８は、減算器３０と、１フレームディレイ３２と、選択スイッチ３４とを備えている。１フレームディレイ３２は、最大値回路２６の出力を受け取り、出力を１フレーム周期分遅延させる。選択スイッチ３４は、１フレームディレイ３２の出力と、時間的拡張パラメータαを選択制御信号として受け取る。減算器３０は、１フレームディレイ３２の出力から時間的拡張パラメータαを減じる。選択回路３４は、減算器３０の出力と一定の値を選択入力として受け取る。この特別な実施例では、この一定の値は０であるが、要求する性能に依存した異なる定数を選択してもよい。選択スイッチ３２は選択制御信号に基づいて１フレームディレイ３２と一定の電圧の一方をフィードバック値として選択する。このフィードバック部２８の動作は、以下で詳述する。
【００１６】
図３〜６、９〜１０は本発明の他の実施形態を示している。これらの実施形態においては、図１に示す実施形態についての記述において説明した要素と同じものを多数含んでいるが、これらの要素についての記述は繰り返さない。その代わり、各々の実施形態と図１に示した実施形態の間の違いを述べる。
【００１７】
図３は、本発明に係る変換装置の他の実施形態を図示している。図３の実施形態は、さらに時間的拡張パラメータ発生部３６を備えていることで図１の実施形態と異なる。時間的拡張パラメータ発生部３６は、エッジ検出部１４からのエッジ検出値を受信し、それから時間的拡張パラメータαを発生する。この実施形態の動作は以下に詳細に述べる。
【００１８】
図４は、本発明に係る変換装置のさらなる実施形態を図示している。この実施形態は、空間的拡張部１６を削除し、図１の適応時間的フィルタ１２を適応時間的フィルタ１１２に置き換えていることで図１に示す実施形態と異なる。さらに、この適応時間的フィルタ１１２は、時間的拡張部２４から出力される時間的に拡張された差分値を直接受信する。加えて、適応時間的フィルタ１１２はエッジ検出部１４の出力を受信する。
【００１９】
適応時間的フィルタ１１２は、エッジ検出部１４の出力と時間的に拡張された差分値に基づいてフィールド内変換器１０から出力される順次走査形式の映像信号の時間的なフィルタリングを行って時間的にフィルタリングされた順次形式の映像信号を生成する。このようにして、図４に示す実施形態は、空間的拡張部１６を不要とし、さらに、本発明に係る変換装置のハードウェア上の要求を減少させている。この実施形態の動作は以下に詳述する。
【００２０】
図４の実施形態は図３に示す時間的拡張パラメータ発生部３６を備えるように構成を変更することができる。この変更は、エッジ検出部１４と時間的拡張パラメータ発生部３６との接続を伴うものである。時間的拡張パラメータ発生部３６の出力は、時間的拡張部２４のフィードバック部２８に接続されるだろう。この実施形態の構成を示す図は挙げていないが、この実施形態の構成は図３と図４から知ることができる。この実施形態の動作は以下に詳述する。
【００２１】
図５は、本発明に係る変換装置のさらなる実施形態を示している。この実施形態は、エッジ検出部１４と空間的拡張部１６を削除した点で図１に示す実施形態と異なり、適応時間的フィルタ１２が適応時間的フィルタ２１２に換えられている。適応時間的フィルタ２１２は、時間的拡張部２４からの時間的に拡張された差分値を直接的に受信する。適応時間的フィルタ２１２はフィールド内変換器１０から出力される順次走査形式の映像信号をも受信し、時間的に拡張した差分値に基づいて、このような映像信号を時間的にフィルタリングし、時間的にフィルタリングされた順次走査形式の映像信号を生成する。この実施形態の動作は、以下で詳述する。
図５に示す実施形態は図３に示す時間的拡張パラメータ発生部３６及びエッジ検出部１４を備えるように構成を変更することができる。この変更は、エッジ検出部１４とフィールド内変換器１０との接続及びエッジ検出部１４と時間的拡張パラメータ発生部３６との接続を伴うものである。時間的拡張パラメータ発生部３６の出力は、時間的拡張部２４のフィードバック部２８に接続されるだろう。この実施形態の構成を示す図は挙げていないが、この実施形態の構成は図３と図５から知ることができる。この実施形態の動作は以下に詳述する。
【００２２】
図６は本発明に係る変換装置のさらなる実施形態を図示している。この実施形態は、時間的拡張部２４が削除されていることで図１に示す実施形態と異なる。その代わり、適応時間的フィルタ１２と空間的拡張部１６がそれぞれ適応時間的フィルタ３１２と空間的拡張部１１６に置き換えられている。
【００２３】
空間的拡張部１１６はエッジ検出部１４と絶対値回路２２からの差分値の絶対値出力を受信する。これらの出力に基づいて、空間的拡張部１１６は空間的に拡張された差分値を生成する。適応時間的フィルタ３１２は、空間的に拡張された差分値とフィールド内変換器１０からの順次走査形式の映像信号を受信する。この適応時間的フィルタ３１２は、空間的に拡張された差分値に基づいて、順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングして時間的にフィルタリングされた順次走査形式の映像信号を生成する。この実施形態の動作は以下で詳述する。
【００２４】
図９は本発明に係る変換装置のさらなる実施形態を図示している。この実施形態は時間的拡張部２４と空間的拡張部１６が削除されており、適応時間的フィルタ１２は適応時間的フィルタ４１２に置き換えられている。適応時間的フィルタ４１２はエッジ検出部１４の出力と絶対値回路２２から出力される差分値の絶対値とを直接的に受信する。適応時間的フィルタ４１２はエッジ検出部１４の出力と差分値の絶対値に基づいて順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングして、時間的にフィルタリングされた順次走査形式の映像信号を生成する。この実施形態の動作は以下で詳述する。
【００２５】
図１０は本発明に係る変換装置のさらなる実施形態を図示している。この実施形態は、エッジ検出部１４と、時間的拡張部２４及び空間的拡張部１６が削除されており、適応時間的フィルタ１２が適応時間的フィルタ５１２に置き換えられていることで図１に示す実施形態と異なる。適応時間的フィルタ５１２は、絶対値回路２２からの差分値の絶対値を直接的に受信する。適応時間的フィルタ５１２は差分値の絶対値に基づいて順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングして、時間的にフィルタリングされた順次走査形式の映像信号を生成する。この実施形態の動作は以下で詳述する。
【００２６】
好適な実施形態の動作
第１の実施形態
以下は、図１に示した変換装置の動作を示す詳細な記述である。発明の背景で論じたように、典型的な場合では、インタレース形式の映像信号は、各フレームが１ライン当たり１９２０個の水平方向のサンプルと１０８０本のラインを含んでいる。これにより、インタレース形式の映像信号の１フィールドは１ライン当たり１９２０個のサンプルと５４０本のラインとを含んでいる。発明の背景にも述べたように、順次走査形式の映像信号は１２８０個の水平方向のサンプルと７２０本のラインを含んでいる。
【００２７】
フィールド内（走査線）変換
フィールド内（走査線）変換器１０は、インタレース形式の映像信号の１９２０×５４０画素のフィールド画像を順次走査形式の１２８０×７２０画素のフレーム画像に変換する。フィールド内変換器１０は、この変換において水平方向のサンプリングレートを３分の２に変更し、ライン（走査線）の数を３分の４に変更する。このような水平方向のサンプリングレートのために、インタレース形式の映像信号は元のサンプルの間にサンプル値０を挿入することにより２倍にアップサンプリングされる。フィールド内変換器１０内に設けられた帯域制限フィルタ（図示せず）はこのようにアップサンプリングされた信号をフィルタリングし、同じくフィールド内変換器１０に設けられた間引き部（図示せず）はこのようにアップサンプリング及びフィルタリングされた信号を３分の１に間引く。
【００２８】
フィールド内変換器１０は、インタレース形式の映像信号の元の走査線間に値が０であるサンプルからなる３本の走査線を挿入することにより、走査線の数を４倍に増加させる（垂直方向）。フィールド内変換器１０は、バンド幅制限フィルタを用いて、走査線数が増加した映像信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号出力を３分の１に間引く。このようにして、インタレース形式の映像信号のフィールドが順次走査形式の映像信号のフレームに変換される。
【００２９】
しかしながら、残念なことに、フィールド内変換器１０から出力される順次走査形式の映像信号から生成される画像には、特に、水平方向からわずかに傾いた動かない線の周辺において目立つラインフリッカがある。発明者達は、以下に詳述するような、順次走査形式の映像信号によって表される画像の動きの鮮明さを維持したまま、順次走査形式の映像信号におけるラインフリッカを低減させるフィールド間フィルタリング技術を発明した。好適な実施形態では、フレーム間フィルタリングが一種のフィールド間フィルタであるとして、フレーム間フィルタリング技術が用いられている。
【００３０】
適応時間的フィルタリング                                        ここで述べるフレーム間のフィルタリングは図１中の適応時間的フィルタ１２により行われる。この適応時間的フィルタ１２は以下の式に基づくフレーム間フィルタリングを行う。
【００３１】
【数１】
0003850071.tif 000002
ここで、ｑt(x,y)は、フレームｔの座標（ｘ、ｙ）における時間的にフィルタリングされた画素値、ｐt(x,y)は、フレームｔの座標（ｘ、ｙ）における画素値、ｐt-1(x,y)は、フレームｔ−１の座標（ｘ、ｙ）における画素値、ｐt+1(x,y)は、フレームｔ＋１の座標（ｘ、ｙ）における画素値であり、"a"、"b"は、その決定方法を以下で詳述する時間的係数である。
【００３２】
この実施形態では、時間的係数"a"、"b"は、時間的、空間的に拡張された動きに基づいて決定される。２フレームディレイ１８は、フィールド内変換器１０から供給される順次走査形式の映像信号を２フレーム遅延させる。減算器２０は２フレームディレイ１８から出力される遅延された映像信号を、フィールド内変換器１０から出力される順次走査形式の映像信号から減じて、差分信号を生成する。絶対値回路２２は、差分値の絶対値を生成する。以下の式は２フレームディレイ１８、減算器２０、絶対値回路２２の動作を示している。
【００３３】
【数２】
0003850071.tif 000003
変数ｄt(x,y)は、正確に測定された順次走査形式の映像信号によって表される画像の「動きの程度」によって表される差分値の絶対値である。２フレームディレイ１８はインタレース形式の映像信号の以前の偶数フィールドが偶数フィールドと比較され、インタレース形式の映像信号の以前の奇数フィールドが奇数フィールドと比較されるように用いられている。
【００３４】
上述したように、この動き検出は時間的、空間的拡張を受ける。時間的拡張は、時間的拡張部２４により行われる。２フレームディレイ１８、減算器２０、絶対値回路２２によって実行される動き検出により、１つの中間のフレームにより隔てられた２つのフレームの間の動きを検出してから、この動き検出は隣接するフレーム間でのみ起こるわずかな動きの検出に失敗する（すなわちこのようなわずかな動きを見逃す）ことができる。これにより、時間的拡張は隣接したフレーム間の動きを評価するための動き検出の精度を向上させて実行される。
【００３５】
時間的拡張
時間的拡張部２４は、差分値の絶対値ｄt(x,y)とフィードバック部２８から出力されるフィードバックｃt(x,y)の最大値として時間的に拡張された差分値ｄt'(x,y) を測定する最大値回路２６を備えている。この最大値回路２６の動作は次式で示される。
【００３６】
【数３】
0003850071.tif 000004
次に図２に関してフィードバック値ｃt(x,y)の生成について説明する。フィードバック部２８は最大値回路２６から出力される時間的に拡張された差分値と時間的拡張パラメータαを受信する。この時間的拡張パラメータαは、例えばこの実施形態において実験的に決定された定数あるいは、例えば以下において他の実施形態において議論する変換装置の動作パラメータに基づいて実験的に決定されたものとなるであろう。実験的に時間的拡張パラメータを決定することは、目的とする動作特性に依存し、また、当業者にとって容易に行うことができる。
【００３７】
１フレームディレイ３２は時間的に拡張された差分値ｄt'(x,y) を遅延させて遅延された時間的に拡張された差分値ｄt-1'(x,y) を生成する。減算器３０は時間的拡張パラメータαを時間的に拡張された差分値ｄt-1'(x,y) から減じる。この減算の結果は選択スイッチ３４に供給される。
【００３８】
選択スイッチ３４は、減算器３０の出力、時間的拡張パラメータαに基づくフィードバック値ｃt(x,y)としての一定の値、時間的に拡張された差分値ｄt'(x,y) の内の１つを選択する。この実施形態では１つの定数は図２中に示すように０である。
【００３９】
選択スイッチ３４は、遅延された時間的に拡張された差分値ｄt-1'(x,y) が時間的拡張パラメータα以下である場合には定数値（０）を選択する。選択スイッチ３４は遅延された時間的に拡張された差分値ｄt-1'(x,y) が時間的拡張パラメータαより大きい場合には減算器３０の出力を選択する。選択スイッチ３４による選択動作は次式によって示される。
【００４０】
【数４】
0003850071.tif 000005
時間的拡張パラメータは、前の時間的に拡張された差分値が減衰するのに寄与し、あるフレームの大きな動きの検出（結果）が、動きの量が小さいかも知れない次のフレームに影響することを妨げる。この減衰は、結局、フィードバック値が０とされていた場合であっても起こる。
【００４１】
適応時間的フィルタ１２により実行される適応時間的フィルタリングの正確性をさらに向上させるために、動きの程度を示す時間的に拡張された差分値ｄt-1'(x,y) は空間的に拡張されて動きの程度の測定をさらに高精度化する。この空間的な拡張の過程では、特に画素のウィンドウの範囲内で運動の最も大きい量を確認する。このような方法により、時間的拡張部２４による動きの程度の誤った修正を抑えることができる。
【００４２】
空間的拡張
次に、空間的拡張プロセスを説明する。エッジ検出部１４は、フィールド内変換器１０から出力される順次走査形式の映像信号を受信する。エッジ検出部１４は、順次走査形式の映像信号によって示される画像のエッジを検出する。図７は垂直エッジを有する画像が表示されている表示画面４０を図示している。垂直方向のエッジ抽出を行ういくつかの方法がある。このような方法の１つはソーベルオペレータ（Sobel operator）の使用を伴うものである。以下に示すようなソーベルオペレータは、垂直方向のエッジを抽出するために用いられるだろう。
【００４３】
【数５】
0003850071.tif 000006
ソーベルオペレータの使用はよく知られており、知られているどんなソーベルオペレータをも用いることができるだろう。
【００４４】
最初に述べた垂直方向のエッジ抽出方法又はソーベルオペレータのいずれかを用いて計算された和（合計）は、テストされている画素がエッジにあるか否かを決定するために、実験的に決定したしきい値と比較される。好ましい実施形態としては、ソーベルオペレータが用いられているが、エッジ検出方法は上述したどのエッジ検出方法にも限定されない。それどころか、良く知られているどのような垂直エッジ検出方法でも用いることができる。エッジ検出部１４は、エッジ検出結果（エッジ又はエッジでない）を空間的拡張部１６に出力する。
【００４５】
空間的拡張部１６は、フィルタリングを行う画素の周囲の前もって決められた領域Ｓ(x,y) 内の時間的に拡張された複数の差分値ｄt'(x,y) の内の最大のものを決定する。次式は、結果として空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) を生成する空間的拡張部１６の動作を示している。
【００４６】
【数６】
0003850071.tif 000007
領域Ｓ(x,y) の形状（すなわちウィンドウ）は、エッジ検出部１４からの垂直エッジの検出結果に基づいて決定される。例えば、エッジ検出部１４が検出結果として「エッジなし」を出力したときは、適応時間的フィルタリングを施そうとする画素を中心として水平方向の５つの画素と、垂直方向の３つの画素からなる長方形の領域となる。しかしながら、エッジ検出部１４が「エッジ検出」結果を出力した場合には、空間的拡張部１６は適応時間的フィルタリングを施そうとする画素を中心として水平方向の同一線上の５つの画素を含むように領域Ｓ(x,y) の形状を変更する。領域Ｓ(x,y) はさらに精度良く時間的に拡張された差分値を空間的に拡張するように変更される。このため、垂直エッジが検出されたときは、空間的に拡張する領域が小さく変更される。これは、大きな空間的に拡張された値を得る可能性を低減させ、動きを検出するための基準を緩くする。これにより、エッジ検出部の検出結果に基づいて、エッジが検出された場合に、エッジが無いことが検出された場合に比較してウィンドウを小さくし、エッジ付近の空間的に拡張される領域を小さくすることができる。従って、等価的に適応時間的フィルタリングの量を低減させることができ、エッジ付近の画像の鮮明さを低下させることを防止することができる。
【００４７】
時間的係数の決定
空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) は、空間的拡張部１６から適応時間的フィルタ１２に出力される。論じたように、適応時間的フィルタ１２は、空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) に基づいて時間的係数"a"、"b"を決定する。時間的係数"a"、"b"の決定方法の１つは次式で示すものである。
【００４８】
【数７】
0003850071.tif 000008
ここで、Ｔ1とＴ2は、しきい値であり、Ｔ1 ＜Ｔ2 であり、ｒは次式に従って決定される。
【００４９】
【数８】
0003850071.tif 000009
しきい値Ｔ1とＴ2の値は当業者には経験的に容易に決定することができるだろう。
【００５０】
また、時間的係数"a"と"b"は、例えば空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) に基づいてＲＯＭに格納されたデータマップによってアドレス（参照）されるようにすることもできる。Ｔ1、Ｔ2、"a"及び"b"に関する上述のデータマップは当業者には経験的に容易に決定してＲＯＭに格納することができるであろう。
【００５１】
図１に示す実施形態はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた信号処理装置とすることができる。また、この図１に示す実施形態は、図１と等価なゲートアレイ、ＴＴＬ−ＩＣ、ＣＭＯＳ−ＩＣ等のように技術的に良く知られたハードウェア構成要素から構成することができる。
【００５２】
式（７）及び（１）は、検出された動きの程度が大きいと、時間的フィルタリングの量がより小さくなることを示している。換言すると、動きの程度が増加すると、時間的係数"b"が減少し、時間的係数"a"が増加する。他方向から見ると、空間的、時間的に拡張された差分値が増加すると、時間的フィルタリングの量が減少する。動きの程度がしきい値Ｔ1 より小さいか等しいときは、順次走査形式の映像信号はその点（時）において本質的に動かない画像を表すものとみなされる。
【００５３】
従って、この変換装置では、例えばインタレース形式の隣接する２つのフィールドより形成した２つのフレームの画像間の、フィールドの違いに起因する同一の表示物の表示位置のわずかなずれ等に対しては時間的なフィルタリングの程度が大きくなり、フィルタリングされた隣接フレームの画像間の相関が比較的大きくなって、ラインフリッカを低減することができる。また、例えば表示物の表示位置が比較的大きく変化する動きに対しては時間的なフィルタリングの程度が小さくなり、画像の動きの明瞭さを維持することができる。従って、この変換装置及び変換方法では、画像の動きの鮮明度を保ったままラインフリッカを低減させることができる。
【００５４】
また、この変換装置では、上述の式（７）に示すように、空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) としきい値Ｔ1、Ｔ2とを比較し、比較結果の３つの状態に基づいて式（７）中の各々の式に基づいて時間的係数"a"、"b"を求めているため、等価的に比較結果の３つの状態に応じて適応時間的フィルタリングの程度を可変していることになる。従って、この変換装置では、空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y)がしきい値Ｔ1（第１のしきい値）以下であるときは、式（７）中の第１の条件に示すように、時間的係数"a"、"b"をそれぞれ２分の１、４分の１（第１の程度）とする。また、空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) がしきい値Ｔ1 より大きくしきい値Ｔ2 （第２のしきい値）より小さいときは、式（７）中の第２の条件に示すように、時間的係数"a" を空間的、時間的に伸長された差分値と、しきい値の関数として求め、時間的係数"b" を時間的係数"a" の関数（第３の程度）として求める。また、空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) がしきい値Ｔ2 以上であるときは、式（７）中の第３の条件に示すように時間的係数"a"、"b"をそれぞれ１、０（第１の程度）とし、当該フレームの画素だけでフィルタリングされた画素を構成する。
【００５５】
ここで、各条件のときに実行される適応時間的フィルタリングの程度は、
第１の程度＞第２の程度＞第３の程度
となっている。従って、空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) が大きくなると実行される適応時間的フィルタリングの程度が小さくなる。このため、動きの程度が大きくなると適応時間的フィルタリングの程度が小さくすることができる。
【００５６】
また、上述のように空間的、時間的に拡張された差分値ｄt"(x,y) と各しきい値Ｔ1、Ｔ2との比較結果に応じて各条件毎に、例えば上述の式（７）に示すような近似式により簡易的に時間的係数"a"、"b"を求めることにより、時間的係数の計算時間を短縮することができる。
【００５７】
時間的拡張パラメータαもまた時間的フィルタリングの程度に効果を与える。式（３）、（４）、（６）及び式（７）は、時間的拡張パラメータαが大きくなると、時間的フィルタリングが施される程度が大きくなることを示している。従って、αの値を制御することにより、時間的フィルタリングの程度を容易に変更することができる。
【００５８】
次に、図３〜６、図９〜１０に示した実施形態について述べる。これらの実施形態においては、図１に示す実施形態についての記述において説明した要素と同じものを多数含んでいるが、これらの構成要素の動作についての説明は繰り返さない。その代わり、図１の実施形態と各々の実施形態の間の動作の違いについて説明する。これらの要素についての（説明の）実行は、上述の図１に対して記述されたものと同様に行う。しかしながら、好ましくは、本発明の実施形態はデジタルの領域で動作する。
【００５９】
第２の実施形態
図３は時間的拡張パラメータ発生部３６が時間的拡張部２４によって使用される時間的拡張パラメータαを発生することで図１と異なる。時間的拡張パラメータ発生部３６は、エッジ検出部１４によって決定され、しきい値と比較する前のエッジ検出値を受信し、時間的拡張パラメータαを生成するための式に用いる。
【００６０】
例えば、時間的拡張パラメータ発生部３６は、次式に従って時間的拡張パラメータαを発生する。
【００６１】
【数９】
0003850071.tif 000010
ここで、ｋは経験的に決定された補充的な倍数である。この実施形態では、時間的拡張パラメータ発生部３６はゲインがｋ1 倍の増幅器であってもよく、又は、上述の図１のところで論じたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭの一部として組み込まれていてもよい。
【００６２】
また、時間的拡張パラメータ発生部３６は、例えば時間的拡張パラメータルックアップテーブルを格納したＲＯＭを備えていてもよい。時間的拡張パラメータ発生部３６はエッジ検出部１４からのエッジ検出値をアドレスとしてルックアップテーブルとして時間的拡張パラメータαを読み出す。これにより、この実施形態では、エッジ検出結果に基づいて、エッジが検出されたときに、エッジが無いことが検出されたときに比較して時間的拡張パラメータが大きくなる。従って、エッジが検出された際に、等価的に適応時間的フィルタリングの量を小さくすることができ、エッジ付近の画像の鮮明さを低下させることを防止することができる。また、この実施形態では、上述の図１に示す実施形態と同様に、検出された動きの程度が大きくなると、時間的フィルタリングの量が小さくなり、画像の動きの鮮明度を保ったままラインフリッカを低減させることができる。
【００６３】
第３の実施形態
次に、図４に示されている実施形態の動作を説明する。この図４に示す実施形態は、空間的拡張部１６が削除され、適応時間的フィルタ１２が適応時間的フィルタ１１２に置き換えられていることにより図１と異なっている。適応時間的フィルタ１１２はエッジ検出部１４からの「エッジ／エッジなし」出力結果と、時間的拡張部２４からの時間的に拡張された差分値を受信し、これらに基づいて順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングする。
【００６４】
特に、適応時間的フィルタ１１２は、式（１）に従って適応的な時間的なフィルタリングを施し、次式に従って時間的係数"a"と"b"を決定する。
【００６５】
【数１０】
0003850071.tif 000011
ここで、Ｔ1とＴ2は、しきい値であり、ｒは式（８）により決定される。
【００６６】
この実施形態では、しきい値Ｔ1 とＴ2 はエッジ検出部１４からの「エッジ／エッジなし」出力結果に従って決定される。例えばエッジが検出されると、Ｔ1 は１２に設定され、Ｔ2 は４８に設定される。また、エッジが検出されないと、Ｔ1 は４に設定され、Ｔ2 は１２に設定される。これらの値は一例であり、この実施形態はこれらの説明された値に限定されない。他の値は、目的とする動作特性に基づいて当業者には容易に決定することができる。
【００６７】
また、式（１０）に示すように、時間的に拡張された差分値ｄt'(x,y) と各しきい値Ｔ1、Ｔ2との比較結果に応じて各条件毎に、近似式により簡易的に時間的係数"a"、"b"を求めることにより、時間的係数の計算時間を短縮することができる。
【００６８】
他の実施形態では、適応時間的フィルタ１１２は、しきい値と比較する前にエッジ検出部１４により決定された垂直エッジ検出結果に基づいて決定され、しきい値Ｔ1 、Ｔ2 を決定するＲＯＭに格納されたデータマップを備えている。このようにエッジ検出結果に基づいてＲＯＭに格納されたデータマップからしきい値を参照する構成とすることにより、上述のようにエッジ検出結果に基づいてしきい値を設定する場合に比較して、演算時間を必要としないため高速な動作を可能にすることができる。
【００６９】
あるいは、時間的な係数"a"、"b"は、例えば時間的に拡張された差分値ｄt'(x,y) に基づいてＲＯＭに格納されたデータマップから指定するようにしてもよい。Ｔ1、Ｔ2、"a"、"b"に関連させて論じたデータマップは、当業者には経験的に容易に決定することができ、ＲＯＭに格納することができる。
【００７０】
この図４に示す実施形態は、時間的拡張パラメータ発生部３６を加えることによりさらに変更を加えることができる。時間的拡張パラメータ発生部３６の動作は、図３に関連させて上述されているため、それの動作についての説明は繰り返さない。
【００７１】
上で図１の実施形態に関連させられて論じたように、図４の変換装置は、画像の静止が確認されたときに、より強く時間的なフィルタリングが施される。また、この実施形態では、エッジ検出部１４が垂直方向のエッジの存在を決定したときに、上述のようにエッジが検出が無いことが検出された場合に比較してしきい値を大きくすることにより、エッジが検出された場合に実行される時間的なフィルタリングの量を低下させることができる。このためエッジが無いことが検出された場合に比較して、上述のように検出された動きの程度が小さい場合の時間的なフィルタリングの量をさらに低下させることができ、静止している画像がさらに決定されるべき状態に近くなる。
【００７２】
第４の実施形態
次に、図５に示されている実施形態の動作を説明する。この実施形態は、エッジ検出部１４と空間的拡張部１６の両方を削除し、適応時間的フィルタ１２が適応時間的フィルタ２１２に置き換えられていることにより、図１に示す実施形態と異なっている。
【００７３】
適応時間的フィルタ２１２は、時間的に拡張された差分値を受信し、それに基づいて順次走査形式の映像信号に時間的なフィルタリングを行う。特に、適応時間的フィルタ２１２は図４の実施形態に関連させて上述した式（１０）に基づいて時間的なフィルタリングを行う。
【００７４】
しかしながら、しきい値Ｔ1、Ｔ2は、エッジ検出部１４を削除したためにエッジ検出結果に基づいて変更することができない。しきい値Ｔ1、Ｔ2は、当業者には経験的に容易に決定することができる定数となるだろう。
【００７５】
また、上述の式（１０）に応じて、時間的に拡張された差分値ｄt'(x,y) と各しきい値Ｔ1、Ｔ2との比較結果に応じて各条件毎に時間的係数"a"、"b"を求めることができ、時間的係数の計算時間を短縮して、適応時間的フィルタリングの処理時間を短縮することができる。
【００７６】
また、時間的な係数"a"、"b"は、例えば時間的に拡張された差分値ｄt'(x,y) に基づいてＲＯＭに格納されたデータマップから参照するようにしてもよい。データマップは、Ｔ1、Ｔ2、"a"、"b"に関連させて上述したデータマップは、当業者には、経験的に容易に決定することができ、ＲＯＭに格納することができる。
【００７７】
このように、時間的に拡張されたｄt'(x,y) に基づいてＲＯＭに格納されたデータマップを参照してしきい値Ｔ1、Ｔ2、時間的係数"a"、"b"を設定することにより、これらの値の設定が容易となり、総合的な処理時間の短縮に寄与することができる。
【００７８】
この変換装置は、上述の図１の実施形態と同様に、程度の大きな動きが検出されると、時間的なフィルタリングの量が小さくなる。見方を変えると、時間的に拡張された差分値が増加すると、時間的なフィルタリングの量が減少する。
【００７９】
第５の実施形態
次に、図６に示す実施形態について説明する。図６に示す実施形態は、時間的拡張部２４が削除され、空間的拡張部１６と適応時間的フィルタ１２が、それぞれ空間的拡張部１１６と適応時間的フィルタ３１２に置き換えられていることにより図１に示す実施形態と異なる。
【００８０】
空間的拡張部１１６は、絶対値回路２２からの差分値の絶対値と、エッジ検出部１４からのエッジ検出結果を受信し、これらに基づいて空間的に拡張された差分値を生成する。特に、空間的拡張部１１６は、時間的に拡張された差分値ではなく、差分値の絶対値に関して動作することを除いては、空間的拡張部１６と同様な方法で動作する。空間的に拡張された差分値は、次式に基づいて決定される。
【００８１】
【数１１】
0003850071.tif 000012
空間的拡張部１１６は、空間的拡張部１６と同じ方法で、エッジ検出部１４の出力に基づいて領域Ｓ(x,y) を変更する。このため、ここでは、この動作については繰り返さない。
【００８２】
適応時間的フィルタ３１２は、空間的に拡張された差分値と順次走査形式の映像信号を受信し、空間的に拡張された差分値に基づいて順次走査形式の映像信号を空間的にフィルタリングする。特に、適応時間的フィルタは、式（１）に従った適応的で時間的なフィルタリングを行い、次式に従った時間的な係数"a"、"b"を決定する。
【００８３】
【数１２】
0003850071.tif 000013
ここで、Ｔ1及びＴ2は、しきい値であり、ｒは式（８）に従って求めている。このように差分値の絶対値dt (x、y)としきい値Ｔ1、Ｔ2の比較結果に基づいて時間的係数を近似的に求めることにより、上述の各実施形態と同様に総合的な処理時間を短縮することができる。図１の実施形態と同様に、しきい値Ｔ1、Ｔ2は、当業者には経験的に容易に決定することができる定数となるだろう。あるいは、しきい値Ｔ1、Ｔ2は、空間的に拡張された差分値ｄt(x,y)の関数として決定されるだろう。また、あるいは、空間的に拡張された差分値は、例えばＲＯＭに格納されたデータマップからしきい値Ｔ1、Ｔ2を入手するためのアドレスとして使用されるだろう。
【００８４】
あるいは、時間的係数"a"、"b"は、空間的に拡張された差分値ｄt(x,y)に基づいて、例えばＲＯＭに格納されているデータマップから読み出されるだろう。Ｔ1 、Ｔ2 、"a"及び"ｂ"に関して上述したデータマップは、当業者には、経験的に容易に決定することができ、容易にＲＯＭに格納することができるだろう。
【００８５】
図１に対するものと同様に、より大きな動きが検出されると、時間的なフィルタリングの量が減少する。他方から見れば、空間的に拡張された差分値ｄt(x,y)が増加すると、時間的なフィルタリングの量が減少する。
【００８６】
第６の実施形態
次に、図９に示す実施形態の動作を説明する。図９に示す実施形態は、空間的拡張部１６と時間的拡張部２４が削除され、適応時間的フィルタ１２が適応時間的フィルタ４１２に置き換えられていることで図１に示す実施形態と異なる。この適応時間的フィルタ４１２は、エッジ検出部１４の出力と絶対値回路２２からの差分値の絶対値を受信する。適応時間的フィルタ４１２は、フィールド内変換器１０からの順次走査形式の映像信号もまた受信し、エッジ検出部１４の出力と、差分値の絶対値に基づいて順次走査形式の映像信号に時間的なフィルタリングを行う。
【００８７】
特に、適応時間的フィルタ４１２は、式（１）により適応的な時間的なフィルタリングを行い、次式により時間的な係数"a"、"b"を決定する。
【００８８】
【数１３】
0003850071.tif 000014
ここで、Ｔ1及びＴ2は、しきい値であり、ｒは式（８）に従って求めている。
【００８９】
この実施形態では、しきい値Ｔ1、Ｔ2はエッジ検出部１４からの「エッジ／エッジなし」出力結果に従って決定されている。例えばエッジが検出されたときには、Ｔ1 が１２に設定され、Ｔ2 が４８に設定される。また、エッジが検出されないときには、Ｔ1 が４に設定され、Ｔ2 が１２に設定される。
【００９０】
あるいは、他の実施形態では、適応時間的フィルタ４１２は、しきい値と比較される前にエッジ検出部１４により決定された垂直エッジ検出値に基づいてしきい値Ｔ1、Ｔ2を決定するための、ＲＯＭに格納されたデータマップを備えている。このように、エッジ検出値に基づいてＲＯＭに格納されたデータマップを参照しきい値Ｔ1、Ｔ2の値を設定することにより、エッジ検出結果に基づくしきい値Ｔ1、Ｔ2の変更すなわち適応時間的フィルタリングの程度を容易に変更することができる。
【００９１】
あるいは、適応時間的フィルタ４１２は、しきい値との比較前にエッジ検出部１４によって決定されたエッジ検出値のみに基づいて時間的な係数"a"、"b"を決定する。この他の実施形態においては、適応時間的フィルタ４１２は、次式に従って時間的な係数"a"、"b"を決定する。
【００９２】
【数１４】
0003850071.tif 000015
【数１５】
0003850071.tif 000016
ここで、ｋ1 は実験的に求めた定数である。
【００９３】
この第６の実施形態の変換装置は、適応時間的フィルタ４１２がエッジ検出部４１２からのエッジ検出結果に基づいて、上述の式（１３）あるいは式（１４）及び（１５）に従って、時間的な係数"a"、"b"を簡易的に求めることにより、時間的係数の演算時間を短縮することができ、総合的な処理時間を短縮することができる。
【００９４】
また、この変換装置は、図１の実施形態と同様により程度が大きな動きが検出されると、時間的なフィルタリングの量が低減される。
【００９５】
第７の実施形態
次に、図１０に示す実施形態の動作を説明する。図１０に示す実施形態は、空間的拡張部１６と時間的拡張部２４が削除され、適応時間的フィルタ１２が適応時間的フィルタ５１２に置き換えられていることで図１に示す実施形態と異なる。
【００９６】
この適応時間的フィルタ５１２は、絶対値回路２２から出力される差分値の絶対値とフィールド内変換器１０から出力される順次走査形式の映像信号を受信する。適応時間的フィルタ５１２は、式（１）に基づいて順次走査形式の映像信号に適応的な時間的なフィルタリングを行い、式（１３）に従って、時間的なフィルタ係数"a"、"b"を決定する。
【００９７】
しかしながら、この実施形態では、しきい値Ｔ1、Ｔ2は、当業者には、経験的に容易に決定することができる定数である。
【００９８】
また、時間的な係数"a"、"b"は、例えば差分値の絶対値ｄt(x,y)に基づいてＲＯＭに格納されているデータマップから参照されるだろう。ここで述べたデータマップは、当業者には、経験的に容易に決定することができ、ＲＯＭに格納することができる。
【００９９】
図１の実施形態の場合と同様に、より程度が大きな動きを検出すると、時間的なフィルタリングの量が減少する。換言すると、動きの程度が増加すると、時間的な係数"a"、"b"が減少する。これらの時間的な係数"a"、"b"が減少すると時間的なフィルタリングの程度が減少する。従って、この変換装置は、静止している画像に対する時間的フィルタリングの量を大きくし、動きのある画像に対する画像に対する時間的フィルタリングの量を小さくすることができる。このため、静止している画像に対しては、隣接するフレーム間の画像の相関が比較的大きくしてラインフリッカを低減することができ、動きのある画像に対しては、時間的フィルタリングの程度を小さくして、画像の動きの鮮明度が低下することを防止することができる。従って、この変換装置では、フレーム内変換器を用い、動きの鮮明度を保ったままラインフリッカを低減させることができる。
【０１００】
以上、現在、最も現実的で好ましいと思われる実施形態に関連させて本発明を説明してきたが、この発明が開示された実施形態に限定されず、それとは反対であること、本発明が特許請求の範囲の精神と範囲に含まれる種々の変更、等価な構成を含むことを意図されていることは理解されることである。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明に係る変換装置では、フィールド内変換手段によりインタレース形式の映像信号を順次走査形式の映像信号に変換し、適応時間的フィルタにより、順次走査形式の映像信号によって表される画像中の画像の動きの程度が増加すると、実行される時間的なフィルタリングの程度が減少するように、順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングすることにより、例えば静止している画像に対する時間的フィルタリングの量を大きくし、動きのある画像に対する画像に対する時間的フィルタリングの量を小さくすることができる。このため、静止している画像に対しては、隣接するフレーム間の画像の相関が比較的大きくしてラインフリッカを低減することができ、動きのある画像に対しては、時間的フィルタリングの程度を小さくして、画像の動きの鮮明度が低下することを防止することができる。従って、この変換装置では、フレーム内変換器を用い、動きの鮮明度を保ったままラインフリッカを低減させることができる。
【０１０２】
また、空間的拡張手段により、エッジ検出手段からの画像中のエッジ検出出力と順次走査形式の映像信号に基づいて、空間的に拡張された差分値を決定し、適応時間的フィルタが、空間的に拡張された差分値に基づいて順次走査形式の映像信号をフィルタリングすることにより、エッジ検出出力に基づいて画像の状態に適応した時間的フィルタリングを行うことができる。
【０１０３】
本発明に係る変換方法では、インタレースフォーマットの映像信号の１フィールドを順次走査形式の映像信号の１フレームにフィールド内変換し、順次走査形式の映像信号によって表される画像中の画像の動きの程度が増加すると、実行される時間的なフィルタリングの程度が減少するように、順次走査形式の映像信号を時間的にフィルタリングすることにより、例えば静止している画像に対する時間的フィルタリングの量を大きくし、動きのある画像に対する画像に対する時間的フィルタリングの量を小さくすることができる。このため、静止している画像に対しては、隣接するフレーム間の画像の相関が比較的大きくしてラインフリッカを低減することができ、動きのある画像に対しては、時間的フィルタリングの程度を小さくして、画像の動きの鮮明度が低下することを防止することができる。従って、この変換装置では、フレーム変換器を用い、動きの鮮明度を保ったままラインフリッカを低減させることができる。
【０１０４】
また、さらに、順次走査形式の映像信号によって表される画像中のエッジを検出し、このエッジ検出出力と順次走査形式の映像信号に基づいた空間的に拡張した差分値の決定とを行い、決定された空間的に拡張された差分値に基づいて順次走査形式の映像信号をフィルタリングすることにより、エッジ検出出力に基づいて画像の状態に適応した時間的フィルタリングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係る変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  上記変換装置を構成するフィードバック部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】  本発明の第２の実施形態に係る変換装置の構成を示すブロック図である。
【図４】  本発明の第３の実施形態に係る変換装置の構成を示すブロック図である。
【図５】  本発明の第４の実施形態に係る変換装置の構成を示すブロック図である。
【図６】  本発明の第５の実施形態に係る変換装置の構成を示すブロック図である。
【図７】  画像の垂直エッジを示す図である。
【図８】  画像の垂直エッジの検出方法を示す図である。
【図９】  本発明の第６の実施形態に係る変換装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】  本発明の第７の実施形態に係る変換装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  フィールド内（走査線）変換器、  １２  適応時間的フィルタ、  １４エッジ検出部、  １６  空間的拡張部、    １８  ２フレームディレイ、  ２０  減算器、  ２２  絶対値回路、  ２４  時間的拡張部、  ２６  最大値回路、  ２８  フィードバック部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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