JP2000134585A - 動きベクトル決定方法、画像信号のフレーム数変換方法および回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画質劣化の少ない動き補正型のフレ−ム数変
換回路を提供する。 【解決手段】 ＩＰ変換部１で順次走査に変換された入
力画像信号Ｓ２と、遅延部２で遅延された１フレーム前
の入力画像信号Ｓ３とに基づいて、動きベクトル生成部
３で画素毎の動きベクトルＰＶを生成し、この動きベク
トルＰＶを利用して、動き補正内挿フレーム生成部４で
内挿フレームＳＭＣを生成し、バッファメモリ５を利用
して、上記入力画像信号Ｓ２と内挿フレームＳＭＣを選
択的に出力することによって、フレーム数を増加した画
像信号を得る。上記動きベクトル生成部３は、静動ブロ
ック判別部３１と代表ベクトル設定部３２の他に、再探
索部３３、特異ベクトル修正・平滑部３４、ミニブロッ
ク分割探索部３５を有し、各画像ブロックでの動きベク
トルの誤設定を回避している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像の動きベクトル
決定方法、画像信号のフレ−ム数変換方法および変換回
路に係り、特に、入力画像信号を動き補正信号処理によ
ってフレ−ム周波数の高い順次走査画像信号に変換する
動き補正型のフレ−ム数変換方法と変換回路、これに適
した動きベクトルの決定方法、および、これを利用した
画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア化の進展に伴い、
情報家電端末機能を備えたテレビジョン受像機では、テ
レビジョン信号とＰＣ画像信号のように画像フォ−マッ
トの異なる種々の信号表示が必要とされる。また、表示
画像の高画質化や平面ディスプレイ装置に対応するため
に、順次走査による画像表示が要求され、端末装置の画
像信号処理部に、方式の異なる各種の入力映像信号を端
末装置の画像表示部に固有のフォーマットに変換するた
めのフレーム数変換機能や、飛び越し走査（インターレ
ース）の入力画像信号を順次走査画像信号に変換する機
能が必要になる。

【０００３】フレ−ム数を変換するために、同一コマ
（画像フレーム）の繰り返しやコマ落し等の単純な信号
処理を行った場合、動き画像において滑らかさが損なわ
れるモーションジャダー妨害などの画質劣化が発生する
ことが知られている。また、上記妨害を回避する方法と
して、動き補正型のフレーム数変換が知られている。動
き補正型のフレーム数変換は、前後２つのの画像フレー
ムについて、フレーム内の画像の位置を動きベクトルに
従って移動させた後、内挿フレームの画像信号を生成す
るものであり、信号処理の方法や回路構成に関して、既
に多くの提案がなされている。例えば、特開平７−１７
０４９６号公報には、動きベクトルを効率よく探索する
ための技術が、また、特開平７−３３６６５０号公報に
は、動き補正に固有の動画エッジ周縁部における解像度
低下を回避する技術が提案されている。しかしながら、
前者は動き検出精度に、また、後者は信号処理の複雑さ
に問題があり、コストおよび画質の面で満足できるフレ
−ム数変換技術とは言えない。

【０００４】動き補正のフレ−ム数変換では、動きベク
トルに誤検出が発生すると、変換後の画像の一部が不適
切な画像に置き換えられる孤立点的な劣化や、動画のエ
ッジ部がフリッカしたり動きが不自然に見える劣化が発
生する。従って、高画質の変換画像を得るためには、動
きベクトルの検出を高精度で、かつ、できるだけ少ない
演算量で達成する必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高画
質の変換画像を出力できる動き補正型のフレ−ム数変換
方法および変換回路を提供することにある。本発明の他
の目的は、フレーム数変換に必要な高精度の動きベクト
ル検出方法および装置を提供することにある。本発明の
更に他の目的は、外部から入力された動画像を情報処理
用の表示画面に高画質で表示可能な画像表示装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明では、入力画像フレーム内で注目ブロッ
クの抽出位置を順次に切り替えながら、各注目ブロック
毎に静止ブロックか動画ブロックかを識別し、上記注目
ブロックが静止ブロックの場合は、静止状態を示す動き
ベクトルを割り当て、上記注目ブロックが動画ブロック
の場合は、既に判明している隣接ブロックの動きベクト
ルの中から上記注目ブロックに与えるべき代表ベクトル
を選択した後、上記代表ベクトルの予測誤差と方向で定
まる探索領域で上記注目ブロックの動きベクトルを再探
索し、上記再探索された動きベクトルと隣接ブロックの
動きベクトルとの相関が所定レベル以上の場合は、上記
再探索された動きベクトルを割り当て、上記相関が所定
レベルより低い場合は、上記隣接ブロックとの相関の高
い動きベクトルに修正したものを割り当てることを特徴
とする。

【０００７】更に具体的に述べると、上記代表ベクトル
の選択では、例えば、現フレーム内で注目ブロックより
前に位置した隣接ブロックと、前フレーム内で上記注目
ブロックより後に位置した隣接ブロックとを参照ブロッ
クとし、これらの参照ブロックがもつ動きベクトルのう
ちで予測誤差が最小のものを代表ベクトルとする。ま
た、上記動きベクトルの再探索では、代表ベクトルの予
測誤差をチェックし、上記予測誤差が所定値以下の場合
は、上記代表ベクトルをそのまま再探索結果として出力
し、上記予測誤差が所定値を超えた場合は、例えば、上
記代表ベクトルを起点として、該代表ベクトルの水平方
向成分が垂直方向成分より大きい時は横長形、水平方向
成分と垂直方向成分がほぼ同じ時は正方形、水平方向成
分が垂直方向成分より小さい時は縦長形で、上記予測誤
差が大きくなるに従って拡大された探索領域においてブ
ロックマッチング処理により行う。上記動きベクトルの
修正では、注目ブロックの上下左右の隣接ブロックが有
する動きベクトルのうちで予測誤差が最小となる動きベ
クトルを選択し、該動きベクトルに基いて、例えば、上
記注目ブロックの左上、右上、左下、右下に位置する隣
接領域のうち動きベクトルの相関が最も高い領域を選択
し、該領域に含まれる複数のブロックの平均的な動きベ
クトルを求める。

【０００８】本発明による画像信号のフレーム数変換回
路は、各入力画像フレームについて画素単位の動きベク
トルを生成する動きベクトル生成部と、上記動きベクト
ルを利用して、現在の入力画像フレームと１フレーム前
の入力画像信号とから動き補正内挿フレームを生成する
内挿フレーム生成部とを有し、入力画像フレームと上記
内挿フレームとを選択的に組み合わせることによって、
入力画像のフレ−ム周波数よりフレ−ム周波数の高い出
力画像信号を得るようになっており、上記動きベクトル
生成部が、入力画像フレームを分割して得られる複数の
画像ブロックについて、注目ブロック毎に静止ブロック
か動画ブロックかを識別する第１手段と、上記注目ブロ
ックが動画ブロックの場合に、既に判明している隣接ブ
ロックの動きベクトルの中から上記注目ブロックに与え
るべき代表ベクトルを選択する第２手段と、上記代表ベ
クトルの予測誤差と方向で定まる探索領域で上記注目ブ
ロックの動きベクトルを再探索する第３手段と、上記再
探索された動きベクトルと隣接ブロックの動きベクトル
との相関をチェックし、相関の低い特異ベクトルについ
ては上記隣接ブロックと相関の高い動きベクトルに修正
する第４手段と、上記第4手段で処理された動きベクト
ルに基いて、上記注目ブロックの画素単位の動きベクト
ルを生成する第５手段とからなることを特徴とする。

【０００９】上記第５手段は、例えば、予測誤差が設定
値以下の注目ブロックでは、ブロック内の各画素に対し
て該注目ブロックの動きベクトルを割り当て、予測誤差
が設定値以上の注目ブロックでは、該ブロックを水平・
垂直方向に複数のミニブロックに分割し、予測誤差が所
定値以下のミニブロック内の各画素に対しては、上記注
目ブロックの動きベクトルを割り当て、予測誤差が所定
値以上のミニブロック内の各画素に対しては、該注目ブ
ロックと隣接ブロックの動きベクトルのうちで内挿フレ
−ム上での誤差成分が最小な動きベクトルを割り当て、
動きのない画素に対しては、値０の動きベクトルを割り
当てる。本発明の１実施例によれば、各注目ブロック毎
の動きベクトルの値は、ブロック位置と対応してメモリ
に記憶され、上記第２手段が、前述した隣接ブロックの
動きベクトルを上記メモリから読み出すようにしてい
る。

【００１０】本発明による画像信号のフレ−ム数変換回
路の他の特徴は、上述した第１第〜第５手段の他に、更
に、前記動きベクトル生成部で画像ブロック毎に生成さ
れる動きベクトルのうち、動き速度が所定値以上となる
動きベクトルの発生頻度を計測し、上記発生頻度が所定
値を超える高速度の動きフレームを検出するための手段
を有し、上記高速度の動きフレームについては、前記内
挿フレーム生成部が、動き補正処理を省略して内挿フレ
ームを生成するようにしたことにある。

【００１１】本発明による画像信号のフレ−ム数変換回
路の更に他の特徴は、上記検出手段に代えて、あるいは
これに加えて、現在の入力画像フレームと１フレーム前
の入力画像フレームとを比較してシーンチェンジ・フレ
ームを検出するための手段を有し、上記シーンチェンジ
・フレームについては、前記内挿フレーム生成部が、動
き補正処理を省略した内挿フレームを生成するようにし
たことにある。

【００１２】本発明は、例えばＭＰＥＧのように動き補
償予測符号化された信号に対しても有効な画像信号のフ
レ−ム数変換回路を提供する。上記フレ−ム数変換回路
は、動き補償予測符号化された信号を復号処理し、画像
信号系列と動きベクトル情報とに分離する復号手段と、
上記画像信号系列からなる各入力画像フレームについて
画素単位の動きベクトルを生成する動きベクトル生成部
と、上記動きベクトルを利用して、現在の入力画像フレ
ームと１フレーム前の入力画像信号とから動き補正内挿
フレームを生成する内挿フレーム生成部とを有し、上記
動きベクトル生成部が、入力画像フレームを分割して得
られる複数の画像ブロックについて、注目ブロック毎に
静止ブロックか動画ブロックかを識別する第１手段と、
上記注目ブロックが動画ブロックの場合に、上記復号手
段から出力された動きベクトル情報を利用して上記注目
ブロックに代表ベクトルを与える第２手段と、上記代表
ベクトルの予測誤差と方向で定まる探索領域で上記注目
ブロックの動きベクトルを再探索する第３手段と、上記
再探索された動きベクトルと隣接ブロックの動きベクト
ルとの相関をチェックし、相関の低い特異ベクトルにつ
いては上記隣接ブロックと相関の高い動きベクトルに修
正する第４手段と、上記第4手段で処理された動きベク
トルに基いて、上記注目ブロックの画素単位の動きベク
トルを生成する第５手段とからなることを特徴とする。
上記第２手段は、例えば、上記復号手段から出力された
動きベクトル情報に含まれるＰピクチャとＢピクチャの
動きベクトルを補正処理に必要な１フレ−ム間の動きベ
クトルに変換するための手段と、上記変換された動きベ
クトルを前記注目ブロックに隣接する参照ブロックの動
きベクトルとして用いて、前記代表ベクトルを決定する
ための手段とからなる。

【００１３】以上に述べた本発明の構成によれば、従来
技術に較べて少ない演算量で、高精度に画像の動きベク
トルを生成できる。また、動き速度が所定値以上の動き
ベクトルの発生頻度を計測し、モ−ションジャダ−妨害
が目立ちやすい画像に限定して動き補正内挿フレ−ムの
信号処理を行うようにした場合、動き補正処理に固有の
画質劣化を回避でき、シ−ンチェンジ・フレ−ムのよう
に特定の画像条件下では動きベクトル生成処理を中止す
るようにすれば、演算量を更に低減できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例について、
図１〜図１１を参照して説明する。図１は、飛び越し走
査の入力画像信号Ｓ１をフレーム数の多い順次走査の出
力画像信号Ｓ４に変換する本発明のフレーム数変換回路
のブロック構成図であり、ここでは、１例として、図示
しないＡ／Ｄ変換器によってディジタル化された５０Ｈ
ｚの入力画像信号を６０Ｈｚの出力画像信号に変換する
場合について説明する。

【００１５】飛び越し走査の入力画像信号Ｓ１（輝度信
号成分と色差信号成分）は、ＩＰ（Interlace−Progres
s）変換部１に入力され、順次走査信号系列の画像信号
（輝度信号成分と色差信号成分）Ｓ２に変換される。２
は、画像信号をＳ２を１フレ−ム期間遅延させるための
１フレ−ム遅延部２であり、これによって、現在入力中
の画像信号Ｓ２と並列的に前フレ−ムの画像信号系列Ｓ
３が得られる。これら２つの画像信号Ｓ２、Ｓ３は、動
きベクトル生成部３と動き補正内挿フレ−ム生成部４に
それぞれ並列的に供給され、上記動き補正内挿フレ−ム
生成部４から出力された内挿フレームの画像信号ＳＭＣ
と現在フレームの画像信号Ｓ２とが、バッファメモリ５
に選択的に書き込まれる。

【００１６】動きベクトル生成部３は、本発明の中核を
なすものであり、後述するように、代表ベクトル設定、
再探索、特異ベクトル修正／平滑、ミニブロック分割探
索のための信号処理を行い、画素単位の高精度の動きベ
クトルＰＶを生成する。動き補正内挿フレ−ム生成部４
は、動きベクトル生成部３から出力された画素単位の動
きベクトルＰＶに基づいて、動き補正フレ−ム数変換に
必要な内挿フレ−ムの画像信号系列ＳＭＣを生成する。
５０Hzから６０Hzへのフレーム数変換は、後で詳述する
ように、５フレーム分の入力画像を繰り返し単位とし
て、各繰り返し単位における第１入力フレームを変換後
の第１フレーム、第１−第５の５つの入力フレームと次
の繰り返しにおける第１入力フレームとから生成された
５つの内挿フレームを変換後の第２−第６フレームとし
てバッファメモリ５に書き込み、これらを６０Hzの固定
周期で読み出すことによって達成できる。６は制御部で
あり、上述した動きベクトル生成部３、動き内挿フレー
ム生成部４の動作に必要な制御信号の他に、バッファメ
モリ５のＲ／Ｗ信号を生成する。

【００１７】図２は、動きベクトル生成部３の構成を示
すブロック図である。動きベクトル生成部３は、静／動
ブロック判別部３１と、代表ベクトル設定部３２と、再
探索部３３と、特異ベクトル修正・平滑部３４と、ミニ
ブロック分割探索部３５と、各ブロック毎の動きベクト
ルの値を記憶するためのメモリ３６と、制御部６ａから
なっている。上記動きベクトル生成部３の機能をフロー
チャートで示すと図３のようになる。

【００１８】静／動ブロック判別部３１は、現フレーム
と前フレームをそれぞれ所定画素数（例えば、水平８画
素×垂直８ライン）のブロックに分割し、各ブロック毎
のフレーム差分信号を算出することによって、静止ブロ
ックか動画ブロックかを判定する（ステップ１１０）。
各画像フレームにおけるブロック抽出は、例えば、それ
ぞれ１水平ライン分の画素記憶容量をもつ８本のシフト
レジスタを直列に接続し、各シフトレジスタの最後の８
画素を並列的に取り出す構成の部分画像抽出回路によっ
て達成できる。上記部分画像抽出回路によれば、画素を
並列出力する８×８画素のウインドウに着目すると、画
像フレームにおける第１ラインの第１画素が第６シフト
レジスタの最終位置に到達した時点で、他の第１−第５
シフトレジスタの最終位置にはそれぞれ第２−第６ライ
ンの第１画素が到達しているため、上記ウインドウには
画像フレーム左上に位置した８×８画素の第１ブロック
が現れており、８クロック後には、上記第１ブロックの
右側に隣接した第２ブロックが現れることになる。

【００１９】従って、現フレ−ムの信号系列Ｓ２と前フ
レ−ムの信号系列Ｓ３に対応した２つの部分画像抽出回
路を用意し、それぞれの輝度信号成分を上記部分画像抽
出回路に並列的に供給し、８クロック周期で上記ウイン
ドウからの出力画素を比較することによって、フレーム
間のブロック差分信号成分を抽出することができるた
め、この信号レベルが設定値±Ｔｈａ未満の場合は静止
ブロック、それ以外は動きブロックと判定し、判定結果
を静／動識別信号ＭＳＢ（静止ブロックは０、動画ブロ
ックは１）として出力する。なお、１フレーム間の差分
信号成分がゼロの完全静止の場合、通常の判定結果とは
区別して次段の代表ベクトル設定部３２に通知するよう
にしてもよい。

【００２０】代表ベクトル設定部３２は、静／動ブロッ
ク判定部３１で判定したブロック（以下、注目ブロック
という）が動ブロックの場合に、現フレームにおいて上
記注目ブロックと隣接する処理済のブロック、または前
フレームにおいて上記注目ブロックに隣接するブロック
の動きベクトルを参照し、予測誤差が最小となる動きベ
クトルを上記注目ブロックの代表ベクトルとして選択す
る（ステップ１３０）。 代表ベクトル設定部３２から
は、上記代表ベクトルを示す信号ＴＭＶと予測誤差信号
を示す信号ＴＥＲが出力され、次の再探索部３３に供給
される。内、上記注目ブロックが静ブロックの場合は、
代表ベクトルの値は０に設定され、出力信号ＴＭＶとTE
Rは共に０となる。

【００２１】図４は、上述した注目ブロックＢ２２とこ
れに隣接する参照ブロックとの関係を示す。これらのブ
ロックは、時間軸上では、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１
３．．、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ２３、．．、Ｂ３１、Ｂ３
２、Ｂ３３、．．の順序で処理されている、注目ブロッ
クＢ２２より前に位置した斜線で示した参照ブロックＢ
１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ２１は、現フレ−ムで既に動
きベクトルを生成済みのブロックであり、注目ブロック
以降に位置した参照ブロックB２３、B３１、B３２、B３
３は、前フレ−ムにおける隣接ブロックである。代表ベ
クトル設定部３２は、メモリ３６が記憶している各ブロ
ックの動きベクトル値の中から、上記参照ブロックに対
応する動きベクトルＲＭＶを取り込み、次式によって各
参照ブロック毎の予測誤差ＴＥＲを算出する。

【００２２】

【数１】 ＴＥＲ＝Σ｜S2( x, y )−S3（ x + RMVx, y + RMVy ）｜ ・・・（１） ここで、S2（x, y）は注目ブロック位置（x, y）におけ
る現フレ−ムの信号、S3（x + RMVx, y + RMVy）は、
動きベクトルＲＭＶのｘ方向成分RMVx、ｙ方向成分RMVy
だけ移動させた位置での前フレ−ムの信号、記号｜｜は
その絶対値、Σはブロック内の画素についての総和を意
味している。代表ベクトル設定部３２では、注目ブロッ
クに隣接する複数の参照ブロックの中から、この予測誤
差が最小となる参照ブロックを選択し、選択された参照
ブロックの動きベクトルの値を上記注目ブロックの代表
ベクトルＴＭＶ、その時の予測誤差をＴＥＲとして出力
する。

【００２３】再探索部３３は、代表ベクトルＴＭＶを起
点にして予測誤差ＴＥＲとベクトル方向で決まる所定の
探索領域において、ブロックマッチングによる動きベク
トルの再探索を行い、探索された動きベクトルの値を信
号BMVとして出力する（ステップ１４０）。尚、予測誤
差ＴＥＲが設定閾値（例えば、画素換算で１６程度）以
下の場合は、代表ベクトルＴＭＶが注目ブロックに妥当
な値であると判断し、上述した再探索処理を省略し、代
表ベクトルＴＭＶの値をブロック動きベクトルＢＭＶと
して出力する。

【００２４】図５は、予測誤差ＴＥＲの値が設定値以上
の場合に実行される代表ベクトルＴＭＶを起点とした再
探索動作の概略を示す。同図（ａ）は、予測誤差による
探索範囲の設定方法の一例を示す。予測誤差が小（例え
ば、１６〜２０）の場合は実線で囲まれた領域、中（例
えば２０〜２８）の場合は点線で囲まれた領域、大（例
えば２８以上）の場合は太い点線で囲まれた領域の如
く、予測誤差ＴＥＲが大きくなるのに従って探索領域を
拡大する。

【００２５】同図（ｂ）は、代表ベクトルＴＭＶの向き
に応じた探索領域の設定方法の１例を示す。例えば、代
表ベクトルのｘ方向成分Vxとｙ方向成分Vyを比較した
時、|Vx| >|Vy|となって水平方向に近い動きの場合は横
長形２１０、|Vx|≒|Vy|となって斜め方向の動きの場合
は正方形２２０、|Vx| < |Vy|となって垂直方向に近い
動きの場合は縦長形２３０の形状で探索領域を設定し、
各探索領域でブロックマッチングによる再探索を行い、
予測誤差が最小となる動きベクトルを注目ブロックの動
きベクトルＢＭＶとして出力する。

【００２６】特異ベクトル修正・平滑部３４は、再探索
部３３から出力された注目ブロックの動きベクトルBMV
が、隣接ブロックの動きベクトルと比較して相関が低い
特異ベクトルとなっていた場合に、これを妥当な動きベ
クトルに修正した上で、補正動きベクトルBMVCとして出
力する（ステップ１５０）。

【００２７】図６は、上記特異ベクトル修正・平滑部３
４の動作を説明するためのものであり、同図（ａ）は特
異ベクトルの検出と修正を示す。注目ブロックＢ２２の
動きベクトルＢＶが、これに隣接する上下左右のブロッ
クＢ１２、Ｂ２１、Ｂ２３、Ｂ３２の動きベクトルＢＶ
１〜ＢＶ４のいずれとも異なる場合は、現在の動きベク
トルＢＶを特異ベクトルと判断する。この場合は、上下
左右の隣接ブロックの動きベクトルに対して、式（１）
に示した演算によって予測誤差を算出し、予測誤差が最
小となる動きベクトルＢＶｉで上記注目ブロックの動き
ベクトルＢＶを置き換える。例えば、上側に隣接するブ
ロックＢ１２の動きベクトルＢＶ１が最小の予測誤差と
なった場合、注目ブロックの動きベクトルＢＶを上記Ｂ
Ｖ１に置き換える。

【００２８】同図（ｂ）は、特異ベクトル修正・平滑部
３４で行う動きベクトルの平滑化を示す。白抜きブロッ
クで示した注目ブロックＢ２２をコーナーとして、左上
隣接領域２４１、右上隣接領域２４２、左下隣接領域２
４３、右下隣接領域２４４の４種類の隣接領域につい
て、その領域に含まれる各ブロックの動きベクトルの相
関を算出する。この場合、例えば、動きベクトル相互の
差分成分の絶対値和が小さければ小さいほど「相関が高
い」ものと定義し、上記何れかの領域で算出された相関
値が予め決められた設定閾値を越えた場合、上記注目ブ
ロックに与えた動きベクトルＢＶｉを、最も高い相関値
を示す領域内の３つのブロックの平均的な動きベクトル
で置き代える。例えば、左上隣接領域２４１で相関が最
も高かった場合、注目ブロックＢ２２の動きベクトルＢ
Ｖｉを動きベクトルBV1、BV2、BV3の平均値に置き代え
ることによって、隣接ブロックと注目ブロックの動きベ
クトルを平滑化する。上述した特異ベクトルの修正、平
滑化に必要な隣接ブロックの動きベクトルは、メモリ３
６から取り込む。

【００２９】上記特異ベクトル修正・平滑部３４で得ら
れた最終的な動きベクトルＢＭＶＣと予測誤差ＥＲは、
次段のミニブロック分割探索部３５に供給される。ま
た、上記最終的な動きベクトルＢＭＶＣ は、メモリ３
６内の上記注目ブロックと対応した記憶位置に記憶さ
れ、後続する新たな注目ブロックでの動きベクトルの決
定処理に利用される。動きベクトル生成部３の最終段と
なるミニブロック分割探索部３５は、上記動きベクトル
BMVCと予測誤差ＥＲを利用して、注目ブロック内の各画
素毎の動きベクトルＰＶを生成する（ステップ１６
０）。

【００３０】図７は、上記ミニブロック分割探索部３５
の動作の説明図である。同図（ａ）は、注目ブロックの
ミニブロックへの分割と、分割探索に使用する参照ブロ
ックを示す。注目ブロックＢ２２は、水平・垂直方向に
細分化され、例えば、水平２画素×垂直２ラインの複数
のミニブロックに分割され、各ミニブロック毎に予測誤
差適応の探索処理を行うことによって、ミニブロック内
の画素の動きベクトルが生成される。

【００３１】同図（ｂ）は、予測誤差適応の探索処理を
行う場合の特性の一例を示す。ブロック予測誤差ＥＲＢ
（図２では記号ＥＲで表示）が小さい時はミニブロック
予測誤差ＥＲＭの許容閾値を大きくし、ＥＲＢが大きく
なるに従ってＥＲＭが漸次小さくなるような特性で抽出
したミニブロックに対して後述の探索処理を行う。これ
以外の時には、ミニブロック内の画素に最終的な動きベ
クトルＢＭＶＣを割り当てる。また、探索処理を行うミ
ニブロックでは、動き補正処理で生成される内挿フレ−
ム上での誤差信号が最小となる動きベクトルで各画素の
動きベクトルを生成する。

【００３２】同図（ｃ）は、動き補正処理でつくる内挿
フレ−ムと前後のフレームとの関係を示す。ここでは、
内挿フレ−ム３１１を時間軸上で前フレ−ム３０１から
距離ｍ、現フレ−ム３０２から距離ｎの位置に生成する
場合を考える。内挿フレ−ム上の位置A( x, y )の信号
は、動きベクトルＶに基いて生成したＭＣベクトルVpr
（Vpr= V × m ／(m+n) ）で移動させた位置Ap（xpr, y
pr）（但し,xpr = x+Vprx, ypr = y+Vpry）の前フレ−
ム信号（SMpと略称する）と、ＭＣベクトルVct（Vct =-
V × n ／(m+n) ）で移動させた位置Ac（xct, yct）
（但し、xct = x+Vctx,yct = y+Vcty）の現フレ−ム信
号（SMcと略称する）との平均値で生成する。 動きベク
トルが正確な場合には、上記２つの信号SMp、SMcは略同
じ値となるため、両信号の差分成分によって動きベクト
ルの精度をある程度予測できる。

【００３３】ミニブロック探索処理では、図７（ａ）に
示した、現ブロックＢ２２の動きベクトルＢＶ０と、隣
接ブロックの動きベクトルＢＶ１〜ＢＶ８に対して、次
式（２）に示す演算によって予測誤差ＥＲＭを算出す
る。

【００３４】

【数２】 ＥＲＭ ＝ Σ｜ＳＭｃ−ＳＭｐ｜ ・・・（２） ここで、ＳＭｃは動き補正した現フレ−ムの信号、ＳＭ
ｐは動き補正した前フレ−ムの信号、記号｜｜は絶対
値、記号Σはミニブロック内の画素についての総和を意
味しており、探索部３５では、上記ＥＲＭが最小となる
動きベクトルで各ミニブロック内の画素の動きベクトル
を生成する。なお、静/動ブロック判別部が完全静止と
判定したブロック内の各画素に対しては、動きベクトル
０を割り当てればよい。

【００３５】次に、図８〜図１０を参照して、動き補正
内挿フレ−ム生成部４の構成と動作について説明する。
図８は、動き補正内挿フレ−ム生成部４の構成の一例を
示す。４１は、動きベクトル生成部３から出力される画
素単位の動きベクトルＰＶに基づいて、前述した動き補
正処理に必要なＭＣベクトルVctとVprを生成するＭＣベ
クトル生成部である。

【００３６】例えば、５０Ｈｚの入力画像信号を６０Ｈ
ｚの画像信号に変換する場合、図９に示すように、５フ
レーム分の入力画像から６フレーム分の出力画像を生成
する動作を繰り返せばよい。図９において、Ｆ１、Ｆ
２、．．．Ｆ５、Ｆ１は、入力順に示した５０Ｈｚのフ
レ−ムであり、ＣＦ１、ＣＦ２、．．．ＣＦ６、ＣＦ１
は、出力順に示した６０Ｈｚのフレームを示す。図から
明らかなように、各繰り返し動作において、出力画像の
第１フレームＣＦ１は、入力画像の第１入力フレームＦ
１をそのまま出力し、出力画像の第２フレームＣＦ２か
ら第６フレームＣＦ６は、それぞれ前後２つの入力フレ
ームから生成した内挿フレ−ムを出力すればよい。入力
画像の５フレーム期間に６フレーム分の出力画像を等間
隔で発生させるために、第２フレ−ムＣＦ２となる内挿
フレ−ムは、時間軸上における前フレ−ムからの距離：
ｍ＝５、現フレ−ムからの距離：ｎ＝１、第３フレ−ム
ＣＦ３となる内挿フレ−ムは、ｍ＝４、ｎ＝
２、．．．．第６フレ−ムＣＦ６となる内挿フレ−ム
は、ｍ＝１、ｎ＝５とする。ＭＣベクトル生成部４１
は、このようにｍ、ｎの値を周期性をもって変化させな
がら、Ｖｐｒ＝ＰＶ × ｍ／（ｍ＋ｎ）、Ｖｃｔ＝−Ｐ
Ｖ × ｎ／（ｍ＋ｎ）のＭＣベクトルを生成する。

【００３７】図８に戻って、４２は、現フレームの信号
Ｓ２をＭＣベクトルＶｃｔで位置を移動させ、動き補正
信号ＳＭｃを生成するための現フレ−ムＭＣ信号生成
部、４３は、前フレームの信号Ｓ３を動き補正ベクトル
Ｖｐｒで位置を移動させ、動き補正信号ＳＭｐを生成す
るための前フレ−ムＭＣ信号生成部である。これらの処
理では、内蔵する画像メモリの読み出しアドレスをＭＣ
ベクトルＶｐｒ、Ｖｃｔに相当する位置だけずらしてデ
ータを読み出すことにより、ＭＣベクトルに応じて位置
移動した信号ＳＭｃとＳＭｐを生成する。これら２つの
動き補正信号ＳＭｃとＳＭｐは、加算器４４で加算平均
することによって、双方向動き補正内挿フレ−ム信号Ｓ
Ｍが生成され、また、減算器４５で一方から他方を減算
することによって、内挿フレ−ム上での誤差成分ＭＣＥ
Ｒが生成される。５０は、上記誤差成分ＭＣＥＲの値に
応じて、入力信号Ｓ２、S３、ＳＭのいずれかを選択的
に出力するメディアンフィルタ部であり、これによっ
て、図９に示したＣＦ２〜ＣＦ６の順序で動き補正の内
挿フレ−ム信号系列ＳＭＣが得られる。６ｂは、制御信
号ＣＴ２に応じて上記各部の動作に必要な制御信号を生
成する制御部であり、これは、図１に示した制御部６の
一部として構成してもよい。

【００３８】図１０は、メディアンフィルタ部５０の１
実施例を示し、同図（ａ）はブロック構成図、（ｂ）は
その動作条件の一例を示す。同図（ａ）において、５１
は、入力信号ＳＭ、Ｓ２、Ｓ３の何れかを選択して、信
号ＳＭＣとして出力する選択部、５２ａ、５２ｂは、現
画素の直前、直上の画素を参照画素として、これら参照
画素に対して、信号Ｓ２と出力信号ＳＭＣとの誤差成分
ＥＲＣ、および信号Ｓ３と出力信号SMCとの誤差成分Ｅ
ＲＰを算出する誤差評価部、５３は、内挿フレ−ム上で
の誤差成分ＭＣＥＲと、上記誤評価部で算出された誤差
成分ＥＲＣ、ＥＲＰとの値に応じて、同図（ｂ）に示す
判定条件に従って、選択部５１に選択信号ＳＬを与える
判定部である。この実施例では、ＭＣＥＲが設定閾値ｔ
ｈ（例えば、３２レベル）以下の場合は、動き補正の内
挿フレ−ム信号系列ＳＭを出力し、ＭＣＥＲが設定値を
越えた場合は、ＥＲＣ ≦ ＥＲＰならば信号Ｓ２を、ま
た、ＥＲＣ＞ＥＲＰならば信号Ｓ３を出力するように選
択信号ＳＬを設定している。

【００３９】選択部５１は、判定部５３から与えられる
上記選択信号ＳＬに応じて、入力信号ＳＭ、Ｓ２、Ｓ２
の何れかを選択して出力信号ＳＭＣとする。これによっ
て、全く別の画像に置き換わるような孤立点的劣化や動
画エッジ周縁部がフリッカする劣化など、動き補正処理
に固有の画質劣化を抑圧した形で内挿フレ−ム信号系列
ＳＭＣを生成できる。

【００４０】図１１は、バッファメモリ部５における画
像フレームの書き込み、読み出し動作を示す。５０Ｈｚ
のフレ−ム順の信号系列Ｓ２は、５フレームを繰り返し
単位として、各繰り返しの第１フレームの信号がメモリ
５に選択的に書き込まれ、内挿フレ−ムの信号系列ＳＭ
Ｃは、生成した全てのフレ−ム２〜６の信号がメモリ５
に書き込まれる。一方、メモリ５からの読み出しは、６
０Ｈｚのフレ−ムクロックで、第１出力フレームＣＦ１
は５０Ｈｚ入力信号Ｓ２の第１フレ−ム、第２〜第６出
力フレームＣＦ２〜ＣＦ６は内挿フレーム２〜６となる
ように６フレ−ム周期で繰り返し行う。これによって、
フレ−ム数をアップした６０Ｈｚ順次走査の画像信号系
列Ｓ４が得られる。

【００４１】以上に述べた如く、本発明の第１の実施例
によれば、動きベクトル生成に要する演算量を削減し
て、動き補正処理に起因する画質劣化の少ないフレ−ム
数変換回路を実現できる。

【００４２】次に、図１２〜図１３を参照して、本発明
の第２の実施例について説明する。本実施例は、動き補
正内挿フレ−ムの生成をモ−ションジャダ−妨害が目立
ちやすい速度の動きに限定する場合に好適である。図１
２は、本実施例によるフレーム数変換回路のブロック図
であり、図１に示した第１実施例の構成にベクトル分布
計測部８を追加した構成となっている。ベクトル分布計
測部８は、動きベクトル生成部３で生成したブロック単
位の動きベクトルＢＭＶの１フレ−ム期間における発生
分布を計測し、モ−ションジャダ−妨害が目立ちやすい
速度の時は“０”、目立ちにくい速度の時は“１”の、
動き補正制御信号ＭＣＦを生成する。

【００４３】一般に、モ−ションジャダ−妨害は、視線
が追従できる速度の動き（例えば、画面幅／１秒、画面
高／１秒程度までの速度）で目立ちやすい。これは、横
軸に動きベクトルの水平成分Vxの絶対値、縦軸に垂直成
分Vyの絶対値をとって図示すると、図１３の点線で囲ま
れた領域Ａでの動きベクトルに相当する。上記領域Ａの
外側領域Ｂでの動きベクトルは、動きが速いため、モ−
ションジャダ−妨害は殆ど検知されない。そこで、ベク
トル分布計測部８では、上記領域Ａと領域Ｂでの動きベ
クトルの発生頻度を１フレ−ム期間にわたって計測し、
例えば、領域Ｂでの発生頻度が２５％未満の場合は、動
き補正処理が必要と判断して出力信号ＭＣＦを“０”に
し、２５％以上の場合は、動き補正処理は不要と判断し
て出力信号ＭＣＦを“１”にする。制御部６は、上記信
号ＭＣＦが“１”の場合は、動き補正内挿フレ−ム生成
部４が動き補正処理を行わずに現フレ−ムの信号Ｓ２を
出力するように制御し、ＭＣＦが“０”の場合は、動き
補正内挿フレ−ム生成部４が第１実施例と同様に動作す
るように制御する。

【００４４】本実施例によれば、モ−ションジャダ−妨
害の目立ちやすい速度に限定して動き補正処理を行うた
め、動きベクトルの生成に要する演算量を大幅に削減
し、かつ、動き補正処理に起因する画質劣化を更に抑圧
した画像信号のフレ−ム数変換回路が実現できる。

【００４５】図１４〜図１５は、特に、シ−ンチェンジ
領域での動きベクトル生成の演算量を抑圧するに好適な
本発明の第３の実施例を示す。図１４は、本実施例によ
るフレーム数変換回路のブロック構成図であり、図１２
に示した第２実施例の構成に、シ−ンチェンジ検出部７
を追加した構成となっている。シ−ンチェンジ検出部７
では、図１５に示すように、減算部７１によって、現フ
レ−ムの信号Ｓ２と前フレ−ムの信号Ｓ３の輝度信号成
分との減算演算を行い、１フレ−ム間の差分成分ＦＤを
抽出する。一般に、シ−ンチェンジの領域では、画像の
内容が切り替わるため、差分成分ＦＤの信号レベルは比
較的大きな値を持つ。そこで、上記差分成分信号ＦＤ
を、２値量子化部７２によって比較的高いレベルの閾値
±Ｔｈｂで画素毎に２値量子化し、閾値±Ｔｈｂ未満の
画素では出力信号ＦＱ を“０”、閾値を越える画素で
は出力信号ＦＱを“１”にし、１フレ−ム累積部７３に
よって、上記信号ＦＱが“１”となる画素数を１フレ−
ム期間にわたって計測し、その累積値ＡＱを出力する。

【００４６】７４は判定部であり、累積値ＡＱの値が全
画面の半分以上の画素数で、かつ、その発生が１フレ−
ム期間に限られる場合にシ−ンチェンジ発生フレ−ムと
判断して、出力信号ＳＣＦを“１”にし、それ以外の場
合は信号ＳＣＦに“０”を出力する。その理由は、画面
全体が一様な速度で動く水平パンや上下パンの動きを誤
ってシ−ンチェンジとして検出する誤動作を回避するた
めである。本実施例の場合、制御部６は、シーンチェン
ジ検出部７の出力信号ＳＣＦが“１”となるシ−ンチェ
ンジ領域では、動きベクトル生成部３におけるベクトル
生成動作、動き補正内挿フレ−ム生成部４における動き
補正処理による内挿フレ−ム生成動作を中止するように
制御し、上記信号ＳＣＦが“０”の場合は、第２実施例
と同様に制御する。

【００４７】本実施例によれば、第１、第２の実施例に
較べて、シ−ンチェンジ領域での動きベクトルの生成の
ための膨大な演算量を削減した画像信号のフレ−ム数変
換回路を実現できる。

【００４８】図１６〜図１７は、本発明の第４の実施例
を示す。本実施例では、第１〜第３の実施例で最終段に
必要としていたバッファメモリ部５を省略し、ＩＰ変換
部１の直後において、コマ繰り返し処理によってフレ−
ム数を出力画像のフレーム数にアップしておき、以降、
このフレーム数の高い信号系列に対して動きベクトル生
成と動き補正処理を行うようにしている。

【００４９】図１６は、本実施例によるフレーム数変換
回路のブロック構成図であり、バッファメモリ５を除い
て、図１に示した第１実施例の同様の構成要素と、ＩＰ
変換部１の後に設けられたフレ−ム数アップ部８１とか
らなっている。上記フレ−ム数アップ部８１は、コマ繰
り返し処理によって、入力信号系列をフレ−ム数をアッ
プした出力信号系列に変換するものであり、例えば、５
０Ｈｚ−６０Ｈｚ変換の場合、５０Ｈｚの入力信号系列
Ｓ２と６０Ｈｚの出力信号系列Ｓ１０との関係は図１７
（ａ）のようになる。

【００５０】５０Ｈｚフレ−ム順の信号系列Ｓ２に対し
て５フレ−ム周期で１フレ−ムのコマ繰り返し処理を行
うことによって、信号系列Ｓ２の第１フレ−ムの信号
「１」が２フレ−ム連続し、これに第２〜第５フレ−ム
の信号「２」〜「５」が続く形で６０Ｈｚフレ−ム順の
信号系列Ｓ１０が得られる。本実施例では、上記６０Ｈ
ｚフレ−ム順の信号系列Ｓ１０と、１フレ−ム遅延部２
で１フレ−ム期間遅延させた信号系列Ｓ１１とを用い
て、以降の動きベクトル生成、動き補正内挿フレ−ム生
成の信号処理を行う。

【００５１】信号系列Ｓ１０、Ｓ１１と、最終的な出力
信号系列Ｓ４との関係を同図（ｂ）に示す。信号系列Ｓ
１０とＳ１１とが同一の区間（信号系列Ｓ１０における
フレ−ム１の繰り返し出力期間）では、フレ−ム間差分
成分が０となるため、動きベクトル生成部３が、全ての
動きベクトルに０を出力し、動き補正内挿フレ−ム生成
部４が、現フレ−ムの信号系列Ｓ１０を出力する。一
方、信号系列Ｓ１０とＳ１１とが異なるフレ−ムの区間
では、動きベクトル生成部３が、第１実施例と同様の動
作で動きベクトルＰＶを生成し、動き補正内挿フレ−ム
生成部４が、上記動きベクトルＰＶに応じた動き補正処
理による内挿フレ−ム信号を生成するため、第１出力フ
レ−ムが信号系列Ｓ１０の第１フレーム、第２〜第５出
力フレ−ムが内挿フレームからなるフレーム数のアップ
された順次走査の画像信号系列Ｓ４が得られる。

【００５２】上記第４実施例によれば、第１実施例と同
様に、動きベクトルの生成に要する演算量を大幅に削減
し、かつ、動き補正処理に起因する画質劣化が少ない画
像信号のフレ−ム数変換回路が実現できる。尚、図１２
に示したベクトル分布計測部７と、図１４に示したシ−
ンチェンジ検出部８の機能は、上記第４実施例の構成に
対しても適用可能なこと明らかである。

【００５３】以上の実施例では、順次走査の画像信号系
列で動きベクトルを生成したが、本発明による動きベク
トルの生成は飛び越し走査の画像信号系列に対しても適
用できる。図１８〜図２０は、飛び越し走査の画像信号
系列に適用した本発明によるフレーム数変換回路の第５
の実施例を示す。図１８は、フレーム数変換回路のブロ
ック図であり、飛び越し走査の画像信号系列Ｓ１（輝度
信号成分と色差信号成分）と、１フレ−ム遅延部８２で
上記信号系列Ｓ１を１フレ−ム期間遅延させた信号系列
Ｓ２０とが、動きベクトル生成部３に入力される。 動
きベクトル生成部３は、前述の第１〜第４実施例と同様
の構成で、静／動ブロック判別、代表ベクトル設定、再
探索、特異ベクトル修正・平滑、ミニブロック分割探索
の信号処理を行い、飛び越し走査信号の１フレ−ム期間
（順次走査信号の２フレ−ム期間に相当する）でミニブ
ロック単位の動きベクトルＰＶを生成する。尚、ミニブ
ロックのサイズは、水平Ｎ画素×垂直Ｎラインであり、
第１実施例に従えば、Ｎ＝２である。

【００５４】８３は、飛び越し走査信号Ｓ１、Ｓ２０を
入力信号として、順次走査信号Ｓ２１（輝度信号成分と
色差信号成分）を出力するＩＰ変換部であり、このＩＰ
変換部は、従来の動き適応型、あるいは動きベクトルＰ
Ｖを利用した動き補正型の何れの構成でも実現できる。
上記順次走査の信号系列Ｓ２１は、これを１フレ−ム遅
延部２によって順次走査の１フレ−ム期間だけ遅延させ
た信号系列Ｓ２２と、動きベクトル生成部３から出力さ
れた飛び越し走査の１フレ−ム期間の動きベクトルＰＶ
と共に、ＦＲＣベクトル生成部８４に入力され、動き補
正フレ−ム数変換に必要な順次走査の１フレ−ム期間の
動きベクトルＰＶＭＣが生成され。

【００５５】上記ＦＲＣベクトル生成部８４は、例えば
図１９に示すように、ベクトル変換部８４１とベクトル
修正部８４２とからなる。ベクトル変換部８４１は、飛
び越し走査系の１フレ−ム期間で生成したミニブロック
単位の動きベクトルＰＶを、順次走査系の１フレ−ム期
間の動きベクトルＰＶＰに変換する。飛び越し走査系で
は、走査線位置の異なる第１、第２の２つのフィ−ルド
（奇数フィールドと偶数フィールド）で１つのフレ−ム
が形成されている。このため、前述した動きベクトル生
成部３では、互いに１フレ−ム期間離れた奇数フィ−ル
ドの組および偶数フィールドの組で動きベクトルを生成
する。

【００５６】即ち、図２０（ａ）に示すように、隔てら
れた２つの第１（奇数）フィ−ルド動きベクトルＰＶ１
を生成し、２つの第２（偶数）フィ−ルドで動きベクト
ルＰＶ２を生成する。この動きベクトルは、同図（ｂ）
に示すように、順次走査系では２フレ−ム期間での動き
ベクトルに相当する。ベクトル変換部８４１は、これら
動きベクトルＰＶ１、ＰＶ２を１／２にするための変換
処理を行い、得られた動きベクトルＰＶ１／２、ＰＶ２
／２で順次走査系の１フレ−ム期間の動きベクトルＰＶ
Ｐを生成する。

【００５７】一方、ベクトル修正部８４２は、図２１
（ａ）に示すように、動きベクトルＰＶＰを起点とした
再探索処理によって、最終的な動きベクトルＰＶＭＣを
生成する。順次走査系は、飛び越し走査系に比べて走査
線の密度が２倍となっており、順次走査系の１フレ−ム
期間に変換した動きベクトルＰＶＰは、サイズが水平Ｎ
画素×垂直２Ｎラインのミニブロックに対応したものと
なっている。そこで、ベクトル修正部８４２では、図２
１（ｂ）に示すように、入力された動きベクトルＰＶＰ
をサイズが水平Ｎ画素×垂直Ｎラインの２つのミニブロ
ックに割り当て、次に、この各ミニブロックでの予測誤
差を算出する。予測誤差が設定値未満の場合は、これを
動き補正処理の画素単位の動きベクトルＰＶＭＣとして
出力し、設定値以上の場合には、これを起点とした再探
索処理を行い、予測誤差が最小となる動きベクトルをＰ
ＭＶＣとして出力する。図１８に戻って、動き補正内挿
フレ−ム生成部４とバッファメモリ部５は、第１の実施
例と同様に動作し、バッファメモリ部５からフレ−ム数
がアップされた順次走査の画像信号系列Ｓ４が得られ
る。

【００５８】図２２は、本発明によるフレーム数変換回
路の第６の実施例を示す。本実施例では、第５実施例に
おける最終段のバッファメモリ部５を省略し、ＩＰ変換
部８３の後にフレ−ム数アップ部８１を設け、飛び越し
走査系で生成した動きベクトルＰＶに基づいて、ＦＲＣ
ベクトル生成部８４が、動き補正の内挿フレ−ム生成に
必要な動きベクトルを生成するようにしている。上記第
５、第６実施例によれば、動きベクトルの生成に要する
演算量が少なく、かつ、動き補正処理に起因する画質劣
化を抑圧した画像信号が得られる。尚、前述の第２、第
３実施例の特徴は、上記第５、第６実施例の構成に対し
ても適用可能なこと明らかである。

【００５９】さて、画像符号化の進展に伴い、通信、放
送の分野でも、国際標準規格であるＭＰＥＧビデオ符号
化によって画像圧縮したデ−タ伝送が行われるようにな
ってきた。ビデオ符号化では、動き補償予測符号化が用
いられるため、圧縮画像デ−タと共に動きベクトル情報
が伝送される。以下、図２３〜図２７を参照して、上記
動きベクトル情報を利用して動きベクトルを生成する本
発明の更に他の実施例について説明する。

【００６０】図２３は、本発明によるフレーム数変換回
路の第７の実施例を示すブロック図であり、図１８で示
した第５実施例における動きベクトル生成部３に代え
て、図２４で詳述する動きベクトル生成部３０を適用
し、デコ−ダ部８５から入力画像の信号系列Ｓ１を得る
構成となっている。本実施例では、例えば、ＭＰＥＧビ
デオ符号化など、動き補償予測符号化によって符号化さ
れたビデオデ−タストリ−ム信号ＤＢＳをデコ−ダ部８
５に入力し、所定の復号処理を行うことよって、飛び越
し走査の画像信号系列Ｓ１（輝度信号と色差信号）と動
きベクトル情報ＭＶとに分離して出力する。 飛び越し
走査の画像信号系列Ｓ１は、これを１フレ−ム遅延部８
２で１フレ−ム期間遅延させた信号Ｓ２０および上記デ
コーダ部から出力された動きベクトル情報ＭＶと共に動
きベクトル生成部３０に入力され、飛び越し走査の１フ
レ−ム期間での動きベクトルＰＶが生成される。ＩＰ変
換部８３以降の回路動作は、前述の第５実施例と同様で
あり、説明は省略する。

【００６１】図２４は、動きベクトル生成部３０の構成
を示す。動きベクトル生成部３０は、静／動ブロック判
定部３１、ベクトル変換設定部３７、再探索部３３、特
異ベクトル修正・平滑部３４、ミニブロック分割探索部
３５、制御部６ａからなり、ベクトル変換設定部３７以
外の回路要素は、図２で説明した第１実施例の場合と基
本的に同一である。

【００６２】ベクトル変換設定部３７は、デコーダ部３
５から供給される現フレームの信号系列Ｓ１と、１フレ
ーム遅延部８２から供給される１フレーム前の信号系列
Ｓ２０と、前段の静／動ブロック判別部３１から供給さ
れる静／動識別信号ＭＳＢと、上記デコーダ部８５から
供給される動きベクトル情報ＭＶとに基づいて、代表ベ
クトルＴＭＶを決定するものであり、その構成の１例を
図２５に示す。

【００６３】図２５において、Ｐベクトル変換部３７２
とＢベクトル変換部３７３は、それぞれ動き補償予測符
号化で使用した動きベクトル情報ＭＶに基づいて、図２
６に示すベクトル変換によって、飛び越し走査系の１フ
レ−ム期間の変換ベクトルＭＶＰとＭＶＢを生成する。
動き補償予測符号化による画像符号化のうち、国際標準
規格のＭＰＥＧビデオ符号化では、図２６（ａ）に示す
ように、画像信号シ−ケンスをＩピクチャ、Ｐピクチ
ャ、Ｂピクチャに分け、Ｉピクチャではフレ−ム内ＤＣ
Ｔ（離散コサイン変換）符号化、Ｐピクチャでは一方向
ＭＣ符号化＋ＤＣＴ符号化、Ｂピクチャでは双方向ＭＣ
符号化＋ＤＣＴ符号化を行っている。また、Ｐピクチャ
では、図に右方向矢印で示すように、一方向のＰベクト
ルで位置移動させて生成した予測フレ−ムとの差分成分
をＤＣＴ符号化し、Ｂピクチャでは、右／左方向の矢印
で示すように、双方向のＢベクトルで生成した予測フレ
−ムとの差分成分をＤＣＴ符号化している。

【００６４】図２６（ｂ）は、Ｐベクトル変換部３７２
の動作を示す図であり、ＰベクトルＭＶ１、ＭＶ２、Ｍ
Ｖ３、ＭＶ４は、同図（ａ）に示した画像信号シ−ケン
スにおけるＰピクチャ間に相当するｎフレ−ム（ここに
示した例ではｎ＝３）期間の動きベクトルを示してい
る。Ｐベクトル変換部３７２は、上記動きベクトルを１
／ｎ（図では１／３）のベクトルＭＶＰ１(ＭＶ１／
３)、ＭＶＰ２(ＭＶ２／３)、．．．に変換することに
よって、１フレ−ム期間相当の変換ベクトルＭＶＰを生
成している。

【００６５】図２６（ｃ）は、Ｂベクトル変換部３７３
の動作を示す図である。Ｂベクトルでは、長さの異なる
矢印で示すように、フレーム期間の異なる複数種類の動
きベクトルが存在している。Ｂベクトル変換部３７３
は、これらの動きベクトルのうち、点線矢印で引用した
１フレ−ム期間に相当するものを選択し、変換ベクトル
ＭＶＢ（ＭＶＢ１、ＭＶＢ２、．．．)として出力す
る。

【００６６】上記Ｐベクトル変換部とＢベクトル変換部
から出力された変換ベクトルＭＶＰ、ＭＶＢは、図２５
に示すように、予測誤評価部３７４に入力され、現フレ
−ムの信号Ｓ１と前フレ−ムの信号Ｓ２０を用いた予測
誤差演算に利用され、予測誤差を最小にする変換ベクト
ルＭＶＴと予測誤差ＥＲＴとが出力される。選択部３７
５は、静／動識別信号ＭＳＢが動ブロックを示す時は、
予測評価部３７４から入力された変換ベクトルＭＶＴと
予測誤差ＥＲＴを出力し、静止ブロックを示す時は、出
力ＭＶＴとＥＲＴを０とする。

【００６７】図２７は、本発明によるフレーム数変換回
路の第８の実施例を示す。本実施例は、上記第７実施例
に図２２に示した第６実施例の特徴を適用したものであ
り、図２３における最終段のバッファメモリ部５を省略
し、ＩＰ変換部８３の後にフレ−ム数アップ部８１を設
け、飛び越し走査系で生成した動きベクトルＰＶに基づ
いて、ＦＲＣベクトル生成部８４が、動き補正の内挿フ
レ−ム生成に必要な動きベクトルを生成するようにして
いる。

【００６８】上述した第７、第８実施例によれば、動き
ベクトル情報を活用して動きベクトル生成に要する演算
量を更に少なくしたフレ−ム数変換回路を実現できる。
尚、これらの実施例に対しても、前述の第２、第３実施
例の特徴を適用できること明らかである。

【００６９】以上の実施例では、１例として、５０Ｈｚ
の飛び越し走査の信号系列を入力信号とし、これを６０
Ｈｚの順次走査の信号系列に変換する場合のフレーム数
変換動作について説明したが、本発明は、ＰＡＬ方式か
らＮＴＳＣ方式へのテレビジョン信号の変換、ＰＡＬ５
０ＨｚからＰＡＬ６０Ｈｚ（または７５Ｈｚ、１００Ｈ
ｚへの）変換、フィルム画像(フレ−ム周波数２４Ｈｚ
／３０Ｈｚ)の６０Ｈｚへの変換、テレビジョン信号か
らパソコン画像信号への変換など、各種のフレ−ム数変
換回路に適用可能であり、製品形態も、テレビジョン受
像機、ＤＶＤプレイヤ、ＰＣ機器、ＰＡＤ端末など、各
種の家電情報端末装置に適用できる。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、動きベクトル生成に要
する信号処理の演算量や回路規模が小さくして、動き補
正に固有な画質劣化を抑圧した高画質のフレ−ム数変換
を実現できる。また、本発明によれば、ＮＴＳＣ方式、
ＰＡＬ方式など、方式の異なる各種の画像信号を映像出
力装置側で要求するフレーム周波数に高画質で変換でき
るため、極めて広い用途を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフレーム数変換回路の第１の実施
例を示すブロック図、

【図２】図１の動きベクトル生成部３の１実施例を示す
ブロック図、

【図３】図２に示した動きベクトル生成部３の動作を示
すフロ−チャ−ト、

【図４】図２の代表ベクトル設定部３２で処理中の現ブ
ロックと参照ブロックとの関係を示す図、

【図５】図２の再探索部３３で行う再探索範囲に関する
説明図、

【図６】図２の特異ベクトル修正・平滑部３４の動作を
説明するための図、

【図７】図２のミニブロック分割探索部３５の動作を説
明するための図、

【図８】図１の動き補正内挿フレ−ム生成部４の構成を
示すブロック図、

【図９】図８の５０Ｈｚから６０Ｈｚへのフレ−ム数変
換における入力フレームと出力フレームとの関係を示す
図、

【図１０】図８のメディアンフィルタ部５０の構成と動
作条件を示す図、

【図１１】図１のバッファメモリ部５の書込み動作と読
出し動作を説明するための図、

【図１２】本発明によるフレーム数変換回路の第２の実
施例を示すブロック図、

【図１３】動きベクトルとモーションジャンダーとの関
係を説明するための図、

【図１４】本発明によるフレーム数変換回路の第３の実
施例を示すブロック図、

【図１５】図１４のシ−ンチェンジ検出部７の構成を示
すブロック図、

【図１６】本発明によるフレーム数変換回路の第４の実
施例を示すブロック図、

【図１７】図１６のフレ−ム数アップ部８１の動作を説
明するための図、

【図１８】本発明によるフレーム数変換回路の第５の実
施例を示すブロック図、

【図１９】図１８のＦＲＣベクトル生成部８４の構成を
示すブロック図、

【図２０】飛び越し走査系と順次走査系の動きベクトル
の関係を示す図、

【図２１】図１９のベクトル修正部８４１の動作を説明
するための図、

【図２２】本発明によるフレーム数変換回路の第６の実
施例をのブロック図、

【図２３】本発明によるフレーム数変換回路の第７の実
施例を示すブロック図、

【図２４】図２３の動きベクトル生成部３０の構成を示
すブロック図、

【図２５】図２４のベクトル変換設定部３７の構成を示
すブロック図、

【図２６】ＭＰＥＧ符号化の特徴と、図２５のＰベクト
ル変換部３７２およびＢベクトル変換部３７３の動作を
説明するための図、

【図２７】本発明によるフレーム数変換回路の第８の実
施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…ＩＰ変換部、２…１フレーム遅延部、３、３０…動
きベクトル生成部、４…動き補正内挿フレ−ム生成部、
５…バッファメモリ部、６…制御部、７…シ−ンチェン
ジ検出部、８…ベクトル分布計測部、３１…静／動ブロ
ック判別部、３２…代表ベクトル設定部、３３…再探索
部、３４…特異ベクトル修正・平滑部、３５…ミニブロ
ック分割探索部、３６…メモリ部、３７…ベクトル変換
設定部、４１…ＭＣベクトル生成部、４２…現フレ−ム
ＭＣ信号生成部、４３…前フレ−ムＭＣ信号生成部、４
４…加算部、４５…減算部、５０…メディアンフィルタ
部、５１…選択部、５２…誤差評価部、５３…判定部、
３７２…Ｐベクトル変換部、３７３…Ｂベクトル変換
部、３７４…予測誤差評価部、３７５…選択部、８１…
フレ−ム数アップ部、８２…１フレーム遅延部、８３…
ＩＰ変換部、８４…ＦＲＣベクトル生成部、８５…デコ
−ダ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 雅人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 中嶋 満雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 都留 康隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 的野 孝明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 高田 春樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 兼八 孝至 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 Ｆターム(参考） 5C059 KK00 LA06 LA07 LB13 MA00 MA05 MA23 NN01 NN03 NN10 NN11 NN21 NN24 NN28 NN29 NN34 NN43 SS02 SS13 SS26 TA63 TB08 TC03 TC12 TD10 TD12 UA35 UA38 5C063 AA02 AA03 AB03 BA01 BA09 BA10 BA12 CA07 CA09 CA29 DA01 DA13 EB45

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各入力画像フレームについて画素単位の動
   きベクトルを生成する動きベクトル生成部と、上記動き
   ベクトルを利用して、現在の入力画像フレームと１フレ
   ーム前の入力画像信号とから動き補正内挿フレームを生
   成する内挿フレーム生成部とを有し、入力画像フレーム
   と上記内挿フレームとを選択的に組み合わせることによ
   って、入力画像のフレ−ム周波数よりフレ−ム周波数の
   高い出力画像信号を得るようにした画像信号のフレ−ム
   数変換回路において、上記動きベクトル生成部が、 入力画像フレームを分割して得られる複数の画像ブロッ
   クについて、注目ブロック毎に静止ブロックか動画ブロ
   ックかを識別する第1手段と、 上記注目ブロックが動画ブロックの場合に、既に判明し
   ている隣接ブロックの動きベクトルの中から上記注目ブ
   ロックに与えるべき代表ベクトルを選択する第2手段
   と、 上記代表ベクトルの予測誤差と方向で定まる探索領域で
   上記注目ブロックの動きベクトルを再探索する第3手段
   と、 上記再探索された動きベクトルと隣接ブロックの動きベ
   クトルとの相関をチェックし、相関の低い特異ベクトル
   については上記隣接ブロックと相関の高い動きベクトル
   に修正する第4手段と、 上記第4手段で処理された動きベクトルに基いて、上記
   注目ブロックの画素単位の動きベクトルを生成する第5
   手段とからなることを特徴とする画像信号のフレ−ム数
   変換回路。
2. 【請求項２】前記第２手段は、静止ブロックに対して
   は、値０の代表ベクトルを割り当て、動画ブロックに対
   しては、現フレーム内で前記注目ブロックより前に位置
   した隣接ブロックと、前フレーム内で上記注目ブロック
   より後に位置した隣接ブロックとを参照ブロックとし、
   これらの参照ブロックがもつ動きベクトルのうちで予測
   誤差が最小のものを前記代表ベクトルとすることを特徴
   とする請求項１に記載の画像信号のフレ−ム数変換回
   路。
3. 【請求項３】前記第3手段は、前記代表ベクトルの予測
   誤差が所定値以下の場合は、該代表ベクトルを前記注目
   ブロックの動きベクトルとし、上記予測誤差が所定値を
   超えた場合は、上記代表ベクトルを起点として、該代表
   ベクトルの水平方向成分が垂直方向成分より大きい時は
   横長形、水平方向成分と垂直方向成分がほぼ同じ時は正
   方形、水平方向成分が垂直方向成分より小さい時は縦長
   形で、上記予測誤差が大きくなるに従って拡大された探
   索領域において、ブロックマッチング処理により前記注
   目ブロックの動きベクトルを再探索することを特徴とす
   る請求項１に記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
4. 【請求項４】前記第４手段は、前記特異ベクトルを、前
   記注目ブロックの上下左右の隣接ブロックが有する動き
   ベクトルのうちで予測誤差が最小となる動きベクトルに
   置換するための手段と、上記注目ブロックに対して左
   上、右上、左下、右下に位置する隣接領域のうち動きベ
   クトルの相関が最も高い領域を特定し、上記置換された
   動きベクトルを、上記特定領域に含まれる複数のブロッ
   クの平均的な動きベクトルに置換するための手段とを有
   することを特徴とする請求項１に記載の画像信号のフレ
   −ム数変換回路。
5. 【請求項５】前記第5手段は、前記注目ブロックを水
   平、垂直に細分化して得られる複数のミニブロックにつ
   いて、予測誤差成分の大小に応じて適応的に動きベクト
   ルを探索するための手段を含むことを特徴とする請求項
   １に記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
6. 【請求項６】前記第5手段は、予測誤差が設定値以下の
   注目ブロックでは、ブロック内の各画素に対して該注目
   ブロックの動きベクトルを割り当て、予測誤差が設定値
   以上の注目ブロックでは、該ブロックを水平・垂直方向
   に複数のミニブロックに分割し、予測誤差が所定値以下
   のミニブロック内の各画素に対しては、上記注目ブロッ
   クの動きベクトルを割り当て、予測誤差が所定値以上の
   ミニブロック内の各画素に対しては、該注目ブロックと
   隣接ブロックの動きベクトルのうちで内挿フレ−ム上で
   の誤差成分が最小な動きベクトルを割り当て、動きのな
   い画素に対しては、値０の動きベクトルを割り当てるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像信号のフレ−ム数
   変換回路。
7. 【請求項７】前記第4手段で処理された動きベクトルを
   ブロック位置と対応して記憶するためのメモリを有し、
   前記第2手段が、前記隣接ブロックの動きベクトルを上
   記メモリから読み出すことを特徴とする請求項１〜請求
   項６の何れかに記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
8. 【請求項８】飛び越し走査の画像信号系列を順次走査の
   画像信号系列に変換するＩＰ変換部と、飛び越し操作系
   の動きベクトルを順次走査系の動きベクトルに変換する
   ための手段とを有し、前記動きベクトル生成部が、上記
   飛び越し走査の画像信号系列から前記動きベクトルを生
   成し、上記ベクトル変換手段が、上記動きベクトル生成
   部で生成された飛び越し操作系の動きベクトルを順次走
   査系の動きベクトルに変換して、前記内挿フレーム生成
   部に供給することを特徴とする請求項１〜請求項７の何
   れかに記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
9. 【請求項９】飛び越し走査の画像信号系列を走査線補間
   によって順次走査の画像信号系列に変換するＩＰ変換手
   段を備え、前記動きベクトル生成部が、上記ＩＰ変換手
   段から出力された順次走査の画像信号系列から前記動き
   ベクトルを生成することを特徴とする請求項１〜請求項
   ７の何れかに記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
10. 【請求項１０】前記動きベクトル生成部が、入力画像の
    輝度信号を用いて、前記動きベクトル生成に必要な予測
    誤差の算出を行うことを特徴とする請求項１〜請求項９
    の何れか記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
11. 【請求項１１】前記画像ブロック毎に生成される動きベ
    クトルのうち、動き速度が所定値以上となる動きベクト
    ルの発生頻度を計測し、上記発生頻度が所定値を超える
    高速度の動きフレームを検出するための手段を有し、上
    記高速度の動きフレームについては、前記内挿フレーム
    生成部が、動き補正処理を省略した内挿フレームを生成
    するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項１０
    の何れかに記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
12. 【請求項１２】前記内挿フレーム生成部が生成する動き
    補正処理を省略した内挿フレームは、現在の入力画像フ
    レームであることを特徴とする請求項１１に記載の画像
    信号のフレ−ム数変換回路。
13. 【請求項１３】現在の入力画像フレームと１フレーム前
    の入力画像フレームとを比較してシーンチェンジ・フレ
    ームを検出するための手段を有し、上記シーンチェンジ
    ・フレームについては、前記内挿フレーム生成部が、動
    き補正処理を省略して内挿フレームを生成するようにし
    たことを特徴とする請求項１〜請求項１２の何れかに記
    載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
14. 【請求項１４】所定フレーム数毎に繰り返しフレームを
    挿入することによって、前記入力画像信号をフレーム周
    波数の高い画像信号系列に変換するための手段を有し、
    前記動きベクトル生成部と前記内挿フレーム生成部が、
    それぞれ上記フレーム周波数変換後の画像信号系列から
    前記動きベクトルおよび内挿フレームを生成することを
    特徴とする請求項１〜請求項１３の何れかに記載の画像
    信号のフレ−ム数変換回路。
15. 【請求項１５】前記入力画像信号からなる画像フレーム
    と前記内挿フレーム生成部で生成した内挿フレームとを
    一時的に格納するためのバッファメモリを有し、上記バ
    ッファメモリから変換後のフレーム周期で前記出力画像
    信号を読み出すことを特徴とする請求項１〜請求項１３
    の何れかに記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
16. 【請求項１６】請求項１〜請求項１５の何れかに記載の
    フレーム数変換回路の出力に結合された画像表示手段を
    備えたことを特徴とする画像表示装置。
17. 【請求項１７】動き補償予測符号化された信号を復号処
    理し、画像信号系列と動きベクトル情報とに分離する復
    号手段と、上記画像信号系列からなる各入力画像フレー
    ムについて画素単位の動きベクトルを生成する動きベク
    トル生成部と、上記動きベクトルを利用して、現在の入
    力画像フレームと１フレーム前の入力画像信号とから動
    き補正内挿フレームを生成する内挿フレーム生成部とを
    有し、入力画像フレームと上記内挿フレームとを選択的
    に組み合わせることによって、入力画像のフレ−ム周波
    数よりフレ−ム周波数の高い出力画像信号を得るように
    した画像信号のフレ−ム数変換回路において、上記動き
    ベクトル生成部が、 入力画像フレームを分割して得られる複数の画像ブロッ
    クについて、注目ブロック毎に静止ブロックか動画ブロ
    ックかを識別する第１手段と、 上記注目ブロックが動画ブロックの場合に、上記復号手
    段から出力された動きベクトル情報を利用して上記注目
    ブロックに代表ベクトルを与える第２手段と、 上記代表ベクトルの予測誤差と方向で定まる探索領域で
    上記注目ブロックの動きベクトルを再探索する第３手段
    と、 上記再探索された動きベクトルと隣接ブロックの動きベ
    クトルとの相関をチェックし、相関の低い特異ベクトル
    については上記隣接ブロックと相関の高い動きベクトル
    に修正する第４手段と、 上記第４手段で処理された動きベクトルに基いて、上記
    注目ブロックの画素単位の動きベクトルを生成する第５
    手段とからなることを特徴とする画像信号のフレ−ム数
    変換回路。
18. 【請求項１８】前記第２手段が、前記復号手段から出力
    された動きベクトル情報に含まれるＰピクチャとＢピク
    チャの動きベクトルを補正処理に必要な１フレ−ム間の
    動きベクトルに変換するための手段と、上記変換された
    動きベクトルを前記注目ブロックに隣接する参照ブロッ
    クの動きベクトルとして用いて、前記代表ベクトルを決
    定するための手段とを有することを特徴とする請求項１
    ７に記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
19. 【請求項１９】前記第３手段は、前記代表ベクトルの予
    測誤差が所定値以下の場合は、該代表ベクトルを前記注
    目ブロックの動きベクトルとし、上記予測誤差が所定値
    を超えた場合は、上記代表ベクトルを起点として、該代
    表ベクトルの水平方向成分が垂直方向成分より大きい時
    は横長形、水平方向成分と垂直方向成分がほぼ同じ時は
    正方形、水平方向成分が垂直方向成分より小さい時は縦
    長形で、上記予測誤差が大きくなるに従って拡大された
    探索領域において、ブロックマッチング処理により前記
    注目ブロックの動きベクトルを再探索することを特徴と
    する請求項１７または請求項１８に記載の画像信号のフ
    レ−ム数変換回路。
20. 【請求項２０】前記第４手段は、前記特異ベクトルを、
    前記注目ブロックの上下左右の隣接ブロックが有する動
    きベクトルのうちで予測誤差が最小となる動きベクトル
    に置換するための手段と、上記注目ブロックに対して左
    上、右上、左下、右下に位置する隣接領域のうち動きベ
    クトルの相関が最も高い領域を特定し、上記置換された
    動きベクトルを、上記特定領域に含まれる複数のブロッ
    クの平均的な動きベクトルに置換するための手段とを有
    することを特徴とする請求項１７または請求１８に記載
    の画像信号のフレ−ム数変換回路。
21. 【請求項２１】前記第５手段は、前記注目ブロックを水
    平、垂直に細分化して得られる複数のミニブロックにつ
    いて、予測誤差成分の大小に応じて適応的に動きベクト
    ルを探索するための手段を含むことを特徴とする請求項
    １７または請求項１８に記載の画像信号のフレ−ム数変
    換回路。
22. 【請求項２２】前記第５手段は、予測誤差が設定値以下
    の注目ブロックでは、ブロック内の各画素に対して該注
    目ブロックの動きベクトルを割り当て、予測誤差が設定
    値以上の注目ブロックでは、該ブロックを水平・垂直方
    向に複数のミニブロックに分割し、予測誤差が所定値以
    下のミニブロック内の各画素に対しては、上記注目ブロ
    ックの動きベクトルを割り当て、予測誤差が所定値以上
    のミニブロック内の各画素に対しては、該注目ブロック
    と隣接ブロックの動きベクトルのうちで内挿フレ−ム上
    での誤差成分が最小な動きベクトルを割り当て、動きの
    ない画素に対しては、値０の動きベクトルを割り当てる
    ことを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の
    画像信号のフレ−ム数変換回路。
23. 【請求項２３】飛び越し走査の画像信号系列を順次走査
    の画像信号系列に変換するＩＰ変換部と、飛び越し操作
    系の動きベクトルを順次走査系の動きベクトルに変換す
    るための手段とを有し、 前記復号手段が飛び越し走査の画像信号系列を上記ＩＰ
    変換部に供給し、前記動きベクトル生成部が、上記飛び
    越し走査の画像信号系列から前記動きベクトルを生成
    し、上記ベクトル変換手段が、上記動きベクトル生成部
    で生成された飛び越し操作系の動きベクトルを順次走査
    系の動きベクトルに変換して、前記内挿フレーム生成部
    に供給し、上記内挿フレーム生成部が、上記順次走査系
    の動きベクトルと上記ＩＰ変換部から出力された順次操
    作の画像信号系列から動き補正内挿フレームを生成する
    ことを特徴とする請求項１７〜請求項２２の何れかに記
    載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
24. 【請求項２４】前記画像ブロック毎に生成される動きベ
    クトルのうち、動き速度が所定値以上となる動きベクト
    ルの発生頻度を計測し、上記発生頻度が所定値を超える
    高速度の動きフレームを検出するための手段を有し、上
    記高速度の動きフレームについては、前記内挿フレーム
    生成部が、動き補正処理を省略した内挿フレームを生成
    するようにしたことを特徴とする請求項１７〜請求項２
    ３の何れかに記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
25. 【請求項２５】現在の入力画像フレームと１フレーム前
    の入力画像フレームとを比較してシーンチェンジ・フレ
    ームを検出するための手段を有し、上記シーンチェンジ
    ・フレームについては、前記内挿フレーム生成部が、動
    き補正処理を省略した内挿フレームを生成するようにし
    たことを特徴とする請求項１７〜請求項２４の何れかに
    記載の画像信号のフレ−ム数変換回路。
26. 【請求項２６】入力画像フレームを分割して得られる画
    像ブロックの動きベクトル決定方法において、 上記入力画像フレーム内で注目ブロックの抽出位置を順
    次に切り替えながら、各注目ブロック毎に静止ブロック
    か動画ブロックかを識別し、 上記注目ブロックが静止ブロックの場合は、静止状態を
    示す動きベクトルを割り当て、 上記注目ブロックが動画ブロックの場合は、既に判明し
    ている隣接ブロックの動きベクトルの中から上記注目ブ
    ロックに与えるべき代表ベクトルを選択した後、上記代
    表ベクトルの予測誤差と方向で定まる探索領域で上記注
    目ブロックの動きベクトルを再探索し、上記再探索され
    た動きベクトルと隣接ブロックの動きベクトルとの相関
    が所定レベル以上の場合は、上記再探索された動きベク
    トルを割り当て、上記相関が所定レベルより低い場合
    は、上記隣接ブロックとの相関の高い動きベクトルに修
    正したものを割り当てることを特徴とする画像ブロック
    の動きベクトル決定方法。
27. 【請求項２７】前記代表ベクトルの選択において、現フ
    レーム内で前記注目ブロックより前に位置した隣接ブロ
    ックと、前フレーム内で上記注目ブロックより後に位置
    した隣接ブロックとを参照ブロックとし、これらの参照
    ブロックがもつ動きベクトルのうちで予測誤差が最小の
    ものを代表ベクトルとすることを特徴とする請求項２６
    に記載の画像ブロックの動きベクトル決定方法。
28. 【請求項２８】前記動きベクトルの再探索において、前
    記代表ベクトルの予測誤差をチェックし、上記予測誤差
    が所定値以下の場合は、上記代表ベクトルをそのまま再
    探索結果として出力し、上記予測誤差が所定値を超えた
    場合は、上記代表ベクトルを起点として、該代表ベクト
    ルの水平方向成分が垂直方向成分より大きい時は横長
    形、水平方向成分と垂直方向成分がほぼ同じ時は正方
    形、水平方向成分が垂直方向成分より小さい時は縦長形
    で、上記予測誤差が大きくなるに従って拡大された探索
    領域においてブロックマッチング処理により行うことを
    特徴とする請求項２６に記載の画像ブロックの動きベク
    トル決定方法。
29. 【請求項２９】前記動きベクトルの修正において、前記
    注目ブロックの上下左右の隣接ブロックが有する動きベ
    クトルのうちで予測誤差が最小となる動きベクトルを選
    択し、該動きベクトルに基いて、上記注目ブロックの左
    上、右上、左下、右下に位置する隣接領域のうち動きベ
    クトルの相関が最も高い領域を選択し、該領域に含まれ
    る複数のブロックの平均的な動きベクトルを求めること
    を特徴とする請求項２６に記載の画像ブロックの動きベ
    クトル決定方法。
30. 【請求項３０】前記注目ブロックに割り当てられた動き
    ベクトルに基いて、上記注目ブロックの画素単位の動き
    ベクトルを生成することを特徴とする請求項２６〜請求
    項２８の何れかに記載の画像ブロックの動きベクトル決
    定方法。
31. 【請求項３１】各入力画像フレームについて画素単位の
    動きベクトルを生成し、上記動きベクトルを利用して、
    現在の入力画像フレームと１フレーム前の入力画像信号
    とから動き補正内挿フレームを生成し、入力画像フレー
    ムと上記内挿フレームとを選択的に組み合わせることに
    よって、入力画像のフレ−ム周波数よりフレ−ム周波数
    の高い出力画像信号を得るようにした画像信号のフレ−
    ム数変換方法において、 上記入力画像フレーム内で注目ブロックの抽出位置を順
    次に切り替えながら、各注目ブロック毎に静止ブロック
    か動画ブロックかを識別し、 上記注目ブロックが静止ブロックの場合は、静止状態を
    示す動きベクトルを割り当て、 上記注目ブロックが動画ブロックの場合は、既に判明し
    ている隣接ブロックの動きベクトルの中から上記注目ブ
    ロックに与えるべき代表ベクトルを選択した後、上記代
    表ベクトルの予測誤差と方向で定まる探索領域で上記注
    目ブロックの動きベクトルを再探索し、上記再探索され
    た動きベクトルと隣接ブロックの動きベクトルとの相関
    が所定レベル以上の場合は、上記再探索された動きベク
    トルを割り当て、上記相関が所定レベルより低い場合
    は、上記隣接ブロックとの相関の高い動きベクトルに修
    正したものを割り当て、 上記注目ブロック毎の動きベクトルに基いて、各注目ブ
    ロック内の画素単位の動きベクトルを生成することを特
    徴とする画像信号のフレ−ム数変換方法。