JP2001169252A - 順次走査変換装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力インタレース信号が３−２プルダウン処
理により生成されたインタレース信号であるか否かを自
動的に判定し、その判定結果に応じて最適な順次走査変
換処理を自動的に使用可能とする。 【解決手段】 入力インタレース信号Ｓ０をプログレッ
シブ信号に変換する装置であり、時間的に隣接した３フ
ィールドの間で相関を検出するための１フィールド遅延
器２からマッチング検出部５までの構成と、相関検出結
果であるマッチング係数Ｍと動き検出係数Ｋを１フィー
ルド毎に蓄積して統計処理を行うマッチング検出統計処
理部１９と、混合回路６〜倍速変換部８までによるフィ
ールド相関検出補間と動き適応型順次走査変換部９によ
る動き適応補間の何れの補間方法を使用するのかを、そ
のフィールド統計処理の結果に応じて切り換えるスイッ
チ部１１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インタレースされ
た映像信号を順次走査の映像信号に変換する順次走査変
換装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＮＴＳＣ信号やハイビジョン信号
等の標準的なテレビジョン信号は、インタレース（飛び
越し走査）信号となされている。一方で、例えばコンピ
ュータのモニタディスプレイ上に表示される信号は、プ
ログレッシブ信号となされている。なお、プログレッシ
ブ信号は、ノンインタレース信号と称されることもあ
る。

【０００３】図７には、映像を構成する走査線の構造を
模式的に表し、図中（ａ）はインタレース信号の走査線
構造を、図中（ｂ）はプログレッシブ（順次走査）信号
の走査線構造を、図中（ｃ）は走査線補間によってイン
タレース信号をプログレッシブ信号に変換した信号の走
査線構造を表している。なお、図７中の垂直方向Ｖは画
面の垂直方向に対応し、水平方向ｔは時間方向を表し、
図中の○は走査線上の画素に対応し、×は補間された走
査線上の画素に対応している。

【０００４】図７中（ａ）に示すインタレース信号の走
査線構造において、図の上から順に第１列、第３列、第
５列、・・・の各走査線は、１フレームを構成する２つ
のフィールドのうちの第１フィールドを構成する走査線
であり、第２列、第４、・・・の各走査線は、第２フィ
ールドを構成する走査線である。これに対し、プログレ
ッシブ信号の場合は、図７中（ｂ）に示す走査線構造の
上から順に第１、第２、第３、第４、第５、・・・の各
走査線で１フレームが構成されている。

【０００５】すなわち、この図７からわかるように、イ
ンタレース信号の場合は、時間方向及び垂直方向にずれ
た２つのフィールドにより１つのフレームが構成されて
いるのに対し、プログレッシブ信号の場合は、時間方向
及び垂直方向でずれのない走査線構造を有している。こ
のため、例えば垂直方向に高い周波数成分が多く含まれ
る画像を表示するような場合、インタレース信号ではラ
インフリッカ等のインタレース妨害が発生してしまうの
に対し、プログレッシブ信号ではそのようなインタレー
ス妨害が発生しない。

【０００６】そこで、従来より、図７中（ａ）に示した
ようなインタレース信号の走査線構造に対して、各画素
の間をその周辺の走査線から生成した画素により補間し
て順次走査の走査線構造に変換すること（インタレース
信号をプログレッシブ信号に変換すること）によって、
上述のようなインタレース妨害が発生しない良好な画像
を得られるようにした技術が存在する。なお、このよう
にインタレース信号をプログレッシブ信号に変換するこ
とは、順次走査変換もしくは倍密変換と称されている。

【０００７】また、従来より、順次走査変換や倍密変換
のための走査線補間の際には、いわゆる動き適応処理が
使用されている。この動き適応処理を使用した走査線補
間によれば、図８に示すように、画像に動きがない（静
止している）場合には、ある所望のフィールドに対して
時間的に前のフィールドの画素ＧＡと時間的に後のフィ
ールドの画素ＧＢの平均値を求め、その平均値からなる
画素を、当該所望のフィールド内における図中×で示す
新しい画素ＧＱとするフィールド間補間を行うことによ
って新しい走査線が生成され、一方、画像に動きがある
場合には、上下に隣り合う画素ＧＣとＧＤの平均値を求
め、その平均値からなる画素を、図中×で示す新しい画
素ＧＱとするフィールド内補間を行うことによって新し
い走査線が生成される。

【０００８】当該動き適応処理を使用した走査線補間に
よれば、画像に動きがないとき（静止しているとき）に
は、折り返し歪みが少なく且つ解像度も高い良好な変換
画質が得られるようになり、一方、画像に動きがあると
きには、フィールド内補間のみが行われ、それぞれ異な
る画像を構成するフィールド間での補間を行ってしまう
ことによる画質劣化を防止できることになる。

【０００９】ところで、インタレース信号には、通常の
テレビジョンカメラで撮影されたインタレーステレビジ
ョン信号だけでなく、いわゆる３−２プルダウン処理に
よって生成されたインタレース信号もある。当該３−２
プルダウン処理とは、例えば図９中（ａ）及び（ｂ）に
示すように、映画等のフィルム画像を映像信号に変換し
た２４フレーム／秒のフレームデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
・・・を、ＮＴＳＣ方式等の６０フィールド／秒のイン
タレースのフィールドデータａ，ａ'，ａ，ｂ'，ｂ，
ｃ'，ｃ，・・・に変換する処理である。すなわち、当
該３−２プルダウン処理では、図９中（ａ）及び（ｂ）
に示すように、元々１フレームを構成していた画像を、
３フィールド若しくは２フィールドに振り分けるように
している。なお、フィールドデータａ，ａ'，ａ，ｂ'，
ｂ，ｃ'，ｃ，・・・において、符号「'」の有無は奇数
フィールドと偶数フィールドとの違いを示しており、例
えば、符号「'」を付していないフィールドが奇数フィ
ールドであり、符号「'」を付したフィールドが偶数フ
ィールドである。したがって、例えばフィールドデータ
ａの映像とフィールドデータａ'の映像は、元々同一の
フレームから生成された映像であるが、互いの走査線が
ずれた状態となっている。

【００１０】この３−２プルダウン処理により得られた
インタレース信号についても、上述したようにプログレ
ッシブ信号に変換すれば、インタレース妨害の無い良好
な画像が得られることになる。なお、当該３−２プルダ
ウン処理により得られたインタレース信号に対する順次
走査変換では、図９中（ｂ）及び（ｃ）に示すように、
６０フィールド／秒のインタレースのフィールドデータ
ａ，ａ'，ａ，ｂ'，ｂ，ｃ'，ｃ，・・・から、６０フ
レーム／秒のフレームデータＡ，Ａ，Ａ，Ｂ，Ｂ，Ｃ，
Ｃ，Ｃ，・・・を生成することになる。

【００１１】ここで、３−２プルダウン処理により生成
されたインタレース信号をプログレッシブ信号に変換す
る方法には種々あるが、その中の一つの方法として、イ
ンタレース信号を構成する各フィールドのうち、時間的
に前後に隣接するフィールド間の相関を検出し、その相
関の近いフィールドの画素を用いて補間信号を作ること
でプログレッシブ信号への変換を実現する順次走査変換
の方法が存在している。すなわち、元々１フレームを構
成していた３フィールド間の相関は近く、また、元々１
フレームを構成していた２フィールド間の相関も近いた
め、当該順次走査変換においては、インタレース信号か
ら相関の近いフィールドを検出することでそれぞれ元々
１フレームを構成していた３フィールドと２フィールド
とを区別し、それら元々１フレームであった画像から生
成された３フィールド或いは２フィールドを用いたフィ
ールド間補間やフィールド内補間を行うことにより、図
９中（ｃ）に示したようなフレームデータＡ，Ａ，Ａ，
Ｂ，Ｂ，Ｃ，Ｃ，Ｃ，・・・を生成する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、インタレース信号の各フィールドの相関を検
出し、その相関の近いフィールドの画素から補間画素を
作り出してプログレッシブ信号を生成する方法の場合、
３−２プルダウン処理により生成されたインタレース信
号に対しては最適な補間画素を作り出せるが、例えば通
常のテレビジョンカメラで撮影されたインタレーステレ
ビジョン信号については誤った補間画素を作り出してし
まい、最終的に得られる順次走査変換画像の画質を劣化
させてしまう恐れがある。

【００１３】すなわち、通常のテレビジョンカメラで撮
影されたインタレーステレビジョン信号の場合でも、そ
の画像の内容によっては隣接フィールド間の相関が近く
なることがあり、例えば動きのある画像において隣接フ
ィールド間の相関が近くなっているような場合に、それ
ら動きのある画像の各フィールドの画素から補間画素を
作り出してしまうと、最終的に得られる順次走査変換画
像は非常に見難い画像となってしまう。

【００１４】したがって、例えば３−２プルダウン処理
により生成されたインタレース信号と通常のテレビジョ
ンカメラで撮影されたインタレーステレビジョン信号と
が混在した映像信号がある場合、従来は、その入力映像
信号について実際に順次走査変換を行って得られた画像
をモニタ画面上に表示し、その表示画像を人間が目視す
ることによって当該順次走査変換が最適であるか否かを
判断し、さらに必要に応じて、３−２プルダウン処理に
より生成されたインタレース信号を最適に順次走査変換
する回路を使用するか、或いは、通常のテレビジョンカ
メラで撮影されたインタレーステレビジョン信号を最適
に順次走査変換する回路を使用するかを、手動により切
り替えるようなことが行われている。

【００１５】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、インターレース信号を順次走査信号（プログ
レッシブ信号）に変換する際に、入力インタレース信号
が３−２プルダウン処理により生成されたインタレース
信号であるか否かを自動的に判定し、その判定結果に応
じて最適な順次走査変換処理を自動的に使用可能とする
順次走査変換装置及び方法の提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る順次走査変換装置は、上述の課題を解決するため
の手段として、時間的に隣接した少なくとも３フィール
ドの間で相関を検出する相関検出手段と、前記相関検出
手段により検出された相関検出結果を１フィールド毎に
蓄積して統計処理を行うフィールド統計処理手段と、前
記フィールド統計処理の結果に応じて、前記入力映像信
号を順次走査の映像信号に変換する際の補間方法を、動
き適応補間又はフィールド相関検出補間に切り換える切
り換え手段とを有する。

【００１７】請求項２に記載の本発明に係る順次走査変
換装置では、上述の課題を解決するために、前記フィー
ルド統計処理手段が、前記統計処理に際し、前記１フィ
ールドにおける度数分布と平均値を算出する。

【００１８】請求項３に記載の本発明に係る順次走査変
換方法は、上述の課題を解決するために、時間的に隣接
した少なくとも３フィールドの間で相関を検出するステ
ップと、前記検出された相関検出結果を、１フィールド
毎に蓄積して統計処理を行うステップと、前記フィール
ド統計処理の結果に応じて、前記入力映像信号を順次走
査の映像信号に変換する際の補間方法を、動き適応補間
又はフィールド相関検出補間に切り換えるステップとを
有する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の一実施の形態の順次走査変
換装置の概略構成を示す。

【００２１】図１において、入力端子１より入力された
インタレース画像信号Ｓ０は、１フィールド遅延器２
と、混合回路６と、動き適応型順次走査変換部９と、マ
ッチング検出部５とに入力する。

【００２２】１フィールド遅延器２は、入力インタレー
ス画像信号Ｓ０を１フィールド分の時間だけ遅延する。

【００２３】当該１フィールド遅延器２により入力イン
タレース画像信号Ｓ０が１フィールド分遅延されたイン
タレース画像信号（以下、１フィールド遅延信号Ｓ１と
呼ぶ）は、１フィールド遅延器３と、フィールド内補間
部４と、倍速変換部８と、動き適応型順次走査変換部９
とに入力する。

【００２４】１フィールド遅延器３は、１フィールド遅
延器２と同様、入力された信号を１フィールド分の時間
だけ遅延する。

【００２５】当該１フィールド遅延器３により１フィー
ルド遅延信号Ｓ１が１フィールド分遅延された信号、す
なわち入力インタレース画像信号Ｓ０に対して２フィー
ルド分遅延されたインタレース画像信号（以下、２フィ
ールド遅延信号Ｓ２と呼ぶ）は、混合回路６とマッチン
グ検出部５と動き適応型順次走査変換部９に入力する。

【００２６】ここで、例えば１フィールド遅延器２から
の１フィールド遅延信号Ｓ１により構成されるフィール
ドを現フィールドとすると、入力インタレース画像信号
Ｓ０により構成されるフィールドは現フィールドに対し
て時間的に後（未来）のフィールド（後フィールド）と
なり、１フィールド遅延器３からの２フィールド遅延信
号Ｓ２により構成されるフィールドは現フィールドに対
して時間的に前（過去）のフィールド（前フィールド）
となる。また、これら各信号はインタレース信号である
ため、後フィールドを構成する各走査線の位置（画像の
垂直方向の位置、以下同様である）と前フィールドを構
成する各走査線の位置は同じになるが、現フィールドを
構成する各走査線の位置は、後フィールド及び前フィー
ルドを構成する各走査線の位置よりも半走査線ピッチ分
だけずれている。

【００２７】フィールド内補間部４は、補間フィルタを
備え、１フィールド遅延信号Ｓ１を構成するフィールド
内の上下に隣接する走査線の画素の平均を求めてフィー
ルド内補間画素を生成し、それら各画素によりなる各走
査線にて構成される補間フィールドを生成する。

【００２８】当該フィールド内補間部４によってフィー
ルド遅延信号Ｓ１から生成された補間フィールドの信号
（以下、フィールド内補間信号Ｓ１’と呼ぶ）は、マッ
チング検出部５と、混合回路７とに入力する。

【００２９】マッチング検出部５では、入力インタレー
ス画像信号Ｓ０からなるフィールド（以下、Ｓ０フィー
ルドと呼ぶ）と、２フィールド遅延信号Ｓ２からなるフ
ィールド（以下、Ｓ２フィールドと呼ぶ）と、フィール
ド内補間部４にて１フィールド遅延信号Ｓ１から生成さ
れたフィールド内補間信号Ｓ１’からなる補間フィール
ド（以下、Ｓ１補間フィールドと呼ぶ）の３つのフィー
ルドを用いて、Ｓ１補間フィールドとＳ０フィールドと
の間の相関と、Ｓ１補間フィールドとＳ２フィールドと
の間の相関を求め、それら２つの相関の強さに応じて値
が変化するマッチング係数Ｍを生成する。

【００３０】当該マッチング検出部５にて生成されたマ
ッチング係数Ｍは、混合回路６とマッチング検出統計処
理部１０に入力する。

【００３１】また、マッチング検出部５は、Ｓ１補間フ
ィールドとＳ０フィールドとの間における画像の動き
と、Ｓ１補間フィルタとＳ２フィールドとの間における
画像の動きと、Ｓ０フィールドとＳ２フィールドとの間
における画像の動きとを検出し、それら３つの画像の動
き検出結果に基づく動き検出係数Ｋを生成する。

【００３２】当該マッチング検出部５にて生成された動
き検出係数Ｋは、混合回路７とマッチング検出統計処理
部１０に入力する。

【００３３】ここで、図２には、マッチング検出部５の
具体的構成例を示す。

【００３４】この図２において、端子３１には入力イン
タレース画像信号Ｓ０が入力し、端子３２にはフィール
ド内補間信号Ｓ１’が入力し、端子３３には２フィール
ド遅延信号Ｓ２が入力する。

【００３５】入力インタレース画像信号Ｓ０は垂直ロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）１２と減算器１６に入力し、２
フィールド遅延信号Ｓ２は垂直ローパスフィルタ１３と
減算器１６に入力する。また、フィールド内補間信号Ｓ
１’は減算器１４及び１５に入力する。

【００３６】減算器１６では、２フィールド遅延信号Ｓ
２から入力インタレース画像信号Ｓ０を減算し、得られ
た信号を絶対値化部１９に送る。

【００３７】絶対値化部１９では、減算器１６から供給
された信号に対して絶対値化した信号を生成し、最小値
選択部２２に送る。

【００３８】垂直ローパスフィルタ１２では、入力イン
タレース画像信号Ｓ０の垂直高域成分を減衰させる。

【００３９】当該垂直ローパスフィルタ１２により入力
インタレース画像信号Ｓ０から垂直高域成分が減衰され
た信号（垂直低域成分の信号）は、減算器１４に入力す
る。

【００４０】また、垂直ローパスフィルタ１３では、２
フィールド遅延信号Ｓ２の垂直高域成分を減衰させる。

【００４１】当該垂直ローパスフィルタ１３により２フ
ィールド遅延信号Ｓ２から垂直高域成分が減衰された信
号（垂直低域成分の信号）は、減算器１５に入力する。

【００４２】なお、本実施の形態において、垂直ローパ
スフィルタ１２及び１３を用いるのは、垂直高域成分を
除去した後の垂直低域成分を用いて２つの画像を比較し
た場合に、垂直高域成分が大きい画像であってもその垂
直高域成分の影響を低減することができるためである。

【００４３】減算器１４では、フィールド内補間信号Ｓ
１’から垂直ローパスフィルタ１２の出力信号を減算
し、得られた信号を絶対値化部１７に与える。

【００４４】また、減算器１５では、フィールド内補間
信号Ｓ１’から垂直ローパスフィルタ１３の出力信号を
減算し、得られた信号を絶対値化部１８に与える。

【００４５】絶対値化部１７では、減算器１４から供給
された信号に対して絶対値化した信号を生成し、減算器
２０及び最小値選択部２２に与える。

【００４６】また、絶対値化部１８では、減算器１５か
ら供給された信号に対して絶対値化した信号を生成し、
減算器２０及び最小値選択部２２に与える。

【００４７】減算器２０では、絶対値化部１７からの信
号と絶対値化部１８からの信号の差分を求め、得られた
差分信号を非線型処理部２１に送信する。

【００４８】非線型処理部２１では、減算器２０からの
差分信号に対して、図３に示すような特性の非線形処理
を施す。

【００４９】この非線型処理部２１からの出力は、図１
のマッチング検出部５におけるマッチング係数Ｍとし
て、端子３４から図１の混合回路６とマッチング検出統
計処理部１０に送られる。

【００５０】また、最小値選択部２２では、絶対値化部
１７，１８，１９から供給された信号のうちで、最小と
なる信号を選択する。

【００５１】この最小値選択部２２からの出力は、図１
のマッチング検出部５における動き検出係数Ｋとして、
端子３５から図１の混合回路７とマッチング検出統計処
理部１０に送られる。

【００５２】ここで、当該最小値選択部２２において、
絶対値化部１７，１８，１９から供給された信号のうち
で、最小となる信号を選択する理由は、動き検出係数Ｋ
を正しく求めるためである。

【００５３】すなわち、例えば映像信号が自然画の信号
である場合において、絶対値化部１７からの信号（フィ
ールド内補間信号Ｓ１’から入力インタレース画像信号
Ｓ０を減算して絶対値化した信号）と、絶対値化部１８
からの信号（フィールド内補間信号Ｓ１’から２フィー
ルド遅延信号Ｓ２を減算して絶対値化した信号）の２つ
の信号を比較すれば、動き検出係数Ｋを求めることがで
きるが、このとき、６０フィールド／秒の動画像の場合
は、各フィールドの画像が異なるため、絶対値化部１７
からの信号と絶対値化部１８からの信号は、共にその値
が大きくなる。一方で、６０フィールド／秒の静止画像
の場合は、各フィールドの画像が同じであるため、絶対
値化部１７からの信号と絶対値化部１８からの信号は、
共にその値が零となる。

【００５４】しかしながら、例えば映画の字幕等のよう
に、画像の垂直高域成分が大きくなる水平エッジ部が多
く含まれる文字画像部分等では、静止画であっても絶対
値化部１７からの信号と絶対値化部１８からの信号の値
が完全に零にはならない。なお、動き検出係数Ｋに対し
て所定のスレッショルド値を設けて文字画像部分の影響
を低減する方法も考えられるが、当該スレッショルド値
をあまり大きくすると、真の動き情報も失ってしまうの
で効果的ではない。

【００５５】これに対し、絶対値化部１９からの信号
は、入力インタレース画像信号Ｓ０と２フィールド遅延
信号Ｓ２との差分、すなわち１フレーム間の差分の大き
さを表す信号であり、したがって、画像の垂直高域成分
の大きさに影響されず、時間変化分のみを捉えることが
できる。つまり、例えば静止画であるにもかかわらず、
絶対値化部１７からの信号と絶対値化部１８からの信号
の値が完全に零にはならないような文字画像部分であっ
ても、当該絶対値化部１９からの信号の大きさは零にな
る。

【００５６】このようなことから、本実施の形態では、
動き検出係数Ｋを求める際に、フィールド内補間信号Ｓ
１’から入力インタレース画像信号Ｓ０を減算して絶対
値化した信号と、フィールド内補間信号Ｓ１’から２フ
ィールド遅延信号Ｓ２を減算して絶対値化した信号だけ
でなく、入力インタレース信号Ｓ０と２フィールド遅延
信号Ｓ２の差分（１フレーム間差分）の絶対値である絶
対値化部１９の出力信号をも用いることにより、映画の
字幕等のような垂直高域成分の大きい水平エッジ部が多
く含まれる映像信号の場合であっても、動き検出係数Ｋ
を正しく求めることが可能となっている。

【００５７】図１に戻り、混合回路６では、図４中
（ａ）に示すように、マッチング検出部５より供給され
るマッチング係数Ｍに応じて、入力インタレース画像信
号Ｓ０と２フィールド遅延信号Ｓ２を適応的に混合す
る。

【００５８】すなわち、当該混合回路６における混合比
率は、マッチング係数Ｍが正であれば、当該マッチング
係数Ｍの絶対値が大きくなるに従って、２フィールド遅
延信号Ｓ２の比率が高く、また、入力インタレース画像
信号Ｓ０の比率が低くなり、逆に、マッチング係数Ｍが
負であれば、当該マッチング係数Ｍの絶対値が大きくな
るに従って、２フィールド遅延信号Ｓ２の比率が低く、
また、入力インタレース画像信号Ｓ０の比率が高くな
る。さらに、マッチング係数Ｍが所定の絶対値を超えた
場合は、２フィールド遅延信号Ｓ２若しくは入力インタ
レース画像信号Ｓ０の一方のみとする。また、マッチン
グ係数Ｍ＝０のとき、当該混合回路６における混合比率
は０．５（５０：５０）となり、入力インタレース画像
信号Ｓ０と２フィールド遅延信号Ｓ２は均等に混合され
る。

【００５９】本発明実施の形態では、図４中（ａ）に示
すように、マッチング係数Ｍの大きさによって、２フィ
ールド遅延信号Ｓ２と入力インタレース画像信号Ｓ０の
２つの信号を混合するので、これら２つの信号の平均が
とられ、時間方向のノイズが低減されることになり、ま
た、入力信号が３−２プルダウン処理によるインタレー
ス信号であれば、当該混合回路６の混合処理によって、
入力されたインタレース信号を順次走査に変換（倍速変
換）するための良好な補間信号を得ることが可能とな
る。

【００６０】当該混合回路６からの出力信号ＳＣは、混
合回路７に送られる。

【００６１】混合回路７では、図４の（ｂ）に示すよう
に、マッチング検出部５より供給される動き検出係数Ｋ
に応じて、混合回路６からの出力信号ＳＣとフィールド
内補間信号Ｓ１’を適応的に混合する。

【００６２】すなわち、当該混合回路７における混合比
率は、動き検出係数Ｋが大きくなるほど、混合回路６か
らの出力信号ＳＣの比率が高く、また、フィールド内補
間信号Ｓ１’の比率が低くなり、逆に、動き検出係数Ｋ
が小さくなるほど、混合回路６からの出力信号ＳＣの比
率が低くなり、また、フィールド内補間信号Ｓ１’の比
率が高くなる。さらに、動き検出係数Ｋが零であれば、
フィールド内挿補間信号Ｓ１’のみ、すなわち混合回路
６の出力信号ＳＣとフィールド内挿補間信号Ｓ１’との
混合比率を０：１００とし、動き検出係数Ｋが所定の値
を超えれば、混合回路６の出力信号ＳＣのみ、すなわち
混合回路６の出力信号ＳＣとフィールド内挿補間信号Ｓ
１’との混合比率を１００：０とする。

【００６３】当該混合回路７からの出力信号は、入力さ
れたインタレース信号を順次走査に変換（倍速変換）す
るための最終的な補間信号ＳＤとして倍速変換部８に送
られる。

【００６４】倍速変換部８では、例えばＮＴＳＣ信号の
１Ｈ（水平）期間内に、１フィールド遅延信号Ｓ１と混
合回路７から出力された補間信号ＳＤとを、入力インタ
レース画像信号Ｓ０の２倍の速度で交互に出力する（つ
まり、０．５Ｈ期間毎に交互に出力する）倍速変換処理
によって、順次走査信号ＳＡを生成する。

【００６５】すなわち、本実施の形態の順次走査変換装
置において、マッチング検出部５と、マッチング係数Ｍ
により混合比率が制御される混合回路６と、動き検出係
数Ｋにより混合比率が制御される混合回路７と、倍速変
換部８とは、３−２プルダウン処理にて得られたインタ
レース信号に対して最適な順次走査変換処理を施すため
に設けられた構成であり、したがって、当該倍速変換部
８から出力される順次走査信号ＳＡは、入力インタレー
ス画像信号Ｓ０が３−２プルダウン処理にて得られたイ
ンタレース信号である場合に、最適な順次走査変換処理
が施された信号となる。

【００６６】当該倍速変換部８にて生成された順次走査
信号ＳＡは、スイッチ部１１の一方の入力端子に入力す
る。

【００６７】一方、動き適応型順次走査変換部９では、
入力インタレース画像信号Ｓ０と、１フィールド遅延信
号Ｓ１と、２フィールド遅延信号Ｓ２を用い、前述した
図８で説明したような動き適応処理による順次走査変換
処理を行う。

【００６８】すなわち、当該動き適応型順次走査変換部
９では、画像に動きがない（静止している）場合には、
ある所望のフィールド（現フィールド）に対して時間的
に前後のフィールドの画素の平均値を求め、その平均値
からなる画素を当該所望のフィールド（現フィールド）
内における補間画素とし、一方、画像に動きがある場合
には、現フィールド内で上下に隣り合う画素の平均値を
求め、その平均値からなる画素を補間画素とするような
変換処理によって、順次走査信号ＳＢを生成する。

【００６９】このように、本実施の形態の順次走査変換
装置において、動き適応型順次走査変換部９は、通常の
テレビジョンカメラにより生成されたＮＴＳＣ方式のイ
ンタレーステレビジョン信号に対して最適な順次走査変
換処理を施すための構成であり、したがって、当該動き
適応型順次走査変換部９から出力される順次走査信号Ｓ
Ｂは、入力インタレース画像信号Ｓ０が通常のテレビジ
ョンカメラにより生成されたＮＴＳＣ方式のインタレー
ステレビジョン信号である場合に、最適な順次走査変換
処理が施された信号となる。

【００７０】この動き適応型順次走査変換部９にて生成
された順次走査信号ＳＢは、スイッチ部１１の他方の入
力端子に入力する。

【００７１】スイッチ部１１では、マッチング検出統計
処理部１０がマッチング検出係数Ｍと動き検出係数Ｋを
統計処理した結果に基づいて生成した切り換え制御信号
により、倍速変換部８から供給された順次走査信号ＳＡ
と、動き適応型順次走査変換部９から供給された順次走
査信号ＳＢとを、適応的に切り換える。

【００７２】このスイッチ部１１での適応的な切り換え
により得られた順次走査信号は、この図１の順次走査変
換装置の出力端子２９から出力されることになる。

【００７３】図５には、マッチング検出統計処理部１０
の具体的構成例を示す。

【００７４】この図５において、端子４１にはマッチン
グ係数Ｍが入力し、端子４２には動き検出係数Ｋが入力
し、端子４３には入力インタレース画像信号Ｓ０の水平
同期信号と垂直同期信号にそれぞれ同期したタイミング
信号が入力する。なお、タイミング信号は、図１のタイ
ミング発生部２８が入力インタレース画像信号Ｓ０に基
づいて発生している。

【００７５】これらマッチング係数Ｍと動き検出係数Ｋ
とタイミング信号は、サンプル部２３に入力する。

【００７６】サンプル部２３では、マッチング係数Ｍと
動き検出係数Ｋを、タイミング信号によりサンプリング
し、そのサンプリングされた信号を、それぞれ動き係数
レベルヒストグラム処理部２４とマッチング係数レベル
ヒストグラム処理部２５に送る。

【００７７】動き係数レベルヒストグラム処理部２４で
は、サンプリング部２３でサンプルされた動き検出係数
Ｋのレベルに応じてカウントを行うことにより、動き検
出係数Ｋのレベルヒストグラムデータを生成し、そし
て、判別演算部２６によって当該レベルヒストグラムデ
ータが読み出されると、そのカウントはリセットされ新
たなデータを蓄積していく。

【００７８】マッチング係数レベルヒストグラム処理部
２５では、サンプリング部２３でサンプルされたマッチ
ング係数Ｍのレベルに応じてカウントを行うことによ
り、マッチング係数Ｍのレベルヒストグラムデータを生
成し、そして、判別演算部２６によって当該レベルヒス
トグラムデータが読み出されると、そのカウントはリセ
ットされ新たなデータを蓄積していく。

【００７９】判別演算部２６では、動き係数レベルヒス
トグラム処理部２４から読み出した動き検出係数Ｋのレ
ベルヒストグラムデータと、マッチング係数レベルヒス
トグラム処理部２５から読み出したマッチング係数Ｍの
レベルヒストグラムデータとに応じて、スイッチ部１１
の切り換え制御信号を生成する。

【００８０】当該切り換え制御信号は、端子４４から図
１のスイッチ部１１に送られる。

【００８１】ここで、マッチング係数Ｍのレベルヒスト
グラムデータと動き検出係数Ｋのレベルヒストグラムデ
ータを、それぞれマッチング係数レベルヒストグラム処
理部２５と動き係数レベルヒストグラム処理部２４とか
ら１フィールド単位で読み出したときのデータの一例で
ある図６を用いて、判別演算部２６の動作の一例を説明
する。

【００８２】この図６において、入力インタレース画像
信号Ｓ０が例えば映画などの２４コマのフィルムソース
を３−２プルダウン処理によりテレシネ変換したＮＴＳ
Ｃ方式のインタレース信号であった場合、動き係数レベ
ルヒストグラムデータとマッチング係数レベルヒストグ
ラムデータには、図６中（ａ）〜（ｃ）に示すような特
徴的なデータが現れる。

【００８３】これは、３−２プルダウン処理により得ら
れたインタレース信号の場合、ある所望のフィールド
（現フィールド）の時間的に前か後ろに隣接するフィー
ルドには、当該所望のフィールド（現フィールド）と共
に元々１フレームを構成していた時間変化のない相関の
強いフィールドが存在するためである。この場合、動き
係数レベルヒストグラムデータとマッチング係数レベル
ヒストグラムデータとは、図６中（ａ）と（ｂ）の組み
合わせか、または、図６中（ａ）と（ｃ）の組み合わせ
のようになる。

【００８４】一方で、通常のテレビジョンカメラにより
生成されたＮＴＳＣ方式のインタレーステレビジョン信
号では、３−２プルダウン処理によるインタレース信号
のような３フィールド及び２フィールド毎の周期的な相
関はないため、動き検出レベルヒストグラムデータとマ
ッチング係数レベルヒストグラムデータは、ランダムな
データとなる。

【００８５】したがって、図６のような組み合わせのデ
ータが数フィールドに渡って連続した場合、そのインタ
レース信号は３−２プルダウン処理によるものであると
みなすことができる。

【００８６】このため、判別演算部２６は、図６のよう
な組み合わせのデータが数フィールドに渡って連続して
いると判別した場合、図１のスイッチ部１１にて順次走
査信号ＳＡ側を選択するような切り換え制御信号、すな
わち、３−２プルダウン処理により生成されたインタレ
ース信号を上述のように最適に順次走査変換して得られ
た信号側を選択するような切り換え制御信号を出力す
る。

【００８７】これに対し、数フィールド分を経過しても
図６のような組み合わせのデータが検出されない場合、
そのインタレース信号は３−２プルダウン処理によるも
のではなく、通常のインタレーステレビジョン信号であ
るとみなすことができる。

【００８８】このため、判別演算部２６は、数フィール
ド分を経過しても図６のような組み合わせのデータが検
出されない場合、図１のスイッチ部１１にて順次走査信
号ＳＢ側が選択されるような切り換え制御信号、すなわ
ち、通常のテレビジョンカメラで撮影されたインタレー
ステレビジョン信号側を選択するような切り換え制御信
号を出力する。

【００８９】以上説明したように、本実施の形態の順次
走査変換装置においては、入力インタレース信号から補
間信号を作り出すためのマッチング検出及び動き検出の
結果を蓄積し、それらについてレベルヒストグラムなど
の統計処理を行うことにより、順次走査変換しようとす
る入力インタレース信号が３−２プルダウン処理による
ものであるか、或いは通常のテレビジョンカメラにより
撮影されたインタレーステレビジョン信号であるか否か
を自動的に判別可能となり、また、その判別の結果に応
じて、３−２プルダウン処理により生成されたインタレ
ース信号を最適に順次走査変換する構成を使用するか、
或いは、通常のテレビジョンカメラで撮影されたインタ
レーステレビジョン信号を最適に順次走査変換する構成
を使用するかを、自動で切り換えることが可能となって
いる。

【００９０】なお、上述した実施の形態では、３−２プ
ルダウン処理により、２４フレーム／秒のフレームデー
タから６０フィールド／秒のインタレース信号が生成さ
れ、そのインタレース信号を６０フレーム／秒のプログ
レッシブ信号に変換する例を挙げているが、本発明は、
いわゆる２−２プルダウン処理により、３０フレーム／
秒のフレームデータから６０フィールド／秒のインタレ
ース信号が生成され、そのインタレース信号を６０フレ
ーム／秒のプログレッシブ信号に変換する場合にも適用
可能である。

【００９１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明に係る順次走査変
換装置においては、時間的に隣接した少なくとも３フィ
ールドの間で相関を検出し、その相関検出結果を１フィ
ールド毎に蓄積して統計処理を行い、そのフィールド統
計処理の結果に応じて入力映像信号を順次走査の映像信
号に変換する際の補間方法を、動き適応補間又はフィー
ルド相関検出補間に切り換えることにより、インターレ
ース信号を順次走査信号（プログレッシブ信号）に変換
する際に、入力インタレース信号が例えば３−２プルダ
ウン処理等により生成されたインタレース信号であるか
否かを自動的に判定することができ、また、その判定結
果に応じて最適な順次走査変換処理を自動的に使用可能
とすることができる。

【００９２】請求項２記載の本発明に係る順次走査変換
装置においては、統計処理に際し、１フィールドにおけ
る度数分布と平均値を算出することにより、入力インタ
レース信号の判別をより正確に行うことを可能とするこ
とができる。

【００９３】請求項３記載の本発明に係る順次走査変換
装置においては、時間的に隣接した少なくとも３フィー
ルドの間で相関を検出し、その相関検出結果を１フィー
ルド毎に蓄積して統計処理を行い、そのフィールド統計
処理の結果に応じて、入力映像信号を順次走査の映像信
号に変換する際の補間方法を動き適応補間又はフィール
ド相関検出補間に切り換えることにより、インターレー
ス信号を順次走査信号（プログレッシブ信号）に変換す
る際に、入力インタレース信号が例えば３−２プルダウ
ン処理等により生成されたインタレース信号であるか否
かを自動的に判定することができ、また、その判定結果
に応じて最適な順次走査変換処理を自動的に使用可能と
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態の順次走査変換装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図２】マッチング検出部の具体的構成例を示すブロッ
ク図である。

【図３】マッチング検出部内の非線型処理部の入出力特
性を示す図である。

【図４】マッチング検出統計処理部の具体的構成例を示
すブロック図である。

【図５】混合回路の混合特性を示す図である。

【図６】３−２プルダウン処理によるインタレース信号
におけるマッチング検出統計処理の動き係数レベルヒス
トグラムデータとマッチング係数レベルヒストグラムデ
ータの一例を示す図である。

【図７】各種走査線構造を示す図である。

【図８】フィールド間補間及びフィールド内補間の説明
に用いる図である。

【図９】３−２プルダウン処理と順次走査変換の処理の
説明に用いる図である。

【符号の説明】

２，３…１フィールド遅延部、４…フィールド内補間
部、５…マッチング検出部、６，７…混合回路、８…倍
速変換部、９…動き適応型順次走査変換部、１０…マッ
チング検出統計処理部、１１…スイッチ部、１２，１３
…垂直ローパスフィルタ、１４，１５，１６，２０…減
算器、１７，１８，１９…絶対値化部、２１…非線型処
理部、２２…最小値選択部、２３…サンプル部、２４…
動き係数レベルヒストグラム処理部、２５…マッチング
係数レベルヒストグラム処理部、２６…判別演算部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インタレースされた入力映像信号を順次
   走査の映像信号に変換する順次走査変換装置において、 時間的に隣接した少なくとも３フィールドの間で相関を
   検出する相関検出手段と、 前記相関検出手段により検出された相関検出結果を１フ
   ィールド毎に蓄積して統計処理を行うフィールド統計処
   理手段と、 前記フィールド統計処理の結果に応じて、前記入力映像
   信号を順次走査の映像信号に変換する際の補間方法を、
   動き適応補間又はフィールド相関検出補間に切り換える
   切り換え手段とを有することを特徴とする順次走査変換
   装置。
2. 【請求項２】 前記フィールド統計処理手段は、前記統
   計処理に際し、前記１フィールドにおける度数分布と平
   均値を算出することを特徴とする請求項１記載の順次走
   査変換装置。
3. 【請求項３】 インタレースされた入力映像信号を順次
   走査の映像信号に変換する順次走査変換方法において、 時間的に隣接した少なくとも３フィールドの間で相関を
   検出するステップと、 前記検出された相関検出結果を、１フィールド毎に蓄積
   して統計処理を行うステップと、 前記フィールド統計処理の結果に応じて、前記入力映像
   信号を順次走査の映像信号に変換する際の補間方法を、
   動き適応補間又はフィールド相関検出補間に切り換える
   ステップとを有することを特徴とする順次走査変換方
   法。