JP2002215121A - 画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 - Google Patents

画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体

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JP2002215121A
JP2002215121A JP2001006365A JP2001006365A JP2002215121A JP 2002215121 A JP2002215121 A JP 2002215121A JP 2001006365 A JP2001006365 A JP 2001006365A JP 2001006365 A JP2001006365 A JP 2001006365A JP 2002215121 A JP2002215121 A JP 2002215121A
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0117—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving conversion of the spatial resolution of the incoming video signal
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  • Signal Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インタレース画面をプログレッシブ画面に変
換する際、エッジを強調し、静止画領域の垂直解像度を
向上させ、動画領域の斜めエッジを滑らかに補間して、
エラーの発生を低減させるようにする。 【解決手段】 イメージリフレッシャ１２ａ，１２ｂ
は、フィールドメモリ１１ａ，１１ｂに記憶されたフィ
ールドデータのエッジ部分を強調してフィールドメモリ
１１ｅ，１１ｆに記憶させる。フィールド内補間部１４
は、フィールドメモリ１１ｅに記憶された１個のフィー
ルドデータで、動画素を補間して補間メモリ１６ａに記
憶させる。フィールド間補間部１５は、フィールドメモ
リ１１ｅ，１１ｆに記憶された２個のフィールドデータ
から静止画素を補間し、補間メモリ１６ｂに記憶させ
る。静止/動画領域判定部１７は、プログレッシブ画面
の各画素が静止画素か動画素かを判定する。セレクタ１
８は、静止/動画領域判定部１７の判定結果に基づい
て、動画素は、補間メモリ１６ａの画素値を読込み、静
止画素は、補間メモリ１６ｂから画素値を読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び方法、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、イ
ンタレーススキャン画像をプログレッシブスキャン画像
に変換させる際に、静止画領域の垂直解像度を向上さ
せ、動画領域におけるエッジをなだらかに補間させるよ
うにすると共に、変換におけるエラーを抑制するように
した画像処理装置および方法、プログラム、並びに記録
媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】インタレーススキャン方式の画像をプロ
グレッシブスキャン方式の画像に変換（IP変換）させる
技術が一般に普及しつつある。
【０００３】インタレーススキャン方式は、飛び越し走
査と呼ばれる走査方式であり、実際の表示画像の走査線
を１本おきに走査する（走査線１本おきに飛び越して走
査する）方式である。インタレーススキャン方式で走査
された１つの画像は、フィールドと呼ばれ、連続する画
像を表示するとき、隣り合うフィールドは、走査線１本
分ずれた状態で画素が存在しており、そのフィールドが
連続して交互に表示されている。
【０００４】プログレッシブスキャン方式は、インタレ
ーススキャン方式に対して、表示画像の全走査線を走査
する方式である。
【０００５】従って、インタレーススキャン方式の画像
からプログレッシブスキャン方式の画像への変換処理
は、インタレーススキャン方式の画像の中の、画素が存
在しないライン上に、元々存在する画素を使用して、画
素を補間させ、全ての走査線上に画素を生成する処理で
ある。
【０００６】従来では、補間の方法としては、走査線１
本分を遅延して、表示させることで、各走査線を２度ス
キャンする２度書きと呼ばれる方法や、上下方向の画素
を用いて、線形補間するといった方法が用いられてい
た。
【０００７】また、垂直解像度を上げるために、複数の
フィールドの情報を利用する方法も提案された。この方
法は、インタレーススキャン方式では、連続するフィー
ルドの１個前のフィールドが、上述のように走査線１本
分だけずれた関係にあるので、１個前のフィールド上に
は、現在のフィールド上の補間すべき位置に画素が存在
する。そこで、複数のフィールドを使用する補間処理で
は、この画素を利用する。すなわち、その補間すべき画
素が静止画素の場合、１個前のフィールドの画素を、そ
のまま使用して補間し、また、動画素の場合、現在のフ
ィールドの上下の画素を用いて線形補間により画素を補
間するというものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、例えば２度書きを使用した場合、斜めエッジ
となる映像は、IP変換により大きな階段状に表示される
ことになってしまうという課題があった。
【０００９】また、線形補間を用いた場合、２度書きに
比べると、表示画像は向上されるものの、多少ぼけて表
示されてしまうことがあり、また、２度書きを用いた場
合と同様に斜めのエッジは、階段状に表示されてしまう
という課題があった。
【００１０】そこで、斜め方向のエッジが階段状に表示
されてしまうのを防ぐために、エッジの方向を検出しな
がらIP変換を実行するという方法が提案された。これ
は、特公平３−４２８３２に記載されているものであ
り、補間すべき注目画素を中心として、上下、右上左
下、および、右下左上の３組の画素の差分の絶対値を調
べて、最も小さい値をとる画素の組合せで補間を行い、
全てが所定の値より大きい値であれば上の画素値をコピ
ーして補間するという方法である。これにより、斜め方
向のエッジが存在す場合でも、その方向が滑らかに補間
されるようになった。
【００１１】しかしならが、エッジの方向を検出しなが
ら変換する方法においては、斜め方向のエッジの表示が
改善されるものの、静止画領域では、複数のフィールド
を用いる方法に比べて、垂直解像度が不利となってしま
うという課題がった。また、エッジの方向を検出しなが
ら変換する方法は、実画像に適用すると、例えば、ノイ
ズや照明条件によって、斜め方向の相関関係が上下方向
よりも若干高く、算出されてしまうことがあり、実際の
絵柄は上下に連続していても、正確に表示されないとい
ったエラーが発生し易くなるという課題があった。
【００１２】さらに、複数フィールドを使用する方法で
は、斜めエッジが階段状に表示される問題は改善される
ものの、静止画領域では、複数のフィールドを使用する
ため、垂直解像度が多少犠牲にされてしまうという課題
があった。
【００１３】また、一般的なビデオ信号などにおいて
は、高周波成分がわずかしか含まれておらず、エッジは
ぼんやりとしか現れないので、局地的にエッジ方向を正
確に検出するのは困難であり、特定方向のエッジを強調
しようとしても、複数のエッジ方向の候補が検出され
て、選別することができず、結局、従来の線形補間と同
程度の画質でしか、画像を生成することができないとい
う課題があった。
【００１４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、インタレーススキャン画像からプログレッ
シブスキャン画像への変換の際に、静止画部分の垂直解
像度を向上させ、動画領域におけるエッジをなだらかに
補間させると共に、変換におけるエラーを抑制できるよ
うにするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、変換しようとするインタレース方式の画像のフィー
ルドの画素と、それとは異なるフィールドの画素から、
プログレッシブ方式の画像の画素を補間するフィールド
間補間手段と、変換しようとするインタレース方式の画
像のフィールド内の画素から、プログレッシブ方式の画
像の画素を補間するフィールド内補間手段と、補間され
るプログレッシブ方式の画像の画素が動画素であるか、
または、静止画素であるかを判定する判定手段と、判定
手段の判定結果に基づいて、フィールド内補間手段によ
り補間された画素か、または、フィールド間補間手段に
より補間された画素のいずれかを選択する選択手段とを
備えることを特徴とする。
【００１６】前記変換しようとするインタレース方式の
画像のエッジを強調するエッジ強調手段をさらに設ける
ようにさせることができる。
【００１７】前記エッジ強調手段には、インタレース方
式の画像の各画素毎に水平方向、および、垂直方向の１
次元フィルタ処理を施し、画像のエッジを強調させるよ
うにすることができる。
【００１８】前記各画素の近傍の画素値から、画素の近
傍の、垂直方向、および、水平方向の中心画素エネルギ
を算出する中心画素エネルギ算出手段をさらに設けるよ
うにさせることができ、エッジ強調手段には、中心画素
エネルギ算出手段により算出された垂直方向、および、
水平方向の中心画素エネルギが、所定の値を越えた画素
に対してフィルタ処理を施すようにさせることができ
る。
【００１９】前記フィールド間補間手段には、変換しよ
うとするインタレース方式の画像のフィールドに、それ
とは異なるフィールドの画素をそのままコピーして補間
させるようにすることができる。
【００２０】前記変換しようとするインタレース方式の
画像のフィールド内に、補間しようとする画素の上下の
水平ライン上の、画素に点対照な位置の画素同士の相関
を検出する相関検出手段をさらに設けるようにさせるこ
とができ、フィールド内補間手段には、相関検出手段に
より検出された相関の最も強い画素同士から画素を補間
させるようにすることができる。
【００２１】前記相関検出手段には、補間しようとする
画素を中心として、点対照な位置同士の画素の画素値の
差分の絶対値を相関として検出させるようにすることが
できる。
【００２２】前記補間しようとする画素の近傍の画素値
から、補間しようとする画素の近傍エネルギを算出する
近傍エネルギ算出手段をさらに設けるようにさせること
ができ、近傍エネルギ算出手段により算出された補間し
ようとする画素の近傍エネルギの値が、所定の閾値より
大きい場合、フィールド内補間手段には、相関検出手段
により検出された相関の最も強い画素に基づいて補間を
行わせるようにすることができる。
【００２３】前記近傍エネルギは、補間しようとする画
素を挟んで、その上下に水平方向に伸びるライン上の所
定数の画素のうち、ラインに垂直に対向し合う画素の画
素値の差分の絶対値の和を取ったものとするか、また
は、補間しようとする画素を中心として、点対称の位置
に存在する画素の画素値の差分の絶対値の和を取ったも
のとすることができる。
【００２４】本発明の画像処理方法は、変換しようとす
るインタレース方式の画像のフィールドの画素と、それ
とは異なるフィールドの画素から、プログレッシブ方式
の画像の画素を補間するフィールド間補間ステップと、
変換しようとするインタレース方式の画像のフィールド
内の画素から、プログレッシブ方式の画像の画素を補間
するフィールド内補間ステップと、補間されるプログレ
ッシブ方式の画像の画素が動画素であるか、または、静
止画素であるかを判定する判定ステップと、判定ステッ
プの処理での判定結果に基づいて、フィールド内補間ス
テップの処理で補間された画素か、または、フィールド
間補間ステップの処理で補間された画素のいずれかを選
択する選択ステップとを備えることを特徴とする。
【００２５】本発明のプログラムは、変換しようとする
インタレース方式の画像のフィールドの画素と、それと
は異なるフィールドの画素から、プログレッシブ方式の
画像の画素の補間を制御するフィールド間補間制御ステ
ップと、変換しようとするインタレース方式の画像のフ
ィールド内の画素から、プログレッシブ方式の画像の画
素の補間を制御するフィールド内補間制御ステップと、
補間されるプログレッシブ方式の画像の画素が動画素で
あるか、または、静止画素であるかの判定を制御する判
定制御ステップと、判定制御ステップの処理での判定結
果に基づいて、フィールド内補間制御ステップの処理で
補間された画素か、または、フィールド間補間制御ステ
ップの処理で補間された画素のいずれかの選択を制御す
る選択制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００２６】本発明の記録媒体のプログラムは、変換し
ようとするインタレース方式の画像のフィールドの画素
と、それとは異なるフィールドの画素から、プログレッ
シブ方式の画像の画素の補間を制御するフィールド間補
間制御ステップと、変換しようとするインタレース方式
の画像のフィールド内の画素から、プログレッシブ方式
の画像の画素の補間を制御するフィールド内補間制御ス
テップと、補間されるプログレッシブ方式の画像の画素
が動画素であるか、または、静止画素であるかの判定を
制御する判定制御ステップと、判定制御ステップの処理
での判定結果に基づいて、フィールド内補間制御ステッ
プの処理で補間された画素か、または、フィールド間補
間制御ステップの処理で補間された画素のいずれかの選
択を制御する選択制御ステップとを含むことを特徴とす
る。
【００２７】本発明の画像処理装置および方法、並びに
プログラムにおいては、変換しようとするインタレース
方式の画像のフィールドの画素と、それとは異なるフィ
ールドの画素から、プログレッシブ方式の画像の画素が
補間され、変換しようとするインタレース方式の画像の
フィールド内の画素から、プログレッシブ方式の画像の
画素が補間され、補間されるプログレッシブ方式の画像
の画素が動画素であるか、または、静止画素であるかが
判定され、判定結果に基づいて、フィールド内補間され
た画素か、または、フィールド間補間された画素のいず
れかが選択される。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る画像処理装
置の一実施の形態の構成を示す図である。フィールドメ
モリ１１ａ乃至１１ｆは、入力されたインタレーススキ
ャン方式の画像（以下、インタレース画像と称する）の
１フィールド分の情報を一時的に記憶し、後段の装置に
出力する。すなわち、フィールドメモリ１１ａは、所定
の時刻ｔのタイミングで入力された１フィールド分の画
像情報を記憶し、次の時刻t+1のタイミングで、記憶し
ていた時刻ｔのフィールドデータを、イメージリフレッ
シャ１２ａおよび静止/動画領域判定部１７に出力する
と共に、フィールドメモリ１１ｂに出力する。そして、
それと同時に、フィールドメモリ１１ａは、新たに時刻
t+1のフィールドデータを記憶する。フィールドメモリ
１１ｂは、時刻t+1のタイミングで、フィールドメモリ
１１ａより入力された時刻tのフィールドデータを記憶
する。
【００２９】また、時刻t+2のタイミングで、フィール
ドメモリ１１ａは、時刻t+1のフィールドデータをイメ
ージリフレッシャ１２ａ、静止/動画領域判定部１７、
および、フィールドメモリ１１ｂに出力し、新たな、時
刻t+2のフィールドデータを記憶する。同時に、時刻t+2
において、フィールドメモリ１１ｂは、時刻ｔのフィー
ルドデータを、フィールドメモリ１１ｃ、イメージリフ
レッシャ１２ｂ、および、静止/動画領域判定部１７に
出力し、フィールドメモリ１１ａより入力された時刻t+
1のフィールドデータを記憶する。フィールドメモリ１
１ｃは、フィールドメモリ１１ｂより入力された時刻t
のフィールドデータを記憶する。
【００３０】さらに、時刻t+3において、フィールドメ
モリ１１ａは、それまで記憶していた時刻t+2のフィー
ルドデータをフィールドメモリ１１ｂ、イメージリフレ
ッシャ１２ａ、および、静止/動画領域判定部１７に出
力し、時刻t+3のフィールドデータを記憶する。同時
に、フィールドメモリ１１ｂは、時刻t+1のフィールド
データをフィールドメモリ１１ｃ、イメージリフレッシ
ャ１２ｂ、および、静止/動画領域判定部１７に出力
し、フィールドメモリ１１ｂより入力された時刻t+2の
フィールドデータを記憶する。また、フィールドメモリ
１１ｃは、記憶していた時刻tのフィールドデータをフ
ィールドメモリ１１ｄ、および、静止/動画領域判定部
１７に出力する。
【００３１】また、時刻t+4において、フィールドメモ
リ１１ａは、記憶していた時刻t+3のフィールドデータ
をフィールドメモリ１１ｂ、イメージリフレッシャ１２
ａ、および、静止/動画領域判定部１７に出力し、入力
された時刻t+4のフィールドデータを記憶する。フィー
ルドメモリ１１ｂは、記憶していた時刻t+2のフィール
ドデータをフィールドメモリ１１ｃ、イメージリフレッ
シャ１２ｂ、および、静止/動画領域判定部１７に出力
し、フィールドメモリ１１ａより入力された時刻t+3の
フィールドデータを記憶する。フィールドメモリ１１ｃ
は、記憶していた時刻t+1のフィールドデータをフィー
ルドメモリ１１ｄおよび静止/動画領域判定部１７に出
力し、フィールドメモリ１１ｂより入力された時刻t+2
のフィールドデータを記憶する。フィールドメモリ１１
ｄは、記憶していた時刻ｔのフィールドデータを静止/
動画領域判定部１７に出力し、フィールドメモリ１１ｃ
より入力された時刻t+1のフィールドデータを記憶す
る。
【００３２】このように、フィールドメモリ１１ａ乃至
１１ｄは、順次フィールドデータを伝達しながら、常
に、４個の連続したフィールドデータを記憶している。
また、フィールドメモリ１１ｅ，１１ｆは、イメージリ
フレッシャ１２ａ，１２ｂから供給される垂直方向のエ
ッジ、および、水平方向のエッジのそれぞれが強調され
たフィールドデータを記憶し、順次フィールド内補間部
１４、および、フィールド間補間部１５に出力する。
【００３３】イメージリフレッシャ１２ａは、バッファ
１３ａを適宜利用しながら、フィールドメモリ１１ａよ
り入力されたフィールドデータに、１次元の垂直フィル
タ、および、１次元の水平フィルタの処理を施し、垂直
方向および水平方向のエッジ部分を強調した後、フィー
ルドメモリ１１ｅに出力する。イメージリフレッシャ１
２ｂ、および、バッファ１３ｂについても処理は、同様
であるが、１フィールド分だけ時刻的に遅れたフィール
ドデータの処理を行う。
【００３４】フィールド内補間部１４は、エッジ強調処
理されたフィールドメモリ１１ｅに記憶されているフィ
ールドデータからプログレッシブ画像の動画領域の画素
を補間して生成し、プログレッシブ画像として補間メモ
リ１６ａに出力し、記憶させる。尚、フィールド内補間
処理については、詳細を後述する。
【００３５】フィールド間補間部１５は、フィールドメ
モリ１１ｅ，１１ｆに記憶されている連続する２個のフ
ィールドデータからプログレッシブ画像の静止画領域の
画素を補間して生成し、生成したプログレッシブ画像を
補間メモリ１６ｂに出力し、記憶させる。尚、フィール
ド間補間処理については、詳細を後述する。
【００３６】静止/動画領域判定部１７は、フィールド
メモリ１１ａ乃至１１ｄより入力される、連続する４個
のフィールドデータから、最新のフィールドデータの補
間しようとする画素が静止画領域の画素であるのか、ま
たは、動画領域の画素であるのかを判定し、記憶する。
尚、静止画領域の画素であるか、または、動画領域の画
素であるかの判定処理については、詳細を後述する。
【００３７】セレクタ１８は、静止/動画領域判定部１
７に記憶された情報に基づいて、補間しようとする画素
が動画領域の画素である場合、フィールド間補間部１５
により補間された画素を補間メモリ１６ｂから読出し、
また、補間しようとする画素が静止画領域の画素である
場合、フィールド内補間部１４により補間された画素を
補間メモリ１６ａから読み出して、最終的なプログレッ
シブ画像を生成し、出力する。
【００３８】次に、図２のフローチャートを参照して、
本発明を適用した画像処理装置のIP変換処理について説
明する。
【００３９】ステップＳ１において、フィールドメモリ
１１ａは、記憶していたフィールドデータをフィールド
メモリ１１ｂ、イメージリフレッシャ１２ａ、および、
静止/動画領域判定部１７に出力し、入力されたフィー
ルドデータを記憶する。同時に、フィールドメモリ１１
ｂは、それまで記憶していたフィールドデータをフィー
ルドメモリ１１ｃ、イメージリフレッシャ１２ｂ、およ
び、静止/動画領域判定部１７に出力する。また、フィ
ールドメモリ１１ｃは、それまで記憶していたフィール
ドデータをフィールドメモリ１１ｄ、および、静止/動
画領域判定部１７に出力し、フィールドメモリ１１ｂよ
り入力されたフィールドデータを記憶する。さらに、フ
ィールドメモリ１１ｄは、それまで記憶していたフィー
ルドデータを静止/動画領域判定部１７に出力し、フィ
ールドメモリ１１ｃより入力されたフィールドデータを
記憶する。
【００４０】ステップＳ２において、イメージリフレッ
シャ１２ａ，１２ｂは、１次元垂直エッジ強調処理を施
す。
【００４１】ここで、図３のフローチャートを参照し
て、イメージリフレッシャ１２ａ，１２ｂの１次元垂直
エッジ強調処理について説明する。尚、イメージリフレ
ッシャ１２ａ，１２ｂの処理は、連続する２個のフィー
ルドデータに対して、同様の処理が実行されることにな
るので、ここでは、イメージリフレッシャ１２ａの処理
について説明する。
【００４２】ステップＳ２１において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、フィールドメモリ１１ａより入力され
たフィールドデータのうち、処理していない画素がある
か否かを判定し、処理していない画素があると判定され
た場合、その処理は、ステップＳ２２に進む。
【００４３】ステップＳ２２において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、未処理画素を検索し、検索された未処
理画素の垂直方向中心画素エネルギを算出する。例え
ば、図４に示すようなフィールドデータが存在し、垂直
方向のｙ＋１，ｙ，ｙ−１の各ラインに、画素ａ乃至
ｅ、画素ｆ乃至ｊ、および、画素ｋ乃至ｏが配置されて
いるものとするとき、画素ｈの近傍のＡエリア（図中実
線で囲まれた範囲）の垂直方向中心画素エネルギE
V-hは、以下の式により求められる。 EV-h＝｜（ｂ＋ｃ＋ｄ）−（ｌ＋ｍ＋ｎ）｜・・・（１）
【００４４】ここで、ｂ，ｃ，ｄ，ｌ，ｍ，およびｎ
は、画素ｂ，ｃ，ｄ，ｌ，ｍ，およびｎの画素値であ
る。すなわち、式（１）の垂直方向中心画素エネルギEV
は、未処理画素を中心とした上のラインと下のラインに
存在する画素値の和同士の差分の絶対値である。このた
め、相関のある画素同士が上下にある場合は、その画素
値の差分には、大きな差がないので、垂直方向中心画素
エネルギも小さくなり、逆に、相関のない画素同士が上
下にある場合、その画素値の差分には大きな差が現れる
ことが多く、結果として垂直方向中心画素エネルギも大
きくなる。
【００４５】イメージリフレッシャ１２ａは、未処理画
素の垂直方向中心画素エネルギEV-hを上記の式（１）を
演算することにより求める。
【００４６】ステップＳ２３において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、求められた垂直方向中心画素エネルギ
EVが、所定の値以上であるか否かを判定し、所定の値以
上であると判定した場合、すなわち、未処理の画素が垂
直方向の画素との間に強い相関が見られないと判定した
場合、その処理は、ステップＳ２４に進む。
【００４７】ステップＳ２４において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、未処理画素を含めた上下３個の画素の
画素値を比較して最大値と最小値を求める。すなわち、
例えば、図４に示すように、未処理画素が画素ｈであっ
た場合、それを含めた上下の画素ｃ，ｈ，ｍ（図４中の
実線で囲まれたＢエリア）の各画素値を読出し、図５に
示すように、その内の最大値（ｃ，ｈ，ｍ）と最小値
（ｃ，ｈ，ｍ）を求める。
【００４８】ステップＳ２５において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、図４に示すBエリアの画素ｃ，ｈ，ｍ
に、図５に示すような１次元垂直フィルタ処理を施す。
すなわち、１次元垂直フィルタとしては、（1/2−α/
2，α，1/2−α/2）（１<α≦２）といったものであ
り、以下の式（２）に示すような演算により、フィルタ
処理された画素値ｈV-filterが求められる。 ｈV-filter＝ｃ×（1/2−α/2）＋ｈ×α＋ｍ×（1/2−α/2）・・・（２）
【００４９】ここで、αは、１<α≦２の範囲で任意に
設定できる定数であり、エッジの強調の程度を調節する
ことができる。
【００５０】ステップＳ２６において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、図５に示すように、フィルタ処理した
画素値ｈV-filterと最大値（ｃ，ｈ，ｍ）を比較し、フ
ィルタ処理した画素値ｈV-filterが最大値（ｃ，ｈ，
ｍ）以上であるか否かを判定し、最大値（ｃ，ｈ，ｍ）
以上であると判定した場合、ステップＳ２７において、
イメージリフレッシャ１２ａは、画素値ｈV-filterを最
大値（ｃ，ｈ，ｍ）に置き換える。
【００５１】ステップＳ２８において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、最大値（ｃ，ｈ，ｍ）に置き換えられ
た画素値を画素ｈの画素値としてバッファ１３ａに記憶
させ、その処理は、ステップＳ２１に戻り、全ての画素
に１次元垂直エッジ強調処理が施されたと判定されるま
で同様の処理が繰り返される。
【００５２】ステップＳ２３において、垂直方向中心画
素エネルギEVが、所定の値以上ではないと判定された場
合、すなわち、未処理の画素が上下の画素との間に強い
相関が認められると判定された場合、その処理は、ステ
ップＳ２８に進み、イメージリフレッシャ１２ａは、画
素ｈの画素値を、フィルタ処理することなく、そのまま
バッファ１３ａに記憶させ、その処理は、ステップＳ２
１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【００５３】ステップＳ２６において、フィルタ処理し
た画素値ｈV-filterが最大値（ｃ，ｈ，ｍ）以上ではな
いと判定した場合、ステップＳ２９において、イメージ
リフレッシャ１２ａは、フィルタ処理した画素値ｈ
V-filterと最小値（ｃ，ｈ，ｍ）を比較し、フィルタ処
理した画素値ｈV-filterが最小値（ｃ，ｈ，ｍ）以下で
あるか否かを判定し、フィルタ処理した画素値ｈ
V-filterが最小値（ｃ，ｈ，ｍ）以下であると判定した
場合、その処理は、ステップＳ３０に進む。
【００５４】ステップＳ３０において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、画素値ｈV-filterを最小値（ｃ，ｈ，
ｍ）に置き換え、ステップＳ２８において、最小値
（ｃ，ｈ，ｍ）に置き換えられた画素値を、画素ｈの画
素値としてバッファ１３ａに記憶する。
【００５５】ステップＳ２９において、フィルタ処理し
た画素値ｈV-filterが最小値（ｃ，ｈ，ｍ）以下ではな
いと判定した場合、その処理は、ステップＳ２８に進
み、イメージリフレッシャ１２ａは、フィルタ処理され
た画素値ｈV-filterを、画素ｈの画素値としてバッファ
１３ａに記憶させ、その処理は、ステップＳ２１に戻
る。
【００５６】すなわち、ステップＳ２３の処理で、垂直
方向中心画素エネルギの値が所定の閾値以上である場合
（未処理画素が上下の画素との間に強い相関が認められ
ない場合）、図５に示すように、ステップＳ２４の処理
で求められた最大値（ｃ，ｈ，ｍ）、および、最小値
（ｃ，ｈ，ｍ）が、画素ｃ，ｈ，ｍの局所的な範囲の最
大値と最小値とみなされ、ステップＳ２５の処理で求め
られたフィルタ処理した画素値が、その最小値と最大値
の範囲に含まれたときは、フィルタ処理した画素値をバ
ッファ１３ａに記憶させ、その範囲以下のときは画素値
を最小値に、その範囲以上のときは画素値を最大値にし
て、バッファ１３ａに記憶させる。ステップＳ２３の処
理で、垂直方向中心画素エネルギの値が所定の閾値以上
ではない場合、すなわち、上下の画素と相関が強い場
合、元の画素値がそのままバッファ１３ａに記憶され
る。
【００５７】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。
【００５８】ステップＳ２において、１次元エッジ強調
処理が実行された後、ステップＳ３において、イメージ
リフレッシャ１２ａは、１次元水平エッジ強調処理を実
行する。
【００５９】ここで、図６のフローチャートを参照し
て、１次元水平エッジ強調処理について説明する。
【００６０】ステップＳ４１において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、バッファ１３ａに記憶された１次元垂
直エッジ強調処理されているフィールドデータの各画素
について１次元水平エッジ処理を施していない画素があ
るか否かを判定し、未処理の画素が存在すると判定した
場合、その処理は、ステップＳ４２に進む。
【００６１】ステップＳ４２において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、未処理画素を検索し、検索された未処
理画素の水平方向中心画素エネルギを算出する。例え
ば、図７に示すようなフィールドデータが存在し、垂直
方向のｙ＋１，ｙ，ｙ−１の各ラインに、画素ａ乃至
ｅ、画素ｆ乃至ｊ、および、画素ｋ乃至ｏが配置されて
いるものとするとき、画素ｈの近傍のＡエリア（図中実
線で囲まれた範囲）の水平方向中心画素エネルギE
H-hは、以下の式により求められる。 EH-h＝｜（ｄ＋ｉ＋ｎ）−（ｂ＋ｇ＋ｌ）｜・・・（３）
【００６２】ここで、ｂ，ｄ，ｇ，ｉ，ｌ、およびｎ
は、画素ｂ，ｄ，ｇ，ｉ，ｌ、およびｎの画素値であ
る。すなわち、式（３）の水平方向中心画素エネルギEH
は、未処理画素を中心とした右のラインと左のラインに
存在する画素値の和同士の差分の絶対値である。このた
め、相関のある画素同士が左右にある場合は、その画素
値の差分には、大きな差がないので、水平方向中心画素
エネルギも小さくなり、逆に、相関のない画素同士が左
右にある場合、その画素値の差分には大きな差が現れる
ことが多いので、水平方向中心画素エネルギも大きくな
る。
【００６３】イメージリフレッシャ１２ａは、上記の式
（３）を演算し、未処理画素の水平方向中心画素エネル
ギEHを求める。
【００６４】ステップＳ４３において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、求められた水平方向中心画素エネルギ
EVが、所定の値以上であるか否かを判定し、所定の値以
上であると判定した場合、すなわち、未処理の画素が左
右の画素と強い相関が見られないと判定した場合、その
処理は、ステップＳ４４に進む。
【００６５】ステップＳ４４において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、未処理画素を含めた左右５個の画素の
画素値を比較して最大値と最小値を求める。すなわち、
例えば、図７に示すように、未処理画素が画素ｈであっ
た場合、それを含めた左右の画素ｆ乃至ｊ（図７中の実
線で囲まれたＢエリア）の各画素値を読出し、図８に示
すように、その内の最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）と最
小値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）を求める。
【００６６】ステップＳ４５において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、図７に示すBエリアの画素ｆ乃至ｊ
に、図８に示すような１次元水平フィルタ処理を施す。
すなわち、１次元垂直フィルタとしては、（1/4−α/
2，1/4，α，1/4，1/4−α/2）（１<α≦２）といった
ものであり、以下に示す式（４）を演算することによ
り、フィルタ処理された画素値ｈH-filterが求められ
る。 ｈH-filter＝ｆ×（1/4−α/2）＋ｇ×1/4＋ｈ×α＋ｉ×1/4＋ｊ×（1/4−α /2） ・・・（４）
【００６７】ここで、αは、１<α≦２の範囲で任意に
設定できる定数であり、エッジの強調の程度を調節する
ことができる。
【００６８】ステップＳ４６において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、フィルタ処理した画素値ｈH-filterと
最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）を比較し、フィルタ処理
した画素値ｈH-filterが最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）
以上であるか否かを判定し、最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，
ｊ）以上であると判定した場合、ステップＳ４７におい
て、イメージリフレッシャ１２ａは、画素値ｈH-filter
を最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）に置き換える。
【００６９】ステップＳ４８において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）に置き
換えられた画素値を画素ｈの画素値としてフィールドメ
モリ１１ｅに記憶させ、その処理は、ステップＳ４１に
戻り、全ての画素に１次元水平エッジ強調処理が施され
たと判定されるまで同様の処理が繰り返される。
【００７０】ステップＳ４３において、水平方向中心画
素エネルギEHが、所定の値以上ではないと判定された場
合、すなわち、未処理の画素が左右の画素との間に強い
相関が見られると判定された場合、その処理は、ステッ
プＳ４８に進み、イメージリフレッシャ１２ａは、画素
ｈの画素値をそのままフィールドメモリ１１ｅに記憶さ
せ、その処理は、ステップＳ４１に戻る。
【００７１】ステップＳ４６において、フィルタ処理し
た画素値ｈH-filterが最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）以
上ではないと判定した場合、ステップＳ４９において、
イメージリフレッシャ１２ａは、フィルタ処理した画素
値ｈH-filterと最小値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）を比較
し、フィルタ処理した画素値ｈH-filterが最小値（ｆ，
ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）以下であるか否かを判定し、フィルタ
処理した画素値ｈH-filt erが最小値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，
ｊ）以下であると判定した場合、その処理は、ステップ
Ｓ５０に進む。
【００７２】ステップＳ５０において、イメージリフレ
ッシャ１２ａは、画素値ｈH-filterを最小値（ｆ，ｇ，
ｈ，ｉ，ｊ）に置き換え、ステップＳ４８において、最
小値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）に置き換えられた画素値
を、画素ｈの画素値としてフィールドメモリ１１ｅに記
憶する。
【００７３】ステップＳ４９において、フィルタ処理し
た画素値ｈH-filterが最小値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）以
下ではないと判定した場合、その処理は、ステップＳ４
８に進み、イメージリフレッシャ１２ａは、フィルタ処
理された画素値ｈH-filterを、画素ｈの画素値としてフ
ィールドメモリ１１ｅに記憶させ、その処理は、ステッ
プＳ４１に戻る。
【００７４】すなわち、ステップＳ４３の処理で、水平
方向中心画素エネルギの値が所定の閾値以上である場合
（未処理画素が左右の画素との間に強い相関が認められ
ない場合）、図８に示すように、ステップＳ４４の処理
で求められた最大値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）、および、
最小値（ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ）が、画素ｆ，ｇ，ｈ，
ｉ，ｊの局所的な範囲の最大値と最小値とみなされ、ス
テップＳ４５の処理で求められたフィルタ処理した画素
値が、その最小値と最大値の範囲に含まれたときは、フ
ィルタ処理した画素値をフィールドメモリ１１ｅに記憶
させ、その範囲以下のときは画素値を最小値に、その範
囲以上のときは画素値を最大値にして、フィールドメモ
リ１１ｅに記憶させる。ステップＳ４３の処理で、水平
方向中心画素エネルギの値が所定の閾値以上ではない場
合、元の画素値がそのままフィールドメモリ１１ｅに記
憶される。
【００７５】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。
【００７６】尚、イメージリフレッシャ１２ｂは、同じ
タイミングで１フィールド分遅れたフィールドデータを
フィールドメモリ１１ｂから読込んで、イメージリフレ
ッシャ１２ａと同様に、図２のステップＳ２，Ｓ３の処
理で、１次元垂直エッジ強調処理、および、１次元水平
エッジ強調処理を施し、エッジ強調したフィールドデー
タを生成して、フィールドメモリ１１ｆに記憶させてい
る。ここでは、同様の処理であるので、その説明は省略
する。
【００７７】ステップＳ３において、１次元水平エッジ
強調処理が実行された後、ステップＳ４において、フィ
ールド間補間部１５は、フィールド間補間処理を実行す
る。
【００７８】ここで、図９のフローチャートを参照し
て、フィールド間補間処理について説明する。
【００７９】ステップＳ６１において、フィールド間補
間部１５は、フィールドメモリ１１ｅ，１１ｆに記憶さ
れているフィールドデータを読み出す。ステップＳ６２
において、フィールドメモリ１１ｅから読み出したフィ
ールドデータと、フィールドメモリ１１ｆから読み出し
たフィールドデータを合成して、補間メモリ１６ｂに記
憶させる。
【００８０】すなわち、例えば、時刻tのタイミングで
読込まれたフィールドデータがフィールドメモリ１１ｅ
に記憶されているとすれば、フィールドメモリ１１ｆに
記憶されているフィールドデータは、時刻t-1のタイミ
ングで読込まれたフィールドデータである。このため、
時刻tのタイミングで読込まれたフィールドデータと、
時刻t-1のタイミングで読込まれたフィールドデータの
垂直方向に配置された画素の位置は、図１０に示すよう
に、時刻ｔのフィールドデータ上の画素Ａ，Ｂと、時刻
t-1のフィールドデータ上の画素Ｃ，Ｄのようにずれて
配置されることになる。このとき、時刻ｔのフィールド
データに補間しようとする画素の位置は、時刻t-1のフ
ィールドデータの画素の位置と同様である。
【００８１】そこで、時刻ｔのフィールドデータの各画
素の間のラインに、時刻t-1のフィールドデータを、例
えば、図１０の画素Ｃ，Ｄをコピーするように、画素
Ｅ，Ｆとして合成し、プログレッシブ画面を生成し、補
間メモリ１６ｂに記憶させる。
【００８２】すなわち、静止画領域の画素は、その画素
値が時刻により大きく変化しないので、このようなフィ
ールド間補間処理により生成することができる。
【００８３】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。
【００８４】ステップＳ４において、フィールド間補間
処理が実行された後、ステップＳ５において、フィール
ド内補間部１４は、フィールド内補間処理を実行する。
【００８５】ここで、図１１を参照して、フィールド内
補間部１４のフィールド内補間処理について説明する。
【００８６】ステップＳ７１において、フィールド内補
間部１４は、フィールドメモリ１１ｅに記憶されたフィ
ールドデータを検索し、補間されていない画素が存在す
るか否かを判定し、補間されていない画素が存在すると
判定した場合、その処理は、ステップＳ７２に進む。
【００８７】ステップＳ７２において、フィールド内補
間部１４は、補間しようとする画素の位置を読み出し、
ステップＳ７３において、補間しようとする画素位置近
傍の近傍エネルギＥnearを求める。ここで、補間しよう
とする画素位置近傍の近傍エネルギＥnearは、例えば、
図１２に示すように、垂直方向にｙ−１，ｙ＋１のライ
ン上に、それぞれ画素ａ乃至ｅおよび画素ｇ乃至ｋが存
在し、その間のｙのライン上に画素ｆを補間しようとす
る場合、以下の式（５）から求められる。 Ｅnear-f＝｜ａ−ｋ｜＋｜ｂ−ｊ｜＋｜ｃ−ｉ｜＋｜ｄ−ｈ｜＋｜ｅ−ｇ｜ ・・・（５）
【００８８】ここで、ａ乃至ｋは、画素ａ乃至ｋの画素
値である。
【００８９】すなわち、補間しようとする画素位置近傍
の近傍エネルギＥnearは、補間しようとする画素位置の
上下のライン上に存在する画素のうち、補間しようとす
る画素位置を中心として点対称となる位置の画素値同士
の差分の絶対値を加算したものである。このため、近傍
エネルギＥnearの値が大きいほど、補間しようとする画
素は、エッジ部分を形成している可能性が高く、逆に、
その値が小さいほど、補間しようとする画素は、エッジ
やテクスチャ部分には存在しない可能性が高くなる。
【００９０】ステップＳ７４において、フィールド内補
間部１４は、近傍エネルギＥnearが所定の値より大きい
か否かを判定し、大きいと判定した場合（エッジ部分を
形成している可能性が高いと判定した場合）、その処理
は、ステップＳ７５に進む。
【００９１】ステップＳ７５において、フィールド内補
間部１４は、補間しようとする画素の近傍の画素から、
相関の高い方向の画素の組合せを求める。すなわち、相
関とは、補間しようとする画素を中心として、その点対
称の位置に存在する画素間の画素値の差分の絶対値であ
る。例えば、図１２にしめすように、画素ｆを補間しよ
うとするとき、求めるべき相関は、｜ａ−ｋ｜、｜ｂ−
ｊ｜、｜ｃ−ｉ｜、｜ｄ−ｈ｜、｜ｅ−ｇ｜である。さ
らに、これらを求めた後、最も小さい値をとる組合せを
検出し、これを最も相関の高い画素の組合せとする。す
なわち、相関が高いということは、画素値に大きな変化
がないことになるので、差分の絶対値が小さいものほど
相関が高いことになる。例えば、｜ｂ−ｊ｜が最も小さ
い値をとった場合、画素ｂ，ｊを結ぶ直線方向が相関の
高い方向の画素の組合せと言うことになる。
【００９２】ステップＳ７６において、検出された方向
の画素の組合せから補間画素を生成する。すなわち、例
えば、図１２に示す画素ｂ，ｊの組合せが最も相関の高
い方向の画素の組合せであるとき、補間される画素ｆの
画素値は、以下の式（６）から求められる。 ｆ＝1/2×（ｂ＋ｊ）・・・（６）
【００９３】ステップＳ７７において、フィールド間補
間部１４は、補間された画素値が上下方向に対して正し
く変化しているか否かを判定する。例えば、図１２に示
す画素ｆを補間するとき、フィールド内補間部１４は、
以下の式（７）に示す判定式Ｊを演算し、その演算結果
の正負によりこれを判定する。 Ｊ＝（ｆ−ｃ）×（ｉ−ｆ）・・・（７）
【００９４】ここで、ｃ，ｆは、補間された画素ｆの上
下に存在する画素ｃ，ｆの画素値である。
【００９５】すなわち、通常上下方向には、画素値は単
調増加するか、単調減少する可能性が高いので、これを
もって画素値の変化が正しいか否かを判定する。判定式
Ｊは、単調増加、または、単調減少する場合、正の値と
なり、逆に、単調増加、または、単調減少しない場合、
負の値となる。
【００９６】そこで、判定式Ｊが正の値である場合、フ
ィールド内補間部１４は、画素値が上下方向に対して正
しく変化していると判定し、その処理は、ステップＳ７
８に進む。
【００９７】ステップＳ７８において、フィールド内補
間部１４は、相関の高い方向の画素の組合せから生成さ
れた画素値を補間画素の画素値として補間メモリ１６ａ
に記憶させ、その処理は、ステップＳ７１に戻り、全て
の画素が補間されるまで以上の処理が繰り返される。
【００９８】ステップＳ７４において、近傍エネルギＥ
nearが所定の閾値よりも大きくないと判定された場合、
ステップＳ７９において、上下の画素を用いた線形補間
により画素値を生成し、生成した画素値を補間メモリ１
６ａに記憶させる。すなわち、例えば、図１２に示す画
素ｆを補間する場合、その上下に存在する画素ｃ，ｉの
画素値から以下の式（８）より線形補間により画素値を
求め、これを補間画素の画素値として補間メモリ１６ａ
に記憶させ、その処理は、ステップＳ７１に戻り、補間
しようとする画素が全て補間されるまで処理が繰り返さ
れる。 ｆ＝1/2（ｃ＋ｉ）・・・（８）
【００９９】ステップＳ７７において、画素値が上下方
向に対して正しく変化していないと判定された場合、す
なわち、判定式Ｊが負の値である場合、その処理は、ス
テップＳ７９に進む。
【０１００】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。
【０１０１】ステップＳ５において、フィールド内補間
処理が実行された後、ステップＳ６において、静止/動
画領域判定部１７が、静止動画領域判定処理を実行す
る。
【０１０２】ここで、図１３のフローチャートを参照し
て、静止動画領域判定処理について説明する。
【０１０３】ステップＳ９１において、静止/動画領域
判定部１７は、静止/動画領域判定されていない画素が
存在するか否かを判定し、静止/動画領域判定されてい
ない画素が存在すると判定された場合、その処理は、ス
テップＳ９２に進む。
【０１０４】ステップＳ９２において、静止動画領域判
定されていない画素を注目画素として検索し、その注目
画素の位置を読み出す。ステップＳ９３において、静止
/動画領域判定部１７は、注目画素近傍のフィールド間
とフィールド内の画素間の時間差分（画素値の時間差
分）の絶対値を計算する。すなわち、例えば、図１４に
示すように、垂直方向に並ぶ画素として、時刻ｔのフィ
ールドデータ上に画素ａ，ｂが存在し、その間に注目画
素ｓ（補間しようとする画素）が存在するものとする。
また、時刻t-1のフィールドデータ上には、画素ｃ，ｄ
が、時刻t-2のフィールドデータ上には、画素ｅ，ｆ
が、時刻t-3のフィールドデータ上には、画素ｇ，ｈが
それぞれ存在するものとする。このとき、時刻tと時刻t
-2のフィールドデータは、画素の存在する垂直方向のラ
インが同一であり、また、時刻t-1と時刻t-3のフィール
ドデータは、画素の存在する垂直方向のラインが同一で
あり、それぞれ相互に存在するラインが垂直方向に1ラ
インづつ、ずれた位置関係となっている。さらに、図１
４中の時刻ｔ乃至t-3までのフィールドデータは、水平
方向に対して同一のライン上の画素位置を示している。
【０１０５】この状態で、フィールド間の時間差分の絶
対値は、｜ａ−ｃ｜と｜ｂ−ｃ｜であり、また、フィー
ルド内の時間差分の絶対値は、｜ａ−ｅ｜，｜ｃ−ｇ
｜、および、｜ｂ−ｆ｜である。静止/動画領域判定部
１７は、フィールドメモリ１１ａ乃至１１ｄより時刻ｔ
乃至t-3のフィールドデータを読込み、これらのフィー
ルドデータから、フィールド間の時間差分の絶対値（｜
ａ−ｃ｜、および、｜ｂ−ｃ｜）と、フィールド内の時
間差分の絶対値（｜ａ−ｅ｜，｜ｃ−ｇ｜、および、｜
ｂ−ｆ｜）を演算する。
【０１０６】ステップＳ９４において、静止/動画領域
判定部１７は、フィールド間とフィールド内のそれぞれ
の時間的差分の絶対値の最大値を求める。
【０１０７】ステップＳ９５において、静止/動画領域
判定部１７は、フィールド内の時間的差分の絶対値の最
大値が、フィールド間の時間的差分の絶対値の最大値の
1/3倍よりも大きいか否かを判定し、フィールド内の時
間的差分の絶対値の最大値が、フィールド間の時間的差
分の絶対値の最大値の1/3倍よりも大きいと判定した場
合、ステップＳ９６において、静止/動画領域判定部１
７は、注目画素を動画素として記憶し、その処理は、ス
テップＳ９１に戻り、全ての画素が静止動画領域判定さ
れるまで、同様の処理が繰り返される。
【０１０８】ステップＳ９５において、フィールド内の
時間的差分の絶対値の最大値が、フィールド間の時間的
差分の絶対値の最大値の1/3倍よりも大きくないと判定
された場合、ステップＳ９７において、静止/動画領域
判定部１７は、２個のフィールド内の時間的差分同士の
乗算結果が負で、かつ、加算結果の絶対値が所定の閾値
よりも小さいか否かを判定し、２個のフィールド内の時
間的差分同士の乗算結果が負で、かつ、加算結果の絶対
値が所定の閾値よりも小さいと判定した場合、その処理
は、ステップＳ９８に進む。
【０１０９】ステップＳ９８において、静止/動画領域
判定部１７は、２個のフィールド内時間的差分の絶対値
の一方が所定の最小閾値よりも大きく、かつ、他方の1/
2倍よりも大きいか否かを判定し、２個のフィールド内
時間的差分の絶対値の一方が所定の最小閾値よりも大き
く、かつ、他方の1/2倍よりも大きいと判定した場合、
その処理は、ステップＳ９６に進み、２個のフィールド
内時間的差分の絶対値の一方が所定の最小閾値よりも大
きく、かつ、他方の1/2倍よりも大きくないと判定した
場合、その処理は、ステップＳ９９に進む。
【０１１０】ステップＳ９９において、静止/動画領域
判定部１７は、２個のフィールド内時間的差分の絶対値
の一方が所定の最大閾値よりも大きく、かつ、他方の1/
4倍よりも大きいか否かを判定し、２個のフィールド内
時間的差分の絶対値の一方が所定の最大閾値よりも大き
く、かつ、他方の1/4倍よりも大きいと判定した場合、
その処理は、ステップＳ９６に進み、２個のフィールド
内時間的差分の絶対値の一方が所定の最大閾値よりも大
きく、かつ、他方の1/4倍よりも大きくないと判定した
場合、その処理は、ステップＳ１００に進む。
【０１１１】ステップＳ１００において、静止/動画領
域判定部１７は、注目画素を静止画領域の画素として記
憶し、その処理は、ステップＳ９１に進む。
【０１１２】ステップＳ９７において、２つのフィール
ド内の時間的差分同士の乗算結果が負で、かつ、加算結
果の絶対値が所定の閾値よりも小さくないと判定された
場合、その処理は、ステップＳ１００に進む。
【０１１３】すなわち、ステップＳ９５の処理で、静止
/動画領域判定部１７は、フィールド内の時間的差分の
絶対値の最大値が、フィールド間時間的差分の絶対値の
最大値の1/3倍よりも大きいと判定した場合、注目画素
は、動画素とみなされ、それ以外の場合、２個のフィー
ルド内の時間的差分の乗算結果が負で、かつ、加算結果
の絶対値が所定の閾値よりも小さいという条件の下で、
２個のフィールド内時間的差分の絶対値の一方が、所定
の最小閾値よりも大きく、他方の1/2倍よりも大きいと
きか、或いは、２個のフィールド内時間的差分の絶対値
の一方が所定の最大閾値よりも大きく、他方の1/4倍よ
りも大きいとき、やはり、注目画素は動画素とみなさ
れ、それ以外の場合、注目画素は静止画素としてみなさ
れる。
【０１１４】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。
【０１１５】ステップＳ６において、静止動画領域判定
処理が実行されると、ステップＳ７において、セレクタ
１８によりセレクト処理が実行される。
【０１１６】ここで、図１５のフローチャートを参照し
て、セレクト処理について説明する。
【０１１７】ステップＳ１１１において、セレクタ１８
は、補間されていない注目画素が存在するか否かを判定
する。ステップＳ１１２において、セレクタ１８は、注
目画素の位置を読み出す。ステップＳ１１３において、
セレクタ１８は、静止/動画領域判定部１７に、読み出
した画素位置に対応する画素が、注目画素が動画素であ
るか否かを問い合わせて、判定し、動画素であると判定
した場合、その処理は、ステップＳ１１４に進む。
【０１１８】ステップＳ１１４において、セレクタ１８
は、読み出した画素の位置に対応する、補間メモリ１６
ａに記憶された動画領域の画素として補間された画素値
を読出し、プログレッシブ画面として出力しようとする
画素として挿入して記憶すると共に、その処理は、ステ
ップＳ１１１に戻る。
【０１１９】ステップＳ１１３において、注目画素が動
画素ではない、すなわち、静止画素であると判定された
場合、ステップＳ１１５において、セレクタ１８は、読
み出した画素の位置に対応する、補間メモリ１６ｂに記
憶された静止画領域の画素として補間された画素値を読
出し、プログレッシブ画面として出力しようとする画素
に挿入して記憶すると共に、その処理は、ステップＳ１
１１に戻り、ステップＳ１１１において、全ての画素が
補間されるまでこの処理を繰り返す。
【０１２０】すなわち、セレクタ１８は、読み出した注
目画素の位置に基づいて、静止/動画領域判定部１７に
問い合わせて、各画素毎に静止画領域の画素として記憶
されているか、動画領域の画素として記憶されているか
を照合し、動画領域の画素であった場合、補間メモリ１
６ａに記憶されたフィールド内補間部１４により動画素
として補間された画素値を挿入し、また、注目画素が静
止画領域であった場合、補間メモリ１６ｂに記憶された
フィールド間補間部１５により静止画素として補間され
た画素値を挿入する。
【０１２１】ここで、図２のフローチャートの説明に戻
る。
【０１２２】ステップＳ７のセレクト処理が終了する
と、ステップＳ８において、セレクタ１８は、生成され
たプログレッシブ画像を図示せぬ後段の装置に出力す
る。
【０１２３】以上においては、イメージリフレッシャ１
２ａは、３タップの垂直フィルタと５タップの水平フィ
ルタを用いた場合について説明してきたが、３タップの
垂直フィルタと３タップの水平フィルタを用いるように
してもよい。また、この場合、例えば、図１６に示すよ
うに、垂直フィルタは、（1/4−α/2，α＋1/2，1/4−
α/2）となり、水平フィルタは、（1/4−α/2，α＋1/
2，1/4−α/2）となるようにしてもよい。さらに、水平
フィルタは、読み出した５個の画素値に対して１個おき
に（例えば、画素ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊが順次読込まれた
とき、画素ｆ，ｈ，ｊに対して）フィルタ処理を施す。
また、３タップの垂直フィルタと５タップの水平フィル
タの場合と、３タップの垂直フィルタと３タップの水平
フィルタの場合とを、両方使用できるようにして、ユー
ザにより切替えられるようにしても良い。また、水平フ
ィルタと垂直フィルタは、それ以外の異なるタップ数の
ものを使用するようにしても良い。また、補間に使用す
るフィールドデータ、または、画素は、連続するもので
なくても良く、例えば、1個毎に使用したり、それ以上
の数毎に使用するようにしても良い。
【０１２４】さらに、未処理画素近傍の近傍エネルギの
演算式は、式（５）のほかに、以下の式（９）を使用す
るようにしても良く、ユーザにより切替えられるように
しても良い。 Ｅnear-f＝｜ａ−ｇ｜＋｜ｂ−ｈ｜＋｜ｃ−ｉ｜＋｜ｄ−ｊ｜＋｜ｅ−ｋ｜ ・・・（９）
【０１２５】以上によれば、インタレース画像からプロ
グレッシブ画像に変換する処理において、高域成分の乏
しい画像でも正しくエッジを強調させることが可能にな
ると共に、静止画領域の垂直解像度を向上させ、動画領
域の斜めエッジを滑らかに補間させることができ、さら
に、変換処理時のエラーを抑制させるようにすることが
可能となる。
【０１２６】上述した一連の処理は、ハードウェアによ
り実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行
させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより
実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコン
ピュータ、または、各種のプログラムをインストールす
ることで、各種の機能を実行させることが可能な、例え
ば汎用のパーソナルコンピュータなどに記録媒体からイ
ンストールされる。
【０１２７】図１８は、画像処理装置をソフトウェアに
より実現する場合のパーソナルコンピュータの一実施の
形態の構成を示している。パーソナルコンピュータのCP
U１０１は、パーソナルコンピュータの動作の全体を制
御する。また、CPU１０１は、バス１０４および入出力
インターフェース１０５を介してユーザからキーボード
やマウスなどからなる入力部１０６から指令が入力され
ると、それに対応してROM(Read Only Memory)１０２に
格納されているプログラムを実行する。あるいはまた、
CPU１０１は、ドライブ１１０に接続された磁気ディス
ク１１１、光ディスク１１２、光磁気ディスク１１３、
または半導体メモリ１１４から読み出され、記憶部１０
８にインストールされたプログラムを、RAM(Random Acc
ess Memory)１０３にロードして実行する。これによ
り、上述した画像処理装置の機能が、ソフトウェアによ
り実現されている。さらに、CPU１０１は、通信部１０
９を制御して、外部と通信し、データの授受を実行す
る。
【０１２８】プログラムが記録されている記録媒体は、
図１８に示すように、コンピュータとは別に、ユーザに
プログラムを提供するために配布される、プログラムが
記録されている磁気ディスク１１１（フロッピー（登録
商標）ディスクを含む）、光ディスク１１２（CD-ROM(C
ompact Disk-Read Only Memory)，DVD（Digital Versat
ile Disk）を含む）、光磁気ディスク１１３（MD（Mini
-Disc）を含む）、もしくは半導体メモリ１１４などよ
りなるパッケージメディアにより構成されるだけでな
く、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提
供される、プログラムが記録されているROM１０２や、
記憶部１０８に含まれるハードディスクなどで構成され
る。
【０１２９】尚、本明細書において、記録媒体に記録さ
れるプログラムを記述するステップは、記載された順序
に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理を含むものである。
【０１３０】
【発明の効果】本発明の画像処理装置および方法、並び
にプログラムによれば、変換しようとするインタレース
方式の画像のフィールドの画素と、それとは異なるフィ
ールドの画素から、プログレッシブ方式の画像の画素を
補間し、変換しようとするインタレース方式の画像のフ
ィールド内の画素から、プログレッシブ方式の画像の画
素を補間し、補間されるプログレッシブ方式の画像の画
素が動画素であるか、または、静止画素であるかを判定
し、判定結果に基づいて、フィールド内補間された画素
か、または、フィールド間補間された画素のいずれかを
選択するようにしたので、インタレース画像からプログ
レッシブ画像に変換する処理において、高域成分の乏し
い画像でも、エッジを強調させることができ、静止画領
域の垂直解像度を向上させ、動画領域の斜めエッジを滑
らかに補間することが可能になると共に、変換処理時の
エラーを抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像処理装置のブロック図で
ある。
【図２】図１の画像処理装置のIP変換処理を説明するフ
ローチャートである。
【図３】１次元垂直エッジ強調処理を説明するフローチ
ャートである。
【図４】１次元垂直フィルタを説明する図である。
【図５】１次元垂直フィルタを説明する図である。
【図６】１次元水平エッジ強調処理を説明するフローチ
ャートである。
【図７】１次元水平フィルタを説明する図である。
【図８】１次元水平フィルタを説明する図である。
【図９】フィールド間補間処理を説明するフローチャー
トである。
【図１０】フィールド間補間処理を説明する図である。
【図１１】フィールド内補間処理を説明するフローチャ
ートである。
【図１２】フィールド内補間処理を説明する図である。
【図１３】静止/動画領域判定処理を説明するフローチ
ャートである。
【図１４】静止/動画領域判定処理を説明する図であ
る。
【図１５】セレクト処理を説明するフローチャートであ
る。
【図１６】１次元垂直フィルタを説明する図である。
【図１７】１次元水平フィルタを説明する図である。
【図１８】媒体を説明する図である。
【符号の説明】
１１ａ乃至１１ｆ フィールドメモリ，１２ａ，１２ｂ
イメージリフレッシャ，１３ａ，１３ｂ バッファ，
１４ フィールド内補間部，１５ フィールド間補間
部，１６ａ，１６ｂ 補間メモリ，１７ 静止/動画領
域判定部，１８セレクタ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インタレース方式の画像をプログレッシ
    ブ方式の画像に変換する画像処理装置において、 変換しようとする前記インタレース方式の画像のフィー
    ルドの画素と、それとは異なるフィールドの画素から、
    前記プログレッシブ方式の画像の画素を補間するフィー
    ルド間補間手段と、 前記変換しようとする前記インタレース方式の画像のフ
    ィールド内の画素から、前記プログレッシブ方式の画像
    の画素を補間するフィールド内補間手段と、 前記補間されるプログレッシブ方式の画像の画素が動画
    素であるか、または、静止画素であるかを判定する判定
    手段と、 前記判定手段の判定結果に基づいて、前記フィールド内
    補間手段により補間された前記画素か、または、前記フ
    ィールド間補間手段により補間された前記画素のいずれ
    かを選択する選択手段とを備えることを特徴とする画像
    処理装置。
  2. 【請求項２】 前記変換しようとするインタレース方式
    の画像のエッジを強調するエッジ強調手段をさらに備え
    ることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 【請求項３】 前記エッジ強調手段は、前記インタレー
    ス方式の画像の各画素毎に水平方向、および、垂直方向
    の１次元フィルタ処理を施し、前記画像のエッジを強調
    することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
  4. 【請求項４】 前記各画素の近傍の画素値から、前記画
    素の近傍の、垂直方向、および、水平方向の中心画素エ
    ネルギを算出する中心画素エネルギ算出手段をさらに備
    え、 前記エッジ強調手段は、前記中心画素エネルギ算出手段
    により算出された前記垂直方向、および、水平方向の中
    心画素エネルギが、所定の値を越えた前記画素に対して
    フィルタ処理を施すことを特徴とする請求項２に記載の
    画像処理装置。
  5. 【請求項５】 前記フィールド間補間手段は、変換しよ
    うとする前記インタレース方式の画像のフィールドに、
    それとは異なるフィールドの画素をそのままコピーして
    補間することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
    置。
  6. 【請求項６】 前記変換しようとするインタレース方式
    の画像のフィールド内に、補間しようとする画素の上下
    の水平ライン上の、前記画素に点対照な位置の画素同士
    の相関を検出する相関検出手段をさらに備え、 前記フィールド内補間手段は、前記相関検出手段により
    検出された相関の最も強い画素同士から前記画素を補間
    することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  7. 【請求項７】 前記相関検出手段は、前記補間しようと
    する画素を中心として、点対照な位置同士の画素の画素
    値の差分の絶対値を相関として検出することを特徴とす
    る請求項６に記載の画像処理装置。
  8. 【請求項８】 前記補間しようとする画素の近傍の画素
    値から、前記補間しようとする画素の近傍エネルギを算
    出する近傍エネルギ算出手段をさらに備え、 前記近傍エネルギ算出手段により算出された前記補間し
    ようとする画素の近傍エネルギの値が、所定の閾値より
    大きい場合、前記フィールド内補間手段は、前記相関検
    出手段により検出された相関の最も強い画素に基づいて
    補間を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像処理
    装置。
  9. 【請求項９】 前記近傍エネルギは、補間しようとする
    画素を挟んで、その上下に水平方向に伸びるライン上の
    所定数の画素のうち、前記ラインに垂直に対向し合う画
    素の画素値の差分の絶対値の和を取ったものであるか、
    または、補間しようとする画素を中心として、点対称の
    位置に存在する画素の画素値の差分の絶対値の和を取っ
    たものであることを特徴とする請求項８に記載の画像処
    理装置。
  10. 【請求項１０】 インタレース方式の画像をプログレッ
    シブ方式の画像に変換する画像処理装置の画像処理方法
    において、 変換しようとする前記インタレース方式の画像のフィー
    ルドの画素と、それとは異なるフィールドの画素から、
    前記プログレッシブ方式の画像の画素を補間するフィー
    ルド間補間ステップと、 前記変換しようとする前記インタレース方式の画像のフ
    ィールド内の画素から、前記プログレッシブ方式の画像
    の画素を補間するフィールド内補間ステップと、 前記補間されるプログレッシブ方式の画像の画素が動画
    素であるか、または、静止画素であるかを判定する判定
    ステップと、 前記判定ステップの処理での判定結果に基づいて、前記
    フィールド内補間ステップの処理で補間された前記画素
    か、または、前記フィールド間補間ステップの処理で補
    間された前記画素のいずれかを選択する選択ステップと
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
  11. 【請求項１１】 インタレース方式の画像をプログレッ
    シブ方式の画像に変換する画像処理装置を制御するコン
    ピュータに、 変換しようとする前記インタレース方式の画像のフィー
    ルドの画素と、それとは異なるフィールドの画素から、
    前記プログレッシブ方式の画像の画素の補間を制御する
    フィールド間補間制御ステップと、 前記変換しようとする前記インタレース方式の画像のフ
    ィールド内の画素から、前記プログレッシブ方式の画像
    の画素の補間を制御するフィールド内補間制御ステップ
    と、 前記補間されるプログレッシブ方式の画像の画素が動画
    素であるか、または、静止画素であるかの判定を制御す
    る判定制御ステップと、 前記判定制御ステップの処理での判定結果に基づいて、
    前記フィールド内補間制御ステップの処理で補間された
    前記画素か、または、前記フィールド間補間制御ステッ
    プの処理で補間された前記画素のいずれかの選択を制御
    する選択制御ステップとを実行させるためのプログラ
    ム。
  12. 【請求項１２】 インタレース方式の画像をプログレッ
    シブ方式の画像に変換する画像処理装置を制御するプロ
    グラムであって、 変換しようとする前記インタレース方式の画像のフィー
    ルドの画素と、それとは異なるフィールドの画素から、
    前記プログレッシブ方式の画像の画素の補間を制御する
    フィールド間補間制御ステップと、 前記変換しようとする前記インタレース方式の画像のフ
    ィールド内の画素から、前記プログレッシブ方式の画像
    の画素の補間を制御するフィールド内補間制御ステップ
    と、 前記補間されるプログレッシブ方式の画像の画素が動画
    素であるか、または、静止画素であるかの判定を制御す
    る判定制御ステップと、 前記判定制御ステップの処理での判定結果に基づいて、
    前記フィールド内補間制御ステップの処理で補間された
    前記画素か、または、前記フィールド間補間制御ステッ
    プの処理で補間された前記画素のいずれかの選択を制御
    する選択制御ステップとを含むことを特徴とするコンピ
    ュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記
    録媒体。
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