JP2003230109A

JP2003230109A - 走査線補間方法ならびに走査線変換装置および画像表示装置

Info

Publication number: JP2003230109A
Application number: JP2002027817A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Okano; 浩之岡野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-02-05
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】斜め相関の誤検出を防いで画質劣化を抑え、
精度の高い斜め相関型走査線補間を可能にする。【解決手段】補間すべき画素Ｘの上の実走査線（ｎ）
と、上記補間すべき画素Ｘの下の実走査線（ｎ＋１）
と、上記実走査線（ｎ）の上の実走査線（ｎ−１）と、
上記実走査線（ｎ＋１）の下の実走査線（ｎ＋２）の計
４本の実走査線上の画素Ａ〜Ｎ，ａ〜ｎを用いて、上記
補間すべき画素Ｘを中心とした垂直方向および複数の斜
め方向の内から、上記補間すべき画素Ｘについて最も相
関が高い方向を検出し、上記実走査線（ｎ）および実走
査線（ｎ＋１）上の上記最も相関が高い方向の２画素の
平均値を上記補間すべき画素Ｘの画素値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン信号
などの映像信号において入力された実走査線の間に補間
走査線を生成する走査線補間方法に関し、特に垂直方向
および斜め方向から画像の相関方向を検出し、その相関
検出方向に従って補間走査線の補間画素を生成する走査
線補間方法に関するものである。さらに、このような走
査線補間技術を用いた走査線変換装置、および走査線変
換装置を備えた画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】走査線補間技術は、例えば、ＮＴＳＣ信
号に代表されるインターレース走査のテレビジョン信号
を、倍の走査線数のノンインターレース信号に変換する
走査線変換装置に用いられる。画像表示装置には、この
ような走査線変換装置を備え、ノンインターレース信号
に変換した信号を表示するものがある。

【０００３】走査線補間方法としては、入力画像の動き
を検出し、静止画の部分についてはフィールドメモリを
用いて１フィールド前の画像から補間走査線を生成し、
動画の部分についてはラインメモリを用いて入力フィー
ルド内の実走査線から補間走査線を生成する動き適応型
が一般的である。

【０００４】図１２はこのような走査線変換装置のブロ
ック構成図である。図１２において、１は映像信号の入
力端子、２，３はフィールドメモリ、４は動き検出回
路、５はラインメモリ、６は倍速変換回路、７は倍速変
換回路６を構成する動画部用の補間走査線生成フィル
タ、８は倍速変換回路６を構成する静止画部用の補間走
査線生成フィルタ、９は倍速変換回路６を構成するセレ
クタ回路、１０は走査線数が倍に変換された映像信号の
出力端子である。

【０００５】動き検出回路４において、入力端子１から
入力された映像信号とフィールドメモリ３から出力され
た２フィールド分遅延された映像信号との差分が求めら
れ、この差分信号をもとに動き（動画の部分）が検出さ
れる。

【０００６】動画と検出された部分については、動画部
用補間走査線生成フィルタ７において、入力端子１から
入力された映像信号とラインメモリ５から出力された１
ライン分遅延された映像信号、つまり同じフィールド内
の上下の実走査線を用いて、これらの実走査線の間の補
間走査線が生成される。

【０００７】また、静止画と検出された部分では、静止
画部用補間走査線生成フィルタ８において、フィールド
メモリ２から出力された１フィールド分遅延された映像
信号、つまり前フィールドの映像信号がそのまま補間走
査線として出力される。

【０００８】動画部用補間走査線生成フィルタ７および
静止画部用補間走査線生成フィルタ８からは、実走査線
の信号と補間走査ラインの信号とが、それぞれ倍速で出
力される。セレクタ回路９は、動き検出回路４の動き検
出結果に従って、動画の部分では、動画部用補間走査線
生成フィルタ７からの信号を選択して出力端子１０し、
静止画の部分では、静止画部用補間走査線生成フィルタ
８からの信号を選択して出力端子１０に出力する。

【０００９】このように、走査線補間には、動画部用補
間走査線生成フィルタ７での走査線補間のようなフィー
ルド内での補間と、静止画部用補間走査線生成フィルタ
８での走査線補間のようなフィールド間での補間とがあ
るが、以下に説明する従来技術は、フィールド内での走
査線補間である。

【００１０】図６は上下の実走査線上の真上および真下
の画素を用いた従来の垂直方向補間型の走査線補間方法
を説明する図である。図６において、走査線（ｎ），走
査線（ｎ＋１）は実走査線、補間走査線（ｎ）は実走査
線から生成される走査線である。また、ａ，ｂ，ｃは実
走査線（ｎ）上の隣り合う画素、ｄ，ｅ，ｆは実走査線
（ｎ＋１）上の隣り合う画素、Ｘは補間走査線（ｎ）上
の補間すべき画素である。上記の画素ｂは補間すべき画
素Ｘの真上の画素、上記の画素ｅは補間すべき画素Ｘの
真下の画素である。

【００１１】図６の垂直方向補間型の走査線補間方法で
は、補間走査線（ｎ）上の補間すべき画素Ｘの画素値
を、画素Ｘの真上にある走査線（ｎ）上の画素ｂと画素
Ｘの真下にある走査線（ｎ＋１）上の画素ｅとの平均値
によって求める。

【００１２】しかしながら、真上および真下の画素のみ
から補間すべき画素Ｘの画素値を求める単純な方法で
は、斜め線がギザギザになり、画質劣化の原因となると
いう問題があった。

【００１３】このような斜め線がギザギザになる問題を
解決するための走査線補間方法として、画像の垂直方向
および斜め方向の相関を検出して最も相関の高い方向で
補間走査線を生成する斜め相関適応型の走査線補間方法
がある。

【００１４】図７および図８は従来の斜め相関適応型の
走査線補間方法を示す図である。この図７および図８で
説明する相関適応型の走査線補間方法は、例えば特開２
００１−９４９５１号公報に記載されている。図７およ
び図８において、走査線（ｎ），走査線（ｎ＋１）は実
走査線、補間走査線（ｎ）は実走査線から生成される走
査線である。また、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは実走査線
（ｎ）上の隣り合う画素、ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊは走査線
（ｎ＋１）上の隣り合う画素、Ｘは補間走査線（ｎ）上
の補間すべき画素である。上記画素ｃは補間すべき画素
Ｘの真上の画素、上記画素ｈは補間すべき画素Ｘの真下
の画素である。

【００１５】図７および図８の従来の斜め相関適応型の
走査線補間方法では、まず、図７に示すように、画素ｃ
と画素ｈとの差分の絶対値｜ｃ−ｈ｜、画素ａと画素ｉ
との差分の絶対値｜ａ−ｉ｜、画素ｂと画素ｊとの差分
の絶対値｜ｂ−ｊ｜、画素ｄと画素ｆとの差分の絶対値
｜ｄ−ｆ｜、画素ｅと画素ｇとの差分の絶対値｜ｅ−ｇ
｜、画素ｂと画素ｈとの差分の絶対値｜ｂ−ｈ｜、画素
ｃと画素ｉとの差分の絶対値｜ｃ−ｉ｜、画素ｃと画素
ｇとの差分の絶対値｜ｃ−ｇ｜、画素ｄと画素ｈとの差
分の絶対値｜ｄ−ｈ｜をそれぞれ算出する。

【００１６】そして、垂直方向の相関を｛２×｜ｃ−ｈ
｜｝、第１の斜め方向の相関を｛｜ａ−ｉ｜＋｜ｂ−ｊ
｜｝、第２の斜め方向の相関を｛｜ｄ−ｆ｜＋｜ｅ−ｇ
｜｝、第３の斜め方向の相関を｛｜ｂ−ｈ｜＋｜ｃ−ｉ
｜｝，第４の斜め方向の相関を｛｜ｃ−ｇ｜＋｜ｄ−ｈ
｜｝とし、値が最も小さい方向を最も相関が高い方向と
する。

【００１７】最も相関が高い方向が垂直方向の場合に
は、図８に示すように画素ｃと画素ｈとの平均値を補間
すべき画素Ｘの画素値とする。

【００１８】最も相関が高い方向が第１の斜め方向の場
合には、図８に示すように画素ａと画素ｊとの平均値を
補間すべき画素Ｘの画素値とする。

【００１９】最も相関が高い方向が第２の斜め方向の場
合には、図８に示すように画素ｅと画素ｆとの平均値を
補間すべき画素Ｘの画素値とする。

【００２０】最も相関が高い方向が第３の斜め方向の場
合には、図８に示すように画素ｂと画素ｉとの平均値を
補間すべき画素Ｘの画素値とする。

【００２１】最も相関が高い方向が第４の斜め方向の場
合には、図８に示すように画素ｄと画素ｇとの平均値を
補間すべき画素Ｘの画素値とする。

【００２２】このように、従来の斜め相関適応型の走査
線補間方法では、垂直方向および複数の斜め方向から最
も相関が高い方向を検出し、その方向に従って補間すべ
き画素Ｘの画素値を求めることによって、斜め線を滑ら
かにすることができる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の斜め相関適応型の走査線補間方法では、十字の一部
を表す入力画像などにおいて、相関が最も高い方向の検
出を誤ることがあり、検出を誤った場合には画質劣化と
なるという問題があった。

【００２４】図９ないし図１１は上記従来の斜め相関適
応型の走査線補間方法の課題を説明する図であって、図
９は十字の一部を表す入力画像の図、図１０は上記従来
の斜め相関適応型の走査線補間方法によって生成された
図９の画像の補間画像の図、図１１は図９の画像の理想
の補間画像の図である。図９ないし図１１において、走
査線（ｎ−１），走査線（ｎ），走査線（ｎ＋１），走
査線（ｎ＋２）は実走査線であり、補間走査線（ｎ−
１），補間走査線（ｎ），補間走査線（ｎ＋１）は実走
査線から生成される走査線である。また、ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅは実走査線（ｎ）上の隣り合う画素、ｆ，ｇ，
ｈ，ｉ，ｊは走査線（ｎ＋１）上の隣り合う画素、Ｘは
補間すべき画素である。また、白丸、黒丸、および灰色
の四角は、実走査線上または補間走査線上の画素であ
る。白丸と黒丸は互いに画素値が異なる画素であり、白
丸同士、黒丸同士の画素値はほぼ等しい。灰色の四角の
画素値は、白丸の画素値と黒丸の画素値の平均値であ
る。

【００２５】図９の十字の一部を表す画像は、例えばク
ロスハッチ信号の縦線と横線が交差する部分などに相当
する。この図９の入力画像について、上記従来の斜め相
関適応型の走査線補間方法によって補間すべき画素Ｘの
位置の相関を検出すると、図９の矢印のように第２の斜
め方向（画素ｅと画素ｆとを結んだ斜め方向）の相関が
最も高いと検出され、画素Ｘの画素値は黒丸の画素と同
じになる。

【００２６】そして、図９の入力画像について、上記従
来の斜め相関適応型の走査線補間方法によって補間する
と、図１０のようになり、十字の横線の先端の部分は、
白丸と黒丸の平均画素値である灰色の四角の画素で補間
され、十字の横線の根元の部分は、黒丸の画素で補間さ
れる。このように、図９の十字の一部を表す入力画像
を、上記従来の斜め相関適応型の走査線補間方法によっ
て補間すると、図１０のような不自然な画像になってし
まう。

【００２７】図９のような十字の一部を表す入力画像に
ついては、最も相関が高い方向を垂直方向として、上記
従来の垂直補間型の走査線補間方法のように補間画素の
画素値を真上と真下の画素の平均値とし、図１１に示す
ように、十字の横線の先端から根元までを、白丸と黒丸
の画素値を平均した灰色の四角の画素で補間するのが理
想的である。

【００２８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであり、斜め相関の誤検出による
画質劣化を抑えて精度の高い斜め相関型走査線補間を可
能にすることを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
走査線補間方法は、斜め相関適応型の走査線補間方法に
おいて、少なくとも、補間すべき画素の上の第１の実走
査線と、上記補間すべき画素の下の第２の実走査線の計
２本の実走査線上の画素を用いて、上記補間すべき画素
を中心とした垂直方向および複数の斜め方向の内から、
垂直方向を最優先とし、垂直方向になるべく近い斜め方
向を順次優先して、上記補間すべき画素について最も相
関が高い方向を検出する相関検出ステップと、上記第１
および第２の実走査線上の上記最も相関が高い方向の２
画素の平均値を上記補間すべき画素の画素値とするステ
ップとを含むことを特徴とするものである。

【００３０】請求項２記載の走査線補間方法は、請求項
１記載の走査線補間方法において、上記相関検出ステッ
プは、少なくとも上記第１および第２の実走査線につい
てはそれぞれの実走査線上の７個の画素を用い、垂直方
向ならびに右上がりの３種類の斜め方向および左上がり
の３種類の斜め方向の計７種類の方向から、最も相関が
高い方向を検出することを特徴とするものである。

【００３１】請求項３記載の走査線補間方法は、斜め相
関適応型の走査線補間方法において、少なくとも、補間
すべき画素の上の第１の実走査線と、上記補間すべき画
素の下の第２の実走査線と、上記第１の実走査線の上の
第３の実走査線と、上記第２の実走査線の下の第４の実
走査線の計４本の実走査線上の画素を用いて、上記補間
すべき画素を中心とした垂直方向および複数の斜め方向
の内から、上記補間すべき画素について最も相関が高い
方向を検出する相関検出ステップと、上記第１および第
２の実走査線上の上記最も相関が高い方向の２画素の平
均値を上記補間すべき画素の画素値とするステップとを
含むことを特徴とするものである。

【００３２】請求項４記載の走査線補間方法は、請求項
３記載の走査線補間方法において、上記相関検出ステッ
プは、少なくとも上記第１および第２の実走査線上の画
素を用いて、上記補間すべき画素を中心とした垂直方向
および複数の斜め方向の内から、上記補間すべき画素に
ついて最も相関が高い方向を検出し、少なくとも上記第
１および第３の実走査線上の画素を用いて、上記第１の
実走査線と上記第３の実走査線の間の第１の参照画素を
中心とした垂直方向および複数の斜め方向の内から、上
記第１の参照画素について最も相関が高い方向を検出
し、少なくとも上記第２および第４の実走査線上の画素
を用いて、上記第２の実走査線と上記第４の実走査線の
間の第２の参照画素を中心とした垂直方向および複数の
斜め方向の内から、上記第２の参照画素について最も相
関が高い方向を検出し、上記補間すべき画素ならびに上
記第１および第２の参照画素について最も相関が高いと
してそれぞれ検出されたこれらの方向を参照して、上記
補間すべき画素について最も相関が高い方向を決定する
ことを特徴とするものである。

【００３３】請求項５記載の走査線補間方法は、請求項
３または４に記載の走査線補間方法において、上記相関
検出ステップは、少なくとも上記第１から第４までの実
走査線についてはそれぞれの実走査線上の７個の画素を
用い、垂直方向ならびに右上がりの３種類の斜め方向お
よび左上がりの３種類の斜め方向の計７種類の方向か
ら、最も相関が高い方向を検出することを特徴とするも
のである。

【００３４】また、本発明の請求項６記載の走査線変換
装置は、少なくとも、補間すべき画素の上の第１の実走
査線と、上記補間すべき画素の下の第２の実走査線の計
２本の実走査線上の画素を用いて、上記補間すべき画素
を中心とした垂直方向および複数の斜め方向の内から、
垂直方向を最優先とし、垂直方向になるべく近い斜め方
向を順次優先して、上記補間すべき画素について最も相
関が高い方向を検出する相関検出手段と、上記第１およ
び第２の実走査線上の上記最も相関が高い方向の２画素
の平均値を上記補間すべき画素の画素値として、補間走
査線を生成する補間走査線生成手段とを備えることを特
徴とするものである。

【００３５】請求項７記載の走査線変換装置は、少なく
とも、補間すべき画素の上の第１の実走査線と、上記補
間すべき画素の下の第２の実走査線と、上記第１の実走
査線の上の第３の実走査線と、上記第２の実走査線の下
の第４の実走査線の計４本の実走査線上の画素を用い
て、上記補間すべき画素を中心とした垂直方向および複
数の斜め方向の内から、上記補間すべき画素について最
も相関が高い方向を検出する相関検出手段と、上記第１
および第２の実走査線上の上記最も相関が高い方向の２
画素の平均値を上記補間すべき画素の画素値として、補
間走査線を生成する補間走査線生成手段とを備えること
を特徴とするものである。

【００３６】請求項８記載の走査線変換装置は、請求項
６または７に記載の走査線変換装置において、上記補間
走査線生成手段は、動画用補間走査線生成手段であっ
て、さらに、入力映像信号の動きを検出する動き検出手
段と、静止画用補間走査線生成手段と、上記動き検出手
段によって検出された結果に基づいて、上記動画用補間
走査線生成手段から出力される信号と上記静止画用補間
走査線生成手段から出力される信号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ものである。

【００３７】また、本発明の請求項９記載の画像表示装
置は、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の走査線
変換装置を備えることを特徴とするものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下の実施の形態
１では、補間走査線上の補間すべき画素の上の実走査線
上の５画素と、上記補間すべき画素の下の実走査線の５
画素との計１０画素を用いて、垂直方向と４種類の斜め
方向の計５種類の方向の内から、最も相関が高い方向を
検出し、検出された相関方向に従って上記補間すべき画
素の画素値を求める方法を説明する。以下の説明におい
て、実施の形態１の斜め相関適応型走査線補間方法は、
図１２の動画部用補間走査線生成フィルタ７に適用され
るものとする。

【００３９】図２は実施の形態１の斜め相関適応型走査
線補間方法を説明する図である。図２において、走査線
（ｎ），走査線（ｎ＋１）は実走査線であり、補間走査
線（ｎ）は実走査線から生成される走査線である。ま
た、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは実走査線（ｎ）上の隣り合う
画素、ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは実走査線（ｎ＋１）上の隣
り合う画素、Ｘは補間走査線（ｎ）上の補間すべき画素
である。上記の画素Ｄは補間すべき画素Ｘの真上の画
素、上記の画素ｄは補間すべき画素Ｘの真下の画素であ
る。

【００４０】この実施の形態１では、補間すべき画素Ｘ
の画素値を求めるために、垂直方向と４種類の斜め方向
の計５種類の方向の内から、最も相関の高い方向を検出
する。以下に、その検出手順について説明する。

【００４１】以下の実施の形態１の説明において、画素
Ｂと画素ｆとを結んだ方向を斜め方向Ｂｆ、画素Ｃと画
素とｅを結んだ方向を斜め方向Ｃｅ、画素Ｅと画素ｃと
を結んだ方向を斜め方向Ｅｃ、画素Ｆと画素ｂとを結ん
だ方向を斜め方向Ｆｂとする。画素Ｄと画素ｄとを結ん
だ方向は垂直方向である。

【００４２】まず、図２に示すように、画素Ｂと画素ｆ
の差分の絶対値｜Ｂ−ｆ｜、画素Ｃと画素ｅの差分の絶
対値｜Ｃ−ｅ｜、画素Ｄと画素ｄの差分の絶対値｜Ｄ−
ｄ｜、画素Ｅと画素ｃの差分の絶対値｜Ｅ−ｃ｜、画素
Ｆと画素ｂの差分の絶対値｜Ｆ−ｂ｜をそれぞれ算出す
る。つまり、補間すべき画素Ｘを中心として垂直方向と
４種類の斜め方向の画素の差分の絶対値をそれぞれ算出
する。

【００４３】次に、左上がり斜め方向の差分の絶対値の
総和ＳＬ＝｛｜Ｂ−ｆ｜＋｜Ｃ−ｅ｜｝、および右上がり斜め方向の差分の絶対値の総和ＳＲ＝｛｜Ｅ−ｃ｜＋｜Ｆ−ｂ｜｝を求め、さらにこれらの総和の差分の絶対値｜ＳＬ−Ｓ
Ｒ｜を求め、この｜ＳＬ−ＳＲ｜を固定値αと比較す
る。

【００４４】そして、｜ＳＬ−ＳＲ｜＜αならば、斜め
方向の相関は低いと判断し、垂直方向を最も相関の高い
方向とする。

【００４５】また、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αならば、総和Ｓ
ＬとＳＲを比較し、ＳＬ＜ＳＲならば、２つの左上がり
の斜め方向Ｂｆ，Ｃｅの内で差分の絶対値が最も小さい
ものを相関の高い候補Δとし、ＳＬ≧ＳＲならば、２つ
の右上がりの斜め方向Ｅｃ，Ｆｂの内で差分の絶対値が
最も小さいものを相関の高い候補Δとする。なお、等し
いものがある場合には、垂直方向に近い斜め方向を優先
させる。そして、上記の候補Δと垂直方向の差分の絶対
値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ−ｄ｜ならば、上記
の候補Δの斜め方向をそのまま最も相関の高い方向と
し、Δ≧｜Ｄ−ｄ｜ならば、垂直方向を最も相関の高い
方向とする。

【００４６】つまり、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αかつＳＬ＜Ｓ
Ｒならば、斜め方向Ｂｆの差分の絶対値｜Ｂ−ｆ｜と、
斜め方向Ｃｅの差分の絶対値｜Ｃ−ｅ｜の２つの内で小
さいほうを最も相関の高い候補Δとして選出する。な
お、両絶対値が等しい場合には、斜め方向Ｃｅを優先さ
せる。そして、上記の候補Δ１と垂直方向の差分の絶対
値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ−ｄ｜ならば、Δに
選出された左上がり斜め方向をそのまま最も相関の高い
方向とし、Δ≧｜Ｄ−ｄ｜ならば、垂直方向を最も相関
の高い方向とする。

【００４７】同様にして、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αかつＳＬ
≧ＳＲならば、斜め方向Ｅｃの差分の絶対値｜Ｅ−ｃ｜
と、斜め方向Ｆｂの差分の絶対値｜Ｆ−ｂ｜の２つの内
で小さいほうを最も相関の高い候補Δとして選出する。
なお、両絶対値が等しい場合には、斜め方向Ｅｃを優先
させる。そして、上記の候補Δと垂直方向の差分の絶対
値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ−ｄ｜ならば、Δに
選出された右上がり斜め方向をそのまま最も相関の高い
方向とし、Δ≧｜Ｄ−ｄ｜ならば、垂直方向を最も相関
の高い方向とする。

【００４８】この実施の形態１では、垂直方向と４種類
の斜め方向の計５種類の方向の内から最も相関の高いと
検出された方向に従って、補間すべき画素Ｘの画素値を
算出する。以下に、その算出手順について以下に説明す
る。

【００４９】最も相関の高い方向として垂直方向が検出
された場合には、図２の画素Ｄと画素ｄの平均値｛（Ｄ
＋ｄ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とする。

【００５０】最も相関の高い方向として斜め方向Ｂｆが
検出された場合には、図２の画素Ｂと画素ｆの平均値
｛（Ｂ＋ｆ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００５１】最も相関の高い方向として斜め方向Ｃｅが
検出された場合には、図２の画素Ｃと画素ｅの平均値
｛（Ｃ＋ｅ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００５２】最も相関の高い方向として斜め方向Ｅｃが
検出された場合には、図２の画素Ｅと画素ｃの平均値
｛（Ｅ＋ｃ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００５３】最も相関の高い方向として斜め方向Ｆｂが
検出された場合には、図２の画素Ｆと画素ｂの平均値
｛（Ｆ＋ｂ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００５４】以上のように実施の形態１によれば、垂直
方向と４種類の斜め方向の計５種類の方向の内から、垂
直方向を最優先とし、垂直方向になるべく近い斜め方向
を順次優先して、最も相関の高い方向を検出することに
より、斜め相関の誤検出を低減して精度の高い補間がで
きる。

【００５５】実施の形態２．以下の実施の形態２では、
上記実施の形態１と同様にして、補間走査線上の補間す
べき画素の上の実走査線上の７画素と、上記補間すべき
画素の下の実走査線上の７画素との計１４画素を用い
て、垂直方向と６種類の斜め方向の計７種類の方向の内
から、最も相関が高い方向を検出し、検出された相関方
向に従って上記補間すべき画素の画素値を求める方法を
説明する。以下の説明において、実施の形態１の斜め相
関適応型走査線補間方法は、図１２の動画部用補間走査
線生成フィルタ７に適用されるものとする。

【００５６】図３は実施の形態２の斜め相関適応型走査
線補間方法を説明する図である。図３において、走査線
（ｎ），走査線（ｎ＋１）は実走査線であり、補間走査
線（ｎ）は実走査線から生成される走査線である。ま
た、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは実走査線（ｎ）上の
隣り合う画素、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇは実走査線
（ｎ＋１）上の隣り合う画素、Ｘは補間走査線（ｎ）上
の補間すべき画素である。上記の画素Ｄは補間すべき画
素Ｘの真上の画素、上記の画素ｄは補間すべき画素Ｘの
真下の画素である。

【００５７】この実施の形態２では、補間すべき画素Ｘ
の画素値を求めるために、垂直方向と６種類の斜め方向
の計７種類の方向の内から、最も相関の高い方向を検出
する。以下に、その検出手順について説明する。

【００５８】以下の実施の形態２の説明において、画素
Ａと画素ｇとを結んだ方向を斜め方向Ａｇ、画素Ｂと画
素ｆとを結んだ方向を斜め方向Ｂｆ、画素Ｃと画素ｅと
を結んだ方向を斜め方向Ｃｅ、画素Ｅと画素ｃとを結ん
だ方向を斜め方向Ｅｃ、画素Ｆと画素ｂとを結んだ方向
を斜め方向Ｆｂ、画素Ｇと画素ａとを結んだ方向を斜め
方向Ｇａとする。画素Ｄと画素ｄとを結んだ方向は垂直
方向である。

【００５９】まず、図３に示すように、画素Ａと画素ｇ
の差分の絶対値｜Ａ−ｇ｜、画素Ｂと画素ｆの差分の絶
対値｜Ｂ−ｆ｜、画素Ｃと画素ｅの差分の絶対値｜Ｃ−
ｅ｜、画素Ｄと画素ｄの差分の絶対値｜Ｄ−ｄ｜、画素
Ｅと画素ｃの差分の絶対値｜Ｅ−ｃ｜、画素Ｆと画素ｂ
の差分の絶対値｜Ｆ−ｂ｜、画素Ｇと画素ａの差分の絶
対値｜Ｇ−ａ｜をそれぞれ算出する。つまり、補間すべ
き画素Ｘを中心として垂直方向と６種類の斜め方向の画
素の差分の絶対値をそれぞれ算出する。

【００６０】次に、左上がり斜め方向の差分の絶対値の
総和ＳＬ＝｛｜Ａ−ｇ｜＋｜Ｂ−ｆ｜＋｜Ｃ−ｅ｜｝、および右上がり斜め方向の差分の絶対値の総和ＳＲ＝｛｜Ｅ−ｃ｜＋｜Ｆ−ｂ｜＋｜Ｇ−ａ｜｝を求め、さらにこれらの総和の差分の絶対値｜ＳＬ−Ｓ
Ｒ｜を求め、この｜ＳＬ−ＳＲ｜を固定値αと比較す
る。

【００６１】そして、｜ＳＬ−ＳＲ｜＜αならば、斜め
方向の相関は低いと判断し、垂直方向を最も相関の高い
方向とする。

【００６２】また、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αならば、総和Ｓ
ＬとＳＲを比較し、ＳＬ＜ＳＲならば、３つの左上がり
斜め方向Ａｇ，Ｂｆ，Ｃｅの内で差分の絶対値が最も小
さいものを相関の高い候補Δとし、ＳＬ≧ＳＲならば、
３つの右上がり斜め方向Ｅｃ，Ｆｂ，Ｇａの内で差分の
絶対値が最も小さいものを相関の高い候補Δとする。な
お、等しいものがある場合には、垂直方向に近い斜め方
向を優先させる。そして、上記の候補Δと垂直方向の差
分の絶対値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ−ｄ｜なら
ば、上記の候補Δの斜め方向をそのまま最も相関の高い
方向とし、Δ≧｜Ｄ−ｄ｜ならば、垂直方向を最も相関
の高い方向とする。

【００６３】つまり、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αかつＳＬ＜Ｓ
Ｒならば、斜め方向Ａｇの差分の絶対値｜Ａ−ｇ｜と、
斜め方向Ｂｆの差分の絶対値｜Ｂ−ｆ｜と、斜め方向Ｃ
ｅの差分の絶対値｜Ｃ−ｅ｜の３つの内で最小のものを
最も相関の高い候補Δとして選出する。なお、等しいも
のがある場合には、斜め方向Ｃｅ、斜め方向Ｂｇ、斜め
方向Ａｇの順で優先させる。そして、上記の候補Δと垂
直方向の差分の絶対値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ
−ｄ｜ならば、Δに選出された斜め方向をそのまま最も
相関の高い候補とし、Δ≧｜Ｄ−ｄ｜ならば、垂直方向
を最も相関の高い方向とする。

【００６４】同様に、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αかつＳＬ≧Ｓ
Ｒならば、斜め方向Ｅｃの差分の絶対値｜Ｅ−ｃ｜と、
斜め方向Ｆｂの差分の絶対値｜Ｆ−ｂ｜と、斜め方向Ｇ
ａの差分の絶対値｜Ｇ−ａ｜の３つの内で最小のものを
最も相関の高い候補Δとして選出する。なお、等しいも
のがある場合には、斜め方向Ｅｃ、斜め方向Ｆｂ、斜め
方向Ｇａの順で優先させる。そして、上記の候補Δと垂
直方向の差分の絶対値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ
−ｄ｜ならば、Δに選出された斜め方向をそのまま最も
相関の高い候補とし、Δ≧｜Ｄ−ｄ｜ならば、垂直方向
を最も相関の高い方向とする。

【００６５】この実施の形態２では、垂直方向と６種類
の斜め方向の計７種類の方向の内から最も相関の高いと
検出された方向に従って、補間すべき画素Ｘの画素値を
算出する。以下に、その算出手順について以下に説明す
る。

【００６６】最も相関の高い方向として垂直方向が選択
された場合には、図３の画素Ｄと画素ｄの平均値｛（Ｄ
＋ｄ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とする。

【００６７】最も相関の高い方向として斜め方向Ａｇが
検出された場合には、図３の画素Ａと画素ｇの平均値
｛（Ａ＋ｇ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００６８】最も相関の高い方向として斜め方向Ｂｆが
検出された場合には、図３の画素Ｂと画素ｆの平均値
｛（Ｂ＋ｆ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００６９】最も相関の高い方向として斜め方向Ｃｅが
検出された場合には、図３の画素Ｃと画素ｅの平均値
｛（Ｃ＋ｅ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００７０】最も相関の高い方向として斜め方向Ｅｃが
検出された場合には、図３の画素Ｅと画素ｃの平均値
｛（Ｅ＋ｃ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００７１】最も相関の高い方向として斜め方向Ｆｂが
検出された場合には、図３の画素Ｆと画素ｂとの平均値
｛（Ｆ＋ｂ）／２｝を補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００７２】最も相関の高い方向として斜め方向Ｇａが
検出された場合には、図３の画素Ｇと画素ａの平均値
｛（Ｇ＋ａ）／２｝を、補間すべき画素Ｘの画素値とす
る。

【００７３】以上のように実施の形態２によれば、垂直
方向と６種類の斜め方向の計７種類の方向の内から、垂
直方向を最優先とし、次に垂直方向になるべく近い斜め
方向を順次優先して、最も相関が高い方向を検出するこ
とにより、斜め相関の誤検出を低減して、上記実施の形
態１よりもさらに精度の高い補間ができる。

【００７４】実施の形態３．以下の実施の形態３では、
補間走査線上の補間すべき画素の上の２本の実走査線
と、上記補間すべき画素の下の２本の実走査線の計４本
の実走査線上の画素を用いて、垂直方向と６種類の斜め
方向の計７種類の方向の内から、最も相関が高い方向を
検出し、検出された相関方向に従って上記補間すべき画
素画素値を求める方法を説明する。

【００７５】このように実施の形態３では４本の実走査
線を用いるので、実施の形態３が適用される走査線変換
装置の動画部用補間走査線生成フィルタには、４本の実
走査線の信号が入力され、これら４本の実走査線の画素
を用いて、最も相関が高い方向が検出され、補間画素を
生成される。

【００７６】図１３は実施の形態３の斜め相関適応型走
査線補間方法が適用される走査線変換装置のブロック構
成図である。図１３において、図１２と同じものあるい
は相当するものには同じ符号を付してあり、１は映像信
号の入力端子、２，３はフィールドメモリ、４は動き検
出回路、５，１１，１２はラインメモリ、６は倍速変換
回路、７は倍速変換回路６を構成する動画部用の補間走
査線生成フィルタ、８は倍速変換回路６を構成する静止
画部用の補間走査線生成フィルタ、９は倍速変換回路６
を構成するセレクタ回路、１０は走査線数が倍に変換さ
れた映像信号の出力端子である。

【００７７】図１３の走査線変換装置は、図１２の走査
線変換装置において、ラインメモリ１１，１２を設け、
これらラインメモリ１１，１２の出力信号を動画部用補
間フィルタ７に入力する構成としたものである。従っ
て、図１３の走査線変換装置では、入力端子１に入力さ
れた映像信号と、入力信号を１ライン分遅延したライン
メモリ５からの出力信号と、入力信号を２ライン分遅延
したラインメモリ１１からの出力信号と、入力信号を３
ライン分遅延したラインメモリ１２からの出力信号の計
４本の実走査線の信号が動画部用補間フィルタ７に入力
される。以下の説明において、実施の形態３の斜め相関
適応型走査線補間方法は、図１３の動画部用補間走査線
生成フィルタ７に適用されるものとする。

【００７８】図１は実施の形態３の斜め相関適応型走査
線補間方法を説明する図である。図１において、走査線
（ｎ−１），走査線（ｎ），走査線（ｎ＋１），走査線
（ｎ＋２）は実走査線であり、補間走査線（ｎ−１），
補間走査線（ｎ），補間走査線（ｎ＋１）は実走査線か
ら生成される走査線である。また、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇは実走査線（ｎ）上の隣り合う画素、ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇは実走査線（ｎ＋１）上の隣り
合う画素、Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎは実走査線（ｎ
−１）上の隣り合う画素、ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ
は実走査線（ｎ＋２）上の隣り合う画素、Ｘは補間走査
線（ｎ）上の補間すべき画素、Ｘ１は補間走査線（ｎ−
１）上の参照画素、Ｘ２は補間走査線（ｎ＋１）上の参
照画素である。上記の画素Ｄは補間すべき画素Ｘの真上
の画素、上記の参照画素Ｘ１は画素Ｄの真上の画素、上
記の画素Ｋは参照画素Ｘ１の真上の画素である。また、
上記画素ｄは補間すべき画素Ｘの真下の画素、上記の参
照画素Ｘ２は画素ｄの真下の画素、上記の画素ｋは参照
画素Ｘ２の真下の画素である。

【００７９】この実施の形態３では、補間すべき画素Ｘ
の画素値を求めるために、補間すべき画素Ｘならびに参
照画素Ｘ１およびＸ２においての最も相関の高い方向
を、垂直方向と６種類の斜め方向の計７種類の方向の内
からそれぞれ検出し、補間すべき画素Ｘならびに参照画
素Ｘ１およびＸ２について最も相関の高いと検出した方
向を参照して、補間すべき画素Ｘについての最も相関の
高い方向を決定する。以下に、その検出手順について説
明する。

【００８０】以下の実施の形態３の説明において、画素
Ａと画素ｇとを結んだ方向を斜め方向Ａｇ、画素Ｂと画
素ｆとを結んだ方向を斜め方向Ｂｆ、画素Ｃと画素ｅと
を結んだ方向を斜め方向Ｃｅ、画素Ｅと画素ｃとを結ん
だ方向を斜め方向Ｅｃ、画素Ｆと画素ｂとを結んだ方向
を斜め方向Ｆｂ、画素Ｇと画素ａとを結んだ方向を斜め
方向Ｇａとし、画素Ｈと画素Ｇとを結んだ方向を斜め方
向ＨＧ、画素Ｉと画素Ｆとを結んだ方向を斜め方向Ｉ
Ｆ、画素Ｊと画素Ｅとを結んだ方向を斜め方向ＪＥ、画
素Ｌと画素Ｃとを結んだ方向を斜め方向ＬＣ、画素Ｍと
画素Ｂとを結んだ方向を斜め方向ＭＢ、画素Ｎと画素Ａ
とを結んだ方向を斜め方向ＮＡとし、画素ａと画素ｎと
を結んだ方向を斜め方向ａｎ、画素ｂと画素ｍとを結ん
だ方向を斜め方向ｂｍ、画素ｃと画素ｌとを結んだ方向
を斜め方向ｃｌ、画素ｅと画素ｊとを結んだ方向を斜め
方向ｅｊ、画素ｆと画素ｉとを結んだ方向を斜め方向ｆ
ｉ、画素ｇと画素ｈとを結んだ方向を斜め方向ｇｈとす
る。また、斜め方向Ａｇ，ＨＧ，ａｎを第１の斜め方
向、斜め方向Ｂｆ，ＩＦ，ｂｍを第２の斜め方向、斜め
方向Ｃｅ，ＪＥ，ｃｌを第３の斜め方向、斜め方向Ｅ
ｃ，ＬＣ，ｅｊを第４の斜め方向、斜め方向Ｆｂ，Ｍ
Ｂ，ｆｉを第５の斜め方向、斜め方向Ｇａ，ＮＡ，ｇｈ
を第６の斜め方向とする。画素Ｄと画素ｄとを結んだ方
向、画素Ｋと画素Ｄとを結んだ方向、および画素ｄと画
素ｋとを結んだ方向は、垂直方向である。

【００８１】まず、上記実施の形態２と同様に、補間す
べき画素Ｘの上下の実走査線上の画素を用いて、補間す
べき画素Ｘについて垂直方向と第１〜第６の斜め方向の
計７種類の方向の内で最も相関が高い方向を検出する。

【００８２】同様に、補間走査線（ｎ−１）の上下の実
走査線上の画素を用いて、参照画素Ｘ１について垂直方
向と第１〜第６の斜め方向の計７種類の方向の内で最も
相関が高い方向を検出する。

【００８３】また同様に、補間走査線（ｎ＋１）の上下
の実走査線上の画素を用いて、参照画素Ｘ２について垂
直方向と第１〜第６の斜め方向の計７種類の方向の内で
最も相関が高い方向を検出する。

【００８４】つまり、補間すべき画素Ｘについては、実
走査線（ｎ）上の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇと実
走査線（ｎ＋１）上の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ
とを用いて、差分の絶対値｜Ａ−ｇ｜，｜Ｂ−ｆ｜，｜
Ｃ−ｅ｜，｜Ｄ−ｄ｜，｜Ｅ−ｃ｜，｜Ｆ−ｂ｜，｜Ｇ
−ａ｜をそれぞれ算出し、左上がり斜め方向の差分の絶
対値の総和ＳＬ＝｛｜Ａ−ｇ｜＋｜Ｂ−ｆ｜＋｜Ｃ−ｅ｜｝、および右上がり斜め方向の差分の絶対値の総和ＳＲ＝｛｜Ｅ−ｃ｜＋｜Ｆ−ｂ｜＋｜Ｇ−ａ｜｝を求め、さらにこれらの総和の差分の絶対値｜ＳＬ−Ｓ
Ｒ｜を求め、この｜ＳＬ−ＳＲ｜を固定値αと比較す
る。

【００８５】そして、｜ＳＬ−ＳＲ｜＜αならば、斜め
方向の相関は低いと判断し、垂直方向を、補間すべき画
素Ｘについての最も相関の高い方向とする。

【００８６】また、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αかつＳＬ＜ＳＲ
ならば、斜め方向Ａｇの差分の絶対値｜Ａ−ｇ｜と、斜
め方向Ｂｆの差分の絶対値｜Ｂ−ｆ｜と、斜め方向Ｃｅ
の差分の絶対値｜Ｃ−ｅ｜の３つの内で最小のものを最
も相関の高い候補Δとして選出する。なお、等しいもの
がある場合には、斜め方向Ｃｅ、斜め方向Ｂｇ、斜め方
向Ａｇの順で優先させる。そして、上記の候補Δと垂直
方向の差分の絶対値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ−
ｄ｜ならば、Δに選出された斜め方向を、補間すべき画
素Ｘについての最も相関の高い方向とし、Δ≧｜Ｄ−ｄ
｜ならば、垂直方向を、補間すべき画素Ｘについての最
も相関の高い方向とする。

【００８７】また、｜ＳＬ−ＳＲ｜≧αかつＳＬ≧ＳＲ
ならば、斜め方向Ｅｃの差分の絶対値｜Ｅ−ｃ｜と、斜
め方向Ｆｂの差分の絶対値｜Ｆ−ｂ｜と、斜め方向Ｇａ
の差分の絶対値｜Ｇ−ａ｜の３つの内で最小のものを最
も相関の高い候補Δとして選出する。なお、等しいもの
がある場合には、斜め方向Ｅｃ、斜め方向Ｆｂ、斜め方
向Ｇａの順で優先させる。そして、上記の候補Δと垂直
方向の差分の絶対値｜Ｄ−ｄ｜とを比較し、Δ＜｜Ｄ−
ｄ｜ならば、Δに選出された斜め方向を、補間すべき画
素Ｘについての最も相関の高い方向とし、Δ≧｜Ｄ−ｄ
｜ならば、垂直方向を、補間すべき画素Ｘについての最
も相関の高い方向とする。

【００８８】参照画素Ｘ１については、実走査線（ｎ−
１）上の画素Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎと実走査線
（ｎ）上の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇとを用い
て、差分の絶対値｜Ｈ−Ｇ｜，｜Ｉ−Ｆ｜，｜Ｊ−Ｅ
｜，｜Ｋ−Ｄ｜，｜Ｌ−Ｃ｜，｜Ｍ−Ｂ｜，｜Ｎ−Ａ｜
をそれぞれ算出し、左上がり斜め方向の差分の絶対値の
総和ＳＬ１＝｛｜Ｈ−Ｇ｜＋｜Ｉ−Ｆ｜＋｜Ｊ−Ｅ｜｝、および右上がり斜め方向の差分の絶対値の総和ＳＲ１＝｛｜Ｌ−Ｃ｜＋｜Ｍ−Ｂ｜＋｜Ｎ−Ａ｜｝を求め、さらにこれらの総和の差分の絶対値｜ＳＬ１−
ＳＲ１｜を求め、この｜ＳＬ１−ＳＲ１｜を固定値αと
比較する。

【００８９】そして、｜ＳＬ１−ＳＲ１｜＜αならば、
斜め方向の相関は低いと判断し、垂直方向を、参照画素
Ｘ１についての最も相関の高い方向とする。

【００９０】また、｜ＳＬ１−ＳＲ１｜≧αかつＳＬ１
＜ＳＲ１ならば、斜め方向ＨＧの差分の絶対値｜Ｈ−Ｇ
｜と、斜め方向ＩＦの差分の絶対値｜Ｉ−Ｆ｜と、斜め
方向ＪＥの差分の絶対値｜Ｊ−Ｅ｜の３つの内で最小の
ものを最も相関の高い候補Δ１として選出する。なお、
等しいものがある場合には、垂直方向に近い斜め方向を
優先とする。つまり、斜め方向ＪＥ、斜め方向ＩＦ、斜
め方向ＨＧの順で優先させる。そして、上記の候補Δ１
と垂直方向の差分の絶対値｜Ｋ−Ｄ｜とを比較し、Δ１
＜｜Ｋ−Ｄ｜ならば、Δ１に選出された斜め方向を、参
照画素Ｘ１についての最も相関の高い方向とし、Δ１≧
｜Ｋ−Ｄ｜ならば、垂直方向を、参照画素Ｘ１について
の最も相関の高い方向とする。

【００９１】また、｜ＳＬ１−ＳＲ１｜≧αかつＳＬ１
≧ＳＲ１ならば、斜め方向ＬＣの差分の絶対値｜Ｌ−Ｃ
｜と、斜め方向ＭＢの差分の絶対値｜Ｍ−Ｂ｜と、斜め
方向ＮＡの差分の絶対値｜Ｎ−Ａ｜の３つの内で最小の
ものを最も相関の高い候補Δ１として選出する。なお、
等しいものがある場合には、垂直方向に近い斜め方向を
優先とする。つまり、斜め方向ＬＣ、斜め方向ＭＢ、斜
め方向ＮＡの順で優先させる。そして、上記の候補Δ１
と垂直方向の差分の絶対値｜Ｋ−Ｄ｜とを比較し、Δ１
＜｜Ｋ−Ｄ｜ならば、Δ１に選出された斜め方向を、参
照画素Ｘ１についての最も相関の高い方向とし、Δ１≧
｜Ｋ−Ｄ｜ならば、垂直方向を、参照画素Ｘ１について
の最も相関の高い方向とする。

【００９２】参照画素Ｘ２については、実走査線（ｎ＋
１）上の画素ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇと実走査線
（ｎ＋２）上の画素ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎとを用
いて、差分の絶対値｜ａ−ｎ｜，｜ｂ−ｍ｜，｜ｃ−ｌ
｜，｜ｄ−ｋ｜，｜ｅ−ｊ｜，｜ｆ−ｉ｜，｜ｇ−ｈ｜
をそれぞれ算出し、左上がり斜め方向の差分の絶対値の
総和ＳＬ２＝｛｜ａ−ｎ｜＋｜ｂ−ｍ｜＋｜ｃ−ｌ｜｝、および右上がり斜め方向の差分の絶対値の総和ＳＲ２＝｛｜ｅ−ｊ｜＋｜ｆ−ｉ｜＋｜ｇ−ｈ｜｝を求め、さらにこれらの総和の差分の絶対値｜ＳＬ２−
ＳＲ２｜を求め、この｜ＳＬ２−ＳＲ２｜を固定値αと
比較する。

【００９３】そして、｜ＳＬ２−ＳＲ２｜＜αならば、
斜め方向の相関は低いと判断し、垂直方向を、参照画素
Ｘ２についての最も相関の高い方向とする。

【００９４】また、｜ＳＬ２−ＳＲ２｜≧αかつＳＬ２
＜ＳＲ２ならば、斜め方向ａｎの差分の絶対値｜ａ−ｎ
｜と、斜め方向ｂｍの差分の絶対値｜ｂ−ｍ｜と、斜め
方向ｃｌの差分の絶対値｜ｃ−ｌ｜の３つの内で最小の
ものを最も相関の高い候補Δ２として選出する。なお、
等しいものがある場合には、垂直方向に近い斜め方向を
優先とする。つまり、斜め方向ｃｌ、斜め方向ｂｍ、斜
め方向ａｎの順で優先させる。そして、上記の候補Δ２
と垂直方向の差分の絶対値｜ｄ−ｋ｜とを比較し、Δ２
＜｜ｄ−ｋ｜ならば、Δ２に選出された斜め方向を、参
照画素Ｘ２についての最も相関の高い方向とし、Δ２≧
｜ｄ−ｋ｜ならば、垂直方向を、参照画素Ｘ２について
の最も相関の高い方向とする。

【００９５】また、｜ＳＬ２−ＳＲ２｜≧αかつＳＬ２
≧ＳＲ２ならば、斜め方向ｅｊの差分の絶対値｜ｅ−ｊ
｜と、斜め方向ｆｉの差分の絶対値｜ｆ−ｉ｜と、斜め
方向ｇｈの差分の絶対値｜ｇ−ｈ｜の３つの内で最小の
ものを最も相関の高い候補Δ２として選出する。なお、
等しいものがある場合には、垂直方向に近い斜め方向を
優先とする。つまり、斜め方向ｅｊ、斜め方向ｆｉ、斜
め方向ｇｈの順で優先させる。そして、上記の候補Δ２
と垂直方向の差分の絶対値｜ｄ−ｋ｜とを比較し、Δ２
＜｜ｄ−ｋ｜ならば、Δ２に選出された斜め方向を、参
照画素Ｘ２についての最も相関の高い方向とし、Δ２≧
｜ｄ−ｋ｜ならば、垂直方向を、参照画素Ｘ２について
の最も相関の高い方向とする。

【００９６】この実施の形態３では、垂直方向と６種類
の斜め方向の計７種類の方向の内から最も相関の高いと
検出された方向に従って、補間すべき画素Ｘの画素値を
算出する。以下に、その算出手順について以下に説明す
る。

【００９７】補間すべき画素Ｘについて最も相関が高い
と検出された方向が、垂直方向の場合には、補間すべき
画素Ｘの補間方向を垂直方向とし、画素Ｘの画素値を上
下の画素Ｄとｄの平均値｛（Ｄ＋ｄ）／２｝とする。

【００９８】また、補間すべき画素Ｘについて最も相関
が高いと検出された方向が、いずれかの左上がり斜め方
向（斜め方向Ａｇ、斜め方向Ｂｆ、または斜め方向Ｃ
ｅ）の場合、またはいずれかの右上がり斜め方向（斜め
方向Ｅｃ、斜め方向Ｆｂ、または斜め方向Ｇａ）の場合
には、参照画素Ｘ１，Ｘ２について最も相関が高いと検
出された方向を参照して、補間すべき画素Ｘの補間方向
を決定する。

【００９９】つまり、補間すべき画素Ｘについて最も相
関が高いと検出された方向が、いずれかの左上がり斜め
方向（斜め方向Ａｇ、斜め方向Ｂｆ、または斜め方向Ｃ
ｅ）の場合において、参照画素Ｘ１について最も相関が
高いと検出された方向が、補間すべき画素Ｘについて最
も相関が高いと検出された方向とは逆のいずれかの右上
がり斜め方向（斜め方向ＬＣ、斜め方向ＭＢ、または斜
め方向ＮＡ）であるか、または参照画素Ｘ２について最
も相関が高いと検出された方向が、補間すべき画素Ｘに
ついて最も相関が高いと検出された方向とは逆のいずれ
かの右上がり斜め方向（斜め方向ｅｊ、斜め方向ｆｉ、
または斜め方向ｇｈ）であれば、補間すべき画素Ｘの補
間方向を垂直方向とし、補間すべき画素Ｘの画素値を上
下の画素Ｄとｄの平均値｛（Ｄ＋ｄ）／２｝とする。

【０１００】また、補間すべき画素Ｘについて最も相関
が高いと検出された方向が、いずれかの左上がり斜め方
向（斜め方向Ａｇ、斜め方向Ｂｆ、または斜め方向Ｃ
ｅ）の場合において、参照画素Ｘ１について最も相関が
高いと検出された方向が、補間すべき画素Ｘについて最
も相関が高いと検出された方向と同様のいずれかの左上
がり斜め方向（斜め方向ＨＧ、斜め方向ＩＦ、または斜
め方向ＪＥ）、または垂直方向であり、かつ参照画素Ｘ
２について最も相関が高いと検出された方向が、補間す
べき画素Ｘについて最も相関が高いと検出された方向と
同様のいずれかの左上がり斜め方向（斜め方向ａｎ、斜
め方向ｂｍ、または斜め方向ｃｌ）、または垂直方向で
あれば、補間すべき画素Ｘの補間方向を、補間すべき画
素Ｘについて最も相関が高いと検出された斜め方向とす
る。補間方向が斜め方向Ａｇであれば、補間すべき画素
Ｘの画素値を画素Ａとｇの平均値｛（Ａ＋ｇ）／２｝と
し、補間方向が斜め方向Ｂｆであれば、補間すべき画素
Ｘの画素値を画素Ｂとｆの平均値｛（Ｂ＋ｆ）／２｝と
し、補間方向が斜め方向Ｃｅであれば、補間すべき画素
Ｘの画素値を画素Ｃとｅの平均値｛（Ｃ＋ｅ）／２｝と
する。

【０１０１】同様に、補間すべき画素Ｘについて最も相
関が高い方向が、いずれかの右上がり斜め方向（斜め方
向Ｅｃ、斜め方向Ｆｂ、または斜め方向Ｇａ）の場合に
おいて、参照画素Ｘ１について最も相関が高いと検出さ
れた方向が、補間すべき画素Ｘについて最も相関が高い
と検出された方向とは逆のいずれかの左上がり斜め方向
（斜め方向ＨＧ、斜め方向ＩＦ、または斜め方向ＪＥ）
であるか、または参照画素Ｘ２について最も相関が高い
と検出された方向が、補間すべき画素Ｘについて最も相
関が高いと検出された方向とは逆のいずれかの左上がり
斜め方向（斜め方向ａｎ、斜め方向ｂｍ、または斜め方
向ｃｌ）であれば、補間すべき画素Ｘの補間方向を垂直
方向とし、補間すべき画素Ｘの画素値を上下の画素Ｄと
ｄの平均値｛（Ｄ＋ｄ）／２｝とする。

【０１０２】また、補間すべき画素Ｘについて最も相関
が高いと検出された方向が、いずれかの右上がり斜め方
向（斜め方向Ｅｃ、斜め方向Ｆｂ、または斜め方向Ｇ
ａ）の場合において、参照画素Ｘ１について最も相関が
高いと検出された方向が、補間すべき画素Ｘについて最
も相関が高いと検出された方向と同様のいずれかの右上
がり斜め方向（斜め方向ＬＣ、斜め方向ＭＢ、または斜
め方向ＮＡ）、または垂直方向であり、かつ参照画素Ｘ
２について最も相関が高いと検出された方向が、補間す
べき画素Ｘについて最も相関が高いと検出された方向と
同様のいずれかの右上がり斜め方向（斜め方向ｅｊ、斜
め方向ｆｉ、または斜め方向ｇｈ）、または垂直方向で
あれば、補間すべき画素Ｘの補間方向を、補間すべき画
素Ｘについて最も相関が高いと検出された斜め方向とす
る。補間方向が斜め方向Ｅｃであれば、補間すべき画素
Ｘの画素値を画素Ｅとｃの平均値｛（Ｅ＋ｃ）／２｝と
し、補間方向が斜め方向Ｆｂであれば、補間すべき画素
Ｘの画素値を画素Ｆとｂの平均値｛（Ｆ＋ｂ）／２｝と
し、補間方向が斜め方向Ｇａであれば、補間すべき画素
Ｘの画素値を画素Ｇとａの平均値｛（Ｇ＋ａ）／２｝と
する。

【０１０３】図４および図５は実施の形態３の斜め相関
適応型の走査線補間方法によって実現される精度の高い
補間を説明する図である。図４は従来技術においてギザ
ギザになっていた斜め線の入力画像を滑らかに表現でき
ることを説明する図であり、図５は従来技術において斜
め方向の相関が誤検出されていた十字の一部を表す入力
画像を誤検出なく理想的に補間できることを説明する図
である。

【０１０４】図４および図５において、走査線（ｎ−
１），走査線（ｎ），走査線（ｎ＋１），走査線（ｎ＋
２）は実走査線である。また、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇは実走査線（ｎ）上の隣り合う画素、ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇは実走査線（ｎ＋１）上の隣り合う
画素、Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎは実走査線（ｎ−
１）上の隣り合う画素、ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎは
実走査線（ｎ＋２）上の隣り合う画素、Ｘは補間すべき
画素、Ｘ１，Ｘ２は参照画素である。上記の画素Ｄは補
間すべき画素Ｘの真上の画素、上記の参照画素Ｘ１は画
素Ｄの真上の画素、上記の画素Ｋは参照画素Ｘ１の真上
の画素である。また、上記画素ｄは補間すべき画素Ｘの
真下の画素、上記の参照画素Ｘ２は画素ｄの真下の画
素、上記の画素ｋは参照画素Ｘ２の真下の画素である。
また、白丸と黒丸は互いに画素値が異なる画素であり、
白丸同士、黒丸同士の画素値はほぼ等しい。

【０１０５】図４の斜め線の画像において、この実施の
形態３の補間方法によって、補間すべき画素Ｘにおいて
最も相関が高いとして検出される方向は、右上がり斜め
方向Ｅｃとなる。また、参照画素Ｘ１において最も相関
が高いとして検出される方向、および参照画素Ｘ２にお
いて最も相関が高いとして検出される方向は、いずれも
垂直方向となる。参照画素Ｘ１およびＸ２においての最
も相関が高い方向が、いずれも垂直方向なので、補間す
べき画素Ｘの補間方向は、最も相関が高い右上がり斜め
方向Ｅｃとなり、補間すべき画素Ｘの画素値は、右上が
り斜め方向Ｅｃの画素Ｅとｅの平均値｛（Ｅ＋ｃ）／
２｝となる。このようにして生成した補間走査線によっ
て、斜め線を滑らかに表現することができる。

【０１０６】また、図５の十字の一部の画像において、
この実施の形態３の補間方法によって、補間すべき画素
Ｘにおいて最も相関の高いとして検出される方向は、右
上がり斜め方向Ｆｂとなる。また、参照画素Ｘ１におい
て最も相関の高いとして検出される方向は、垂直方向と
なり、参照画素Ｘ２において最も相関の高いとして検出
される方向は、左上がり斜め方向ｂｍとなる。参照画素
Ｘ２においての最も相関の高い方向が、補間すべき画素
Ｘにおいての最も相関の高い方向とは逆の斜め方向であ
るので、補間すべき画素Ｘの補間方向は垂直方向とな
り、補間すべき画素Ｘの画素値は、垂直方向の画素Ｄと
ｄの平均値｛（Ｄ＋ｄ）／２｝となる。従って、従来技
術において生じていた誤検出を防ぐことができ、このよ
うにして生成した補間走査線によって、十字の画像を図
１１のように理想的に補間できる。

【０１０７】以上のように実施の形態３によれば、補間
すべき画素Ｘの上下２本ずつ合計４本の実走査線上の画
素を７個ずつ用いて、垂直方向と６種類の斜め方向の計
７種類の方向の内から、補間すべき画素Ｘについて最も
相関が高い方向を検出することにより、斜め相関の誤検
出を防いで画質劣化を抑え、精度の高い補間ができる。

【０１０８】なお、上記実施の形態３では、参照画素Ｘ
１，Ｘ２についての相関を、その参照画素の上下の実走
査線上の画素７個ずつ計１４個を用いて検出したが、参
照画素Ｘ１，Ｘ２については、最も相関の高い方向が、
垂直方向であるか、左上がり斜め方向か、右上がり斜め
方向かであるかさえ判ればよいので、参照画素Ｘ１，Ｘ
２についての相関を検出するための上下の実走査線上の
画素の数を最低で３ずつに減らすことが可能である。例
えば、上記実施の形態１と同様に、実走査線（ｎ−１）
上の画素Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍと、実走査線（ｎ）上の画
素Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと用いて、参照画素Ｘ１について
の相関を求めればよい。このようにすれば、より簡単に
参照画素についての相関を求めることができる。

【０１０９】また、上記実施の形態３では、補間すべき
画素Ｘについての相関を、その補間すべき画素Ｘの上下
の実走査線上の画素７個ずつ計１４個を用いて検出した
が、本発明では、補間すべき画素Ｘについての相関を検
出するための上下の実走査線上の画素の数を最低で３ず
つに減らすことが可能である。例えば、垂直方向と２つ
の斜め方向（左上がり斜め方向および右上がり斜め方
向）の計３つの方向のいずれか最も相関が高い方向を補
間方向とすれば足りる場合には、実走査線（ｎ）上の画
素Ｃ，Ｄ，Ｅと、実走査線（ｎ＋１）上の画素ｃ，ｄ，
ｅとを用いて、補間すべき画素Ｘについての相関を求め
ればよい。このようにすれば、より簡単に補間すべき画
素についての相関を求めることができる。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１記
載の走査線補間方法ならびに請求項６，８記載の走査線
変換装置および請求項９記載の画像表示装置によれば、
垂直方向と複数の斜め方向の内から、垂直方向を最優先
とし、垂直方向になるべく近い斜め方向を順次優先し
て、最も相関の高い方向を検出することにより、斜め相
関の誤検出を低減して精度の高い補間ができるという効
果がある。

【０１１１】請求項２記載の走査線補間方法によれば、
第１および第２の実走査線についてはそれぞれの実走査
線上の７個の画素を用い、垂直方向ならびに右上がりの
３種類の斜め方向および左上がりの３種類の斜め方向の
計７種類の方向から、垂直方向を最優先とし、垂直方向
になるべく近い斜め方向を順次優先して、最も相関が高
い方向を検出することにより、斜め相関の誤検出を低減
して精度の高い補間ができるという効果がある。

【０１１２】請求項３記載の走査線補間方法ならびに請
求項７，８記載の走査線変換装置および請求項９記載の
画像表示装置によれば、少なくとも補間すべき画素の上
下２本ずつ合計４本の実走査線上の画素を用いて、垂直
方向と複数の斜め方向の内から、上記補間すべき画素に
ついて最も相関が高い方向を検出することにより、斜め
相関の誤検出を防いで画質劣化を抑え、精度の高い補間
ができるという効果がある。

【０１１３】請求項４記載の走査線補間方法によれば、
補間すべき画素ならびに第１および第２の参照画素のそ
れぞれについて最も相関が高い方向を検出し、これらの
検出された方向を参照して、補間すべき画素について最
も相関が高い方向を決定することにより、斜め相関の誤
検出を防いで画質劣化を抑え、精度の高い補間ができる
という効果がある。

【０１１４】請求項５記載の走査線補間方法によれば、
第１から第４までの実走査線についてはそれぞれの実走
査線上の７個の画素を用い、垂直方向ならびに右上がり
の３種類の斜め方向および左上がりの３種類の斜め方向
の計７種類の方向から、最も相関が高い方向を検出する
ことにより、斜め相関の誤検出を防いで画質劣化を抑
え、精度の高い補間ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態３の斜め相関適応型の走
査線補間方法を説明する図である。

【図２】本発明の実施の形態１の斜め相関適応型の走
査線補間方法を説明する図である。

【図３】本発明の実施の形態２の斜め相関適応型の走
査線補間方法を説明する図である。

【図４】本発明の実施の形態３の斜め相関適応型の走
査線補間方法によって実現される精度の高い補間を説明
する図であって、従来技術においてギザギザになってい
た斜め線の入力画像を滑らかに表現できることを説明す
る図である。

【図５】本発明の実施の形態３の斜め相関適応型の走
査線補間方法によって実現される精度の高い補間を説明
する図であって、従来技術において斜め方向の相関が誤
検出されていた十字の一部を表す入力画像を誤検出なく
理想的に補間できることを説明する図である。

【図６】従来の垂直方向補間型の走査線補間方法を説
明する図である。

【図７】従来の斜め相関適応型の走査線補間方法を説
明する図である。

【図８】従来の斜め相関適応型の走査線補間方法を説
明する図である。

【図９】従来の斜め相関適応型の走査線補間方法の課
題を説明する図であって、十字の一部を表す入力画像の
図である。

【図１０】従来の斜め相関適応型の走査線補間方法の
課題を説明する図であって、従来の斜め相関適応型の走
査線補間方法によって生成された図９の画像の補間画像
の図である。

【図１１】従来の斜め相関適応型の走査線補間方法の
課題を説明する図であって、図９の画像の理想の補間画
像の図である。

【図１２】走査線変換装置のブロック構成図である。

【図１３】本発明の実施の形態３の走査線補間方法が
適用される走査線変換装置のブロック構成図である。

【符号の説明】

１入力端子、２，３フィールドメモリ、４動
き検出回路、５，１１，１２ラインメモリ、６
倍速変換回路、７動画部用補間走査線生成フィル
タ、８静止画部用補間走査線生成フィルタ、９
セレクタ回路、１０出力端子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】斜め相関適応型の走査線補間方法におい
て、少なくとも、補間すべき画素の上の第１の実走査線と、
上記補間すべき画素の下の第２の実走査線の計２本の実
走査線上の画素を用いて、上記補間すべき画素を中心と
した垂直方向および複数の斜め方向の内から、垂直方向
を最優先とし、垂直方向になるべく近い斜め方向を順次
優先して、上記補間すべき画素について最も相関が高い
方向を検出する相関検出ステップと、上記第１および第２の実走査線上の上記最も相関が高い
方向の２画素の平均値を上記補間すべき画素の画素値と
するステップとを含むことを特徴とする走査線補間方
法。
【請求項２】請求項１記載の走査線補間方法におい
て、上記相関検出ステップは、少なくとも上記第１および第
２の実走査線についてはそれぞれの実走査線上の７個の
画素を用い、垂直方向ならびに右上がりの３種類の斜め
方向および左上がりの３種類の斜め方向の計７種類の方
向から、最も相関が高い方向を検出することを特徴とす
る走査線補間方法。
【請求項３】斜め相関適応型の走査線補間方法におい
て、少なくとも、補間すべき画素の上の第１の実走査線と、
上記補間すべき画素の下の第２の実走査線と、上記第１
の実走査線の上の第３の実走査線と、上記第２の実走査
線の下の第４の実走査線の計４本の実走査線上の画素を
用いて、上記補間すべき画素を中心とした垂直方向およ
び複数の斜め方向の内から、上記補間すべき画素につい
て最も相関が高い方向を検出する相関検出ステップと、上記第１および第２の実走査線上の上記最も相関が高い
方向の２画素の平均値を上記補間すべき画素の画素値と
するステップとを含むことを特徴とする走査線補間方
法。
【請求項４】請求項３記載の走査線補間方法におい
て、上記相関検出ステップは、少なくとも上記第１および第２の実走査線上の画素を用
いて、上記補間すべき画素を中心とした垂直方向および
複数の斜め方向の内から、上記補間すべき画素について
最も相関が高い方向を検出し、少なくとも上記第１および第３の実走査線上の画素を用
いて、上記第１の実走査線と上記第３の実走査線の間の
第１の参照画素を中心とした垂直方向および複数の斜め
方向の内から、上記第１の参照画素について最も相関が
高い方向を検出し、少なくとも上記第２および第４の実走査線上の画素を用
いて、上記第２の実走査線と上記第４の実走査線の間の
第２の参照画素を中心とした垂直方向および複数の斜め
方向の内から、上記第２の参照画素について最も相関が
高い方向を検出し、上記補間すべき画素ならびに上記第１および第２の参照
画素について最も相関が高いとしてそれぞれ検出された
これらの方向を参照して、上記補間すべき画素について
最も相関が高い方向を決定することを特徴とする走査線
補間方法。
【請求項５】請求項３または４に記載の走査線補間方
法において、上記相関検出ステップは、少なくとも上記第１から第４
までの実走査線についてはそれぞれの実走査線上の７個
の画素を用い、垂直方向ならびに右上がりの３種類の斜
め方向および左上がりの３種類の斜め方向の計７種類の
方向から、最も相関が高い方向を検出することを特徴と
する走査線補間方法。
【請求項６】少なくとも、補間すべき画素の上の第１
の実走査線と、上記補間すべき画素の下の第２の実走査
線の計２本の実走査線上の画素を用いて、上記補間すべ
き画素を中心とした垂直方向および複数の斜め方向の内
から、垂直方向を最優先とし、垂直方向になるべく近い
斜め方向を順次優先して、上記補間すべき画素について
最も相関が高い方向を検出する相関検出手段と、上記第１および第２の実走査線上の上記最も相関が高い
方向の２画素の平均値を上記補間すべき画素の画素値と
して、補間走査線を生成する補間走査線生成手段とを備
えることを特徴とする走査線変換装置。
【請求項７】少なくとも、補間すべき画素の上の第１
の実走査線と、上記補間すべき画素の下の第２の実走査
線と、上記第１の実走査線の上の第３の実走査線と、上
記第２の実走査線の下の第４の実走査線の計４本の実走
査線上の画素を用いて、上記補間すべき画素を中心とし
た垂直方向および複数の斜め方向の内から、上記補間す
べき画素について最も相関が高い方向を検出する相関検
出手段と、上記第１および第２の実走査線上の上記最も相関が高い
方向の２画素の平均値を上記補間すべき画素の画素値と
して、補間走査線を生成する補間走査線生成手段とを備
えることを特徴とする走査線変換装置。
【請求項８】請求項６または７に記載の走査線変換装
置において、上記補間走査線生成手段は、動画用補間走査線生成手段
であって、さらに、入力映像信号の動きを検出する動き検出手段
と、静止画用補間走査線生成手段と、上記動き検出手段によって検出された結果に基づいて、
上記動画用補間走査線生成手段から出力される信号と上
記静止画用補間走査線生成手段から出力される信号のい
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
走査線変換装置。
【請求項９】請求項６ないし８のいずれか１項に記載
の走査線変換装置を備えることを特徴とする画像表示装
置。