JP2004297476A - Device and method for sequential scanning conversion - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate an interpolating signal without an error by correctly determining a signal which is not a telecine conversion signal. <P>SOLUTION: When at least the inter-field movement of an image concerning an input interlace image signal is detected, so as to detect the movement of even-numbered lines/fields in a vertical direction, an interpolation processing is performed by a movement adaptive interpolating signal or a movement compensation interpolating signal regardless of whether an input image signal is the telecine conversion signal or not. When the movement of the even-numbered lines/fields is not detected in the vertical direction and also it is determined that the input image signal is the telecine conversion image signal, the interpolation process is performed by a telecine interpolating signal which follows a telecine conversion sequence. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば２：１のインターレース方式の映像信号を順次走査方式の映像信号に変換するための順次走査変換装置及び順次走査変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターレース方式の映像信号を順次走査方式の映像信号に変換する場合、動画部分での画質劣化を防ぐために、映像信号の動きを検出してそれに基づき、補間信号を生成するという順次走査変換技術が一般的に実施されている。
順次走査変換技術の一つに動き適応順次走査変換技術というものがあり、この技術では、映像が静止画である場合、前後のフィールドをそのまま加算するいわゆるフィールド間補間が用いられ、映像が動いている場合には、フィールド内の上下の画素に基づいて補間画素を特定して補間を行なういわゆるフィールド内補間が用いられる。
【０００３】
そのため、静止画については折り返し歪が少なく高解像度の映像が得られるが、動画部分においては折り返し歪が多く解像度も劣化したものしか得られない。
このように、順次走査変換技術においては、動画部分の処理過程において、解像度の劣化を余儀なくされるものであるが、映像信号のフレームあるいはフィールドがある一定のパターンで構成されるという特殊な映像信号においては、解像度を劣化させることなく順次走査変換が可能であることが知られている。
【０００４】
すなわち、２：１インターレース信号を、３０フレーム／秒の映像信号の各フレームを２フィールドに振り分けることで生成する技術があり、いわゆる、２−２プルダウン方式と呼ばれている。この２−２プルダウン方式によって生成されたインターレース映像信号は、同じフレームから生成されたフィールドが２フィールド連続し、次のフレームから生成されたフィールドが２フィールド連続するというパターンになる。
【０００５】
さらにまた、３−２プルダウン方式という変換方式も知られており、映画の映像をテレビジョン信号に変換する際に用いられている。３−２プルダウン方式では、１つのフレームから３フィールド連続するフィールドを生成し、次のフレームから２フィールド連続するフィールドを生成し、以降各フレームから交互に３フィールドと２フィールドを生成してインターレース映像信号を生成するものである。
【０００６】
したがって、そのパターンが解れば、同じフレームから生成された連続するフィールドを用いて、静止画、動画に関係なくフィールド内挿によって順次走査に変換することができるもので、それによって折り返し歪が少なく解像度の高い順次走査映像を得ることができるものである。
【０００７】
図８に２−２プルダウン方式の処理を説明するタイミング図を示す。フレームＡから連続するフィールドａ，ａ’を生成し、次のフレームＢから連続するフィールドｂ，ｂ’を生成し、以後同様に、各フレームＣ，Ｄ…から２フィールドづつの映像ｃ，ｃ’及びｄ，ｄ’…を生成するものである。
【０００８】
図９に３−２プルダウン方式の処理を説明するタイミング図を示す。３−２プルダウン方式では、フレームＡから３個の連続するフィールドａ，ａ’，ａを生成し、次のフレームＢから２個の連続するフィールドｂ’，ｂを生成し、次のフレームＣから３個の連続するフィールドｃ’，ｃ，ｃ’を生成し、以降同様に、各フレームから、交互に３個のフィールドと２個のフィールドを生成するものである。
【０００９】
３−２プルダウン方式でインターレース信号に変換された映像信号を順次走査映像信号に変換する技術が例えば、特許文献１に示されている。
この特許文献によって開示された順次走査変換装置は、現フィールド内の被補間走査線の空間的に上下に位置する走査線からフィールド内補間信号を生成し、そのフィールド内補間信号と、現フィールドに対して時間的に後ろに位置し、被補間走査線と同一位置の走査線である後フィールド信号との間の垂直方向に低い周波数成分の差分を生成することによって、現フィールドと後フィールドとのマッチングを表す第１のマッチング信号を生成する。
【００１０】
さらに、フィールド内補間信号と、現フィールドに対して時間的に前に位置し、被補間走査線と同一位置の走査線である前フィールド信号との間の垂直方向に低い周波数成分の差分を生成することによって、現フィールドと前フィールドとのマッチングを表す第２のマッチング信号を生成する。
【００１１】
そして、第１のマッチング信号と第２のマッチング信号との差分を生成することによって、後フィールド信号と前フィールド信号との第１の混合係数を生成し、この第１の混合係数に応じて、後フィールド信号と前フィールド信号とを混合してフィールド内挿補間信号を生成するようにしたものである。
【００１２】
それによって間違ったフィールドでフィールド内挿を行うことがなく、３−２プルダウンや２−２プルダウンによってインターレースに変換された映像信号を画質劣化を伴うことなく順次走査に変換することができるとしている。
確かに、入力信号が３−２プルダウンあるいは２−２プルダウンによってインターレース変換されたものに限定される場合には、狙った効果をそのまま発揮することができるが、３−２プルダウンあるいは２−２プルダウンによってインターレース変換された映像信号でない信号が入力された場合には、場合によって誤動作することが考えられる。
【００１３】
すなわち、映像の垂直方向の動きが±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド、以下ライン／フィールドと略す）のとき、フィールド間差分は２−２プルダウン信号と同じになる。つまりＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号ではフィールド間差分は１／６０秒周期で大小を繰返すパターンとなるため、単にフィールド間差分に基づいて映像信号を判別する場合には、２−２プルダウン信号であるか、垂直方向に±２ｎ（ライン／フィールド）の動きを持つ映像であるかの区別をすることができず、誤動作に繋がるという問題がある。
【００１４】
具体例を基に詳しく説明する。図１０に垂直方向の動きが２（ライン／フィールド）の例を示す。図１０はフィールドと走査線（画素）の関係を模式的に示すもので、横軸に時間ｔが取られ、縦軸は画面垂直方向の位置ｙが取られている。ｙ軸方向に３列に並んだ丸は、それぞれフィールドの走査線を、それを代表する画素で模式的に示すものであり、真中の列が現フィールド（ｎ）を示し、右の列が現フィールドに続く後フィールド（ｎ＋１）を示し、左の列が現フィールドの前フィールド（ｎ−１）を示す。前フィールド（ｎ−１）の画素ｅとｆが後フィールド（ｍ＋１）では、画素ｖとｗに対応するものであり、フレーム間で走査線２本分動いたことを示している。
【００１５】
図１１は、図１０に示す映像をフィールド間補間とフィールド内補間した状況を示す。図１１の現フィールド（ｎ）がフィールド内補間され、前フィールド（ｎ−１）と後フィールド（ｎ＋１）はそれぞれ現フィールドでフィールド間補間されていることを示している。現フィールド（ｎ）において、三角で示す画素Ｍ〜Ｔがフィールド内補間された画素であり、画素ａ〜ｚが伝送される画素である。フィールド内補間された画素のうち三角内に点線が施された画素は、白画素と黒画素から形成される灰色画素を表している。
【００１６】
図１１においては、前フィールド（ｎ−１）と現フィールド（ｎ）のフィールド内補間信号との間の減算では（ｃ−Ｐ）、（ｄ−Ｑ）、（ｅ−Ｒ）で差分が発生する。また、後フィールド（ｎ＋１）と現フィールド（ｎ）のフィールド内補間との間の減算では、（Ｐ−ｖ）、（Ｒ−ｘ）で差分が発生する。
【００１７】
（Ｐ−ｖ）の差分は（ｅ−Ｒ）の差分と等しく、（Ｒ−ｘ）の差分は（ｃ−Ｐ）と等しいので、前フィールド（ｎ−１）と現フィールド内補間信号との減算信号の方が（ｄ−Ｑ）の差分信号の分だけ大きくなる。
特許文献１に示された技術においては、現フィールド信号と前フィールド信号との差分及び現フィールド信号と後フィールド信号との差分からそれぞれ第１、第２のマッチング信号を生成して、第１のマッチング信号から第２のマッチング信号を減算してマッチング信号を求めるようにしているが、前述のように２ライン／フィールドの動きがある映像では、第１のマッチング信号と第２のマッチング信号は等しい値とはならず差分が生ずるので、減算して得られたマッチング信号から混合係数を発生するとフィールド内挿による補間を行なうことになり、２重像となって画質が劣化する。
【００１８】
【特許文献１】
特開２０００−７８５３５号公報（第７頁〜第８頁［００４５］〜［００５２］、図１，２，６，７）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の順次走査変換装置においては、映像の垂直方向の動きが±２ｎ（ライン／フィールド）のとき、フィールド間差分信号が２−２プルダウン信号と同じパターンになるので、２−２プルダウン信号でないにも係らず、２−２プルダウン信号として処理してしまい、画質が劣化するという問題があった。
【００２０】
本発明は、以上の点に対処してなされたものであり、映像の垂直方向の動きベクトルを検出して、これが偶数ライン／フィールドである場合には、２−２プルダウン方式の信号の順次走査変換のためのシーケンスに従わずに、動き補償による順次走査変換あるいは動き適応順次走査変換を行なうように構成することで、偶数ライン／フィールドの映像を２−２プルダウン方式で生成された映像信号であると誤判別することによる画質劣化を防止するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の順次走査変換装置は、入力されたインターレース方式の映像信号が、フレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像がフィールド間で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有するか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段で、前記入力映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であると判定された際に、テレシネ変換シーケンスにしたがって前記入力されたインターレース方式の映像信号の補間信号を生成し、前記第２の判定手段によって、垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有することが判定された際に、前記第１の判定手段の判定結果に係らず、動き適応補間もしくは動き補償補間によって補間信号を生成する補間信号生成手段と、
【００２２】
前記補間信号生成手段で生成された補間信号で前記インターレース映像信号を補間する補間手段と、を具備したことを特徴とする。
本発明によれば、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出した際に、動き適応補間もしくは動き補償補間によって生成した補間信号を用いて補間するようにしたので、偶数ライン／フィールドの動きのある映像をテレシネ変換映像信号と誤判別することなく、適正な順次走査変換を行なうことができる。
【００２３】
また本発明の順次走査変換装置は、入力されたインターレース方式の映像信号が、フレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像がフィールド間で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有するか否かを判定する第２の判定手段と、
テレシネ変換シーケンスにしたがって前記入力されたインターレース方式の映像信号の補間信号を生成する第１の補間信号生成手段と、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像の少なくともフィールド間の動きに応じて動き適応補間信号もしくは動き補償補間信号を生成する第２の補間信号生成手段と、
前記第２の判定手段で、垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有することが判定された際には、前記第１の判定手段の判定結果に係らず前記第２の補間信号生成手段で生成された補間信号で前記入力されたインターレース方式の映像信号を補間し、前記第２の判定手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが判定されず、前記第１の判定手段で前記入力されたインターレース方式の映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であると判定された場合に前記第１の補間信号生成手段で生成された補間信号で前記入力されたインターレース方式の映像信号を補間する補間手段と、を具備したことを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出した際に、動き適応補間もしくは動き補償補間によって生成した補間信号を用いて補間するようにしたので、偶数ライン／フィールドの動きのある映像をテレシネ変換映像信号と誤判別することなく、適正な順次走査変換を行なうことができる。
【００２５】
本発明の順次走査変換装置は、入力されたインターレース方式の映像信号が、テレシネ変換により生成された映像信号であることを検出するテレシネ検出回路と、
前記入力インターレース映像信号に係わる映像の少なくともフィールド間の動きを検出する動きベクトル検出手段と、
テレシネ変換シーケンスにしたがって補間信号を生成するテレシネ補間信号生成手段と、
前記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルにしたがって補間信号を生成する動き補償補間信号生成手段と、
前記動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが検出された際に、前記テレシネ検出手段の検出結果に係わりなく、前記動き補償補間信号生成手段で生成された補間信号を用い、前記動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが検出されずに、前記テレシネ検出回路で前記入力インターレース信号がテレシネ変換により生成された映像信号であると判定された際に、前記テレシネ補間信号生成手段で生成された補間信号を用いて前記インターレース信号を保管する補間手段と、を具備したことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出した際に、動き適応補間もしくは動き補償補間によって生成した補間信号を用いて補間するようにしたので、偶数ライン／フィールドの動きのある映像をテレシネ変換映像信号と誤判別することなく、適正な順次走査変換を行なうことができる。
【００２７】
本発明の順次走査変換装置は、入力されたインターレース方式の映像信号が、テレシネ変換により生成された映像信号であることを検出するテレシネ検出回路と、
前記入力インターレース映像信号に係わる映像のフィールド間の所定ブロック毎あるいは所定画素毎に垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを検出する第１の動きベクトル検出手段と、
前記インターレース方式の映像信号に係わる映像のフィールド間あるいはフレーム間の動きベクトルを検出する第２の動きベクトル検出手段と、
テレシネ変換シーケンスにしたがって補間信号を生成するテレシネ補間信号生成手段と、
前記第２の動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルにしたがって補間信号を生成する動き補償補間信号生成手段と、
前記第１の動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが所定ブロック数以上あるいは所定画素以上検出されたフィールドが２フィールド以上連続したかを判定する判定手段と、
前記判定手段で、前記動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが所定ブロック数以上あるいは所定画素以上検出されたフィールドが２フィールド以上連続したと判定された際に、前記テレシネ検出手段の検出結果に係わらず、前記動き補償補間信号生成手段で生成された補間信号を用いて前記入力インターレース映像信号を補間する補間手段と、を具備したことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出した際に、動き適応補間もしくは動き補償補間によって生成した補間信号を用いて補間するようにしたので、偶数ライン／フィールドの動きのある映像をテレシネ変換映像信号と誤判別することなく、適正な順次走査変換を行なうことができる。
【００２９】
本発明の順次走査変換方法は、入力されたインターレース方式の映像信号が、フレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否かを判定するステップと、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像がフィールド間で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有するか否か判定するステップと、
前記入力映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であると判定された際に、テレシネ変換シーケンスにしたがって前記入力されたインターレース方式の映像信号の補間信号を生成し、前記垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有することが判定された際に、前記入力されたインターレース方式の映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否か判定するステップの判定結果に係わらず、動き適応補間もしくは動き補償補間によって補間信号を生成するステップと、
【００３０】
前記生成された補間信号で前記インターレース映像信号を補間するステップと、を具備したことを特徴とする。
本発明によれば、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出した際に、動き適応補間もしくは動き補償補間によって生成した補間信号を用いて補間するようにしたので、偶数ライン／フィールドの動きのある映像をテレシネ変換映像信号と誤判別することなく、適正な順次走査変換を行なうことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の順次走査変換装置１０の回路ブロック図である。図１において、入力端子１１には、２：１のインターレース方式の映像信号が供給される。入力端子１１は第１のフィールド遅延回路１２に接続され、さらに第１のフィールド遅延回路１２は、第２のフィールド遅延回路１３に接続されている。
【００３２】
第２のフィールド遅延回路１３の入力端及び出力端はそれぞれＭＶ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｖｅｃｔｏｒ：動きベクトル）検出回路１４に接続され、ＭＶ検出回路１４は第１のフィールド遅延回路１２による遅延信号（補間フィールド）と第２のフィールド遅延回路１３による遅延信号とからフィールド間の動きベクトル検出を行ない、２フィールド連続して偶数（フレーム内走査線／フィールド）（以下ライン／フィールドと略する）の動きベクトルが検出された際に、２−２プルダウン変換による映像信号ではないことを判定して結果を出力する。なお、ライン／フィールドの動きベクトルは、いわゆる画面垂直方向（Ｙ方向）のベクトルであり、以降、Ｖｙとして表す場合もある。
【００３３】
テレシネ検出回路１５は、入力映像信号と第１のフィールド遅延回路１２によって遅延された信号とから、入力端子１１に供給された映像信号がテレシネによって２−２プルダウン方式で変換された信号であるか否かということと、２−２プルダウン方式で変換された信号である場合に、その変換パターンを検出する。
【００３４】
テレシネ補間回路１６は、入力端子１１に供給された映像信号と第２のフィールド遅延回路１３の出力とに対して、テレシネ検出回路１５で検出された変換パターンにしたがってテレシネ補間処理を行なう。すなわち、補間フィールドに対して時間的に前のフィールドの信号と後ろのフィールドの信号を変換パターンにしたがって選択して出力する。図８ の例では、補間フィールドがａ’のときは、前フィールドのａを選択し、補間フィールドがｂのときは、後フィールドのｂ’を選択して出力する。
【００３５】
動き適応補間回路１７は、動き検出回路１９によって制御されて、第１のフィールド遅延回路１２で１フィールド遅延された信号と、第２のフィールド遅延回路１３でさらに１フィールド遅延された信号から補間信号を生成するものであり、動き検出回路１９は入力端子１１に入力された信号と、それに対して２フィールド遅延された信号である第２のフィールド遅延回路１３の出力とを減算器１８で差分を取った信号、すなわちフレーム間差分信号に基づいて動きを検出するものである。
【００３６】
セレクタ制御回路２０は、ＭＶ検出回路１４の動きベクトル検出結果とテレシネ検出回路１５の検出結果に基づいて、セレクタ２１を制御するもので、テレシネ検出回路１５で２−２プルダウン変換信号であることが検出され、ＭＶ検出回路１４で垂直方向の偶数（ライン／フィールド）の動きベクトルが検出されなかった場合には、テレシネ補間回路１６の出力を選択して倍速変換回路２２に出力するようにセレクタ２１を制御する。
【００３７】
また、ＭＶ検出回路１４で垂直方向の偶数（ライン／フィールド）の動きが検出された場合には、テレシネ検出回路１５の検出結果に係らず、動き適応補間回路１７の出力を選択するようにセレクタ２１を制御する。さらに、ＭＶ検出回路１４で垂直方向の偶数（ライン／フィールド）の動きが検出されず、テレシネ検出回路１５でも２−２プルダウン変換信号であることが検出されなかった場合には、動き適応補間回路１７の出力が選択されるようにセレクタ２１を制御する。
【００３８】
倍速変換回路２２は、補間フィールド信号である第１のフィールド遅延回路１２の出力と、セレクタ２１で選択されたテレシネ補間回路１６の出力かあるいは動き適応補間回路１７の出力をそれぞれ、その水平走査周期が１／２になるように時間圧縮して、各走査線を交互に選択して順次走査変換信号として出力端子２３に出力する。
【００３９】
ＭＶ検出回路１４の具体的回路構成を図２に示す。入力端子３１は、図１の第２のフィールド遅延回路１３の出力端に接続され、入力端子３２は、第１のフィールド遅延回路１２の出力端に接続されている。入力端子３１から供給される２フィールド遅延信号は、ライン（水平走査線）遅延列３３を介してベクトル検出回路３４に供給される。また、入力端子３２から供給される１フィールド遅延信号は、走査線内挿回路３５で走査線内挿処理が行われた後、ライン遅延列３６を介してベクトル検出回路３４に供給される。
【００４０】
走査線内挿回路３５は、フィールド内補間処理を行うもので、入力端子３２に供給される映像信号を１水平走査期間遅延した信号と遅延しない信号とを加算し、加算出力に１／２係数を掛けて出力するものである。
ライン遅延列３３，３６は、ライン遅延回路を縦続接続したものであり、ベクトル探索範囲に相当するライン方向の遅延信号を出力する。
ベクトル検出回路３４は、ライン遅延列３３，３６から、２ｎ（偶数）ライン差を有する複数の対の信号を受け、各対の信号毎に水平方向の所定画素単位で構成されるブロックを特定し、特定された各ブロック毎に誤差値を求めると共に、全ての信号対のブロック中で最も値の小さい誤差値を演算で求めて出力し、さらにその最小誤差値に対応する垂直ベクトル値を求めて出力する。
【００４１】
ベクトル検出回路３４の具体的構成例を図３に示す。入力端子５１には、図２に示すライン遅延列３３の出力が供給され、入力端子５２には、図２に示すライン遅延列３６の出力が供給される。＋８ラインブロック誤差演算回路５３は、ライン遅延列３６の出力とライン遅延列３３の出力とが、ライン遅延列３６の出力に対してライン遅延線３３の出力が８ライン分進んだ関係で供給される。
【００４２】
同様に、＋６ラインブロック誤差演算回路５４、＋４ラインブロック誤差演算回路５５、＋２ラインブロック誤差演算回路５６には、ライン遅延列３６の出力に対してライン遅延線３３の出力がそれぞれ６ライン分、４ライン分、２ライン分進んだ関係で供給される。
【００４３】
また、０ラインブロック誤差演算回路５７は、遅延ライン遅延列３６の出力とライン遅延列３３の出力とが、互いに同じラインの信号として供給され、−２ラインブロック誤差演算回路５８、−４ラインブロック誤差演算回路５９、−６ラインブロック誤差演算回路６０、−８ラインブロック誤差演算回路６１は、ライン遅延列３６の出力に対してライン遅延線３３の出力がそれぞれ２ライン分、４ライン分、６ライン分、８ライン分遅れた関係で供給される。
【００４４】
各ラインブロック誤差演算回路５３〜６１は、各入力信号の水平方向に所定画素単位でブロックを特定し、さらに各ブロック毎に、水平方向に１画素移動させた信号と移動させない信号間で誤差を演算し、最も小さい誤差値と、その誤差値に対応する垂直ベクトル値を垂直相関検出回路６２に出力する。
【００４５】
垂直相関検出回路６２では、各ラインブロック誤差演算回路５３〜６１から供給される誤差値の中で最も小さい誤差値を特定して、それを出力端子６３に出力すると共に、その誤差値に対応する垂直ベクトル値を出力端子６４に出力する。
図２に戻って説明を続ける。ベクトル検出回路３４から出力されるラインブロック誤差演算出力は、信頼性判定回路３７に供給されて、所定値（ｒｅｆ）と比較され、所定値より小さい場合には、そのブロックで検出した動きベクトルの信頼性が高いと判断し、判定される毎にそのベクトル値の出力回数を計数回路３８で計数する。また、ベクトル検出回路３４から出力されるブロック誤差出力が所定値より大きい場合には、信頼性判定回路３７は、そのブロックで検出された動きベクトルの信頼性が低いと判断して、計数回路３８での計数処理を実行しないように制御する。すなわち、探索範囲に相関のある画像のブロックがない場合には、ブロック演算誤差は大きくなるので、その場合は計数回路３８での計数を阻止する。
【００４６】
計数回路３８は、信頼性判定回路３７からの判定結果に基づいて、信頼性ありと判定された垂直ベクトルがベクトル検出回路３４から出力されるとその垂直ベクトル（例えばＶｙ＝２）が１回出力されたとカウントする。そのカウントを垂直ベクトル毎に行なって、最もカウント値の大きい垂直ベクトルのカウント値を比較回路３９に出力する。
【００４７】
比較回路３９では、計数回路３８の出力を、ブロック数比較値と比較して計数回路３８の出力が大きい場合、論理値「Ｈ」の信号をフィールド連続判定回路４０に出力する。すなわち、比較回路３９において、ベクトル検出回路３４で特定したブロック数に対して、同じ垂直ベクトルが所定個数以上検出された場合に、フィールド間に動きがあるものと判断して論理値「Ｈ」を出力する。
【００４８】
フィールド連続判定回路４０は、比較回路３９の出力を、フィールドパルスでラッチするラッチ回路４１と、比較回路３９の出力とラッチ回路４１の出力の論理積を取る論理積回路４２とで構成され、比較回路３９の出力が２フィールド連続して論理値「Ｈ」である場合に、論理値「Ｈ」の信号を出力端子４３から出力する。すなわわち、２フィールド連続して映像に動きがある場合に、論理値「Ｈ」の信号を出力端子４３から出力する。
【００４９】
ベクトル検出回路３４の動作について、図１１を参照してさらに説明する。
各フィールド（ｎ−１）（ｎ）（ｎ＋１）において、丸で示すａ〜ｇ，ｍ，ｎ，ｐ〜ｚは、伝送される走査線であり、各走査線の映像が代表する画素として、白丸、黒丸で表わされている。また、補間フィールドである（ｎ）フィールドにおいて、三角で示す走査線Ｍ，Ｎ，Ｐ〜Ｔは、フィールド内挿された走査線であり、図２に示す走査線内挿回路３５から出力されるものである。なお、三角で示す走査線の内、斜線の付された走査線Ｐ，Ｒは白丸走査線と黒丸走査線から生成される走査線であり、灰色の概念を有する。
【００５０】
図１１において、４ラインのブロックで動きベクトルを検出する場合を例に説明すると、フィールド間の動きベクトルは偶数ライン／フィールドに限定しているので、Ｖｙ＝０（０ラインブロック誤差演算回路５７の演算）では、フィールド間差分信号の累積は、（ｂ−Ｎ）、（ｃ−Ｐ）、（ｄ−Ｑ）、（ｅ−Ｒ）となる。
【００５１】
また、垂直ベクトルがＶｙ＝２ライン／フィールド（２ラインブロック誤差演算回路５６の演算）では、フィールド間差分の累積は（ｃ−Ｎ）、（ｄ−Ｐ）、（ｅ−Ｑ）、（ｆ−Ｒ）となり、Ｖｙ＝４ライン／フィールド（４ラインブロック誤差演算回路５５の演算）では、フィールド間差分の累積は（ｄ−Ｎ）、（ｅ−Ｐ）、（ｆ−Ｑ）、（ｇ−Ｒ）となる。
【００５２】
Ｖｙ＝０における差分信号（ｅ−Ｒ）は、Ｖｙ＝２の動きの差分信号（ｆ−Ｒ）及びＶｙ＝４の動きの差分信号（ｅ−Ｐ）と等しく、Ｖｙ＝０の差分信号（ｂ−Ｎ）は、Ｖｙ＝２の動きの差分信号（ｃ−Ｎ）及びＶｙ＝４の動きの差分信号（ｄ−Ｎ）と等しい。また、Ｖｙ＝０の差分信号（ｃ−Ｐ）はＶｙ＝２の動きの差分信号（ｄ−Ｐ）及びＶｙ＝４の動きの差分信号（ｇ−Ｒ）と等しい。
【００５３】
よって、Ｖｙ＝０の差分信号（ｄ−Ｑ）は、Ｖｙ＝２の動きの差分信号（ｅ−Ｑ）及びＶｙ＝４の動きの差分信号（ｆ−Ｑ）より大きい。
これによって、ベクトル検出回路３４は、図１１で示す例の場合には、Ｖｙ＝２ライン／フィールドあるいはＶｙ＝４ライン／フィールドを誤差値が最も小さい垂直ベクトルとして出力する。計数回路３８では、ベクトル検出回路３４の出力に基づき、Ｖｙ＝２あるいはＶｙ＝４の計数に１を加える。
【００５４】
比較回路３９で、１フィールド内において検出された同じ動きベクトルの数が所定数以上であった場合に、フィールド間で動きがあったものと判断し、さらに、フィールド連続判定回路４０でフィールド間の動きが２フィールド連続しているかを判定して出力するものである。
【００５５】
図１１の例では、動きが２フィールド連続しているので、ＭＶ検出回路１４は、セレクタ制御回路２０を駆動して、セレクタ２１に対して動き適応補間回路１７の出力を選択する制御信号を出力させる。
図１に戻って、テレシネ検出回路１５は、前述のようにフィールド間で動きのない状態が、１フレーム単位で発生するかどうかを見て、２−２プルダウンで変換された映像信号を特定するもので、その具体例を図４に示す。図４において、入力端子７１には、図１の入力端子１１に供給される信号が加えられ、入力端子７２には、第１のフィールド遅延回路１２の出力が供給される。
【００５６】
入力端子７１に供給された信号は、水平ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）７３で水平方向の高周波成分がノイズとして除去されて減算器７４に供給される。また、入力端子７２に供給された信号は、走査線内挿回路７５で、走査線内挿処理が施されて、水平ＬＰＦ７６を介して減算器７４に供給される。走査線内挿回路７５は、図２に示す走査線内挿回路３５と同様に、１水平走査期間遅延した信号と遅延しない信号とを加算して１／２係数を掛けて出力するものであり、その出力信号は、画面上の走査線の位置が入力端子７１に供給される信号と同一になっている。また、水平ＬＰＦ７６は、水平ＬＰＦ７２と同様に、水平方向の高周波成分をノイズとして除去するものである。
【００５７】
減算器７４は、入力端子１１に供給された信号と、第１の１フィールド遅延回路１２で遅延された信号の差分を取って絶対値回路７７に出力する。絶対値回路７７では、減算器７４の出力の絶対値を求めて、非線型処理回路７８に出力する。
非線型処理回路７８では、絶対値回路７７の出力に対して丸め込み処理を行なって情報量を制限し、累積加算回路７９に出力する。累積加算回路７９は、非線型処理回路７８の出力を１フィールド期間で累積加算し、その結果を比較回路８０に出力する。
【００５８】
比較回路８０では、累積加算回路７９の出力が所定値（ｒｅｆ）より、小さい場合、フィールド間で動きがない映像であると判断して、論理値「Ｌ」の信号を出力端子８１を介してテレシネ補間回路１６に供給すると共に、周期検出回路８２に供給する。また、累積加算回路７９の出力が所定値（ｒｅｆ）より、大きい場合、フィールド間で動きがあると判断して、論理値「Ｈ」の信号を出力端子８１を介してテレシネ補間回路１６に供給すると共に、周期検出回路８２に供給する。
【００５９】
入力端子１１に供給される信号が２−２プルダウン変換信号である場合に、フレーム間で動きがあると、比較回路８０は論理値「Ｌ」と「Ｈ」を交互に出力するようになる。周期検出回路８２は、比較回路８０が論理値「Ｌ」と「Ｈ」を交互に出力する状態が、所定期間連続したことで、入力端子１１に供給された信号が２−２プルダウン変換信号であると判断して、出力端子８３を介して、セレクタ制御回路２０に検出結果を出力する。
【００６０】
以上のように、本発明の順次走査変換装置によれば、映像の垂直方向の動きベクトルを検出して、これが偶数ライン／フィールドである場合には、２−２プルダウン方式の信号の順次走査変換のためのシーケンスに従わずに、動き補償による順次走査変換あるいは動き適応順次走査変換を行なうように構成することで、偶数ライン／フィールドの映像を２−２プルダウン方式で生成された映像信号であると誤判別することによる画質劣化を防止するものである。
【００６１】
図５に本発明の順次走査変換装置９０の他の実施の形態を示す。図５において、図１と同じ回路ブロックに同じ番号を付して詳細な説明は省略する。図５の実施の形態では、図１の回路に比べて、ＭＶ検出回路９１で検出された動きベクトルに応じて、動き補償回路９２で補間信号を生成するようにした点が異なる。
【００６２】
ＭＶ検出回路９１では、第２のフィールド遅延回路１３の出力である前フィールド信号と、第１のフィールド遅延回路１２の出力である補間フィールド間の動きベクトルを検出するが、その際、垂直動きベクトルと、水平動きベクトルを検出する。（図１のＭＶ検出回路１４では、垂直動きベクトルのみを出力している）
【００６３】
ＭＶ検出回路９１で検出された動きベクトルは、動き補償補間回路９２に供給され、動き補償補間回路９２では、ＭＶ検出回路９１から供給される動きベクトルに応じて、前フィールドの映像の位置を移動して補間信号を生成する。さらに、ＭＶ検出回路９１は、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出してセレクタ制御回路２０に供給する機能を備え、その機能は図１のＭＶ検出回路１４と同じものである。
【００６４】
ＭＶ検出回路９１で垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きが検出された場合には、テレシネ検出回路１５での検出結果に係らず、動き補償補間回路９２で生成された補間信号がセレクタ２１で選択されて倍速変換回路２２に供給される。
また、ＭＶ検出回路９１で偶数ライン／フィールドの動きが検出されずに、テレシネ検出回路１５で２−２プルダウン変換信号であると判定された場合には、テレシネ補間回路１６の出力を補間信号とし、ＭＶ検出回路９１で偶数ライン／フィールドの動きが検出されずに、テレシネ検出回路１５でも２−２プルダウン変換信号であると判定されなかった場合には、動き補償補間回路９２の出力を補間信号とするものである。
【００６５】
この実施の形態においては、ＭＶ検出回路９１で検出した動きベクトルで、動き補償補間回路９２を制御するものであり、回路が共用化できて構成が簡単になるという効果を有するものである。
さらに、本発明の順次走査変換装置の他の実施の形態を図６に示す。図６に示す順次走査変換装置１００においては、図１に示す回路に対して、補間フィールド信号と、その前後のフィールドの信号からフィールド間もしくはフレーム間の動きベクトルを検出する第２のＭＶ回路１０１と、この第２のＭＶ回路１０１で検出された動きベクトルに応じて、前フィールド信号の映像の位置を移動する動き補償補間回路１０２と、フィールド内補間信号を生成するフィールド補間回路１０３と、動き補償補間回路１０２とフィールド補間回路１０３の出力を混合してセレクタ２１に出力するミキサ１０４を備えた点が異なる。
【００６６】
ミキサ１０４は、動き検出回路１９から出力される動き係数に応じて、動き補償補間回路１０２とフィールド補間回路１０３の混合比が制御される。
ＭＶ検出回路１４は、図１に示す順次走査変換装置１０と同様に、偶数ライン／フィールドを検出するものに限定することが可能である。ＭＶ検出回路１４で偶数ライン／フィールドの動きが検出された場合には、セレクタ制御回路２０は、テレシネ検出回路１５の検出結果に係らず、ミキサ１０４の出力が補間信号として選択されるようにセレクタ２１を制御する。ＭＶ検出回路１４で偶数ライン／フィールドの動きが検出されなかった場合には、テレシネ検出回路１５で入力信号がテレシネ変換信号であると検出された場合には、テレシネ補間信号を補間信号として選択し、テレシネ変換信号でないと判定された場合には、ミキサ１０４の出力を補間信号として選択するものである。
【００６７】
この実施の形態によれば、テレシネ変換映像でない場合に、動き補償補間を行なうことで動画の画質を改善させることができるものである。
図７に、図１の順次走査変換装置の動作を説明するためのフローチャートを示す。図７において、ステップ７ａで開始され、ステップ７ｂで入力インターレース信号を１フィールド遅延させて補間フィールド信号を得る。さらにステップ７ｃで補間フィールド信号を１フィールド遅延させて前フィールド信号を得る。
【００６８】
次いで、ステップ７ｄで、補間フィールド信号と、前フィールド信号からフィールド間の動きベクトルを検出する。次に、ステップ７ｅで、ステップ７ｄにおいて検出された動きベクトルの中に、偶数ライン／フィールドのベクトルが存在するか否かの判定がなされ、偶数ライン／フィールドの動きベクトルが検出されたと判定されたら、ステップ７ｆで、補間フィールド信号と前フィールド信号から生成された動き適応補間信号を補間信号として選択する。
【００６９】
次いで、ステップ７ｇでステップ７ｆで選択された補間信号を補間フィールド信号に対して補間して、ステップ７ｈで処理を終える。
ステップ７ｅで偶数ライン／フィールドの動きベクトルが検出されなかったと判定されたら、ステップ７ｉで入力インターレース信号と補間フィールド信号から入力信号がテレシネ変換信号であるか否かの判定を行う。ステップ７ｊで、ステップ７ｉの判定についての判断がなされ、テレシネ変換信号である場合には、ステップ７ｋでテレシネ変換パターンに応じて、入力信号と前フィールド信号を選択して生成した信号を補間信号として選択する。次に、ステップ７ｇに移って選択された補間信号を補間フィールド信号に補間して、ステップ７ｈで終了となる。
【００７０】
また、ステップ７ｊでテレシネ変換信号と判定されなかった場合には、ステップ７ｆに移って、補間フィールド信号と前フィールド信号から生成された動き適応補間信号を補間信号として選択し、次いで、ステップ７ｇでステップ７ｆで選択された補間信号を補間フィールド信号に対して補間して、ステップ７ｈで処理を終える。
【００７１】
以上のように、本発明の順次走査変換装置によれば、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出する検出回路を備え、偶数ライン／フィールドの動きを検出した際に、テレシネ検出回路の検出結果に係らず、動き適応補間回路から得られる補間信号、あるいは動き補償補間回路から得られる補間信号で補間を行なうようにしたので、２−２プルダウン変換映像信号の誤判定による誤動作を防止することができるものである。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の順次走査変換装置は、垂直方向の偶数ライン／フィールドの動きを検出する検出回路によって、偶数ライン／フィールドの動きを検出した際に、テレシネ検出回路の検出結果に係らず、動き適応補間回路から得られる補間信号、あるいは動き補償補間回路から得られる補間信号で補間を行なうようにしたので、２−２プルダウン変換映像信号の誤判定による誤動作を防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る順次走査変換装置の一実施の形態を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示す装置の要部の一実施の形態を示す回路ブロック図。
【図３】図２に示す回路ブロックの要部の一実施の形態を示す回路ブロック図。
【図４】図１に示す装置の他の要部の実施の形態を示す回路ブロック図。
【図５】本発明に係る順次走査変換装置の他の実施の形態を示す回路ブロック図。
【図６】本発明に係る順次走査変換装置のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図。
【図７】図１に示す装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図８】２−２プルダウン変換方式を説明するためのタイミング図。
【図９】２−３プルダウン変換方式を説明するためのタイミング図。
【図１０】従来の順次走査変換装置の動作を説明するための図。
【図１１】従来及び本発明の順次走査変換装置の動作を説明するための図。
【符号の説明】
１０，９０，１００…順次走査変換装置
１１…入力端子
１２…第１のフィールド遅延回路
１３…第２のフィールド遅延回路
１４，９１…ＭＶ検出回路
１５…テレシネ検出回路
１６…テレシネ補間回路
１７，９２…動き適応補間回路
１８…減算器
１９…動き検出回路
２０…セレクタ制御回路
２１…セレクタ
２２…倍速変換回路
２３…出力端子
４０…フィールド連続判定回路
９２，１０１…動き補償補間回路
１０２…第２ＭＶ検出回路
１０３…フィールド補間回路
１０４…ミキサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a progressive scan conversion device and a progressive scan conversion method for converting, for example, a 2: 1 interlace video signal into a progressive scan video signal.
[0002]
[Prior art]
When converting an interlaced video signal into a progressive scanning video signal, a progressive scanning conversion technique of detecting the motion of the video signal and generating an interpolation signal based on the motion is generally used to prevent image quality deterioration in a moving image portion. Has been implemented.
One of the progressive scan conversion technologies is a motion adaptive progressive scan conversion technology. In this technology, when a video is a still image, a so-called inter-field interpolation that adds the previous and next fields as they are is used, and the video moves. In such a case, so-called intra-field interpolation is used in which an interpolation pixel is specified based on upper and lower pixels in the field and interpolation is performed.
[0003]
For this reason, a high-resolution video with little aliasing distortion can be obtained for a still image, but only an image with a large aliasing distortion and reduced resolution can be obtained in a moving image portion.
As described above, in the progressive scan conversion technique, the resolution is inevitably degraded in the process of processing a moving image portion. However, a special video signal in which a frame or a field of a video signal is constituted by a certain pattern is used. , It is known that sequential scan conversion can be performed without deteriorating the resolution.
[0004]
That is, there is a technique of generating a 2: 1 interlace signal by distributing each frame of a video signal of 30 frames / sec into two fields, which is called a so-called 2-2 pull-down system. The interlaced video signal generated by the 2-2 pull-down scheme has a pattern in which two fields generated from the same frame are continuous and two fields generated from the next frame are continuous.
[0005]
Furthermore, a conversion method called a 3-2 pull-down method is also known, and is used when converting a movie image into a television signal. In the 3-2 pull-down system, three consecutive fields are generated from one frame, two consecutive fields are generated from the next frame, and then three and two fields are alternately generated from each frame to produce interlaced video. This is to generate a signal.
[0006]
Therefore, if the pattern is known, it can be converted to sequential scanning by field interpolation regardless of still images or moving images, using continuous fields generated from the same frame, thereby reducing aliasing distortion and resolution , And a progressively scanned image having a high image quality can be obtained.
[0007]
FIG. 8 is a timing chart for explaining the process of the 2-2 pull-down method. A continuous field a, a 'is generated from the frame A, a continuous field b, b' is generated from the next frame B, and thereafter, similarly, two-field video c, c 'from each frame C, D. And d, d '...
[0008]
FIG. 9 is a timing chart for explaining the processing of the 3-2 pull-down method. In the 3-2 pull-down method, three consecutive fields a, a ', a are generated from the frame A, two continuous fields b', b are generated from the next frame B, and the next frame C is generated from the next frame C. Three consecutive fields c ′, c, c ′ are generated, and thereafter, similarly, three fields and two fields are alternately generated from each frame.
[0009]
A technique for converting a video signal converted into an interlace signal by a 3-2 pull-down method into a progressively scanned video signal is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,837.
The progressive scan conversion device disclosed in this patent document generates an intra-field interpolation signal from scanning lines spatially located above and below an interpolated scanning line in the current field, and generates the intra-field interpolation signal and the current field. By generating a difference of a low frequency component in the vertical direction between the interpolated scan line and a subsequent field signal which is a scan line at the same position as the interpolated scan line, the current field and the subsequent field are compared. Generate a first matching signal representing the matching.
[0010]
Further, a difference of a low frequency component in a vertical direction is generated between the intra-field interpolation signal and a previous field signal which is located before the current field and located at the same position as the interpolated scanning line. By doing so, a second matching signal representing the matching between the current field and the previous field is generated.
[0011]
Then, by generating a difference between the first matching signal and the second matching signal, a first mixing coefficient of the subsequent field signal and the previous field signal is generated, and according to the first mixing coefficient, The rear field signal and the previous field signal are mixed to generate a field interpolation signal.
[0012]
Thus, it is described that a video signal converted to interlace by 3-2 pulldown or 2-2 pulldown can be converted to progressive scanning without deteriorating image quality without performing field interpolation in an incorrect field.
Indeed, when the input signal is limited to the signal obtained by interlace conversion by 3-2 pulldown or 2-2 pulldown, the intended effect can be exhibited as it is, but 3-2 pulldown or 2-2 pulldown. If a signal other than a video signal that has been interlace-converted is input, a malfunction may occur in some cases.
[0013]
That is, when the vertical movement of the image is ± 2n (intra-frame scanning line / field, hereinafter abbreviated as line / field), the difference between the fields becomes the same as the 2-2 pull-down signal. That is, in the case of the NTSC (National Television System Committee) signal, the difference between the fields is a pattern that repeats the magnitude in a 1/60 second cycle. There is a problem that it is not possible to distinguish whether the video has a motion of ± 2n (line / field) in the vertical direction, which leads to a malfunction.
[0014]
This will be described in detail based on a specific example. FIG. 10 shows an example in which the vertical movement is 2 (line / field). FIG. 10 schematically shows the relationship between fields and scanning lines (pixels). The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents position y in the vertical direction of the screen. The circles arranged in three columns in the y-axis direction schematically indicate the scanning lines of the field by the pixels representing the scanning lines. The middle column indicates the current field (n), and the right column indicates the current field (n). The subsequent field (n + 1) following the field is shown, and the left column shows the previous field (n-1) of the current field. The pixels e and f in the previous field (n-1) correspond to the pixels v and w in the subsequent field (m + 1), indicating that two scanning lines have moved between frames.
[0015]
FIG. 11 shows a situation in which the video shown in FIG. 10 is subjected to inter-field interpolation and intra-field interpolation. The current field (n) in FIG. 11 is inter-field-interpolated, and the preceding field (n-1) and the following field (n + 1) are inter-field interpolated in the current field. In the current field (n), the pixels MT indicated by triangles are pixels subjected to intra-field interpolation, and the pixels a to z are transmitted pixels. Of the pixels interpolated in the field, the pixels with a dotted line in the triangle represent gray pixels formed from white pixels and black pixels.
[0016]
In FIG. 11, the subtraction between the previous field (n-1) and the intra-field interpolation signal of the current field (n) produces differences at (cP), (dQ), and (eR). I do. Further, in the subtraction between the subsequent field (n + 1) and the intra-field interpolation of the current field (n), a difference occurs between (Pv) and (Rx).
[0017]
Since the difference of (Pv) is equal to the difference of (eR) and the difference of (Rx) is equal to (cP), the difference between the previous field (n-1) and the interpolation signal in the current field is obtained. The subtraction signal is larger by the difference signal of (d−Q).
In the technique disclosed in Patent Literature 1, first and second matching signals are generated from a difference between a current field signal and a previous field signal and a difference between a current field signal and a subsequent field signal, respectively. The matching signal is obtained by subtracting the second matching signal from the matching signal. However, as described above, the first matching signal and the second matching signal are equal in an image having a motion of 2 lines / field. Since a difference is generated instead of a value, if a mixing coefficient is generated from a matching signal obtained by subtraction, interpolation is performed by field interpolation, and a double image is formed to degrade image quality.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-78535 (pages 7 to 8 [0045] to [0052], FIGS. 1, 2, 6, and 7)
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional progressive scan converter, when the vertical movement of the image is ± 2n (line / field), the inter-field difference signal has the same pattern as the 2-2 pull-down signal. Although it is not a 2-pull-down signal, it is processed as a 2-2 pull-down signal, and there is a problem that image quality is deteriorated.
[0020]
The present invention has been made in view of the above points, and detects a vertical motion vector of an image, and when the motion vector is an even-numbered line / field, sequentially scans a signal of a 2-2 pull-down system. By configuring so as to perform motion-compensated progressive scan conversion or motion-adaptive progressive scan conversion without following the sequence for conversion, an even line / field video can be converted to a video signal generated by the 2-2 pull-down scheme. This prevents image quality deterioration due to erroneous determination that there is an image.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The progressive scan conversion device according to the present invention is a first determination unit that determines whether or not the input interlaced video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units. When,
A second determining means for determining whether or not the video related to the input interlaced video signal has a motion vector of ± 2n (scanning lines / field within a frame) (n is an integer) in a vertical direction between fields; When,
When the first determination unit determines that the input video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units, the input interlace according to a telecine conversion sequence When an interpolation signal of a video signal of a system is generated, and the second determination unit determines that the motion vector has ± 2n (scanning line / field in a frame) (n is an integer) in the vertical direction, An interpolation signal generation unit that generates an interpolation signal by motion adaptive interpolation or motion compensation interpolation regardless of the determination result of the first determination unit;
[0022]
Interpolating means for interpolating the interlaced video signal with the interpolation signal generated by the interpolation signal generating means.
According to the present invention, when the motion of the even line / field in the vertical direction is detected, the interpolation is performed using the interpolation signal generated by the motion adaptive interpolation or the motion compensation interpolation. Appropriate progressive scan conversion can be performed without erroneously determining a video as a telecine-converted video signal.
[0023]
Further, the progressive scanning conversion device of the present invention is a first determination that determines whether or not the input interlaced video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units. Means,
A second determining means for determining whether or not the video related to the input interlaced video signal has a motion vector of ± 2n (scanning lines / field within a frame) (n is an integer) in a vertical direction between fields; When,
First interpolation signal generation means for generating an interpolation signal of the input interlaced video signal according to a telecine conversion sequence;
A second interpolation signal generation unit that generates a motion adaptive interpolation signal or a motion compensation interpolation signal in accordance with at least motion between fields of the video related to the input interlaced video signal;
When the second determination means determines that the motion vector has ± 2n (scanning lines / fields within a frame) (n is an integer) in the vertical direction, the determination result of the first determination means is Regardless, the input interlaced video signal is interpolated by the interpolation signal generated by the second interpolation signal generation means, and ± 2n in the vertical direction (scanning line / field within a frame) by the second determination means. (N is an integer) motion vector is not determined, and the interlaced video signal input by the first determination unit is a video signal configured to transmit the same field video in frame units. And interpolating means for interpolating the input interlaced video signal with the interpolation signal generated by the first interpolation signal generation means. .
[0024]
According to the present invention, when the motion of the even line / field in the vertical direction is detected, the interpolation is performed using the interpolation signal generated by the motion adaptive interpolation or the motion compensation interpolation. Appropriate progressive scan conversion can be performed without erroneously determining a video as a telecine-converted video signal.
[0025]
A progressive scan conversion device of the present invention is a telecine detection circuit that detects that an input interlaced video signal is a video signal generated by telecine conversion,
Motion vector detecting means for detecting motion between at least fields of the video related to the input interlaced video signal,
Telecine interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to a telecine conversion sequence,
Motion-compensated interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to the motion vector detected by the motion vector detection means,
When the motion vector detecting means detects a motion vector of ± 2n (scanning lines / fields within a frame) (n is an integer) in the vertical direction, the motion compensated interpolation signal is obtained regardless of the detection result of the telecine detecting means. Using the interpolation signal generated by the generating means, the motion vector detecting means does not detect a vertical motion vector of ± 2n (scanning line / field in a frame) (n is an integer). Interpolating means for storing the interlace signal using the interpolation signal generated by the telecine interpolation signal generation means when it is determined that the input interlace signal is a video signal generated by telecine conversion. It is characterized by.
[0026]
According to the present invention, when the motion of the even line / field in the vertical direction is detected, the interpolation is performed using the interpolation signal generated by the motion adaptive interpolation or the motion compensation interpolation. Appropriate progressive scan conversion can be performed without erroneously determining a video as a telecine-converted video signal.
[0027]
A progressive scan conversion device of the present invention is a telecine detection circuit that detects that an input interlaced video signal is a video signal generated by telecine conversion,
First motion vector detection for detecting a vertical motion vector of ± 2n (scanning line / field in a frame) (n is an integer) in every predetermined block or every predetermined pixel between fields of a video related to the input interlaced video signal. Means,
Second motion vector detecting means for detecting a motion vector between fields or frames of a video related to the interlaced video signal,
Telecine interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to a telecine conversion sequence,
Motion-compensated interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to the motion vector detected by the second motion vector detection means;
Whether the motion vector of ± 2n (scanning lines / field in a frame) (n is an integer) in the vertical direction by the first motion vector detecting means is equal to or more than a predetermined number of blocks or is equal to or more than a predetermined number of pixels is continuous in two or more fields Determining means for determining
In the determination means, a motion vector of ± 2n (scanning lines / field in a frame) (n is an integer) in the vertical direction is detected by a predetermined number of blocks or a predetermined number of pixels or more by the motion vector detection means. Interpolating means for interpolating the input interlaced video signal using the interpolation signal generated by the motion compensation interpolation signal generating means, regardless of the detection result of the telecine detecting means when it is determined that It is characterized by the following.
[0028]
According to the present invention, when the motion of the even line / field in the vertical direction is detected, the interpolation is performed using the interpolation signal generated by the motion adaptive interpolation or the motion compensation interpolation. Appropriate progressive scan conversion can be performed without erroneously determining a video as a telecine-converted video signal.
[0029]
The progressive scan conversion method of the present invention is a step of determining whether or not the input interlaced video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units.
Determining whether or not the video related to the input interlaced video signal has a motion vector of ± 2n (scanning lines / field within a frame) (n is an integer) in a vertical direction between fields;
When it is determined that the input video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units, an interpolation signal of the input interlaced video signal according to a telecine conversion sequence is generated. When it is determined that the motion vector has a motion vector of ± 2n (scanning lines / fields within a frame) (n is an integer) in the vertical direction, the input interlaced video signal is the same for each frame. Regardless of the determination result of the step of determining whether the field video is a video signal configured to be transmitted, generating an interpolation signal by motion adaptive interpolation or motion compensation interpolation,
[0030]
Interpolating the interlaced video signal with the generated interpolation signal.
According to the present invention, when the motion of the even line / field in the vertical direction is detected, the interpolation is performed using the interpolation signal generated by the motion adaptive interpolation or the motion compensation interpolation. Appropriate progressive scan conversion can be performed without erroneously determining a video as a telecine-converted video signal.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit block diagram of a progressive scan conversion device 10 of the present invention. In FIG. 1, an input terminal 11 is supplied with a 2: 1 interlaced video signal. The input terminal 11 is connected to a first field delay circuit 12, and the first field delay circuit 12 is connected to a second field delay circuit 13.
[0032]
The input terminal and the output terminal of the second field delay circuit 13 are connected to an MV (Moving Vector: motion vector) detection circuit 14, respectively, and the MV detection circuit 14 receives the delay signal (interpolated field) from the first field delay circuit 12 and A motion vector between fields is detected from the delay signal by the second field delay circuit 13, and an even number (scanning line / field within a frame) (hereinafter abbreviated as line / field) of two fields is detected continuously. In this case, it is determined that the image signal is not a video signal by the 2-2 pull-down conversion, and the result is output. Note that the line / field motion vector is a so-called vector in the vertical direction of the screen (Y direction), and may hereinafter be represented as Vy.
[0033]
The telecine detection circuit 15 determines whether the video signal supplied to the input terminal 11 is a signal obtained by converting the video signal supplied to the input terminal 11 from the input video signal and the signal delayed by the first field delay circuit 12 in a 2-2 pull-down scheme by telecine. If not, and if the signal is converted by the 2-2 pull-down method, the conversion pattern is detected.
[0034]
The telecine interpolation circuit 16 performs a telecine interpolation process on the video signal supplied to the input terminal 11 and the output of the second field delay circuit 13 according to the conversion pattern detected by the telecine detection circuit 15. That is, the signal of the field before and the signal of the field after the interpolation field are selected and output according to the conversion pattern. In the example of FIG. 8, when the interpolation field is a ', a of the previous field is selected, and when the interpolation field is b, b' of the subsequent field is selected and output.
[0035]
The motion adaptive interpolation circuit 17 is controlled by the motion detection circuit 19 to calculate an interpolation signal from the signal delayed by one field in the first field delay circuit 12 and the signal delayed by one field in the second field delay circuit 13. The motion detection circuit 19 subtracts the difference between the signal input to the input terminal 11 and the output of the second field delay circuit 13, which is a signal delayed by two fields, by a subtractor 18. The motion is detected based on the taken signal, that is, the inter-frame difference signal.
[0036]
The selector control circuit 20 controls the selector 21 based on the motion vector detection result of the MV detection circuit 14 and the detection result of the telecine detection circuit 15, and the telecine detection circuit 15 may use a 2-2 pull-down conversion signal. If it is detected that the MV detection circuit 14 does not detect an even (line / field) motion vector in the vertical direction, the selector 21 selects the output of the telecine interpolation circuit 16 and outputs it to the double speed conversion circuit 22. Control.
[0037]
When the MV detection circuit 14 detects an even-number (line / field) motion in the vertical direction, the selector selects the output of the motion adaptive interpolation circuit 17 regardless of the detection result of the telecine detection circuit 15. 21 is controlled. If the MV detection circuit 14 does not detect even-number (line / field) motion in the vertical direction and the telecine detection circuit 15 does not detect a 2-2 pull-down conversion signal, the motion adaptive interpolation circuit The selector 21 is controlled so that 17 outputs are selected.
[0038]
The double-speed conversion circuit 22 outputs the output of the first field delay circuit 12, which is the interpolation field signal, and the output of the telecine interpolation circuit 16 or the output of the motion adaptive interpolation circuit 17 selected by the selector 21, respectively, in the horizontal scanning cycle. Is time-compressed so as to be, and each scanning line is alternately selected and output to the output terminal 23 as a sequential scanning conversion signal.
[0039]
FIG. 2 shows a specific circuit configuration of the MV detection circuit 14. The input terminal 31 is connected to the output terminal of the second field delay circuit 13 in FIG. 1, and the input terminal 32 is connected to the output terminal of the first field delay circuit 12. The two-field delay signal supplied from the input terminal 31 is supplied to a vector detection circuit 34 via a line (horizontal scanning line) delay column 33. The one-field delay signal supplied from the input terminal 32 is supplied to the vector detection circuit 34 via the line delay column 36 after the scanning line interpolation processing is performed by the scanning line interpolation circuit 35.
[0040]
The scanning line interpolation circuit 35 performs an intra-field interpolation process. The scanning line interpolation circuit 35 adds a signal obtained by delaying the video signal supplied to the input terminal 32 by one horizontal scanning period and a signal which is not delayed, and outputs a 1/2 coefficient to the added output. Is multiplied and output.
The line delay trains 33 and 36 are cascade-connected line delay circuits, and output a delay signal in a line direction corresponding to a vector search range.
The vector detection circuit 34 receives a plurality of pairs of signals having a 2n (even number) line difference from the line delay trains 33 and 36, and specifies a block composed of a predetermined horizontal pixel unit for each pair of signals. In addition to calculating the error value for each specified block, calculating and outputting the smallest error value among the blocks of all signal pairs, and further calculating the vertical vector value corresponding to the minimum error value Output.
[0041]
FIG. 3 shows a specific configuration example of the vector detection circuit 34. The output of the line delay train 33 shown in FIG. 2 is supplied to the input terminal 51, and the output of the line delay train 36 shown in FIG. 2 is supplied to the input terminal 52. The +8 line block error calculation circuit 53 supplies the output of the line delay train 36 and the output of the line delay train 33 in such a manner that the output of the line delay train 33 is advanced by eight lines with respect to the output of the line delay train 36. You.
[0042]
Similarly, the +6 line block error calculation circuit 54, the +4 line block error calculation circuit 55, and the +2 line block error calculation circuit 56 output the output of the line delay line 33 with respect to the output of the line delay train 36 for 6 lines, respectively. It is supplied in a relationship advanced by four lines and two lines.
[0043]
The 0-line block error calculation circuit 57 receives the output of the delay line delay train 36 and the output of the line delay train 33 as signals of the same line, and outputs a -2 line block error calculation circuit 58 and a -4 line block. The error calculation circuit 59, the -6 line block error calculation circuit 60, and the -8 line block error calculation circuit 61 output the line delay line 33 with respect to the output of the line delay line 36 for two lines, four lines, and six lines, respectively. Supplied with a delay of 8 lines.
[0044]
Each of the line block error calculation circuits 53 to 61 specifies a block in a predetermined pixel unit in the horizontal direction of each input signal, and further, for each block, calculates an error between a signal shifted by one pixel in the horizontal direction and a signal not shifted. The calculation is performed, and the smallest error value and the vertical vector value corresponding to the error value are output to the vertical correlation detection circuit 62.
[0045]
The vertical correlation detection circuit 62 specifies the smallest error value among the error values supplied from the respective line block error calculation circuits 53 to 61, outputs it to the output terminal 63, and corresponds to the error value. The vertical vector value is output to the output terminal 64.
Returning to FIG. 2, the description will be continued. The output of the line block error calculation output from the vector detection circuit 34 is supplied to a reliability determination circuit 37 and compared with a predetermined value (ref). It is determined that the reliability is high, and the number of outputs of the vector value is counted by the counting circuit 38 each time it is determined. If the block error output from the vector detection circuit 34 is larger than a predetermined value, the reliability determination circuit 37 determines that the reliability of the motion vector detected in the block is low, and Is controlled not to execute the counting process. That is, if there is no correlated image block in the search range, the block calculation error increases, and in that case, counting by the counting circuit 38 is prevented.
[0046]
The counting circuit 38 outputs a vertical vector (for example, Vy = 2) once when a vertical vector determined to be reliable is output from the vector detection circuit 34 based on the determination result from the reliability determination circuit 37. Count as done. The counting is performed for each vertical vector, and the count value of the vertical vector having the largest count value is output to the comparison circuit 39.
[0047]
The comparison circuit 39 compares the output of the counting circuit 38 with the block number comparison value and outputs a signal of a logical value “H” to the field continuity determination circuit 40 when the output of the counting circuit 38 is large. That is, in the comparison circuit 39, when the same number of vertical vectors is detected by a predetermined number or more with respect to the number of blocks specified by the vector detection circuit 34, it is determined that there is motion between fields, and the logical value “H” is determined. Output.
[0048]
The field continuity determination circuit 40 includes a latch circuit 41 that latches the output of the comparison circuit 39 with a field pulse, and an AND circuit 42 that performs a logical AND between the output of the comparison circuit 39 and the output of the latch circuit 41. When the output of the circuit 39 is a logical value “H” for two consecutive fields, a signal of a logical value “H” is output from the output terminal 43. That is, when there is motion in the video for two consecutive fields, a signal having a logical value “H” is output from the output terminal 43.
[0049]
The operation of the vector detection circuit 34 will be further described with reference to FIG.
In each of the fields (n-1), (n), and (n + 1), circles a to g, m, n, and p to z are scanning lines to be transmitted. It is represented by white circles and black circles. In the (n) field, which is an interpolation field, scanning lines M, N, and P to T indicated by triangles are scanning lines interpolated in the field and output from the scanning line interpolation circuit 35 shown in FIG. Things. Among the scanning lines indicated by triangles, hatched scanning lines P and R are scanning lines generated from white circle scanning lines and black circle scanning lines, and have the concept of gray.
[0050]
Referring to FIG. 11, a case where a motion vector is detected by a block of four lines will be described as an example. Since a motion vector between fields is limited to even lines / fields, Vy = 0 (0 line block error calculation circuit 57). In the calculation, the accumulation of the inter-field difference signals is (bN), (cP), (dQ), and (eR).
[0051]
When the vertical vector is Vy = 2 lines / field (calculated by the 2-line block error calculation circuit 56), the accumulation of the differences between the fields is (cN), (dP), (eQ), (f). −R), and when Vy = 4 lines / field (calculation by the 4-line block error calculation circuit 55), the accumulation of the differences between the fields is (d−N), (e−P), (f−Q), (g). -R).
[0052]
The difference signal (e−R) at Vy = 0 is equal to the difference signal (f−R) of the motion of Vy = 2 and the difference signal (e−P) of the motion of Vy = 4, and the difference signal (e−R) of Vy = 0. b−N) is equal to the motion difference signal (c−N) of Vy = 2 and the motion difference signal (d−N) of Vy = 4. Further, the differential signal (c-P) of Vy = 0 is equal to the differential signal (d-P) of the motion of Vy = 2 and the differential signal (g-R) of the motion of Vy = 4.
[0053]
Therefore, the difference signal (dQ) of Vy = 0 is larger than the difference signal (eQ) of the motion of Vy = 2 and the difference signal (fQ) of the motion of Vy = 4.
Thereby, in the case of the example shown in FIG. 11, the vector detection circuit 34 outputs Vy = 2 lines / field or Vy = 4 lines / field as a vertical vector having the smallest error value. The counting circuit 38 adds 1 to the count of Vy = 2 or Vy = 4 based on the output of the vector detection circuit 34.
[0054]
When the number of the same motion vectors detected in one field is equal to or more than a predetermined number, the comparing circuit 39 determines that there is a motion between the fields. This is to determine whether the motion is continuous for two fields and output the result.
[0055]
In the example of FIG. 11, since the motion is continuous for two fields, the MV detection circuit 14 drives the selector control circuit 20 and outputs a control signal for selecting the output of the motion adaptive interpolation circuit 17 to the selector 21. Let it.
Returning to FIG. 1, the telecine detection circuit 15 determines whether a state in which there is no motion between fields occurs in units of one frame as described above, and specifies the video signal converted by the 2-2 pull-down. FIG. 4 shows a specific example. 4, a signal supplied to the input terminal 11 of FIG. 1 is applied to an input terminal 71, and an output of the first field delay circuit 12 is supplied to an input terminal 72.
[0056]
From the signal supplied to the input terminal 71, the horizontal high-frequency component is removed as noise by a horizontal LPF (Low Pass Filter) 73 and supplied to a subtracter 74. The signal supplied to the input terminal 72 is subjected to a scanning line interpolation process in a scanning line interpolation circuit 75, and is supplied to a subtractor 74 via a horizontal LPF 76. The scanning line interpolation circuit 75 adds a signal delayed by one horizontal scanning period and a signal not delayed and multiplies them by a 1/2 coefficient, and outputs the result, similarly to the scanning line interpolation circuit 35 shown in FIG. In the output signal, the position of the scanning line on the screen is the same as the signal supplied to the input terminal 71. The horizontal LPF 76 removes high-frequency components in the horizontal direction as noise, similarly to the horizontal LPF 72.
[0057]
The subtractor 74 takes the difference between the signal supplied to the input terminal 11 and the signal delayed by the first one-field delay circuit 12 and outputs the difference to the absolute value circuit 77. The absolute value circuit 77 obtains the absolute value of the output of the subtractor 74 and outputs it to the nonlinear processing circuit 78.
The nonlinear processing circuit 78 performs rounding processing on the output of the absolute value circuit 77 to limit the amount of information, and outputs the result to the accumulative addition circuit 79. The cumulative addition circuit 79 cumulatively adds the output of the non-linear processing circuit 78 in one field period, and outputs the result to the comparison circuit 80.
[0058]
When the output of the accumulative addition circuit 79 is smaller than the predetermined value (ref), the comparison circuit 80 determines that the image has no motion between fields, and outputs a signal of logical value “L” via the output terminal 81. The signal is supplied to the telecine interpolation circuit 16 and to the cycle detection circuit 82. If the output of the accumulating circuit 79 is larger than the predetermined value (ref), it is determined that there is movement between fields, and a signal of a logical value “H” is supplied to the telecine interpolation circuit 16 via the output terminal 81. At the same time, it is supplied to the cycle detection circuit 82.
[0059]
If the signal supplied to the input terminal 11 is a 2-2 pull-down conversion signal and there is movement between frames, the comparison circuit 80 alternately outputs the logical values “L” and “H”. The cycle detection circuit 82 determines that the signal supplied to the input terminal 11 is a 2-2 pull-down conversion signal because the state in which the comparison circuit 80 alternately outputs the logical values “L” and “H” continues for a predetermined period. It is determined that there is, and the detection result is output to the selector control circuit 20 via the output terminal 83.
[0060]
As described above, according to the progressive scan conversion apparatus of the present invention, a vertical motion vector of an image is detected, and when this is an even line / field, progressive scan conversion of a 2-2 pull-down signal is performed. Is configured so as to perform motion-compensated progressive scan conversion or motion-adaptive progressive scan conversion without following the sequence for the video signal of the even line / field in the 2-2 pull-down system. This prevents the image quality from being degraded due to erroneous determination.
[0061]
FIG. 5 shows another embodiment of the progressive scan conversion device 90 of the present invention. 5, the same circuit blocks as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. The embodiment of FIG. 5 is different from the circuit of FIG. 1 in that an interpolation signal is generated by a motion compensation circuit 92 in accordance with a motion vector detected by an MV detection circuit 91.
[0062]
The MV detection circuit 91 detects a motion vector between a previous field signal output from the second field delay circuit 13 and an interpolation field output from the first field delay circuit 12. At this time, a vertical motion vector is detected. Then, a horizontal motion vector is detected. (The MV detection circuit 14 of FIG. 1 outputs only the vertical motion vector.)
[0063]
The motion vector detected by the MV detection circuit 91 is supplied to a motion compensation interpolation circuit 92. The motion compensation interpolation circuit 92 moves the position of the video of the previous field according to the motion vector supplied from the MV detection circuit 91. To generate an interpolation signal. Further, the MV detection circuit 91 has a function of detecting the movement of an even-numbered line / field in the vertical direction and supplying the same to the selector control circuit 20, and the function is the same as that of the MV detection circuit 14 of FIG.
[0064]
When the motion of the even-numbered line / field in the vertical direction is detected by the MV detection circuit 91, the interpolation signal generated by the motion compensation interpolation circuit 92 is selected by the selector 21 regardless of the detection result by the telecine detection circuit 15. Then, it is supplied to the double speed conversion circuit 22.
When the MV detection circuit 91 does not detect the motion of the even line / field and the telecine detection circuit 15 determines that the signal is a 2-2 pull-down conversion signal, the output of the telecine interpolation circuit 16 is used as an interpolation signal. If the MV detection circuit 91 does not detect the motion of the even line / field and the telecine detection circuit 15 does not determine that the signal is the 2-2 pull-down conversion signal, the output of the motion compensation interpolation circuit 92 is used as the interpolation signal. It is assumed that.
[0065]
In this embodiment, the motion compensation interpolation circuit 92 is controlled by the motion vector detected by the MV detection circuit 91, and has the effect that the circuit can be shared and the configuration is simplified.
FIG. 6 shows another embodiment of the progressive scan conversion apparatus of the present invention. In the progressive scanning conversion apparatus 100 shown in FIG. 6, a second MV circuit 101 for detecting a motion vector between fields or between frames from an interpolated field signal and signals of fields before and after the interpolated field signal is provided in the circuit shown in FIG. A motion compensation interpolation circuit 102 for moving the position of the video of the previous field signal in accordance with the motion vector detected by the second MV circuit 101; a field interpolation circuit 103 for generating an intra-field interpolation signal; The difference is that a mixer 104 that mixes the outputs of the compensation interpolation circuit 102 and the field interpolation circuit 103 and outputs the result to the selector 21 is provided.
[0066]
The mixer 104 controls the mixing ratio between the motion compensation interpolation circuit 102 and the field interpolation circuit 103 according to the motion coefficient output from the motion detection circuit 19.
The MV detection circuit 14 can be limited to one that detects even-numbered lines / fields, similarly to the progressive scan conversion device 10 shown in FIG. When the motion of the even line / field is detected by the MV detection circuit 14, the selector control circuit 20 selects the output of the mixer 104 as an interpolation signal regardless of the detection result of the telecine detection circuit 15. 21 is controlled. If the MV detection circuit 14 does not detect the movement of the even-numbered line / field, and if the telecine detection circuit 15 detects that the input signal is a telecine conversion signal, it selects the telecine interpolation signal as an interpolation signal. If it is determined that the signal is not a telecine conversion signal, the output of the mixer 104 is selected as an interpolation signal.
[0067]
According to this embodiment, when the image is not a telecine-converted image, the image quality of a moving image can be improved by performing motion compensation interpolation.
FIG. 7 shows a flowchart for explaining the operation of the progressive scan conversion device of FIG. In FIG. 7, the process starts at step 7a, and at step 7b, the input interlaced signal is delayed by one field to obtain an interpolated field signal. Further, in step 7c, the previous field signal is obtained by delaying the interpolated field signal by one field.
[0068]
Next, in step 7d, a motion vector between fields is detected from the interpolated field signal and the previous field signal. Next, in step 7e, it is determined whether or not an even line / field vector is present in the motion vectors detected in step 7d, and if it is determined that an even line / field motion vector is detected. In step 7f, a motion adaptive interpolation signal generated from the interpolation field signal and the previous field signal is selected as an interpolation signal.
[0069]
Next, in step 7g, the interpolation signal selected in step 7f is interpolated with respect to the interpolation field signal, and the processing is ended in step 7h.
If it is determined in step 7e that the motion vector of the even line / field has not been detected, it is determined in step 7i whether or not the input signal is a telecine conversion signal from the input interlace signal and the interpolated field signal. In step 7j, the determination of step 7i is made. If the signal is a telecine conversion signal, a signal generated by selecting an input signal and a previous field signal in step 7k according to the telecine conversion pattern is used as an interpolation signal. select. Next, the process proceeds to step 7g, where the selected interpolation signal is interpolated into an interpolation field signal, and the process ends in step 7h.
[0070]
If it is not determined in step 7j that the signal is a telecine-converted signal, the process proceeds to step 7f, where a motion adaptive interpolation signal generated from the interpolation field signal and the previous field signal is selected as an interpolation signal, and then in step 7g. The interpolation signal selected in step 7f is interpolated with respect to the interpolation field signal, and the process ends in step 7h.
[0071]
As described above, according to the progressive scan conversion apparatus of the present invention, the detection circuit for detecting the movement of the even-numbered line / field in the vertical direction is provided, and when the movement of the even-numbered line / field is detected, the detection of the telecine detection circuit is performed. Irrespective of the result, interpolation is performed using an interpolation signal obtained from the motion adaptive interpolation circuit or an interpolation signal obtained from the motion compensation interpolation circuit, so that malfunction due to erroneous determination of the 2-2 pull-down converted video signal is prevented. Can be done.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, the progressive scan conversion device of the present invention relates to the detection result of the telecine detection circuit when detecting the movement of the even line / field by the detection circuit for detecting the movement of the even line / field in the vertical direction. Instead, interpolation is performed using an interpolation signal obtained from a motion adaptive interpolation circuit or an interpolation signal obtained from a motion compensation interpolation circuit, so that a malfunction due to erroneous determination of a 2-2 pull-down converted video signal can be prevented. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a progressive scan conversion device according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram showing an embodiment of a main part of the device shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit block diagram showing an embodiment of a main part of the circuit block shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a circuit block diagram showing an embodiment of another main part of the device shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a circuit block diagram showing another embodiment of the progressive scan conversion device according to the present invention.
FIG. 6 is a circuit block diagram showing still another embodiment of the progressive scan conversion device according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a timing chart for explaining a 2-2 pull-down conversion method.
FIG. 9 is a timing chart for explaining a 2-3 pull-down conversion method.
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of a conventional progressive scan conversion device.
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the conventional and inventive progressive scan conversion devices.
[Explanation of symbols]
10, 90, 100 ... progressive scan conversion device
11 ... input terminal
12. First field delay circuit
13. Second field delay circuit
14, 91 ... MV detection circuit
15 ... Telecine detection circuit
16 ... Telecine interpolation circuit
17, 92 ... motion adaptive interpolation circuit
18 ... Subtractor
19 ... Motion detection circuit
20 ... Selector control circuit
21 ... Selector
22 double speed conversion circuit
23 ... output terminal
40: Field continuity determination circuit
92, 101 ... motion compensation interpolation circuit
102: second MV detection circuit
103 ... Field interpolation circuit
104 ... Mixer

Claims (9)

入力されたインターレース方式の映像信号が、フレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像がフィールド間で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有するか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段で、前記入力映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であると判定された際に、テレシネ変換シーケンスにしたがって前記入力されたインターレース方式の映像信号の補間信号を生成し、前記第２の判定手段によって、垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有することが判定された際に、前記第１の判定手段の判定結果に係らず、動き適応補間もしくは動き補償補間によって補間信号を生成する補間信号生成手段と、
前記補間信号生成手段で生成された補間信号で前記インターレース映像信号を補間する補間手段と、
を具備したことを特徴とする順次走査変換装置。First determining means for determining whether or not the input interlaced video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units;
A second determining means for determining whether or not the video related to the input interlaced video signal has a motion vector of ± 2n (scanning lines / field within a frame) (n is an integer) in a vertical direction between fields; When,
When the first determination unit determines that the input video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units, the input interlace according to a telecine conversion sequence When an interpolation signal of a video signal of a system is generated, and the second determination unit determines that the motion vector has ± 2n (scanning line / field in a frame) (n is an integer) in the vertical direction, An interpolation signal generation unit that generates an interpolation signal by motion adaptive interpolation or motion compensation interpolation regardless of the determination result of the first determination unit;
Interpolation means for interpolating the interlaced video signal with the interpolation signal generated by the interpolation signal generation means,
A progressive scan conversion device characterized by comprising: 前記補間信号生成手段は、前記第２の判定手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが検出されず、かつ第１の判定手段で前記入力された映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であると判定されなかった際に、前記動き適応補間もしくは動き補償補間によって補間信号を生成するものであることを特徴とする請求項１に記載の順次走査変換装置。The interpolation signal generation means does not detect a vertical motion vector of ± 2n (scanning line / field within a frame) (n is an integer) in the second determination means, and the input signal is not detected in the first determination means. Generating an interpolation signal by the motion adaptive interpolation or the motion compensation interpolation when it is not determined that the video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units. The progressive scan conversion device according to claim 1, wherein: 入力されたインターレース方式の映像信号が、フレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像がフィールド間で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有するか否かを判定する第２の判定手段と、
テレシネ変換シーケンスにしたがって前記入力されたインターレース方式の映像信号の補間信号を生成する第１の補間信号生成手段と、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像の少なくともフィールド間の動きに応じて動き適応補間信号もしくは動き補償補間信号を生成する第２の補間信号生成手段と、
前記第２の判定手段で、垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有することが判定された際には、前記第１の判定手段の判定結果に係らず前記第２の補間信号生成手段で生成された補間信号で前記入力されたインターレース方式の映像信号を補間し、前記第２の判定手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが判定されず、前記第１の判定手段で前記入力されたインターレース方式の映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であると判定された場合に前記第１の補間信号生成手段で生成された補間信号で前記入力されたインターレース方式の映像信号を補間する補間手段と、
を具備したことを特徴とする順次走査変換装置。First determining means for determining whether or not the input interlaced video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units;
A second determining means for determining whether or not the video related to the input interlaced video signal has a motion vector of ± 2n (scanning lines / field within a frame) (n is an integer) in a vertical direction between fields; When,
First interpolation signal generation means for generating an interpolation signal of the input interlaced video signal according to a telecine conversion sequence;
A second interpolation signal generation unit that generates a motion adaptive interpolation signal or a motion compensation interpolation signal in accordance with at least motion between fields of the video related to the input interlaced video signal;
When the second determination means determines that the motion vector has ± 2n (scanning lines / fields within a frame) (n is an integer) in the vertical direction, the determination result of the first determination means is Regardless, the input interlaced video signal is interpolated by the interpolation signal generated by the second interpolation signal generation means, and ± 2n in the vertical direction (scanning line / field within a frame) by the second determination means. (N is an integer) motion vector is not determined, and the interlaced video signal input by the first determination unit is a video signal configured to transmit the same field video in frame units. Interpolating means for interpolating the input interlaced video signal with the interpolation signal generated by the first interpolation signal generating means when it is determined that
A progressive scan conversion device characterized by comprising: 前記補間手段は、前記第１の判定手段で前記入力映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号でないと判定され、かつ前記第２の判定手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが検出されなかった際に、前記第２の補間信号生成手段で生成された補間信号で前記入力されたインターレース方式の映像信号を補間するものであることを特徴とする請求項１に記載の順次走査変換装置。The interpolation means determines that the input video signal is not a video signal configured to transmit the same field video in frame units by the first determination means, and determines the vertical direction by the second determination means. When a motion vector of ± 2n (scanning lines / fields within a frame) (n is an integer) is not detected, the input interlaced image is input using an interpolation signal generated by the second interpolation signal generation means. 2. The progressive scan conversion device according to claim 1, wherein the progressive scan conversion device interpolates a signal. 前記フレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号は、２−２プルダウン方式によりテレシネ変換された映像信号であることを特徴とする請求項１または３に記載の順次走査変換装置。4. The progressive scanning according to claim 1, wherein the video signal configured to transmit the same field video in frame units is a video signal subjected to telecine conversion by a 2-2 pull-down method. Conversion device. 入力されたインターレース方式の映像信号が、テレシネ変換により生成された映像信号であることを検出するテレシネ検出回路と、
前記入力インターレース映像信号に係わる映像の少なくともフィールド間の動きを検出する動きベクトル検出手段と、
テレシネ変換シーケンスにしたがって補間信号を生成するテレシネ補間信号生成手段と、
前記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルにしたがって補間信号を生成する動き補償補間信号生成手段と、
前記動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが検出された際に、前記テレシネ検出手段の検出結果に係わりなく、前記動き補償補間信号生成手段で生成された補間信号を用い、前記動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが検出されずに、前記テレシネ検出回路で前記入力インターレース信号がテレシネ変換により生成された映像信号であると判定された際に、前記テレシネ補間信号生成手段で生成された補間信号を用いて前記インターレース信号を保管する補間手段と、
を具備したことを特徴とする順次操作変換装置。A telecine detection circuit that detects that the input interlaced video signal is a video signal generated by telecine conversion,
Motion vector detecting means for detecting motion between at least fields of the video related to the input interlaced video signal,
Telecine interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to a telecine conversion sequence,
Motion-compensated interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to the motion vector detected by the motion vector detection means,
When the motion vector detecting means detects a motion vector of ± 2n (scanning lines / fields within a frame) (n is an integer) in the vertical direction, the motion compensated interpolation signal is obtained regardless of the detection result of the telecine detecting means. Using the interpolation signal generated by the generating means, the motion vector detecting means does not detect a vertical motion vector of ± 2n (scanning line / field in a frame) (n is an integer). When the input interlace signal is determined to be a video signal generated by telecine conversion, interpolation means for storing the interlace signal using the interpolation signal generated by the telecine interpolation signal generation means,
A sequential operation conversion device, comprising: 入力されたインターレース方式の映像信号が、テレシネ変換により生成された映像信号であることを検出するテレシネ検出回路と、
前記入力インターレース映像信号に係わる映像のフィールド間の所定ブロック毎あるいは所定画素毎に垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを検出する第１の動きベクトル検出手段と、
前記インターレース方式の映像信号に係わる映像のフィールド間あるいはフレーム間の動きベクトルを検出する第２の動きベクトル検出手段と、
テレシネ変換シーケンスにしたがって補間信号を生成するテレシネ補間信号生成手段と、
前記第２の動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルにしたがって補間信号を生成する動き補償補間信号生成手段と、
前記第１の動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが所定ブロック数以上あるいは所定画素以上検出されたフィールドが２フィールド以上連続したかを判定する判定手段と、
前記判定手段で、前記動きベクトル検出手段で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルが所定ブロック数以上あるいは所定画素以上検出されたフィールドが２フィールド以上連続したと判定された際に、前記テレシネ検出手段の検出結果に係わらず、前記動き補償補間信号生成手段で生成された補間信号を用いて前記入力インターレース映像信号を補間する補間手段と、
を具備したことを特徴とする順次走査変換装置。A telecine detection circuit that detects that the input interlaced video signal is a video signal generated by telecine conversion,
First motion vector detection for detecting a vertical motion vector of ± 2n (scanning line / field in a frame) (n is an integer) in every predetermined block or every predetermined pixel between fields of a video related to the input interlaced video signal. Means,
Second motion vector detecting means for detecting a motion vector between fields or frames of a video related to the interlaced video signal,
Telecine interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to a telecine conversion sequence,
Motion-compensated interpolation signal generation means for generating an interpolation signal according to the motion vector detected by the second motion vector detection means;
Whether the motion vector of ± 2n (scanning lines / field in a frame) (n is an integer) in the vertical direction by the first motion vector detecting means is equal to or more than a predetermined number of blocks or is equal to or more than a predetermined number of pixels is continuous in two or more fields Determining means for determining
In the determination means, a motion vector of ± 2n (scanning lines / field in a frame) (n is an integer) in the vertical direction is detected by a predetermined number of blocks or a predetermined number of pixels or more by the motion vector detection means. When it is determined that the input interlaced video signal is interpolated using the interpolation signal generated by the motion compensation interpolation signal generation unit regardless of the detection result of the telecine detection unit,
A progressive scan conversion device characterized by comprising: 前記テレシネ変換が２−２プルダウン方式による変換であることを特徴とする請求項６または７に記載の順次走査変換装置。8. The progressive scan conversion device according to claim 6, wherein the telecine conversion is a conversion by a 2-2 pull-down method. 入力されたインターレース方式の映像信号が、フレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否かを判定するステップと、
前記入力されたインターレース方式の映像信号に係わる映像がフィールド間で垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有するか否かを判定するステップと、
前記入力映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であると判定された際に、テレシネ変換シーケンスにしたがって前記入力されたインターレース方式の映像信号の補間信号を生成し、前記垂直方向の±２ｎ（フレーム内走査線／フィールド）（ｎは整数）の動きベクトルを有することが判定された際に、前記入力されたインターレース方式の映像信号がフレーム単位で同一のフィールド映像が伝送されるように構成された映像信号であるか否か判定するステップの判定結果に係わらず、動き適応補間もしくは動き補償補間によって補間信号を生成するステップと、
前記生成された補間信号で前記インターレース映像信号を補間するステップと、
を具備したことを特徴とする順次走査変換方法。Determining whether the input interlaced video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units,
Determining whether or not the video related to the input interlaced video signal has a motion vector of ± 2n (scanning lines / field within a frame) (n is an integer) in a vertical direction between fields;
When it is determined that the input video signal is a video signal configured to transmit the same field video in frame units, an interpolation signal of the input interlaced video signal according to a telecine conversion sequence is generated. When it is determined that the motion vector has a motion vector of ± 2n (scanning lines / fields within a frame) (n is an integer) in the vertical direction, the input interlaced video signal is the same for each frame. Regardless of the determination result of the step of determining whether the field video is a video signal configured to be transmitted, generating an interpolation signal by motion adaptive interpolation or motion compensation interpolation,
Interpolating the interlaced video signal with the generated interpolation signal;
And a progressive scan conversion method.

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