JP2006311277A - Scanning line conversion circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換するための走査線変換回路に関する。つまり、テレビジョンにおける映像情報処理回路に関するものである。 The present invention relates to a scanning line conversion circuit for converting video information by interlaced scanning into video information by sequential scanning. That is, the present invention relates to a video information processing circuit in a television.
近年、テレビジョン放送の方式として、従来のアナログ方式からデジタル方式への検討が開始され、デジタル化という新たな技術革新を契機として、テレビジョン放送が情報通信メディアとして更に高度化し、飛躍的な発展を遂げようとしている。既に国内では、ＣＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ：通信衛星）を用いた放送や、ＢＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ：放送衛星）を用いた放送でデジタル化が実現されている。更に現在では、地上波デジタル放送も開始された。 In recent years, as a method of television broadcasting, the study from the conventional analog method to the digital method has started, and as a result of the new technological innovation of digitalization, television broadcasting has become more advanced as an information communication medium, and has made tremendous development Is trying to achieve. In Japan, digitization has already been realized by broadcasting using CS (Communication Satellite) and broadcasting using BS (Broadcasting Satellite). At present, digital terrestrial broadcasting has also started.
デジタルテレビジョン放送のメリットは、アナログ方式では１チャンネル分に相当する周波数帯域で、デジタル方式では３チャンネルの番組を伝送することができ、多チャンネル化が可能となることである。これにより、ニュースやスポーツ、或いはドラマなどを組み合わせたマルチ番組（混合多重編成番組）や、一つのチャンネル内で異なる三つの番組を放送するマルチチャンネル放送など、新たなサービスが実現される。 The advantage of digital television broadcasting is that, in the analog system, a 3-channel program can be transmitted in a frequency band corresponding to one channel, and in the digital system, the number of channels can be increased. As a result, new services such as multi-programs (mixed and multi-organized programs) combining news, sports, dramas, etc., and multi-channel broadcasts that broadcast three different programs within one channel are realized.
更にデジタルテレビジョン放送では、映像や音声の放送に限らず、各種のデータ放送を付加した統合型の放送サービスが可能となる。データ放送を付加したサービスとしては、テレビ番組にデータ情報を付加してマルチメディア的サービスを提供するものと、テレビ番組とは別の独立したサービスを提供するものとに分けられ、主なサービスとしては、視聴者参加型テレビ，ホームショッピング，各種情報サービス，いつでも好きな時に見ることのできる天気予報やニュースなどが挙げられる。 Further, digital television broadcasting enables not only video and audio broadcasting but also an integrated broadcasting service to which various data broadcasting is added. Services that add data broadcasting are divided into those that provide multimedia services by adding data information to TV programs, and those that provide independent services that are separate from TV programs. TV viewers, home shopping, various information services, weather forecasts and news that you can watch whenever you want.
このようなデジタルテレビジョン放送に対応するために、テレビジョン放送の受信装置も進化を遂げており、薄型で大画面のプラズマディスプレイが登場したり、従来のブラウン管型のテレビ受像機もデジタルテレビジョン放送に対応した高精細な解像度を有するものが出ている。これらの表示装置では、従来の１ライン毎の飛び越し走査による映像表示ではなく、順次走査による映像の表示が行われる。そのため、従来のアナログテレビジョン放送を表示する場合には、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換し（以下、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ−Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）変換と呼ぶ）、更に表示装置の有する解像度に映像情報を変換して表示を行っている（例えば、特許文献１参照。）。 In order to cope with such digital television broadcasts, television broadcast receivers have also evolved, and a thin, large-screen plasma display has appeared, and conventional CRT-type television receivers are also digital televisions. Some of them have high-definition resolution for broadcasting. In these display devices, video display by sequential scanning is performed instead of conventional video display by interlaced scanning for each line. Therefore, when displaying a conventional analog television broadcast, video information obtained by interlaced scanning is converted into video information obtained by sequential scanning (hereinafter referred to as IP (Interlace-Progressive) conversion), and the resolution of the display device is further increased. Video information is converted and displayed (for example, refer to Patent Document 1).
ここで、従来のＩＰ変換処理回路について、簡単に説明を行う。 Here, a conventional IP conversion processing circuit will be briefly described.
図８は、一般的なＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a general IP conversion processing circuit.
１０１，１０２は、入力される映像情報をフィールド単位で記憶しておくためのフィールド情報記憶部、１０３は、現在入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を見ることにより画素単位で動画情報であるか静止画情報であるかの判定を行い、更に求まった画素毎の動き情報から補間画素での動きを判定して出力する動き情報生成器、１０４は、入力される映像情報をライン単位で記憶しておくためのライン情報記憶部、１０７は、入力される２系統の信号の加算演算を行う加算器、１０８は、加算器１０７により加算された値の半分の値を求める除算器、１０９は、動き情報生成器１０３からの出力信号に応じ、フィールド情報記憶部（１）１０１から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フィールド期間過去に入力された画素情報と、除算器１０８から出力される、補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値とのいずれかを選択して補間画素値とする補間情報選択部、１０５，１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される画素情報と入力された画素情報とをライン単位で記憶し、記憶した画素情報を入力された映像情報の倍の速さで読み出すための入出力速度変換部、１１０は、入出力速度変換部（１）１０５及び入出力速度変換部（２）１０６から出力される画素情報を１ライン毎に切り換えて出力する表示情報選択部である。 101 and 102 are field information storage units for storing input video information in units of fields, and 103 is the field information currently input and output from the field information storage unit (2) 102. It is determined whether the information is moving image information or still image information in units of pixels by looking at the difference from the field information input in the past for one frame period from the field information currently input, and for each obtained pixel The motion information generator 104 for determining and outputting the motion at the interpolated pixel from the motion information of the image, 104 is a line information storage unit for storing the input video information in units of lines, and 107 is the input 2 An adder that performs an addition operation of system signals, 108 is a divider that calculates a half value added by the adder 107, and 109 is a motion information generator 103. In response to the output signal, the pixel information input from the field information storage unit (1) 101 in the past of one field period from the currently input field information, and the interpolation pixel output from the divider 108 The interpolation information selection units 105 and 106 that select an average value of pixel values in the upper and lower lines of the position to obtain an interpolation pixel value are input with the pixel information output from the interpolation information selection unit 109, respectively. An input / output speed conversion unit 110 for storing pixel information in units of lines and reading out the stored pixel information at a speed twice that of the input video information is an input / output speed conversion unit (1) 105 and an input / output This is a display information selection unit that switches and outputs pixel information output from the speed conversion unit (2) 106 for each line.
以上に説明した、従来のＩＰ変換処理回路による動作について、以下に説明を行う。 The operation of the conventional IP conversion processing circuit described above will be described below.
入力された飛び越し操作による映像情報は、フィールド情報記憶部（１）１０１及びライン情報記憶部１０４に入力され、それぞれから１フィールド期間遅延した画素情報と１ライン前の画素情報を得ることができる。ここで図９に、飛び越し走査により表示されるＮＴＳＣ（ｎａｔｉｏｎａｌ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号における映像情報が表示される様子を示す。ＮＴＳＣ信号では、（ｐ）に示すように、５２５本の水平ラインにより１画面が構成され、この１画面の単位をフレームと呼ぶ。更にフレームは、飛び越し走査により（ｑ）に示す奇数ラインを表現する奇数フィールドと（ｒ）に示す偶数ラインを表現する偶数フィールドとに分けられ、ＮＴＳＣ信号ではこれら奇数フィールドと偶数フィールドの映像情報を交互に表示することにより５２５ラインの映像情報を表現している。即ち奇数フィールドと偶数フィールドは、お互いに不足しているライン情報を補間する関係にある。であるから、再び図８に戻ると、フィールド情報記憶部（１）１０１からは、補間しようとする画素の位置に相当する前フィールドでの画素情報が得られ、入力された映像情報とライン情報記憶部１０４からは、補間しようとする画素の上下のラインでの画素情報が得られることとなる。更に入力された映像情報とライン情報記憶部１０４からは、加算器１０７及び除算器１０８により補間しようとする画素の上下のラインにおける画素情報の平均値が求められ、動画時の補間画素情報として用いられる。 The input video information by the jump operation is input to the field information storage unit (1) 101 and the line information storage unit 104, and pixel information delayed by one field period and pixel information of one line before can be obtained from each. Here, FIG. 9 shows a state in which video information in an NTSC (National Television System Committee) signal displayed by interlaced scanning is displayed. In the NTSC signal, as shown in (p), one screen is composed of 525 horizontal lines, and the unit of one screen is called a frame. Further, the frame is divided into an odd field expressing the odd lines shown in (q) and an even field expressing the even lines shown in (r) by interlaced scanning. The video information of 525 lines is expressed by displaying alternately. That is, the odd field and the even field are in a relationship of interpolating the line information that is lacking. Accordingly, returning to FIG. 8 again, the pixel information in the previous field corresponding to the position of the pixel to be interpolated is obtained from the field information storage unit (1) 101, and the input video information and line information From the storage unit 104, pixel information on the upper and lower lines of the pixel to be interpolated is obtained. Further, from the input video information and the line information storage unit 104, an average value of pixel information in the upper and lower lines of the pixel to be interpolated is obtained by the adder 107 and the divider 108, and is used as interpolation pixel information at the time of moving image. It is done.
フィールド情報記憶部（１）１０１から出力される画素情報は、更にフィールド情報記憶部（２）１０２により１フィールド期間遅延させられ、入力されている映像情報よりも１フレーム期間遅延した映像情報、即ち、入力されている画素の位置に相当する前フレームでの画素情報が得られこととなる。 The pixel information output from the field information storage unit (1) 101 is further delayed by one field period by the field information storage unit (2) 102 and is video information delayed by one frame period from the input video information, that is, Pixel information in the previous frame corresponding to the position of the input pixel is obtained.
次に、動き情報生成器１０３について説明を行う。 Next, the motion information generator 103 will be described.
図１０は、動き情報生成器１０３の一実施例を示すブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of the motion information generator 103.
図１０において、１０３１は、現在入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を求める減算器、１０３２は、減算器１０３１にて求まった差分値の絶対値を求める絶対値器、１０３３は、絶対値器１０３２にて求まった値と予め設定されている閾値とを比較し、絶対値器１０３２にて求まった値が閾値よりも小さい場合にはその画素が静止画であると判断して“０”を出力し、絶対値器１０３２にて求まった値が閾値よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断して“１”を出力する閾値フィルタ回路で、これにより、入力された映像情報にノイズのような不正な画素情報が加わっている場合でも、多少の変動であればその影響を取り除くことが可能となる。１０３４は、閾値フィルタ回路１０３３から出力される画素毎の動き情報をライン単位で記憶しておくためのライン動き情報記憶部で、これによりライン動き情報記憶部１０３４からは、入力されている映像情報よりも１ライン前の画素での動き情報を得ることができる。１０３５は、２入力１出力のＯＲ素子であり、閾値フィルタ回路１０３３から出力される動き情報とライン動き情報記憶部１０３４から出力される１ライン前の画素での動き情報との論理和を求めることにより、補間画素での動き情報を判断して出力する。 In FIG. 10, 1031 indicates the field information that is currently input and the field information that is output from the field information storage unit (2) 102 and that is input in the past one frame period from the field information that is currently input. A subtractor for obtaining a difference, 1032 is an absolute value unit for obtaining an absolute value of the difference value obtained by the subtractor 1031, and 1033 is for comparing a value obtained by the absolute value unit 1032 with a preset threshold value. When the value obtained by the absolute value unit 1032 is smaller than the threshold value, it is determined that the pixel is a still image and “0” is output, and the value obtained by the absolute value unit 1032 is larger than the threshold value. In this case, the threshold filter circuit that determines that the pixel is a moving image and outputs “1” when the pixels are equal to each other. Even if is being applied, it is possible to get rid of that impact if it is some variation. Reference numeral 1034 denotes a line motion information storage unit for storing the motion information for each pixel output from the threshold filter circuit 1033 in units of lines, whereby the line motion information storage unit 1034 receives the input video information. It is possible to obtain motion information at a pixel one line before. Reference numeral 1035 denotes a two-input one-output OR element that obtains a logical sum of the motion information output from the threshold filter circuit 1033 and the motion information of the pixel one line before output from the line motion information storage unit 1034. Thus, the motion information at the interpolation pixel is judged and output.
再び図８に戻ると、補間情報選択部１０９では、動き情報生成器１０３から出力される動き情報が“０”である場合にはフィールド情報記憶部（１）１０１から出力される画素情報を、“１”である場合には除算器１０８から出力される画素情報を選択し、補間画素情報として出力する。 Returning to FIG. 8 again, in the interpolation information selection unit 109, when the motion information output from the motion information generator 103 is “0”, the pixel information output from the field information storage unit (1) 101 is If “1”, the pixel information output from the divider 108 is selected and output as interpolation pixel information.
入出力速度変換部（１）１０５及び入出力速度変換部（２）１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される補間画素情報と入力された映像情報をライン単位で記憶し、記憶された画素情報は、入力された映像情報の倍の速さで読み出され、表示情報選択部１１０により１ライン毎に入出力速度変換部（１）１０５から出力される画素情報と入出力速度変換部（２）１０６から出力される画素情報とが切り換えられて出力される。 The input / output speed conversion unit (1) 105 and the input / output speed conversion unit (2) 106 each store the interpolation pixel information output from the interpolation information selection unit 109 and the input video information in units of lines. The pixel information is read out at twice the speed of the input video information, and the display information selection unit 110 outputs the pixel information and the input / output speed conversion unit from the input / output speed conversion unit (1) 105 for each line. (2) The pixel information output from 106 is switched and output.
しかしながら以上に説明を行った従来のＩＰ変換方式では、動き情報の検出にフレーム間での差分情報を用いるため、フレーム間でのフィールドで動きが生じた場合、動画であるにもかかわらず静止画であると判定してしまい、結果として誤ったデータを補間画素値としてしまう。 However, in the conventional IP conversion method described above, difference information between frames is used to detect motion information. Therefore, when motion occurs in a field between frames, a still image is displayed even though it is a moving image. As a result, erroneous data is used as the interpolation pixel value.
図１１は“Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される例を示している。即ち、（ｃ）を注目するフィールドの表示状態とすると、（ｄ）はその１つ前のフィールドでの表示状態、（ｅ），（ｆ）もそれぞれ更に１フィールド期間過去に溯った表示状態を示している。そこで従来の動き検出手法を用いるとフレーム間での差分を見ることにより動き情報を検出するため、（ｃ）の状態での動き情報は（ｃ）の状態と（ｅ）の状態を比較することによって得られ、その結果図１２の（ｇ）に示すように、（ｃ）での“Ｈ”の状態と（ｅ）での“Ｈ”の状態が動き情報として求まる。同様に、１つ前のフィールドである（ｍ）の状態での動き情報は、図１２の（ｈ）に示すような結果が求まる。ここで、図１２の（ｇ）に示した注目するフィールドでの動き情報に着目すると、フレーム間で動き情報を検出しているためにその間のフィールドである（ｄ）の状態での動き情報が抜けてしまうこととなる。 FIG. 11 shows an example in which the letter “H” is displayed by moving horizontally from right to left. That is, if (c) is the display state of the field of interest, (d) is the display state of the previous field, and (e) and (f) are the display states of the past one field period. Show. Therefore, since the motion information is detected by looking at the difference between frames when using the conventional motion detection method, the motion information in the state (c) is to compare the state (c) with the state (e). As a result, as shown in (g) of FIG. 12, the “H” state in (c) and the “H” state in (e) are obtained as motion information. Similarly, the motion information in the state of (m), which is the previous field, is obtained as shown in (h) of FIG. Here, when attention is paid to the motion information in the field of interest shown in FIG. 12 (g), since the motion information is detected between the frames, the motion information in the state (d) in the field between them is detected. It will come off.
このような課題に対し、特許文献２や特許文献３において前フィールドにおける動き情報も参照するようにする手段について述べられている。即ち図１２の（ｈ）で示した動き情報も（ｃ）の状態での動き情報として用いることにより、このような検出漏れを回避することができる。このように、過去のフィールドにおける動き情報を参照することは、動き情報の誤検知を防止する上で有効な手段である。
しかしながら、過去のフィールドにおける動き情報を参照することでは回避できない誤検知もある。 However, there are some false detections that cannot be avoided by referring to motion information in past fields.
図１３は、“Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される、図１１で示したものとは別な例を示している。ここで、（ｉ）は注目するフィールドの表示状態、（ｊ），（ｋ），（ｌ）はそれぞれ１フィールド過去に溯った表示状態を示している。この状態で従来の動き検出手法を用いると、（ｉ）の状態での動き情報は（ｉ）の状態と（ｋ）の状態を比較することによって得られ、その結果図１４の（ｍ）に示すような動き情報が求まる。即ちここで示したような表示例の場合、（ｋ）の状態から（ｉ）の状態へ移動した文字の状態を見ると、（ｋ）の状態での“Ｈ”という文字の位置と（ｉ）の状態での“Ｈ”という文字の位置とで重なる個所が存在し、その個所での動き情報は静止画として扱われることとなる。本来このように文字の重なりの生じる個所に関しても動画として扱われなければならず、動き情報の誤検知となってしまう。同様に、１つ前のフィールドである（ｊ）の状態での動き情報は、図１４の（ｎ）に示すような結果が求まる。 FIG. 13 shows an example different from that shown in FIG. 11 in which the letter “H” is displayed by moving horizontally from right to left. Here, (i) indicates the display state of the field of interest, and (j), (k), and (l) indicate the display state over one field in the past. When the conventional motion detection method is used in this state, the motion information in the state (i) is obtained by comparing the state (i) with the state (k). As a result, the result shown in FIG. The motion information as shown is obtained. That is, in the case of the display example shown here, when the state of the character moved from the state (k) to the state (i) is viewed, the position of the character “H” in the state (k) and (i In the state of (), there is a portion that overlaps with the position of the letter “H”, and the motion information at that portion is treated as a still image. Originally, the portion where the character overlaps as described above must also be handled as a moving image, resulting in erroneous detection of motion information. Similarly, the motion information in the state of (j), which is the previous field, is obtained as shown in (n) of FIG.
このような誤検知においては、図１１及び図１２において説明したような前フィールドにおける動き情報を参照することでは回避することができない。また、この様な誤検知を有する動き情報を前フィールドにおける動き情報として用いようとした場合、図１１及び図１２で示したようなケースでの誤検知を完全に救済することができなくなってしまう。 Such erroneous detection cannot be avoided by referring to the motion information in the previous field as described in FIGS. Further, when motion information having such false detection is used as motion information in the previous field, the false detection in the cases shown in FIGS. 11 and 12 cannot be completely remedied. .
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、飛び越し走査の画像信号を順次走査に変換する場合に、良好な画像を得ることの出来る走査線変換回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a scanning line conversion circuit capable of obtaining a good image when an interlaced scanning image signal is converted to sequential scanning. .
飛び越し走査による映像情報を受信し、前記受信した映像情報から補間画素における動き情報を求め、前記補間画素における動き情報が静止画である場合には補間画素を含むフィールドよりも過去のフィールドにおける、補間画素と同一個所での画素情報を補間画素情報とし、動画である場合には補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成して順次走査の映像情報に変換する動き適応型走査線変換回路において、
入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに渡って記憶することが可能な映像情報記憶手段と、入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報からフレーム間差信号を求めて画素毎の動きの有無を判断し、判断結果から補間画素における動き情報を生成する第一の動き情報生成手段と、入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報から、予め定められた領域毎に画素情報の一致する１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域を求め、その領域の位置情報を出力する動き検出手段と、注目している領域から前記動き検出手段により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域までの範囲に位置する補間画素における動き情報を動画として生成する第二の動き情報生成手段と、前記第一の動き情報生成手段により生成された動き情報と、前記第二の動き情報生成手段により生成された動き情報とから最終的な補間画素での動き情報を決定する動き情報決定手段と、を備えることを特徴とするとするものである。即ち、従来のＩＰ変換手法で用いられているフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することを特徴とするとするものである。
Interpolation scanning video information is received, motion information in an interpolated pixel is obtained from the received video information, and if the motion information in the interpolated pixel is a still image, interpolation in a field past the interpolated pixel field is performed. Motion-adapted scanning line that uses pixel information at the same location as the pixel as interpolation pixel information, and in the case of a moving image, generates interpolation pixel information from pixel information in the field including the interpolation pixel and converts it into video information for sequential scanning. In the conversion circuit,
The video information storage means capable of storing the input video information by the interlaced scanning over a plurality of fields, and the input video information by the interlaced scanning and / or the video information storage means. First motion information generating means for determining the presence or absence of movement for each pixel by determining a difference signal between frames from the video information, and generating motion information at the interpolated pixel from the determination result, and the input video information by the interlaced scanning, and / Or from the video information stored in the video information storage means, obtain a region in the video information input in the past for one frame period in which the pixel information matches for each predetermined region, and position information of the region An output motion detection means, and a region in the video information input in the past for one frame period detected by the motion detection means from the region of interest. Generated by the second motion information generating means, the motion information generated by the first motion information generating means, and the second motion information generating means. Motion information determining means for determining motion information at a final interpolation pixel from the motion information thus obtained. That is, in addition to obtaining motion information in the interpolated pixel using the inter-frame difference signal used in the conventional IP conversion technique, in the video information input in the past for one frame period for each predetermined area, It is detected whether or not there is a matching area, and if a matching area is detected, the area of interest is moved from the area detected in the video information input in the past for one frame period. Judgment is made, and motion information on the interpolated pixels between them is generated as a moving image.
飛び越し走査による映像情報を受信し、前記受信した映像情報から補間画素における動き情報を求め、前記補間画素における動き情報が静止画である場合には補間画素を含むフィールドよりも過去のフィールドにおける、補間画素と同一個所での画素情報を補間画素情報とし、動画である場合には補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成して順次走査の映像情報に変換する動き適応型走査線変換回路において、
第１実施例で示した構成によれば、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することにより、図１１及び図１２において説明したようなフレームの間に位置するフィールドでの動き情報が抜けてしまうことによる動き情報の誤検知や、図１３及び図１４において説明したようなフレーム間で移動前と移動後の画素情報が同じ為にその画素での動き情報が静止画として処理されてしまうという動き情報の誤検知を回避することが可能となる。
Interpolation scanning video information is received, motion information in an interpolated pixel is obtained from the received video information, and if the motion information in the interpolated pixel is a still image, interpolation in a field past the interpolated pixel field is performed. Motion-adapted scanning line that uses pixel information at the same location as the pixel as interpolation pixel information, and in the case of a moving image, generates interpolation pixel information from pixel information in the field including the interpolation pixel and converts it into video information for sequential scanning. In the conversion circuit,
According to the configuration shown in the first embodiment, in addition to obtaining the motion information in the interpolated pixel from the inter-frame difference signal as in the conventional IP conversion method, it is input in the past for one frame period for each predetermined region. In the video information, it is detected whether or not there is a region where the pixel information matches in the surroundings, and when the matching region is detected, the region of interest is detected in the video information input in the past of one frame period The motion information in the field located between the frames as described in FIGS. 11 and 12 is lost by generating the motion information of the interpolated pixels between them as a moving image. The motion information is erroneously detected, and the pixel information before and after the movement between the frames as described in FIGS. 13 and 14 is the same. It is possible to avoid the erroneous detection of motion information that the motion information at have been processed as a still image.
更に第２実施例で示した構成によれば、注目している領域での画素情報と一致する領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された場合において、その間での補間画素における動き情報を動画として生成する際に、動画として処理すべき領域を予め定められた領域単位で管理することにより、フィールド単位で画素毎に動き情報を記憶している記憶手段への書き込み動作が頻繁に発生するということを無くし、更に一つの補間画素に対して動画としての動き情報を何度もの書き込むという無駄な動作を排除することが可能となる。 Further, according to the configuration shown in the second embodiment, when a region that matches the pixel information in the region of interest is detected in the video information input in the past for one frame period, When the motion information is generated as a moving image, the region to be processed as a moving image is managed in units of predetermined regions, so that the writing operation to the storage means storing the motion information for each pixel in the field unit is frequently performed. It is possible to eliminate the wasteful operation of writing motion information as a moving image many times to one interpolation pixel.
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
（第１実施例）
図１は、本発明の一実施形態としてのＩＰ変換処理回路の構成を示したブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an IP conversion processing circuit as an embodiment of the present invention.
図１において、１１１は、ブロックマッチング法等従来の動きベクトルを求めるための手法により構成されるブロック一致検出部であり、入力される映像情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、入力される映像情報よりも１フレーム期間過去に入力された映像情報とを比較することにより、入力された映像情報のうち予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報におけるその周辺の領域で同じ画素情報を有する領域が無いかどうかを検出し、画素情報の一致する領域がある場合には一致する領域があったことを示す一致情報を出力するとともに、入力された映像情報の領域と検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域との位置情報を出力するものである。１１２は、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、注目している領域からブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの範囲を特定し、その範囲での動き情報を動画として後述するフィールド動き情報記憶部１１３に設定する補足動き情報生成部である。１１３は、動き情報生成部１０３から出力される画素毎の動き情報と、補足動き情報生成部１１２から出力される動画としての動き情報をフィールド単位で記憶するフィールド動き情報記憶部である。その他の構成要因に関しては、図８で示した従来のＩＰ変換処理回路として説明したものと同じである。 In FIG. 1, reference numeral 111 denotes a block coincidence detection unit configured by a conventional method for obtaining a motion vector such as a block matching method, and is output from the input video information and the field information storage unit (2) 102. In the video information input in the past for one frame period for each predetermined region of the input video information by comparing the video information input in the past for one frame period with respect to the input video information. It is detected whether there is no region having the same pixel information in the surrounding region, and when there is a region with matching pixel information, it outputs matching information indicating that there is a matching region and the input video Position information between the information area and the detected video information area input in the past for one frame period is output. 112, from the position information output from the block coincidence detection unit 111 at the same time, from the region of interest from the fact that coincidence information indicating that there is a region where the pixel information coincides has been output from the block coincidence detection unit 111 It is a supplementary motion information generation unit that specifies a range up to the area detected by the block match detection unit 111 and sets motion information in the range as a moving image in a field motion information storage unit 113 described later. A field motion information storage unit 113 stores motion information for each pixel output from the motion information generation unit 103 and motion information as a moving image output from the supplemental motion information generation unit 112 in units of fields. Other constituent factors are the same as those described as the conventional IP conversion processing circuit shown in FIG.
次に、以上に説明した構成による、本発明におけるＩＰ変換処理回路の動作について説明を行う。ここで、図１に示した実施形態では、ｎ＋１フィールドでの映像情報が入力されており、フィールド情報記憶部（１）１０１からはｎフィールドでの映像情報が出力され、フィールド情報記憶部（２）１０２からはｎ−１フィールドでの映像情報が出力されるものとする。 Next, the operation of the IP conversion processing circuit according to the present invention having the configuration described above will be described. Here, in the embodiment shown in FIG. 1, video information in n + 1 field is input, video information in n fields is output from the field information storage unit (1) 101, and field information storage unit (2 ) 102 outputs video information in the n-1 field.
動き情報生成部１０３では、入力されたｎ＋１フィールドでの映像情報とフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの映像情報とからｎ＋１フィールドでの動き情報が求められて出力される。ブロック一致検出部１１１にも同様に、入力されたｎ＋１フィールドでの映像情報とフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの映像情報とが入力され、予め定められている領域単位で入力されたｎ＋１フィールドでの映像情報に対しフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの映像情報の中に同じ画素情報を有する領域があるかどうかを検索し、ある場合にはその領域での一致情報を“１”として入力された映像情報の領域の位置情報と検出された領域の位置情報とを出力する。無い場合にはその領域での一致情報を“０”として出力する。 The motion information generation unit 103 obtains and outputs motion information in the n + 1 field from the input video information in the n + 1 field and the video information in the n-1 field output from the field information storage unit (2) 102. Is done. Similarly, the input video information in the (n + 1) field and the video information in the (n−1) field output from the field information storage unit (2) 102 are input to the block coincidence detection unit 111 and are determined in advance. With respect to the video information in the n + 1 field input in units of areas, the video information in the n-1 field output from the field information storage unit (2) 102 is searched for a region having the same pixel information. In some cases, the position information of the input video information area and the position information of the detected area are output with the coincidence information in that area as “1”. If there is not, the match information in that area is output as “0”.
図２は、ブロック一致検出部１１１において、１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された時の様子を示したものである。本例では１フィールドにおける有効表示領域が、横方向に６４０画素、縦方向に４８０画素の半分である２４０画素としている。更にその中で注目する領域のサイズを、横方向に３２画素、縦方向に１６画素とする。これにより横方向には２０の領域、縦方向には１５の領域に分割される。図２において、（ａ）は注目するフィールドの表示状態、（ｂ）はその１フレーム期間過去における表示状態を示している。ここで、（ａ）において斜め線で示した、右上隅に位置する画素単位での座標が縦方向に“Ｘ”、横方向に“Ｙ”とする矩形領域に注目すると、（ａ）で示した注目している矩形領域と同じ画素情報を有する矩形領域が、（ｂ）において斜め線で示した、右上隅に位置する画素単位での座標が縦方向に“Ｘ＋ΔＸ”、横方向に“Ｙ＋ΔＹ”とする領域に存在する様子を示している。 FIG. 2 shows a state when the block coincidence detecting unit 111 detects a region that matches the video information input in the past of one frame period. In this example, the effective display area in one field is 240 pixels, which is half of 640 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. Furthermore, the size of the region of interest is 32 pixels in the horizontal direction and 16 pixels in the vertical direction. Thereby, it is divided into 20 areas in the horizontal direction and 15 areas in the vertical direction. In FIG. 2, (a) shows the display state of the field of interest, and (b) shows the display state in the past of that one frame period. Here, when attention is paid to a rectangular area indicated by a diagonal line in (a) where the coordinates in the pixel unit located in the upper right corner are “X” in the vertical direction and “Y” in the horizontal direction, The rectangular area having the same pixel information as the rectangular area of interest is indicated by the diagonal line in (b), and the coordinates in the pixel unit located in the upper right corner are “X + ΔX” in the vertical direction and “Y + ΔY in the horizontal direction”. It shows a state in the area “
再び図１に戻ると、ブロック一致検出部１１１では１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域があった場合に、注目している領域での位置情報（Ｘ，Ｙ）と、注目している領域から検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域までの位置情報（ΔＸ，ΔＹ）を出力する。補足動き情報生成部１１２では、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に動画としての動き情報を生成することとなる。 Returning to FIG. 1 again, if there is an area that matches the video information input in the past for one frame period in the block coincidence detection unit 111, the position information (X, Y) in the area of interest, and the attention Position information (ΔX, ΔY) from the area that has been detected to the area of video information that was input in the past for one frame period is output. In the supplementary motion information generation unit 112, the match information indicating that there is a region where the pixel information matches is output from the block match detection unit 111, and at the same time, based on the position information output from the block match detection unit 111. Motion information as a moving image is generated.
図３は、補足動き情報生成部１１２において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に動画としての動き情報が生成される様子を示したものである。補足動き情報生成部１１２では、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、まず横方向については注目している領域での座標“Ｘ”をスタート位置とし、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの座標“ΔＸ”に予め定めている領域のサイズ分３２画素を加えた範囲を求め、縦方向についても同様に注目している領域での座標“Ｙ”をスタート位置とし、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの座標“ΔＹ”に予め定めている領域のサイズ分１６画素を加えた範囲を求める。これにより、図３にて灰色で示した矩形の範囲が求まることとなる。次に補足動き情報生成部１１２では、求まった範囲での動き情報を動画としてフィールド動き情報記憶部１１３に対して設定を行う。ブロック一致検出部１１１及び補足動き情報生成部１１２では、以上に述べた動作を、横方向２０縦方向１５に分割された全ての領域に対して行うこととなる。 FIG. 3 shows how the motion information as a moving image is generated in the supplemental motion information generation unit 112 based on the position information output from the block match detection unit 111. In the supplemental motion information generation unit 112, first, the coordinate “X” in the region of interest in the horizontal direction is set as the start position from the position information output from the block match detection unit 111, and then the block match detection unit 111 receives the coordinate. A range obtained by adding 32 pixels corresponding to the size of the predetermined area to the coordinates “ΔX” up to the detected area is obtained, and the coordinate “Y” in the area of interest in the vertical direction is also set as the start position. Then, a range obtained by adding 16 pixels corresponding to the size of the predetermined area to the coordinates “ΔY” from the area to the area detected by the block coincidence detection unit 111 is obtained. Thereby, the rectangular range shown in gray in FIG. 3 is obtained. Next, the supplemental motion information generation unit 112 sets the motion information in the obtained range as a moving image in the field motion information storage unit 113. In the block coincidence detection unit 111 and the supplemental motion information generation unit 112, the above-described operation is performed on all regions divided in the horizontal direction 20 and the vertical direction 15.
再び図１に戻ると、フィールド動き情報記憶部１１３には、まず動き情報生成部１０３から出力される画素毎の動き情報が記憶され、その後で補足動き情報生成部１１２から出力される動画としての動き情報が記憶されることとなり、これにより動き情報生成部１０３にて生成された画素毎の動き情報に対し、ブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された場合には、注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として設定し直されることとなる。 Returning to FIG. 1 again, the field motion information storage unit 113 first stores the motion information for each pixel output from the motion information generation unit 103, and then stores the motion information as a video output from the supplemental motion information generation unit 112. The motion information is stored, and thereby, the motion information for each pixel generated by the motion information generation unit 103 matches the video information input by the block match detection unit 111 in the past of one frame period. Is detected, it is determined that the region of interest has moved from the region detected in the video information input in the past for one frame period, and the motion information on the interpolated pixels during that period is Will be reset.
図４は、図２で示した表示画面の一例において、動き情報生成部１０３から出力される動き情報と補足動き情報生成部１１２から出力される動画としての動き情報により最終的に生成される動き情報の様子を示したものである。動き情報生成部１０３からは、“Ｈ”という文字の位置する補間画素に関しては動画として設定され、残りの補間画素に関しては静止画として設定される。更に補足動き情報生成部１１２からはブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出されたことにより、灰色で示した矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として設定され、最終的に“Ｈ”という文字の位置を包含する矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として生成されることとなる。 FIG. 4 shows an example of the display screen shown in FIG. 2, and the motion finally generated by the motion information output from the motion information generation unit 103 and the motion information as a moving image output from the supplemental motion information generation unit 112. It shows the state of information. From the motion information generation unit 103, the interpolation pixel where the character “H” is located is set as a moving image, and the remaining interpolation pixels are set as a still image. Further, the supplemental motion information generation unit 112 detects an area that matches the video information input in the past of one frame period by the block match detection unit 111, so that interpolation pixels located in the rectangular range shown in gray are displayed. Motion information is set as a moving image, and finally, motion information at interpolation pixels located in a rectangular range including the position of the character “H” is generated as a moving image.
再び図１に戻ると、フィールド動き情報記憶部１１３からは以上に述べた手法により生成されたｎフィールドにおける補間画素での動き情報が出力されることとなり、補間情報選択部１０９では、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報に応じ、従来でのＩＰ変換方式と同様に動画の場合には同一フィールド内での上下のラインに位置する画素値の平均値を補間画素値とし、静止画の場合には前フィールドでの画素値を補間画素値として出力する。即ち、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報が“１”の場合には除算器１０８から出力される補間画素を含むフィールド内で生成した画素情報を選択し、“０”の場合にはフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの画素情報を選択してｎフィールドでの補間画素値として出力する。 Returning to FIG. 1 again, the motion information at the interpolation pixel in the n field generated by the method described above is output from the field motion information storage unit 113, and the interpolation information selection unit 109 outputs the field motion information. In accordance with the motion information output from the storage unit 113, in the case of a moving image as in the conventional IP conversion method, an average value of pixel values located on the upper and lower lines in the same field is set as an interpolated pixel value, and a still image In this case, the pixel value in the previous field is output as an interpolated pixel value. That is, when the motion information output from the field motion information storage unit 113 is “1”, the pixel information generated in the field including the interpolation pixel output from the divider 108 is selected, and when the motion information is “0”. Selects pixel information in the n-1 field output from the field information storage unit (2) 102 and outputs it as an interpolated pixel value in the n field.
以上説明した構成によれば、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することとなり、図１１及び図１２において説明したようなフレームの間に位置するフィールドでの動き情報が抜けてしまうことによる動き情報の誤検知や、図１３及び図１４において説明したようなフレーム間で移動前と移動後の画素情報が同じ為にその画素での動き情報が静止画として処理されてしまうという動き情報の誤検知を回避することが可能となる。 According to the configuration described above, in addition to obtaining motion information in the interpolated pixel by the inter-frame difference signal as in the conventional IP conversion method, in the video information input in the past for one frame period for each predetermined region, If there is no matching area in the pixel information, and if a matching area is detected, the area of interest has moved from the area detected in the video information input in the past of one frame period The motion information in the interpolated pixels in the meantime is generated as a moving image, and the motion information in the field located between the frames as described in FIGS. 11 and 12 is lost. Since the pixel information before and after movement is the same between frames as described in FIGS. It is possible to avoid the erroneous detection of the motion information that can information have been processed as a still image.
尚、本例では、補足動き情報生成部１１２において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域までの範囲を縦方向と横方向に分けて求め、両者の値により特定される矩形の範囲における補間画素での動き情報を動画とするとしたが、ここで注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から直線的に動いてきたものであると判断し、注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域を直線的に接続するような近似範囲を求め、その範囲における補間画素での動き情報を動画とすることにより無駄に動画としての動き情報を生成することを抑えることができ、このようにして補間画素における動画としての動き情報を求めるとしても、本発明での意図する所と変わるものではない。 In this example, in the supplementary motion information generation unit 112, from the region of interest based on the position information output from the block match detection unit 111 to the region detected in the video information input in the past of one frame period The area of interest is divided into the vertical direction and the horizontal direction, and the motion information at the interpolated pixels in the rectangular range specified by both values is used as a moving image. It is judged that the image has moved linearly from the area detected in the input video information, and the area detected in the video information input in the past one frame period from the area of interest is connected linearly. By generating an approximate range that can be used and moving the motion information at the interpolated pixels in that range as a moving image, it is possible to suppress unnecessary generation of motion information as a moving image. Even determine motion information as a moving in this manner interpolated pixel does not change the intended place in the present invention.
また、本例では各機能の役割を判り易く説明する目的で動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを分けて記述したが、機能的には動き情報生成部１０３もブロック一致検出部１１１と同様に画素毎のフレーム間差信号から動き情報を求めるものであるため、動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを１つにまとめ、例えばブロック一致検出部１１１から補間画素での動き情報を出力するとしても本発明の意図する所と変わるものではない。 In this example, the motion information generation unit 103 and the block coincidence detection unit 111 are described separately for the purpose of easily explaining the role of each function. However, functionally, the motion information generation unit 103 also functions as the block coincidence detection unit 111. Since the motion information is obtained from the inter-frame difference signal for each pixel in the same manner as described above, the motion information generation unit 103 and the block coincidence detection unit 111 are combined into one, for example, the motion at the interpolation pixel from the block coincidence detection unit 111. Even if the information is output, it is not different from the intention of the present invention.
（第２実施例）
第１実施例では、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することにより、図１１及び図１２において説明したようなフレームの間に位置するフィールドでの動き情報が抜けてしまうことによる動き情報の誤検知や、図１３及び図１４において説明したようなフレーム間で移動前と移動後の画素情報が同じ為にその画素での動き情報が静止画として処理されてしまうという動き情報の誤検知を回避することが可能となる手段について説明を行った。
(Second embodiment)
In the first embodiment, in addition to obtaining the motion information in the interpolated pixel by the inter-frame difference signal as in the conventional IP conversion method, in the video information input in the past for one frame period for each predetermined region, the surrounding pixels It is detected whether there is no matching area, and if a matching area is detected, the area of interest has moved from the area detected in the video information input in the past of one frame period. It is determined that there is, and the motion information in the interpolated pixels between them is generated as a moving image, so that the motion information in the field located between the frames as described in FIGS. 11 and 12 is lost. And because the pixel information before and after the movement is the same between the frames as described in FIGS. Has been described means is possible to avoid erroneous detection of motion information that have been processed as Tomega.
即ち第１実施例で述べた手段に依れば、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合にはその間での補間画素における動き情報を動画として生成してフィールド動き情報記憶部１１３に設定することとなり、フィールド動き情報記憶部１１３への書き込み動作が頻繁に発生するとともに、一つの補間画素に対して動画としての動き情報の書き込み動作が何度も発生するという無駄な処理が行われることとなる。 That is, according to the means described in the first embodiment, it is detected whether there is no region where the pixel information coincides in the surroundings in the video information input in the past for one frame period for each predetermined region. When a region is detected, motion information in the interpolated pixels between them is generated as a moving image and set in the field motion information storage unit 113, and writing operations to the field motion information storage unit 113 frequently occur. Thus, useless processing is performed in which motion information writing operation as a moving image occurs many times for one interpolation pixel.
本例では、一致する領域が検出された場合にその間での補間画素における動き情報を動画として生成する際に、予め定められた領域単位で処理することにより、フィールド動き情報記憶部１１３への書き込み動作が頻繁に発生するということを無くし、更に一つの補間画素に対して動画としての動き情報を何度もの書き込むという無駄な動作を排除する手段について説明を行う。 In this example, when the matching area is detected, the motion information in the interpolated pixels between them is generated as a moving image, and processing is performed in a predetermined area unit, thereby writing to the field motion information storage unit 113. A description will be given of a means for eliminating unnecessary operations that eliminates frequent occurrence of operations and writes motion information as a moving image many times for one interpolation pixel.
図５は、本実施例でのＩＰ変換処理回路の一構成例を示したブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the IP conversion processing circuit in this embodiment.
図５において、１１１は、図１で示した第一実施例としてのＩＰ変換処理回路で説明したブロック一致検出部であり、入力された映像情報のうち予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報におけるその周辺の領域で同じ画素情報を有する領域が無いかどうかを検出し、画素情報の一致する領域がある場合には一致する領域があったことを示す一致情報を出力するとともに、入力された映像情報の領域と検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域との位置情報を出力するものであり、ここでは更に、入力された１フィールド分の映像情報に関し、１フレーム期間過去に入力された映像情報との比較が完了したことを示すフィールドエンド信号をフィールド毎に出力するものとする。１１４は、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、注目している領域からブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの範囲を予め定められた領域単位で特定し、その範囲での動き情報を“１”として後述するブロック動き情報記憶部１１５に設定するとともに、ブロック一致検出部１１１からフィールドエンド信号が出力されたことにより、ブロック動き情報記憶部１１５に記憶されている予め定められた領域単位での動き情報を読み出し、その中で“１”と設定されている領域に含まれる補間画素での動き情報を動画としてフィールド動き情報記憶部１１３への書き込みを行う位置情報変換部である。１１５は、予め定められた領域単位で位置情報変換部１１４から出力される動き情報を記憶するブロック動き情報記憶部である。その他の構成要因に関しては、図８で示した従来のＩＰ変換処理回路、及び図１で示した第１実施例としてのＩＰ変換処理回路で説明したものと同じである。 In FIG. 5, reference numeral 111 denotes a block coincidence detecting unit described in the IP conversion processing circuit as the first embodiment shown in FIG. 1, and the past one frame period for each predetermined area of the input video information. Detect whether there is no area having the same pixel information in the surrounding area in the video information input to, and if there is an area with matching pixel information, output matching information indicating that there was a matching area In addition, position information between the input video information area and the detected video information area input in the past for one frame period is output. Here, the input video information for one field is further output. In this regard, a field end signal indicating that the comparison with video information input in the past of one frame period is completed is output for each field. 114, from the position information output from the block coincidence detection unit 111 at the same time, from the region of interest, when the coincidence information indicating that there is a region where the pixel information coincides is output from the block coincidence detection unit 111 The range up to the area detected by the block coincidence detection unit 111 is specified in units of predetermined areas, and the motion information in the range is set as “1” in the block motion information storage unit 115 described later, and the block When the field end signal is output from the coincidence detection unit 111, the motion information in a predetermined area unit stored in the block motion information storage unit 115 is read, and “1” is set therein. A position information conversion unit that writes the motion information at the interpolated pixels included in the region to the field motion information storage unit 113 as a moving image. That. Reference numeral 115 denotes a block motion information storage unit that stores motion information output from the position information conversion unit 114 in units of predetermined regions. Other constituent factors are the same as those described in the conventional IP conversion processing circuit shown in FIG. 8 and the IP conversion processing circuit as the first embodiment shown in FIG.
次に、以上に説明した構成による、本発明におけるＩＰ変換処理回路の動作について説明を行う。ここでは、図１に示した実施形態と同様にｎ＋１フィールドでの映像情報が入力されており、フィールド情報記憶部（１）１０１からはｎフィールドでの映像情報が出力され、フィールド情報記憶部（２）１０２からはｎ−１フィールドでの映像情報が出力されるものとする。またブロック一致検出部１１１からも、既に図２で説明したように注目している領域での位置情報（Ｘ，Ｙ）と、注目している領域から検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域までの位置情報（ΔＸ，ΔＹ）が出力される。位置情報変換部１１４では、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に、予め定められた領域単位で動画として処理すべき領域を求め、その領域での動き情報を“１”としてブロック動き情報記憶部１１５へ書き込むこととなる。 Next, the operation of the IP conversion processing circuit according to the present invention having the configuration described above will be described. Here, as in the embodiment shown in FIG. 1, video information in the n + 1 field is input, video information in the n field is output from the field information storage unit (1) 101, and the field information storage unit ( 2) From 102, video information in the n-1 field is output. Also, the block coincidence detection unit 111 has input the position information (X, Y) in the region of interest as already described in FIG. 2 and the past one frame period detected from the region of interest. Position information (ΔX, ΔY) up to the video information area is output. In the position information conversion unit 114, the match information indicating that there is a region where the pixel information matches is output from the block match detection unit 111, and at the same time, based on the position information output from the block match detection unit 111, A region to be processed as a moving image is obtained in units of a predetermined region, and motion information in that region is written as “1” in the block motion information storage unit 115.
図６は、位置情報変換部１１４において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に予め定められた領域単位で動き情報が生成される様子を示したものである。ここで、１フィールドにおける有効表示領域は、第１実施例と同様に横方向に６４０画素、縦方向に４８０画素の半分である２４０画素とし、更にその中で予め定められている領域のサイズは横方向に３２画素、縦方向に１６画素であり、これにより横方向には２０の領域、縦方向には１５の領域、即ち画面全体では３００の領域に分割されるものとする。以下、この予め定められている領域をブロックと呼ぶこととする。図６では、図２の（ａ）で示した注目している領域のブロックが横方向には５ブロック目、縦方向には４ブロック目に位置し、図２の（ｂ）で示したブロック一致検出部１１１により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域のブロックが横方向には１１ブロックと１２ブロック目にかかり、縦方向には９ブロックと１０ブロック目にかかって位置している様子を示している。位置情報変換部１１４では、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、まず横方向について注目している領域でのブロック位置“５”を求め、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までのブロック位置として“１２”を求める。縦方向についても同様に注目している領域でのブロック位置“４”を求め、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までのブロック位置として“１０”を求める。これにより、図６にて灰色で示した矩形の範囲が求まることとなる。次に位置情報変換部１１４では、求まった範囲での動き情報を“１”としてブロック動き情報記憶部１１５に対して設定を行う。 FIG. 6 shows how the position information conversion unit 114 generates motion information in units of regions determined in advance based on the position information output from the block coincidence detection unit 111. Here, the effective display area in one field is 640 pixels in the horizontal direction and 240 pixels, which is half of 480 pixels in the vertical direction, as in the first embodiment. It is assumed that there are 32 pixels in the horizontal direction and 16 pixels in the vertical direction, so that the area is divided into 20 areas in the horizontal direction and 15 areas in the vertical direction, that is, 300 areas in the entire screen. Hereinafter, this predetermined area is referred to as a block. In FIG. 6, the block of the region of interest shown in FIG. 2A is located in the fifth block in the horizontal direction and the fourth block in the vertical direction, and the block shown in FIG. The block of the area in the video information input in the past for one frame period detected by the coincidence detection unit 111 covers the 11th and 12th blocks in the horizontal direction, and covers the 9th and 10th blocks in the vertical direction. It shows how it is located. The position information conversion unit 114 first obtains the block position “5” in the region of interest in the horizontal direction from the position information output from the block coincidence detection unit 111 and is detected by the block coincidence detection unit 111 therefrom. "12" is obtained as the block position up to the specified area. Similarly, in the vertical direction, the block position “4” in the region of interest is obtained, and “10” is obtained as the block position from there to the region detected by the block coincidence detection unit 111. Thereby, the rectangular range shown in gray in FIG. 6 is obtained. Next, the position information conversion unit 114 sets the motion information in the obtained range as “1” in the block motion information storage unit 115.
再び図５に戻ると、ブロック動き情報記憶部１１５には、位置情報変換部１１４から出力されるブロック単位での動き情報が記憶されることとなる。ブロック動き情報記憶部１１５は、本例では３００ブロックの動き情報、即ち３００ビットの情報が記憶できるだけの容量を有していれば良く、フリップフロップのような単純なロジックを複数個設けるだけで実現することができ、これによりブロック動き情報記憶部１１５への書き込み動作や読み出し動作が何度発生したとしても、処理する上での負担は殆ど無い。ブロック一致検出部１１１及び位置情報変換部１１４では、以上に述べた動作を全てのブロックに対して行い、ブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された場合には、位置情報変換部１１４にて注目している領域から検出された領域までの範囲のブロックを求め、求まったブロックでの動き情報を“１”としてブロック動き情報記憶部１１５に対して書き込みを行うこととなる。 Returning to FIG. 5 again, the block motion information storage unit 115 stores the motion information in units of blocks output from the position information conversion unit 114. In this example, the block motion information storage unit 115 only needs to have a capacity sufficient to store 300 blocks of motion information, that is, 300 bits of information, and is realized by providing a plurality of simple logic such as flip-flops. As a result, no matter how many times the write operation or read operation to the block motion information storage unit 115 occurs, there is almost no burden on processing. The block coincidence detection unit 111 and the position information conversion unit 114 perform the above-described operation for all blocks, and the block coincidence detection unit 111 detects an area that matches the video information input in the past of one frame period. If the position information is converted, the position information conversion unit 114 obtains blocks in the range from the region of interest to the detected region, and sets the motion information in the obtained block to “1” in the block motion information storage unit 115. On the other hand, writing is performed.
位置情報変換部１１４では更に、ブロック一致検出部１１１から出力される１フレーム期間過去に入力された映像情報との比較が完了したことを示すフィールドエンド信号を受信したことによりブロック動き情報記憶部１１５から動き情報を読み出し、動き情報が“１”であるブロックに対しては、そのブロックに含まれる補間画素での動き情報を動画としてフィールド動き情報記憶部１１３に書き込む。位置情報変換部１１４では、全てのブロックでの動き情報を処理した後で、ブロック動き情報記憶部１１５の動き情報を全て“０”にクリアし、次のフィールドでの動作に備えることとなる。 The position information conversion unit 114 further receives a field end signal indicating that the comparison with the video information input in the past for one frame period output from the block coincidence detection unit 111 is completed, and thereby the block motion information storage unit 115. The motion information is read out from the block, and for the block whose motion information is “1”, the motion information at the interpolation pixel included in the block is written in the field motion information storage unit 113 as a moving image. In the position information conversion unit 114, after the motion information in all the blocks is processed, all the motion information in the block motion information storage unit 115 is cleared to “0” to prepare for the operation in the next field.
フィールド動き情報記憶部１１３には、まず動き情報生成部１０３から出力される画素毎の動き情報が記憶され、その後で位置情報変換部１１４から出力される動画としての動き情報が記憶されることとなり、これにより動き情報生成部１０３にて生成された画素毎の動き情報に対し、ブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された場合には、注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として設定し直されることとなる。 The field motion information storage unit 113 first stores the motion information for each pixel output from the motion information generation unit 103, and then stores the motion information as a moving image output from the position information conversion unit 114. Thus, when a region matching the video information input in the past of one frame period is detected by the block match detection unit 111 with respect to the motion information for each pixel generated by the motion information generation unit 103, It is determined that the region of interest has moved from the region detected in the video information input in the past for one frame period, and the motion information in the interpolated pixels during that period is reset as a moving image. .
図７は、図２で示した表示画面の一例において、動き情報生成部１０３から出力される動き情報と位置情報変換部１１４から出力される動画としての動き情報により最終的に生成される動き情報の様子を示したものである。動き情報生成部１０３からは、“Ｈ”という文字の位置する補間画素に関しては動画として設定され、残りの補間画素に関しては静止画として設定される。更に位置情報変換部１１４からはブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出されたことにより、灰色で示した矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として設定され、最終的に“Ｈ”という文字の位置を包含する矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として生成されることとなる。 7 shows an example of the display screen shown in FIG. 2, and the motion information finally generated from the motion information output from the motion information generation unit 103 and the motion information as a moving image output from the position information conversion unit 114. It shows the state of. From the motion information generation unit 103, the interpolation pixel where the character “H” is located is set as a moving image, and the remaining interpolation pixels are set as a still image. Further, from the position information conversion unit 114, the block coincidence detection unit 111 detects an area that matches the video information input in the past of one frame period, so that the interpolation pixel in the rectangular range shown in gray is detected. The motion information is set as a moving image, and finally, the motion information at the interpolation pixel located in the rectangular range including the position of the character “H” is generated as a moving image.
再び図５に戻ると、フィールド動き情報記憶部１１３からは以上に述べた手法により生成されたｎフィールドにおける補間画素での動き情報が出力されることとなり、補間情報選択部１０９では、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報に応じ、従来でのＩＰ変換方式と同様に動画の場合には同一フィールド内での上下のラインに位置する画素値の平均値を補間画素値とし、静止画の場合には前フィールドでの画素値を補間画素値として出力する。即ち、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報が“１”の場合には除算器１０８から出力される補間画素を含むフィールド内で生成した画素情報を選択し、“０”の場合にはフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの画素情報を選択してｎフィールドでの補間画素値として出力する。 Returning to FIG. 5 again, the motion information at the interpolation pixel in the n field generated by the method described above is output from the field motion information storage unit 113, and the interpolation information selection unit 109 outputs the field motion information. In accordance with the motion information output from the storage unit 113, in the case of a moving image as in the conventional IP conversion method, an average value of pixel values located on the upper and lower lines in the same field is set as an interpolated pixel value, and a still image In this case, the pixel value in the previous field is output as an interpolated pixel value. That is, when the motion information output from the field motion information storage unit 113 is “1”, the pixel information generated in the field including the interpolation pixel output from the divider 108 is selected, and when the motion information is “0”. Selects pixel information in the n-1 field output from the field information storage unit (2) 102 and outputs it as an interpolated pixel value in the n field.
以上説明した構成によれば、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することとなるが、その際に動画として処理すべき領域を予め定められた領域単位で管理することにより、フィールド単位で画素毎に動き情報を記憶している記憶手段への書き込み動作が頻繁に発生するということを無くし、更に一つの補間画素に対して動画としての動き情報を何度もの書き込むという無駄な動作を排除することが可能となる。 According to the configuration described above, in addition to obtaining motion information in the interpolated pixel by the inter-frame difference signal as in the conventional IP conversion method, in the video information input in the past for one frame period for each predetermined region, If there is no matching area in the pixel information, and if a matching area is detected, the area of interest has moved from the area detected in the video information input in the past for one frame period The motion information in the interpolated pixels between them is generated as a moving image, and the region to be processed as a moving image at that time is managed in a predetermined region unit, so that It eliminates the frequent occurrence of writing operations to the storage means that stores motion information for each pixel, and as a moving image for one interpolated pixel It is possible to eliminate the unnecessary operation of writing motion information many times stuff.
尚、本例では、補足動き情報生成部１１２において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域までの範囲を縦方向と横方向のブロック位置として求め、両者の値により特定される矩形の範囲におけるブロックでの動き情報を動画とするとしたが、本例においても、第１実施例で述べたように、補足動き情報生成部１１２において、注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から直線的に動いてきたものであると判断し、注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域を直線的に接続するような近似範囲をブロック単位で求め、その範囲における補間画素での動き情報を動画とすることにより無駄に動画としての動き情報を生成することを抑えることができ、このようにして補間画素における動画としての動き情報を求めるとしても、本発明での意図する所と変わるものではない。 In this example, in the supplementary motion information generation unit 112, from the region of interest based on the position information output from the block match detection unit 111 to the region detected in the video information input in the past of one frame period Range is obtained as the block position in the vertical direction and the horizontal direction, and the motion information in the block in the rectangular range specified by both values is used as the moving image. In this example as well, as described in the first embodiment In addition, the supplementary motion information generation unit 112 determines that the region of interest moves linearly from the region detected in the video information input in the past for one frame period, and the region of interest An approximate range that linearly connects areas detected in video information input in the past from one frame period is determined in block units, and interpolation in that range is performed. By making the motion information as a moving image a moving image, it is possible to suppress the generation of motion information as a moving image unnecessarily, and even if motion information as a moving image at an interpolation pixel is obtained in this way, the intent of the present invention It is not different from where you do it.
また、本例においても、第１実施例で述べた通り各機能の役割を判り易く説明する目的で動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを分けて記述しているが、機能的には動き情報生成部１０３もブロック一致検出部１１１と同様に画素毎のフレーム間差信号を求めることにより動き情報を求めるものであるため、動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを１つにまとめ、例えばブロック一致検出部１１１から補間画素での動き情報を出力するとしても本発明の意図する所と変わるものではない。 Also in this example, as described in the first embodiment, the motion information generation unit 103 and the block coincidence detection unit 111 are described separately for the purpose of easily explaining the role of each function. Since the motion information generation unit 103 also obtains motion information by obtaining an inter-frame difference signal for each pixel in the same manner as the block coincidence detection unit 111, one motion information generation unit 103 and one block coincidence detection unit 111 are provided. In summary, for example, output of motion information at the interpolated pixel from the block coincidence detection unit 111 is not different from the intended one of the present invention.
１０１，１０２ フィールド情報記憶部
１０３ 動き情報生成部
１０４ ライン情報記憶部
１０５，１０６ 入出力速度変換部
１０７ 加算器
１０８ 除算器
１０９ 補間情報選択部
１１０ 表示情報選択部
１１１ ブロック一致検出部
１１２ 補足動き情報生成部
１１３ フィールド動き情報記憶部
１１４ 位置情報変換部
１１５ ブロック動き情報記憶部
１０３１ 減算器
１０３２ 絶対値器
１０３３ 閾値フィルタ回路
１０３４ ライン動き情報記憶部
１０３５ ＯＲ素子
101, 102 Field information storage unit 103 Motion information generation unit 104 Line information storage unit 105, 106 Input / output speed conversion unit 107 Adder 108 Divider 109 Interpolation information selection unit 110 Display information selection unit 111 Block match detection unit 112 Supplementary motion information Generation unit 113 Field motion information storage unit 114 Position information conversion unit 115 Block motion information storage unit 1031 Subtractor 1032 Absolute value unit 1033 Threshold filter circuit 1034 Line motion information storage unit 1035 OR element
Claims (4)
入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに渡って記憶することが可能な映像情報記憶手段と、
入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報からフレーム間差信号を求めて画素毎の動きの有無を判断し、判断結果から補間画素における動き情報を生成する第一の動き情報生成手段と、
入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報から、予め定められた領域毎に画素情報の一致する１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域を求め、その領域の位置情報を出力する動き検出手段と、
注目している領域から前記動き検出手段により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域までの範囲に位置する補間画素における動き情報を動画として生成する第二の動き情報生成手段と、
前記第一の動き情報生成手段により生成された動き情報と、前記第二の動き情報生成手段により生成された動き情報とから最終的な補間画素での動き情報を決定する動き情報決定手段と、
を備えることを特徴とする走査線変換回路。 Interpolation scanning video information is received, motion information in an interpolated pixel is obtained from the received video information, and if the motion information in the interpolated pixel is a still image, interpolation in a field past the interpolated pixel field is performed. In a scanning line conversion circuit for generating pixel information from pixel information in a field including an interpolation pixel and converting it into video information for sequential scanning in the case of a moving image, the pixel information at the same location as the pixel is used as interpolation pixel information. ,
Video information storage means capable of storing the input video information by the interlaced scanning over a plurality of fields;
From the input video information by the interlaced scanning and / or the video information stored in the video information storage means, an inter-frame difference signal is obtained to determine the presence or absence of motion for each pixel, and the motion information at the interpolated pixel is determined from the determination result. First motion information generating means for generating
From the inputted video information by the interlaced scanning and / or the video information stored in the video information storage means, the video information inputted in the past for one frame period in which the pixel information matches every predetermined region. Motion detection means for obtaining an area and outputting position information of the area;
Second motion information generating means for generating motion information of interpolated pixels located in a range from a region of interest to a region of video information input in the past as one frame period detected by the motion detecting means as a moving image When,
Motion information determining means for determining motion information at a final interpolation pixel from the motion information generated by the first motion information generating means and the motion information generated by the second motion information generating means;
A scanning line conversion circuit comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005132141A JP2006311277A (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Scanning line conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057372A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sequential scanning conversion device and method |
-
2005
- 2005-04-28 JP JP2005132141A patent/JP2006311277A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| WO2009057372A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sequential scanning conversion device and method |
| US8125566B2 (en) | 2007-10-31 | 2012-02-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sequential scanning conversion device and method |
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