JP4092778B2 - 画像信号の方式変換装置及びテレビジョン受像機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像信号の方式変換装置及びテレビジョン受像機に係り、特に動き補正の信号処理により内挿フレームを生成して画像信号のフレーム数を変換するのに好適な画像信号の方式変換装置及びテレビジョン受像機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異なるテレビジョンシステム間の信号変換である方式変換は、放送の分野では番組交換などで広く使用されている。方式変換では一般に、操作線数やフィールド周波数の変換処理が必要なため、解像度の劣化や、動き画像で滑らかさが損なわれるモーションジャダーなどの画質劣化が発生する。
【０００３】
これらの劣化を防ぐため、走査線数変換には動き適応型走査線数・順次走査変換法が、またフレーム数変換には動き補正型フレーム数変換法などの信号処理技術が考案されている。
【０００４】
このうち、動き補正型フレーム数変換法は、動きベクトルで前後のフレームの画像位置を移動させて内挿フレームの信号を生成するもので、動き画像のモーションジャダーの除去に極めて有効である。このため放送関係の方式変換装置では、ほとんどがこの方法を採用している。
【０００５】
また、テレビジョン画像のための動き予測方法については、例えば１９９５年７月４日に公開された特開平７−１７０４９６号公報（１９９３年９月８日出願の仏国特許出願第９３４０２１８８．２号および１９９３年１１月２日に出願の独国特許出願第９３１１７６６１．４号に基づく日本出願の公開公報）に開示されている。この方法は、１つの注目ブロックの動きベクトルおよび３つの隣接するブロックの動きベクトルを用いて、１つの画素の動きベクトルを計算するものである。これにより、大きなブロックの信頼性という利点と、より局在的な位置決定の動きベクトルの性能を兼ね備える装置を提供することができる、とするものである。
【０００６】
しかしながら、放送関係の方式変換装置に用いる動き補正のフレーム数変換の信号処理は、動きベクトル探索の信号処理に膨大な演算量を必要とし、これをそのままテレビジョン受像機に採用することは、回路規模やコスト面からして困難である。また、上述したテレビジョン画像のための動き予測方法では、画素単位の動きベクトルの精度に問題があり、正確な動きベクトルを得ることができず、画質劣化が発生するおそれがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高画質でしかも回路規模の小さい画像信号の方式変換装置を提供することにある。
【０００８】
また本発明の他の目的は、マルチソース対応の高画質かつ低コストのテレビジョン受像機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、画像信号に基づいてブロック単位動きベクトルを探索し、探索した現ブロックと隣接ブロックの動きベクトルを用いてミニブロック単位で求めた所定の動き補正誤差に係る動きベクトルをミニブロック内の画素単位動きベクトルに割り当て、この画素単位動きベクトルを用いて画像信号の内挿フレームを生成することにより画像信号のフレーム数を変換するよう構成した画像信号の方式変換装置によって、達成される。
【００１０】
本発明の他の側面によれば、飛び越し走査の画像信号を動き適応型の走査線補間処理で順次走査の画像信号に変換する。次に、順次走査に変換した画像信号に対して、動き補正フレーム数変換の信号処理を行う。このため、飛び越し走査の信号に較べ、動き補正に必要な動きベクトルの検出を高精度で行うことができる。更に、動きベクトルの探索生成に要する演算量の大幅な削減を図るため、ブロック単位動きベクトルの探索と、これを参照ベクトルとする画素単位動きベクトルの生成の少なくとも２段階の信号処理を行う。
【００１１】
このような信号処理の採用で、動き補正処理に必要な画素単位の動きベクトルの探索、生成に要する演算量は大幅に低減できる。また、動き補正誤差が最小の動きベクトルをミニブロック内の画素単位動きベクトルに割り当てるため、動きベクトルの不正確さに起因する画質劣化、すなわち、画像の一部が不適切な画像に置き換えられる孤立点的な劣化などを大幅に抑圧することができる。
【００１２】
本発明の他の側面によれば、動き補正のフレーム内挿処理を、動きの滑らかさが損なわれるモーションジャダーの目立ちやすい速度の動きや、上下パンや水平パンや文字スクロールなどの特殊な動きに対してのみ行う。また、シーンチェンジでは、動きベクトルの探索及び動き補正のフレーム内挿処理の動作を中止する。
【００１３】
この結果、動き補正処理に固有な動画のエッジ部がフリッカしたり動きが不自然に見える画質劣化の発生を抑圧できる。また、シーンチェンジ時における膨大な演算量の発生を抑圧することができる。
【００１４】
本発明の他の側面によれば、テレビジョン受像機は、異種方式の複数の画像信号を入力する入力部と、入力部からの画像信号に基づいてブロック単位動きベクトルを探索し、ブロック単位動きベクトルを用いて画素単位動きベクトルを生成し、画素単位動きベクトルを用いて画像信号の内挿フレームを生成することにより画像信号のフレーム数を変換処理する複数の画像フォーマット変換部と、各画像フォーマット変換部からの出力信号を多重化する多重化部と、多重化部の出力信号に基づいて画像を表示する表示部とを備える。
【００１５】
これにより、例えばＰＡＬ−ＮＴＳＣテレビジョン信号の方式変換、ＰＡＬ５０Ｈｚ−６０Ｈｚ変換、フレーム周波数２４Ｈｚのフィルム画像−フレーム周波数６０Ｈｚの順次走査変換、テレビジョン信号−パソコン（パーソナルコンピュータ）画像信号変換など、各種のフレームレート変換装置を極めて低コストで実現することが可能になる。また、この方式変換装置を用いることにより、マルチソース対応の高画質かつ低コストのテレビジョン受像機を得ることができる。
【００１６】
本発明の他の側面によれば、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号、ＰＣ画像等の第１の画像信号の画像信号発生部から画像の動き情報を検出する動き情報検出部と、上記動き情報の中の動きベクトルを利用し動き補正型フレーム内挿処理でフレーム数変換を行う動き補正処理部とを備え、上記第１の画像信号を第１の画像信号のフレーム数より高いフレーム数の第２の画像信号に変換する装置において、上記動き情報検出部を第１の画像信号のフレーム間の差分信号成分より画素毎の動きの有無を検出する動き検出部と、第１の画像信号をブロックに分け上記動き検出部で動きの検出されない画素のみのブロックは動きベクトルの検出を行わず、動きの検出された画素を含むブロックはブロックマッチング処理によりブロックの動きベクトルの検出を行う動きベクトル検出部を設けて構成する。
【００１７】
好ましくは、上記動きベクトル検出部には、上記動き検出部の信号を利用し、処理しようとするブロック（現ブロックと略称）とこれに隣接する複数ブロックとの間の動きの相関関係を検出し、現ブロックと動きの相関が高い隣接ブロックの動きベクトルで修正動きベクトルを生成するベクトル修正部を設ける。上記ベクトル修正部は、ブロック単位で修正するものと、動きが検出されたブロックを複数の小（ミニ）ブロックに分け、隣接する複数ブロックの動きベクトルよる補正誤差をミニブロック単位に算出する演算部とを設け、補正誤差の最小値に対応する動きベクトルをミニブロック内の画素の動きベクトルとして割り当てる画素あるいはミニブロック単位で修正するものがある。
【００１８】
動き補正型フレーム内挿処理でフレーム数変換を行う動き補正処理部は、
（１）上記動き検出部の信号をもとに、動きが検出された画素のみ動き補正処理を行う。動きベクトルが求められたブロックでも、フレーム数変換を行う動き補正での画素毎の処理において、動き検出部の信号が動きなしとした画素については、動きベクトルを０として処理する。
【００１９】
（２）動きの滑らかさが損なわれるモーションジャダーの目立ちやすい速度や上下パンや水平パンや文字スクロール等の特殊な動き等の特定の動きベクトルを検出し、特定の動きのみの信号に対して補正フレーム内挿の処理を画素単位に行う。
【００２０】
上記の如く、動き検出部で、動きが検出された画素を含むブロックに対してのみ演算量が多いブロックマッチング処理が行われるので、そのために必要なメモリ、演算回路等の装置を小規模化できる。また、ブロックマッチング処理が少なくなるため、現ブロックと動きの相関が高い隣接ブロックの動きベクトルで修正動きベクトルを生成するベクトル修正部を設けることができ、高精度な動きベクトルの検出が簡単な信号処理で実現される。更に、補正フレーム内挿の処理を行う場合、動き検出部の動きの有無の信号を利用し、画素単位に動きのある画素毎に処理ができるので、画質の精度を維持するとともに信号処理に必要な演算処理量、従って構成回路規模が大幅に削減できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施例について、図１〜図１０の図面で説明する。本実施例は、飛び越し走査の入力画像信号をより高いフレーム周波数を有する順次走査の画像信号系列Ｓ４に変換する画像信号の方式変換装置である。
【００２２】
図１は、本実施例のブロック構成図である。同図において、ＩＰ変換部１は 飛び越し走査の入力画像信号Ｓ１（輝度信号成分と色差信号成分）を入力し、飛び越し−順次の走査変換を行い、順次走査の信号系列Ｓ２（輝度信号成分と色差信号成分）を出力する。飛び越し−順次の走査変換は、例えば輝度信号成分は動き適応型の補間処理により行い、色差信号はライン間の補間処理で補間走査線の信号を生成することにより行う。なお、入力画像信号がテレシネ画像信号（映画などのフィルム画像を２−３プルダウン処理でテレビジョン信号のフォーマットに変換した信号）の場合は、フィルムモードの補間処理を行う（同一フィルムフレームに属す飛び越し走査の信号で補間走査線の信号を生成する）ことにより、フィルム画像の形態の順次走査の信号系列を生成する。
【００２３】
動き補正フレーム数変換部２は、動き補正処理で内挿フレームの信号系列を生成することによって、ＩＰ変換部１より得られた順次走査の信号系列Ｓ２を、フレーム周波数がより高い周波数の順次走査の画像信号系列Ｓ４（輝度信号成分と色差信号成分）に変換して出力するもので、１フレーム遅延部３、動き検出部４、ブロック単位動きベクトル探索部５、画素単位動きベクトル生成部６、及び動き補正内挿フレーム生成部７を具備する。
【００２４】
ここで１フレーム遅延部３は、入力した信号系列を１フレーム遅延して出力するものである。
【００２５】
動き検出部４は、現フレームの信号系列Ｓ２の輝度信号成分から１フレーム遅延部３より得られた前フレームの信号系列Ｓ３の輝度信号成分を減算して１フレーム間の差分信号を抽出し、これを２値量子化し、動き検出信号ＭＩ１、ＭＩ２を出力する。この構成は後述する。
【００２６】
ブロック単位動きベクトル探索部５は、次のようにしてブロック単位（例えば１６画素×１６ラインあるいは８画素×８ライン）の動きベクトルＢＶを検出する。まず、動き検出信号ＭＩ１が全て０のブロックは静止ブロックであると判定し、ブロック単位動きベクトルＢＶに０を出力する。一方、ＭＩ１に１を含むブロックは動画ブロックであると判定し、信号Ｓ２とＳ３の輝度信号成分に対して、ブロックマッチング処理で誤差最小となるブロック対の探索を行い、ブロック単位動きベクトルＢＶを検出する。この構成は後述することとして、その動作を次に述べる。
【００２７】
ブロック単位動きベクトル探索では、図１７に示す信号処理フローチャートに従って、ブロック単位動きベクトルＢＶを探索する。
【００２８】
（１）第１ステップでは、フレーム差分信号で動きを検出しないブロック（静止ブロック）と、動きを検出したブロック（動画ブロック）とに分別する。
【００２９】
（２）第２ステップでは、静止ブロックは動きベクトルの探索は行わず、動きベクトルＢＶに０を割り当てる。また動画ブロックは、まず、図１８（ａ）に示す様に、予め設定した複数個数の代表動きベクトル（図中のＢＶａ，ＢＶｂ，ＢＶｃ，ＢＶｄ，…，ＢＶｎ）に対して動き補正誤差を演算する。則ち、現フレームブロック内の画素の信号ｆｃｔ（ｘ，ｙ）と、前フレームの画素を代表動きベクトルのｘ成分ＢＶｘ、ｙ成分ＢＶｙだけ位置を移動させた信号ｆｐｒ（ｘ＋ＢＶｘ，ｙ＋ＢＶｙ）との差分成分の絶対値を積算し、これが最少となる代表動きベクトルＢＶ１を求める。（３）第３ステップでは、図１８（ｂ）に示す様に、代表動きベクトルＢＶ１を起点に水平±ＤＸ、垂直±ＤＹの領域の動きベクトルに対して、ブロックマッチング処理による探索を行い、動き補正誤差が最少なものをブロック単位の動きベクトルＢＶとして検出する。ブロック単位動きベクトル探索部５は以上のようにして動作する。
【００３０】
画素単位動きベクトル生成部６は、次のようにして画素単位動きベクトルＰＶを生成する。まず、動き検出信号ＭＩ２が０の画素はＰＶに０を割り当てる。一方、ＭＩ２が１の画素では、現ブロックとこれに隣接する上下左右ブロックの動きベクトルを用いて、ミニブロック単位（例えば２画素×２ライン）で動き補正誤差が最少となる動きベクトルを算出し、これをミニブロック内の画素の動きベクトルに割り当てる。この構成についても後述することとして、その動作を次に述べる。
【００３１】
画素単位動きベクトル生成では、図１９〜図２３に示す４種類の信号処理フローチャートのいずれか１つの方法で、画素単位動きベクトルＰＶを生成する。 まず、図１９と図２０で、この第１の信号処理を説明する。
【００３２】
（１）第１ステップでは、ブロック単位の動きベクトルＢＶで現ブロックでの動き補正誤差を算出し、閾値ＴＨとの大小比較を行う。
【００３３】
（２）第２ステップでは、動き補正誤差が閾値ＴＨ未満の場合は、動きベクトルＢＶは正確と判定し、この動きベクトルＢＶをブロック内の全ての画素に割り当てる。一方、動き補正誤差が閾値ＴＨ以上の場合は、図２０に示すように、現ブロック及びこれに隣接する参照ブロックの動きベクトルを用い、ミニブロック（例えば水平ＭＸ画素×垂直ＭＹライン）毎に、ミニブロックを内包する水平ＭＸ＋２、垂直ＭＹ＋２の算出領域で動き補正誤差を最少にする動きベクトルを求める。則ち、ミニブロック内の画素の信号ｆｃｔ（ｘ，ｙ）と、前フレームの画素を動きベクトルのｘ成分ＢＶｘ、ｙ成分ＢＶｙだけ位置を移動させた信号ｆｐｒ（ｘ＋ＢＶｘ，ｙ＋ＢＶｙ）との差分成分の絶対値を積算し、これが最少となる動きベクトルをＰＶとして求める。そして、ミニブロック内の画素には、この動きベクトルＰＶを割り当てる。
【００３４】
（３）第３ステップでは、動き検出信号ＭＩ２が０の画素に対しては、動きベクトル０を割り当てる。
【００３５】
なお、以下に述べる第２乃至第４の信号処理では、閾値ＴＨ以上の場合の第２ステップにおける処理がそれぞれ第１の信号処理と異なる。
【００３６】
図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示す第２の信号処理では、動き補正誤差が閾値ＴＨ以上の場合は、現ブロックの動きベクトルＢＶを参照ベクトルとしたブロックマッチング処理で、サブブロックＳＢ１（ブロックサイズ水平、垂直とも１／２）毎の動きベクトルＰＶ１を再探索する。次に、このＰＶ１を参照ベクトルとして、サブブロックＳＢ２（水平、垂直ともＳＢ１の１／２のサイズ）毎の動きベクトルＰＶ２を再探索する。以下、ミニブロックのサイズまでこの動きベクトルの再探索の処理を行い、ミニブロックの動きベクトルＰＶを生成する。そして、この動きベクトルＰＶを、ミニブロック内の画素に割り当てる。
【００３７】
一方、図２２に示す第３の信号処理では、動き補正誤差が閾値ＴＨ以上の場合は、現ブロックの動きベクトルＢＶを参照ベクトルとしたブロックマッチング処理で、サブブロックＳＢ１（ブロックサイズ水平、垂直とも１／２）毎の動きベクトルＰＶ１を再探索する。次に、再探索で得られたＰＶ１と、図２０に示した現ブロックに隣接する参照ブロックとの動きベクトルを用い、ミニブロック（例えば水平ＭＸ画素×垂直ＭＹライン）毎に、ミニブロックを内包する水平ＭＸ＋２、垂直ＭＹ＋２の算出領域で動き補正誤差を最少にする動きベクトルＰＶを求める。そして、ミニブロック内の画素には、この動きベクトルＰＶを割り当てる。
【００３８】
図２３（ａ）、図２３（ｂ）に示す第４の信号処理では、サブブロックＳＢ１（ブロックサイズ水平、垂直とも１／２）、サブブロックＳＢ２（水平、垂直ともＳＢ１の１／２のサイズ）、以下、ミニブロックのサイズのサブブロックＳＢｎに対して、ＢＶを参照ベクトルとしたブロックマッチング処理を行い、サブブロックの動きベクトルＰＶ１、ＰＶ２、…、ＰＶｎを再探索する。次に、ミニブロック毎に、ＰＶ１、ＰＶ２、…、ＰＶｎの内で動き補正誤差が最少となるものを算出し、これをミニブロック内の画素の動きベクトルに割り当てる。画素単位動きベクトル生成部６は以上のようにして動作する。
【００３９】
動き補正内挿フレーム生成部７は、画素単位動きベクトルＰＶを用いて補正補間動きベクトルを作り、現フレームの信号Ｓ２と前フレームの信号Ｓ３の画像の位置をこの補正補間動きベクトルで移動させた信号で、内挿フレームの信号を生成する。そして、この出力に動き補正型のフレーム数変換処理でフレーム周波数を高めた順次走査の画像信号Ｓ４を得る。なお、この具体的な構成についても後述する。
【００４０】
以下、本実施例における主要ブロック部について説明する。
【００４１】
図２は動き検出部４の一構成例を示す図である。減算部８は、現フレームの信号Ｓ２と前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分について減算演算を行い、１フレーム間の差分信号成分ＦＤを抽出する。２値量子化部９−１は、差分信号成分ＦＤの信号レベルが設定値±Ｔｈａ未満の場合は静止領域と判定して０、±Ｔｈａを越える場合は動画領域と判定して１の動き検出信号ＭＩ１を出力する。２値量子化部９−２は、差分信号成分ＦＤの信号レベルが０の場合は静止と判定して０、それ以外は動画と判定して１の動き検出信号ＭＩ２を出力する。
【００４２】
図３は、ブロック単位動きベクトル探索部５の一構成例を示す図である。静動ブロック判定部１０は、ブロック単位（例えば１６画素×１６ラインあるいは８画素×８ライン）で、動き検出信号ＭＩ１の１の有無を検出する。そして、信号ＭＩ１が全て０の時は静止ブロックと判定して信号ＢＭに０、それ以外の時は動画ブロックと判定して１を出力する。
【００４３】
制御部１１は、信号ＢＭに従って、ブロックマッチング第１処理部１２とブロックマッチング第２処理部１３の動作を制御する。則ち、信号ＢＭが０の静止ブロックでは、動きベクトル探索の動作を行わず、ブロック単位動きベクトルＢＶに０を出力させる。そして、信号ＢＭが１の動画ブロックのみ、以下に述べる動きベクトル探索の動作を行う。
【００４４】
ブロックマッチング第１処理部１２は、図１７に示す第２ステップの動きベクトルの探索を行う。則ち、現フレームの信号Ｓ２と前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分を用いて、予め設定した複数個数の代表動きベクトル（図１８に示すＢＶａ，ＢＶｂ，…，ＢＶｎ）についてブロックマッチング処理で動き補正誤差を算出し、これが最少となるものを代表動きベクトルＢＶ１に出力する。なお、複数個数の代表動きベクトルには、既に探索を終了した直前のブロックの動きベクトルも併用することもできる。
【００４５】
ブロックマッチング第２処理部１３は、図１７に示す第３ステップの動きベクトルの探索を行う。則ち、現フレームの信号Ｓ２と前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分を用いて、代表動きベクトルＢＶ１を起点として、ｘ成分を±ＤＸの範囲、ｙ成分を±ＤＹの範囲で定まる動きベクトルについてブロックマッチング処理で動き補正誤差を算出し、これが最少となるものをブロック単位動きベクトルＢＶに出力する。
【００４６】
この結果、ブロック単位動きベクトルの探索は、動画ブロックに限定でき、かつ、代表動きベクトルによる部分探索が可能なため、探索に要する信号処理の演算量は大幅に低減できる。
【００４７】
図４は、画素単位動きベクトル生成部６の第１の構成例を示す図である。これは、前述した図１９、図２０に従った信号処理を行うに好適なものである。
【００４８】
補正誤差算出部１４は、図１９に示す第１ステップの処理を行う。則ち、現フレームの信号Ｓ２、前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分に対し、ブロック単位動きベクトルＢＶによる動き補正誤差を算出する。そして、この誤差の値が閾値ＴＨ未満の場合は信号ＰＭに０、閾値ＴＨ以上の場合は１を出力する。
【００４９】
制御部１５は、信号ＰＭと動き検出信号ＭＩ２を基に、図１９に示す第２、第３ステップの信号処理に必要な制御信号ＰＣ１、ＰＣ２を生成する。
【００５０】
補正誤差算出部１７−１、…、１７−Ｎは、図１９の第２ステップの閾値以上の場合の信号処理を行う。則ち、制御信号ＰＣ１が閾値以上を示す時、参照動きベクトル生成部１６で生成する現ブロックの動きベクトルＶ０と、図２０に示す隣接ブロックに対応する動きベクトルＶ１、…、ＶＮとで、ミニブロック（例えば水平ＭＸ＝２、垂直ＭＹ＝２の２画素×２ライン）毎に、これを内包する水平４（ＭＸ＋２）画素、垂直４（ＭＹ＋２）ラインの算出領域での動き補正誤差ＥＲ０、ＥＲ１、…、ＥＲＮを算出する。なお、この動き補正誤差の算出は、現フレームの信号Ｓ２と前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分、もしくは輝度信号成分と色差信号成分、のいずれかに対し、（式１）に示す演算で実現できる。
【００５１】
【数１】

【００５２】
（式１）で、Ｓ２（ｘ，ｙ）は算出領域内の現フレームの画素の信号、Ｓ３（ＶＮ）は動きベクトルＶＮで位置を移動させた前フレームの画素の信号、ａｂｓ｛ ｝は絶対値、Σは算出領域内の画素の総和、ＶＮｘは動きベクトルＶＮのｘ成分、ＶＮｙはｙ成分である。
【００５３】
画素動きベクトル設定部１８は、図１９の第２ステップの閾値未満および第３ステップの信号処理を行う。則ち、制御信号ＰＣ２が閾値未満を示す場合は、現ブロックの動きベクトルＶ０を画素単位動きベクトルＰＶに出力する。一方、閾値以上を示す場合は、動き補正誤差ＥＲ０、ＥＲ１、…、ＥＲＮの内で最少値をとる動きベクトルを、各ミニブロック内の画素の動きベクトルＰＶとして出力する。
【００５４】
また、動き検出信号ＭＩ２が０の画素を示す時は、制御信号ＰＣ２が画素単位動きベクトルＰＶに強制的に０を出力させる。
【００５５】
図５は、画素単位動きベクトル生成部の第２の構成例を示す図である。そして、図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示す信号処理で画素単位の動きベクトルを生成する。
【００５６】
補正誤差算出部１４は、図４に示したものと同じで、図２１（ａ）に示す第１ステップの処理を行い、ブロック単位の動き補正誤差の値が閾値ＴＨ未満の場合は信号ＰＭに０、閾値ＴＨ以上の場合は１を出力する。
【００５７】
制御部１５は、信号ＰＭと動き検出信号ＭＩ２を基に、図２１（ａ）に示す第２、第３ステップの信号処理に必要な制御信号ＰＣ３、ＰＣ２を生成する。
【００５８】
再探索第１処理部１９、再探索第２処理部２０、再探索第３処理部２１は、図２１（ａ）の第２ステップの信号処理を行う。則ち、制御信号ＰＣ３が閾値以上を示す時には、動きベクトルの再探索処理を行う。まず、再探索第１処理部１９では、図２１（ｂ）に示すように、ブロックサイズが水平、垂直とも１／２のサイズに縮小したサブブロックＳＢ１毎に、動きベクトルＢＶを参照ベクトルとしてブロックマッチング処理を行い、再探索したＳＢ１単位の動きベクトルＰＶ１を出力する。次に、再探索第２処理部２０では、サブブロックＳＢ１を水平、垂直ともに１／２に縮小したサブブロックＳＢ２毎に、動きベクトルＰＶ１を参照ベクトルとしてブロックマッチング処理を行い、再探索したＳＢ２単位の動きベクトルＰＶ２を出力する。再探索第３処理部２１は、サブブロックＳＢ２を水平、垂直ともに１／ｎに縮小したミニブロックサイズのサブブロックＳＢＮ毎に、動きベクトルＰＶ２を参照ベクトルとしてブロックマッチング処理を行い、再探索したＳＢＮ単位の動きベクトル、則ち、ミニブロック単位の動きベクトルＰＶ３を出力する。一方、制御信号ＰＣ３が閾値未満を示す時は、再探索第１処理部１９、再探索第２処理部２０、再探索第３処理部２１は、再探索処理の動作を中止し、動きベクトルＰＶ３に現ブロックの動きベクトルＢＶを出力する。
【００５９】
画素動きベクトル設定部２２は、図２１（ａ）の第３ステップの信号処理を行う。則ち、動き検出信号ＭＩ２が０の画素を示す時は、制御信号ＰＣ２が画素単位動きベクトルＰＶに強制的に０を出力させる。一方、動き検出信号ＭＩ２が１の画素を示す時は、制御信号ＰＣ２が画素単位動きベクトルＰＶにＰＶ３を出力させる。
【００６０】
図６は、画素単位動きベクトル生成部の第３の構成例を示す図である。これは、前述した図２２に従った信号処理を行うに好適なもので、図４の構成に再探索処理部２３を追加することで実現する。
【００６１】
再探索処理部２３は、制御信号ＰＣ４が閾値以上を示す場合は、ブロックサイズを水平、垂直ともに１／２に縮小したサブブロックＳＢ１毎に、現ブロックの動きベクトルＢＶを参照ベクトルとしたブロックマッチング処理を行い、再探索したＳＢ１単位の動きベクトルＰＶ１を出力する。一方、ＰＣ４が閾値未満を示す場合は、再探索動作を中止して、現ブロックの動きベクトルＢＶを出力する。そして、図２２の第２ステップの閾値以上の信号処理で参照ベクトルとして使用するサブブロックＳＢ１単位の動きベクトルＰＶ１を生成する。
【００６２】
以降の動作は、図４に示したものと同様であるので、説明は省略する。
【００６３】
図７は、画素単位動きベクトル生成部の第４の構成例を示す図で、図２３（ａ）、図２３（ｂ）に示す信号処理で画素単位の動きベクトルを生成する。
【００６４】
補正誤差算出部１４は、図４に示したものと同じで、図２３（ａ）に示す第１ステップの処理を行い、ブロック単位の動き補正誤差の値が閾値ＴＨ未満の場合は信号ＰＭに０、閾値ＴＨ以上の場合は１を出力する。
【００６５】
制御部１５は、信号ＰＭと動き検出信号ＭＩ２を基に、図２３（ａ）に示す第２、第３ステップの信号処理に必要な制御信号ＰＣ５、ＰＣ２を生成する。
【００６６】
再探索第１処理部２４、再探索第２処理部２５、再探索第３処理部２６は、図２３（ａ）の第２ステップの信号処理を行う。則ち、制御信号ＰＣ５が閾値以上を示す時には、動きベクトルの再探索処理を行う。まず、再探索第１処理部２４は、図２３（ｂ）に示すように、ブロックサイズを水平、垂直とも１／２のサイズに縮小したサブブロックＳＢ１毎に、動きベクトルＢＶを参照ベクトルとしてブロックマッチング処理を行い、再探索したＳＢ１単位の動きベクトルＰＶ１を出力する。次に、再探索第２処理部２５は、ブロックサイズを水平、垂直ともに１／４に縮小したサブブロックＳＢ２毎に、動きベクトルＢＶを参照ベクトルとしてブロックマッチング処理を行い、再探索したＳＢ２単位の動きベクトルＰＶ２を出力する。再探索第３処理部２６は、ブロックサイズを水平、垂直ともに１／ｎに縮小したミニブロックサイズのサブブロックＳＢＮ毎に、動きベクトルＢＶを参照ベクトルとしてブロックマッチング処理を行い、再探索したＳＢＮ単位の動きベクトル、則ち、ミニブロック単位の動きベクトルＰＶ３を出力する。一方、制御信号ＰＣ５が閾値未満を示す時は、再探索第１処理部２４、再探索第２処理部２５、再探索第３処理部２６は、再探索処理の動作を中止し、ＰＶ１、ＰＶ２、ＰＶ３に現ブロックの動きベクトルＢＶを出力する。
【００６７】
画素動きベクトル設定部２７は、図２３（ａ）の第２ステップの閾値未満および第３ステップの信号処理を行う。則ち、制御信号ＰＣ２が閾値未満を示す場合は、現ブロックの動きベクトルＰＶ１を画素単位動きベクトルＰＶに出力する。一方、閾値以上を示す場合は、ＰＶ１、ＰＶ２、ＰＶ３の内で動き補正誤差が最少値をとる動きベクトルを各ミニブロック内の画素の動きベクトルとして出力する。
【００６８】
また、動き検出信号ＭＩ２が０の画素を示す時は、制御信号ＰＣ２が画素単位動きベクトルＰＶに強制的に０を出力させる。
【００６９】
図８は、動き補正内挿フレーム生成部７の第１の構成例を示す図、図９（ａ）〜図９（ｃ）はその動作を説明するための図である。
【００７０】
フレーム順制御部２８は、画素単位動きベクトルＰＶより動き補正処理に必要な補正補間動きベクトルＶｃｔとＶｐｒを生成する。この動作概略を、フレーム周波数５０Ｈｚの信号をフレーム周波数が６０Ｈｚの信号にフレーム数変換を行う場合を例に、図９（ａ）、図９（ｂ）に示す。フレーム周波数５０Ｈｚの順次走査の信号は、フレーム順の１から５の信号に対し、同図に示す様に動きベクトルＰＶを基に補正型の信号処理で内挿フレームを生成し、フレーム順１から６のフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査の信号に変換する。この際、補正補間動きベクトルは、内挿するフレーム位置と合致させる必要がある。そこで、同図に示す様に、動きベクトル信号ＰＶに係数加重する係数値ｋａ，ｋｂを変化させ、（式２）に示す演算で補正補間動きベクトルＶｐｒ、Ｖｃｔを生成する。
【００７１】
【数２】

【００７２】
則ち、フレーム順が２の内挿フレームは、Ｖｐｒ＝ＰＶ＊５／６，Ｖｃｔ＝−ＰＶ＊１／６（ｋａ＝５，ｋｂ＝１）、３のものは、Ｖｐｒ＝ＰＶ＊４／６，Ｖｃｔ＝−ＰＶ＊２／６（ｋａ＝４，ｋｂ＝２）…の如く、係数値ｋａ，ｋｂを発生させ、時間方向での位置ずれのない補正補間動きベクトルを生成する。この結果、時間方向での揺らぎのないフレーム数変換を実現する。
【００７３】
動き補正信号生成部２９では、現フレームの信号Ｓ２と補正補間動きベクトルＶｃｔで動き補正信号Ｓｃｔを生成する。また、動き補正信号生成部３０は、前フレームの信号Ｓ３と補正補間動きベクトルＶｐｒで動き補正信号Ｓｐｒを生成する。この動作概略を図９（ｃ）に示す。内挿フレームの点Ａ（ｘ，ｙ）の信号は、前フレームの信号Ｓ３では、点Ａ（ｘ，ｙ）を補正補間動きベクトルＶｐｒ（水平方向成分Ｖｐｒｘ，垂直方向成分Ｖｐｒｙ）で移動させた点Ａ’（ｘ１，ｙ１）＝（ｘ＋Ｖｐｒｘ，ｙ＋Ｖｐｒｙ）の位置の信号、現フレームの信号Ｓ２では点Ａ（ｘ，ｙ）を補正補間動きベクトルＶｃｔ（水平方向成分Ｖｃｔｘ，垂直方向成分Ｖｃｔｙ）で移動させた点Ａ”（ｘ２，ｙ２）＝（ｘ−Ｖｃｔｘ，ｙ−Ｖｃｔｙ）の位置の信号に対応する。従って、動き補正信号ＳｐｒとＳｃｔは、以下の（式３）で生成される。
【００７４】
【数３】

【００７５】
この信号処理は、動き補正信号生成部に内蔵のメモリ回路の読み出し動作を制御することで実現できる。則ち、読み出しのためのアドレスを補正補間動きベクトルＶｐｒ，Ｖｃｔの位置だけずらせたアドレスを生成し、このアドレスで点Ａ’，Ａ”に対応した画素の信号を読み出す。
【００７６】
加算部３１は、両者の動き補正信号ＳｐｒとＳｃｔとの加算平均を行い、その出力に動き補正のフレーム数変換でフレーム周波数をアップした順次走査の画像信号Ｓ４を得る。
【００７７】
図１０は、動き補正内挿フレーム生成部の第２の構成例を示す図である。これは、モーションジャダー妨害が目立ちやすい速度の動き、あるいは水平パンや上下パンや文字スクロールなどの特殊な動きの場合のみ、動き補正のフレーム内挿処理を行うものである。
【００７８】
同図のフレーム順制御部２８、動き補正信号生成部２９，３０、加算部３１は、図８と同じ動作を行い、加算部３１の出力に動き補正のフレーム内挿処理した信号Ｓｍｃを得る。
【００７９】
動き速度検出部３２は、画素単位動きベクトルＰＶを基に、モーションジャダー妨害が目立ちやすい速度の動き、あるいは水平パンや上下パンや文字スクロールなどの特殊な動きを検出する。
【００８０】
例えば、モーションジャダー妨害は、１秒／画面幅、１秒／画面高程度までの視線が追従できる動きの場合に特に目立ち易いという性質が知られている。従って、動き速度検出部では、１秒／画面幅、１秒／画面高程度に相当する速度を閾値とする動きベクトルＰＶの速度成分の判定を行い、閾値未満の速度では１、以上では０の信号ＳＬを出力する第１の動作で、この検出ができる。
【００８１】
また、水平パンや上下パンでは画面全体が一様な速度で動く。従って、動き速度検出部では、画素単位動きベクトルＰＶ≠０のものの大きさと方向を全画面領域にわたり計測し、これがほぼ同じ値をとる場合のみ、全ての画面領域で１を信号ＳＬに出力する第２の動作で、この検出ができる。
【００８２】
一方、文字スクロールなどでは、動き領域の形状が帯状で、かつ、この領域での動きベクトルはほぼ同じ値になる。従って、動き速度検出部では、画素単位動きベクトルＰＶ≠０のものの大きさと方向がほぼ同一となる帯状の領域を検出し、この領域のみ１を信号ＳＬに出力する第３の動作で、この検出ができる。
【００８３】
なお、動き速度検出部は、第１、第２、第３のいずれか１つの動作、もしくはこれらを組み合わせた動作など、種々の動作形態のもので実現できる。
【００８４】
スイッチ部３３は、信号ＳＬが１の時は、現フレームの信号Ｓ２を選択し、信号ＳＬが０の時は、信号Ｓｍｃを選択する。そして、この出力に、モーションジャダー妨害が目立ちやすい速度の動き、あるいは水平パンや上下パンや文字スクロールなどの特殊な動きの領域のみを動き補正のフレーム内挿処理した順次走査の画像信号Ｓ４を得る。
【００８５】
以上に述べた如く、本実施例によれば、動きベクトルの探索、生成に要する演算量が少なく、かつ、高画質な画像信号の方式変換装置が実現できる。そして、低コスト化に顕著な効果が得られる。
【００８６】
次に、本発明の第２の実施例について、図１１のブロック構成図を用いて説明する。本実施例は、シーンチェンジの領域では動き補正処理の信号処理を中止する動作を行うに好適なものである。
【００８７】
同図のＩＰ変換部１、１フレーム遅延部３、動き検出部４、ブロック単位動きベクトル探索部５、画素単位動きベクトル生成部６は、図１に示したものと同一のものである。
【００８８】
シーンチェンジ検出部３４は、１フレーム期間でのフレーム間差分信号成分の発生形態を基にシーンチェンジの発生した領域を検出する動作を行う。この一構成例を図１２に示す。減算部８は、現フレームの信号Ｓ２と、前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分に対して減算演算を行い、１フレーム間の差分成分ＦＤを抽出する。一般に、シーンチェンジの領域では、画像の内容が切り替わるため、差分成分ＦＤの信号レベルは比較的大きな値を持つ。そこで、２値量子化部３６は比較的高いレベルの閾値±Ｔｈｂで信号ＦＤを画素毎に２値量子化する。そして、閾値±Ｔｈｂ未満の画素は０、閾値を越える画素は１を信号ＱＳに出力する。１フレーム累積部３７は、１フレーム期間で信号ＱＳが１のものの画素の数を計測し、１フレーム期間での累積値ＡＱを出力する。判定部３８は、画面全体が一様な速度で動く水平パンや上下パンの動きを誤ってシーンチェンジと検出する誤動作を避けるため、累積値ＡＱの値が全画面の半分以上の画素数で、かつ、その発生が１フレーム期間に限られる場合をシーンチェンジ領域と判定し、信号ＳＣに１フレームの期間にわたり１を出力する。これ以外の場合は０を出力する。
【００８９】
ブロック単位動きベクトル探索部５、画素単位動きベクトル生成部６は、信号ＳＣが１の期間のみ、優先的に、動きベクトルの探索や生成の動作を中止する。そして、信号ＳＣが０の場合は、図１と同じ動作を行う。
【００９０】
また、動き補正内挿フレーム生成部３５は、信号ＳＣが１の期間は、優先的に、現フレームの信号Ｓ２を選択してＳ４に出力する。また、信号ＳＣが０の場合は、図１の動き補正内挿フレーム生成部７と同じ動作を行う。
【００９１】
以上に述べた如く、本実施例によれば、シーンチェンジ領域における動きベクトル探索や生成のための膨大な演算量の発生を回避することができる。そして、より演算量が少なく、かつ、高画質な画像信号の方式変換装置を実現し、低コスト化に顕著な効果が得られる。
【００９２】
次に、本発明の第３の実施例について、図１３に示すブロック構成図で説明する。本実施例は、動き補正のフレームレート変換の処理と画像信号の走査線数の縮小変換とを併せて行うに好適なものである。
【００９３】
飛び越し走査の入力画像信号Ｓ１（輝度信号成分と色差信号成分）は、ＩＰ変換部１に入力し、飛び越し−順次の走査変換を行う。例えば、輝度信号成分は動き適応型の補間処理、色差信号はライン間の補間処理で補間走査線の信号を生成し、出力に順次走査の信号系列Ｓ２（輝度信号成分と色差信号成分）を得る。なお、入力画像信号がテレシネ画像信号（映画などのフィルム画像を２−３プルダウン処理でテレビ信号のフォーマットに変換した信号）の場合は、フィルムモードの補間処理（同一フィルムフレームに属す飛び越し走査の信号で補間走査線の信号を生成）で、フィルム画像の形態の順次走査の信号系列を生成する。
【００９４】
スケーリング処理部３９は、直線補間特性の垂直Ｍ−Ｎ変換処理（Ｍ＞Ｎ）による垂直圧縮の信号処理で、走査線数のＮ／Ｍ倍の縮小変換処理を行う。例えば、ＰＡＬ方式の走査線数６２５本の信号をＮＴＳＣ方式の走査線数５２５本の信号に変換する。そして、走査線数を縮小した順次走査の画像信号Ｓ１０を出力する。なお、この構成は、従来技術で容易に実現することができるため、具体的な構成例などの説明は省略する。
【００９５】
動き補正フレーム数変換部２は、構成、動作が図１に示したものと全く同一である。そして、現フレームの信号Ｓ１０と、１フレーム遅延部３で１フレーム期間遅延させた前フレームの信号Ｓ１１とを使用して、動き補正のフレーム内挿の信号処理を行い、出力にフレームレート変換と走査線縮小変換を行った順次走査の画像信号Ｓ４を得る。
【００９６】
以上に述べた如く、本実施例によれば、動き補正のフレームレート変換の処理と画像信号の走査線数の縮小変換とを併せて行う画像信号の方式変換装置、例えば、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をＮＴＳＣ方式の順次走査の画像信号に変換する装置を、極めて低コストで実現できる。
【００９７】
次に、本発明の第４の実施例について、図１４に示すブロック構成図で説明する。本実施例も、動き補正のフレームレート変換の処理と画像信号の走査線数の縮小変換とを併せて行うに好適なものである。本実施例では、図１３に示す実施例と同様、ＩＰ変換部１では、飛び越し−順次の走査変換を行い、スケーリング処理部３９では、垂直圧縮の信号処理で走査線数のＮ／Ｍ倍の縮小変換処理を行う。
【００９８】
動き補正フレーム数変換部２は、構成、動作が図１１に示したものと全く同一である。そして、現フレームの信号Ｓ１０と、１フレーム遅延部３で１フレーム期間遅延させた前フレームの信号Ｓ１１とを使用して、動き補正のフレーム内挿の信号処理を行い、出力にフレームレート変換と走査線縮小変換を行った順次走査の画像信号Ｓ４を得る。
【００９９】
以上に述べた如く、本実施例によれば、動き補正のフレームレート変換の処理と画像信号の走査線数の縮小変換とを併せて行う画像信号の方式変換装置、例えば、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をＮＴＳＣ方式の順次走査の画像信号に変換する装置を、極めて低コストで実現できる。
【０１００】
次に、本発明の第５の実施例について、図１５に示すブロック構成図で説明する。本実施例は、動き補正のフレームレート変換の処理と画像信号の走査線数の拡大変換とを併せて行うに好適なものである。同図において、ＩＰ変換部１と動き補正フレーム数変換部２は、構成および動作が図１に示したものと全く同一である。
【０１０１】
動き補正のフレーム数変換した順次走査の画像信号Ｓ４は、スケーリング処理部３９で、直線補間特性の垂直Ｍ−Ｎ変換処理（Ｍ＜Ｎ）による垂直拡大の信号処理で、走査線数のＮ／Ｍ倍の拡大変換処理を行う。例えば、ＮＴＳＣ方式の走査線数５２５本の信号をパソコンのＳＶＧＡに相当する走査線数７２０本の信号に変換する。そして、走査線数を拡大した順次走査の画像信号Ｓ５を出力する。なお、この構成は、従来技術で容易に実現することができるため、具体的な構成例などの説明は省略する。
【０１０２】
以上に述べた如く、本実施例によれば、動き補正のフレームレート変換の処理と画像信号の走査線数の拡大変換とを併せて行う画像信号の方式変換装置、例えば、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号をパソコンのＳＶＧＡに相当する走査線数の順次走査の画像信号に変換する装置を、極めて低コストで実現できる。
【０１０３】
次に、本発明の第６の実施例について、図１６に示すブロック構成図で説明する。本実施例は、動き補正のフレームレート変換の処理と画像信号の走査線数の拡大変換とを併せて行うに好適なものである。
【０１０４】
同図において、ＩＰ変換部１と動き補正フレーム数変換部２は、構成、動作が図１１に示したものと全く同一である。
【０１０５】
動き補正のフレーム数変換した順次走査の画像信号Ｓ４は、スケーリング処理部３９で、直線補間特性の垂直Ｍ−Ｎ変換処理（Ｍ＜Ｎ）による垂直拡大の信号処理で、走査線数のＮ／Ｍ倍の拡大変換処理を行う。例えば、ＮＴＳＣ方式の走査線数５２５本の信号をパソコンのＳＶＧＡに相当する走査線数７２０本の信号に変換する。そして、走査線数を拡大した順次走査の画像信号Ｓ５を出力する。なお、この構成は、従来技術で容易に実現することができるため、具体的な構成例などの説明は省略する。
【０１０６】
以上に述べた本発明の技術的手段で、テレビジョン受像機に内蔵可能な、回路規模が小さく低コスト、かつ、高画質な動き補正のフレーム数変換を実現し、マルチソ−ス対応、マルチディスプレイ対応、マルチウィンドウ表示対応の機能を有するテレビジョン受像機が実現できる。
【０１０７】
図２４は、本発明の他の実施例によるテレビジョン受像機を示す全体ブロック構成図である。本実施例は、表示部が走査線数６２５本、フレーム周波数６０Ｈｚ、順次走査、あるいは、走査線数１０８０本（１１２５本）、フィールド周波数６０Ｈｚ、飛び越し走査の形態のＣＲＴ、ＰＤＰ、ＬＣＤに好適なものである。
【０１０８】
放送波ＴＶ１、ＴＶ２、…、ＴＶＮ（例えば、現行ＴＶ方式のＮＴＳＣ信号、ＰＡＬ信号）は、ＴＶ復調部５１−１、…、５１−Ｎで所定の復調処理を行い、輝度信号成分と色差信号成分に復調する。
【０１０９】
デジタル放送波ＴＶＤは、ＩＲＤ５２で所定のデジタル復調、復号化処理を行い、ＳＤ（現行ＴＶ方式と同じ画像フォーマットの信号）、又は、ＨＤ（ＨＤＴＶ相当の画像フォーマットの信号）の輝度信号成分と色差信号成分に復調する。
パソコンの画像信号（例えば、ＲＧＢ３原色信号）は、色変換部５３で色空間変換の信号処理を行い、輝度信号成分と色差信号成分に変換する。
【０１１０】
以上の入力系の信号は、信号バス５９を介して、画像フォーマット変換部６０−１、…、６０−Ｍに入力する。そして、ＩＰ変換部１は、飛び越し走査の信号を、例えば動き適応の走査線補間の信号処理で順次走査の信号に変換する。動き補正フレーム数変換部２は、フレーム周波数が６０Ｈｚ未満（例えばＰＡＬ方式の５０Ｈｚ、あるいはフィルム画像の２４Ｈｚ）の信号を、動き補正のフレーム内挿処理でフレーム周波数が６０Ｈｚの信号に変換する。また、スケーリング処理部３９は、走査線数の変換（表示部が走査線数６２５本であれば、ＮＴＳＣ方式の走査線数５２５本の信号を走査線数の５−６変換処理で６２５本の信号に変換）や、マルチウィンドウ、２画面動画、ＰＩＰ（Picture in picture）、ＰＯＰ（Picture out picture）などの各種表示形態に応じた画像サイズの拡大、縮小の処理を行う。
【０１１１】
画質改善部６１−１〜６１−Ｍは、輝度階調補正や、表示部の色空間特性に合致した色空間変換や逆ガンマ補正（表示部がＰＤＰやＬＣＤなどのリニア特性の場合）などの信号処理を行う。
【０１１２】
ＭＰＸ部６２は信号を多重化する多重化部で、各画質改善部からの出力信号を統合、合成して所定の表示形態の画像信号を生成する。そして、表示部５５に画像を再生する。
【０１１３】
視聴者が選択指定する表示形態の情報は、リモコン５６、リモコン制御信号受信部５７を介して、制御部５８に入力される。そして、制御部５８では、この情報に応じて、各部の動作に必要な制御信号類を生成し、被制御部５４に出力する。
【０１１４】
本ブロック構成図において、本発明の主眼である画像フォーマット変換部６０−１〜６０−Ｍは、ＩＰ変換部１、動き補正フレーム数変換部２、及びスケーリング処理部３９を具備しており、これらは前述の実施例のものを使用することができる。また、これらを除いた各ブロックは、従来の技術で容易に構成することが出来るので、ここでの説明は省略する。
【０１１５】
本実施例によれば、動き補正のフレームレート変換を行うに必要な動きベクトルの探索、生成に要する演算量を、従来の方法に較べて数十分の一程度に低減でき、回路規模も極めて小さく出来る。このため、この動き補正のフレームレート変換の機能を内蔵したテレビジョン受像機を比較的低コストで実現できる。そして、テレビ画像の高画質化、高機能化に顕著な効果が得られる。
【０１１６】
次に、本発明の他の実施例によるテレビジョン受像機について図２５に示す全体ブロック構成図で説明する。本実施例は、表示部が走査線数５２５本、フレーム周波数６０Ｈｚ、順次走査の形態のＣＲＴ、ＰＤＰ、ＬＣＤに好適なものである。なお、図２４に示した実施例との相違は、画像フォーマット変換部での信号処理におけるスケーリング処理と動き補正フレーム数変換の処理の順序を逆にした点にある。従って、以下ではこの動き補正フレーム数変換について説明する。
【０１１７】
画像フォーマット変換部６２−１、…、６２−Ｍでは、始めに、ＩＰ変換部１で飛び越し走査の信号を、順次走査の信号に変換する。則ち、飛び越し走査の画像信号（輝度信号成分と色差信号成分）の輝度信号成分は動き適応型の補間処理、色差信号成分はライン間の補間処理で補間走査線の信号を生成し、順次走査の信号系列（輝度信号成分と色差信号成分）に変換する。また、入力画像信号がテレシネ画像信号（映画などのフィルム画像を２２−３プルダウン処理でテレビジョン信号のフォーマットに変換した信号）の場合は、フィルムモードの補間処理（同一フィルムフレームに属す飛び越し走査の信号で補間走査線の信号を生成）で、フィルム画像の形態の順次走査の信号系列を生成する。
【０１１８】
次に、スケーリング処理部３９では、走査線数の縮小変換、及び画像サイズの拡大、縮小の処理を行う。例えば、走査線数６２５本のＰＡＬ方式の信号は、走査線数の６−５変換処理を行い、ＮＴＳＣ方式の走査線数５２５本の信号に変換する。また、マルチウィンドウ、２画面動画、ＰＩＰ（Picture in picture）、ＰＯＰ（Picture out picture）などの各種表示形態に応じた画像サイズの拡大、縮小の処理を行う。
【０１１９】
動き補正フレーム数変換部２は、フレーム周波数が６０Ｈｚ未満（例えばＰＡＬ方式の５０Ｈｚ、あるいはフィルム画像の２４Ｈｚ）の信号を、動き補正のフレーム内挿処理でフレーム周波数が６０Ｈｚの信号に変換する。この際、前段のスケーリング処理で、ＰＡＬ方式の走査線数６２５本の信号は、走査線数を５／６に縮小した走査線数５２５本の信号に変換されている。従って、動き補正のフレーム数変換に必要な動きベクトルの探索のための演算量は、走査線数６２５本の場合の５／６に軽減できる。なお、動き補正フレーム数変換部２の具体的な構成は前述の実施例と同様であり、説明は省略する。
【０１２０】
以上に述べた如く、本実施例によれば、動き補正のフレームレート変換を行うに必要な動きベクトルの探索、生成に要する演算量を、従来の方法に較べて数十分の一程度に低減でき、回路規模も極めて小さく出来る。このため、この動き補正のフレームレート変換の機能を内蔵したテレビジョン受像機を比較的低コストで実現できる。そして、テレビ画像の高画質化、高機能化に顕著な効果が得られる。
【０１２１】
次に、本発明の他の実施例によるテレビジョン受像機について、図２６に示す全体ブロック構成図で説明する。本実施例は、図２４の実施例に信号混合部であるＭＩＸ部６３−１〜６３−Ｋを追加し、より少ない個数の画像フォーマット変換部６０−１〜６０−Ｍ’で実現して、更なるコスト低減を図るに好適なものである。
【０１２２】
ＭＩＸ部６３−１、…、６３−Ｋは、ＴＶ復調部５１−１、…、５１−Ｎで復調した画像信号のうち、同一方式の２チャネルのＴＶ信号が入力される。そして、表示形態が同一方式のＴＶ信号による２画面動画あるいはＰＩＰの場合には、２チャネルのＴＶ信号の合成処理を行う。例えば２画面動画では、画面の左半分の位置に一方のチャネルの信号、画面の右半分の位置に他のチャネルの信号を配列させる動作の信号処理を行い、出力する。また、ＰＩＰでは、一方のチャネルの信号を主画面の位置、他方のチャネルの信号を子画面の位置に配列させる動作の信号処理を行い、出力する。一方、上記以外の表示形態では、表示に使用するいずれか一方のチャネルの信号を出力する。
【０１２３】
画像フォーマット変換部６０−１、…、６０−Ｍ’では、図２４と同様の処理を行う。ただ、同一方式のＴＶ信号による２画面動画あるいはＰＩＰの表示形態の場合は、既にＭＩＸ部６３−１〜６３−Ｋの出力で必要な信号形態への変換がなされているため、スケーリング処理部での拡大、縮小の信号処理は行わない。
以上に述べた如く、本実施例では２画面動画やＰＩＰの表示形態では、画像フォーマット変換部の前段に設けたＭＩＸ部で変換処理を行う。このため、使用する画像フォーマット変換部の個数を減らすことが可能になり、より低コストなテレビジョン受像機が実現できる。
【０１２４】
次に、本発明の他の実施例によるテレビジョン受像機について、図２７に示す全体ブロック構成図を用いて説明する。本実施例は、図２５の実施例にＭＩＸ部６３−１〜６３−Ｋを追加し、画像フォーマット変換部６２−１〜６２−Ｍ’の個数の削減を図り、更なるコスト低減を図るに好適なものである。なお、ＭＩＸ部６３−１〜６３−Ｋの動作は図２６に示したものと同一である。また、その他については構成、動作は図２５と同一であるので、説明は省略する。
【０１２５】
以上のとおり、これらの実施例によれば、テレビ画像の高画質化や高機能化に顕著な効果を得ることができるとともに、動き補正の信号処理での動きベクトルの探索や生成に要する演算量を従来方法に較べ大幅に低減し、かつ、回路規模も大幅に小さく出来る。このため、マルチソース対応、マルチディスプレイ対応、マルチウィンドウ表示対応の機能を備えた、高画質かつ、低コストのテレビジョン受像機を実現することができる。
【０１２６】
ここで、動き補正の信号処理における動きベクトルの探索や生成に要する演算量の削減率を求めてみる。
【０１２７】
まず、ブロック単位の動きベクトル探索処理の演算量削減率は次のようにして求めることができる。
【０１２８】
探索領域を水平方向±ＤＸ画素、垂直方向±ＤＹラインとした場合、全探索法では、ブロック当りのブロックマッチング処理は（２ＤＸ＋１）（２ＤＹ＋１）回が必要になる。一方、動画ブロック当りのブロックマッチング処理は、第２ステップで（ＤＸ／２＋１）（ＤＹ／２＋１）回、第３ステップで（ＤＸ／４＋１）（ＤＹ／４＋１）回となる。ここで、動画ブロックの発生確率をＭｂ（０≦Ｍｂ≦１）、ＤＸ＝１６、ＤＹ＝１６とし、ブロック探索の演算量削減率をＫｂとするば、Ｋｂは（式４）で与えられる。
【０１２９】
【数４】

【０１３０】
したがって、ブロック単位の探索では、１画面が全て動画ブロックの最悪の場合（Ｍｂ＝１）でも、全探索法に比べ１０％程度の演算量で探索を行うことができる。
【０１３１】
次に、画素単位の動きベクトル探索処理の演算量削減率は次のようにして求めることができる。
【０１３２】
一般には、現ブロックの動きベクトルＢＶを参照ベクトルとし、画素単位に、探索領域を縮小した水平±ＤＸ／４画素、垂直方向±ＤＹ／４ライン程度の範囲で再探索を行い、最終的な動きベクトルを生成する手法が採られる。ブロックサイズを水平ＢＸ画素、垂直ＢＹラインとすると、この場合に必要な再探索処理は（ＤＸ／２＋１）（ＤＹ／２＋１）・ＢＸ・ＢＹ回の探索処理が必要となる。一方、閾値ＴＨ以上のブロックに対し、（参照ベクトルの個数９）・（輝度１系統と色差２系統の３種類）・（ＢＸ／２）・（ＢＹ／２）回の再探索を行う。ここで、閾値ＴＨ以上のブロックの発生確率をＭｐ（０≦Ｍｐ≦１）、ＤＸ＝ＤＹ＝１６、ＢＸ＝ＢＹ＝１６とし、画素探索の演算量削減率をＫｐとするば、Ｋｐは（式５）で与えられる。
【０１３３】
【数５】

【０１３４】
したがって、１画面の全てが動画ブロックとなる最悪ケース（Ｍｐ＝１）でも、全画素探索法に比べ８％程度の演算量で探索を行うことができる。
【０１３５】
そして、動きベクトルの生成は、前述のブロック単位の探索と、画素単位の再探索の２段階で行うので、全体としての演算量削減率をＫｍｖとすれば、Ｋｍｖは（式６）で表すことができる。
【０１３６】
【数６】

【０１３７】
したがって、最悪ケース（Ｍｂ＝Ｍｐ＝１）の場合でも、動きベクトルの探索、生成に要する演算量は、全体で２桁以上削減することができる。これにより、動き補正の信号処理を行う回路の規模を極めて小さくすることができる。
【０１３８】
上記実施例によれば、高画質でしかも回路規模の小さい画像信号の方式変換装置を得ることができる。また、この方式変換装置を用いることにより、マルチソース対応の高画質かつ低コストのテレビジョン受像機を実現することができる。
【０１３９】
図２８は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、ＰＡＬ方式のテレビジョン（以下ＴＶと略称）信号をＮＴＳＣ方式の順次走査のＴＶ信号に変換するものである。
【０１４０】
ＰＡＬ方式ＴＶ信号の復調信号Ｓ７１（輝度信号成分と色差信号成分）は、ＩＰ変換部７１に入力し、飛び越し走査の信号を順次の走査の信号に変換（以下、飛び越し→順次走査変換と略称）する。すなわち、輝度信号成分は動き適応型の補間処理、色差信号はライン間の補間処理で補間走査線の信号を生成し、出力にフレーム周波数５０Ｈｚの順次走査の信号系列Ｓ２を得る。
【０１４１】
垂直６−５変換部７２は、６−５変換処理の走査線数変換を行い、ＮＴＳＣ方式のＴＶ信号と等価な走査線数の信号系列Ｓ７３（但し、フレーム周波数は５０Ｈｚ）を生成する。すなわち、図２９に示す様に、６本の走査線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの組を単位に、入出力特性が２点直線補間の特性で演算を行い、５本の走査線ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚの信号を生成する。ＩＰ変換部７１及び垂直６−５変換部７２はフレーム周波数が変換される画像信号の画像信号発生部を構成し、従来知られている技術が使用できる。
【０１４２】
信号Ｓ７３及びフレームメモリ７３で１フレーム期間遅延させた信号Ｓ７４（以下前フレームの信号と呼ぶ）は、動き検出部７４と、動きベクトル検出部７５と、動き補正処理部７６に入力される。
【０１４３】
動き検出部７４は、信号Ｓ７３とＳ７４の輝度信号成分に対し、減算演算で１フレーム間の差分信号成分を画素毎に抽出し、２値化、平滑化の処理を行い、動き検出信号ＦＤ（動き無し“０”、動き有り“１”の２値信号）を出力する。なお、動き検出部７４の具体的な構成については後述する。
【０１４４】
動きベクトル検出部７５は、ブロックマッチング処理でブロック単位（例えば１６画素×１６ラインあるいは８画素×８ライン）の動きベクトルを検出する。すなわち、ブロック内の全ての画素の動き検出信号ＦＤが“０”のブロックは静止と判定し、動きベクトル信号Ｖに０を出力する。一方、動き検出信号ＦＤに“１”の画素を含むブロックは動画と判定し、信号Ｓ７３とＳ７４の輝度信号成分に対して、ブロックマッチング処理で誤差最小となるブロック対の探索を行い、この結果を動きベクトル信号Ｖとして出力する。動きベクトル検出部７５の具体的な構成についても後述する。
【０１４５】
動き補正処理部７６は、動き検出信号ＦＤが“１”の画素に対しては、動き補正型の信号処理を行う。すなわち、動きベクトルＶで補正補間動きベクトルを作り、現フレームの信号Ｓ７３と前フレームの信号Ｓ７４の画像の位置をこの補正補間動きベクトルで移動させた信号で、内挿フレームの信号を生成する。一方、動き検出信号ＦＤが“０”の画素に対しては、現フレームと前フレームの信号の平均値、あるいは現フレームの信号で、内挿フレームの信号を生成する。この出力に動き補正型のフレーム数変換処理したフレーム周波数が６０ＨｚのＮＴＳＣ方式の順次走査の信号Ｓ７５を得る。動き補正処理部７６の構成については後述する。
【０１４６】
以下、本実施形態における主要ブロック部の構成及び動作について説明する。
図３０は、動き検出部７４の一構成例図である。減算部７７は、順次走査の現フレームの信号Ｓ７３と前フレームの信号Ｓ７４の輝度信号成分の減算演算を行い、１フレーム間の差分信号成分を画素毎に得る。２値化部７８は、差分信号成分の信号レベルが設定値±Ｔｈ未満の場合は静止領域と判定して“０”、±Ｔｈ以上の場合は動画領域と判定して“１”、の２値信号を出力する。平滑部７９は、水平・垂直空間領域での積分操作等の平滑化処理を行う。そして、孤立点の除去や不連続点の補充を行った動き検出信号ＦＤを得る。
【０１４７】
図３１は、動きベクトル検出部７５の第１の構成例図である。静止ブロック検出部８１は、ブロック単位（例えば１６画素×１６ラインあるいは８画素×８ライン）毎に、動き検出信号ＦＤの“１”の有無を検出する。そして、信号ＦＤがブロック内の全て画素について“０”の場合のみ信号ＢＭに“０”、それ以外の場合は“１”を出力する。ブロックマッチング処理部８０は、信号ＢＭが“１”の場合のみ、順次走査の現フレームの信号Ｓ７３と前フレームの信号Ｓ７４の輝度信号成分を用いて、ブロックマッチング処理で誤差最小のブロック対の探索を行い、得られたブロック対での動きベクトルＶａを出力する。この結果、信号ＢＭが“１”の場合のみ、動きベクトルＶａの探索を行うので、ブロックマッチング処理による動きベクトルの探索は動画ブロックに限定でき、探索に要する信号処理の演算量が大幅に低減できる。選択部８２は、信号ＢＭが“０”の静止ブロックは０の動きベクトル、信号ＢＭが“１”の動画ブロックは、ブロックマッチング処理部８０で検出したＶａを、動きベクトル信号Ｖとして出力する。
【０１４８】
図３２は、動きベクトル検出部７５の第２の構成例図である。本構成例は、図３１の構成に隣接動き情報検出部８３と、動きベクトル修正部８４とを追加して、より精度の高い動きベクトルの検出を行うものである。隣接動き情報検出部８３は、隣接ブロックとの動きの相関関係を検出する信号処理を行うもので、その動作概略を図３３（ａ）、図３３（ｂ）を用いて説明する。図３３（ａ）に示すように、隣接動き情報検出部８３は、現ブロックに接する上下と左右の隣接ブロックとの境界領域ｌｕ，ｌｒ，ｌｄ，ｌｌにおける動き検出信号ＦＤの形態で動きの相関関係を検出し、図３３（ｂ）に示す隣接ブロック動き情報信号ＡＢＭ（１〜９）を出力する。例えば、境界領域に動き検出信号ＦＤに“１”が複数個数（例えば４以上）存在する状態が領域ｌｕのみの場合（ｌｕ≠０，ｌｒ＝ｌｄ＝ｌｌ＝０）は、上ブロックと動きの相関関係があると判定し、信号ＡＢＭに“１”を出力する。以下同様に、“１”の動き検出信号ＦＤが複数個数（例えば４以上）存在する状態が領域ｌｒ，ｌｄ及びｌｌのみの場合は、それぞれ右、下及び左ブロックと動きの相関関係があると判定し、信号ＡＢＭ２〜４を出力する。
【０１４９】
また、“１”の動き検出信号ＦＤが複数個数（例えば４以上）存在する状態が連続した２つの領域で発生する場合は、対応する複数の隣接ブロックと動きの相関関係があると判定し、信号ＡＢＭ５〜８を出力する。例えば、“１”の動き検出信号ＦＤが複数個数（例えば４以上）存在する状態が領域が領域ｌｕ及びｌｒで発生する場合は、上と右ブロックとの動きの相関関係を示すＡＢＭ５を出力する。なお、動き検出信号ＦＤに“１”が複数個数（例えば４以上）存在する状態がこれら以外の形態の場合は、現ブロックのみで精度の高い動きベクトルの検出が可能と判定し、ＡＢＭ９を出力する。
【０１５０】
動きベクトル修正部８４は、隣接ブロック動き情報信号ＡＢＭに応じて、図３３（ｂ）に示す様に、現ブロックと該当する隣接ブロックの動きベクトルの平均操作で修正動きベクトルを生成し出力する。例えば、信号ＡＢＭが１の時は、現ブロックの動きベクトルＶｏと上ブロックの動きベクトルＶｕとの平均で生成した修正動きベクトル（Ｖｏ＋Ｖｕ）／２を出力する。また、信号ＡＢＭが５の時は、現ブロックの動きベクトルＶｏと、上ブロックの動きベクトルＶｕと、右ブロックの動きベクトルＶｒとの平均で生成した修正動きベクトル（Ｖｏ＋Ｖｕ＋Ｖｒ）／３を出力する。なお、信号ＡＢＭが９の時は、現ブロックの動きベクトルＶｏをそのまま出力する。以上に述べた簡単な修正処理で、より高精度な動きベクトルの検出ができる。
【０１５１】
図３４は、動きベクトル検出部７５の第３の構成例図である。図中、静止ブロック検出部８１、ブロックマッチング処理部８０は、図３１の同じ番号を付す部分と実質的に同じである。制御部８３’は、静止ブロック検出部８１からのブロック単位の信号ＢＭに従って、ブロックマッチング処理部８０及び画素動きベクトル算出部８２’の動作に必要な制御信号ＣＴを生成する。画素動きベクトル算出部８２’は、ブロック単位の動きベクトルＶａから、画素の動きベクトル信号Ｖを算出する。
【０１５２】
図３５は、画素動きベクトル算出部８２’の第１の構成例図である。算出部８２’は、後で図３６で説明するように、現ブロックとこれに隣接する上下左右ブロックの動きベクトルを用いて、ミニブロック単位（例えば２画素×２ライン）で動き補正誤差が最少になる動きベクトルをミニブロック内の画素の動きベクトルに割り当てる処理を行い、動きベクトル信号Ｖを出力する。隣接ブロック動きベクトル配列部８４’は、制御信号ＣＴに従い、ブロック単位の動きベクトルＶａから上記ミニブロックに対応する現ブロックと隣接ブロックの動きベクトルＶｏ，Ｖｕ，Ｖｒ，Ｖｄ，Ｖｌを出力する。
【０１５３】
誤差算出部８５−１，…，８５−６は、それぞれ現フレームの信号Ｓ７３と前フレームの信号Ｓ７４に対して、ミニブロック単位に以下の式（７）の動き補正誤差信号ＥＲ，ＥＲｏ，…及びＥＲｌを算出する。
【０１５４】
【数７】

【０１５５】
ここで、記号ａｂｓ｛ ｝は絶対値、Ｖｉｘ，Ｖｉｙ（ｉ＝ｏ，ｕ，ｒ，ｄ又はｌ）は動きベクトルＶｉのｘ方向、ｙ方向の成分、Σはミニブロック内の全ての画素の総和を示す。
【０１５６】
判定部８６は、動き補正誤差信号ＥＲ，ＥＲｏ，…及びＥＲｌの中で最少値を検出し、この最少値に対応する動きベクトルＶｍｂをミニブロック内の画素の動きベクトルとして出力する。選択部８７は、制御信号ＣＴが静止ブロックを示す時は、現ブロックの動きベクトルＶｏ（Ｖｏ＝０）、動画ブロックの時は動きベクトルＶｍｂを選択し、画素の動きベクトル信号Ｖを出力する。
【０１５７】
図３６は、上記画素単位の動きベクトル算出の概略及び効果を説明する図で、動画像面の一部を示す。図中の現ブロックは、動きの異なるドット領域の動画像物体ｐと斜線領域の動画像物体ｑが混在している。従って、現ブロックの動きベクトルＶｏは、いずれの動画像物体ｐ、ｑの動きとも異なったものになり、動きベクトル検出が不正確となる。一方、隣接する上ブロックと左ブロックで検出する動きベクトルＶｕ，Ｖｌは、動画像物体ｐの動きとほぼ一致する。また、右ブロックと下ブロックで検出する動きベクトルＶｒ，Ｖｄは、動画像物体ｑの動きとほぼ一致する。
【０１５８】
ミニブロックＡは動画像物体ｐの領域であるので、動き補正誤差は信号ＥＲｕ又はＥＲｌが最少になる。従って、ミニブロックＡの画素には動きベクトルＶｏの代わりに動きベクトルＶｕ又はＶｌが割り当てられる。一方、ミニブロックＢは動画像物体ｑの領域であるので、動き補正誤差は信号ＥＲｒ又はＥＲｄが最少になる。従って、ミニブロックＢの画素には動きベクトルＶｏの代わりに動きベクトルＶｒ又はＶｄが割り当てられる。また、ミニブロックＣは静止の領域であるので、動き補正誤差は信号ＥＲが最少になる。従って、ミニブロックＣの画素には動きベクトルＶｏの代わりに動きベクトル０が割り当てられる。
【０１５９】
上述のように、ミニブロック単位で動き補正誤差を算出し、これが最少となる動きベクトルをミニブロックの画素の動きベクトルに割り当てる処理で、ブロック単位で検出する動きベクトルに不正確な動きベクトルが存在する時でも、画素単位ではほぼ正確な動きベクトルの算出が実現できる。すなわち、画像の一部が不適切な画像に置き換えられる孤立点的な劣化を大幅に抑圧できる。
【０１６０】
図３７は、図３４の画素動きベクトル算出部８２’の第２の構成例図である。本構成例は、図３５の構成に特異ベクトル修正部８８を追加し、より精度の高い動きベクトルの検出を行うものである。すなわち、特異ベクトル修正部８８は、始めに、現ミニブロックの動きベクトルＶｏｍと、これに隣接する上下左右のミニブロックの動きベクトルＶｕｍ，Ｖｒｍ，Ｖｄｍ，Ｖｌｍとで以下の式（８）に示す差分値ＥＶ１、ＥＶ２、ＥＶ３及びＥＶ４を計算する。
【０１６１】
【数８】

【０１６２】
この差分値が全て許容誤差範囲（例えば、ｘ方向１画素以内、又はｙ方向１ライン以内）を越える動きベクトルＶｏｍは特異ベクトルと判定する。そして、特異ベクトルに対しては、隣接する上下左右のミニブロックの動きベクトルとの平均値で生成する修正ベクトルＶｍｄに置き換える。従って、動きの不正確な特異ベクトルは、より精度の高い修正ベクトル（Ｖｍｄ＝（Ｖｏｍ＋Ｖｕｍ＋Ｖｒｍ＋Ｖｄｍ＋Ｖｌｍ）／５）で置き換えられ、動きベクトルの更なる精度向上を図ることができる。
【０１６３】
上述のように、ミニブロック単位で動き補正誤差を算出し、これが最少となる動きベクトルをミニブロックの画素の動きベクトルに割り当てる処理で、ブロック単位で検出する動きベクトルに不正確な動きベクトルが存在する時でも、画素単位ではほぼ正確な動きベクトルの算出が実現できる。すなわち、画像の一部が不適切な画像に置き換えられる孤立点的な劣化を大幅に抑圧できる。
【０１６４】
図３８は、図２８の動き補正処理部７６の第１の構成例のブロック図である。加算部８９は、現フレームの信号Ｓ７３と前フレームの信号Ｓ７４とを加算平均し、内挿フレームの静止領域の信号成分Ｓａｖを生成する。補正信号生成部９０−１は、前フレームの信号Ｓ７４と補正補間動きベクトルＶｐｒで動き補正信号Ｓｐｒを生成し、補正信号生成部９０−２は現フレームの信号Ｓ７３と補正補間動きベクトルＶｃｔで動き補正信号Ｓｃｔを生成する。補正信号生成部９０−１、９０−２の動作概略を図４０（ａ）に示す。内挿フレームｆｉｐの点Ａ（ｘ、ｙ）に対しては、動き補正信号Ｓｐｒは前フレームｆｐｒの点Ａ（ｘ、ｙ）を補正補間動きベクトルＶｐｒ（水平方向成分Ｖｐｒｘ，垂直方向成分Ｖｐｒｙ）で移動させた点Ａ’’（ｘ＋Ｖｐｒｘ，ｙ＋Ｖｐｒｙ）の位置の信号、動き補正信号Ｓｃｔは現フレームｆｃｔの点Ａ（ｘ、ｙ）を補正補間動きベクトルＶｃｔ（水平方向成分Ｖｃｔｘ，垂直方向成分Ｖｃｔｙ）で移動させた点Ａ’（ｘ−Ｖｃｔｘ，ｙ−Ｖｃｔｙ）の位置の信号である。すなわち、
【０１６５】
【数９】

【０１６６】
である。従って、点Ａでは点Ａ’，Ａ’’の画素の信号を読み出すようにメモリ回路の読み出しアドレスを補正補間動きベクトルで制御することで簡単に実現できる。なお、補正補間動きベクトルの生成に関しては後述する。
【０１６７】
加算部９２では、両者の動き補正信号ＳｐｒとＳｃｔとを加算平均し、内挿フレームの動画領域の信号成分Ｓｍｃを生成する。
【０１６８】
スイッチ部９３は、動き検出信号ＦＤが“０”の画素では信号Ｓａｖを選択し、信号ＦＤが“１”の画素では信号Ｓｍｃを選択する。この出力に動画領域は動き補正型の信号処理でフレーム数変換したフレーム周波数が６０ＨｚのＮＴＳＣ方式の順次走査の信号Ｓ５を得る。
【０１６９】
フレーム順制御部９１は、フレームシーケンス信号ＦＳのフレーム順情報をもとに、動き補正処理に必要な補正補間動きベクトルＶｃｔ，Ｖｐｒを生成する。この動作概略を図４０（ｂ）に示す。フレーム周波数５０ＨｚのＰＡＬ順次走査フレーム順の１から５の信号に対し、動き補正型のフレーム内挿処理で、フレーム順１から６のフレーム周波数が６０ＨｚのＮＴＳＣ順次走査の信号に変換する。この際、補正補間動きベクトルは、内挿するフレーム位置に合致する必要がある。そこで、フレームシーケンス信号ＦＳのフレーム順情報に応じて、同図に示す様に、動きベクトル信号Ｖに係数加重する係数値ｋａ，ｋｂを変化させ、以下の演算式（１０）で補正補間動きベクトルＶｐｒ、Ｖｃｔを生成する
【０１７０】
【数１０】

【０１７１】
従って、フレーム順が２の内挿フレームでは、Ｖｐｒ＝Ｖ＊５／６，Ｖｃｔ＝−Ｖ＊１／６（ｋａ＝５，ｋｂ＝１）、３のものでは、Ｖｐｒ＝Ｖ＊４／６，Ｖｃｔ＝−Ｖ＊２／６（ｋａ＝４，ｋｂ＝２）…の如く、時間方向での位置ずれがない補正補間動きベクトルを生成する。この結果、時間方向での揺らぎのないフレーム数変換を実現する。
【０１７２】
図３９は、図２８の動き補正処理部７６の第２の構成例のブロック図である。これは、内挿フレームの静止領域の信号成分Ｓａｖを現フレームの信号Ｓ７３で生成する点に図３８の構成例と異なり、より簡単な信号処理で実現できる。なお、他の各部の構成、機能は、図３８の構成例と同じであり、説明は省略する。
【０１７３】
以上に述べた如く、本実施例によれば、動き補正の信号処理に要する演算量が少なく、回路規模も小さく、また、画質劣化の少ないＰＡＬ−ＮＴＳＣ順次走査の方式変換装置が実現できる。
【０１７４】
図４１は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をＰＡＬ方式のテレビジョン信号と同一走査線数のフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査の信号に変換するものである。
【０１７５】
本実施例は、図２８の垂直６−５変換部７２を除いたもので、他の部分は実質的に図２８の構成と同じであるので、その詳細な説明は省く。本実例によれば、動き補正の信号処理に要する演算量が少なく、回路規模も小さく、また、画質劣化の少ない、フレーム周波数６０ＨｚのＰＡＬ順次走査への方式変換装置が実現できる。
【０１７６】
図４２は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査のＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号に変換するもので、動きベクトルの検出の信号処理を簡易にしたものである。同図のＩＰ変換部７１、垂直６−５変換部７２、フレームメモリ７３、動き検出部７４、動き補正処理部７６は、その構成及び動作が第１の実施例のものと同一であるので、その説明は省略する。
【０１７７】
簡易型動きベクトル検出部９４は、動き検出部７４の動き検出信号ＦＤを用いてブロック単位又は画素単位の動きベクトルを検出する。
【０１７８】
図４３は、簡易型動きベクトル検出部９４の第１の構成例のブロック図である。静止ブロック検出部８１はブロック単位で動き検出信号ＦＤの“１”の有無を検出し、全て“０”の場合のみ信号ＢＭに“０”、それ以外の場合は“１”を出力する。制御部８３は、信号ＢＭを制御信号ＣＴにし、ブロックマッチング処理部９６及び画素動きベクトル算出部８２’に加える。
【０１７９】
ブロックマッチング処理部９６は、制御信号ＣＴが静止ブロックを示す場合は、信号Ｖａに０を出力する。一方、制御信号ＣＴが動画ブロックを示す場合には、１フレーム遅延部９５で１フレーム期間遅延させた前フレームの動き検出信号ＦＤｐｒと、現フレームの動き検出信号ＦＤとで、ブロックマッチング処理による誤差最小のブロック対の探索を行い、得られた動きベクトルを信号Ｖａに出力する。この場合、信号ＦＤｐｒ、ＦＤは“０”と“１”の２値信号であるため、この誤差最小のブロック対の探索は、ＥＸＯＲ（排他的論理和）回路とアダー回路と比較回路を組み合わせた極めて簡単な論理回路で行うことができる。
【０１８０】
画素動きベクトル算出部８２’は、前述の図３５、図３７と同様な構成で、ミニブロック単位に、現ブロックとこれに隣接する上下左右のブロックの動きベクトルで１フレーム期間遅延させた前フレームの動き検出信号ＦＤｐｒと、現フレームの動き検出信号ＦＤとの動き補正誤差を算出し、これが最少となる動きベクトルを画素の動きベクトルに割り当てる。信号ＦＤとＦＤｐｒは２値の信号であるため、動き補正誤差の算出をより簡単に実行することができる。
【０１８１】
図４４は、簡易型動きベクトル検出部９４の第２の構成例のブロック構成図で、ブロック単位の動きベクトルを検出するものである。静止ブロック検出部８１はブロック単位で動き検出信号ＦＤの“１”の有無を検出し、全て“０”の場合のみ信号ＢＭに“０”、それ以外の場合は“１”を出力する。選択部８２は、信号ＢＭが“０”の静止ブロックは０の動きベクトル、ＢＭが“１”の動画ブロックは簡易ブロックマッチング処理部２６で検出した動きベクトルＶａを動きベクトル信号Ｖとして出力する。
【０１８２】
簡易ブロックマッチング処理部９６は、信号ＢＭが“１”の場合のみ、１フレーム遅延部９５で１フレーム期間遅延させた前フレームの動き検出信号ＦＤｐｒと、現フレームの動き検出信号ＦＤとで、ブロックマッチング処理による誤差最小のブロック対の探索を行い、得られた動きベクトルＶａを出力する。この場合、信号ＦＤｐｒ、ＦＤは“０”と“１”の２値信号であるため、この誤差最小のブロック対の探索は、ＥＸＯＲ（排他的論理和）回路とアダー回路と比較回路を組み合わせた極めて簡単な論理回路で行うことができる。従って、ブロックマッチング処理で動きベクトルを探索する信号処理の演算量の大幅な低減、及び回路規模の削減を図ることができる。
【０１８３】
図４５は、簡易型動きベクトル検出部９４の第３の構成例のブロック構成図で、ブロック単位の動きベクトルを検出するものである。本構成例は、図４４の構成に、隣接動き情報検出部８３と、動きベクトル修正部８４とを追加して、精度の高い動きベクトルの検出を行うものである。すなわち、前述の図３２と同様に、隣接ブロックとの境界領域での動き検出信号ＦＤの形態で動きの相関関係を検出し、現ブロックと動きの相関が高い隣接ブロックとの動きベクトルの平均操作で修正動きベクトルを生成し出力する。
【０１８４】
以上に述べた如く、本実施例によれば、代表的に図２８に示された実施例と比較して、更に動き補正の信号処理に要する演算量が少なく、回路規模も小さい方式変換装置が実現できる。
【０１８５】
図４６は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査のＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号に変換するもので、特に、動きの滑らかさが損なわれるモーションジャダーの目立ち易い速度の動きに対してのみ動き補正処理を行うものである。
【０１８６】
図中のＩＰ変換部７１と、垂直６−５変換部７２と、フレームメモリ７３と、動き検出部７４と、動きベクトル検出部７５は、図２８と同様の構成、動作を行う。ＭＣ動作制御部９７は、動きベクトル信号Ｖで、ブロック毎、画素あるいはミニブロック単位でモーションジャダーが目立ちやすい速度（例えば、数秒〜１０秒／画面幅又は画面高）の動きを検出する。そして、動きベクトル信号Ｖがこの範囲の速度に該当するブロック、画素あるいはミニブロックでは“１”、それ以外では、“０”のＭＣ制御信号ＩＰＭを出力する。
【０１８７】
動き補正処理部９８は、図３９に示した構成を若干変更した形態で実現する。図３９に示した構成では、スイッチ部９３は動き検出信号ＦＤで信号Ｓ７３と信号Ｓｍｃとの選択を行うが、本実施形態では、これを動き検出信号ＦＤとＭＣ制御信号ＩＰＭとの論理積演算（ＡＮＤ回路）で得られる信号に変更する。すなわち、動き検出信号ＦＤが“１”、かつ、ＭＣ制御信号ＩＰＭが“１”の場合に信号Ｓａｖを選択する。この出力にモーションジャダーの目立ちやすい速度の動きに対してのみ動き補正型の信号処理でフレーム数変換したフレーム周波数が６０ＨｚのＮＴＳＣ方式の順次走査の信号Ｓ７５を得る。本実施例によれば、特定範囲の動き速度の信号のみについて信号処理を行うので、演算量が少なく、回路規模も小さく、動き補正処理をモーションジャダー妨害の目立ちやすい動きに限定した方式変換装置が実現できる。
【０１８８】
図４７は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成ブロック図である。本実施形態は、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査のＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号に変換するもので、特に図４２の構成に、図４６に示されたの実施例で述べたＭＣ動作制御部９７と動き補正処理部９８とを追加して構成したものである。図４６に示された実施例と同様な動作を行い、モーションジャダーの目立ちやすい速度の動きに対してのみ動き補正型の信号処理でフレーム数変換したフレーム周波数が６０ＨｚのＮＴＳＣ方式の順次走査の信号Ｓ５を得る。本実施例によれば、回路規模の更なる小型化を図った方式変換装置を実現する。
【０１８９】
図４８は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成ブロック図である。本実施例は、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査のＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号に変換するもので、特に画面全体が一様な速度で動く水平パンや上下パンや、文字スクロール等の特殊な動きに対してのみ、動き補正型の信号処理を行うに好適なものである。
【０１９０】
本実施例は、前述の図４６のＭＣ動作制御部９７をＭＣ限定動作制御部９９で置き換えたものである。
【０１９１】
ＭＣ限定動作制御部９９は、動き検出信号ＦＤと動きベクトル信号Ｖを用いて、特殊な動きの検出を行う。すなわち、ブロック、ミニブロックあるいは画素単位で動きベクトル信号Ｖ≠０のブロックの動きベクトルの大きさと方向が全画面領域でほぼ同じ値をとる場合は上下パンや水平パンの動きと判定する。そして、全ての画面領域で“１”の信号を信号ＩＰＭに出力する。また、動き検出信号ＦＤで検出した動き領域の形状が帯状で、かつ、この領域のブロックの動きベクトルがほぼ同じ値をとる場合は文字スクロールの動きと判定する。そして、該当する文字スクロール領域のブロックで１の信号を信号ＩＰＭに出力する。これ以外の領域は、信号ＩＰＭには“０”を出力する。
【０１９２】
動き補正処理部９８は、前述の如く、信号ＩＰＭと動き検出信号ＦＤとの論理積演算の信号でスイッチ９３を制御するので、この出力に特殊な動きに限定して動き補正型の信号処理でフレーム数変換を行った信号を得る。
【０１９３】
本実施例によれば、モーションジャダーの目立ちやすい特殊な動きに限定して動き補正処理する方式変換装置が実現できる。
【０１９４】
図４９は、本発明による動き補正型画像信号の変換装置の第７の実施形態の構成ブロック図である。本実施例は、図４７のＭＣ動作制御部９７をＭＣ限定動作制御部９９で置き換えたものである。また、ＭＣ限定動作制御部９９の構成及び動作は、図４８の実施例と同様である。本実施例によれば、回路規模の更なる小型化を図った方式変換装置を実現している。
【０１９５】
図５０は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置をテレビジョン受像機に適用した実施例を示す構成ブロック図である。なお、本実施例においては、画像表示部がフレーム周波数６０Ｈｚ、走査線数５２５本のＮＴＳＣ方式の順次走査表示を例に説明する。
【０１９６】
ベースバンド帯域のテレビジョン信号ＶＳは、ＮＴＳＣデコーダ部１００と、ＰＡＬデコーダ部１０１と、制御部１０２とに入力する。ＮＴＳＣデコーダ部１００は、ＮＴＳＣ方式に準じた復調処理（ＹＣ分離、色復調）の信号処理を行い、飛び越し走査の復調信号Ｓ８０（輝度信号と色差信号）を出力する。
【０１９７】
ＰＡＬデコーダ部１０１は、ＰＡＬ方式に準じた復調処理（ＹＣ分離、色復調）の信号処理を行い、飛び越し走査の復調信号Ｓ８１（輝度信号と色差信号）を出力する。制御部１０２は、テレビジョン信号ＶＳの同期信号をもとに方式判別を行い、該当方式の受像に必要な制御信号ＣＳを生成する。スイッチ部１０３は、ＮＴＳＣ方式では信号Ｓ８０、ＰＡＬ方式では信号Ｓ８１を制御信号ＣＳで選択する。
【０１９８】
ＩＰ変換部１０４は、動き適応型の飛び越し−順次の走査変換の信号処理を行い、順次走査の信号を出力する。スケーリング部１０５は、画像表示部のフォーマット（アスペクト比や走査線数）に変換する信号処理を行う。例えば、ＰＡＬ方式の信号は垂直６−５変換処理で走査線数５２５本の信号に変換する。また、ＰＣ画像信号等の順次走査の信号Ｓ８３は、所定の垂直変換処理で５２５本の走査線数の信号に変換する。
【０１９９】
フレームレート変換部１０６は、上述の変換装置で動き補正型のフレーム数変換の信号処理を行い、画像表示部１０８と同一のフレーム周波数の信号に変換する。例えば、ＰＡＬ方式のフレーム周波数５０Ｈｚの順次走査の信号は、動き補正のフレーム内挿処理でフレーム周波数６０Ｈｚの信号に変換する。
【０２００】
色空間変換部１０７は、輪郭補正や階調補正等の画質改善処理及び３原色信号への変換、逆ガンマ補正（表示部がリニアなガンマ特性の場合）等の信号処理を行う。そして、この出力信号を順次走査表示部１０８に供給して画像の表示を行う。
【０２０１】
本テレビジョン受像機によれば、マルチソース対応機能や画質向上を低コストで実現するテレビジョン受像機が実現でき、多機能化、高画質化に顕著な効果が得られる。なお、画像表示部がＨＤＴＶ方式に準拠したものでも、フレーム数変換に本発明の動き補正型画像信号の変換装置を適用することができる。
【０２０２】
図５１（ａ）、図５１（ｂ）は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置で、映画等のフレーム周波数が２４Ｈｚのフィルム画像をフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査の信号に変換する装置の一実施例の構成及び動作を説明する図である。
【０２０３】
図５１（ａ）は、装置のブロック構成図で、ビデオ復調部１０９と、ＩＰ変換部１１０と、フレーム数変換部１１１と、制御部１１２からなる。
【０２０４】
入力映像信号ＶＳは、ビデオ復調部１０９で所定の復調処理を行い、輝度信号と色差信号からなる飛び越し走査の信号Ｓ９０を復調する。
【０２０５】
制御部１１２は、映像信号ＶＳのフレーム間差分信号成分がゼロとなるフレームの発生周期等より、映像信号が一般画像の信号かテレシネ画像の信号（映画等のフィルム画像を２−３プルダウン処理でテレビジョン方式のフォ−マットに変換した信号）かを判定し、信号ＣＴＳに一般画像では１、テレシネ画像では０の信号を出力する。
【０２０６】
ＩＰ変換部１１０は、信号ＣＴＳが“１”の時は、従来の動き適応型の走査変換処理で順次走査の信号に変換する。一方、信号ＣＴＳが“０”の時は、フィルムモ−ドの補間処理で同一駒の信号である前後のフィ−ルドの信号で補間走査線の信号を生成し、フレーム周波数が２４Ｈｚのテレシネ順次走査の信号に変換する。
【０２０７】
フレーム数変換部１１１は、信号ＣＴＳが“１”の時は、前述した実施例と同様な動作の動き補正型のフレーム数変換処理でフレーム周波数６０Ｈｚの順次走査の信号ＶＯを生成する。一方、信号ＣＴＳが“０”の時は、図５１（ｂ）に示すフレーム順のシーケンスで、動き補正処理に必要な補正補間動きベクトルＶｃｔ，Ｖｐｒを生成する。すなわち、同図に示す様に、動きベクトル信号Ｖに係数加重する係数値ｋａ，ｋｂを変化させ、以下の演算で補正補間動きベクトルＶｐｒ、Ｖｃｔを生成する。
【０２０８】
【数１１】

【０２０９】
従って、フレーム順が２の内挿フレームでは、Ｖｐｒ＝Ｖ＊２／５，Ｖｃｔ＝−Ｖ＊３／５（ｋａ＝２，ｋｂ＝３）、３の内挿フレームでは、Ｖｐｒ＝Ｖ＊４／５，Ｖｃｔ＝−Ｖ＊１／５（ｋａ＝４，ｋｂ＝１）…の如く、補正補間動きベクトルを生成する。そして、フレーム周波数２４Ｈｚのテレシネ順次走査のフレーム順の１から２の信号に対し、動き補正型のフレーム内挿処理で、フレーム順１から５のフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査の信号ＶＯに変換する。
【０２１０】
以上に述べた如く、本実施例によれば、映画等のフィルム画像をフレーム周波数が６０Ｈｚの順次走査の信号に変換するフレーム数変換装置を、低コスト、高品質で実現することができる。
【０２１１】
以上、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図３２〜図４９に示された実施形態において、図４１に示された実施例のように、垂直６−５変換部を省略した構成で、ＰＡＬ方式のテレビジョン信号をフレーム周波数が５０Ｈｚより高い順次走査の信号に変換する方式変換装置が実現できる。
【０２１２】
【発明の効果】
上記実施例によれば、動き補正の信号処理に要する演算量が少なく、回路規模も小さく、また、画質劣化の少ない方式変換装置が実現できる。このため、テレビジョン受像機におけるマルチソース対応機能や画質向上の実現に顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す方式変換装置のブロック構成図である。
【図２】動き検出部の一構成例を示す図である。
【図３】ブロック単位動きベクトル探索部の一構成例を示す図である。
【図４】画素単位動きベクトル生成部の第１構成例を示す図である。
【図５】画素単位動きベクトル生成部の第２構成例を示す図である。
【図６】画素単位動きベクトル生成部の第３構成例を示す図である。
【図７】画素単位動きベクトル生成部の第４構成例を示す図である。
【図８】動き補正内挿フレーム生成部の第１構成例を示す図である。
【図９】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれフレーム順制御部と動き補正信号生成部の動作概略を示す図である。
【図１０】動き補正内挿フレーム生成部の第２構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施例を示す方式変換装置のブロック構成図である。
【図１２】シーンチェンジ検出部の一構成例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施例を示す方式変換装置のブロック構成図である。
【図１４】本発明の第４の実施例を示す方式変換装置のブロック構成図である。
【図１５】本発明の第５の実施例を示す方式変換装置のブロック構成図である。
【図１６】本発明の第６の実施例を示す方式変換装置のブロック構成図である。
【図１７】ブロック単位動きベクトル探索処理のフローチャートを示す図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれブロック単位動きベクトル探索動作の概略を示す図である。
【図１９】画素単位動きベクトルの第１の生成方法の概略を示す図である。
【図２０】画素単位動きベクトル生成動作の概略を示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ画素単位動きベクトルの第２の生成方法の概略を示す図である。
【図２２】画素単位動きベクトルの第３の生成方法の概略を示す図である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ画素単位動きベクトルの第４の生成方法の概略を示す図である。
【図２４】本発明の一実施例によるテレビジョン受像機を示す全体ブロック構成図である。
【図２５】本発明の他の実施例によるテレビジョン受像機を示す全体ブロック構成図である。
【図２６】本発明の他の実施例によるテレビジョン受像機を示す全体ブロック構成図である。
【図２７】テレビジョン受像機の第４の実施例を示す全体ブロック構成図である。
【図２８】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】図２８の垂直６−５変換部２における信号処理概略図である。
【図３０】図２８の動き検出部４の一構成例のブロック図である。
【図３１】図２８の動きベクトル検出部５の第１の構成例のブロック図である。
【図３２】図２８の動きベクトル検出部５の第２の構成例のブロック図である。
【図３３】図３２の隣接動き情報検出部１３の動作概略の説明図である。
【図３４】図２８の動きベクトル検出部５の第３の構成例のブロック図である。
【図３５】図３４の画素動きベクトル算出部１２’の第１の構成例のブロック図である。
【図３６】画素動きベクトル算出部の動作説明のための部分画像図である。
【図３７】図３４の画素動きベクトル算出部１２’の第２の構成例のブロック図である。
【図３８】図２８の動き補正処理部６の第１の構成例のブロック図である。
【図３９】図２８の動き補正処理部６の第２の構成例のブロック図である。
【図４０】（ａ）及び（ｂ）は、動き補正処理によるフレーム内挿の動作概略説明図である。
【図４１】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【図４２】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【図４３】図４２の簡易型動きベクトル検出部２４の第１の構成例の構成ブロック図である。
【図４４】図４２の簡易型動きベクトル検出部２４の第２の構成例の構成ブロック図である。
【図４５】図４２の簡易型動きベクトル検出部２４の第３の構成例の構成ブロック図である。
【図４６】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【図４７】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【図４８】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の第６の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４９】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【図５０】本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【図５１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施例による動き補正型画像信号の変換装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、７１、１０４、１１０…ＩＰ変換部、２…動き補正フレーム数変換部、３、９５…１フレーム遅延部、４、７４…動き検出部、５…ブロック単位動きベクトル探索部、６…画素単位動きベクトル生成部、７…動き補正内挿フレーム生成部、８、７７…減算部、７２…垂直７６−５変換部、７３…フレームメモリ、７５…動きベクトル検出部、７６、９８…動き補正処理部、７８…２値化部、７９…平滑部、８０…ブロックマッチング処理部、８１…静止ブロック検出部、８２…選択部、８２’…画素動きベクトル算出部、８３…隣接動き情報検出部、８３’…制御部、８４…動きベクトル修正部、８４’…隣接ブロック動きベクトル配列部、８５…誤差算出部、８６…判定部、８７…選択部、８８…特異ベクトル修正部、８９、９２…加算部、９０…補正信号生成部、９１…フレーム順制御部、９３、１０３…スイッチ部、９４…簡易型動きベクトル検出部、９６…簡易ブロックマッチング処理部、９７…ＭＣ動作制御部、９９…ＭＣ限定動作制御部、１００…ＮＴＳＣデコーダ部、１０１…ＰＡＬデコーダ部、１０２…制御部、１０５…スケーリング部、１０６…フレームレート変換部、１０７…色空間変換部、１０８…順次走査表示部、１０９…ビデオ復調部、１１１…フレ−ム数変換部、１１２…制御部。

Claims (1)

1. 飛び越し走査の画像信号を順次走査の画像信号に変換する走査変換部と、
   前記順次走査の画像信号のフレーム差分信号で画像の動きを検出する動き検出部と、
   ブロック単位の動きベクトルを探索する動きベクトル探索部と、
   前記動き検出部で動きを検出しない画素に対して０の動きベクトルを割り当て、
   前記動き検出部で動きを検出した画素を含み、かつ前記探索部が探索した現ブロックに内包されたミニブロック内の画素に対して前記探索部が探索した現ブロックと隣接ブロックの動きベクトルを用いて、ミニブロック単位で求めた所定の動き補正誤差が最小となる動きベクトルを画素の単位動きベクトルとして割り当てる画素単位動きベクトル生成部と、
   前記画素の動きベクトルを用いて画像信号の内挿フレームの信号を生成する動き補正内挿フレーム生成部とを備え、フレーム数変換した順次操作の画像信号を生成するように構成した画像信号の方式変換装置において、
   前記動き補正内挿フレーム生成部は、前記画素単位動きベクトル生成部で生成された動きベクトルに基づいて動き速度を検出する動き速度検出部を備え、該速度検出部によりほぼ同じ速度が検出された領域に対してのみ前記画素単位動きベクトルを用いて動き補正がなされた前記内挿フレーム信号を生成することを特徴とする画像信号の方式変換装置。

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