JP4891103B2 - 動き量検出装置及びそれを利用した画像処理装置、並びにそれらの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、インタレース映像信号における動き量検出技術に関するものである。

現在、一般的な映像信号処理装置は、インタレース走査の画像信号を扱っている。

インタレース走査された画像信号では、水平エッジ部分でフリッカが生じ易い。この問題を改善するために、インタレース走査の走査線を補間してプログレッシブ走査の画像信号として出力する技術が知られている。

また、プログレッシブ走査に変換する際に、画像の動き量を検出し、動き量の検出結果に応じて前フィールドの信号と現フィールドとを合成して補間信号を作成する技術も知られている。この技術では、動き量検出結果の精度により補間信号の状態が変化する。

例えば、静止している部分に対して現フィールドの画像信号で補間を行うと細かい横縞は消えてしまい、フリッカとなる。逆に、動いている部分に対して前フィールドの画像信号で補間を行うと、動きブレが生じ、コーミングノイズが生じてしまう。

この動き量検出結果の精度を高める技術が特許文献１に記載されている。特許文献１では、補間対象画素の上下のラインからそれぞれ画素を選択し、それらの画素の演算結果と前フィールドの補間対象画素と同位置の画素との差分をフィールド間差分値として使用し、このフィールド間差分値を用いて動き量検出を行っている。
特開２００６−４１６１９公報

しかしながら、図２に示すように上下のラインからの画素を演算した場合、次のような問題が残る。すなわち、水平エッジ上などの垂直方向で周波数が高い箇所に位置するラインの画素は、実際のフレームでの同箇所と比較すると、ボケた状態になってしまうという問題である。つまり、その演算結果と前フィールドの補間対象画素と同位置の画素との差分値により動き量を検出するため、例え静止している領域でも動き量有りと判定されやすくなり、ラインフリッカが生じてしまうからである。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであり、より正確に映像の動き量を検出し、良好な補間画像を生成可能とする技術を提供しようとするものである。

かかる課題を解決するため、例えば本発明の動き量検出装置は以下の構成を備える。すなわち、
インタレース映像信号からノンインタレース映像信号を生成する際の、現フィールド中の隣接する２ラインの間の動き検出対象画素の動き量を検出する動き量検出装置であって、
前記動き検出対象画素を挟む現フィールドの前記２ライン上の２画素の値の差分値を算出し、算出した差分値と予め設定された閾値と比較することで、前記２画素間に水平方向エッジがあるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記２画素の値の平均値を第１の仮補間画素値として算出する第１の仮補間画素算出手段と、
前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素と、現フィールド中の前記２画素それぞれとの差分値を算出し、当該差分値を比較し、前記２画素のうち、差分が小さくなる方を第２の仮補間画素値として算出する第２の仮補間画素算出手段と、
前記第１の判定手段が前記水平方向エッジがないと判定した場合には、前記第１の仮補間画素値を仮補間画素値として選択し、前記第１の判定手段が前記水平方向エッジがあると判定した場合には前記第２の仮補間画素値を仮補間画素値として選択する選択手段と、
該選択手段で選択した仮補間画素値、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値、及び、前記２画素の差分値に基づき、動き検出対象画素の動き量を算出する動き量算出手段とを備え、
前記動き量算出手段は、
前記選択手段で選択した仮補間画素値と、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値との差分絶対値ｅを演算する第１の演算手段と、
前記２画素の差分値をｆと表わしたとき、ｅ／（ｅ＋ｆ）を算出し、当該算出結果を動き検出対象画素の動き量として出力する第２の演算手段とを備える。

また、本発明は、上記の動き量検出装置を有するノンインタレース映像信号を生成する画像処理装置を提供する。このため、本発明の画像処理装置は上記構成に加えて以下の構成を備える。すなわち、
インタレース映像信号からノンインタレース映像信号を生成する画像処理装置であって、
前記動き量算出手段で算出された動き量をｍ、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値をｃ、前記平均値をｄと表わし、出力すべき動き量検出対象位置の画素値ｇを、
ｇ＝ｍ×ｄ＋（１−ｍ）×ｃ
として算出し、出力する補間画素出力手段を備える。

本発明によれば、インタレース映像信号からノンインタレース映像信号を生成する際の、現フィールド中の隣接する２ラインの間の動き検出対象画素の動き量を高い精度で検出することが可能になる。また、この検出結果を利用することで良好なノンインタレース映像信号を生成することが可能になる。

以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本第１の実施形態における動き量検出装置の一例を示すブロック図である。なお、説明を簡単なものとするため、処理対象を映像信号の輝度信号とする例を説明するが、これに限定されるものではない。

図１に示す動き量検出装置は、入力端子１、ラインメモリ２、フィールドメモリ３、フィールド間動き量検出部４、フィールド内動き量検出部５、動き量算出部６を備える。

入力端子１はインタレース映像信号を入力する。ラインメモリ２は、入力端子１から入力されたインタレース信号の１ライン分を格納する容量を備える。また、フィールドメモリ３は、入力端子１から入力されたインタレース信号の１フィールド分を格納する容量を備える。フィールド間動き量検出部４は、現フィールドと前フィールド間での動き量を検出する。フィールド内動き量検出部５は、現フィールド内での動き量を検出する。動き量算出部６は、フィールド間動き量検出部４で検出されたフィールド間動き量と、フィールド内動き量検出部５で検出されたフィールド内動き量に基づき、最終的な動き量を算出し、その動き量を出力する。

上記構成における本装置の処理概要は次の通りである。

入力端子１より入力されたインタレースの映像信号（実施形態では、説明を簡単なものとするため、色成分の無い輝度信号とする）、ラインメモリ２、フィールドメモリ３、フィールド間動き量検出部４、フィールド内動き量検出部５に供給される。ラインメモリ２は、入力された信号を１ライン分の時間だけ遅延させ、その遅延した信号をフィールド間動き量検出部４に出力する。同様にフィールドメモリ３は、入力された信号を１フィールド分の時間だけ遅延させ、その遅延した信号をフィールド間動き量検出部４、フィールド内動き量検出部５に出力する。フィールド間動き量検出部４は、フィールド間の情報を用いて動き量の検出を行い、動き量算出部６に出力する。フィールド内動き量検出部５は、フィールド内での情報を用いて動き量の検出を行い、動き量算出部６に出力する。動き量算出部６は、上記の２つの入力信号の比を取ることによって動き量を出力する。

上記のように構成された動き量検出装置において、動き量検出処理を行なう動作について、更に詳しく説明する。

入力端子１より入力されたフィールド画像はラインメモリ２に蓄積される。ラインメモリ２は、１ライン分のデータ量を記憶するＦＩＦＯメモリで構成されるので、ラインメモリ２から出力されるデータは、１ライン分遅延されたものとなる。また、入力されたフィールド画像は、フィールドメモリ３に蓄積される。フィールドメモリ３は、１フィールド分のメモリを有するので、このフィールドメモリ３から出力されるフィールド画像は、1フィールド時間分遅延されたものとなる。

本実施形態においては、説明を容易にするために、入力されたフィールド画像を現フィールド、１フィールド時間分遅延させた画像を前フィールドとする。また入力信号は動き量検出対象の画素が存在するラインの１ライン下のラインであるものとし、１ライン時間分遅延させた信号は、動き量検出対象の画素が存在するラインの１ライン上のラインであるものとする。

フィールド間動き量検出部４は、動き量検出対象画素の上下のラインの画像信号と、現フィールド画像及び前フィールドの画像の信号を入力し、フィールド間での動き量を検出して出力する。

フィールド内動き量検出部５では、動き量検出対象の画素が位置するラインの上下のラインの画像信号を入力し、フィールド内での動き量を検出して出力する。動き量算出部６は、フィールド内動き量とフィールド間動き量を入力し、それらの比を算出することによって動き量を算出し、出力する。

次に、実施形態におけるフィールド間動き量検出部４について更に詳しく説明する。

フィールド間動き量検出部４は、図１に示すように、水平エッジ量検出部４０１、フィールド内仮補間部４０２、フィールド間仮補間部４０３、混合部４０４、及び、フィールド間差分値検出部４０５を有する。

水平エッジ検出部４０１は、水平エッジ量を算出し、混合部４０４に出力する。フィールド内仮補間部４０２は、動き量検出対象画素の画素値をフィールド内での情報によって仮に算出し、混合部４０４に出力する。フィールド間仮補間部４０３は、動き量検出対象画素の画素値をフィールド間での情報によって仮に算出し、混合部４０４に出力する。混合部４０４は、フィールド内仮補間値とフィールド間仮補間値を水平エッジ量によって混合し、フィールド間差分検出部４０５に出力する。フィールド間差分検出部４０５はフィールド間での差分値を算出し、動き量算出部５に出力する。各処理部のより詳細は次の通りである。

水平エッジ量検出部４０１は、入力された動き量検出対象のラインの上下のラインの画素の差分絶対値を算出し、算出した差分絶対値を水平エッジ量として混合部４０４に出力する。

フィールド内仮補間部４０２は、動き量検出対象画素の上下のラインの画素を入力し、平均値を算出することによって仮補間値を算出し、出力する。

フィールド間仮補間部４０３は、動き量検出対象画素のラインの上下のラインの画素値と、前フィールド中の対象画素の画素値を入力する。そして、フィールド間仮補間部４０３は、動き量検出対象画素の上のラインの画素と前フィールド中の動き量検出対象画素との同位置の画素との差分絶対値を算出する。また、フィールド間仮補間部４０３は、動き量検出対象画素の下のラインの画素と前フィールド中の、動き量検出対象画素との同位置の画素との差分絶対値をも算出する。そして、フィールド間仮補間部４０３は、算出されたそれぞれの差分絶対値の相関に基づき、上下のラインの画素の何れか一方の画素を仮補間値として出力する。

混合部４０４は、水平エッジ量検出部４０１からの出力に基づき、フィールド内仮補間部４０２、フィールド間仮補間部４０３の出力のいずれか一方を、仮補間値としてフィールド間差分値検出部４０５に出力する。

フィールド間差分値検出部４０５は、混合部４０４からの出力と前フィールド中の動き量検出対象画素との差分絶対値をフィールド間差分値として算出し、動き量算出部６に出力する。

上記のように構成されたフィールド間動き量検出部４において、フィールド間動き量検出処理を行なう動作について詳細に説明する。また図３はフィールド間動き量検出部４において使用する画素の様子を示した図である。動き量検出対象画素（星マーク）を中心として、現フィールド中の１ライン上の画素をａ（ラインメモリ２の出力）、動き量検出対象画素画素と水平方向位置が同じで１ライン下の画素をｂ、前フィールド中の動き量検出対象画素と同位置の画素をｃとする。

図１において、入力端子１は、インタレース入力信号の映像信号を入力する。水平エッジ量検出部４０１は、入力端子１のダイレクト出力の映像信号中の画素ｂと、ラインメモリ２からの出力である１ライン前の映像信号のａとの差分絶対値｜ａ−ｂ｜（｜ｘ｜はｘの絶対値を示す）を算出し、混合部４０４に出力する。

フィールド内仮補間部４０２は、画素ａ，ｂの平均値“（ａ＋ｂ）／２”を算出し、混合部４０４に出力する。

フィールド間仮補間部４０３は、画素ａとフィールドメモリ３により１フィールド時間分遅延された画素ｃの差分絶対値｜ａ−ｃ｜と、画素ｂと画素ｃとの差分の絶対値｜ｂ−ｃ｜を算出し、｜ａ−ｃ｜と｜ｂ−ｃ｜とを比較する。そして、フィールド間仮補間部４０３は、｜ａ−ｃ｜＞｜ｂ−ｃ｜の場合、前フィールドとの差が小さい画素ｂをフィールド間仮補間値として出力する。また、｜ａ−ｃ｜≦｜ｂ−ｃ｜の場合、フィールド間仮補間部４０３は前フィールドとの差が小さい画素ａをフィールド間仮補間値として出力する。

混合部４０４は、水平エッジ量検出部４０１からの出力に基づき、フィールド内仮補間部４０２、フィールド間仮補間部４０３からの出力のうちいずれか一方をフィールド間差分値検出部４０５に出力する。より分かりやすく説明すると、図５に示すように、現フィールド中の補間対象画素ｘの上下の画素ａ，ｂ、及び、前フィールド中の補間対象画素ｘと同位置の画素ｃに基づき、補間対象画素ｘの仮補間値を決定し、フィールド間差分値検出部４０５に出力する。具体的には、次の通りである。なお、以下の説明で、h_edge_thは水平エッジか否かを判定するために予め設定された閾値である。
（１）水平エッジ量検出部４０１からの出力｜ａ−ｂ｜が閾値“h_edge_th”以下の場合、混合部４０４は、フィールド内仮補間部４０２からの出力（ａ＋ｂ）／２、すなわち、補間対象画素の上下の位置にある画素値の平均値を算出する。そして混合部４０４は、算出した平均値を補間対象画素ｘの仮補間値として出力する。
（２）水平エッジ量検出部４０１からの出力｜ａ−ｂ｜が閾値“h_edge_th”を超える場合、混合部４０４は、フィールド間仮補間部４０３からの出力（ａ、又はｂ）を補間画素値ｘの仮補間値として出力する。

フィールド間差分値検出部４０５は、混合部４０４からの仮補間画素値と、前フィールド中の、補間対象画素と同一位置の画素値との差分絶対値を算出し、その結果を動き量算出部６に出力する。

以上、本実施形態におけるフィールド間動き量検出部４の構成とその動作を説明したが、より明瞭にするため、図６のフローチャートに従って説明する。

先ず、ステップＳ１では、画素ａ，ｂの差分絶対値を算出することで、水平エッジ量を算出する。このステップＳ１の処理は、水平エッジ量検出部４０１が行なうことになる。

次いで、ステップＳ２にて、画素ａ，ｂの平均値（ａ＋ｂ）／２を演算し、フィールド内仮補間値を算出する。このステップＳ２の処理は、フィールド内仮補間部４０２で行なうことになる。

ステップＳ３では、差分絶対値｜ａ−ｂ｜と閾値h_edge_thと比較する。｜ａ−ｂ｜≦h_edge_thである場合、すなわち、現フィールド中の補間対象画素を挟む上下の２画素間の差が閾値h_edge_th以下であると判断した場合、ステップＳ４に処理を進める。このステップＳ４では、補間対象画素ｘの仮画素値を平均値（ａ＋ｂ）／２として決定する。

また、ステップＳ３にて、｜ａ−ｂ｜＞h_edge_thであると判断した場合、ステップＳ５にて、画素値ａ，ｃの差分絶対値｜ａ−ｃ｜と、画素値ｂ，ｃの差分絶対値｜ｂ−ｃ｜を算出し、ステップＳ６にて、それら２つの差分絶対値を比較する。換言すれば、ステップＳ６での判定は、画素ａ，ｂのいずれが、前フィールド中の補間対象画素と同一位置の画素値に近いかを判定する。

｜ａ−ｃ｜＞｜ｂ−ｃ｜であると判定された場合、画素ｂが画素ｃに近い値を持つことになるので、ステップＳ７にて、補間対象画素ｘの仮画素値を画素値ｂとして決定する。また、｜ａ−ｃ｜≦｜ｂ−ｃ｜であると判定された場合、画素ａが画素ｃに近い値を持つことになるので、ステップＳ８にて、補間対象画素ｘの仮画素値を画素値ａとして決定する。

上記のステップＳ３乃至Ｓ８は、フィールド間仮補間部４０３、混合部４０４が共同して行なうことになる。

以上のようにして、ステップＳ４、Ｓ７、Ｓ８のいずれかの処理で、補間対象画素ｘの仮画素値が決定されると、処理はステップＳ９に進む。このステップＳ９の処理は、フィールド間差分値検出部４０５で行われるものであり、補間対象画素ｘの値と前フィールド中の同一位置の画素ｃの値との差分絶対値を算出し、動き量算出部６に出力する。

以上であるが、フィールド内動き量検出部５、及び、動き量算出部６について説明する。

フィールド内動き量検出部５は、現フィールドにおける補間対象画素を挟む上下の２画素ａ、ｂの差分絶対値｜ａ−ｂ｜を算出し、フィールド内動き量として動き量算出部６に出力する。このフィールド内動き量検出部５は、水平エッジ量検出部４０１と同じであるので、フィールド内動き量検出部５の代わりに、水平エッジ量検出部４０１の出力を、動き量算出部６に供給しても構わない。

動き量算出部６の処理は、次式に従った演算を行ない、最終的な動き量ｍを算出する。なお、フィールド間差分値検出部４０５から出力されるフィールド間差分値をｅ、フィールド内動き量検出部５から出力されるフィールド内動き量をｆとして表している。
ｍ＝ｅ／（ｅ＋ｆ）
このように、本実施形態においては、動き量を算出するためのフィールド間差分を算出するための前準備である動き量検出対象画素の仮補間値を決定する際、動き量検出対象画素が水平エッジ上にあるかどうかの判断する。動き量検出対象画素が、水平エッジ上にない、すなわち、｜ａ−ｂ｜が閾値以下の場合には、画素ａ，ｂの平均値を仮補間値として決定する。また、動き量検出対象画素が水平エッジ上にある場合、前フィールドの動き量検出対象画素と同位置の画素情報と、動き量検出対象画素の上下のラインの情報を用いて、動き量検出対象画素の上下から仮補間値を選択する。そして、こうして求めた動き量検出対象画素の値と、前フィールド中の動き量検出対象画素と同一位置の画素値との差分ｅを求め、更には、フィールド内動き量をｆを求める。そして、「ｅ＋ｆ」に対するｅの比率を画素単位の動き情報として得る。この結果、画素単位の動き量を高い精度で検出することができる。従って、これを用いることによって、動画像の符号化でのモードの判定や、画像から動いている対象を精度よく抽出することができるようになる。

また、実施形態では、説明を簡単なものとするため、映像信号の輝度信号を例として説明したが、ＲＧＢなどの原信号でもかまわないし、色度信号を対象にしてもかまわない。

なお、上記実施形態における装置における動き量検出装置は、インタレース信号を入力し、補間対象画素について処理するものであり、現フィールド中の実在するライン上を走査中は、動き量検出は行なわない。

また、ラインメモリ、フィールドメモリを個別に有する例を説明したが、フィールドメモリの一部をラインメモリとして活用しても構わない。

また、１：２のインタレース画像を例にとって説明したが、これに限定されず、フィールド仮補間部やフィールド間差分検出部を調整することで他の比率のインタレースにも対応できることは明らかである。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態を説明する。本第２の実施形態では、上記第１の実施形態の構成を利用した順次走査変換装置に適用した例を説明する。

図４が本第２の実施形態における装置の構成図である。図４と図１の構成の異なる点は、図４では新に画素補間部７を追加し、図１のフィールド間動き量検出部４を図４ではフィールド間動き量検出部９とした点である。それ故、水平エッジ検出部９０１、フィールド内仮補間部９０２、フィールド間仮補間部９０３、混合部９０４、フィールド間差分値検出部９０５は、図１における符号４０１乃至４０５と同じになるので、その説明は省略する。

画素補間部７では、フィールドメモリ３より１フィールド遅延された前フィールド中の補間対象画素と同一位置の画素ｃと、フィールド内仮補間部９０２からの補間対象画素の仮画素値とを、動き量算出部６からの出力に基づき混合する。そして、画素補間部７は、その混合した結果を最終的な補間画素値として出力する。出力先は、不図示の表示装置（ノンインタレース表示装置）とする。

ここで、フィールド内仮補間部９０２からの補間対象画素の仮画素値をｄとし、動き量算出部６からの出力を、第１の実施形態で用いた表記ｍとすると、画素補間部７は、次の演算を行い、最終的な補間画素の値ｇを決定する。なお、ｍは０以上１以下の値であることに注意されたい。
ｇ＝ｍ×ｄ＋（１−ｍ）×ｃ
このように、本第２の形態においては、高い精度で算出された動き量を用いて連続的に補間値を算出することによって、動いている領域では動きブレを軽減し、静止している領域ではラインフリッカを軽減することが出来る。

＜第３の実施形態＞
上記第１、第２の実施形態をパーソナルコンピュータ等の汎用の情報処理装置と、その情報処理装置に実行させるコンピュータプログラムでもって実現しても構わない。以下、その例を第３の実施形態として説明する。

図７は、本第３の実施形態における情報処理装置のブロック構成図である。

図中、３０１は装置全体の制御、及び種々の処理を行う中央演算装置（以下、ＣＰＵ）である。３０２はＢＩＯＳやブートプログラムを記憶しているＲＯＭ及びＣＰＵ３０１がワークエリアとして使用するＲＡＭで構成されるメモリである。３０３はキーボード、マウス等のポインティングデバイス、及び各種スイッチで構成される指示入力部である。３０４は、本装置の制御に必要なオペレーティングシステム(ＯＳ)、第３の実施形態におけるコンピュータプログラム、演算に必要な記憶領域を提供する外部記憶装置（例えばハードディスク装置）である。３０５は、動画像データを記憶する可搬性記憶媒体（例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭディスク）をアクセスする記憶装置である。３０６は動画像をフィールド単位で撮像するビデオカメラである。３０７はプログレッシブ画像を表示するモニタであり、３０９は通信回路であり、ＬＡＮ、公衆回線、無線回線、放送電波等で構成されている。３０８は通信回路３０９を介して符号化データを送受信する通信インターフェースである。

このような構成において画像補間処理について説明する。

処理に先立ち、指示入力部３０３で装置に電源が投入されると、ＣＰＵ３００はメモリ３０１のブートプログラム（ＲＯＭに格納されている）に従って、外部記憶装置３０４がメモリ３０１（ＲＡＭ）にＯＳをロードする。そして、ユーザによる指示に従い、外部記憶装置３０４からアプリケーションプログラムをメモリ３０１にロードすることで、本装置が画像処理装置として機能することになる。このアプリケーションプログラムがＲＡＭ３０１にロードした際のメモリの格納状況を示すのが図８である。

メモリ３０１には装置全体を制御し、各種ソフトウェアを動作させるためのＯＳ、画像を動き量を算出して補間処理する映像処理ソフトウェアが格納されている。さらには、カメラ３０６を制御して動画像をデジタルデータとして１フィールドずつ入力（キャプチャ）する画像入力ソフトウェア、画像をモニタ３０７に表示する画像表示ソフトウェアが格納されている。さらに、画像データを格納する画像エリア、各種演算パラメータ等を格納しておくワーキングエリアが存在する。

図９はＣＰＵ３００が実行するアプリケーションにおける画像補間処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１１は各部の初期化が行われる。ステップＳ１２はプログラムが終了かどうかの判定を行う。この終了は、ユーザが指示入力部３０３から終了指示が入力されたか否かに基づいて判定する。

ステップＳ１３では、フィールド単位での画像の入力画行われ、ステップＳ４では動き量の検出が行われる。ステップＳ１５では画素の補間処理が行われ、ステップＳ２の処理に戻る。

ここで、ステップＳ４の動き量の検出の処理を、図１０のフローチャートに示す。

ステップＳ１００では、フィールド間での動き量を検出する。詳細は図６で示した通りである。ステップＳ１０１では、フィールド内での動き量を検出する。そして、ステップＳ１０２では、フィールド間とフィールド内の動き量を混合して、最終的な動き量を算出する。このステップ後、図９のステップＳ１５に戻る。

このように、本第３の実施形態においては、高い精度で算出された動き量を用いて連続的に補間値を算出することによって、動いている領域では動きブレを軽減し、静止している領域ではラインフリッカを軽減することをソフトウェアで実現可能である。

なお、通常、コンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されており、それをコンピュータが有する読取り装置（ＣＤ−ＲＯＭドライブ）にセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になる。従って、このようなコンピュータ可読記憶媒体が本発明の範疇に入ることは明らかである。

以上説明した様に、本実施形態によれば、実際のフレームの状態と同じ状態で動き量検出対象画素を仮補間し、その結果と前フィールドの補間対象画素と同位置の画素との差分値により動き量を検出する。このため、見かけ上静止しており、かつ水平エッジ上に存在する画素における動き量の検出精度が向上し、補間画像のラインフリッカが低減させることが可能になる。

第１の実施形態における動き量検出装置のブロック構成図である。 従来のフィールド間動き量検出の原理を説明するための図である。 第１の実施形態における動き量検出の原理を説明するための図である。 第２の実施形態における順次走査装置のブロック構成図である。 第１の実施形態における補間対象画素と参照する画素との相対位置関係を示す図である。 第１の実施形態におけるフィールド間動き量検出部の処理内容を説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態が適用する情報処理装置のブロック構成図である。 第３の実施形態における処理中のメモリの格納状況を示す図である。 第３の実施形態における画像補間処理の手順を示すフローチャートである。 図９における動き量の検出ステップの処理内容を示すフローチャートである。

Claims (6)

1. インタレース映像信号からノンインタレース映像信号を生成する際の、現フィールド中の隣接する２ラインの間の動き検出対象画素の動き量を検出する動き量検出装置であって、
   前記動き検出対象画素を挟む現フィールドの前記２ライン上の２画素の値の差分値を算出し、算出した差分値と予め設定された閾値と比較することで、前記２画素間に水平方向エッジがあるか否かを判定する第１の判定手段と、
   前記２画素の値の平均値を第１の仮補間画素値として算出する第１の仮補間画素算出手段と、
   前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素と、現フィールド中の前記２画素それぞれとの差分値を算出し、当該差分値を比較し、前記２画素のうち、差分が小さくなる方を第２の仮補間画素値として算出する第２の仮補間画素算出手段と、
   前記第１の判定手段が前記水平方向エッジがないと判定した場合には、前記第１の仮補間画素値を仮補間画素値として選択し、前記第１の判定手段が前記水平方向エッジがあると判定した場合には前記第２の仮補間画素値を仮補間画素値として選択する選択手段と、
   該選択手段で選択した仮補間画素値、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値、及び、前記２画素の差分値に基づき、動き検出対象画素の動き量を算出する動き量算出手段とを備え、
   前記動き量算出手段は、
   前記選択手段で選択した仮補間画素値と、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値との差分絶対値ｅを演算する第１の演算手段と、
   前記２画素の差分値をｆと表わしたとき、ｅ／（ｅ＋ｆ）を算出し、当該算出の結果を動き検出対象画素の動き量として出力する第２の演算手段と
   を備えることを特徴とする動き量検出装置。
2. 請求項１の動き量検出装置を有し、インタレース映像信号からノンインタレース映像信号を生成する画像処理装置であって、
   前記動き量算出手段で算出された動き量をｍ、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値をｃ、前記平均値をｄと表わしたとき、出力すべき動き量検出対象位置の画素値ｇを、
   ｇ＝ｍ×ｄ＋（１−ｍ）×ｃ
   として算出し、出力する補間画素出力手段
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
3. インタレース映像信号からノンインタレース映像信号を生成する際の、現フィールド中の隣接する２ラインの間の動き検出対象画素の動き量を検出する動き量検出装置の制御方法であって、
   第１の判定手段が、前記動き検出対象画素を挟む現フィールドの前記２ライン上の２画素の値の差分値を算出し、算出した差分値と予め設定された閾値と比較することで、少なくとも前記２画素間に水平方向エッジがあるか否かを判定する第１の判定工程と、
   第１の仮補間画素算出手段が、前記２画素の値の平均値を第１の仮補間画素値として算出する第１の仮補間画素算出工程と、
   第２の仮補間画素算出手段が、前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素と、現フィールド中の前記２画素それぞれとの差分値を算出し、当該差分値を比較し、前記２画素のうち、差分が小さくなる方を第２の仮補間画素値として算出する第２の仮補間画素算出工程と、
   選択手段が、前記第１の判定工程が前記水平方向エッジがないと判定した場合には、前記第１の仮補間画素値を仮補間画素値として選択し、前記第１の判定工程が前記水平方向エッジがあると判定した場合には前記第２の仮補間画素値を仮補間画素値として選択する選択工程と、
   動き量算出手段が、該選択工程で選択した仮補間画素値、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値、及び、前記２画素の差分値に基づき、動き検出対象画素の動き量を算出する動き量算出工程と有し、
   前記動き量算出工程は、
   第１の演算手段が、前記選択工程で選択した仮補間画素値と、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値との差分絶対値ｅを演算する第１の演算工程と、
   第２の演算手段が、前記２画素の差分値をｆと表わしたとき、ｅ／（ｅ＋ｆ）を算出し、当該算出の結果を動き検出対象画素の動き量として出力する第２の演算工程と
   を有することを特徴とする動き量検出装置の制御方法。
4. 請求項１の動き量検出装置を有し、インタレース映像信号からノンインタレース映像信号を生成する画像処理装置の制御方法であって、
   補間画素出力手段が、前記動き量算出手段で算出された動き量をｍ、前記前フィールド中の前記動き検出対象画素と同じ位置にある画素の値をｃ、前記平均値をｄと表わしたとき、出力すべき動き量検出対象位置の画素値ｇを、
   ｇ＝ｍ×ｄ＋（１−ｍ）×ｃ
   として算出し、出力する補間画素出力工程
   を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
5. コンピュータに読込ませ実行させることで、前記コンピュータを、請求項１又は２の各手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
6. 請求項５に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

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