JPH11112939A - 画像信号の方式変換方法および装置 - Google Patents
画像信号の方式変換方法および装置Info
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- Signal Processing (AREA)
- Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画質劣化を簡単な信号処理で抑圧し得る高画
質かつ低コストの画像信号の方式変換方法および装置を
提供する。 【解決手段】 動き補正フレーム数変換部２は、ブロッ
ク単位動きベクトル探索部５で動きベクトルＢＶを検出
し、画素単位動きベクトル生成部６でミニブロック単位
に画素単位の動きベクトルＰＶを生成する。動き補正内
挿フレーム生成部７は、このＰＶを基に動き補正ベクト
ル生成部１０で補正ベクトルを生成し、現、前フレーム
動き補正信号生成部８、９で夫々動き補正信号を生成す
る。動き補正信号設定部１１は、両動き補正信号の絶対
値差分成分が閾値未満の時は両者の平均値、以上の時は
内挿フレームと時間的距離の近いフレーム信号で内挿フ
レーム信号を生成し、フレーム数変換した信号Ｓ４を出
力する。
質かつ低コストの画像信号の方式変換方法および装置を
提供する。 【解決手段】 動き補正フレーム数変換部２は、ブロッ
ク単位動きベクトル探索部５で動きベクトルＢＶを検出
し、画素単位動きベクトル生成部６でミニブロック単位
に画素単位の動きベクトルＰＶを生成する。動き補正内
挿フレーム生成部７は、このＰＶを基に動き補正ベクト
ル生成部１０で補正ベクトルを生成し、現、前フレーム
動き補正信号生成部８、９で夫々動き補正信号を生成す
る。動き補正信号設定部１１は、両動き補正信号の絶対
値差分成分が閾値未満の時は両者の平均値、以上の時は
内挿フレームと時間的距離の近いフレーム信号で内挿フ
レーム信号を生成し、フレーム数変換した信号Ｓ４を出
力する。
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
方法および装置に係り、特に、動き補正に固有な画質劣
化を抑圧し、高画質な動き補正のフレームレートの変換
を実現するに好適な画像信号の方式変換方法および装置
に関する。
方法および装置に係り、特に、動き補正に固有な画質劣
化を抑圧し、高画質な動き補正のフレームレートの変換
を実現するに好適な画像信号の方式変換方法および装置
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。一般に、方式変換では、走査線数や
フィールド周波数の変換処理が必要なため、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。
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。一般に、方式変換では、走査線数や
フィールド周波数の変換処理が必要なため、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】これら画質劣化を防ぐため、走査線数変換
には動き適応型走査線数・順次走査変換法、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。
には動き適応型走査線数・順次走査変換法、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の位置を移動
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は極めて有効である。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。
は、動きベクトルで前後のフレームの画像の位置を移動
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は極めて有効である。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】しかしながら、動き補正型のフレーム数変
換では、特有な画質劣化が発生する。すなわち、一様に
動いている画像や同一物体の一部が孤立点的に全く別の
画像に置き換わる孤立点的な劣化が発生する。また、動
きによって背景が隠れたり現れたりする領域では、動画
の輪郭周縁部がフリッカしたり動きが不自然に見える動
画像の解像度劣化が発生する。これらの画質劣化を抑圧
するため、例えば特開平７−３３６６５０号公報には、
内挿フィールドの前後２つの入力フィールドを用いてア
ンカバード領域、カバード領域の内挿処理を行うフィー
ルド内挿方法が開示されている。
換では、特有な画質劣化が発生する。すなわち、一様に
動いている画像や同一物体の一部が孤立点的に全く別の
画像に置き換わる孤立点的な劣化が発生する。また、動
きによって背景が隠れたり現れたりする領域では、動画
の輪郭周縁部がフリッカしたり動きが不自然に見える動
画像の解像度劣化が発生する。これらの画質劣化を抑圧
するため、例えば特開平７−３３６６５０号公報には、
内挿フィールドの前後２つの入力フィールドを用いてア
ンカバード領域、カバード領域の内挿処理を行うフィー
ルド内挿方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、画質
劣化を抑圧するための信号処理が、極めて複雑となって
いる。したがって、この種の信号処理を行う方式変換装
置は、その回路規模が大きくなり、またコストも高くな
るという問題を有している。
劣化を抑圧するための信号処理が、極めて複雑となって
いる。したがって、この種の信号処理を行う方式変換装
置は、その回路規模が大きくなり、またコストも高くな
るという問題を有している。
【０００７】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、画質劣化を簡単な信号処理で抑圧し得る高画質か
つ低コストの画像信号の方式変換方法および装置を提供
することを目的とする。
ので、画質劣化を簡単な信号処理で抑圧し得る高画質か
つ低コストの画像信号の方式変換方法および装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、画像信号に
基づいてブロック単位動きベクトルを探索する工程と、
ブロック単位動きベクトルに基づいて画素単位動きベク
トルを生成する工程と、画素単位動きベクトルに基づい
て生成した画像信号の内挿フレーム又は画像信号のフレ
ームの信号で生成した画像信号の内挿フレームを用いて
画像信号のフレーム数を変換する工程とを備えることに
より、達成される。
基づいてブロック単位動きベクトルを探索する工程と、
ブロック単位動きベクトルに基づいて画素単位動きベク
トルを生成する工程と、画素単位動きベクトルに基づい
て生成した画像信号の内挿フレーム又は画像信号のフレ
ームの信号で生成した画像信号の内挿フレームを用いて
画像信号のフレーム数を変換する工程とを備えることに
より、達成される。
【０００９】ここで、画像信号のフレーム数を変換する
工程は、現フレームの信号を動き補正ベクトルで位置を
移動させて生成する動き補正信号と前フレームの信号を
動き補正ベクトルで位置を移動させて生成する動き補正
信号との絶対値差分成分が閾値未満の場合は、画素単位
動きベクトルに基づいて画像信号の内挿フレームの信号
を生成し、閾値以上の場合は、画像信号のフレームの信
号で画像信号の内挿フレームを生成する。この絶対値差
分成分は、２つの動き補正信号の輝度信号成分の差分、
または輝度信号成分及び色差信号成分の差分に基づいて
求められる。また、画像信号のフレームの信号で生成し
た画像信号の内挿フレームは、現フレームと前フレーム
のうちで時間的距離がより近いフレームの信号に基づい
て生成される。
工程は、現フレームの信号を動き補正ベクトルで位置を
移動させて生成する動き補正信号と前フレームの信号を
動き補正ベクトルで位置を移動させて生成する動き補正
信号との絶対値差分成分が閾値未満の場合は、画素単位
動きベクトルに基づいて画像信号の内挿フレームの信号
を生成し、閾値以上の場合は、画像信号のフレームの信
号で画像信号の内挿フレームを生成する。この絶対値差
分成分は、２つの動き補正信号の輝度信号成分の差分、
または輝度信号成分及び色差信号成分の差分に基づいて
求められる。また、画像信号のフレームの信号で生成し
た画像信号の内挿フレームは、現フレームと前フレーム
のうちで時間的距離がより近いフレームの信号に基づい
て生成される。
【００１０】本発明に係る画像信号の方式変換装置は、
飛び越し走査の画像信号を順次走査の信号系列に変換す
る走査変換部と、順次走査の信号系列を動き補正型のフ
レーム内挿処理によりフレーム数の変換を行う動き補正
フレーム数変換部とを備え、動き補正フレーム数変換部
は、前記順次走査の信号系列の１フレーム間の差分信号
成分で画像の動きの有無を検出する動き検出部と、ブロ
ックマッチング処理で動きベクトルを生成する動きベク
トル生成部と、動きベクトルで生成する動き補正ベクト
ルによる動き補正処理で内挿フレームの信号系列を生成
する動き補正内挿フレーム生成部とを有し、動き補正内
挿フレーム生成部は、現フレームの信号を動き補正ベク
トルで位置を移動させて生成する動き補正信号と前フレ
ームの信号を動き補正ベクトルで位置を移動させて生成
する動き補正信号との絶対値差分成分が閾値以上の場合
は、現フレームと前フレームのうち時間的距離が近いフ
レームの信号で内挿フレームの信号を生成する。
飛び越し走査の画像信号を順次走査の信号系列に変換す
る走査変換部と、順次走査の信号系列を動き補正型のフ
レーム内挿処理によりフレーム数の変換を行う動き補正
フレーム数変換部とを備え、動き補正フレーム数変換部
は、前記順次走査の信号系列の１フレーム間の差分信号
成分で画像の動きの有無を検出する動き検出部と、ブロ
ックマッチング処理で動きベクトルを生成する動きベク
トル生成部と、動きベクトルで生成する動き補正ベクト
ルによる動き補正処理で内挿フレームの信号系列を生成
する動き補正内挿フレーム生成部とを有し、動き補正内
挿フレーム生成部は、現フレームの信号を動き補正ベク
トルで位置を移動させて生成する動き補正信号と前フレ
ームの信号を動き補正ベクトルで位置を移動させて生成
する動き補正信号との絶対値差分成分が閾値以上の場合
は、現フレームと前フレームのうち時間的距離が近いフ
レームの信号で内挿フレームの信号を生成する。
【００１１】そして、動き補正内挿フレーム生成部は、
画像信号の特殊な動きを検出する動き速度検出部を備
え、動き補正ベクトルを用いたフレーム内挿処理の動作
は動きを検出した場合に制限する。また、１フレーム期
間における動き検出領域の累積値でシーンチェンジを検
出したフレームでは、動き補正ベクトルを用いたフレー
ム内挿処理の動作を中止し、現フレームの信号もしくは
前フレームの信号で内挿フレームの信号を生成する動作
を行う。
画像信号の特殊な動きを検出する動き速度検出部を備
え、動き補正ベクトルを用いたフレーム内挿処理の動作
は動きを検出した場合に制限する。また、１フレーム期
間における動き検出領域の累積値でシーンチェンジを検
出したフレームでは、動き補正ベクトルを用いたフレー
ム内挿処理の動作を中止し、現フレームの信号もしくは
前フレームの信号で内挿フレームの信号を生成する動作
を行う。
【００１２】このようにすることにより、画質の劣化を
簡単な信号処理で抑圧することができ、高画質かつ低コ
ストの画像信号の方式変換方法および装置を実現するこ
とができる。
簡単な信号処理で抑圧することができ、高画質かつ低コ
ストの画像信号の方式変換方法および装置を実現するこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】はじめに、動き補正のフレーム数
変換における内挿フレーム信号生成の概略を図２２
（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。同図（ａ）、（ｂ）
は、フレーム周波数５０Ｈｚの信号を動き補正処理によ
り６０Ｈｚの信号に変換する場合を示すものである。６
０Ｈｚフレーム順１の信号は５０Ｈｚフレーム順１の信
号で生成する。一方、６０Ｈｚフレーム順２、３、４、
５、６の信号系列（ＭＣ内挿と表示）は、５０Ｈｚフレ
ーム順１、２、３、４、５、１の信号を動き補正ベクト
ルで内挿フレームの位置に移動させた信号で生成する。
例えば、フレーム順２のＭＣ内挿フレームの信号は、５
０Ｈｚフレーム順１の前フレーム信号Ｓ３とフレーム順
２の現フレーム信号Ｓ２、フレーム順３のＭＣ内挿フレ
ームの信号は、５０Ｈｚフレーム順２の前フレーム信号
Ｓ３とフレーム順３の現フレーム信号Ｓ２、…で生成す
る。すなわち、現フレームＳ２と前フレームＳ３との間
の動きベクトルPVをもとに、動き補正ベクトルVpr(PV*
(ka/Ka+kb))とVct(PV*(kb/Ka+kb))を生成する。そし
て、同図（ｃ）に示す様に、内挿フレーム上の画素A(x,
y)の信号は、前フレームＳ３の画素A(x,y)を動き補正ベ
クトルVprの水平方向成分Vprx、垂直方向成分Vpryだけ
移動させた点A'(x1、y1)の信号Spr=S3(x1,y1)と、現フレ
ームＳ２の画素A(x,y)を動き補正ベクトルVctの水平方
向成分Vctx、垂直方向成分Vctyだけ移動させた点A''(x
2、y2)の信号Sct=S2(x2,y2)との平均値で生成する。
変換における内挿フレーム信号生成の概略を図２２
（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。同図（ａ）、（ｂ）
は、フレーム周波数５０Ｈｚの信号を動き補正処理によ
り６０Ｈｚの信号に変換する場合を示すものである。６
０Ｈｚフレーム順１の信号は５０Ｈｚフレーム順１の信
号で生成する。一方、６０Ｈｚフレーム順２、３、４、
５、６の信号系列（ＭＣ内挿と表示）は、５０Ｈｚフレ
ーム順１、２、３、４、５、１の信号を動き補正ベクト
ルで内挿フレームの位置に移動させた信号で生成する。
例えば、フレーム順２のＭＣ内挿フレームの信号は、５
０Ｈｚフレーム順１の前フレーム信号Ｓ３とフレーム順
２の現フレーム信号Ｓ２、フレーム順３のＭＣ内挿フレ
ームの信号は、５０Ｈｚフレーム順２の前フレーム信号
Ｓ３とフレーム順３の現フレーム信号Ｓ２、…で生成す
る。すなわち、現フレームＳ２と前フレームＳ３との間
の動きベクトルPVをもとに、動き補正ベクトルVpr(PV*
(ka/Ka+kb))とVct(PV*(kb/Ka+kb))を生成する。そし
て、同図（ｃ）に示す様に、内挿フレーム上の画素A(x,
y)の信号は、前フレームＳ３の画素A(x,y)を動き補正ベ
クトルVprの水平方向成分Vprx、垂直方向成分Vpryだけ
移動させた点A'(x1、y1)の信号Spr=S3(x1,y1)と、現フレ
ームＳ２の画素A(x,y)を動き補正ベクトルVctの水平方
向成分Vctx、垂直方向成分Vctyだけ移動させた点A''(x
2、y2)の信号Sct=S2(x2,y2)との平均値で生成する。
【００１４】次に、本発明における動き補正内挿フレー
ム生成の概略を図２３と図２４で説明する。
ム生成の概略を図２３と図２４で説明する。
【００１５】図２３は、信号処理のフローチャートであ
る。従来技術と同様、はじめに動き補正ベクトルVpr、Vc
tで前、現フレームの画像の位置を移動させた補正信号S
prとSctを生成する。次に、補正信号Spr、Sctの絶対値
差分ＥＲ(|Spr−Sct|)を求め、これが閾値ＴＨ未満か以
上かで、動き補正ベクトルの精度を判定する。
る。従来技術と同様、はじめに動き補正ベクトルVpr、Vc
tで前、現フレームの画像の位置を移動させた補正信号S
prとSctを生成する。次に、補正信号Spr、Sctの絶対値
差分ＥＲ(|Spr−Sct|)を求め、これが閾値ＴＨ未満か以
上かで、動き補正ベクトルの精度を判定する。
【００１６】そして、絶対値差分成分ＥＲが閾値ＴＨ未
満（ＥＲ＜ＴＨ）の場合は、動き補正ベクトルの精度は
高いと判定し、補正信号SprとSctの平均値で内挿フレー
ムの信号を生成する。
満（ＥＲ＜ＴＨ）の場合は、動き補正ベクトルの精度は
高いと判定し、補正信号SprとSctの平均値で内挿フレー
ムの信号を生成する。
【００１７】一方、絶対値差分成分ＥＲが閾値ＴＨ以上
（ＥＲ≧ＴＨ）の場合は、動き補正ベクトルの精度は低
いと判定し、前、現フレームのうちで内挿フレームと時
間的距離が近いフレームを選択する。そして内挿フレー
ムの点A(x,y)の信号は、選択フレームの同一位置の信号
で置換する。
（ＥＲ≧ＴＨ）の場合は、動き補正ベクトルの精度は低
いと判定し、前、現フレームのうちで内挿フレームと時
間的距離が近いフレームを選択する。そして内挿フレー
ムの点A(x,y)の信号は、選択フレームの同一位置の信号
で置換する。
【００１８】図２４（ａ）、（ｂ）は、内挿フレーム信
号生成を示す概略図である。同図（ａ）は、ＥＲ＜ＴＨ
の場合であり、補正信号SprとSctの平均値で内挿フレー
ムの信号を生成する。一方、ＥＲ≧ＴＨの場合は、同図
（ｂ）に示すように、現フレームと前フレームのうちで
内挿フレームと時間的距離が近いフレームを選択し、こ
の選択したフレームの画素A(x,y)の信号で内挿フレーム
の画素A(x,y)の信号を生成する。例えば、６０Ｈｚフレ
ーム順２、３、４、５、６のＭＣ内挿フレームは、それ
ぞれ５０Ｈｚフレーム順２、３、４、４、５のフレーム
の信号を選択し、このA(x,y)の画素の信号で置換する。
号生成を示す概略図である。同図（ａ）は、ＥＲ＜ＴＨ
の場合であり、補正信号SprとSctの平均値で内挿フレー
ムの信号を生成する。一方、ＥＲ≧ＴＨの場合は、同図
（ｂ）に示すように、現フレームと前フレームのうちで
内挿フレームと時間的距離が近いフレームを選択し、こ
の選択したフレームの画素A(x,y)の信号で内挿フレーム
の画素A(x,y)の信号を生成する。例えば、６０Ｈｚフレ
ーム順２、３、４、５、６のＭＣ内挿フレームは、それ
ぞれ５０Ｈｚフレーム順２、３、４、４、５のフレーム
の信号を選択し、このA(x,y)の画素の信号で置換する。
【００１９】このようにすることにより、極めて簡単な
信号処理で、動き補正処理に特有な画質劣化を大幅に抑
圧することが可能となる。
信号処理で、動き補正処理に特有な画質劣化を大幅に抑
圧することが可能となる。
【００２０】本発明の第１の実施例について、図１乃至
図９の図面で説明する。
図９の図面で説明する。
【００２１】図１は、本実施例に係る方式変換装置のブ
ロック構成図である。本装置は、同図のとおり、ＩＰ変
換部１と動き補正フレーム数変換部２とを備える。動き
補正フレーム数変換部２は、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、および動き補正内挿フレーム
生成部７を有する。動き補正内挿フレーム生成部７は、
現フレーム動き補正信号生成部８、前フレーム動き補正
信号生成部９、動き補正ベクトル生成部１０、および動
き補正信号設定部１１を有する。図１において、動き補
正内挿フレーム生成部７内の各部の接続関係は概略を示
すもので、詳しくは後述の図２又は図４に示すとおりで
ある。
ロック構成図である。本装置は、同図のとおり、ＩＰ変
換部１と動き補正フレーム数変換部２とを備える。動き
補正フレーム数変換部２は、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、および動き補正内挿フレーム
生成部７を有する。動き補正内挿フレーム生成部７は、
現フレーム動き補正信号生成部８、前フレーム動き補正
信号生成部９、動き補正ベクトル生成部１０、および動
き補正信号設定部１１を有する。図１において、動き補
正内挿フレーム生成部７内の各部の接続関係は概略を示
すもので、詳しくは後述の図２又は図４に示すとおりで
ある。
【００２２】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う走査変換部である。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ー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。
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う走査変換部である。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ー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。
【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してフレームレー
ト変換の信号処理を行い、フレーム周波数が入力画像信
号系列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）を出力する。
処理で内挿フレームの信号系列を生成してフレームレー
ト変換の信号処理を行い、フレーム周波数が入力画像信
号系列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）を出力する。
【００２４】このうち、動き検出部４は、現フレームの
信号系列Ｓ２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。
信号系列Ｓ２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。
【００２５】ブロック単位動きベクトル探索部５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。また、画素単位動きベクトル生成部６
は、ブロック単位の動きベクトルをもとに、画素単位動
きベクトルＰＶを生成する。これらの詳細は後述する。
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。また、画素単位動きベクトル生成部６
は、ブロック単位の動きベクトルをもとに、画素単位動
きベクトルＰＶを生成する。これらの詳細は後述する。
【００２６】動き補正内挿フレーム生成部７では、動き
補正ベクトル生成部１０で画素単位動きベクトルＰＶを
もとに動き補正ベクトルを生成する。前フレーム動き補
正信号生成部９は、前フレームの信号Ｓ３の画像の位置
をこの動き補間ベクトルで移動させた信号で、内挿フレ
ームの信号Sprを生成する。また、現フレーム動き補正
信号生成部８は、現フレームの信号Ｓ２の画像の位置を
この動き補間ベクトルで移動させた信号で、内挿フレー
ムの信号Sctを生成する。動き補正信号設定部１１は、
信号SctとSprの絶対値差分成分ＥＲが閾値ＴＨ(例え
ば、８ビット量子化の場合は１６レベル程度)未満の時
は、信号SctとSprの平均値、閾値ＴＨ以上の時は時間的
距離の近いフレームの信号を選択し、動き補正フレーム
数変換した信号系列Ｓ４を出力する。
補正ベクトル生成部１０で画素単位動きベクトルＰＶを
もとに動き補正ベクトルを生成する。前フレーム動き補
正信号生成部９は、前フレームの信号Ｓ３の画像の位置
をこの動き補間ベクトルで移動させた信号で、内挿フレ
ームの信号Sprを生成する。また、現フレーム動き補正
信号生成部８は、現フレームの信号Ｓ２の画像の位置を
この動き補間ベクトルで移動させた信号で、内挿フレー
ムの信号Sctを生成する。動き補正信号設定部１１は、
信号SctとSprの絶対値差分成分ＥＲが閾値ＴＨ(例え
ば、８ビット量子化の場合は１６レベル程度)未満の時
は、信号SctとSprの平均値、閾値ＴＨ以上の時は時間的
距離の近いフレームの信号を選択し、動き補正フレーム
数変換した信号系列Ｓ４を出力する。
【００２７】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。
ついて説明する。
【００２８】図２は、本発明の主要部である動き補正内
挿フレーム生成部１１の第１の構成例である。
挿フレーム生成部１１の第１の構成例である。
【００２９】動き補正ベクトル生成部１０は、画素単位
動きベクトルＰＶおよびフレーム順制御信号ＦＳによ
り、前述の図２２（ａ）に示した、動き補正ベクトルVc
tとVprを生成する。すなわち、画素単位動きベクトルＰ
Ｖに係数加重する係数値ｋａ,ｋｂを変化させ、（数
１）に示す演算で補正補間動きベクトルVpr、Vctを生成
する。
動きベクトルＰＶおよびフレーム順制御信号ＦＳによ
り、前述の図２２（ａ）に示した、動き補正ベクトルVc
tとVprを生成する。すなわち、画素単位動きベクトルＰ
Ｖに係数加重する係数値ｋａ,ｋｂを変化させ、（数
１）に示す演算で補正補間動きベクトルVpr、Vctを生成
する。
【００３０】
【数１】 Vpr＝ＰＶ*ka/(ka+kb) Vct＝−ＰＶ*kb/(ka+kb) （数１） 例えば、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
動き補正ベクトルを生成する。また、フレーム順情報FS
1を生成する。
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
動き補正ベクトルを生成する。また、フレーム順情報FS
1を生成する。
【００３１】現フレーム動き補正信号生成部８では、現
フレームの信号Ｓ２と動き補正ベクトルVctから動き補
正信号Sctを生成する。また、前フレーム動き補正信号
生成部９は、前フレームの信号Ｓ３と動き補正ベクトル
Vprから動き補正信号Sprを生成する。すなわち、図２２
（ｃ）に示したように、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−Vct
x,y−Vcty)の位置の信号Sct、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Vp
rx、垂直方向成分Vpry)で移動させた点A'(x1,y1)=(x＋V
prx,y＋Vpry)の位置の信号Sprで、内挿フレームの点A
（x,y）の信号を生成する。従って、動き補正信号Sprと
Sctは、以下の（数２）で与えられる。
フレームの信号Ｓ２と動き補正ベクトルVctから動き補
正信号Sctを生成する。また、前フレーム動き補正信号
生成部９は、前フレームの信号Ｓ３と動き補正ベクトル
Vprから動き補正信号Sprを生成する。すなわち、図２２
（ｃ）に示したように、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−Vct
x,y−Vcty)の位置の信号Sct、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Vp
rx、垂直方向成分Vpry)で移動させた点A'(x1,y1)=(x＋V
prx,y＋Vpry)の位置の信号Sprで、内挿フレームの点A
（x,y）の信号を生成する。従って、動き補正信号Sprと
Sctは、以下の（数２）で与えられる。
【００３２】
【数２】 Spr=Ｓ３(x＋Vprx,y＋Vpry) Sct=Ｓ２(x−Vctx,y−Vcty) （数２） 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簡単に実現できる。
すなわち、読み出しのためのアドレスを動き補正ベクト
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。
路の読み出し動作を制御することで簡単に実現できる。
すなわち、読み出しのためのアドレスを動き補正ベクト
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。
【００３３】動き補正信号設定部１１は、加算部１２、
減算部１３、制御信号生成部１４、選択部１５、及び時
系列変換部１６を有する。このうち、加算部１２は動き
補正信号SprとSctとの加算平均を行い、その結果を信号
Ｓｍｃとして出力する。減算部１３は、動き補正信号Sp
rとSctの輝度信号成分、又は輝度信号成分及び色差信号
成分の減算演算を行い、その絶対値を信号ＥＲとして出
力する。
減算部１３、制御信号生成部１４、選択部１５、及び時
系列変換部１６を有する。このうち、加算部１２は動き
補正信号SprとSctとの加算平均を行い、その結果を信号
Ｓｍｃとして出力する。減算部１３は、動き補正信号Sp
rとSctの輝度信号成分、又は輝度信号成分及び色差信号
成分の減算演算を行い、その絶対値を信号ＥＲとして出
力する。
【００３４】制御信号生成部１４は、信号ＥＲとフレー
ム順情報ＦＳ１をもとに、選択部１５で選択する信号を
制御する信号ＳＬを生成する。この動作概略を図３に示
す。誤差信号ＥＲが閾値ＴＨ未満（ＥＲ＜ＴＨ）の時
は、図２４（ａ）のように、動き補正信号Ｓｍｃを選択
するように制御信号ＳＬを設定する。一方、誤差信号Ｅ
Ｒが閾値ＴＨ以上（ＥＲ≧ＴＨ）の場合は、フレーム順
情報ＦＳ１に応じて、内挿フレームと時間的距離の近い
フレームの信号を選択するように制御信号ＳＬを設定す
る。すなわち、図２４（ｂ）に示したように、６０Ｈｚ
フレーム順１〜４では現フレームの信号Ｓ２、５〜６で
は前フレームの信号Ｓ３を選択する。
ム順情報ＦＳ１をもとに、選択部１５で選択する信号を
制御する信号ＳＬを生成する。この動作概略を図３に示
す。誤差信号ＥＲが閾値ＴＨ未満（ＥＲ＜ＴＨ）の時
は、図２４（ａ）のように、動き補正信号Ｓｍｃを選択
するように制御信号ＳＬを設定する。一方、誤差信号Ｅ
Ｒが閾値ＴＨ以上（ＥＲ≧ＴＨ）の場合は、フレーム順
情報ＦＳ１に応じて、内挿フレームと時間的距離の近い
フレームの信号を選択するように制御信号ＳＬを設定す
る。すなわち、図２４（ｂ）に示したように、６０Ｈｚ
フレーム順１〜４では現フレームの信号Ｓ２、５〜６で
は前フレームの信号Ｓ３を選択する。
【００３５】選択部１５は、制御信号ＳＬに応じて信号
Ｓ２、Ｓ３、Ｓｍｃのいずれかを選択する動作を行い、
信号Ｓｏを出力する。
Ｓ２、Ｓ３、Ｓｍｃのいずれかを選択する動作を行い、
信号Ｓｏを出力する。
【００３６】時系列変換部１６は、時間軸の圧縮と時系
列並び替えの処理を行い、図２４（ａ）、（ｂ）に示す
ように、６０Ｈｚフレーム順１では信号Ｓ２、２〜６で
は信号Ｓｏの信号系列からなる動き補正フレーム数変換
信号Ｓ４を得る。
列並び替えの処理を行い、図２４（ａ）、（ｂ）に示す
ように、６０Ｈｚフレーム順１では信号Ｓ２、２〜６で
は信号Ｓｏの信号系列からなる動き補正フレーム数変換
信号Ｓ４を得る。
【００３７】図４は、動き補正内挿フレーム生成部の第
２の構成例図である。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。
２の構成例図である。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。
【００３８】同図の動き補正ベクトル生成部１０では、
画素単位動きベクトルＰＶとフレーム順制御信号ＦＳ
で、第１の構成例と同様、動き補正ベクトルVctとVpr、
フレーム順情報ＦＳ１を生成する。さらに本例では、画
素単位動きベクトルＰＶの速度の絶対値成分ＶＰ１を生
成する。
画素単位動きベクトルＰＶとフレーム順制御信号ＦＳ
で、第１の構成例と同様、動き補正ベクトルVctとVpr、
フレーム順情報ＦＳ１を生成する。さらに本例では、画
素単位動きベクトルＰＶの速度の絶対値成分ＶＰ１を生
成する。
【００３９】制御信号生成部１７は、信号ＥＲ、ＦＳ
１、ＶＰ１をもとに、選択部１５で選択する信号を制御
する信号ＳＬを生成する。この動作概略を図５に示す。
誤差信号ＥＲが閾値ＴＨ未満（ＥＲ＜ＴＨ）で、かつ、
信号ＶＰ１が設定値ＶＰｍａｘ未満（ＶＰ１＜ＶＰｍａ
ｘ）の時は、動き補正信号Ｓｍｃを選択するように制御
信号ＳＬを設定する。一方、誤差信号ＥＲが閾値ＴＨ
（ＥＲ≧ＴＨ）以上、あるいは、信号ＶＰ１がＶＰｍａ
ｘ以上（ＶＰ１≧ＶＰｍａｘ）の時は、信号Ｓ２かＳ３
を選択するように制御信号ＳＬを設定する。なお、設定
値ＶＰｍａｘは、水平パンや垂直パン、あるいはスクロ
ールなどの動きでモーションジャダー妨害が目立ちやす
い速度の上限で、例えば、１秒／画面幅、１秒／画面高
程度の速度に設定する。
１、ＶＰ１をもとに、選択部１５で選択する信号を制御
する信号ＳＬを生成する。この動作概略を図５に示す。
誤差信号ＥＲが閾値ＴＨ未満（ＥＲ＜ＴＨ）で、かつ、
信号ＶＰ１が設定値ＶＰｍａｘ未満（ＶＰ１＜ＶＰｍａ
ｘ）の時は、動き補正信号Ｓｍｃを選択するように制御
信号ＳＬを設定する。一方、誤差信号ＥＲが閾値ＴＨ
（ＥＲ≧ＴＨ）以上、あるいは、信号ＶＰ１がＶＰｍａ
ｘ以上（ＶＰ１≧ＶＰｍａｘ）の時は、信号Ｓ２かＳ３
を選択するように制御信号ＳＬを設定する。なお、設定
値ＶＰｍａｘは、水平パンや垂直パン、あるいはスクロ
ールなどの動きでモーションジャダー妨害が目立ちやす
い速度の上限で、例えば、１秒／画面幅、１秒／画面高
程度の速度に設定する。
【００４０】この他のものは、第１の構成例と同様な動
作を行うので、説明は省略する。
作を行うので、説明は省略する。
【００４１】次に、ブロック単位動きベクトル探索部の
一構成例を図６で説明する。静動ブロック判定部１８
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
ブロックと判定し信号ＢＭとして０を、それ以外の時は
動画ブロックと判定して１を出力する。なお、動き検出
信号ＭＩ１は、図１の動き検出部４で現フレームの信号
Ｓ２と前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分の絶対値差
分成分を閾値ＴＨａ以上の時は１、ＴＨａ未満の時は
０、と２値量子化した信号である。
一構成例を図６で説明する。静動ブロック判定部１８
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
ブロックと判定し信号ＢＭとして０を、それ以外の時は
動画ブロックと判定して１を出力する。なお、動き検出
信号ＭＩ１は、図１の動き検出部４で現フレームの信号
Ｓ２と前フレームの信号Ｓ３の輝度信号成分の絶対値差
分成分を閾値ＴＨａ以上の時は１、ＴＨａ未満の時は
０、と２値量子化した信号である。
【００４２】ブロック単位の動きベクトルの探索は、図
７に示すフローチャートの信号処理に従って実行する。
上述の静止又は動画ブロックの判定は、同図の第１ステ
ップの処理である。そして、第２ステップにおいては、
信号ＢＭが０の静止ブロックのときは、動きベクトル探
索の動作は行わず、ブロック単位動きベクトルＢＶは０
に設定する。一方、信号ＢＭが１の動画ブロックでは、
以下に述べる動きベクトル探索の動作を行う。
７に示すフローチャートの信号処理に従って実行する。
上述の静止又は動画ブロックの判定は、同図の第１ステ
ップの処理である。そして、第２ステップにおいては、
信号ＢＭが０の静止ブロックのときは、動きベクトル探
索の動作は行わず、ブロック単位動きベクトルＢＶは０
に設定する。一方、信号ＢＭが１の動画ブロックでは、
以下に述べる動きベクトル探索の動作を行う。
【００４３】ブロックマッチング第１処理部２０は、図
７の第２ステップの動画ブロック側の処理を行う。予め
設定した複数個数の代表動きベクトルについて、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
とで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として
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。
７の第２ステップの動画ブロック側の処理を行う。予め
設定した複数個数の代表動きベクトルについて、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
とで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として
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。
【００４４】ブロックマッチング第２処理部２１は、図
７の第３ステップの処理を行う。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と
して出力する。
７の第３ステップの処理を行う。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と
して出力する。
【００４５】制御部１９は、信号ＢＭに従って、ブロッ
クマッチング第１処理部２０とブロックマッチング第２
処理部２１の動作に必要な制御信号を生成する。
クマッチング第１処理部２０とブロックマッチング第２
処理部２１の動作に必要な制御信号を生成する。
【００４６】次に、画素単位動きベクトル生成部の一構
成例を図８、その信号処理フローチャートを図９に示
す。
成例を図８、その信号処理フローチャートを図９に示
す。
【００４７】補正誤差算出部２２は、図９に示す第１ス
テップの処理を行う。すなわち、現フレームの信号Ｓ
２、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。
テップの処理を行う。すなわち、現フレームの信号Ｓ
２、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。
【００４８】制御部２３は、信号ＰＭと動き検出信号Ｍ
Ｉ２をもとに、図９の第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。なお、動き
検出信号ＭＩ２は、図１の動き検出部４において、フレ
ーム間差分信号を０の時に０、それ以外の時は１、と２
値量子化した信号である。
Ｉ２をもとに、図９の第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。なお、動き
検出信号ＭＩ２は、図１の動き検出部４において、フレ
ーム間差分信号を０の時に０、それ以外の時は１、と２
値量子化した信号である。
【００４９】補正誤差算出部２５−１、…、２５−Ｎ
は、図９の第２ステップの閾値以上の場合の信号処理を
行う。すなわち、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２４で生成する、現ブロックの
動きベクトルＶ０と、これに隣接するブロックに対応す
る動きベクトルＶ１、…、ＶＮ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ＥＲ
０、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、（数３）に示す演算で実
現できる。
は、図９の第２ステップの閾値以上の場合の信号処理を
行う。すなわち、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２４で生成する、現ブロックの
動きベクトルＶ０と、これに隣接するブロックに対応す
る動きベクトルＶ１、…、ＶＮ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ＥＲ
０、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、（数３）に示す演算で実
現できる。
【００５０】
【数３】 ER0=Σabs{S2(x,y)−S3(V0)}=Σabs{S2(x,y)−S3(x+V0x,y+V0y)} ER1=Σabs{S2(x,y)−S3(V1)}=Σabs{S2(x,y)−S3(x+V1x,y+V1y)} ER2=Σabs{S2(x,y)−S3(V2)}=Σabs{S2(x,y)−S3(x+V2x,y+V2y)} ………………………………………………………………………… ERN=Σabs{S2(x,y)−S3(VN)}=Σabs{S2(x,y)−S3(x+VNx,y+VNy)} （数３） ここで、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。
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。
【００５１】画素動きベクトル設定部２６は、図９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。すなわち、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
トルとして出力する。また、制御信号ＰＣ２が動き検出
信号ＭＩ２が０を示す画素では、画素単位動きベクトル
ＰＶに強制的に０を出力する。
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。すなわち、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
トルとして出力する。また、制御信号ＰＣ２が動き検出
信号ＭＩ２が０を示す画素では、画素単位動きベクトル
ＰＶに強制的に０を出力する。
【００５２】以上に述べた如く、本実施例によれば、極
めて簡単な信号処理で、動き補正処理に特有な画質劣化
を大幅に抑圧した高画質な画像信号の方式変換装置が実
現できる。そして、低コスト化や高画質化に顕著な効果
が得られる。
めて簡単な信号処理で、動き補正処理に特有な画質劣化
を大幅に抑圧した高画質な画像信号の方式変換装置が実
現できる。そして、低コスト化や高画質化に顕著な効果
が得られる。
【００５３】次に、本発明の第２の実施例について、図
１０のブロック構成図で説明する。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。同図において、ＩＰ変
換部１ないし動き補正信号設定部１１は、図１の第１の
実施例と同じ動作を行う。図１０においても、動き補正
内挿フレーム生成部７内の各部の接続関係は概略を示す
もので、詳しくは図２又は図４に示すとおりである。こ
の事情は、後述の図１１、図１３〜図１７においても同
様である。
１０のブロック構成図で説明する。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。同図において、ＩＰ変
換部１ないし動き補正信号設定部１１は、図１の第１の
実施例と同じ動作を行う。図１０においても、動き補正
内挿フレーム生成部７内の各部の接続関係は概略を示す
もので、詳しくは図２又は図４に示すとおりである。こ
の事情は、後述の図１１、図１３〜図１７においても同
様である。
【００５４】シーンチェンジ検出部２７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。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、フレーム間差分信号成分は比較的大きな値を持
つ。そこで、比較的高いレベルの閾値で画素毎に２値量
子化する。そして、１フレーム期間で閾値以上の画素を
計測し、全画面の半分以上の画素数の場合をシーンチェ
ンジ領域と判定し、信号ＳＣＦ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。
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。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、フレーム間差分信号成分は比較的大きな値を持
つ。そこで、比較的高いレベルの閾値で画素毎に２値量
子化する。そして、１フレーム期間で閾値以上の画素を
計測し、全画面の半分以上の画素数の場合をシーンチェ
ンジ領域と判定し、信号ＳＣＦ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。
【００５５】動き補正ベクトル生成部２８は、信号ＳＣ
Ｆが１のシーンチェンジ領域では、フレーム順情報ＦＳ
１に動き補正処理の動作を中止する信号も出力する。動
き補正信号設定部１１は、この信号を受けた場合は、優
先的に現フレームの信号Ｓ２、あるいは前フレームの信
号Ｓ３を選択して出力する。
Ｆが１のシーンチェンジ領域では、フレーム順情報ＦＳ
１に動き補正処理の動作を中止する信号も出力する。動
き補正信号設定部１１は、この信号を受けた場合は、優
先的に現フレームの信号Ｓ２、あるいは前フレームの信
号Ｓ３を選択して出力する。
【００５６】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の不正確さに起
因する画質劣化を回避できる、高画質な画像信号の方式
変換装置が実現でき、低コスト化や高画質化に顕著な効
果が得られる。
ーンチェンジ領域における動きベクトルの不正確さに起
因する画質劣化を回避できる、高画質な画像信号の方式
変換装置が実現でき、低コスト化や高画質化に顕著な効
果が得られる。
【００５７】次に、本発明の第３の実施例について、図
１１に示すブロック構成図で説明する。本実施例は、フ
レーム繰り返し操作でフレームレートをアップした信号
系列で動き補正変換を行うに好適なものである。
１１に示すブロック構成図で説明する。本実施例は、フ
レーム繰り返し操作でフレームレートをアップした信号
系列で動き補正変換を行うに好適なものである。
【００５８】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。
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。
【００５９】フレームレートアップ部（ＦＲＵＰ）２９
は、フレーム繰り返し処理でフレームレートをアップし
た信号系列を生成する。すなわち、図１２（ａ）に示す
ような５０Ｈｚ順次のフレーム順が１、２、３、４、
５、１の信号系列に対して、同図（ｂ）に示すようなフ
レーム順が１、１、２、３、４、５、１、１の信号系列
Ｓ２を生成する。
は、フレーム繰り返し処理でフレームレートをアップし
た信号系列を生成する。すなわち、図１２（ａ）に示す
ような５０Ｈｚ順次のフレーム順が１、２、３、４、
５、１の信号系列に対して、同図（ｂ）に示すようなフ
レーム順が１、１、２、３、４、５、１、１の信号系列
Ｓ２を生成する。
【００６０】動き補正フレーム数変換部２においては、
信号Ｓ２と、１フレーム遅延部３で１フレーム期間遅延
させた同図（ｃ）に示すような信号Ｓ３に対し、動き補
正処理を行う。なお、動き補正信号生成部３０は、図２
の時系列変換部１６を省略した構成である。
信号Ｓ２と、１フレーム遅延部３で１フレーム期間遅延
させた同図（ｃ）に示すような信号Ｓ３に対し、動き補
正処理を行う。なお、動き補正信号生成部３０は、図２
の時系列変換部１６を省略した構成である。
【００６１】信号Ｓ２とＳ３とがフレーム順１の時は、
両者は同一のフレームの信号であるため、フレーム間の
動きベクトルは常に０となり、同図（ｄ）に示すような
フレーム順１の信号がＳ４に出力される。一方、これ以
外の時は、信号Ｓ２と信号Ｓ３はそれぞれ異なるフレー
ムの信号であるので、フレーム順１と２、２と３、…で
動き補正フレーム内挿（ＭＣ内挿）した信号Ｓ４を得
る。
両者は同一のフレームの信号であるため、フレーム間の
動きベクトルは常に０となり、同図（ｄ）に示すような
フレーム順１の信号がＳ４に出力される。一方、これ以
外の時は、信号Ｓ２と信号Ｓ３はそれぞれ異なるフレー
ムの信号であるので、フレーム順１と２、２と３、…で
動き補正フレーム内挿（ＭＣ内挿）した信号Ｓ４を得
る。
【００６２】次に、本発明の第４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、第
３の実施例にシーンチェンジ検出部を付加し、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。
１３に示すブロック構成図で説明する。本実施例は、第
３の実施例にシーンチェンジ検出部を付加し、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。
【００６３】なお、この動作は、第２、第３の実施例で
容易に理解できるので説明は省略する。
容易に理解できるので説明は省略する。
【００６４】以上、第３、第４の実施例によれば、動き
補正処理に特有な画質劣化を回避する高画質な画像信号
の方式変換装置が実現でき、低コスト化や高画質化に顕
著な効果が得られる。
補正処理に特有な画質劣化を回避する高画質な画像信号
の方式変換装置が実現でき、低コスト化や高画質化に顕
著な効果が得られる。
【００６５】次に、本発明の第５乃至第８の実施例につ
いて、図１４乃至図１７のブロック構成図で説明する。
これらの実施例は、ブロック単位の動きベクトルをＭＰ
ＥＧ符号化で用いられる動きベクトル情報で生成するに
好適なものである。
いて、図１４乃至図１７のブロック構成図で説明する。
これらの実施例は、ブロック単位の動きベクトルをＭＰ
ＥＧ符号化で用いられる動きベクトル情報で生成するに
好適なものである。
【００６６】図１４の第５の実施例は、図１の第１の実
施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、ブロック
単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成で実現す
る。このブロック単位動きベクトル生成部３１では、Ｍ
ＰＥＧ符号化で用いられた動きベクトル情報ＭＶをもと
に、ブロック単位の動きベクトルを生成する。すなわ
ち、ＭＰＥＧ符号化の一方向予測のＰピクチャ、双方向
予測のＢピクチャの符号化に使われるブロック単位ない
しはマクロブロック単位の動きベクトルをもとに、再生
画像信号系列の１フレーム間の動きベクトルを生成し、
動画ブロックではブロックマッチング処理による探索は
行わず、この動きベクトルをブロック単位の動きベクト
ルＢＶに割り当てる。
施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、ブロック
単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成で実現す
る。このブロック単位動きベクトル生成部３１では、Ｍ
ＰＥＧ符号化で用いられた動きベクトル情報ＭＶをもと
に、ブロック単位の動きベクトルを生成する。すなわ
ち、ＭＰＥＧ符号化の一方向予測のＰピクチャ、双方向
予測のＢピクチャの符号化に使われるブロック単位ない
しはマクロブロック単位の動きベクトルをもとに、再生
画像信号系列の１フレーム間の動きベクトルを生成し、
動画ブロックではブロックマッチング処理による探索は
行わず、この動きベクトルをブロック単位の動きベクト
ルＢＶに割り当てる。
【００６７】図１５の第６の実施例は、図１０の第２の
実施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、ブロッ
ク単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成で実現
する。
実施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、ブロッ
ク単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成で実現
する。
【００６８】また、図１６の第７の実施例は、図１１の
第３の実施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、
ブロック単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成
で実現する。
第３の実施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、
ブロック単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成
で実現する。
【００６９】図１７の第８の実施例は、図１３の第４の
実施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、ブロッ
ク単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成で実現
する。
実施例のブロック単位動きベクトル探索部５を、ブロッ
ク単位動きベクトル生成部３１で置き換えた構成で実現
する。
【００７０】なお、いずれの実施例においても、ブロッ
ク単位動きベクトル生成部３１は、図１４と同じ構成、
動作を行う。
ク単位動きベクトル生成部３１は、図１４と同じ構成、
動作を行う。
【００７１】以上述べた第５乃至第８の実施例によれ
ば、動き補正処理に必要な動きベクトルの探索、生成を
より少ない演算量で実現できる。このため、高画質化、
低コスト化に顕著な効果を得る。
ば、動き補正処理に必要な動きベクトルの探索、生成を
より少ない演算量で実現できる。このため、高画質化、
低コスト化に顕著な効果を得る。
【００７２】次に、本発明の動き補正フレーム数変換部
を、画像信号のフォーマット変換信号処理装置に適用し
た実施例について、図１８乃至図２１のブロック構成図
で説明する。この信号処理装置は、テレビジョン受像機
やパソコンなどの情報メディア機器としてのに用いるこ
とができる。
を、画像信号のフォーマット変換信号処理装置に適用し
た実施例について、図１８乃至図２１のブロック構成図
で説明する。この信号処理装置は、テレビジョン受像機
やパソコンなどの情報メディア機器としてのに用いるこ
とができる。
【００７３】図１８は、その第１の実施例である。入力
信号Ｓ１は、ＩＰ変換部１で、飛び越し走査の信号は走
査線補間の処理で順次走査の信号Ｓ２に変換する。
信号Ｓ１は、ＩＰ変換部１で、飛び越し走査の信号は走
査線補間の処理で順次走査の信号Ｓ２に変換する。
【００７４】動き補正フレーム数変換部３２は、その構
成が本発明の第１乃至第８の実施例によるもので、動き
補正フレーム数変換処理を行い、出力に動き補正フレー
ム内挿でフレーム数をアップした順次走査の信号Ｓ１０
を得る。
成が本発明の第１乃至第８の実施例によるもので、動き
補正フレーム数変換処理を行い、出力に動き補正フレー
ム内挿でフレーム数をアップした順次走査の信号Ｓ１０
を得る。
【００７５】スケーリング変換部３３は、直線補間特性
の垂直Ｍー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。ま
た、マルチウィンド表示のための画面サイズの拡大、縮
小などの信号処理も行う。そして、スケーリング処理し
た順次走査の信号Ｓ１１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、説明は省
略する。
の垂直Ｍー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。ま
た、マルチウィンド表示のための画面サイズの拡大、縮
小などの信号処理も行う。そして、スケーリング処理し
た順次走査の信号Ｓ１１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、説明は省
略する。
【００７６】ＰＩ変換部３４は、走査線の２：１の間引
き処理による順次−飛び越し走査の変換を行い、飛び越
し走査の信号Ｓ１２を出力する。
き処理による順次−飛び越し走査の変換を行い、飛び越
し走査の信号Ｓ１２を出力する。
【００７７】図１９は、その第２の実施例である。入力
信号Ｓ１は、ＩＰ変換部１で、飛び越し走査の信号は走
査線補間の処理で順次走査の信号Ｓ２に変換する。
信号Ｓ１は、ＩＰ変換部１で、飛び越し走査の信号は走
査線補間の処理で順次走査の信号Ｓ２に変換する。
【００７８】スケーリング変換部３３は、直線補間特性
の垂直ＮーＭ変換処理（Ｍ＜Ｎ）による垂直縮小の信号
処理で、走査線数のＭ／Ｎ倍の縮小変換処理を行う。ま
た、マルチウィンド表示のための画面サイズの拡大、縮
小などの信号処理も行う。そして、スケーリング処理し
た順次走査の信号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、説明は省
略する。
の垂直ＮーＭ変換処理（Ｍ＜Ｎ）による垂直縮小の信号
処理で、走査線数のＭ／Ｎ倍の縮小変換処理を行う。ま
た、マルチウィンド表示のための画面サイズの拡大、縮
小などの信号処理も行う。そして、スケーリング処理し
た順次走査の信号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、説明は省
略する。
【００７９】動き補正フレーム数変換部３２は、その構
成が本発明の第１乃至第８の実施例によるもので、動き
補正フレーム数変換処理を行い、出力に動き補正フレー
ム内挿でフレーム数をアップした順次走査の信号Ｓ１１
を得る。
成が本発明の第１乃至第８の実施例によるもので、動き
補正フレーム数変換処理を行い、出力に動き補正フレー
ム内挿でフレーム数をアップした順次走査の信号Ｓ１１
を得る。
【００８０】一方、飛び越し走査の信号Ｓ１２は、ＰＩ
変換部３４で走査線の２：１の間引き処理による順次−
飛び越し走査の変換を行うことで生成する。
変換部３４で走査線の２：１の間引き処理による順次−
飛び越し走査の変換を行うことで生成する。
【００８１】図２０に示す第３の実施例は、図１８の第
１の実施例におけるＰＩ変換部３４を省略した構成、図
２１に示す第４の実施例は図１９の第２の実施例におけ
るＰＩ変換部３４を省略した構成で実現する。なお、こ
れら実施例の動作は第１、第２の実施例と同様なため、
説明は省略する。
１の実施例におけるＰＩ変換部３４を省略した構成、図
２１に示す第４の実施例は図１９の第２の実施例におけ
るＰＩ変換部３４を省略した構成で実現する。なお、こ
れら実施例の動作は第１、第２の実施例と同様なため、
説明は省略する。
【００８２】以上に述べた画像信号のフォーマット変換
処理装置の第１乃至第４の実施例によれば、各種ＴＶ方
式の信号やパソコンなどの画像信号を各種形態のディス
プレイに表示するための画像フォーマット変換を、高画
質、低コストで実現できる。そして、多種多様な入出力
に柔軟に対応するテレビジョン受像機やパソコンなどの
情報メディア機器の低コスト化、高画質化に顕著な効果
を得る。
処理装置の第１乃至第４の実施例によれば、各種ＴＶ方
式の信号やパソコンなどの画像信号を各種形態のディス
プレイに表示するための画像フォーマット変換を、高画
質、低コストで実現できる。そして、多種多様な入出力
に柔軟に対応するテレビジョン受像機やパソコンなどの
情報メディア機器の低コスト化、高画質化に顕著な効果
を得る。
【００８３】
【発明の効果】本発明によれば、画質劣化を簡単な信号
処理で抑圧することができ、高画質かつ低コストの画像
信号の方式変換方法および装置を実現することができ
る。
処理で抑圧することができ、高画質かつ低コストの画像
信号の方式変換方法および装置を実現することができ
る。
【図１】本発明に係る方式変換装置の第１の実施例を示
すブロック構成図である。
すブロック構成図である。
【図２】動き補正内挿フレーム生成部の第１の構成例を
示す図である。
示す図である。
【図３】制御信号生成部と選択部における動作概略を示
す図である。
す図である。
【図４】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。
示す図である。
【図５】制御信号生成部と選択部における動作概略を示
す図である。
す図である。
【図６】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。
示す図である。
【図７】ブロック単位動きベクトル探索の信号処理フロ
ーチャートを示す図である。
ーチャートを示す図である。
【図８】画素単位動きベクトル生成部の一構成例を示す
図である。
図である。
【図９】画素単位動きベクトル生成の信号処理フローチ
ャートを示す図である。
ャートを示す図である。
【図１０】本発明に係る方式変換装置の第２の実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図１１】本発明に係る方式変換装置の第３の実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれフレームレートア
ップの信号処理動作を示す概略図である。
ップの信号処理動作を示す概略図である。
【図１３】本発明に係る方式変換装置の第４の実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図１４】本発明に係る方式変換装置の第５の実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図１５】本発明に係る方式変換装置の第６の実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図１６】本発明に係る方式変換装置の第７の実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図１７】本発明に係る方式変換装置の第８の実施例を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図１８】画像フォーマット変換の第１の実施例を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図１９】画像フォーマット変換の第２の実施例を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２０】画像フォーマット変換の第３の実施例を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２１】画像フォーマット変換の第４の実施例を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ動き補正フレーム
レート変換の内挿フレーム信号生成を示す動作概略図で
ある。
レート変換の内挿フレーム信号生成を示す動作概略図で
ある。
【図２３】本発明における動き補正内挿フレーム生成の
フローチャートを示す図である。
フローチャートを示す図である。
【図２４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明における内
挿フレーム信号生成の概略を示す図である。
挿フレーム信号生成の概略を示す図である。
１ ＩＰ変換部 ２ 動き補正フレーム数変換部 ３ １フレーム遅延部 ４ 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 現フレーム動き補正信号生成部 ９ 前フレーム動き補正信号生成部 １０ 動き補正ベクトル生成部 １１ 動き補正信号設定部 １２ 加算部 １３ 減算部 １４ 制御信号生成部 １５ 選択部 １６ 時系列変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 雅人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 中嶋 満雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 栗田 俊之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 的野 孝明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 (72)発明者 高田 春樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内
Claims (28)
- 【請求項１】 画像信号に基づいてブロック単位動きベ
クトルを探索する工程と、前記ブロック単位動きベクト
ルに基づいて画素単位動きベクトルを生成する工程と、
前記画素単位動きベクトルに基づいて生成した画像信号
の内挿フレーム又は画像信号のフレームの信号で生成し
た画像信号の内挿フレームを用いて画像信号のフレーム
数を変換する工程とを備えたことを特徴とする画像信号
の方式変換方法。 - 【請求項２】 前記画像信号のフレーム数を変換する工
程は、現フレームの信号を動き補正ベクトルで位置を移
動させて生成する動き補正信号と前フレームの信号を動
き補正ベクトルで位置を移動させて生成する動き補正信
号との絶対値差分成分が閾値未満の場合は、前記画素単
位動きベクトルに基づいて生成した画像信号の内挿フレ
ームを用い、閾値以上の場合は、画像信号のフレームの
信号で生成した画像信号の内挿フレームを用いることを
特徴とする請求項１記載の画像信号の方式変換方法。 - 【請求項３】 前記画像信号のフレームの信号で生成し
た画像信号の内挿フレームは、現フレームと前フレーム
のうち時間的距離が近いフレームの信号に基づいて生成
したものであることを特徴とする請求項１又は２記載の
画像信号の方式変換方法。 - 【請求項４】 前記絶対値差分成分は、前記２つの動き
補正信号の輝度信号成分の差分、又は輝度信号成分及び
色差信号成分の差分に基づいて求められるものであるこ
とを特徴とする請求項２記載の画像信号の方式変換方
法。 - 【請求項５】 飛び越し走査の画像信号を順次走査の信
号系列に変換する工程と、前記順次走査の信号系列を動
き補正型のフレーム内挿処理によりフレーム数の変換を
行う工程とを備え、前記フレーム数を変換する工程は、
前記順次走査の信号系列の１フレーム間の差分信号成分
で画像の動きの有無を検出する工程と、ブロックマッチ
ング処理で動きベクトルを生成する工程と、前記動きベ
クトルを用いて生成した動き補正ベクトルによる動き補
正処理で内挿フレームの信号系列を生成する工程とを有
し、前記内挿フレームの信号系列を生成する工程は、現
フレームの信号を動き補正ベクトルで位置を移動させて
生成する動き補正信号と前フレームの信号を動き補正ベ
クトルで位置を移動させて生成する動き補正信号との絶
対値差分成分が閾値以上の場合は、現フレームと前フレ
ームのうちの時間的距離が近いフレームの信号で内挿フ
レームの信号を生成することを特徴とする画像信号の方
式変換方法。 - 【請求項６】 前記内挿フレームの信号系列を生成する
工程は、画像信号の特殊な動きを検出する工程を備え、
動き補正ベクトルを用いたフレーム内挿処理の動作は前
記特殊な動きを検出した場合に制限することを特徴とす
る請求項５記載の画像信号の方式変換方法。 - 【請求項７】 前記内挿フレームの信号系列を生成する
工程は、１フレーム期間における動き検出領域の累積値
でシーンチェンジを検出する工程を備え、シーンチェン
ジを検出したフレームでは、動き補正ベクトルを用いた
フレーム内挿処理の動作を中止し、現フレームの信号も
しくは前フレームの信号で内挿フレームの信号を生成す
る動作を行うことを特徴とする請求項５記載の画像信号
の方式変換方法。 - 【請求項８】 前記内挿フレームの信号系列を生成する
工程は、画像信号の特殊な動きを検出する工程と、１フ
レーム期間における動き検出領域の累積値でシーンチェ
ンジを検出する工程とを備え、前記特殊な動きを検出し
た場合には動き補正ベクトルを用いた動き補正のフレー
ム内挿処理の動作を行い、シーンチェンジを検出したフ
レームでは、動き補正のフレーム内挿処理の動作を中止
し、現フレームの信号もしくは前フレームの信号で内挿
フレームの信号を生成する動作を行うことを特徴とする
請求項５記載の画像信号の方式変換方法。 - 【請求項９】 画像信号に基づいてブロック単位動きベ
クトルを探索するブロック単位動きベクトル探索部と、
前記ブロック単位動きベクトルに基づいて画素単位動き
ベクトルを生成する画素単位動きベクトル生成部と、前
記画素単位動きベクトルに基づいて生成した画像信号の
内挿フレーム又は画像信号のフレームの信号で生成した
画像信号の内挿フレームを用いて画像信号のフレーム数
を変換する動き補正内挿フレーム生成部とを備えたこと
を特徴とする画像信号の方式変換装置。 - 【請求項１０】 前記動き補正内挿フレーム生成部は、
現フレームの信号を動き補正ベクトルで位置を移動させ
て生成する第１の動き補正信号生成部と、前フレームの
信号を動き補正ベクトルで位置を移動させて生成する第
２の動き補正信号生成部と、前記第１及び第２の動き補
正信号生成部の出力の絶対値差分成分が閾値未満の場合
は、前記画素単位動きベクトルに基づいて生成した画像
信号の内挿フレームを選択し、閾値以上の場合は、画像
フレームの信号で生成した画像信号の内挿フレームを選
択する動き補正信号設定部とを備えたことを特徴とする
請求項９記載の画像信号の方式変換装置。 - 【請求項１１】 前記画像信号のフレームの信号で生成
した画像信号の内挿フレームは、現フレームと前フレー
ムのうち時間的距離が近いフレームの信号に基づいて生
成したものであることを特徴とする請求項９又は１０記
載の画像信号の方式変換装置。 - 【請求項１２】 前記絶対値差分成分は、前記２つの動
き補正信号の輝度信号成分の差分、又は輝度信号成分及
び色差信号成分の差分に基づいて求められるものである
ことを特徴とする請求項１０記載の画像信号の方式変換
装置。 - 【請求項１３】 飛び越し走査の画像信号を順次走査の
信号系列に変換する走査変換部と、前記順次走査の信号
系列を動き補正型のフレーム内挿処理によりフレーム数
の変換を行う動き補正フレーム数変換部とを備え、前記
動き補正フレーム数変換部は、前記順次走査の信号系列
の１フレーム間の差分信号成分で画像の動きの有無を検
出する動き検出部と、ブロックマッチング処理で動きベ
クトルを生成する動きベクトル生成部と、前記動きベク
トルで生成する動き補正ベクトルによる動き補正処理で
内挿フレームの信号系列を生成する動き補正内挿フレー
ム生成部とを有し、前記動き補正内挿フレーム生成部
は、現フレームの信号を動き補正ベクトルで位置を移動
させて生成する動き補正信号と前フレームの信号を動き
補正ベクトルで位置を移動させて生成する動き補正信号
との絶対値差分成分が閾値以上の場合は、現フレームと
前フレームのうち時間的距離が近いフレームの信号で内
挿フレームの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。 - 【請求項１４】 前記動き補正内挿フレーム生成部は、
画像信号の特殊な動きを検出する動き速度検出部を備
え、動き補正ベクトルを用いたフレーム内挿処理の動作
は前記動きを検出した場合に制限することを特徴とする
請求項１３記載の画像信号の方式変換装置。 - 【請求項１５】 前記動き補正内挿フレーム生成部は、
１フレーム期間における動き検出領域の累積値でシーン
チェンジを検出するシーンチェンジ検出部を備え、シー
ンチェンジを検出したフレームでは、動き補正ベクトル
を用いたフレーム内挿処理の動作を中止し、現フレーム
の信号もしくは前フレームの信号で内挿フレームの信号
を生成する動作を行うことを特徴とする請求項１３記載
の画像信号の方式変換装置。 - 【請求項１６】 前記動き補正内挿フレーム生成部は、
画像信号の特殊な動きを検出する動き速度検出部と、１
フレーム期間における動き検出領域の累積値でシーンチ
ェンジを検出するシーンチェンジ検出部とを備え、前記
動き速度検出部で該当する動きを検出した場合には動き
補正ベクトルを用いた動き補正のフレーム内挿処理の動
作を行い、前記シーンチェンジ検出部でシーンチェンジ
を検出したフレームでは、動き補正のフレーム内挿処理
の動作を中止し、現フレームの信号もしくは前フレーム
の信号で内挿フレームの信号を生成する動作を行うこと
を特徴とする請求項１３記載の画像信号の方式変換装
置。 - 【請求項１７】 前記動きベクトル生成部は、ブロック
マッチング処理によりブロック単位動きベクトルの探索
を行うブロック単位動きベクトル探索部と、前記ブロッ
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
成する画素単位動きベクトル生成部とを有することを特
徴とする請求項１３記載の画像信号の方式変換装置。 - 【請求項１８】 前記ブロック単位動きベクトル探索部
は、動きが検出された動画ブロックに対しては、予め設
定した複数個数の代表動きベクトルのうちで動き補正誤
差が最少となる動きベクトルを算出し、前記動きベクト
ルを基準に所定範囲内の動きベクトルのなかで動き補正
誤差が最少なものをブロック単位動きベクトルとして検
出することを特徴とする請求項１７記載の画像信号の方
式変換装置。 - 【請求項１９】 前記ブロック単位動きベクトル探索部
は、ＭＰＥＧ符号化された画像信号において、動きが検
出された動画ブロックに対しては、ＭＰＥＧ符号化で送
られる動きベクトル情報をもとにブロック単位動きベク
トルを生成することを特徴とする請求項１７記載の画像
信号の方式変換装置。 - 【請求項２０】 前記画素単位動きベクトル生成部は、
前記ブロック単位よりも小さなミニブロックを単位に動
き補正誤差が最少な動きベクトルを算出することにより
画素単位動きベクトルを生成することを特徴とする請求
項１７記載の画像信号の方式変換装置。 - 【請求項２１】 前記画素単位動きベクトル生成部は、
動き補正誤差の算出を画像信号の輝度信号成分を用いて
行うことを特徴とする請求項２０記載の画像信号の方式
変換装置。 - 【請求項２２】 前記画素単位動きベクトル生成部は、
動き補正誤差の算出を画像信号の輝度信号成分および色
成分を用いて行うことを特徴とする請求項２０記載の画
像信号の方式変換装置。 - 【請求項２３】 画像信号から求めた動きベクトルに基
づいて生成した画像信号の内挿フレーム又は画像信号の
フレームの信号で生成した画像信号の内挿フレームを用
いて画像信号のフレーム数を変換する動き補正フレーム
数変換部と、前記動き補正フレーム数変換部から出力さ
れる画像信号の走査線数及び画面サイズの少なくとも一
つを変更するスケーリング変換部とを備えたことを特徴
とする画像信号のフォーマット変換信号処理装置。 - 【請求項２４】 前記動き補正フレーム数変換部の前段
に、画像信号の飛び越し−順次の走査変換を行う走査変
換部を備えたことを特徴とする請求項２３記載の画像信
号のフォーマット変換信号処理装置。 - 【請求項２５】 画像信号の走査線数及び画面サイズの
少なくとも一つを変更するスケーリング変換部と、前記
スケーリング変換部から出力された画像信号から求めた
動きベクトルに基づいて生成した画像信号の内挿フレー
ム又は前記スケーリング変換部から出力された画像信号
のフレームの信号で生成した画像信号の内挿フレームを
用いて画像信号のフレーム数を変換する動き補正フレー
ム数変換部とを備えたことを特徴とする画像信号のフォ
ーマット変換信号処理装置。 - 【請求項２６】 前記スケーリング変換部の前段に、画
像信号の飛び越し−順次の走査変換を行う走査変換部を
備えたことを特徴とする請求項２５記載の画像信号のフ
ォーマット変換信号処理装置。 - 【請求項２７】 画像信号の飛び越し−順次の走査変換
を行う走査変換部と、前記走査変換部の出力から求めた
動きベクトルに基づいて生成した画像信号の内挿フレー
ム又は前記走査変換部の出力のフレーム信号で生成した
画像信号の内挿フレームを用いて画像信号のフレーム数
を変換する動き補正フレーム数変換部と、前記動き補正
フレーム数変換部から出力される画像信号の走査線数及
び画面サイズの少なくとも一つを変更するスケーリング
変換部とを備えたことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２８】 画像信号の飛び越し−順次の走査変換
を行う走査変換部と、前記走査変換部から出力された画
像信号の走査線数及び画面サイズの少なくとも一つを変
更するスケーリング変換部と、前記スケーリング変換部
から出力された画像信号から求めた動きベクトルに基づ
いて生成した画像信号の内挿フレーム又は前記スケーリ
ング変換部から出力された画像信号のフレーム信号で生
成した画像信号の内挿フレームを用いて画像信号のフレ
ーム数を変換する動き補正フレーム数変換部とを備えた
ことを特徴とする画像表示装置。
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