專利名稱：圖像處理設(shè)備和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將包括在運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)中的隔行掃描圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理設(shè)備及其使用的圖像處理方法。
背景技術(shù)：
用于電視廣播的圖像信號(hào)和記錄在錄像帶、數(shù)字多功能盤(DVD)或者其它記錄介質(zhì)上的圖像信號(hào)是隔行掃描圖像信號(hào)，其中奇數(shù)場(chǎng)圖像和偶數(shù)場(chǎng)圖像是交替地安排的。
另一方面，液晶顯示器、等離子體顯示板或其它平板顯示器則使用連續(xù)掃描的逐行掃描圖像信號(hào)。
在相關(guān)技術(shù)中，已經(jīng)存在一種用于將隔行掃描圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理設(shè)備。
相關(guān)技術(shù)中的圖像處理設(shè)備基于包括在隔行掃描圖像信號(hào)中的場(chǎng)圖像信號(hào)中的行，來(lái)插補(bǔ)在場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行以產(chǎn)生包括在逐行掃描圖像信號(hào)中的幀圖像信號(hào)。
例如，相關(guān)技術(shù)中圖像處理設(shè)備的一個(gè)例子已經(jīng)在日本未經(jīng)審查的專利公布(Kokai)第2003-179884號(hào)中提及。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在相關(guān)技術(shù)中的圖像處理設(shè)備會(huì)有逐行掃描圖像信號(hào)的質(zhì)量趨于降低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明提供一種能夠基于隔行掃描圖像信號(hào)產(chǎn)生高質(zhì)量的逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理設(shè)備及其圖像處理方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種將包括在運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)中的隔行掃描圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備具有連續(xù)性檢測(cè)電路，基于在隔行掃描圖像信號(hào)中將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)，和在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)，來(lái)檢測(cè)這三個(gè)場(chǎng)圖像信號(hào)的連續(xù)性；移動(dòng)電路，基于在之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)之間的運(yùn)動(dòng)向量，將之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)中的至少一個(gè)移動(dòng)一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量(worth)，以產(chǎn)生包括在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行的第一場(chǎng)圖像信號(hào)；以及圖像信號(hào)產(chǎn)生電路，基于連續(xù)性檢測(cè)電路檢測(cè)的連續(xù)性確定混合比，并以該混合比混合由移動(dòng)電路產(chǎn)生的第一場(chǎng)圖像信號(hào)和第二場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的第三場(chǎng)圖像信號(hào)，所述第二場(chǎng)圖像信號(hào)是通過(guò)基于在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中的行，插補(bǔ)在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行來(lái)獲得的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種將包括在運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)中的隔行掃描圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理方法，該圖像處理方法具有基于在隔行掃描圖像信號(hào)中將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)、和該場(chǎng)圖像信號(hào)之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)檢測(cè)這三個(gè)場(chǎng)圖像信號(hào)的連續(xù)性的第一步驟；基于在之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)之間的運(yùn)動(dòng)向量，將之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)中的至少一個(gè)移動(dòng)一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，以產(chǎn)生包括在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行的第一場(chǎng)圖像信號(hào)的第二步驟；基于在第一步驟中檢測(cè)的連續(xù)性確定混合比的第三步驟；以及以在第三步驟中確定的混合比來(lái)混合在第二步驟中產(chǎn)生的第一場(chǎng)圖像信號(hào)和第二場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的第三場(chǎng)圖像信號(hào)的第四步驟，所述第二場(chǎng)圖像信號(hào)是通過(guò)基于在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中的行，插補(bǔ)在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行來(lái)獲得的。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例能夠提供一種基于隔行掃描圖像信號(hào)產(chǎn)生高質(zhì)量的逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理設(shè)備及其圖像處理方法。


將參考附圖具體描述本發(fā)明的實(shí)施例的這些特征，其中圖1是根據(jù)本實(shí)施例的相關(guān)技術(shù)的圖像處理電路的配置的視圖；圖2是說(shuō)明本實(shí)施例的相關(guān)技術(shù)的視圖；
圖3是說(shuō)明本實(shí)施例的相關(guān)技術(shù)的視圖；圖4A和4B是說(shuō)明本實(shí)施例的相關(guān)技術(shù)的視圖；圖5是說(shuō)明本實(shí)施例的相關(guān)技術(shù)的視圖；圖6是根據(jù)本實(shí)施例的第一實(shí)施例的圖像處理電路的配置的視圖；圖7是說(shuō)明在圖6所示的場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路中的場(chǎng)插補(bǔ)處理的視圖；圖8是說(shuō)明在圖6所示的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路中的處理的視圖；圖9是說(shuō)明在圖6所示的場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路中的處理的修改的視圖；圖10是說(shuō)明在圖6所示的場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路中的處理的修改的視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理電路的配置的視圖；圖12是說(shuō)明在圖11所示的圖像處理設(shè)備的混合比確定電路中的處理的視圖；以及圖13是說(shuō)明圖11所示的圖像處理設(shè)備的一般處理的視圖。
具體實(shí)施例方式
(本實(shí)施例的相關(guān)技術(shù))圖1是根據(jù)本實(shí)施例的相關(guān)技術(shù)的圖像處理設(shè)備100的配置的視圖。
圖像處理電路100被設(shè)置為用于將隔行掃描信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描信號(hào)的電路。
如圖1所示，圖像處理設(shè)備100具有輸入端102、場(chǎng)存儲(chǔ)器104、場(chǎng)存儲(chǔ)器106、場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路108、運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110、移動(dòng)電路112、混合比確定電路114、混合電路116、倍速(double speed)轉(zhuǎn)換電路118和輸出端120。
在如圖1所示的圖像處理電路100中，從輸入端102輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft被輸出到場(chǎng)存儲(chǔ)器104和運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110。
場(chǎng)存儲(chǔ)器104將輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft延遲一個(gè)場(chǎng)周期(循環(huán))的數(shù)量，并將其輸出到場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路108和場(chǎng)存儲(chǔ)器106。
以下，場(chǎng)圖像信號(hào)Ft之前一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)被表示為“場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1”。
場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路108通過(guò)使用存在的行中的像素，產(chǎn)生在輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中不存在的行(以下稱為“插補(bǔ)行”)中插補(bǔ)像素的場(chǎng)圖像信號(hào)F′t-1，并輸出產(chǎn)生的信號(hào)到混合電路116。
例如，場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路108利用將場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1的插補(bǔ)行夾在中間的上面和下面的行的平均值，產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)F′t-1。
場(chǎng)存儲(chǔ)器106將輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1延遲一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，并將其輸出到運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110和移動(dòng)電路112。
以下，將場(chǎng)圖像信號(hào)Ft之前兩個(gè)場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)表示為“場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2”。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110利用塊匹配方法計(jì)算在輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和Ft-2之間的顯示中物體的運(yùn)動(dòng)向量，所述輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和Ft-2具有輸入的兩個(gè)場(chǎng)周期的間隔。
然后，運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110將計(jì)算的幀之間的運(yùn)動(dòng)向量和表示運(yùn)動(dòng)向量的可靠性的塊差分值輸出到移動(dòng)電路112。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110將塊差分值輸出到混合比確定電路114。
移動(dòng)電路112使從場(chǎng)存儲(chǔ)器106輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2平行移動(dòng)從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110輸入的運(yùn)動(dòng)向量的一半，也就是，對(duì)應(yīng)于一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的運(yùn)動(dòng)向量，并將平行移動(dòng)的信號(hào)輸出到混合電路116。
混合比確定電路114基于表示從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110輸入的運(yùn)動(dòng)向量的可靠性的塊差分值，確定放在每個(gè)塊單元的相同坐標(biāo)中的、由混合電路116插補(bǔ)的場(chǎng)圖像信號(hào)F′t-1和平行移動(dòng)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2的像素的混合比，并輸出該混合比到混合電路116。
例如，塊差分值表示在用于通過(guò)塊匹配方法檢測(cè)運(yùn)動(dòng)向量的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和Ft-2之間的最小塊差分值。
當(dāng)能夠確定塊差分小并且運(yùn)動(dòng)向量的可靠性高時(shí)，混合比確定電路114確定混合比，以便使混合場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2的像素的比率大于混合場(chǎng)圖像信號(hào)F′t-1的像素的比率。
另一方面，當(dāng)能夠確定塊差分大并且運(yùn)動(dòng)向量的可靠性低時(shí)，混合比確定電路114確定混合比，以便使混合場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2的像素的比率小于混合場(chǎng)圖像信號(hào)F′t-1的像素的比率。
混合電路116基于從混合比確定電路114輸入的混合比，混合放在相同坐標(biāo)中的、插補(bǔ)的場(chǎng)圖像信號(hào)F′t-1和平行移動(dòng)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2的像素，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1的插補(bǔ)行，并將其輸出到倍速轉(zhuǎn)換電路118。
倍速轉(zhuǎn)換電路118以輸入時(shí)的水平掃描周期的兩倍，交替地輸出由場(chǎng)存儲(chǔ)器104輸出的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中的行，和對(duì)應(yīng)于從混合電路116輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1的插補(bǔ)行，以產(chǎn)生幀圖像信號(hào)(連續(xù)掃描圖像信號(hào))Ht-1，并將其輸出到輸出端120。
圖2是表示圖1所示的圖像處理電路100的處理的視圖。
圖像處理電路100基于在像素x的上面和下面的像素處的像素b和c的像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行插補(bǔ)，以在場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路108中產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中的像素x的像素?cái)?shù)據(jù)。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路110從場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2中的塊A和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft中的塊B中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)向量mv1。
移動(dòng)電路112基于從運(yùn)動(dòng)向量mv1獲得的運(yùn)動(dòng)向量mv1/2和對(duì)應(yīng)于像素x的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2中的像素a，產(chǎn)生像素x的像素?cái)?shù)據(jù)。
然后，混合電路116以如上所述由混合比確定電路114確定的混合比，混合由場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路108產(chǎn)生的像素?cái)?shù)據(jù)和由移動(dòng)電路112產(chǎn)生的像素?cái)?shù)據(jù)。
如圖1所示的圖像處理電路100能夠通過(guò)估計(jì)物體的運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)備插補(bǔ)像素?cái)?shù)據(jù)，針對(duì)連續(xù)平行移動(dòng)的物體，如圖3所示產(chǎn)生精確的插補(bǔ)像素?cái)?shù)據(jù)。
然而，相關(guān)技術(shù)中的方法具有如下缺點(diǎn)。參考圖2可見(jiàn)，由于在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2和Ft之間獲得的運(yùn)動(dòng)向量被用于場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2和Ft-1的插補(bǔ)，如果來(lái)自場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2至Ft-1的運(yùn)動(dòng)向量和來(lái)自場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1至Ft的運(yùn)動(dòng)向量不同，可能無(wú)法獲得精確的插補(bǔ)像素。
如圖4A和4B所示，對(duì)用于電影和電視廣告視頻的場(chǎng)圖像信號(hào)(以下稱為“影片圖像信號(hào)(film image signal)”)，執(zhí)行2-2下拉(2-2 pull-down)處理或3-2下拉(3-2 pull-down)處理，并被設(shè)置為在同一時(shí)間兩次或三次重復(fù)顯示圖像的信號(hào)。這樣的信號(hào)使得圖像的運(yùn)動(dòng)變得不連續(xù)。
隨著近些年利用計(jì)算機(jī)的圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使用計(jì)算機(jī)圖形圖像(以下稱為“CG圖像”)的廣播已經(jīng)很普遍。CG圖像信號(hào)是這樣一個(gè)系統(tǒng)若干次重復(fù)同一圖像，然后更換為下一圖像，以便使圖像的運(yùn)動(dòng)變?yōu)轭愃朴谟捌瑘D像信號(hào)的不連續(xù)。
如圖1所示的圖像處理電路100假設(shè)物體連續(xù)移動(dòng)，并產(chǎn)生插補(bǔ)圖像，所以如果針對(duì)影片圖像信號(hào)和CG圖像信號(hào)執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理，則插補(bǔ)圖像和原始圖像被移位和組合，以產(chǎn)生如圖5所示的圖像。因此，存在圖像質(zhì)量降低的缺點(diǎn)。
作為克服所述缺點(diǎn)的一種方法，可以考慮通過(guò)使用連續(xù)場(chǎng)圖像信號(hào)的相關(guān)模式來(lái)檢測(cè)是否為影片圖像，而不執(zhí)行對(duì)影片圖像的運(yùn)動(dòng)校正。然而，該方法不能對(duì)其中混合了影片圖像和一般圖像，或混合了CG圖像和一般圖像的圖像執(zhí)行精確的檢測(cè)。而且，對(duì)于具有大量轉(zhuǎn)移噪聲(transfer noise)的圖像，其很難檢測(cè)影片圖像，所以造成了如圖5所示的缺點(diǎn)。
接下來(lái)，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖像處理電路。
(第一實(shí)施例)圖6是本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像處理設(shè)備1的配置的視圖。
例如，如圖6所示，圖像處理設(shè)備1具有輸入端12、場(chǎng)存儲(chǔ)器14、場(chǎng)存儲(chǔ)器16、場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18、運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20、移動(dòng)電路22、混合比確定電路24、運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26、比較電路28、混合電路30、倍速轉(zhuǎn)換電路32和輸出端34。
圖像處理設(shè)備1對(duì)每個(gè)像素中的隔行掃描視頻信號(hào)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性，并且在具有不連續(xù)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域不執(zhí)行運(yùn)動(dòng)校正。所以對(duì)于影片圖像、CG圖像或重疊在一般圖像上的CG圖像，圖像處理設(shè)備1產(chǎn)生高質(zhì)量的逐行掃描視頻信號(hào)。
在如圖6所示的圖像處理設(shè)備1中，包括在從輸入端12輸入的隔行掃描圖像信號(hào)中的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft被輸出到場(chǎng)存儲(chǔ)器14和運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20。
(場(chǎng)存儲(chǔ)器14和16)場(chǎng)存儲(chǔ)器14將從輸入端12輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft延遲一個(gè)場(chǎng)周期(循環(huán))的數(shù)量，并將其輸出到場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18、場(chǎng)存儲(chǔ)器16和倍速轉(zhuǎn)換電路32。
以下，場(chǎng)圖像信號(hào)Ft之前一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)被表示為“場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1”。
場(chǎng)存儲(chǔ)器16將輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1延遲一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，并將其輸出到運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20、移動(dòng)電路22和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
以下，場(chǎng)圖像信號(hào)Ft之前兩個(gè)場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)被稱為“場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2”。
(場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18)場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18通過(guò)使用存在的行中的像素，產(chǎn)生用于在輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中不存在的行(以下稱為“插補(bǔ)行”)中插補(bǔ)圖像的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11，并將其輸出到混合電路30和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18利用將場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1的插補(bǔ)行夾在中間的上面和下面的行的平均值，產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)F′t-1。
(運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20)
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20利用塊匹配方法產(chǎn)生在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和Ft-2之間的運(yùn)動(dòng)向量mv，所述場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和Ft-2具有輸入的兩個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的間隔。
然后，運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20將計(jì)算的幀之間的運(yùn)動(dòng)向量mv輸出到移動(dòng)電路22。
而且，運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20將表示產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)向量mv的可靠性的塊差分值DIF輸出到混合比確定電路24。
塊差分值DIF表示在對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)向量mv的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和Ft-2的塊之間的對(duì)應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)中的差分的總和。
(移動(dòng)電路22)移動(dòng)電路22將從場(chǎng)存儲(chǔ)器16輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2平行移動(dòng)從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20輸入的運(yùn)動(dòng)向量mv的一半，也就是，對(duì)應(yīng)于一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的運(yùn)動(dòng)向量的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12，輸出到混合電路30。
請(qǐng)注意，通過(guò)平行移動(dòng)，場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12被設(shè)置為包括在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1的插補(bǔ)行中的信號(hào)。
(混合比確定電路24)混合比確定電路24基于從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20輸入的運(yùn)動(dòng)向量mv的塊差分值DIF，利用塊單元產(chǎn)生在0到N(N≥0)范圍內(nèi)的、表示在混合電路30中放在相同坐標(biāo)中的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12中的像素的混合比的混合比數(shù)據(jù)MIXR1，并將其輸出到混合電路30。
混合比確定電路24能夠確定運(yùn)動(dòng)向量mv的可靠性例如按照塊差分值DIF減少成比例地升高，并使由混合比數(shù)據(jù)MIXR1表示的值減少，以便增加用于混合場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12的像素?cái)?shù)據(jù)的比率。
(運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26)運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26通過(guò)使用來(lái)自場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11、來(lái)自輸入端12的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和來(lái)自場(chǎng)存儲(chǔ)器16的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2，確定每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性，基于確定的結(jié)果產(chǎn)生混合比數(shù)據(jù)MIXR2，并將其輸出到比較電路28。
例如如圖7所示，運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26基于通過(guò)在從場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18輸入的插補(bǔ)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11中的場(chǎng)插補(bǔ)獲得的像素位置P的像素?cái)?shù)據(jù)d(P)、從輸入端12輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft中的對(duì)應(yīng)像素位置D的像素?cái)?shù)據(jù)d(D)、和從場(chǎng)存儲(chǔ)器16輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2中的對(duì)應(yīng)像素位置A的像素?cái)?shù)據(jù)d(A)，通過(guò)使用下面公式(1)產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11之間的差分絕對(duì)值fd1，并通過(guò)使用下面公式(2)產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2之間的差分絕對(duì)值fd2。
fd1＝|d(D)-d(P)| …(1)fd2＝|d(A)-d(P)| …(2)運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26將產(chǎn)生的差分絕對(duì)值fd1和fd2中的最小的一個(gè)作為最小差分絕對(duì)值fdmin。
fdmin＝min(fd1，fd2) …(3)運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26依照下面公式(4)和圖8中所示的特性，基于最小差分絕對(duì)值fdmin產(chǎn)生混合比數(shù)據(jù)MIXR2。
在下面公式(4)中，“N”表示混合比數(shù)據(jù)MIXR2的最大值，并且等于混合比數(shù)據(jù)MIXR1的最大值。
“th1”表示用于檢測(cè)幀之間的運(yùn)動(dòng)的閾值，“th2”表示用于確定運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性的閾值，而“k”表示用于確定不連續(xù)性的特定閾值。圖8表示在“n”為8、“th2”為6、而“k2”為1的情況下的特性。
MIXR2＝0如果|d(A)-d(D)|＜th1MIXR2＝N-(dmin-th2)/k 如果|d(A)-d(D)|≥th1…(4)(比較電路28)比較電路28比較從混合比確定電路24輸入的混合比數(shù)據(jù)MIXR1和來(lái)自運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性確定電路26的混合比數(shù)據(jù)MIXR2，選擇較大的一個(gè)，并將其作為混合比數(shù)據(jù)MIXR輸出到混合電路30。
(混合電路30)混合電路30基于混合比數(shù)據(jù)MIXR，在每個(gè)對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)中混合從場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11和從移動(dòng)電路22中輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12，以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13，并將其輸出到倍速轉(zhuǎn)換電路32。
具體地說(shuō)，混合電路30將包括在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11中的像素?cái)?shù)據(jù)定義為“d(1)”，并將對(duì)應(yīng)于d(1)的、包括在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12中的像素?cái)?shù)據(jù)定義為“d(2)”。
并且混合電路30依照下面公式(5)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于上述d(1)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13的像素?cái)?shù)據(jù)d(3)。
d(3)＝d(1)×MIXR/N+d(2)×(N-MIXR)/N …(5)如上所述，混合電路30隨著混合比數(shù)據(jù)MIXR的值的增加，以高比率混合插補(bǔ)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11。
(倍速轉(zhuǎn)換電路32)倍速轉(zhuǎn)換電路32以在輸入場(chǎng)圖像信號(hào)Ft時(shí)的水平掃描周期的兩倍，交替地輸出在來(lái)自場(chǎng)存儲(chǔ)器14的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中存在的第一行和在來(lái)自混合電路30的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13中對(duì)應(yīng)于第一行的第二行(插補(bǔ)行)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的幀圖像信號(hào)(連續(xù)掃描圖像信號(hào))Ht-1小并經(jīng)由輸出端34將其輸出到后面的電路。
如圖6所示的圖像處理設(shè)備1混合由圖2所示的場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)獲得的場(chǎng)圖像信號(hào)和基于運(yùn)動(dòng)向量mv獲得的場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1的插補(bǔ)行。請(qǐng)注意，確定混合比的方法不同于上述本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)。
接下來(lái)，將描述圖6所示的圖像處理設(shè)備1的操作的例子。
首先，隔行掃描圖像信號(hào)被輸入到輸入端12，而包括在隔行掃描圖像信號(hào)中的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft被輸出到場(chǎng)存儲(chǔ)器14、運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
場(chǎng)存儲(chǔ)器14將從輸入端12輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft延遲一個(gè)場(chǎng)周期(循環(huán))的數(shù)量，并將其輸出到場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18、場(chǎng)存儲(chǔ)器16和倍速轉(zhuǎn)換電路32。
場(chǎng)存儲(chǔ)器16將從場(chǎng)存儲(chǔ)器14輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1延遲一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，并將其輸出到運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20、移動(dòng)電路22和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
移動(dòng)電路22將從場(chǎng)存儲(chǔ)器16輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2平行移動(dòng)了從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20輸入的運(yùn)動(dòng)向量mv的一半，也就是，對(duì)應(yīng)于一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的運(yùn)動(dòng)向量的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12，輸出到混合電路30。
場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18通過(guò)使用在存在的行中的像素，產(chǎn)生通過(guò)在從場(chǎng)存儲(chǔ)器14輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中不存在的行(以下稱為“插補(bǔ)行”)中插補(bǔ)像素而獲得的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11，并將其輸出到混合電路30和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20利用塊匹配方法產(chǎn)生在具有輸入的兩個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的間隔的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2之間的運(yùn)動(dòng)向量mv，并將其輸出到移動(dòng)電路22。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20將表示產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)向量mv的可靠性的塊差分值DIF輸出到混合比確定電路24。
然后，混合比確定電路24基于從運(yùn)動(dòng)向量確定電路20輸入的運(yùn)動(dòng)向量mv的塊差分值DIF，通過(guò)使用塊單元產(chǎn)生在0到N(N≥0)范圍內(nèi)的、表示在混合電路30中放在相同坐標(biāo)中的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12中的像素的混合比的混合比數(shù)據(jù)MIXR1，并將其輸出到混合電路30。
運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26通過(guò)使用來(lái)自場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11、來(lái)自輸入端12的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和來(lái)自場(chǎng)存儲(chǔ)器16的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2，確定每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性，基于確定的結(jié)果產(chǎn)生混合比數(shù)據(jù)MIXR2，并將其輸出到比較電路28。
比較電路28比較從混合比確定電路24輸入的混合比數(shù)據(jù)MIXR1和來(lái)自運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26的混合比數(shù)據(jù)MIXR2，選擇較大的一個(gè)，并將其作為混合比數(shù)據(jù)MIXR輸出到混合電路30。
然后，混合電路30基于混合比數(shù)據(jù)MIXR，在每個(gè)對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)中混合從場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11和從移動(dòng)電路22輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13，并將其輸出到倍速轉(zhuǎn)換電路32。
然后，倍速轉(zhuǎn)換電路32以在輸入場(chǎng)圖像信號(hào)Ft時(shí)的水平掃描周期的兩倍交替地輸出來(lái)自場(chǎng)存儲(chǔ)器14的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中存在的第一行，和來(lái)自混合電路30的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13中對(duì)應(yīng)于第一行的第二行(插補(bǔ)行)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的幀圖像信號(hào)(連續(xù)掃描圖像信號(hào))Ht-1，并經(jīng)由輸出端34將其輸出到后面的電路。
由于圖像處理設(shè)備1，當(dāng)影片圖像信號(hào)或CG圖像信號(hào)作為場(chǎng)圖像信號(hào)Ft輸入時(shí)，由于連續(xù)的場(chǎng)圖像信號(hào)具有使用圖4所述的相同的信號(hào)，上面公式(3)的最小差分絕對(duì)值fdmin變?yōu)?。結(jié)果，混合比數(shù)據(jù)MIXR1變?yōu)樽畲笾?，并且混合電路30將插補(bǔ)在場(chǎng)中的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11作為場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13輸出到倍速轉(zhuǎn)換電路32。
從而，抑制如圖5所述的圖像更換(image shift)，能夠獲得高質(zhì)量的插補(bǔ)圖像，并且通過(guò)轉(zhuǎn)換隔行掃描圖像信號(hào)能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的逐行掃描圖像信號(hào)。
也就是，如果場(chǎng)圖像信號(hào)Ft被設(shè)置為用于電影或電視廣告的、執(zhí)行2-2下拉(2-2 pull-down)處理或3-2下拉(3-2 pull-down)處理的，并如圖4A和4B所示將同一時(shí)間的圖像兩次或三次重復(fù)地顯示的信號(hào)，圖像處理設(shè)備1通過(guò)轉(zhuǎn)換沒(méi)有如圖5所述的圖像更換的隔行掃描圖像信號(hào)，能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的逐行掃描圖像信號(hào)。
上述第一實(shí)施例以在場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18中通過(guò)計(jì)算利用上面和下面的行計(jì)算平均值進(jìn)行插補(bǔ)(直線插補(bǔ)(linearly interpolation))的情形來(lái)說(shuō)明，此外也能夠應(yīng)用如圖9所示的利用斜線插補(bǔ)(obique interpolation)方法進(jìn)行的插補(bǔ)。
在這種情況下，場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18測(cè)量通過(guò)在插補(bǔ)像素上面和下面的行之間的插補(bǔ)像素的斜線方向上的像素的相互關(guān)系，并采用具有最密切的相互關(guān)系的像素?cái)?shù)據(jù)作為插補(bǔ)數(shù)據(jù)。
圖9表示直線插補(bǔ)方法(1)和斜線插補(bǔ)方法(2)。
請(qǐng)注意，圖9所示的斜線插補(bǔ)方法(2)基于兩個(gè)存在的行的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行插補(bǔ)，所以與直線插補(bǔ)方法(1)相比，其在斜線方向的邊界部分具有更好的插補(bǔ)效率。
也就是，場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18采用如圖9和10所示的斜線插補(bǔ)方法，所以能夠改善在運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26中檢測(cè)不連續(xù)性的精度，并且能夠獲得在斜線方向的邊界部分沒(méi)有圖像更換的插補(bǔ)圖像。
(第二實(shí)施例)圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理設(shè)備81的配置的視圖。
如圖11所示，例如，圖像處理設(shè)備81具有輸入端12、場(chǎng)存儲(chǔ)器14、場(chǎng)存儲(chǔ)器16、場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18、運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20、移動(dòng)電路22、運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26、比較電路28、倍速轉(zhuǎn)換電路32、輸出端34、移動(dòng)電路80、平均值計(jì)算電路82、混合比確定電路83和混合電路90。
如圖11所示，圖像處理設(shè)備81包括如圖6所示的圖像處理設(shè)備1且還包括移動(dòng)電路80和平均值計(jì)算電路82。
此外，在圖像處理設(shè)備81中的混合比確定電路83和混合電路90的處理不同于如圖6所示的第一實(shí)施例的混合比確定電路24和混合電路30的處理。
接下來(lái)，將描述圖像處理設(shè)備81的主要不同于如圖6所示的圖像處理設(shè)備1的部分的配置。
在本實(shí)施例中，移動(dòng)電路22將場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12輸出到混合比確定電路83且還輸出到平均值計(jì)算電路82。
(移動(dòng)電路80)移動(dòng)電路80使從輸入端12輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft平行移動(dòng)從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路26輸入的運(yùn)動(dòng)向量mv的相反方向的運(yùn)動(dòng)向量的一半，也就是，對(duì)應(yīng)于一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的運(yùn)動(dòng)向量的相反方向的向量，以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14，并將其輸出到混合比確定電路83和平均值計(jì)算電路82。
(平均值計(jì)算電路82)平均值計(jì)算電路82計(jì)算包括在從移動(dòng)電路22輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12中的圖像數(shù)據(jù)和從移動(dòng)電路80輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14的圖像數(shù)據(jù)的平均值，產(chǎn)生平均值為對(duì)應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-15，并將其輸出到混合電路90。
(混合比確定電路83)混合比確定電路83產(chǎn)生包括在從移動(dòng)電路22輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12中的像素?cái)?shù)據(jù)，和從移動(dòng)電路80輸入且對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14的圖像數(shù)據(jù)的差分絕對(duì)值dpix。
在下面解釋的公式(6)中，“d(Ft-12)”表示場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12的像素?cái)?shù)據(jù)，而“d(Ft-14)”表示場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14的像素?cái)?shù)據(jù)。
dpix＝|d(Ft-12)-d(Ft-14)| …(6)混合比確定電路83基于產(chǎn)生的差分絕對(duì)值dpix和從運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26輸入的塊差分值DIF確定混合比，確定混合比數(shù)據(jù)MIXR10，并將其輸出到比較電路28。
混合比數(shù)據(jù)MIXR10具有從0到N的范圍。
在本實(shí)施例中，混合比確定電路83產(chǎn)生混合比數(shù)據(jù)MIXR，以便依照差分絕對(duì)值dpix的增加提高混合比數(shù)據(jù)MIXR，并依照塊差分值DIF的增加來(lái)增加用于提高混合比數(shù)據(jù)MIXR的傾角。
(比較電路28)比較電路28比較從混合比確定電路83輸入的混合比數(shù)據(jù)MIXR10和從運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26輸入的混合比數(shù)據(jù)MIXR2，選擇較大的一個(gè)，并將其作為混合比數(shù)據(jù)MIXR輸出到混合電路90。
(混合電路90)混合電路90基于混合比數(shù)據(jù)MIXR，在對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)中，混合從場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11和從平均值計(jì)算電路82輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-15，以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13，并將其輸出到倍速轉(zhuǎn)換電路32。
具體地說(shuō)，混合電路90將包括在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11中的像素?cái)?shù)據(jù)定義為d(11)，并將對(duì)應(yīng)于d(11)的包括在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-15中的圖像數(shù)據(jù)定義為d(12)。
依照下面公式(7)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于d(11)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-15的圖像數(shù)據(jù)d(5)。
d(5)＝d(11)×MIXR/N+d(12)×(N-MIXR)/N …(7)如上所述，混合電路90依照混合比數(shù)據(jù)MIXR的增加，而以高比率混合插補(bǔ)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11。
接下來(lái)，將描述如圖11所示的圖像處理設(shè)備81的操作的例子。
首先，隔行掃描圖像信號(hào)被輸入到輸入端12，而包括在隔行掃描圖像信號(hào)中的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft被輸出到場(chǎng)存儲(chǔ)器14、移動(dòng)電路80、以及運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路20和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
場(chǎng)存儲(chǔ)器14將從輸入端12輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft延遲一個(gè)場(chǎng)周期(循環(huán))的數(shù)量，并將其輸出到場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18、場(chǎng)存儲(chǔ)器16和倍速轉(zhuǎn)換電路32。
場(chǎng)存儲(chǔ)器16將從場(chǎng)存儲(chǔ)器14輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1延遲一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，并將其輸出到運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20、移動(dòng)電路22和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
然后，運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20利用塊匹配方法產(chǎn)生在具有輸入的兩個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的間隔的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2之間的運(yùn)動(dòng)向量mv，并將其輸出到移動(dòng)電路22和80。
運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20將表示產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)向量mv的可靠性的塊差分值DIF輸出到混合比檢測(cè)電路83。
然后，移動(dòng)電路22將場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12輸出到平均值計(jì)算電路82和混合比確定電路83，其中場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12是通過(guò)使從場(chǎng)存儲(chǔ)器16輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2平行移動(dòng)從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20輸入的運(yùn)動(dòng)向量的一半，也就是，對(duì)應(yīng)于一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的運(yùn)動(dòng)向量來(lái)產(chǎn)生的。
移動(dòng)電路80使從輸入端12輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft平行移動(dòng)從運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路26輸入的運(yùn)動(dòng)向量mv的相反方向的運(yùn)動(dòng)向量的一半，也就是，對(duì)應(yīng)于一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量的運(yùn)動(dòng)向量的相反方向上的向量，以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14，并將其輸出到混合比確定電路83和平均值計(jì)算電路82。
場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18通過(guò)使用在存在的行中的像素，產(chǎn)生通過(guò)在從場(chǎng)存儲(chǔ)器14輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中不存在的行(以下稱為“插補(bǔ)行”)中插補(bǔ)像素而獲得的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11，并將其輸出到混合電路90和運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26。
混合比確定電路83產(chǎn)生包括在從移動(dòng)電路22輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12的像素?cái)?shù)據(jù)，和從移動(dòng)電路80輸入的且對(duì)應(yīng)于像素?cái)?shù)據(jù)的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14的像素?cái)?shù)據(jù)的差分絕對(duì)值dpix。
然后，混合比確定電路83基于產(chǎn)生的差分絕對(duì)值dpix和從運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26輸入的塊差分值DIF確定混合比，確定混合比數(shù)據(jù)MIXR10，并將其輸出到比較電路28。
運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26利用來(lái)自場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11、來(lái)自輸入端12的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft、和來(lái)自場(chǎng)存儲(chǔ)器16的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-2檢測(cè)在各個(gè)相應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性，基于確定的結(jié)果產(chǎn)生混合比數(shù)據(jù)MIXR，并將其輸出到比較電路28。
比較電路28比較從混合比確定電路83輸入的混合比數(shù)據(jù)MIXR10和來(lái)自運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26的混合比數(shù)據(jù)MIXR2，選擇較大的一個(gè)，并將其作為混合比數(shù)據(jù)MIXR輸出到混合電路90。
然后，混合電路90基于混合比數(shù)據(jù)MIXR，在各個(gè)對(duì)應(yīng)像素?cái)?shù)據(jù)中，混合從場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-11和從平均值計(jì)算電路82輸入的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-15，以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13，并將其輸出到倍速轉(zhuǎn)換電路32。
倍速轉(zhuǎn)換電路32以在輸入場(chǎng)圖像信號(hào)Ft時(shí)的水平掃描周期的兩倍，交替地輸出從場(chǎng)存儲(chǔ)器14輸出的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中的第一行，和來(lái)自混合電路90的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-13中對(duì)應(yīng)于第一行的第二行(插補(bǔ)行)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的幀圖像信號(hào)(連續(xù)掃描圖像信號(hào))Ht-1，并經(jīng)由輸出端34將其輸出到后面的電路。
類似第一實(shí)施例，圖11所示的圖像處理設(shè)備81混合通過(guò)在場(chǎng)中進(jìn)行插補(bǔ)獲得的場(chǎng)圖像信號(hào)和基于運(yùn)動(dòng)向量mv獲得的場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1的插補(bǔ)行。
圖13表示圖11所示的圖像處理設(shè)備81的處理。
在圖像處理設(shè)備81中，基于運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路20產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)向量mv，移動(dòng)電路22、移動(dòng)電路80和平均值計(jì)算電路82通過(guò)基于各個(gè)運(yùn)動(dòng)向量mv/2和-mv/2插補(bǔ)像素產(chǎn)生場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14。
混合比確定電路83計(jì)算在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-1中的像素a的像素值和在場(chǎng)圖像信號(hào)Ft中的像素d的像素值的平均值(a+d)/2，并基于平均值和表示來(lái)自運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性檢測(cè)電路26的|a-d|的塊差分值DIF產(chǎn)生混合比數(shù)據(jù)MIXR10。
混合電路90使用平均了場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-12和場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-14的場(chǎng)圖像信號(hào)Ft-15作為要選擇的主體。
由此，降低了由運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)的錯(cuò)誤導(dǎo)致的失敗。并且各個(gè)像素中的差分絕對(duì)值dpix被用于運(yùn)動(dòng)向量的可靠性的確定，所以如果塊有多個(gè)運(yùn)動(dòng)向量，則能夠確定各個(gè)像素中的運(yùn)動(dòng)向量的可靠性。結(jié)果，能夠獲得具有比第一實(shí)施例少的失敗的插補(bǔ)圖像。
請(qǐng)注意，本發(fā)明能夠?qū)⒉逖a(bǔ)方法應(yīng)用于在利用圖9和10在第一實(shí)施例中所述的場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路18。
本發(fā)明能夠應(yīng)用到轉(zhuǎn)換隔行掃描圖像信號(hào)的系統(tǒng)和逐行掃描電路。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在所附權(quán)利要求書(shū)或其等同物的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其它因素，可以進(jìn)行各種修改、組合、次級(jí)組合和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于將包括在運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)中的隔行掃描圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理設(shè)備，所述圖像處理設(shè)備包括連續(xù)性檢測(cè)電路，基于在隔行掃描圖像信號(hào)中將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)和在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)，檢測(cè)這三個(gè)場(chǎng)圖像信號(hào)的連續(xù)性；移動(dòng)電路，基于在之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)之間的運(yùn)動(dòng)向量，將之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)中的至少一個(gè)移動(dòng)一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，以產(chǎn)生包括在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行中的第一場(chǎng)圖像信號(hào)；以及圖像信號(hào)產(chǎn)生電路，基于由所述連續(xù)性檢測(cè)電路檢測(cè)的連續(xù)性確定混合比，并以該混合比混合由所述移動(dòng)電路產(chǎn)生的第一場(chǎng)圖像信號(hào)和第二場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的第三場(chǎng)圖像信號(hào)，所述第二場(chǎng)圖像信號(hào)是通過(guò)基于在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中的行，插補(bǔ)在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行來(lái)獲得的。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括幀產(chǎn)生電路，基于將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)和由所述圖像信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的第三場(chǎng)圖像信號(hào)，產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的幀圖像信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中當(dāng)將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)和在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之前一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)的第一差分和將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)和在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)的第二差分中的至少一個(gè)低于預(yù)定的參考值時(shí)，所述連續(xù)性檢測(cè)電路檢測(cè)不連續(xù)性，以及當(dāng)所述連續(xù)性檢測(cè)電路檢測(cè)到不連續(xù)性時(shí)，所述圖像信號(hào)產(chǎn)生電路確定混合比，以便以比在檢測(cè)到連續(xù)性時(shí)高的比率混合第二場(chǎng)圖像信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中當(dāng)所述連續(xù)性檢測(cè)電路檢測(cè)到連續(xù)性時(shí)，圖像信號(hào)產(chǎn)生電路依照第一差分和第二差分中的較小值的增加來(lái)確定混合比，以便以比第二場(chǎng)圖像信號(hào)高的比率混合由所述移動(dòng)電路產(chǎn)生的第一場(chǎng)圖像信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路，用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)向量，并產(chǎn)生成為運(yùn)動(dòng)向量的將要產(chǎn)生的目標(biāo)的、由運(yùn)動(dòng)向量定義的估計(jì)圖像信號(hào)和將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)的差分，其中所述圖像信號(hào)產(chǎn)生電路基于由所述運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路產(chǎn)生的差分確定混合比。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其中所述圖像信號(hào)產(chǎn)生電路依照由所述運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)電路產(chǎn)生的差分的減少來(lái)確定混合比，以便增加用于混合由所述移動(dòng)電路產(chǎn)生的第一場(chǎng)圖像信號(hào)的比率。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，還包括場(chǎng)內(nèi)插補(bǔ)電路，基于將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)產(chǎn)生第二場(chǎng)圖像信號(hào)，所述將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)是通過(guò)基于在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中存在的行，來(lái)插補(bǔ)在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行而獲得的。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所述移動(dòng)電路基于在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之間的運(yùn)動(dòng)向量，將之前一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)移動(dòng)一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，以產(chǎn)生包括在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行的第四場(chǎng)圖像信號(hào)，并將之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)移動(dòng)一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，以產(chǎn)生包括在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行的第五場(chǎng)圖像信號(hào)，以及所述圖像信號(hào)產(chǎn)生電路利用由所述移動(dòng)電路產(chǎn)生的第四圖像信號(hào)和第五場(chǎng)圖像信號(hào)的差分確定混合比。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像處理設(shè)備，還包括平均值計(jì)算電路，用于平均由所述移動(dòng)電路產(chǎn)生的第四場(chǎng)圖像信號(hào)和第五場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生第六場(chǎng)圖像信號(hào)，其中所述圖像信號(hào)產(chǎn)生電路以該混合比混合第二場(chǎng)圖像信號(hào)和由所述平均值計(jì)算電路產(chǎn)生的第六場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的場(chǎng)圖像信號(hào)。
10.一種用于將包括在運(yùn)動(dòng)圖像信號(hào)中的隔行掃描圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理方法，所述圖像處理方法包括第一步驟，基于在隔行掃描圖像信號(hào)中將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)、和將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)檢測(cè)這三個(gè)場(chǎng)圖像信號(hào)的連續(xù)性；第二步驟，基于在之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)之間的運(yùn)動(dòng)向量，將將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)中的至少一個(gè)移動(dòng)一個(gè)場(chǎng)周期的數(shù)量，以產(chǎn)生包括在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行的第一場(chǎng)圖像信號(hào)；第三步驟，基于在所述第一步驟中檢測(cè)的連續(xù)性確定混合比；以及第四步驟，以在所述第三步驟中確定的混合比，混合在所述第二步驟中產(chǎn)生的第一場(chǎng)圖像信號(hào)和第二場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的第三場(chǎng)圖像信號(hào)，所述第二場(chǎng)圖像信號(hào)是通過(guò)基于在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中的行，插補(bǔ)在將要處理的場(chǎng)圖像信號(hào)中不存在的行來(lái)獲得的。
全文摘要
提供了一種能夠基于隔行掃描圖像信號(hào)產(chǎn)生高質(zhì)量的逐行掃描圖像信號(hào)的圖像處理設(shè)備及其圖像處理方法，其中連續(xù)性檢測(cè)電路檢測(cè)隔行掃描圖像信號(hào)中的連續(xù)性，并且對(duì)于場(chǎng)圖像信號(hào)，移動(dòng)電路基于在之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)之間的運(yùn)動(dòng)向量，移動(dòng)之前和之后一場(chǎng)的場(chǎng)圖像信號(hào)之一，以產(chǎn)生第一場(chǎng)圖像信號(hào)，和圖像信號(hào)產(chǎn)生電路基于該連續(xù)性確定混合比，并以該混合比基于場(chǎng)圖像信號(hào)中的行來(lái)混合第一場(chǎng)圖像信號(hào)和第二場(chǎng)圖像信號(hào)，以產(chǎn)生包括在逐行掃描信號(hào)中的第三場(chǎng)圖像信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/44GK1700759SQ20051007296
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者近藤真, 西堀一彥 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社