JP4358055B2 - 補間画素生成回路 - Google Patents

Description

本発明は、補間画素生成回路に関し、特に隣接する走査線間に補間画素を生成する補間画素生成回路に関する。

プラズマディスプレイ装置や液晶表示装置などにおいては、画素単位の映像情報が表示装置の画面水平方向の走査線上に順次表示されることにより映像が画面上に表示される。このような走査線上に表示される映像情報の画質を向上させるために、隣接する２つの走査線の間に補間走査線を生成してこの補間走査線上に補間画素を生成することが行われている。

この補間画素を生成する方法として、隣接する走査線上の画素から補間すべき画素を中心とした垂直方向および複数の斜め方向の中から画素値の相関が最も高い方向を検出し、その方向の画素の画素値の平均を補間画素の画素値とする方法が提案されており、また、この方法に基づく補間画素生成回路が提案されていた（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、上述のような最も相関の高い画素の画素値の平均を補間画素値とする場合、補間画素と補間画素に隣接する画素との間の画素値の差が大きくなり、補間画素がノイズとみなされることがあるという問題があった。例えば、最も相関の高い画素が輝度の高い画素で、他の画素が輝度の低い画素であった場合、補間画素として輝度の高い画素が生成され、周囲の輝度の低い画素の中で補間画素の輝度の高さがノイズとして目立ってしまうということがあった。
特開２００３−２３０１０９号公報（第８ページ、図１３）

そこで、本発明の目的は、隣接する走査線の画素に対してノイズとなることの少ない補間画素を生成することが可能な補間画素生成回路を提供することにある。

本発明の一態様によれば、補間走査線の上側と下側に隣接する少なくとも２つの走査線上の映像信号の画素から、補間すべき画素を中心に点対称の位置にある１対の画素を１組の相関判定組としてＭ組（Ｍは整数)の相関判定組を生成してそれぞれの組の画素値間の相関値を算出する第１の相関値算出手段と、前記少なくとも２つの走査線上の前記映像信号の画素から、前記補間すべき画素を中心に点対称の位置にある１対の画素を１組の相関判定組としてＮ組（ＮはＮ＜Ｍなる整数)の相関判定組を生成してそれぞれの組の画素値間の相関値を算出する第２の相関値算出手段と、前記第１の相関値算出手段で算出された相関値に基づいて前記Ｍ組の相関判定組の中から相関の高い相関判定組を抽出して相関方向を判定する第１の相関方向判定手段と、前記第２の相関値算出手段で算出された相関値に基づいて前記Ｎ組の相関判定組の中から相関の高い相関判定組を抽出して相関方向を判定する第２の相関方向判定手段と、前記第１の相関方向判定手段の判定結果と前記第２の相関方向判定手段の判定結果に基づいて、補間方向を前記補間すべき画素から遠い距離にある前記相関判定組の方向を優先とする斜め方向優先とするか、前記補間すべき画素から近い距離にある前記相関判定組の方向を優先とする上下方向優先とするか、前記補間すべき画素の上下の画素方向を最優先とする上下方向最優先とするかを決定する補間優先方向決定手段と、前記補間優先方向決定手段の決定に基づいて、補間方向が斜め方向優先であるときは前記第１の相関方向判定手段の判定結果の相関方向を補間画素の生成方向とし、補間方向が上下方向優先であるときは前記第２の相関方向判定手段の判定結果の相関方向を補間画素の生成方向とし、補間方向が上下方向最優先であるときは前記補間すべき画素の上下方向を生成方向として、前記生成方向の前記相関判定組の前記１対の画素の画素値の平均値を画素値とする補間画素を前記補間すべき画素の位置に生成する補間画素生成手段とを具備することを特徴とする補間画素生成回路が提供される。

本発明によれば、１組の画素間の相関値のみによらず複数の判定手段の結果を用いて補間方向を決定するので、隣接する走査線の画素に対してノイズとなることの少ない補間画素を生成することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、ここでは映像信号として輝度信号が入力され、画素の持つ画素値として輝度を用いるものとして説明する。

図１は、本発明の第１の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図である。

本実施例の補間画素生成回路は、入力された映像信号を１走査線分記憶するラインメモリ１と、ラインメモリ１から出力された１走査線前の映像信号と現在の走査線の映像信号が入力されて両走査線間の１対の画素を１組の相関判定組としてＭ組（Ｍは整数）の相関判定組の画素値間の相関値を算出する第１の相関値算出部２およびＮ組（ＮはＮ＜Ｍなる整数）の相関判定組の画素値間の相関値を算出する第２の相関値算出部３と、第１の相関値算出部２で算出された相関値に基づいて上述のＭ組の中から相関の高い相関判定組を抽出して相関方向を判定する第１の相関方向判定部４と、第２の相関値算出部３で算出された相関値に基づいて上述のＮ組の中から相関の高い相関判定組を抽出して相関方向を判定する第２の相関方向判定部５と、第１の相関方向判定部４の判定結果と第２の相関方向判定部５の判定結果に基づいて補間優先方向を決定する補間優先方向決定部６と、ラインメモリ１から出力された１走査線前の映像信号と現在の走査線の映像信号を用いて、その中間に位置する走査線（補間走査線）上に、第１の相関方向判定部４と第２の相関方向判定部５の判定結果および補間優先方向決定部６の決定に基づいて補間画素を生成する補間画素生成部７とを有する。

図２は、本実施例における相関判定組の例を示す図である。ここでは、第１の相関値算出部２が用いるＭ組の相関判定組を第１の相関判定組群、第２の相関値算出部３が用いるＮ組の相関判定組を第２の相関判定組群と称することとして、ＭおよびＮをそれぞれＭ＝７、Ｎ＝３とした例を示す。

図２において、ラインメモリ１から出力される現在の走査線より１つ前の走査線である第１の走査線上の映像信号の画素をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７と表し、現在の走査線である第２の走査線上の映像信号のＡ１〜Ａ７と同じ水平位置の画素をＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７と表す。また、第１の走査線と第２の走査線の中間に位置する補間走査線上に生成する補間画素のうち、画素Ａ４と画素Ｂ４の中間の位置に補間すべき画素を補間画素Ｈ４とする。

この補間画素Ｈ４を中心に第１の走査線と第２の走査線の点対称の位置にある１対の画素対を１組の相関判定組として、７組の相関判定組を生成したものが補間画素Ｈ４を生成するに当たっての第１の相関判定組群であり、３組の相関判定組を生成したものが補間画素Ｈ４を生成するに当たっての第２の相関判定組群である。

いま、例えば画素Ａ１と画素Ｂ７で形成される相関判定組を（Ａ１、Ｂ７）と表すとすると、第１の相関判定組群は、（Ａ１、Ｂ７）、（Ａ２、Ｂ６）、（Ａ３、Ｂ５）、（Ａ４、Ｂ４）、（Ａ５、Ｂ３）、（Ａ６、Ｂ２）、（Ａ７、Ｂ１）の７組となり、第２の相関判定組群は、（Ａ３、Ｂ５）、（Ａ４、Ｂ４）、（Ａ５、Ｂ３）の３組となる。

ここで、それぞれの相関判定組の画素間を結ぶ方向を相関方向と称する。そのうち、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）、（Ａ２、Ｂ６）、（Ａ３、Ｂ５）は、相関方向が右下がり斜め方向にあるといい、相関判定組（Ａ５、Ｂ３）、（Ａ６、Ｂ２）、（Ａ７、Ｂ１）は、相関方向が右上がり斜め方向にあるという。そして、この右下がり斜め方向と右上がり斜め方向とは互いに対向する相関方向にあるという。

また、補間画素Ｈ４から遠い距離にある画素Ａ１、Ａ７とＢ７、Ｂ１および画素Ａ２、Ａ６とＢ６、Ｂ２を結ぶ相関判定組（Ａ１、Ｂ７）、（Ａ７、Ｂ１）、（Ａ２、Ｂ６）、（Ａ６、Ｂ２）の相関方向は傾きの大きい斜め方向と称することとする。

したがって、第１の相関判定組群は傾きの大きい斜め方向の相関を判定することのできる相関判定組を含んでおり、斜め方向を優先した相関判定に用いることに適している。

一方、第２の相関判定組群は補間画素Ｈ４に隣接した画素を用いて相関判定組を生成しているため、補間画素Ｈ４の上下方向に近い方向の相関判定、すなわち上下方向を優先した相関判定に用いることに適している。

次に、本実施例に係る補間画素生成回路による補間画素生成の例を図３〜図５を参照しながら説明する。

図３（ａ）では、画素Ａ１〜Ａ７と画素Ｂ１〜Ｂ７の輝度を模式的に表している。ここで各画素の輝度は、黒を１番低い輝度、白を１番高い輝度として、その間の輝度を図３（ｂ）に示す丸内の模様に則って示している。

図３（ａ）に示す画素Ａ１〜Ａ７と画素Ｂ１〜Ｂ７に対して、第１の相関値算出部２は第１の相関判定組群の７組の相関判定組の相関値を算出し、第２の相関値算出部３は第２の相関判定組群の３組の相関判定組の相関値を算出する。

ここで、各相関判定組の相関値はその相関判定組の画素間の輝度の差の絶対値で表す。例えば、画素Ａ１の輝度をａ１、画素Ｂ７の輝度をｂ７と表すと、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の相関値は｜ａ１−ｂ７｜となる。

次いで、第１の相関方向判定部４が、第１の相関値算出部２で算出された相関値に基づいて、第１の相関判定組群の中から相関の高い相関判定組を抽出し、第１の相関判定組群における相関方向を判定する。また、第２の相関方向判定部５が、第２の相関値算出部３で算出された相関値に基づいて、第２の相関判定組群の中から相関の高い相関判定組を抽出し、第２の相関判定組群における相関方向を判定する。

ここで、相関の高い相関判定組とは、その相関判定組に含まれる２つの画素の輝度が近いものをいう。すなわち、その相関判定組の相関値が小さいほどその相関判定組の相関は高いということになる。

図３（ａ）の例では、第１の相関方向判定部４は、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の相関が高いと判定し、第２の相関方向判定部５は、相関判定組（Ａ３、Ｂ５）と（Ａ５、Ｂ３）の相関が高いと判定する。

次に、補間優先方向決定部６で補間優先方向を決定する。このとき、先ず、第２の相関方向判定部５で判定された相関方向が２つ以上あるかどうかをチェックし、その中に右下がり斜め方向と右上がり斜め方向がともに含まれるかどうかをチェックする。第２の相関方向判定部５で判定された相関方向が２つ以上あって、その中に右下がり斜め方向と右上がり斜め方向がともに含まれている場合、補間画素Ｈ４の近くに一定の斜め方向の画素の並びがないと判断し、補間優先方向決定部６は、補間優先方向として上下方向最優先と決定する。

補間優先方向決定部６の決定が上下方向最優先の場合、補間画素生成部７は、補間画素Ｈ４の上下の画素Ａ４とＢ４を用いて補間画素Ｈ４の輝度を求める。補間画素Ｈ４の輝度は画素Ａ４とＢ４の輝度の平均値として算出される。したがって、図３（ａ）の場合、かなり輝度の低い画素が補間画素Ｈ４として生成される。

図３（ａ）のようなケースで、単純な相関値の判定だけによる補間を行うと、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の相関に基づいて輝度の高い補間画素Ｈ４が生成されてノイズになることが考えられるのに対して、本実施例ではノイズになりにくい画素が生成される。

図４に、本実施例に係る補間画素生成回路による補間画素生成の別の例を示す。

図４に示すような輝度の画素の並びの場合、第１の相関方向判定部４は、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）と（Ａ６、Ｂ２）の相関が高いと判定し、第２の相関方向判定部５は、相関判定組（Ａ３、Ｂ５）の相関が高いと判定する。

この判定結果を用いて、補間優先方向決定部６は補間優先方向を次のように決定する。初めに、第２の相関方向判定部５で判定された相関方向が２つ以上あるかどうかをチェックする。すると、図４に示す例では、第２の相関方向判定部５で判定された相関方向が１つしかないので、先ず、補間優先方向が上下方向最優先ではないことが判断される。

そこで、次に、第１の相関方向判定部４で判定された相関方向が２方向以上あってその中に右下がり斜め方向と右上がり斜め方向がともに含まれているかどうかをチェックする。

第１の相関方向判定部４で判定された相関方向に右下がり斜め方向と右上がり斜め方向がともに含まれている場合、傾きが対向する斜め線が交差していると考えられる。このような場合、いずれの斜め方向で補間すべきか決定できないので上下方向優先として補間優先方向を決定する。

図４に示す例では、第１の相関方向判定部４で判定された相関方向が２つあって、しかもその方向が、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の右下がり方向と、相関判定組（Ａ６、Ｂ２）の右上がり方向である。したがって、この場合、補間優先方向決定部６は補間優先方向を上下方向優先と決定する。

補間優先方向決定部６の決定が上下方向優先の場合、補間画素生成部７は、第２の相関方向判定部５で判定された相関方向の画素の輝度の平均を算出して補間画素Ｈ４の輝度とする。したがって、図４に示す例では、第２の相関方向判定部５で判定された相関方向の画素Ａ３とＢ５の輝度の平均値が補間画素Ｈ４の輝度となる。

このような本実施例の補間画素生成回路によれば、補間すべき画素に隣接する画素を補間すべき画素から遠い距離の画素に優先して補間画素の画素値の算出に用いるので、ノイズになることの少ない補間画素を生成することができる。

図５は、本発明の第２の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図である。

本実施例の補間画素生成回路は、図１に示した第１の実施例の補間画素生成回路に相関増減判定部８を追加し、補間優先方向決定部６１が相関増減判定部８の判定結果も加えて補間優先方向を決定するようにしたものである。そこで、図５において図１に示すブロックと同一のブロックには図１と同じ符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。

相関増減判定部８は、第１の相関値算出部２が用いる第１の相関判定組群の中で、連続する相関判定組において相関値の単調増加または単調減少が見られた場合に、その連続する相関判定組の数が予め定めた値以上であるかどうかを判定する。

いま、画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７の輝度をａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６、ａ７と表し、画素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７の輝度をｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５、ｂ６、ｂ７と表し、単調増加または単調減少と判定する所定値を6としたときに、例えば、｜ａ１−ｂ７｜＞｜ａ２−ｂ６｜＞｜ａ３−ｂ５｜＞｜ａ４−ｂ４｜＞｜ａ５−ｂ３｜＞｜ａ６−ｂ２｜が観測されると相関増減判定部８は単調増加と判定し、例えば、｜ａ２−ｂ６｜＜｜ａ３−ｂ５｜＜｜ａ４−ｂ４｜＜｜ａ５−ｂ３｜＜｜ａ６−ｂ２｜＜｜ａ７−ｂ１｜が観測されると相関増減判定部８は単調減少と判定する。

図６（ａ）に、単調増加または単調減少と判定する所定値を6として、相関判定組相関増減判定部８が単調増加と判定する画素の並びの例を示し、図６（ｂ）に、単調増加または単調減少と判定する所定値を6として、相関増減判定部８が単調減少と判定する画素の並びの例を示す。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、相関増減判定部８が単調増加または単調減少と判定するのは、１つの走査線上の画素の輝度がほぼ一定で、他の走査線上の画素の輝度が次第に高く（あるいは低く）なるときなどが考えられる。このような場合、輝度が次第に高く（あるいは低く）なる連続する画素の両端の画素間の輝度差はかなり大きいものと考えられる。

一方、相関増減判定部８が単調増加または単調減少と判定しないときは、第１の相関判定組群内の画素の輝度がランダムに変化しているものと考えられる。

相関増減判定部８が単調増加または単調減少と判定しないときは、本実施例の補間優先方向決定部６１は次のように補間画素を生成する。

補間優先方向決定部６１は、先ず第１の相関方向判定部４の判定結果が傾きの大きい斜め方向であるかどうかをチェックする。第１の相関方向判定部４の判定結果が傾きの大きい斜め方向であるときは、第１の相関方向判定部４の判定結果の相関方向に対向する方向で傾きの大きい方向の総ての相関判定組の相関値と第１の相関方向判定部４の判定結果の相関方向の相関判定組の相関値との差分値を算出する。

そして、この差分値が予め定めたしきい値より総て小さいときは、補間優先方向決定部６１は補間優先方向を上下方向優先とし、それ以外のときは斜め方向優先とする。これは、この差分値が小さいときは、第1の相関方向判定部４で判定した傾きの大きい斜め方向に対向する方向にも斜め線があると考えられ、第1の相関方向判定部４の判定結果に従って斜め方向優先とすることを避けた方がよいと考えられるからである。

図７に、本実施例の補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す。

図７（ａ）の例では、第１の相関方向判定部４の判定結果は相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の方向であり、これは傾きの大きい斜め方向である。

そこで、補間優先方向決定部６１は、次に、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の方向に対向する方向で傾きの大きい方向の総ての相関判定組、すなわち相関判定組（Ａ７、Ｂ１）と（Ａ６、Ｂ２）の相関値と相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の相関値との差分値をチェックする。その結果、図７（ａ）の例では、この差分値が予め定めたしきい値より総て小さいと判断されたとする。したがって、この場合、補間優先方向決定部６１は補間優先方向を上下方向優先と決定する。

補間優先方向決定部６１が補間優先方向を上下方向優先と決定すると、補間画素生成部７は第２の相関方向判定部５で判定された相関方向の画素の輝度の平均を算出して補間画素Ｈ４の輝度とする。したがって、図７（ａ）に示す例では、第２の相関方向判定部５で判定された相関方向の画素Ａ３とＢ５の輝度の平均値が補間画素Ｈ４の輝度となる。

一方、図７（ｂ）の例は、第1の相関方向判定部４の判定結果は図７（ａ）と同じく傾きの大きい斜め方向の相関判定組（Ａ１、Ｂ７）であるが、これに対向する方向で傾きの大きい方向の相関判定組（Ａ７、Ｂ１）と（Ａ６、Ｂ２）との間の相関値の差分値に予め定めたしきい値を超えるものがあった場合を示す。この場合、補間優先方向決定部６１は補間優先方向を斜め方向優先と決定する。

補間優先方向決定部６１が補間優先方向を斜め方向優先と決定すると、補間画素生成部７は第１の相関方向判定部４で判定された相関方向の画素の輝度の平均を算出して補間画素Ｈ４の輝度とする。したがって、図７（ｂ）に示す例では、第１の相関方向判定部４で判定された相関方向の画素Ａ１とＢ７の輝度の平均値が補間画素Ｈ４の輝度となる。

このような本実施例の補間画素生成回路によれば、相関増減判定により画素値の変化の動向を判断し、また相関の高い方向とその対向する方向の相関値を用いて相関優先方向を決定するので、ノイズになることの少ない補間画素を生成することができる。

図８は、本発明の第３の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図である。

本実施例の補間画素生成回路は、図５に示した第２の実施例の補間画素生成回路に最大／最小値検出部９を追加し、補間優先方向決定部６２が最大／最小値検出部９の判定結果も加えて補間優先方向を決定するようにしたものである。そこで、図８において図５に示すブロックと同一のブロックには図５と同じ符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。

最大／最小値検出部９は、第１の相関方向判定部４で判定された相関方向の相関判定組の画素の画素値の平均を仮想補間値として求め、この仮想補間値と補間すべき画素に隣接する走査線上の各画素の画素値との差分値の絶対値（絶対差分値）を算出し、算出した絶対差分値のうちの少なくとも1つが予め定めたしきい値以上あるときは、上述の仮想補間値および補間すべき画素に隣接する走査線上の各画素の画素値の中から最大値および最小値を検出する。

本実施例における補間優先方向決定部６２は、先ず第１の相関方向判定部４で判定された相関方向が傾きの大きな斜め方向であるかどうかをチェックする。第１の相関方向判定部４の判定結果が傾きの大きな斜め方向である場合、続いて相関増減判定部８の判定結果が単調増加または単調減少であるかをチェックする。この相関増減判定部８の判定結果が単調増加または単調減少であるときは、次に最大／最小値検出部９で検出された最大値または最小値が最大／最小値検出部９で求めた仮想補間値であるかどうかをチェックする。そして、最大／最小値検出部９で検出された最大値または最小値が仮想補間値であった場合は、補間優先方向決定部６２は補間優先方向を上下方向優先と決定し、それ以外のときは斜め方向優先と決定する。

図９に、本実施例の補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す。

図９（ａ）に示す画素の並びは、第１の相関方向判定部４で判定された相関方向が傾きの大きな斜め方向の相関判定組（Ａ１、Ｂ７）であり、かつ相関増減判定部８で単調減少と判定される例である。

この場合、最大／最小値検出部９で求める仮想補間値は、相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の画素値の平均である。いま、画素Ａ１、Ｂ７がともに最も高い輝度の画素であるとすると、仮想補間値も最も高い輝度となる。したがって、最大／最小値検出部９で検出される最大値は仮想補間値となる。そこで、この場合、補間優先方向決定部６２は補間優先方向を上下方向優先と決定する。

補間優先方向決定部６２が補間優先方向を上下方向優先と決定すると、補間画素生成部７は第２の相関方向判定部５で判定された相関方向の画素の輝度の平均を算出して補間画素Ｈ４の輝度とする。したがって、図９（ａ）に示す例で、第２の相関方向判定部５で判定された相関方向が相関判定組（Ａ３、Ｂ５）の方向であるとすると、この画素Ａ３とＢ５の輝度の平均値が補間画素Ｈ４の輝度となる。図９（ｂ）に補間画素Ｈ４の生成結果を示す。

このような本実施例の補間画素生成回路によれば、相関方向が傾きの大きい斜め線の方向であっても、補間画素の画素値が補間画素に隣接する走査線上の画素の中で最大あるいは最小となることを避けることができるので、ノイズになることの少ない補間画素を生成することができる。

図１０は、本発明の第４の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図である。

本実施例の補間画素生成回路は、図１に示した第１の実施例の補間画素生成回路に水平高域成分検出部１０を追加し、補間優先方向決定部６３が水平高域成分検出部１０の検出結果も加えて補間優先方向を決定するようにしたものである。そこで、図１０において図１に示すブロックと同一のブロックには図１と同じ符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。

水平高域成分検出部１０は、第１の相関判定組群内の画素について水平高域成分が含まれるかどうかをチェックし、水平高域成分を検出した画素の数を出力する。

補間優先方向決定部６３は、水平高域成分検出部１０の出力の値を予め定めた値以上あるかどうかを比較する。一般に画像の輝度や色の変化が激しい場合映像信号に水平高域成分が含まれる。したがって、水平高域成分が検出された画素の数が多いほど、第１の相関判定組群内の画素間での輝度の変化が大きいと考えられる。そこで、水平高域成分検出部１０の出力の値が予め定めた値以上であるときは、補間優先方向決定部６３は補間優先方向を上下方向優先と決定し、それ以外のときは補間優先方向を斜め方向優先と決定する。

補間画素生成部７は、補間優先方向決定部６３の決定が上下方向優先の場合は第２の相関方向判定部５で判定した相関方向の画素の画素値の平均を算出して補間画素Ｈ４の画素値とし、補間優先方向決定部６３の決定が斜め方向優先の場合は第１の相関方向判定部４で判定した相関方向の画素の画素値の平均を算出して補間画素Ｈ４の画素値とする。

図１１に、本実施例の補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す。

図１１（ａ）は、水平高域成分検出部１０で検出される水平高域成分の数が予め定められた値以上ある画素の並びの例である。また、この例では、第１の相関方向判定部４で判定した相関方向は相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の方向であり、第２の相関方向判定部５で判定した相関方向は相関判定組（Ａ３、Ｂ５）の方向である。

図１１（ａ）に示した例の場合、水平高域成分検出部１０で水平高域成分が検出される画素の数が予め定められた値以上であるので、補間優先方向決定部６３は、補間優先方向を上下方向優先と決定する。そこで、補間画素生成部７は第２の相関方向判定部５で判定した相関方向の画素Ａ３とＢ５の画素値の平均を算出して補間画素Ｈ４の画素値とする。

図１１（ｂ）は、水平高域成分検出部１０で検出される水平高域成分の数が予め定められた値未満の画素の並びの例である。また、第１の相関方向判定部４で判定した相関方向は相関判定組（Ａ１、Ｂ７）の方向であり、第２の相関方向判定部５で判定した相関方向は相関判定組（Ａ３、Ｂ５）の方向である。

図１１（ｂ）に示した例の場合、水平高域成分検出部１０で水平高域成分が検出される画素の数が予め定められた値未満であるので、補間優先方向決定部６３は、補間優先方向を斜め方向優先と決定する。そこで、補間画素生成部７は第１の相関方向判定部４で判定した相関方向の画素Ａ１とＢ７の画素値の平均を算出して補間画素Ｈ４の画素値とする。

このような本実施例の補間画素生成回路によれば、水平高域成分が検出される画素の数により補間優先方向を決定するので、ノイズになることの少ない補間画素を生成することができる。

以上述べた各実施例の説明においては、映像信号を輝度信号として画素値を輝度として説明したが、映像信号を色信号として画素値を色値とすれば色の補正も輝度と同様に行うことができる。

また、各実施例の説明においては、補間走査線は隣接する２走査線間に生成されると説明したが、これに限定されず、さらに複数の走査線を加えて補間走査線を生成してもよい。

本発明の第1の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図。 本発明の第1の実施例に係る補間画素生成回路における相関判定組の例を示す図。 本発明の第1の実施例に係る補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す図。 本発明の第1の実施例に係る補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す図。 本発明の第２の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図。 本発明の第２の実施例に係る補間画素生成回路の相関増減判定部を説明するための図。 本発明の第２の実施例に係る補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す図。 本発明の第３の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図。 本発明の第３の実施例に係る補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す図。 本発明の第４の実施例に係る補間画素生成回路の構成の例を示すブロック図。 本発明の第４の実施例に係る補間画素生成回路による補間画素生成の例を示す図。

符号の説明

１ ラインメモリ
２ 第１の相関値算出部
３ 第２の相関値算出部
４ 第１の相関方向判定部
５ 第２の相関方向判定部
６、６１、６２、６３ 補間優先方向決定部
７ 補間画素生成部
８ 相関増減判定部
９ 最大／最小検出部
１０ 水平高域成分検出部

Claims (5)

1. 補間走査線の上側と下側に隣接する少なくとも２つの走査線上の映像信号の画素から、補間すべき画素を中心に点対称の位置にある１対の画素を１組の相関判定組としてＭ組（Ｍは整数)の相関判定組を生成してそれぞれの組の画素値間の相関値を算出する第１の相関値算出手段と、
   前記少なくとも２つの走査線上の前記映像信号の画素から、前記補間すべき画素を中心に点対称の位置にある１対の画素を１組の相関判定組としてＮ組（ＮはＮ＜Ｍなる整数)の相関判定組を生成してそれぞれの組の画素値間の相関値を算出する第２の相関値算出手段と、
   前記第１の相関値算出手段で算出された相関値に基づいて前記Ｍ組の相関判定組の中から相関の高い相関判定組を抽出して相関方向を判定する第１の相関方向判定手段と、
   前記第２の相関値算出手段で算出された相関値に基づいて前記Ｎ組の相関判定組の中から相関の高い相関判定組を抽出して相関方向を判定する第２の相関方向判定手段と、
   前記第１の相関方向判定手段の判定結果と前記第２の相関方向判定手段の判定結果に基づいて、補間方向を前記補間すべき画素から遠い距離にある前記相関判定組の方向を優先とする斜め方向優先とするか、前記補間すべき画素から近い距離にある前記相関判定組の方向を優先とする上下方向優先とするか、前記補間すべき画素の上下の画素方向を最優先とする上下方向最優先とするかを決定する補間優先方向決定手段と、
   前記補間優先方向決定手段の決定に基づいて、補間方向が斜め方向優先であるときは前記第１の相関方向判定手段の判定結果の相関方向を補間画素の生成方向とし、補間方向が上下方向優先であるときは前記第２の相関方向判定手段の判定結果の相関方向を補間画素の生成方向とし、補間方向が上下方向最優先であるときは前記補間すべき画素の上下方向を生成方向として、前記生成方向の前記相関判定組の前記１対の画素の画素値の平均値を画素値とする補間画素を前記補間すべき画素の位置に生成する補間画素生成手段と
   を具備することを特徴とする補間画素生成回路。
2. 前記補間優先方向決定手段は、前記第２の相関方向判定手段により判定された相関方向が２方向以上あってその中に右下がり斜め方向と右上がり斜め方向がともに含まれる場合には上下方向最優先として補間優先方向を決定し、それ以外の場合には前記第１の相関方向判定手段により判定された相関方向が２方向以上あってその中に右下がり斜め方向と右上がり斜め方向がともに含まれる場合に上下方向優先として補間優先方向を決定することを特徴とする請求項１に記載の補間画素生成回路。
3. 前記Ｍ組の相関判定組において相関値の単調増加または単調減少が観測される相関判定組の連続数が所定の値以上であるかどうかを判定する相関増減判定手段をさらに有し、
   前記補間優先方向決定手段が、前記第１の相関方向判定手段により相関方向が傾きの大きい斜め方向であると判定されて前記相関増減判定手段により単調増加または単調減少と判定されない場合、前記第１の相関方向判定手段により判定された前記相関方向の相関値と前記Ｍ組の中で前記相関方向と対向する方向で傾きの大きい総ての組の相関値との差分値が総て所定のしきい値より小さいときは上下方向優先と判断し、それ以外のときは斜め方向優先と判断して補間方向を決定することを特徴とする請求項１に記載の補間画素生成回路。
4. 前記第１の相関方向判定手段により判定された相関方向の相関判定組の前記１対の画素の画素値の平均値（仮想補間値）と前記補間すべき画素に隣接する走査線上の画素の画素値との絶対差分値の少なくとも1つが所定のしきい値以上であるときに前記仮想補間値および前記隣接する走査線上の画素の画素値の中から最大値および最小値を検出する最大／最小値検出手段をさらに有し、
   前記補間優先方向決定手段が、画素前記第１の相関方向判定手段により判定された相関方向が傾きの大きい斜め方向である場合、前記相関増減判定手段で単調増加または単調減少と判定され、かつ前記最大／最小値検出手段で検出された最大値または最小値が前記仮想補間値であるときは上下方向優先と判断し、それ以外のときは斜め方向優先と判断して補間方向を決定することを特徴とする請求項３に記載の補間画素生成回路。
5. 前記Ｍ組の相関判定組に含まれる画素の水平高域成分の有無を検出し、水平高域成分を検出した画素の数の値を出力する水平高域成分検出手段をさらに有し、
   前記補間優先方向決定手段が、前記水平高域成分検出手段の出力が所定の値以上であるときは上下方向優先と判断し、それ以外のときは斜め方向優先と判断して補間方向を決定することを特徴とする請求項１に記載の補間画素生成回路。
   
   

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