映像処理装置及び映像処理方法
【課題】簡易な構成でインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の画質の劣化を抑制することのできる技術を提供する。
【解決手段】本発明の映像処理装置は、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定手段と、映像の動きがあり、且つ、前記判定手段で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成手段と、を有し、判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定する。
【解決手段】本発明の映像処理装置は、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定手段と、映像の動きがあり、且つ、前記判定手段で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成手段と、を有し、判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像処理装置及び映像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する方法として、動き適応型ＩＰ(インターレース-プログレッシブ)変換と呼ばれる方法がある。これは、
補間画素の生成位置での映像の動き（動き情報）を検出し、その動き情報に応じて、補間画素としてフィールド内補間画素を生成するか、フィールド間補間画素を生成するかを適応的に切り換える方法である。
【０００３】
動き適応型ＩＰ変換では、「動きあり」と判定された位置に対して、同一フィールド内において該位置の垂直方向に隣接する画素を用いて補間画素が生成される。そのため、斜め方向のエッジ部分（斜めエッジ部分）では、ジャギーと呼ばれるギザギザが発生することとなり、映像品位（画質）が著しく劣化してしまう。
【０００４】
ジャギーの発生を抑制する技術として、入力されたインターレース映像信号の画素情報から斜めエッジ部分を検出し、該斜めエッジ部分に対して、その傾斜角度（エッジの方向）に応じた画素を用いて補間画素を生成する方法が提案されている。
例えば、判定ブロックと、判定ブロックに類似する参照ブロックとの間に位置する補間画素を生成する際に、判定ブロック及び参照ブロック内の少なくとも何れかの画素を用いて補間画素を生成する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
しかしながら、上記方法では、傾斜角度が誤検出された場合に、画質が大きく劣化してしまう。
傾斜角度の確からしさを判定する方法として、補間画素の生成位置の垂直方向に隣接するラインの画像から、各ラインの水平方向の複雑さを判別し、補間画素の生成位置が斜め方向に補間すべき位置か否かを判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４１３４６号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、インターレース映像信号から斜めエッジ部分を検出する際に、入力画像の内容によっては斜めエッジ部分の誤検出が発生してしまう。例えば、水平方向の周期パターン部分は、傾斜角度の浅い細線部分や分断された細い斜め線部分（即ち、斜めエッジ部分）として誤検出されやすい。逆もまたしかりである。
【０００８】
本発明は、簡易な構成でインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の画質の劣化を抑制することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の映像処理装置は、インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置であって、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方
向を判定する判定手段と、動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成手段であって、映像の動きがあり、且つ、前記判定手段で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成手段と、を有し、前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１０】
本発明の映像処理方法は、インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置により実行される映像処理方法であって、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定ステップと、動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成ステップであって、映像の動きがあり、且つ、前記判定ステップで斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成ステップと、を有し、前記判定ステップでは、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成でインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の画質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る映像処理装置の構成の一例を示す図
【図２】フィールド内補間画素生成部の構成の一例を示す図
【図３】角度情報に応じた画素の選択方法の一例を示す図
【図４】角度情報に応じた画素の選択方法の一例を示す図
【図５】実施例１に係る斜め検出部の構成の一例を示す図
【図６】ブロックマッチング部の処理の一例を示す図
【図７】ＳＡＤ値の最小値を算出する処理の一例を示すフローチャート
【図８】斜めエッジ部分の画像の一例を示す図
【図９】図８の画像におけるＳＡＤ値の分布を示す図
【図１０】斜めエッジ判定部の構成の一例を示す図
【図１１】実施例１に係る画素選択部で選択される画素の一例を示す図
【図１２】判定部の処理の一例を示すフローチャート
【図１３】斜めエッジ部分の画像の一例を示す図
【図１４】水平方向の周期パターン部分の画像の一例を示す図
【図１５】斜めエッジ部分を誤検出した場合に生成される補間画素の一例を示す図
【図１６】図１２のＳ２０６の処理の一例を示すフローチャート
【図１７】実施例２に係る画素選択部で選択される画素の一例を示す図
【図１８】実施例３に係る画素選択部で選択される画素の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る映像処理装置及び該映像処理装置により実行される映像処理方法について、図面を用いて説明する。本実施例に係る映像処理装置は、インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する。
【００１４】
図１は、本実施例に係る映像処理装置の構成を示すブロック図である。
図１において、フィールドメモリ１００，１０１はフィールド単位で装置に入力されるインターレース映像信号を蓄積し、該インターレース映像信号を１フィールド分だけ遅延させて出力する。即ち、映像処理装置にＮ番目のフィールド（Ｎフィールド）の画像を表す信号が入力された時に、フィールドメモリ１００からは、Ｎ−１番目のフィールド（Ｎ−１フィールド）の画像を表す信号が出力される。フィールドメモリ１０１からは、Ｎ−２番目のフィールド（Ｎ−２フィールド）の画像を表す信号が出力される。本実施例では、フィールドメモリ１００の出力信号（Ｎ−１フィールドの画像を表す信号）に対して補間画素が生成される。
【００１５】
動き検出部１０２は、補間画素の生成位置での映像の動きを検出する。具体的には、動き検出部１０２は、装置に入力された信号、フィールドメモリ１００の出力信号、及び、フィールドメモリ１０１の出力信号の３つのフィールドの信号を用いて、補間画素の生成位置での映像の動き（動き情報）を検出する。そして、検出結果を動き情報として補間データ生成部１０５へ出力する。本実施例では、補間画素の動き情報として、映像の動きがあると判定された場合には“１(動き)”、映像の動きがないと判定された場合には“０（静止）”が出力されるものとする。なお、動きの検出方法は、ブロックマッチングによる方法や、互いに２フィールド離れた２つのフィールド間の画素値の差分に基づいて決定する方法など、従来の方法を適用すればよい。
【００１６】
斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分（斜めエッジ部分）か否かを判定する。また、斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に、そのエッジの方向を判定し、該エッジの方向を表す情報をフィールド内補間画素生成部１０４へ出力する。本実施例では、エッジの方向を表す情報として、垂直方向に対するエッジの傾斜角度を表す角度情報が出力される。本実施例では、斜め検出部１０３が本発明の判定手段に相当する。
【００１７】
フィールド内補間画素生成部１０４は、斜め検出部１０３から出力される角度情報に基づいて、フィールド内補間による補間画素（フィールド内補間画素）を生成して出力する。フィールド内補間画素は、映像の動きのある位置に生成するのに適した補間画素であり、補間画素の生成の対象となるフィールド（Ｎ−１フィールド）の画像内の画素を用いて生成される補間画素である。本実施例では、フィールド内補間画素生成部１０４は、斜め検出部１０３で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する。
【００１８】
フィールド内補間画素生成部１０４は、例えば、図２に示すような構成を有する。
フィールド内補間画素生成部１０４に入力されたＮ−１フィールドの信号は、ラインメモリ２００と選択部Ａ２０１に入力される。
ラインメモリ２００は、入力された信号を１Ｈ（１水平走査期間）だけ遅延し、選択部Ｂ２０２に出力する。
選択部Ａ２０１は、補間画素の生成位置毎に、入力されたＮ−１フィールドの信号（補間画素の生成位置の１つ下のラインの画像を表す信号）から斜め検出部１０３から出力される角度情報に応じた画素を選択する。
選択部Ｂ２０２は、補間画素の生成位置毎に、ラインメモリ２００から出力された信号（補間画素の生成位置の１つ上のラインの画像を表す信号）から斜め検出部１０３から出力される角度情報に応じた画素を選択する。
【００１９】
選択部Ａ２０１及び選択部Ｂ２０２における画素の選択方法について、図３を用いて説明する。
図３において、画素ｕ（ｘ）は、ラインメモリ２００の出力信号のライン（補間画素の
生成位置の１つ上のライン）上の画素である。画素ｕ（ｘ）において、ｘは、補間画素の生成位置に対する画素ｕ（ｘ）の位置の水平方向のずれ量（補間画素の生成位置を基準とする画素ｕ（ｘ）の水平方向の位置を示す値）である。具体的には、ｘが−３の場合には、その画素の水平方向の位置が、補間画素の生成位置に対して左側へ３画素ずれた位置であることを意味する。ｘが＋３の場合には、その画素の水平方向の位置が、補間画素の生成位置に対して右側へ３画素ずれた位置であることを意味する。
また、画素ｄ（ｘ）は、フィールド内補間画素生成部１０４の入力信号のライン（補間画素の生成位置の１つ下のライン）上の画素である。画素ｄ（ｘ）におけるｘは上述したとおりである。
【００２０】
本実施例では、斜め検出部１０３は、角度情報として、上述したｘの値を出力する。また、斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分でない場合には、０を出力する。
角度情報が＋Ａ（Ａは自然数）の場合は、選択部Ａ２０１でｕ（＋Ａ）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（−Ａ）が選択される。また、角度情報が−Ｂ（Ｂは自然数）の場合は、選択部Ａ２０１でｕ（−Ｂ）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（＋Ｂ）が選択される。図３の例で、補間画素の生成位置Ｈに対する角度情報が＋３の場合は、選択部Ａ２０１でｕ（＋３）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（−３）が選択される。また、図４のように、斜め検出部１０３からの出力が０である場合は、選択部Ａ２０１でｕ（０）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（０）が選択される。
【００２１】
加算器２０３は、選択部Ａ２０１で選択された画素の値と選択部Ｂ２０２で選択された画素の値とを加算し、乗算器２０４へ出力する。
乗算器２０４は、入力された値を１／２倍し、フィールド内補間画素の値（フィールド内補間データ）として出力する。
これにより、Ｎ−１フィールドの画像において、斜めエッジ部の補間画素の画素値として、そのエッジの方向に隣接する２画素の画素値の平均値を得ることができる。また、斜めエッジ部以外の位置の補間画素の画素値として、垂直方向に隣接する２画素の画素値の平均値を得ることができる。
【００２２】
補間データ生成部１０５は、補間画素の生成位置毎に、動き検出部１０２の検出結果に応じて補間方法を切り換え、補間画素を生成する。即ち、動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する（生成手段）。具体的には、補間画素の生成位置において映像の動きがない場合（動き情報が“０”である場合）には、該生成位置に対し、フィールドメモリ１０１から出力される画素値を有する補間画素（フィールド間補間による補間画素；フィールド間補間画素）を生成する。映像の動きがある場合（動き情報が“１”である場合）には、該生成位置に対し、フィールド内補間画素生成部１０４から出力される画素値を有する補間画素（フィールド内補間画素）を生成する。即ち、映像の動きがあり、且つ、斜め検出部１０３で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する。そして、生成された複数の補間画素からなる補間データを後述する倍速変換部１０６へ出力する。なお、フィールド間補間画素は、映像の動きの無い位置に生成するのに適した補間画素であって、Ｎ−２フィールドの画像内の画素（補間画素の生成位置と同じ位置の画素）と同じ画素値を有する補間画素である。
【００２３】
倍速変換部１０６は、補間データ生成部１０５から出力される補間データと、フィールドメモリ１００から出力されるＮ−１フィールドの信号とを合成してプログレッシブ映像信号（プログレッシブ映像の１フレームの信号）として出力する。
具体的には、倍速変換部１０６は、フィールドメモリ１００から出力されたフィールド（Ｎ−１フィールド）の信号と、補間データ生成部１０５から出力された補間データとを
、インターレース映像信号が入力される速度の２倍の速度で読み出す。これにより、Ｎ−１フィールドの画像を構成する画素と補間画素とが１ラインごとに繰り返されるプログレッシブ映像信号が出力される。
【００２４】
次に、斜め検出部１０３の構成について説明する。図５は、本実施例に係る斜め検出部１０３の構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、本実施例に係る斜め検出部１０３は、ラインメモリ３００、ブロックマッチング部３０１、マッチング角度算出部３０２、斜めエッジ判定部３０３、補正部３０４などを有する。そして、斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置に対して、最適な補間方向を選択する。
【００２５】
ラインメモリ３００は、入力された信号（Ｎ−１フィールドの信号）を１Ｈ（１水平走査期間）だけ遅延して、出力する。
【００２６】
ブロックマッチング部３０１は、斜め検出部１０３に入力された信号（Ｎ−１フィールドの信号）と、ラインメモリ３００から出力される信号（１Ｈ遅延されたＮ−１フィールドの信号）とを用いたブロックマッチングを行い、ＳＡＤ値（差分絶対値和）を算出する。ブロックマッチングは、所定数の画素を１ブロックとして、２画像間でブロック内の画素値を比較することにより、一方の画像の領域に対応する領域を検出する手法である。
【００２７】
具体的には、ブロックマッチング部３０１は、図６に示す実ラインＬ１上の所定数の画素の値と、補間画素の生成位置を中心として点対称の位置にある実ラインＬ２上の所定数の画素の値とを用いて、ＳＡＤ値を算出する。実ラインＬ１は、補間画素の生成位置の１つ上のラインであって、Ｎ−１フィールドの画素が存在するラインである。実ラインＬ２は、補間画素の生成位置の１つ下のラインであって、Ｎ−１フィールドの画素が存在するラインである。また、図中の補間ラインは補間画素が生成されるラインである。図６の例では、ＳＡＤ値の算出対象とする画素位置を中心とする５画素と、補間画素の生成位置を中心として該５画素に対して点対称の位置にある５画素との計１０画素の値を用いてＳＡＤ値が算出される。例えば、図６に示すように、補間画素の生成位置がＨの場合、画素ｕ（−３）（または画素ｄ（＋３））の位置に対しては、ＳＡＤ値は以下の算出式で算出される。
ＳＡＤ（ｕ（−３），ｄ（＋３））＝｜ｕ（−５）−ｄ（＋１）｜
＋｜ｕ（−４）−ｄ（＋２）｜
＋｜ｕ（−３）−ｄ（＋３）｜
＋｜ｕ（−２）−ｄ（＋４）｜
＋｜ｕ（−１）−ｄ（＋５）｜
本実施例では、以上のような演算を実ラインＬ１に位置する画素ｕ（−１０）〜ｕ（＋１０）に対して行い、算出結果（２１個のＳＡＤ値（ＳＡＤ（ｕ（−１０），ｄ（＋１０））〜ＳＡＤ（ｕ（＋１０），ｄ（−１０））））を出力する。
【００２８】
マッチング角度算出部３０２は、ブロックマッチング部３０１で算出された２１個のＳＡＤ値から、補間画素の生成位置でのエッジの方向を算出（仮定）し、算出結果を角度情報として出力する。本実施例では、上記２１個のＳＡＤ値のうち、最小値に対応する方向をエッジの方向として判断し、該方向を表す情報を角度情報として出力する。
【００２９】
図７に、ＳＡＤ値の最小値（ｓａｄ＿ｍｉｎ）を算出する処理のフローチャートを示す。
まず、Ｓ１０２で、ｉとｓａｄ＿ｍｉｎの初期化を行う。ここでは、初期値として、ｉ＝−９、ｓａｄ＿ｍｉｎ＝ＳＡＤ（ｕ（−１０），ｄ（＋１０））が設定される。
次に、Ｓ１０３で、ＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））とｓａｄ＿ｍｉｎが比較される。即ち、最初は、ＳＡＤ（ｕ（−９），ｄ（＋９））とＳＡＤ（ｕ（−１０），ｄ（＋１０））が比較される。ＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））がｓａｄ＿ｍｉｎ未満の場合には、Ｓ１０４へ処理が進められる。ＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））がｓａｄ＿ｍｉｎ以上の場合には、Ｓ１０５へ処理が進められる。
Ｓ１０４では、ｓａｄ＿ｍｉｎの値がＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））に置き換えられ、処理がＳ１０５へ進められる。
Ｓ１０５では、ｉ＝＋１０であるか否かが確認される。ｉ＝＋１０の場合には、全てのＳＡＤ値（２１個のＳＡＤ値）の比較が完了したと判断され、ＳＡＤ値の最小値を算出する処理が終了となる。ｉ＝＋１０でない場合には、全てのＳＡＤ値の比較が完了していないと判断され、Ｓ１０６でｉの値に１が加算され、Ｓ１０３へ処理が戻される。即ち、ｉ＝＋１０になるまで、Ｓ１０３，Ｓ１０４の処理が繰り返される。
以上の処理を行うことにより、ＳＡＤ値の最小値を算出することができる。
【００３０】
そして、本実施例では、算出されたＳＡＤ値の最小値ｓａｄ＿ｍｉｎ＝ＳＡＤ（ｕ（＋ｘ），ｄ（−ｘ））のｘの値が、角度情報としてマッチング角度算出部３０２から出力される。
例えば、図８に示すような画素構成の画像（斜めエッジ部分の画像）を表す信号が入力された場合には、補間画素の生成位置Ｈに対するＳＡＤ値の分布は図９のようになり、実ラインＬ１のｕ（＋３）の位置に対するＳＡＤ値が最小値ｓａｄ＿ｍｉｎとなる。従って、マッチング角度算出部３０２からは、角度情報として＋３が出力される。
【００３１】
斜めエッジ判定部３０３は、本発明の特徴部分であり、角度情報、及び、斜め検出部１０３に入力された信号（補間画素生成処理の対象のフィールドの信号）から、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分か否かを判定する。そして、判定結果を補正部３０４へ出力する。
【００３２】
補正部３０４は、斜めエッジ判定部３０３の判定結果に応じて、マッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を補正する。具体的には、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇが０のときには、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報をそのまま（補正せずに）フィールド内補間画素生成部１０４へ出力する。ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇが１の時には、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報を０に補正し、フィールド内補間画素生成部１０４へ出力する。ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇは、補間画素の生成位置に対して、マッチング角度算出部３０２で算出された角度情報に応じた補間を行うか否かを表すフラグである。
【００３３】
斜めエッジ判定部３０３は、図１０に示すように画素選択部４０１と判定部４０２を有する。
画素選択部４０１は、実ラインＬ１上の画素と実ラインＬ２上の画素の中から、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報に従って、上記判定に用いる画素（図１１の画素Ａ〜画素Ｆ）を選択する。
画素Ａ〜画素Ｆは以下の通りである。
画素Ａ＝実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
画素Ｂ＝実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置の画素
画素Ｃ＝実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
画素Ｄ＝実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
画素Ｅ＝実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置の画素
画素Ｆ＝実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
即ち、画素選択部４０１では、以下の３種類の画素が選択される。
・水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい実ラインＬ１，Ｌ２上の画素
・マッチング角度算出部３０２で算出されたエッジの方向に存在する実ラインＬ１，Ｌ２上の画素
・補間画素の生成位置を中心として上記エッジの方向に存在する画素と点対称の位置にある画素
【００３４】
判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値を元に、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を決定し、出力する。具体的には、判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値から、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であるか否か、水平方向の周期パターン部分であるか否かを判定する。そして、判定部４０２は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であると判定した場合にｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を１とし、それ以外の場合にｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を０とする。
【００３５】
図１２のフローチャートを用いて、判定部４０２の処理を説明する。
まず、Ｓ２０２で、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に小さくなるか否かを判定する。言い換えると、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に小さくなるか否かを判定する（画素値判定）。本実施例では、実ラインＬ１上の３点（画素Ａ〜画素Ｃ）の値と、実ラインＬ２上の３点（画素Ｄ〜画素Ｆ）の値とから、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置（生成位置Ｈに垂直方向に隣接する位置）で局所的に小さくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式１を満たすか否かが判定される。ここで、閾値ａは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否かを判定するための閾値である。
［条件式１]
（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ａ
条件式１を満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式１を満たさない場合には、Ｓ２０３へ処理が進められる。
【００３６】
Ｓ２０３では、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくなるか否かが判定される（画素値判定）。言い換えると、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくなるか否かが判定される。本実施例では、実ラインＬ１上の３点（画素Ａ〜画素Ｃ）の値と、実ラインＬ２上の３点（画素Ｄ〜画素Ｆ）の値とから、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に大きくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式２を満たすか否かが判定される。
［条件式２］
（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ａ
条件式２を満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式２を満たさない場合には、Ｓ２０５へ処理が進められる。
【００３７】
このように、本実施例では、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合に、該生成位置は斜め方向のエッジ部分ではないと判定される。補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合、補間画素の生成位置は水平方向の周期パターン部分である可能性が高い。そのため、上記判定を行うことにより、水平方向の周期パターン部分が斜めエッジ部分として誤検出されることを抑制することができる。
【００３８】
Ｓ２０５では、補間画素の生成位置Ｈの上下に隣接する２つの画素値間（画素Ｂの値と画素Ｅの値の間）の差分（輝度差）が所定値より小さいか否かが判定される。具体的には、下記条件式３を満たすか否かが判定される。ここで、閾値ｂは、２つの画素値の差分の絶対値から、２つの画素値が互いに異なるか否かを判定するための閾値である。
［条件式３］
｜画素Ｂの値−画素Ｅの値｜＜閾値ｂ
条件式３を満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分である可能性が低いため、Ｓ２０６へ処理が進められる。条件式３を満たさない場合（補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定値以上（閾値以上）となる場合）は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であると判定し、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。
【００３９】
Ｓ２０６では、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾き（輝度傾斜）の符号が等しいか否かが判定される。本実施例では、実ラインＬ１上の３点（画素Ａ〜画素Ｃ）の値と、実ラインＬ２上の３点（画素Ｄ〜画素Ｆ）の値とから、実ラインＬ１と実ラインＬ２とで水平方向の画素値の変化の傾きの符号が異なるか否かが判定される。ここでいう“傾きの符号が異なる”とは、実ラインＬ１上の３点の画素値が画像の右に向かうほど大きくなる変化を示す場合に、実ラインＬ２上の３点の画素値が画像の右に向かうほど小さくなる変化を示すことを意味する。或いは、実ラインＬ１上の３点の画素値が画像の左に向かうほど大きくなる変化を示す場合に、実ラインＬ２上の３点の画素値が画像の左に向かうほど小さくなる変化を示すことを意味する。具体的には、下記条件式４，５を満たすか否かが判定される。閾値ｃは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否か（輝度傾斜を０とみなすか否か）を判定するための閾値である。
［条件式４］
（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ｃ
［条件式５］
（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ｃ
条件式４、条件式５のいずれかを満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分（水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分）であると判断する。そして、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。また、条件式４，５のどちらも満たさない場合には、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分ではないと判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。
斜めエッジ部分のなかでも、水平方向に対する傾斜角度の浅い（水平線に対する角度が小さい）細線部分では、エッジの方向の誤検出が生じやすい。閾値ｃの値は、そのような誤検出を考慮して設定される。なお、水平方向に対してどの程度の傾斜角度を“浅い”とするか、何画素幅の線を“細線”とするかは、装置の仕様によって適宜変更されるものである。即ち、閾値ｃの値は、装置の仕様によって適宜変更されるものである。
【００４０】
このように、本実施例では、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さく、且つ、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しい場合に、該生成位置は斜め方向のエッジ部分ではないと判定される。上述したように、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さい場合には、該生成位置が斜めエッジ部分である可能性は低い。更に、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しい場合には該生成位置が斜めエッジ部分である可能性はより低くなる。しかしながら、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が異なる場合には該生成位置が水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分である可能性は高い。そのため、上記判定を行うことにより、エッジの方向の誤検出を低減することができる。
【００４１】
以下、図１３〜１５を用いて、本実施例の効果の一例を説明する。図１３は、斜めエッジ部分（水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分）の画像の一例を示す。図１４は、斜めエッジ部分ではない画像（水平方向の周期パターン部分の画像）の一例を示す。
図１３の例では、画素Ｃと画素Ｄをつなぐ方向の斜めエッジが形成されているため、マッチング角度算出部３０２から角度情報として＋９が出力される。また、図１４の例では、斜めエッジ部分の画像ではないにもかかわらず、マッチング角度算出部３０２から角度情報として＋９が出力される場合がある。
【００４２】
図１４の例では、補間画素の生成位置Ｈは斜めエッジ部分ではないため、補間画素の画素値は画素Ｂの値と画素Ｅの値の平均値とするのが正しい。しかしながら、図１４の例において、マッチング角度算出部３０２から出力される＋９という角度情報を信頼して補間画素を生成すると、エッジの方向の誤った検出結果を用いて補間画素を生成することになる。即ち、斜めエッジ部分ではない部分を斜めエッジ部分として誤検出し、誤った画素値の補間画素を生成することになる。図１５に、図１４の画像に対し斜めエッジ部分と誤検出した場合の、補間画素の生成処理の様子を示す。図１５から分かる通り、画素Ｃと画素Ｄをつなぐ方向の斜めエッジがあると判断してしまうと、画素Ｃの値と画素Ｄの値の平均値が補間画素の画素値とされてしまう。つまり、暗い（輝度値の低い）画素Ｂと暗い画素
Ｅの間に、明るい補間画素が生成されることになる。その結果、大きな画質劣化を招いてしまう。
本実施例によれば、図１３の例では、図１２のＳ２０６でＹｅｓ判定となり、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報が選択される。図１４の例では、図１２のＳ２０３でＹｅｓ判定なり、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報が０に補正される。従って、本実施例では、上述した画質の劣化を抑制することができる。
【００４３】
以上述べたように、本実施例によれば、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合に、該生成位置は斜め方向のエッジ部分ではないと判定される。それにより、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値を参照するという簡易な構成でインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の画質の劣化を抑制することができる。具体的には、水平方向の周期パターン部分が斜めエッジ部分と誤検出されることを抑制することができる。
なお、本実施例では、エッジの方向を算出する手法として、ブロックマッチング法を用いたが、エッジの方向が検出出来れば、他の手法を用いても構わない。
なお、本実施例では、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置、および、マッチング角度算出部３０２で算出されたエッジの方向に基づく２つの位置、の３つの画素値を比較して、そのラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かを判定する構成としたが、判定方法はこれに限らない。補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かを判定できれば、使用する画素値の位置、数などはどのような値であってもよい。例えば、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置を挟む２つの位置であれば、マッチング角度算出部３０２で算出されたエッジの方向に基づく２つの位置でなくてもよい。
【００４４】
＜実施例２＞
実施例１では、補間画素の生成位置Ｈに対して、角度情報に応じて決定される６点の画素（実ラインＬ１上の３点の画素と実ラインＬ２上の３点の画素）を用いて、斜めエッジ部分か否かの判定を行った。実施例２では、実施例１よりも多くの画素、具体的には実ラインＬ１上の９点の画素と実ラインＬ２上の９点の画素の計１８点の画素を用いて上記判定を行う。
【００４５】
実施例２に係る斜め検出部１０３の基本的な構成は実施例１と同様であるため、その説明は省略する。本実施例では、斜めエッジ判定部３０３の動作が実施例１と異なる。
具体的には、本実施例では、画素選択部４０１は、実施例１で選択される６つの画素の他に、以下の画素を選択する。
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｂの水平左側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｕ１〜ｕ３）
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｂの水平右側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｕ４〜ｕ６）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｅの水平左側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｄ１〜ｄ３）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｅの水平右側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｄ４〜ｄ６）
そして、判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値を元に、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を決定し、出力する。
【００４６】
以下、本実施例に係る判定部４０２の処理について図１６，１７を用いて詳細に説明す
る。判定部４０２の処理の大まかな流れは実施例１（図１２）と同様のため、その説明は省略する。本実施例では、Ｓ２０６において、上述した画素ｕ１〜ｕ６及び画素ｄ１〜ｄ６の値を用いて、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かが判定される。
【００４７】
図１６は、本実施例におけるＳ２０６の処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、Ｓ４０２〜４０４の処理が同時または順番に行われる。
Ｓ４０２では、画素ｕ１，ｕ６，ｄ１，ｄ６の値から、画素ｕ１と画素ｕ６によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ６によって表される輝度傾斜の符号が異なるか否かが判定される。画素ｕ１，ｕ６は、画素Ｂから水平方向に３画素分離れた位置の画素である。画素ｄ１，ｄ６は、画素Ｅから水平方向に３画素分離れた位置の画素である。具体的には、下記条件式１を満たすか否かが判定される。閾値ｄは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否か（輝度傾斜を０とみなすか否か）を判定するための閾値である。条件式１を満たした場合には、画素ｕ１と画素ｕ６によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ６によって表される輝度傾斜の符号が異なると判定し、ｆｌｇ１＝１とする。条件式１を満たさなかった場合には、ｆｌｇ１＝０とする。
［条件式１］
（（画素ｕ１の値−画素ｕ６の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ６の値−画素ｄ１の値）＞閾値ｄ）
或いは、
（（画素ｕ６の値−画素ｕ１の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ１の値−画素ｄ６の値）＞閾値ｄ）
【００４８】
Ｓ４０３では、画素ｕ２，ｕ５，ｄ２，ｄ５の値から、画素ｕ２と画素ｕ５によって表される輝度傾斜と、画素ｄ２と画素ｄ５によって表される輝度傾斜の符号が異なるか否かが判定される。画素ｕ２，ｕ５は、画素Ｂから水平方向に２画素分離れた位置の画素である。画素ｄ２，ｄ５は、画素Ｅから水平方向に２画素分離れた位置の画素である。具体的には、下記条件式２を満たすか否かが判定される。条件式２を満たした場合には、画素ｕ２と画素ｕ５によって表される輝度傾斜と、画素ｄ２と画素ｄ５によって表される輝度傾斜の符号が異なると判定し、ｆｌｇ２＝１とする。条件式２を満たさなかった場合には、ｆｌｇ２＝０とする。
［条件式２］
（（画素ｕ２の値−画素ｕ５の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ５の値−画素ｄ２の値）＞閾値ｄ）
或いは、
（（画素ｕ５の値−画素ｕ２の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ２の値−画素ｄ５の値）＞閾値ｄ）
【００４９】
Ｓ４０４では、画素ｕ１，ｕ４，ｄ１，ｄ４の値から、画素ｕ１と画素ｕ４によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ４によって表される輝度傾斜との符号が異なるか否かが判定される。画素ｕ１，ｕ４は、画素Ｂから水平方向に１画素分離れた位置の画素である。画素ｄ１，ｄ４は、画素Ｅから水平方向に１画素分離れた位置の画素である。具体的には、下記条件式２３を満たすか否かが判定される。条件式３を満たした場合には、画素ｕ１と画素ｕ４によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ４によって表される輝度傾斜の符号が異なると判定し、ｆｌｇ３＝１とする。条件式２を満たさなかった場合には、ｆｌｇ３＝０とする。
［条件式３］
（（画素ｕ１の値−画素ｕ４の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ４の値−画素ｄ１の値）＞閾値ｄ）
或いは、
（（画素ｕ４の値−画素ｕ１の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ１の値−画素ｄ４の値）＞閾値ｄ）
【００５０】
次に、Ｓ４０５で、Ｓ４０２〜Ｓ４０４で算出したｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値を閾値ｅと比較し、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かを判定する。補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が異なる場合、補間画素の生成位置Ｈが角度の浅い細線部分である可能性が高い。そのため、ｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値が３であれば、補間画素の生成位置Ｈが角度の浅い細線部分である可能性は最も高く、０であれば補間画素の生成位置Ｈが角度の浅い細線部分である可能性は最も低い。そこで、Ｓ４０５では、ｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値が閾値ｅ以上の場合に、補間画素の生成位置が角度の浅い細線部分であると判断する。そして、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。また、ｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値が閾値ｅ未満の場合には、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分ではないと判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。なお、閾値ｅの値は、目的に応じて０〜３の値で設定すればよい。
【００５１】
以上述べたように、本実施例によれば、実施例１より多くの画素を用いて、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かが判定される。それにより、角度の浅い細線部分を斜めエッジ部分ではないとする誤検出をより低減することができる。
【００５２】
＜実施例３＞
実施例１では、補間画素の生成位置Ｈに対して、角度情報に応じて決定される６点の画素を用いて、斜めエッジ部分か否かの判定を行った。実施例３では、実施例１よりも多くの、具体的には実ラインＬ１上の５点の画素と実ラインＬ２上の５点の画素の計１０点の画素を用いて上記判定を行う。
【００５３】
実施例３に係る斜め検出部１０３の基本的な構成は実施例１と同様であるため、その説明は省略する。本実施例では、斜めエッジ判定部３０３の動作が実施例１と異なる。
具体的には、本実施例では、画素選択部４０１は、実施例１で選択される６つの画素の他に、以下の画素を選択する。
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ａと画素Ｂの中間に位置する画素；図１８の画素Ｇ）
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ｂと画素Ｃの中間に位置する画素；図１８の画素Ｉ）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ｄと画素Ｅの中間に位置する画素；図１８の画素Ｊ）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ｅと画素Ｆの
中間に位置する画素；図１８の画素Ｋ）
そして、判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値を元に、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を決定し、出力する。
【００５４】
以下、本実施例に係る判定部４０２の処理について、図１２のフローチャートを用いて詳細に説明する。
まず、Ｓ２０２で、画素Ａ〜Ｋの値から、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に小さくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式１，２を満たすか否かが判定される。ここで、閾値ｆは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否かを判定するための閾値である。
［条件式１］
（（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｇの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｉの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ）
［条件式２］
（（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｊの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｋの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ）
条件式１，２を共に満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式１，２のいずれかを満たさない場合には、Ｓ２０３へ処理が進められる。
【００５５】
Ｓ２０３では、画素Ａ〜Ｋの値から、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に大きくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式３，４を満たすか否かが判定される。
［条件式３］
（（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｇの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｉの値）＞閾値ｆ）
［条件式４］
（（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｊの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｋの値）＞閾値ｆ）
条件式３，４を共に満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式３，４のいずれかを満たさない場合には、Ｓ２０５へ処理が進められる。
【００５６】
Ｓ２０５では、実施例１のＳ２０５と同様に、補間画素の生成位置Ｈの上下に隣接する
２つの画素値間（画素Ｂの値と画素Ｅの値の間）の差分（輝度差）が所定値より小さいか否かが判定される。具体的には、下記条件式５を満たすか否かが判定される。
［条件式５］
｜画素Ｂの値−画素Ｅの値｜＜閾値ｂ
条件式５を満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分である可能性が低いため、Ｓ２０６へ処理が進められる。条件式３を満たさない場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であると判定し、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。
【００５７】
Ｓ２０６では、画素Ａ〜Ｋの値から、実ラインＬ１と実ラインＬ２とで水平方向の画素値の変化の傾きの符号が異なるか否かが判定される。具体的には、下記条件式６，７を満たすか否かが判定される。閾値ｇは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否か（輝度傾斜を０とみなすか否か）を判定するための閾値である。
［条件式６］
（（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｇの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｉの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｋの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｊの値）＞閾値ｇ）
［条件式７］
（（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｉの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｇの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｊの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｋの値）＞閾値ｇ）
条件式６、条件式７のいずれかを満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分（水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分）であると判断する。そして、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。また、条件式６，７のどちらも満たさない場合には、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分ではないと判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。
【００５８】
以上述べたように、本実施例によれば、実施例１より多くの画素を用いて、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に小さくなるか否かが判定される。それにより、水平方向の周期パターン部分を斜めエッジ部分とする誤検出、斜めエッジ部分を水平方向の周期パターンとする誤検出をより低減することができる。また、本実施例によれば、実施例１より多くの画素を用いて、実施例１よりも補間画素の
生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かが判定される。それにより、角度の浅い細線部分を斜めエッジ部分ではないとする誤検出をより低減することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０３・・・斜め検出部，１０５・・・補間データ生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像処理装置及び映像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する方法として、動き適応型ＩＰ(インターレース-プログレッシブ)変換と呼ばれる方法がある。これは、
補間画素の生成位置での映像の動き（動き情報）を検出し、その動き情報に応じて、補間画素としてフィールド内補間画素を生成するか、フィールド間補間画素を生成するかを適応的に切り換える方法である。
【０００３】
動き適応型ＩＰ変換では、「動きあり」と判定された位置に対して、同一フィールド内において該位置の垂直方向に隣接する画素を用いて補間画素が生成される。そのため、斜め方向のエッジ部分（斜めエッジ部分）では、ジャギーと呼ばれるギザギザが発生することとなり、映像品位（画質）が著しく劣化してしまう。
【０００４】
ジャギーの発生を抑制する技術として、入力されたインターレース映像信号の画素情報から斜めエッジ部分を検出し、該斜めエッジ部分に対して、その傾斜角度（エッジの方向）に応じた画素を用いて補間画素を生成する方法が提案されている。
例えば、判定ブロックと、判定ブロックに類似する参照ブロックとの間に位置する補間画素を生成する際に、判定ブロック及び参照ブロック内の少なくとも何れかの画素を用いて補間画素を生成する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
しかしながら、上記方法では、傾斜角度が誤検出された場合に、画質が大きく劣化してしまう。
傾斜角度の確からしさを判定する方法として、補間画素の生成位置の垂直方向に隣接するラインの画像から、各ラインの水平方向の複雑さを判別し、補間画素の生成位置が斜め方向に補間すべき位置か否かを判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４１３４６号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、インターレース映像信号から斜めエッジ部分を検出する際に、入力画像の内容によっては斜めエッジ部分の誤検出が発生してしまう。例えば、水平方向の周期パターン部分は、傾斜角度の浅い細線部分や分断された細い斜め線部分（即ち、斜めエッジ部分）として誤検出されやすい。逆もまたしかりである。
【０００８】
本発明は、簡易な構成でインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の画質の劣化を抑制することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の映像処理装置は、インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置であって、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方
向を判定する判定手段と、動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成手段であって、映像の動きがあり、且つ、前記判定手段で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成手段と、を有し、前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１０】
本発明の映像処理方法は、インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置により実行される映像処理方法であって、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定ステップと、動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成ステップであって、映像の動きがあり、且つ、前記判定ステップで斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成ステップと、を有し、前記判定ステップでは、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成でインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の画質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る映像処理装置の構成の一例を示す図
【図２】フィールド内補間画素生成部の構成の一例を示す図
【図３】角度情報に応じた画素の選択方法の一例を示す図
【図４】角度情報に応じた画素の選択方法の一例を示す図
【図５】実施例１に係る斜め検出部の構成の一例を示す図
【図６】ブロックマッチング部の処理の一例を示す図
【図７】ＳＡＤ値の最小値を算出する処理の一例を示すフローチャート
【図８】斜めエッジ部分の画像の一例を示す図
【図９】図８の画像におけるＳＡＤ値の分布を示す図
【図１０】斜めエッジ判定部の構成の一例を示す図
【図１１】実施例１に係る画素選択部で選択される画素の一例を示す図
【図１２】判定部の処理の一例を示すフローチャート
【図１３】斜めエッジ部分の画像の一例を示す図
【図１４】水平方向の周期パターン部分の画像の一例を示す図
【図１５】斜めエッジ部分を誤検出した場合に生成される補間画素の一例を示す図
【図１６】図１２のＳ２０６の処理の一例を示すフローチャート
【図１７】実施例２に係る画素選択部で選択される画素の一例を示す図
【図１８】実施例３に係る画素選択部で選択される画素の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る映像処理装置及び該映像処理装置により実行される映像処理方法について、図面を用いて説明する。本実施例に係る映像処理装置は、インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する。
【００１４】
図１は、本実施例に係る映像処理装置の構成を示すブロック図である。
図１において、フィールドメモリ１００，１０１はフィールド単位で装置に入力されるインターレース映像信号を蓄積し、該インターレース映像信号を１フィールド分だけ遅延させて出力する。即ち、映像処理装置にＮ番目のフィールド（Ｎフィールド）の画像を表す信号が入力された時に、フィールドメモリ１００からは、Ｎ−１番目のフィールド（Ｎ−１フィールド）の画像を表す信号が出力される。フィールドメモリ１０１からは、Ｎ−２番目のフィールド（Ｎ−２フィールド）の画像を表す信号が出力される。本実施例では、フィールドメモリ１００の出力信号（Ｎ−１フィールドの画像を表す信号）に対して補間画素が生成される。
【００１５】
動き検出部１０２は、補間画素の生成位置での映像の動きを検出する。具体的には、動き検出部１０２は、装置に入力された信号、フィールドメモリ１００の出力信号、及び、フィールドメモリ１０１の出力信号の３つのフィールドの信号を用いて、補間画素の生成位置での映像の動き（動き情報）を検出する。そして、検出結果を動き情報として補間データ生成部１０５へ出力する。本実施例では、補間画素の動き情報として、映像の動きがあると判定された場合には“１(動き)”、映像の動きがないと判定された場合には“０（静止）”が出力されるものとする。なお、動きの検出方法は、ブロックマッチングによる方法や、互いに２フィールド離れた２つのフィールド間の画素値の差分に基づいて決定する方法など、従来の方法を適用すればよい。
【００１６】
斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分（斜めエッジ部分）か否かを判定する。また、斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に、そのエッジの方向を判定し、該エッジの方向を表す情報をフィールド内補間画素生成部１０４へ出力する。本実施例では、エッジの方向を表す情報として、垂直方向に対するエッジの傾斜角度を表す角度情報が出力される。本実施例では、斜め検出部１０３が本発明の判定手段に相当する。
【００１７】
フィールド内補間画素生成部１０４は、斜め検出部１０３から出力される角度情報に基づいて、フィールド内補間による補間画素（フィールド内補間画素）を生成して出力する。フィールド内補間画素は、映像の動きのある位置に生成するのに適した補間画素であり、補間画素の生成の対象となるフィールド（Ｎ−１フィールド）の画像内の画素を用いて生成される補間画素である。本実施例では、フィールド内補間画素生成部１０４は、斜め検出部１０３で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する。
【００１８】
フィールド内補間画素生成部１０４は、例えば、図２に示すような構成を有する。
フィールド内補間画素生成部１０４に入力されたＮ−１フィールドの信号は、ラインメモリ２００と選択部Ａ２０１に入力される。
ラインメモリ２００は、入力された信号を１Ｈ（１水平走査期間）だけ遅延し、選択部Ｂ２０２に出力する。
選択部Ａ２０１は、補間画素の生成位置毎に、入力されたＮ−１フィールドの信号（補間画素の生成位置の１つ下のラインの画像を表す信号）から斜め検出部１０３から出力される角度情報に応じた画素を選択する。
選択部Ｂ２０２は、補間画素の生成位置毎に、ラインメモリ２００から出力された信号（補間画素の生成位置の１つ上のラインの画像を表す信号）から斜め検出部１０３から出力される角度情報に応じた画素を選択する。
【００１９】
選択部Ａ２０１及び選択部Ｂ２０２における画素の選択方法について、図３を用いて説明する。
図３において、画素ｕ（ｘ）は、ラインメモリ２００の出力信号のライン（補間画素の
生成位置の１つ上のライン）上の画素である。画素ｕ（ｘ）において、ｘは、補間画素の生成位置に対する画素ｕ（ｘ）の位置の水平方向のずれ量（補間画素の生成位置を基準とする画素ｕ（ｘ）の水平方向の位置を示す値）である。具体的には、ｘが−３の場合には、その画素の水平方向の位置が、補間画素の生成位置に対して左側へ３画素ずれた位置であることを意味する。ｘが＋３の場合には、その画素の水平方向の位置が、補間画素の生成位置に対して右側へ３画素ずれた位置であることを意味する。
また、画素ｄ（ｘ）は、フィールド内補間画素生成部１０４の入力信号のライン（補間画素の生成位置の１つ下のライン）上の画素である。画素ｄ（ｘ）におけるｘは上述したとおりである。
【００２０】
本実施例では、斜め検出部１０３は、角度情報として、上述したｘの値を出力する。また、斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分でない場合には、０を出力する。
角度情報が＋Ａ（Ａは自然数）の場合は、選択部Ａ２０１でｕ（＋Ａ）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（−Ａ）が選択される。また、角度情報が−Ｂ（Ｂは自然数）の場合は、選択部Ａ２０１でｕ（−Ｂ）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（＋Ｂ）が選択される。図３の例で、補間画素の生成位置Ｈに対する角度情報が＋３の場合は、選択部Ａ２０１でｕ（＋３）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（−３）が選択される。また、図４のように、斜め検出部１０３からの出力が０である場合は、選択部Ａ２０１でｕ（０）が選択され、選択部Ｂ２０２でｄ（０）が選択される。
【００２１】
加算器２０３は、選択部Ａ２０１で選択された画素の値と選択部Ｂ２０２で選択された画素の値とを加算し、乗算器２０４へ出力する。
乗算器２０４は、入力された値を１／２倍し、フィールド内補間画素の値（フィールド内補間データ）として出力する。
これにより、Ｎ−１フィールドの画像において、斜めエッジ部の補間画素の画素値として、そのエッジの方向に隣接する２画素の画素値の平均値を得ることができる。また、斜めエッジ部以外の位置の補間画素の画素値として、垂直方向に隣接する２画素の画素値の平均値を得ることができる。
【００２２】
補間データ生成部１０５は、補間画素の生成位置毎に、動き検出部１０２の検出結果に応じて補間方法を切り換え、補間画素を生成する。即ち、動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する（生成手段）。具体的には、補間画素の生成位置において映像の動きがない場合（動き情報が“０”である場合）には、該生成位置に対し、フィールドメモリ１０１から出力される画素値を有する補間画素（フィールド間補間による補間画素；フィールド間補間画素）を生成する。映像の動きがある場合（動き情報が“１”である場合）には、該生成位置に対し、フィールド内補間画素生成部１０４から出力される画素値を有する補間画素（フィールド内補間画素）を生成する。即ち、映像の動きがあり、且つ、斜め検出部１０３で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する。そして、生成された複数の補間画素からなる補間データを後述する倍速変換部１０６へ出力する。なお、フィールド間補間画素は、映像の動きの無い位置に生成するのに適した補間画素であって、Ｎ−２フィールドの画像内の画素（補間画素の生成位置と同じ位置の画素）と同じ画素値を有する補間画素である。
【００２３】
倍速変換部１０６は、補間データ生成部１０５から出力される補間データと、フィールドメモリ１００から出力されるＮ−１フィールドの信号とを合成してプログレッシブ映像信号（プログレッシブ映像の１フレームの信号）として出力する。
具体的には、倍速変換部１０６は、フィールドメモリ１００から出力されたフィールド（Ｎ−１フィールド）の信号と、補間データ生成部１０５から出力された補間データとを
、インターレース映像信号が入力される速度の２倍の速度で読み出す。これにより、Ｎ−１フィールドの画像を構成する画素と補間画素とが１ラインごとに繰り返されるプログレッシブ映像信号が出力される。
【００２４】
次に、斜め検出部１０３の構成について説明する。図５は、本実施例に係る斜め検出部１０３の構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、本実施例に係る斜め検出部１０３は、ラインメモリ３００、ブロックマッチング部３０１、マッチング角度算出部３０２、斜めエッジ判定部３０３、補正部３０４などを有する。そして、斜め検出部１０３は、補間画素の生成位置に対して、最適な補間方向を選択する。
【００２５】
ラインメモリ３００は、入力された信号（Ｎ−１フィールドの信号）を１Ｈ（１水平走査期間）だけ遅延して、出力する。
【００２６】
ブロックマッチング部３０１は、斜め検出部１０３に入力された信号（Ｎ−１フィールドの信号）と、ラインメモリ３００から出力される信号（１Ｈ遅延されたＮ−１フィールドの信号）とを用いたブロックマッチングを行い、ＳＡＤ値（差分絶対値和）を算出する。ブロックマッチングは、所定数の画素を１ブロックとして、２画像間でブロック内の画素値を比較することにより、一方の画像の領域に対応する領域を検出する手法である。
【００２７】
具体的には、ブロックマッチング部３０１は、図６に示す実ラインＬ１上の所定数の画素の値と、補間画素の生成位置を中心として点対称の位置にある実ラインＬ２上の所定数の画素の値とを用いて、ＳＡＤ値を算出する。実ラインＬ１は、補間画素の生成位置の１つ上のラインであって、Ｎ−１フィールドの画素が存在するラインである。実ラインＬ２は、補間画素の生成位置の１つ下のラインであって、Ｎ−１フィールドの画素が存在するラインである。また、図中の補間ラインは補間画素が生成されるラインである。図６の例では、ＳＡＤ値の算出対象とする画素位置を中心とする５画素と、補間画素の生成位置を中心として該５画素に対して点対称の位置にある５画素との計１０画素の値を用いてＳＡＤ値が算出される。例えば、図６に示すように、補間画素の生成位置がＨの場合、画素ｕ（−３）（または画素ｄ（＋３））の位置に対しては、ＳＡＤ値は以下の算出式で算出される。
ＳＡＤ（ｕ（−３），ｄ（＋３））＝｜ｕ（−５）−ｄ（＋１）｜
＋｜ｕ（−４）−ｄ（＋２）｜
＋｜ｕ（−３）−ｄ（＋３）｜
＋｜ｕ（−２）−ｄ（＋４）｜
＋｜ｕ（−１）−ｄ（＋５）｜
本実施例では、以上のような演算を実ラインＬ１に位置する画素ｕ（−１０）〜ｕ（＋１０）に対して行い、算出結果（２１個のＳＡＤ値（ＳＡＤ（ｕ（−１０），ｄ（＋１０））〜ＳＡＤ（ｕ（＋１０），ｄ（−１０））））を出力する。
【００２８】
マッチング角度算出部３０２は、ブロックマッチング部３０１で算出された２１個のＳＡＤ値から、補間画素の生成位置でのエッジの方向を算出（仮定）し、算出結果を角度情報として出力する。本実施例では、上記２１個のＳＡＤ値のうち、最小値に対応する方向をエッジの方向として判断し、該方向を表す情報を角度情報として出力する。
【００２９】
図７に、ＳＡＤ値の最小値（ｓａｄ＿ｍｉｎ）を算出する処理のフローチャートを示す。
まず、Ｓ１０２で、ｉとｓａｄ＿ｍｉｎの初期化を行う。ここでは、初期値として、ｉ＝−９、ｓａｄ＿ｍｉｎ＝ＳＡＤ（ｕ（−１０），ｄ（＋１０））が設定される。
次に、Ｓ１０３で、ＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））とｓａｄ＿ｍｉｎが比較される。即ち、最初は、ＳＡＤ（ｕ（−９），ｄ（＋９））とＳＡＤ（ｕ（−１０），ｄ（＋１０））が比較される。ＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））がｓａｄ＿ｍｉｎ未満の場合には、Ｓ１０４へ処理が進められる。ＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））がｓａｄ＿ｍｉｎ以上の場合には、Ｓ１０５へ処理が進められる。
Ｓ１０４では、ｓａｄ＿ｍｉｎの値がＳＡＤ（ｕ（ｉ），ｄ（−ｉ））に置き換えられ、処理がＳ１０５へ進められる。
Ｓ１０５では、ｉ＝＋１０であるか否かが確認される。ｉ＝＋１０の場合には、全てのＳＡＤ値（２１個のＳＡＤ値）の比較が完了したと判断され、ＳＡＤ値の最小値を算出する処理が終了となる。ｉ＝＋１０でない場合には、全てのＳＡＤ値の比較が完了していないと判断され、Ｓ１０６でｉの値に１が加算され、Ｓ１０３へ処理が戻される。即ち、ｉ＝＋１０になるまで、Ｓ１０３，Ｓ１０４の処理が繰り返される。
以上の処理を行うことにより、ＳＡＤ値の最小値を算出することができる。
【００３０】
そして、本実施例では、算出されたＳＡＤ値の最小値ｓａｄ＿ｍｉｎ＝ＳＡＤ（ｕ（＋ｘ），ｄ（−ｘ））のｘの値が、角度情報としてマッチング角度算出部３０２から出力される。
例えば、図８に示すような画素構成の画像（斜めエッジ部分の画像）を表す信号が入力された場合には、補間画素の生成位置Ｈに対するＳＡＤ値の分布は図９のようになり、実ラインＬ１のｕ（＋３）の位置に対するＳＡＤ値が最小値ｓａｄ＿ｍｉｎとなる。従って、マッチング角度算出部３０２からは、角度情報として＋３が出力される。
【００３１】
斜めエッジ判定部３０３は、本発明の特徴部分であり、角度情報、及び、斜め検出部１０３に入力された信号（補間画素生成処理の対象のフィールドの信号）から、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分か否かを判定する。そして、判定結果を補正部３０４へ出力する。
【００３２】
補正部３０４は、斜めエッジ判定部３０３の判定結果に応じて、マッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を補正する。具体的には、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇが０のときには、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報をそのまま（補正せずに）フィールド内補間画素生成部１０４へ出力する。ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇが１の時には、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報を０に補正し、フィールド内補間画素生成部１０４へ出力する。ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇは、補間画素の生成位置に対して、マッチング角度算出部３０２で算出された角度情報に応じた補間を行うか否かを表すフラグである。
【００３３】
斜めエッジ判定部３０３は、図１０に示すように画素選択部４０１と判定部４０２を有する。
画素選択部４０１は、実ラインＬ１上の画素と実ラインＬ２上の画素の中から、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報に従って、上記判定に用いる画素（図１１の画素Ａ〜画素Ｆ）を選択する。
画素Ａ〜画素Ｆは以下の通りである。
画素Ａ＝実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
画素Ｂ＝実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置の画素
画素Ｃ＝実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
画素Ｄ＝実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
画素Ｅ＝実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置の画素
画素Ｆ＝実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数分ずれた位置の画素
即ち、画素選択部４０１では、以下の３種類の画素が選択される。
・水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい実ラインＬ１，Ｌ２上の画素
・マッチング角度算出部３０２で算出されたエッジの方向に存在する実ラインＬ１，Ｌ２上の画素
・補間画素の生成位置を中心として上記エッジの方向に存在する画素と点対称の位置にある画素
【００３４】
判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値を元に、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を決定し、出力する。具体的には、判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値から、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であるか否か、水平方向の周期パターン部分であるか否かを判定する。そして、判定部４０２は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であると判定した場合にｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を１とし、それ以外の場合にｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を０とする。
【００３５】
図１２のフローチャートを用いて、判定部４０２の処理を説明する。
まず、Ｓ２０２で、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に小さくなるか否かを判定する。言い換えると、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に小さくなるか否かを判定する（画素値判定）。本実施例では、実ラインＬ１上の３点（画素Ａ〜画素Ｃ）の値と、実ラインＬ２上の３点（画素Ｄ〜画素Ｆ）の値とから、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置（生成位置Ｈに垂直方向に隣接する位置）で局所的に小さくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式１を満たすか否かが判定される。ここで、閾値ａは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否かを判定するための閾値である。
［条件式１]
（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ａ
条件式１を満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式１を満たさない場合には、Ｓ２０３へ処理が進められる。
【００３６】
Ｓ２０３では、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくなるか否かが判定される（画素値判定）。言い換えると、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくなるか否かが判定される。本実施例では、実ラインＬ１上の３点（画素Ａ〜画素Ｃ）の値と、実ラインＬ２上の３点（画素Ｄ〜画素Ｆ）の値とから、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に大きくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式２を満たすか否かが判定される。
［条件式２］
（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ａ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ａ
条件式２を満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式２を満たさない場合には、Ｓ２０５へ処理が進められる。
【００３７】
このように、本実施例では、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合に、該生成位置は斜め方向のエッジ部分ではないと判定される。補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合、補間画素の生成位置は水平方向の周期パターン部分である可能性が高い。そのため、上記判定を行うことにより、水平方向の周期パターン部分が斜めエッジ部分として誤検出されることを抑制することができる。
【００３８】
Ｓ２０５では、補間画素の生成位置Ｈの上下に隣接する２つの画素値間（画素Ｂの値と画素Ｅの値の間）の差分（輝度差）が所定値より小さいか否かが判定される。具体的には、下記条件式３を満たすか否かが判定される。ここで、閾値ｂは、２つの画素値の差分の絶対値から、２つの画素値が互いに異なるか否かを判定するための閾値である。
［条件式３］
｜画素Ｂの値−画素Ｅの値｜＜閾値ｂ
条件式３を満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分である可能性が低いため、Ｓ２０６へ処理が進められる。条件式３を満たさない場合（補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定値以上（閾値以上）となる場合）は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であると判定し、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。
【００３９】
Ｓ２０６では、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾き（輝度傾斜）の符号が等しいか否かが判定される。本実施例では、実ラインＬ１上の３点（画素Ａ〜画素Ｃ）の値と、実ラインＬ２上の３点（画素Ｄ〜画素Ｆ）の値とから、実ラインＬ１と実ラインＬ２とで水平方向の画素値の変化の傾きの符号が異なるか否かが判定される。ここでいう“傾きの符号が異なる”とは、実ラインＬ１上の３点の画素値が画像の右に向かうほど大きくなる変化を示す場合に、実ラインＬ２上の３点の画素値が画像の右に向かうほど小さくなる変化を示すことを意味する。或いは、実ラインＬ１上の３点の画素値が画像の左に向かうほど大きくなる変化を示す場合に、実ラインＬ２上の３点の画素値が画像の左に向かうほど小さくなる変化を示すことを意味する。具体的には、下記条件式４，５を満たすか否かが判定される。閾値ｃは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否か（輝度傾斜を０とみなすか否か）を判定するための閾値である。
［条件式４］
（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ｃ
［条件式５］
（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ｃ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ｃ
条件式４、条件式５のいずれかを満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分（水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分）であると判断する。そして、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。また、条件式４，５のどちらも満たさない場合には、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分ではないと判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。
斜めエッジ部分のなかでも、水平方向に対する傾斜角度の浅い（水平線に対する角度が小さい）細線部分では、エッジの方向の誤検出が生じやすい。閾値ｃの値は、そのような誤検出を考慮して設定される。なお、水平方向に対してどの程度の傾斜角度を“浅い”とするか、何画素幅の線を“細線”とするかは、装置の仕様によって適宜変更されるものである。即ち、閾値ｃの値は、装置の仕様によって適宜変更されるものである。
【００４０】
このように、本実施例では、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さく、且つ、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しい場合に、該生成位置は斜め方向のエッジ部分ではないと判定される。上述したように、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さい場合には、該生成位置が斜めエッジ部分である可能性は低い。更に、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しい場合には該生成位置が斜めエッジ部分である可能性はより低くなる。しかしながら、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が異なる場合には該生成位置が水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分である可能性は高い。そのため、上記判定を行うことにより、エッジの方向の誤検出を低減することができる。
【００４１】
以下、図１３〜１５を用いて、本実施例の効果の一例を説明する。図１３は、斜めエッジ部分（水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分）の画像の一例を示す。図１４は、斜めエッジ部分ではない画像（水平方向の周期パターン部分の画像）の一例を示す。
図１３の例では、画素Ｃと画素Ｄをつなぐ方向の斜めエッジが形成されているため、マッチング角度算出部３０２から角度情報として＋９が出力される。また、図１４の例では、斜めエッジ部分の画像ではないにもかかわらず、マッチング角度算出部３０２から角度情報として＋９が出力される場合がある。
【００４２】
図１４の例では、補間画素の生成位置Ｈは斜めエッジ部分ではないため、補間画素の画素値は画素Ｂの値と画素Ｅの値の平均値とするのが正しい。しかしながら、図１４の例において、マッチング角度算出部３０２から出力される＋９という角度情報を信頼して補間画素を生成すると、エッジの方向の誤った検出結果を用いて補間画素を生成することになる。即ち、斜めエッジ部分ではない部分を斜めエッジ部分として誤検出し、誤った画素値の補間画素を生成することになる。図１５に、図１４の画像に対し斜めエッジ部分と誤検出した場合の、補間画素の生成処理の様子を示す。図１５から分かる通り、画素Ｃと画素Ｄをつなぐ方向の斜めエッジがあると判断してしまうと、画素Ｃの値と画素Ｄの値の平均値が補間画素の画素値とされてしまう。つまり、暗い（輝度値の低い）画素Ｂと暗い画素
Ｅの間に、明るい補間画素が生成されることになる。その結果、大きな画質劣化を招いてしまう。
本実施例によれば、図１３の例では、図１２のＳ２０６でＹｅｓ判定となり、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報が選択される。図１４の例では、図１２のＳ２０３でＹｅｓ判定なり、マッチング角度算出部３０２から出力される角度情報が０に補正される。従って、本実施例では、上述した画質の劣化を抑制することができる。
【００４３】
以上述べたように、本実施例によれば、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合に、該生成位置は斜め方向のエッジ部分ではないと判定される。それにより、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値を参照するという簡易な構成でインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の画質の劣化を抑制することができる。具体的には、水平方向の周期パターン部分が斜めエッジ部分と誤検出されることを抑制することができる。
なお、本実施例では、エッジの方向を算出する手法として、ブロックマッチング法を用いたが、エッジの方向が検出出来れば、他の手法を用いても構わない。
なお、本実施例では、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置、および、マッチング角度算出部３０２で算出されたエッジの方向に基づく２つの位置、の３つの画素値を比較して、そのラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かを判定する構成としたが、判定方法はこれに限らない。補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置と同じ水平位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かを判定できれば、使用する画素値の位置、数などはどのような値であってもよい。例えば、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい位置を挟む２つの位置であれば、マッチング角度算出部３０２で算出されたエッジの方向に基づく２つの位置でなくてもよい。
【００４４】
＜実施例２＞
実施例１では、補間画素の生成位置Ｈに対して、角度情報に応じて決定される６点の画素（実ラインＬ１上の３点の画素と実ラインＬ２上の３点の画素）を用いて、斜めエッジ部分か否かの判定を行った。実施例２では、実施例１よりも多くの画素、具体的には実ラインＬ１上の９点の画素と実ラインＬ２上の９点の画素の計１８点の画素を用いて上記判定を行う。
【００４５】
実施例２に係る斜め検出部１０３の基本的な構成は実施例１と同様であるため、その説明は省略する。本実施例では、斜めエッジ判定部３０３の動作が実施例１と異なる。
具体的には、本実施例では、画素選択部４０１は、実施例１で選択される６つの画素の他に、以下の画素を選択する。
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｂの水平左側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｕ１〜ｕ３）
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｂの水平右側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｕ４〜ｕ６）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｅの水平左側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｄ１〜ｄ３）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置と等しい画素Ｅの水平右側方向に隣接する３つの画素（図１７の画素ｄ４〜ｄ６）
そして、判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値を元に、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を決定し、出力する。
【００４６】
以下、本実施例に係る判定部４０２の処理について図１６，１７を用いて詳細に説明す
る。判定部４０２の処理の大まかな流れは実施例１（図１２）と同様のため、その説明は省略する。本実施例では、Ｓ２０６において、上述した画素ｕ１〜ｕ６及び画素ｄ１〜ｄ６の値を用いて、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かが判定される。
【００４７】
図１６は、本実施例におけるＳ２０６の処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、Ｓ４０２〜４０４の処理が同時または順番に行われる。
Ｓ４０２では、画素ｕ１，ｕ６，ｄ１，ｄ６の値から、画素ｕ１と画素ｕ６によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ６によって表される輝度傾斜の符号が異なるか否かが判定される。画素ｕ１，ｕ６は、画素Ｂから水平方向に３画素分離れた位置の画素である。画素ｄ１，ｄ６は、画素Ｅから水平方向に３画素分離れた位置の画素である。具体的には、下記条件式１を満たすか否かが判定される。閾値ｄは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否か（輝度傾斜を０とみなすか否か）を判定するための閾値である。条件式１を満たした場合には、画素ｕ１と画素ｕ６によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ６によって表される輝度傾斜の符号が異なると判定し、ｆｌｇ１＝１とする。条件式１を満たさなかった場合には、ｆｌｇ１＝０とする。
［条件式１］
（（画素ｕ１の値−画素ｕ６の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ６の値−画素ｄ１の値）＞閾値ｄ）
或いは、
（（画素ｕ６の値−画素ｕ１の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ１の値−画素ｄ６の値）＞閾値ｄ）
【００４８】
Ｓ４０３では、画素ｕ２，ｕ５，ｄ２，ｄ５の値から、画素ｕ２と画素ｕ５によって表される輝度傾斜と、画素ｄ２と画素ｄ５によって表される輝度傾斜の符号が異なるか否かが判定される。画素ｕ２，ｕ５は、画素Ｂから水平方向に２画素分離れた位置の画素である。画素ｄ２，ｄ５は、画素Ｅから水平方向に２画素分離れた位置の画素である。具体的には、下記条件式２を満たすか否かが判定される。条件式２を満たした場合には、画素ｕ２と画素ｕ５によって表される輝度傾斜と、画素ｄ２と画素ｄ５によって表される輝度傾斜の符号が異なると判定し、ｆｌｇ２＝１とする。条件式２を満たさなかった場合には、ｆｌｇ２＝０とする。
［条件式２］
（（画素ｕ２の値−画素ｕ５の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ５の値−画素ｄ２の値）＞閾値ｄ）
或いは、
（（画素ｕ５の値−画素ｕ２の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ２の値−画素ｄ５の値）＞閾値ｄ）
【００４９】
Ｓ４０４では、画素ｕ１，ｕ４，ｄ１，ｄ４の値から、画素ｕ１と画素ｕ４によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ４によって表される輝度傾斜との符号が異なるか否かが判定される。画素ｕ１，ｕ４は、画素Ｂから水平方向に１画素分離れた位置の画素である。画素ｄ１，ｄ４は、画素Ｅから水平方向に１画素分離れた位置の画素である。具体的には、下記条件式２３を満たすか否かが判定される。条件式３を満たした場合には、画素ｕ１と画素ｕ４によって表される輝度傾斜と、画素ｄ１と画素ｄ４によって表される輝度傾斜の符号が異なると判定し、ｆｌｇ３＝１とする。条件式２を満たさなかった場合には、ｆｌｇ３＝０とする。
［条件式３］
（（画素ｕ１の値−画素ｕ４の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ４の値−画素ｄ１の値）＞閾値ｄ）
或いは、
（（画素ｕ４の値−画素ｕ１の値）＞閾値ｄ かつ
（画素ｄ１の値−画素ｄ４の値）＞閾値ｄ）
【００５０】
次に、Ｓ４０５で、Ｓ４０２〜Ｓ４０４で算出したｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値を閾値ｅと比較し、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かを判定する。補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が異なる場合、補間画素の生成位置Ｈが角度の浅い細線部分である可能性が高い。そのため、ｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値が３であれば、補間画素の生成位置Ｈが角度の浅い細線部分である可能性は最も高く、０であれば補間画素の生成位置Ｈが角度の浅い細線部分である可能性は最も低い。そこで、Ｓ４０５では、ｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値が閾値ｅ以上の場合に、補間画素の生成位置が角度の浅い細線部分であると判断する。そして、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。また、ｆｌｇ１〜ｆｌｇ３の合計値が閾値ｅ未満の場合には、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分ではないと判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。なお、閾値ｅの値は、目的に応じて０〜３の値で設定すればよい。
【００５１】
以上述べたように、本実施例によれば、実施例１より多くの画素を用いて、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かが判定される。それにより、角度の浅い細線部分を斜めエッジ部分ではないとする誤検出をより低減することができる。
【００５２】
＜実施例３＞
実施例１では、補間画素の生成位置Ｈに対して、角度情報に応じて決定される６点の画素を用いて、斜めエッジ部分か否かの判定を行った。実施例３では、実施例１よりも多くの、具体的には実ラインＬ１上の５点の画素と実ラインＬ２上の５点の画素の計１０点の画素を用いて上記判定を行う。
【００５３】
実施例３に係る斜め検出部１０３の基本的な構成は実施例１と同様であるため、その説明は省略する。本実施例では、斜めエッジ判定部３０３の動作が実施例１と異なる。
具体的には、本実施例では、画素選択部４０１は、実施例１で選択される６つの画素の他に、以下の画素を選択する。
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ａと画素Ｂの中間に位置する画素；図１８の画素Ｇ）
・実ラインＬ１上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ｂと画素Ｃの中間に位置する画素；図１８の画素Ｉ）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平左側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ｄと画素Ｅの中間に位置する画素；図１８の画素Ｊ）
・実ラインＬ２上の画素であって、水平方向の位置が補間画素の生成位置から水平右側方向に角度情報の絶対値の画素数の１／２分ずれた位置の画素（即ち、画素Ｅと画素Ｆの
中間に位置する画素；図１８の画素Ｋ）
そして、判定部４０２は、画素選択部４０１で選択された画素の値を元に、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇの値を決定し、出力する。
【００５４】
以下、本実施例に係る判定部４０２の処理について、図１２のフローチャートを用いて詳細に説明する。
まず、Ｓ２０２で、画素Ａ〜Ｋの値から、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に小さくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式１，２を満たすか否かが判定される。ここで、閾値ｆは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否かを判定するための閾値である。
［条件式１］
（（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｇの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｉの値−画素Ｂの値）＞閾値ｆ）
［条件式２］
（（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｊの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｋの値−画素Ｅの値）＞閾値ｆ）
条件式１，２を共に満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式１，２のいずれかを満たさない場合には、Ｓ２０３へ処理が進められる。
【００５５】
Ｓ２０３では、画素Ａ〜Ｋの値から、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に大きくなるか否かが判定される。具体的には、下記条件式３，４を満たすか否かが判定される。
［条件式３］
（（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｇの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｉの値）＞閾値ｆ）
［条件式４］
（（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｊの値）＞閾値ｆ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｋの値）＞閾値ｆ）
条件式３，４を共に満たした場合は、補間画素の生成位置が水平方向の周期パターン部分である（斜めエッジ部分ではない）と判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。また、条件式３，４のいずれかを満たさない場合には、Ｓ２０５へ処理が進められる。
【００５６】
Ｓ２０５では、実施例１のＳ２０５と同様に、補間画素の生成位置Ｈの上下に隣接する
２つの画素値間（画素Ｂの値と画素Ｅの値の間）の差分（輝度差）が所定値より小さいか否かが判定される。具体的には、下記条件式５を満たすか否かが判定される。
［条件式５］
｜画素Ｂの値−画素Ｅの値｜＜閾値ｂ
条件式５を満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分である可能性が低いため、Ｓ２０６へ処理が進められる。条件式３を満たさない場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分であると判定し、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。
【００５７】
Ｓ２０６では、画素Ａ〜Ｋの値から、実ラインＬ１と実ラインＬ２とで水平方向の画素値の変化の傾きの符号が異なるか否かが判定される。具体的には、下記条件式６，７を満たすか否かが判定される。閾値ｇは、２つの画素値の差分から２画素の画素値が互いに異なるか否か（輝度傾斜を０とみなすか否か）を判定するための閾値である。
［条件式６］
（（画素Ａの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｃの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｆの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｄの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｇの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｉの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｋの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｊの値）＞閾値ｇ）
［条件式７］
（（画素Ｃの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ａの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｄの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｆの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｉの値−画素Ｂの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｂの値−画素Ｇの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｊの値−画素Ｅの値）＞閾値ｇ かつ
（画素Ｅの値−画素Ｋの値）＞閾値ｇ）
条件式６、条件式７のいずれかを満たした場合は、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分（水平方向に対する傾斜角度の浅い細線部分）であると判断する。そして、補正部３０４でマッチング角度算出部３０２から出力された角度情報を選択するため、補正部３０４へｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝０を出力する（Ｓ２０７）。また、条件式６，７のどちらも満たさない場合には、補間画素の生成位置が斜めエッジ部分ではないと判断し、補正部３０４で角度情報をリセット（０に補正）するため、ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌｇ＝１を出力する（Ｓ２０４）。
【００５８】
以上述べたように、本実施例によれば、実施例１より多くの画素を用いて、実ラインＬ１，Ｌ２の画素値が、補間画素の生成位置Ｈと同じ水平位置で局所的に小さくなるか否かが判定される。それにより、水平方向の周期パターン部分を斜めエッジ部分とする誤検出、斜めエッジ部分を水平方向の周期パターンとする誤検出をより低減することができる。また、本実施例によれば、実施例１より多くの画素を用いて、実施例１よりも補間画素の
生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しいか否かが判定される。それにより、角度の浅い細線部分を斜めエッジ部分ではないとする誤検出をより低減することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０３・・・斜め検出部，１０５・・・補間データ生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置であって、
補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定手段と、
インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成手段であって、映像の動きがあり、且つ、前記判定手段で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成手段と、
を有し、
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定する
ことを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分でないと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上及び１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくも小さくもならず、且つ、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値以上である場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であると判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上及び１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくも小さくもならず、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さく、且つ、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しい場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分でないと判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像処理装置。
【請求項５】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上及び１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくも小さくもならず、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さく、且つ、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が異なる場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であると判定する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像処理装置。
【請求項６】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値であって、該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置および該位置を挟む２つの位置を含む複数の位置の画素値を比較して、そのラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の映像処理装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
補間画素の生成位置の１つ上のラインの所定数の画素からなるブロックと、該補間画素の生成位置の１つ下のラインの前記所定数の画素からなるブロックとを比較するブロック
マッチングを行い、該ブロックマッチングの結果から該補間画素の生成位置でのエッジの方向を仮定するブロックマッチング手段と、
補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値であって、該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置、該補間画素の生成位置から前記仮定されたエッジの方向に存在する位置、および該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置を中心として前記仮定されたエッジの方向に存在する位置と点対称の位置、を含む複数の位置の画素値を比較して、そのラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるかを判定する画素値判定手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の映像処理装置。
【請求項８】
インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置により実行される映像処理方法であって、
補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定ステップと、
動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成ステップであって、映像の動きがあり、且つ、前記判定ステップで斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成ステップと、
を有し、
前記判定ステップでは、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定する
ことを特徴とする映像処理方法。
【請求項１】
インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置であって、
補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定手段と、
インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成手段であって、映像の動きがあり、且つ、前記判定手段で斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成手段と、
を有し、
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定する
ことを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなる場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分でないと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上及び１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくも小さくもならず、且つ、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値以上である場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であると判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上及び１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくも小さくもならず、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さく、且つ、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が等しい場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分でないと判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像処理装置。
【請求項５】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上及び１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくも小さくもならず、補間画素の生成位置の上下に隣接する２つの画素値間の差分が所定の閾値より小さく、且つ、補間画素の生成位置の１つ上のラインと１つ下のラインとでライン方向の画素値の変化の傾きの符号が異なる場合に、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であると判定する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像処理装置。
【請求項６】
前記判定手段は、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値であって、該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置および該位置を挟む２つの位置を含む複数の位置の画素値を比較して、そのラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の映像処理装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
補間画素の生成位置の１つ上のラインの所定数の画素からなるブロックと、該補間画素の生成位置の１つ下のラインの前記所定数の画素からなるブロックとを比較するブロック
マッチングを行い、該ブロックマッチングの結果から該補間画素の生成位置でのエッジの方向を仮定するブロックマッチング手段と、
補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値であって、該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置、該補間画素の生成位置から前記仮定されたエッジの方向に存在する位置、および該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置を中心として前記仮定されたエッジの方向に存在する位置と点対称の位置、を含む複数の位置の画素値を比較して、そのラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるかを判定する画素値判定手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の映像処理装置。
【請求項８】
インターレース映像信号を補間によりプログレッシブ映像信号に変換する映像処理装置により実行される映像処理方法であって、
補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分か否かを判定し、且つ、補間画素の生成位置が斜め方向のエッジ部分である場合に該エッジの方向を判定する判定ステップと、
動き適応型インターレース・プログレッシブ変換により補間画素を生成する生成ステップであって、映像の動きがあり、且つ、前記判定ステップで斜め方向のエッジ部分であると判定された補間画素の生成位置に対して、該エッジの方向に存在する画素を用いて補間画素を生成する生成ステップと、
を有し、
前記判定ステップでは、補間画素の生成位置の１つ上または１つ下のラインの画素値が該補間画素の生成位置に垂直方向に隣接する位置で局所的に大きくまたは小さくなるか否かに基づいて、該生成位置が斜め方向のエッジ部分であるか否かを判定する
ことを特徴とする映像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
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【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
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【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２１３１３６（Ｐ２０１２−２１３１３６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２００４（Ｐ２０１２−１２００４）
【出願日】平成２４年１月２４日（２０１２．１．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月２４日（２０１２．１．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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