静止画記録装置及び画素データ補間方法
【課題】映像データに全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていても、静止している部分と動いている部分とを的確に判断して高画質な静止画像を生成、記録することが可能な静止画記録装置を提供する。
【解決手段】各画素間の輝度信号の差分がΔＹ５からΔＹ７の範囲に収まる画素であれば、該画素は静止している部分と判断してフィールド間補間をし、収まらなければ、動いている部分と判断してフィールド内補間をして高画質な静止画像を生成する。
【解決手段】各画素間の輝度信号の差分がΔＹ５からΔＹ７の範囲に収まる画素であれば、該画素は静止している部分と判断してフィールド間補間をし、収まらなければ、動いている部分と判断してフィールド内補間をして高画質な静止画像を生成する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛び越し走査による動画像データから順次走査による静止画像データを生成する静止画記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インターレース（飛び越し）走査方式が採用されているテレビやビデオカメラ、ＣＣＤカメラなどから入力される動画像（映像）データから、プログレッシブ（順次）走査による１枚の静止画像データを生成する場合、飛び越し走査における奇数フィールドデータと偶数フィールドデータとの間の時間的なずれによる画像の乱れを補正して1枚の静止画を生成するのが一般的である。例えば、被写体が動いている映像から任意の位置の１枚の静止画を生成する場合、奇数フィールドデータと偶数フィールドデータとを合わせて１枚のフレームデータとすると、上記の２つのフィールドデータは時間的なずれがあるため、動体の部分では櫛上になり画質が劣化する。
【０００３】そのため、特開平５−２０７４３１号公報では、時間的に連続する２フィールドのフレーム差信号をとって動体の動き情報を抽出し、その情報をもとにフィールド内補間とフィールド間補間を切り替えて画素を補間する方式を開示している。また、特開平８−１３０７１６号公報では、動体の動き情報を抽出の際に動きベクトル検出を使用する方式を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、ビデオカメラやＣＣＤカメラなどを使って室内で撮影する場合、ビデオカメラやＣＣＤカメラから入力される映像データでは、（交流電源であるための）蛍光燈のちらつく周期とカメラが撮影する周期とが一致したいため、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが存在することがある。上記従来技術では、時間的に連続する２つのフィールドデータ間のフレーム差信号をとって動く情報を抽出するため、映像データに上記のような全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていると、静止している部分においてもフレーム差が大きい、つまり動いている部分であると誤判断する可能性がある。
【０００５】本発明の目的は、飛び越し走査による映像データから静止画像を生成する際、上記映像データに全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていても、静止している部分と動いている部分とを的確に判断して高画質な静止画像を生成、記録することが可能な静止画記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明は、インターレース画像をプログレッシブ画像に変換する方法であって、時間的に連続する２つのフィールドデータ間の全画素における輝度信号の差分を算出し、全差分値の分布を示すヒストグラムから各画素が動いている画素か、あるいは静止している画素かを判断し、動いている画素であればフィールド間補間をして補間データを生成し、静止している画素であればフィールド内補間をして補間データを生成する構成とした。
【０００７】さらに、本発明は、上記ヒストグラムにおいて、全差分値のある一定の割合が含まれる領域に分布される（含まれる）差分値に対する画素は、静止している画素と判断され、上記領域に分布されない（含まれない）画素は、動いている画素と判断する構成とした。
【０００８】また、本発明は、静止画像を生成する基準のフィールドデータを任意の個数のブロックに分割し、あるブロックに含まれる画素のうち、少なくとも１つ以上の画素が動いている画素であると判断された場合には、該ブロックに含まれる全画素は動いている画素であると判断する構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１０】図１は実施形態の静止画記録装置を適応しうるパーソナルコンピュータ等の情報処理装置のハードウェア構成図である。
【００１１】図１に示すように、静止画記録装置１０は、ＣＰＵ１と、主記憶２と、補助記憶装置３と、入力装置４と、表示装置５と、動画像取り込み装置６と、動画像入力装置７とを有して構成される。そして、動画像入力装置７以外の各構成要素は、バス８によって接続され、各構成要素間で、必要な情報が伝送可能に構成されている。
【００１２】また、動画像入力装置７は、動画像取り込み装置６に接続され、動画像入力装置７から映像データを伝送可能なように構成されている。
【００１３】主記憶２は、ワークエリアとして機能したり、必要なプログラムを格納するための手段であり、前者に対してはＲＡＭ、後者に対してはＲＯＭ等によって実現できる。
【００１４】補助記憶装置３は、画像符号化装置１０の動作を制御するためのプログラムや、動画像取り込み装置６を介して入力された映像データから生成した静止画などを保存しておく手段であり、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、メモリーカード等によって実現できる。
【００１５】入力装置４は、必要な命令や情報を入力するための手段であり、例えば、キーボード、無線によるコントローラや、マウス、ジョイスティック等のポインティングデバイス等によって実現できる。
【００１６】表示装置５は、動画像取り込み装置６を介して入力された映像データの表示や、生成された静止画像の表示等、各種情報を表示するための手段であり、例えば、ＣＲＴ、ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって実現できる。
【００１７】動画像取り込み装置６は、動画像入力装置６から入力されるアナログの映像データをデジタル化するための手段であり、ビデオキャプチャ装置等によって実現できる。例えば、特開平９−２２４２１６号公報に記載されている画像取り込み装置も適用可能である。
【００１８】動画像入力装置７は、アナログあるいはディジタルの画像を入力する手段であり、例えば、ＣＣＤ等のカメラ、ビデオカメラ、ＶＴＲ、テレビジョン、ＴＶチューナー等によって実現できる。
【００１９】ＣＰＵ１は、主記憶２や補助記憶装置３に、あらかじめ格納されているプログラムによって所定の動作を行う。
【００２０】また、静止画記録装置１０を構成する各要素のうち、画像やプログラムの入出力と直接関係がない装置がある場合には、その装置を図１の構成からはずすことができる。さらに、動画像取り込み装置６と動画像入力装置７とを一体化した構成としてもよい。
【００２１】次に、実施形態では上記装置上で動作するプログラムで実現される静止画生成（画素データ補間）方法について詳しく説明する。上記プログラムは、主記憶２や補助記憶装置３に格納されており、何らかの事象、例えば、入力装置４を使用して入力されるユーザからの指示等を契機に、ＣＰＵ１が実行することによって実現される。
【００２２】図２は、上記動画像取り込み装置６を介して静止画記録装置１０に取り込まれるディジタル化された映像データのうち、ある時点の連続する３つのフィールドデータを示している。図２において、ｉフィールドが奇数フィールドであれば、（ｉ−１）フィールド及び（ｉ＋１）フィールドは偶数フィールドとなる。また、各フィールド内での走査線の一部をそれぞれ実線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１’，Ｌ２’，Ｌ３，Ｌ４で示す。実線Ｌ１とＬ１’，Ｌ２とＬ２’とはそれぞれ同じ位置に存在する走査線であり、Ｌ１及びＬ１’上のある同位置の画素をそれぞれＰ１，Ｐ２とする。また、実線Ｌ３及びＬ４上の画素で、画素Ｐ１及びＰ２と水平位置が同じである画素をそれぞれＰ３，Ｐ４とする。
【００２３】まず、本実施形態における画素データ補間方法では、ｉフィールドに対して画素データを補間すると仮定すると、（ｉ−１）フィールド及び（ｉ＋１）フィールドを構成する全画素に対し、上記各フィールド間の相対する位置の画素間の輝度信号の差分を算出する。例えば、画素Ｐ１に対しては画素Ｐ２との輝度信号の差分を算出する。通常、上記動画像入力装置７から入力されるデータはＹＵＶ形式で表現されており、このＹデータが輝度信号である。つまり、各画素間のＹデータの差分を算出することになる。また、仮に、上記動画像入力装置７から入力されるデータがＲＧＢ形式であったとしても、ＲＧＢからＹＵＶに変換した後に差分を算出すればよい。画素Ｐ１の輝度信号をＹ１、画素Ｐ２の輝度信号をＹ２とすると、その差分値ΔＹは（１）式で与えられる。
【００２４】
【数１】ΔＹ＝Ｙ１―Ｙ２ …（数１）
また、各フィールドにおいて、実際に映像データが含まれている有効画素数が、例えば、１走査線あたり６４０画素であり、有効走査線数が２４０本（２つフィールドデータで１フレームデータを構成すると有効走査線数は４８０本）であったとすると、差分を算出する全画素数は１フィールドあたり153600（=640x240）画素となる。
【００２５】次に、画素間の輝度信号の差分値をもとに、各画素が動いている部分か、あるいは静止している部分かを判断するために、上記で算出した全差分値の分布を示すヒストグラムを作成する。ヒストグラムの一例を図３に示す。そして、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値及び最大値を求める。図３において、全差分値の平均値が０であったとすると、最小値及び最大値はそれぞれΔＹ１及びΔＹ２となり、―ΔＹ１＝ΔＹ２を満足する。仮に上記一定の割合を９０％とすると、上述した例では、差分がΔＹ１からΔＹ２に収まる画素数は、138240（=153600x0.9）画素となる。ここで、各画素間の輝度信号の差分がΔＹ１からΔＹ２の範囲に収まる画素であれば、該画素は静止している部分と判断し、収まらなければ、該画素は動いている部分と判断する。
【００２６】例えば、（１）式において、ΔＹが図３におけるΔＹ３であったとすると、画素Ｐ１とＰ２は静止している部分であると判断される。また、ΔＹがΔＹ４であったとすると、動いている部分であると判断される。
【００２７】次に、各画素が静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判断した後、画素データの補間を行う。例えば、図４におけるｉフィールド中の画素Ｐ５を補間するデータとして生成する場合、画素Ｐ５は、上記方法で画素Ｐ１とＰ２とが静止している部分と判断された場合には（２）式で与えられる。
【００２８】
【数２】Ｐ５＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２ …（数２）
また、画素Ｐ１とＰ２とが動いている部分と判断された場合には（３）式で与えられる。
【００２９】
【数３】Ｐ５＝（Ｐ３＋Ｐ４）／２ …（数３）
ここで、画素がＹＵＶ形式で表現されるならば、各画素のＹデータ、Ｕデータ、Ｖデータそれぞれに対して、（２）式あるいは（３）式を適用することになる。また、画素がＲＧＢ形式で表現されるならば、各画素のＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータそれぞれに対して、（２）式あるいは（３）式を適用することになる。
【００３０】一方、上記動画像入力装置７から入力されるデータに、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されている場合、例えば、（ｉ＋１）フィールドの各画素が、（ｉ−１）フィールドの各画素に対して全体的に明るい場合、全差分値の分布を示すヒストグラムは図５のようになる。ここで、全差分値の平均値がΔＹ６であったとすると、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値及び最大値はそれぞれΔＹ５及びΔＹ７となり、（ΔＹ６―ΔＹ５）＝（ΔＹ７―ΔＹ６）を満足する。そして、各画素間の輝度信号の差分がΔＹ５からΔＹ７の範囲に収まる画素であれば、該画素は静止している部分と判断される。
【００３１】以上のように、本実施形態では、上記動画像入力装置７から入力されるデータに、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されている場合においても、上記全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていないときと同様の方式で画素データの補間が可能であり、さらに、ある画素が静止している部分か、あるいは、動いている部分かを誤判断することなく、高画質な静止画像の生成、記録が可能となる。
【００３２】また、上記実施形態では、画素毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定して補間データを生成したが、画素データを補間する（静止画像として生成する）フィールドデータをいくつかのブロックに分割し、各ブロック毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定するようにしてもよい。
【００３３】図６は生成された全補間データの一例を示している。全補間データはいくつかのブロックに分割されており、各ブロックは少なくとも１つ以上の補間データを含んでいる。例えば、ブロックＢ１が補間データＰ６及びＰ７を含んでおり、さらに、上記実施形態の補間データ生成方法を用いて、Ｐ６は（２）式を用いて生成されたデータ（つまり、静止している部分）、Ｐ７は（３）式を用いて生成されたデータ（つまり、動いている部分）とすると、ブロックＢ１には、少なくとも１つの動いている部分が存在することになり、この場合、ブロックＢ１に含まれる全補間データを動いている部分として再認識し、（３）式を用いて補間データを再生成する。
【００３４】このように、ブロック毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定することで、一面同じような色や明るさを持つ被写体が移動している場合においても、的確に移動している部分として認識し、正しい補間データを生成することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれば、上記動画像入力装置７から入力される映像データに、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されている場合においても、上記全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていないときと同様の方式で画素データの補間が可能であり、さらに、ある画素が静止している部分か、あるいは、動いている部分かを誤判断することなく、高画質な静止画像の生成、記録が可能な静止画記録装置を提供することができる。
【００３６】さらに、生成された全補間データをいくつかのブロックに分割し、各ブロック毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定することで、一面同じような色や明るさを持つ被写体が移動している場合においても、的確に移動している部分として認識し、正しい補間データを生成することが可能な静止画記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の静止画記録装置のハードウェア構成図である。
【図２】画素データ補間方法の説明図である。
【図３】動き判定方法の説明する特性図である。
【図４】画素データ補間方法の説明図である。
【図５】動き判定方法の説明する特性図である。
【図６】動き判定方法の説明図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、２…主記憶、３…補助記憶装置、４…入力装置、５…表示装置、６…動画像取り込み装置、７…動画像入力装置、８…バス。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛び越し走査による動画像データから順次走査による静止画像データを生成する静止画記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インターレース（飛び越し）走査方式が採用されているテレビやビデオカメラ、ＣＣＤカメラなどから入力される動画像（映像）データから、プログレッシブ（順次）走査による１枚の静止画像データを生成する場合、飛び越し走査における奇数フィールドデータと偶数フィールドデータとの間の時間的なずれによる画像の乱れを補正して1枚の静止画を生成するのが一般的である。例えば、被写体が動いている映像から任意の位置の１枚の静止画を生成する場合、奇数フィールドデータと偶数フィールドデータとを合わせて１枚のフレームデータとすると、上記の２つのフィールドデータは時間的なずれがあるため、動体の部分では櫛上になり画質が劣化する。
【０００３】そのため、特開平５−２０７４３１号公報では、時間的に連続する２フィールドのフレーム差信号をとって動体の動き情報を抽出し、その情報をもとにフィールド内補間とフィールド間補間を切り替えて画素を補間する方式を開示している。また、特開平８−１３０７１６号公報では、動体の動き情報を抽出の際に動きベクトル検出を使用する方式を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、ビデオカメラやＣＣＤカメラなどを使って室内で撮影する場合、ビデオカメラやＣＣＤカメラから入力される映像データでは、（交流電源であるための）蛍光燈のちらつく周期とカメラが撮影する周期とが一致したいため、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが存在することがある。上記従来技術では、時間的に連続する２つのフィールドデータ間のフレーム差信号をとって動く情報を抽出するため、映像データに上記のような全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていると、静止している部分においてもフレーム差が大きい、つまり動いている部分であると誤判断する可能性がある。
【０００５】本発明の目的は、飛び越し走査による映像データから静止画像を生成する際、上記映像データに全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていても、静止している部分と動いている部分とを的確に判断して高画質な静止画像を生成、記録することが可能な静止画記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明は、インターレース画像をプログレッシブ画像に変換する方法であって、時間的に連続する２つのフィールドデータ間の全画素における輝度信号の差分を算出し、全差分値の分布を示すヒストグラムから各画素が動いている画素か、あるいは静止している画素かを判断し、動いている画素であればフィールド間補間をして補間データを生成し、静止している画素であればフィールド内補間をして補間データを生成する構成とした。
【０００７】さらに、本発明は、上記ヒストグラムにおいて、全差分値のある一定の割合が含まれる領域に分布される（含まれる）差分値に対する画素は、静止している画素と判断され、上記領域に分布されない（含まれない）画素は、動いている画素と判断する構成とした。
【０００８】また、本発明は、静止画像を生成する基準のフィールドデータを任意の個数のブロックに分割し、あるブロックに含まれる画素のうち、少なくとも１つ以上の画素が動いている画素であると判断された場合には、該ブロックに含まれる全画素は動いている画素であると判断する構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１０】図１は実施形態の静止画記録装置を適応しうるパーソナルコンピュータ等の情報処理装置のハードウェア構成図である。
【００１１】図１に示すように、静止画記録装置１０は、ＣＰＵ１と、主記憶２と、補助記憶装置３と、入力装置４と、表示装置５と、動画像取り込み装置６と、動画像入力装置７とを有して構成される。そして、動画像入力装置７以外の各構成要素は、バス８によって接続され、各構成要素間で、必要な情報が伝送可能に構成されている。
【００１２】また、動画像入力装置７は、動画像取り込み装置６に接続され、動画像入力装置７から映像データを伝送可能なように構成されている。
【００１３】主記憶２は、ワークエリアとして機能したり、必要なプログラムを格納するための手段であり、前者に対してはＲＡＭ、後者に対してはＲＯＭ等によって実現できる。
【００１４】補助記憶装置３は、画像符号化装置１０の動作を制御するためのプログラムや、動画像取り込み装置６を介して入力された映像データから生成した静止画などを保存しておく手段であり、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、メモリーカード等によって実現できる。
【００１５】入力装置４は、必要な命令や情報を入力するための手段であり、例えば、キーボード、無線によるコントローラや、マウス、ジョイスティック等のポインティングデバイス等によって実現できる。
【００１６】表示装置５は、動画像取り込み装置６を介して入力された映像データの表示や、生成された静止画像の表示等、各種情報を表示するための手段であり、例えば、ＣＲＴ、ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって実現できる。
【００１７】動画像取り込み装置６は、動画像入力装置６から入力されるアナログの映像データをデジタル化するための手段であり、ビデオキャプチャ装置等によって実現できる。例えば、特開平９−２２４２１６号公報に記載されている画像取り込み装置も適用可能である。
【００１８】動画像入力装置７は、アナログあるいはディジタルの画像を入力する手段であり、例えば、ＣＣＤ等のカメラ、ビデオカメラ、ＶＴＲ、テレビジョン、ＴＶチューナー等によって実現できる。
【００１９】ＣＰＵ１は、主記憶２や補助記憶装置３に、あらかじめ格納されているプログラムによって所定の動作を行う。
【００２０】また、静止画記録装置１０を構成する各要素のうち、画像やプログラムの入出力と直接関係がない装置がある場合には、その装置を図１の構成からはずすことができる。さらに、動画像取り込み装置６と動画像入力装置７とを一体化した構成としてもよい。
【００２１】次に、実施形態では上記装置上で動作するプログラムで実現される静止画生成（画素データ補間）方法について詳しく説明する。上記プログラムは、主記憶２や補助記憶装置３に格納されており、何らかの事象、例えば、入力装置４を使用して入力されるユーザからの指示等を契機に、ＣＰＵ１が実行することによって実現される。
【００２２】図２は、上記動画像取り込み装置６を介して静止画記録装置１０に取り込まれるディジタル化された映像データのうち、ある時点の連続する３つのフィールドデータを示している。図２において、ｉフィールドが奇数フィールドであれば、（ｉ−１）フィールド及び（ｉ＋１）フィールドは偶数フィールドとなる。また、各フィールド内での走査線の一部をそれぞれ実線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１’，Ｌ２’，Ｌ３，Ｌ４で示す。実線Ｌ１とＬ１’，Ｌ２とＬ２’とはそれぞれ同じ位置に存在する走査線であり、Ｌ１及びＬ１’上のある同位置の画素をそれぞれＰ１，Ｐ２とする。また、実線Ｌ３及びＬ４上の画素で、画素Ｐ１及びＰ２と水平位置が同じである画素をそれぞれＰ３，Ｐ４とする。
【００２３】まず、本実施形態における画素データ補間方法では、ｉフィールドに対して画素データを補間すると仮定すると、（ｉ−１）フィールド及び（ｉ＋１）フィールドを構成する全画素に対し、上記各フィールド間の相対する位置の画素間の輝度信号の差分を算出する。例えば、画素Ｐ１に対しては画素Ｐ２との輝度信号の差分を算出する。通常、上記動画像入力装置７から入力されるデータはＹＵＶ形式で表現されており、このＹデータが輝度信号である。つまり、各画素間のＹデータの差分を算出することになる。また、仮に、上記動画像入力装置７から入力されるデータがＲＧＢ形式であったとしても、ＲＧＢからＹＵＶに変換した後に差分を算出すればよい。画素Ｐ１の輝度信号をＹ１、画素Ｐ２の輝度信号をＹ２とすると、その差分値ΔＹは（１）式で与えられる。
【００２４】
【数１】ΔＹ＝Ｙ１―Ｙ２ …（数１）
また、各フィールドにおいて、実際に映像データが含まれている有効画素数が、例えば、１走査線あたり６４０画素であり、有効走査線数が２４０本（２つフィールドデータで１フレームデータを構成すると有効走査線数は４８０本）であったとすると、差分を算出する全画素数は１フィールドあたり153600（=640x240）画素となる。
【００２５】次に、画素間の輝度信号の差分値をもとに、各画素が動いている部分か、あるいは静止している部分かを判断するために、上記で算出した全差分値の分布を示すヒストグラムを作成する。ヒストグラムの一例を図３に示す。そして、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値及び最大値を求める。図３において、全差分値の平均値が０であったとすると、最小値及び最大値はそれぞれΔＹ１及びΔＹ２となり、―ΔＹ１＝ΔＹ２を満足する。仮に上記一定の割合を９０％とすると、上述した例では、差分がΔＹ１からΔＹ２に収まる画素数は、138240（=153600x0.9）画素となる。ここで、各画素間の輝度信号の差分がΔＹ１からΔＹ２の範囲に収まる画素であれば、該画素は静止している部分と判断し、収まらなければ、該画素は動いている部分と判断する。
【００２６】例えば、（１）式において、ΔＹが図３におけるΔＹ３であったとすると、画素Ｐ１とＰ２は静止している部分であると判断される。また、ΔＹがΔＹ４であったとすると、動いている部分であると判断される。
【００２７】次に、各画素が静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判断した後、画素データの補間を行う。例えば、図４におけるｉフィールド中の画素Ｐ５を補間するデータとして生成する場合、画素Ｐ５は、上記方法で画素Ｐ１とＰ２とが静止している部分と判断された場合には（２）式で与えられる。
【００２８】
【数２】Ｐ５＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２ …（数２）
また、画素Ｐ１とＰ２とが動いている部分と判断された場合には（３）式で与えられる。
【００２９】
【数３】Ｐ５＝（Ｐ３＋Ｐ４）／２ …（数３）
ここで、画素がＹＵＶ形式で表現されるならば、各画素のＹデータ、Ｕデータ、Ｖデータそれぞれに対して、（２）式あるいは（３）式を適用することになる。また、画素がＲＧＢ形式で表現されるならば、各画素のＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータそれぞれに対して、（２）式あるいは（３）式を適用することになる。
【００３０】一方、上記動画像入力装置７から入力されるデータに、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されている場合、例えば、（ｉ＋１）フィールドの各画素が、（ｉ−１）フィールドの各画素に対して全体的に明るい場合、全差分値の分布を示すヒストグラムは図５のようになる。ここで、全差分値の平均値がΔＹ６であったとすると、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値及び最大値はそれぞれΔＹ５及びΔＹ７となり、（ΔＹ６―ΔＹ５）＝（ΔＹ７―ΔＹ６）を満足する。そして、各画素間の輝度信号の差分がΔＹ５からΔＹ７の範囲に収まる画素であれば、該画素は静止している部分と判断される。
【００３１】以上のように、本実施形態では、上記動画像入力装置７から入力されるデータに、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されている場合においても、上記全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていないときと同様の方式で画素データの補間が可能であり、さらに、ある画素が静止している部分か、あるいは、動いている部分かを誤判断することなく、高画質な静止画像の生成、記録が可能となる。
【００３２】また、上記実施形態では、画素毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定して補間データを生成したが、画素データを補間する（静止画像として生成する）フィールドデータをいくつかのブロックに分割し、各ブロック毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定するようにしてもよい。
【００３３】図６は生成された全補間データの一例を示している。全補間データはいくつかのブロックに分割されており、各ブロックは少なくとも１つ以上の補間データを含んでいる。例えば、ブロックＢ１が補間データＰ６及びＰ７を含んでおり、さらに、上記実施形態の補間データ生成方法を用いて、Ｐ６は（２）式を用いて生成されたデータ（つまり、静止している部分）、Ｐ７は（３）式を用いて生成されたデータ（つまり、動いている部分）とすると、ブロックＢ１には、少なくとも１つの動いている部分が存在することになり、この場合、ブロックＢ１に含まれる全補間データを動いている部分として再認識し、（３）式を用いて補間データを再生成する。
【００３４】このように、ブロック毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定することで、一面同じような色や明るさを持つ被写体が移動している場合においても、的確に移動している部分として認識し、正しい補間データを生成することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれば、上記動画像入力装置７から入力される映像データに、全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されている場合においても、上記全体的に色や明るさが違ったフィールドデータが混入されていないときと同様の方式で画素データの補間が可能であり、さらに、ある画素が静止している部分か、あるいは、動いている部分かを誤判断することなく、高画質な静止画像の生成、記録が可能な静止画記録装置を提供することができる。
【００３６】さらに、生成された全補間データをいくつかのブロックに分割し、各ブロック毎に静止している部分か、あるいは、動いている部分かを判定することで、一面同じような色や明るさを持つ被写体が移動している場合においても、的確に移動している部分として認識し、正しい補間データを生成することが可能な静止画記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の静止画記録装置のハードウェア構成図である。
【図２】画素データ補間方法の説明図である。
【図３】動き判定方法の説明する特性図である。
【図４】画素データ補間方法の説明図である。
【図５】動き判定方法の説明する特性図である。
【図６】動き判定方法の説明図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、２…主記憶、３…補助記憶装置、４…入力装置、５…表示装置、６…動画像取り込み装置、７…動画像入力装置、８…バス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】処理装置と、記憶装置とを有する静止画記録装置において、インターレース信号におけるある時刻のフィールドデータを補間して静止画像を生成する場合、前記処理装置は、前記フィールドデータの時間的に連続する前後の２つフィールドデータの各画素間の輝度信号の差分をとって全差分値の平均値ΔＹ０を求め、さらに、（ΔＹ０―ΔＹ１）＝（ΔＹ２―ΔＹ０）を満足し、かつ、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値ΔＹ１及び最大値ΔＹ２を求め、そして、前記各画素間の輝度信号の差分がΔＹ１からΔＹ２の範囲に収まる画素であれば、該画素は被写体が静止している部分と判断してフィールド間補間をし、収まらなければ、該画素は被写体が動いている部分と判断してフィールド内補間をして静止画像を生成して前記記憶装置に記憶することを特徴とする静止画記録装置。
【請求項２】請求項１において、前記処理装置は、前記ある時刻のフィールドデータを補間する全データを少なくとも１つ以上のブロックに分割し、各ブロックに少なくとも１つ以上の動いている部分と判断される画素がある場合には、該ブロックに含まれるすべての画素が動いている部分であると判断することを特徴とする静止画記録装置。
【請求項３】インターレース信号におけるある時刻のフィールドデータを補間して静止画像を生成する場合、前記フィールドデータの時間的に連続する前後の２つフィールドデータの各画素間の輝度信号の差分をとって全差分値の平均値ΔＹ０を求め、さらに、（ΔＹ０―ΔＹ１）＝（ΔＹ２―ΔＹ０）を満足し、かつ、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値ΔＹ１及び最大値ΔＹ２を求め、そして、前記各画素間の輝度信号の差分がΔＹ１からΔＹ２の範囲に収まる画素であれば、該画素は被写体が静止している部分と判断してフィールド間補間をし、収まらなければ、該画素は被写体が動いている部分と判断してフィールド内補間をして静止画像を生成することを特徴とする画素データ補間方法。
【請求項４】請求項３において、前記ある時刻のフィールドデータを補間する全データを少なくとも１つ以上のブロックに分割し、各ブロックに少なくとも１つ以上の動いている部分と判断される画素がある場合には、該ブロックに含まれるすべての画素が動いている部分であると判断することを特徴とする画素データ補間方法。
【請求項１】処理装置と、記憶装置とを有する静止画記録装置において、インターレース信号におけるある時刻のフィールドデータを補間して静止画像を生成する場合、前記処理装置は、前記フィールドデータの時間的に連続する前後の２つフィールドデータの各画素間の輝度信号の差分をとって全差分値の平均値ΔＹ０を求め、さらに、（ΔＹ０―ΔＹ１）＝（ΔＹ２―ΔＹ０）を満足し、かつ、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値ΔＹ１及び最大値ΔＹ２を求め、そして、前記各画素間の輝度信号の差分がΔＹ１からΔＹ２の範囲に収まる画素であれば、該画素は被写体が静止している部分と判断してフィールド間補間をし、収まらなければ、該画素は被写体が動いている部分と判断してフィールド内補間をして静止画像を生成して前記記憶装置に記憶することを特徴とする静止画記録装置。
【請求項２】請求項１において、前記処理装置は、前記ある時刻のフィールドデータを補間する全データを少なくとも１つ以上のブロックに分割し、各ブロックに少なくとも１つ以上の動いている部分と判断される画素がある場合には、該ブロックに含まれるすべての画素が動いている部分であると判断することを特徴とする静止画記録装置。
【請求項３】インターレース信号におけるある時刻のフィールドデータを補間して静止画像を生成する場合、前記フィールドデータの時間的に連続する前後の２つフィールドデータの各画素間の輝度信号の差分をとって全差分値の平均値ΔＹ０を求め、さらに、（ΔＹ０―ΔＹ１）＝（ΔＹ２―ΔＹ０）を満足し、かつ、全差分値のある一定の割合が含まれる差分値の最小値ΔＹ１及び最大値ΔＹ２を求め、そして、前記各画素間の輝度信号の差分がΔＹ１からΔＹ２の範囲に収まる画素であれば、該画素は被写体が静止している部分と判断してフィールド間補間をし、収まらなければ、該画素は被写体が動いている部分と判断してフィールド内補間をして静止画像を生成することを特徴とする画素データ補間方法。
【請求項４】請求項３において、前記ある時刻のフィールドデータを補間する全データを少なくとも１つ以上のブロックに分割し、各ブロックに少なくとも１つ以上の動いている部分と判断される画素がある場合には、該ブロックに含まれるすべての画素が動いている部分であると判断することを特徴とする画素データ補間方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０００−３２４４４０（Ｐ２０００−３２４４４０Ａ）
【公開日】平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１２６７３９
【出願日】平成１１年５月７日（１９９９．５．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１５３４７６）株式会社日立マイクロソフトウェアシステムズ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年５月７日（１９９９．５．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１５３４７６）株式会社日立マイクロソフトウェアシステムズ (2)
【Ｆターム（参考）】
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