[发明专利]图象数据内插设备

说明书

本发明涉及用于用来显示高质量静止图象的录像机的图象数据内插设备，特别涉及用于通过内插一场数据产生静止图象一帧数据的隔行扫描系统中的图象数据内插设备。

本发明还涉及这样一种图象数据内插设备，该设备能够实现在无闪烁逐行显示的高质量电视之类的系统中通过选择一些静止区并通过仅对这样的区执行场内内插从而在录像机中产生高质量静止图象，而且在隔行扫描的帧数据中把静止区与活动区分开。

传统上，在采用隔行扫描系统的录象机、视频打印机等等中产生静止图象时，为了消除第一场视频图象与第二场视频图象之间的时延，使第一场数据受到内插处理，形成一帧数据，从而产生高质量的静止图象。

参考图1～图9，将说明通过对第一场数据进行内插产生一帧数据，以用于图象数据内插的传统技术。

这里，图1是为了说明图象数据内插的传统技术，给出了表示原始数据场之一例的参考图解。图2为用来详细说明图1中国起来的原始数据场的放大图。图3图示说明了一种对场数据进行内插的方法，其中要内插的象素是通过利用上相邻象素或下相邻象素来产一。图4为说明一种内插方法的图，在这种方法中、通过计算上相邻象素和下相邻象素的平均值来形成要内插的象素。图5为说明一种内插方法的图，在这种方法中、估算从要内插的象素沿倾斜方向安排的象素之间的相关性。图6为用来说明一种内插方法的图解，这种方法估算沿5个方向安排的象素的相关性。图7为用来说明一种内插方法的图解，这种方法估算沿7个方向安排的象素的相关性。图8和9为参考图，它们涉及用来基于各自的相关性而选择内插方向的判定。

隔行扫描是一种扫描方法，在这种方法中，把每一帧数据分成在不同时间激活的两场数据，为了产生视频图象，每一帧扫描两次，称为第一次扫描和第二次扫描，以使各第二次扫描行填充到各第一次扫描轨迹之间的间隙内。

由于人眼有视觉暂留效应，将把这两场各自顺序地投影的图象看成一帧图象。然而，当以某一时间间隔这样分开发送的两场数据变换成一帧数据而产生静止图象时，出现了下列问题：即，如果摄像机和目标都是绝对静止的，尽管不会出现问题，但是如果其中任何一个或两者运动时，则由于两场数据之间有时间间隔、在合成图象中各奇数扫描行与各偶数扫描行之间的连续性将会劣化。即，在第一场数据与第二场数据之间将出现偏差。结果是，显示图象的质量将受到劣化。

为了处理这一问题，已提出一种想法，即可以只用第一场数据或第二场数据来形成一帧数据。然而，这时，如图2所示，用作基础的场数据具有交替排列的数据行和空行，所以，对图象数据需要进行内插。为了执行图象数据的内插，传统上还提出了很多其它方法。下面，将说明其中某些方法。

在下文的描述中，B(0)表示要内插的象素数据，A(n)和C(n)分别表示在内插时被估算的在上和下水平扫描行上参考象素的数据。这里，‘n’指出以象素数据B(0)为基础分配给水平行上每一个象素的编号。

第一种方法是简单地重复相邻象素的数据。即，如图3所示，场数据的内插这样来执行，利用场图象中各奇数编号的行(例如，它们是扫描行1、扫描行3、……)上的每一个象素的数据，来产生扫描行2、扫描行4、……的象素数据。

具体地说，在这种方法中，将以B(0)＝A(0)来执行内插。不用说，利用各偶数编号的行可以内插各奇数编号的行。根据这种方法，垂直方向上的分辨率将减少到一半，因此，沿着斜线将有非常明显的锯齿。

接着的一种方法如图4所示，在这种方法中，通过估算位于要内插的象素之上和之下参考象素的两个数据片之平均值来执行内插。

具体地说，在这种方法中，将以B(0)＝{A(0)+C(0)}/2来执行内插。根据这种方法，将使锯齿减轻到某种程度，但使边缘劣化，以致所形成的图象给出模糊的印象。

另一种已知的方法如图5所示。在这种方法中，通过计算与位于中心的要内插的数据彼此相对设置的每一对参考象素的数据之差来考虑边缘的梯度。这一计算是对三个方向作为整体来执行，即，不仅对内插目标象素之上和下象素、而且对从右上到左下倾斜方向的象素以及对从左上到右下倾斜方向的象素执行。在这些对象素中，拾取产生最小差值的那一对象素，并且，为了内插该目标象素，取这一对象素数据的平均值。

更准确地说，根据这种方法，选择|A(-1)-C(1)|、|A(0)-C(0)|和|A(1)-C(-1)|中数值最小者，并基于这一选择从下列各式中选择一个平均值：

B(0)＝{A(-1)+C(1)}/2

B(0)＝{A(0)+C(0)}/2

B(0)＝{A(1)+C(-1)}/2，