CN101212683A - 视频信号处理电路、视频信号处理设备、及视频信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施例，提供了一种视频信号处理电路，包括：视频信号处理电路，被配置为处理显示在图像显示部的视频信号；运动图像增强电路，被配置为从图像处理电路获取视频信号和基于单像素表示视频信号中存在或不存在图形的像素信息，并通过像素的运动补偿预测经帧内插对在视频信号中不具有图形的像素进行倍速变换处理。

Description

视频信号处理电路、视频信号处理设备、及视频信号处理方法
对相关申请的交叉参考
本申请基于并要求于2006年12月27日提交的日本专利申请No.2006-352246的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明的一个实施例涉及视频信号处理电路、视频信号处理器、以及视频信号处理方法，能够对视频信号进行符合运动补偿帧内插方案的倍速变换处理。
背景技术
引入运动图像增强技术(诸如符合运动补偿帧内插方案的倍速变换处理技术等)的装置作为以液晶TV(电视)为代表的TV接收机已经很普遍。其(例如JP-A-2002-209191)披露了符合运动补偿帧内插方案的倍速变换处理技术是用于从视频信号和运动矢量生成帧内插信号并利用帧内插信号对视频信号进行倍速变换处理。
发明内容
顺便提及，当视频信号是运动图像信号时，在提高图像质量方面，符合该运动补偿帧内插方案的倍速变换技术更为优异。但是，也可能出现图形[举例来说，诸如菜单的OSD(屏幕上显示)，频道栏等]被叠加在视频信号的运动图像上的情况。在这种情况下，当包括图形区域的视频信号被处理为运动图信号并且该视频信号经过符合运动补偿帧内插方案的倍速变换处理时，图形区域的图像可能例如以图形区域的混乱形式变坏。
本发明已经在上述情况下进行了改进。根据本发明的一个方面，提供了一种视频信号处理电路，包括：图像处理电路，被配置为处理显示在图像显示部上的视频信号；以及运动图像增强电路，被配置为从图像处理电路获取视频信号和基于单像素表示视频信号中存在或不存在图形的像素信息，并且通过像素的运动补偿预测经帧内插对视频信号中不具有图形的像素进行倍速变换处理。
附图说明
以下将参考附图描述实现本发明的各种特征的整体结构。提供附图及相关说明以说明发明的实施例，并且不用于限制本发明的范围。
图1是示出根据本发明的实施例的TV接收机的内部结构的典型框图；
图2是示出图1所示的运动图像增强电路的内部结构的典型框图；
图3是示出由箭头线指示的图形叠加图像和像素信息的典型视图；
图4是示出由箭头线指示的图形叠加图像和像素信息的典型视图；以及
图5是示出由箭头线指示的图形叠加图像和像素信息的典型视图。
具体实施方式
以下将参考附图描述根据本发明的多种实施例。通常，根据本发明的一个实施例，提供了一种视频信号处理电路，包括：图像处理电路，被配置为处理显示在图像显示部上的视频信号；以及运动图像增强电路，被配置为从图像处理电路获取视频信号和基于单像素(per-pixel)表示视频信号中存在或不存在图形的像素信息，并且通过像素的运动补偿预测经帧内插对视频信号中不具有图形的像素进行倍速变换处理。
根据一实施例，图1示出了TV接收机(视频信号处理器)。该TV接收机(视频信号处理器)1具有LCD(液晶显示)面板(图像显示部)2；图像处理电路3；运动图像增强电路4；以及控制电路5。通过图像处理电路3和运动图像增强电路4将输入的视频信号变换成适于LCD面板2的格式，并将变换后的信号显示在LCD面板2上。图像处理电路3及运动图像增强电路4用作视频信号处理电路10。
图像处理电路3对该视频信号进行图像处理以将视频信号显示在LCD面板2上，并输出经过图像处理的视频信号。特别地，图像处理电路3具有：IP变换电路，用于将隔行扫描方案(interlacescheme)的视频信号变换成逐行扫描方案(progressive scheme)的视频信号；NR电路，用于降低出现在图像中的噪音；缩放(scaler)电路，用于将图像恢复到能够显示在LCD面板2上的图像的尺寸；图像质量处理电路，用于调节图像质量；以及图像创建/叠加电路，用于创建图形并将如此创建的图形叠加到运动图像上。
图像处理电路3输出基于单像素表示视频信号中存在或不存在图形的像素信息。像素信息对应于例如由控制电路5设置的1-比特数据，并且能够切换由图像处理电路3叠加的图形的存在或不存在，诸如OSD，作为基于单像素的高/低状态。如图3和图4所示，该控制电路5设置像素信息，使得视频信号中具有图形的像素变为高状态并且使得视频信号中不具有图形的像素变为低状态。
运动图像增强电路4获取视频信号及已从图像处理电路3输出的像素信息。根据像素信息，该运动图像增强电路4通过仅与视频信号中不具有图形的像素(处于低状态的像素)相关的运动补偿预测执行帧内插处理(即，执行矢量控制处理)，从而对视频信号进行倍速变换处理。但是，根据像素信息，该运动图像增强电路4不执行与视频信号中具有图形的像素相关的帧内插处理(即，无效矢量控制处理)。特别地，该运动图像增强电路4对视频信号中具有图形的像素(即，处于高状态的像素)进行简单的倍速变换处理。
在此处使用的术语“运动补偿预测(motion compensationprediction)”表示“帧内预测”。特别地，感兴趣的图像(image ofinterest)和前一图像被划分成宏块(例如，由16个像素和16条线组成的块)。预先准备表示运动方向和感兴趣的图像与前一图像之间的对应块的运动量的运动矢量。根据运动矢量从前一图像预测感兴趣的图像。而且，术语“帧内插处理”表示根据帧内预测对视频信号进行的处理。
如图2所示，运动图像增强电路4具有：运动矢量检测电路6，用于从视频信号检测运动矢量；运动矢量内插处理电路7，用于根据视频信号和运动矢量执行帧内插处理；倍速变换电路8，用于对视频信号进行倍速变换处理；存储器11，用于域延迟的目的(以下称为“域延迟存储器”)；存储器12，用于倍速变换的目的(以下称“倍速变换存储器”)。
从图像处理电路3输出的视频信号被划分成当前域的视频信号及通过存储器11进行域延迟的视频信号。这样划分的视频信号被输入到运动矢量检测电路6。根据域差(field difference)的确定结果，运动矢量检测电路6检测运动矢量并输出检测结果到运动矢量内插处理电路7。
由运动矢量检测电路6输出的运动矢量检测结果被输入到运动矢量内插处理电路7。通过图像处理电路3输出像素信息，当前域的视频信号和利用存储器11进行域延迟的视频信号也被输入到运动矢量内插处理电路7。根据像素信息，运动矢量内插处理电路7经由与视频信号中不具有图形的像素相关的运动补偿预测执行帧内插处理。根据像素信息，在视频信号中具有图形的像素(处于高状态的像素)不经过帧内插处理，并且处理后的视频信号被输出到存储器12。
经过存储器12的视频信号被输入到倍速变换电路8。经过各段存储器11、12的视频信号也被输入到倍速变换电路8。倍速变换电路8利用视频信号对视频信号进行倍速变换处理。当输入的视频信号的垂直频率为50Hz时，该频率通过倍速变换被变换为100Hz。在频率为60Hz的情况下，该频率被变换为120Hz。从而，视频信号被显示在显示面板2上。
如上所述，运动图像增强电路4获得由图像处理电路3输出的视频信号和像素信息。经由运动补偿预测对在视频信号中不具有图形的像素进行帧内插处理。同时，对视频信号中具有图形的像素进行倍速变换处理而不执行帧内插处理。结果，当图形被叠加到运动图像上时，包括图形区域的视频信号被处理为运动图像信号，从而防止了对视频信号进行符合运动补偿帧内插方案的倍速变换处理。因此，阻止了例如图形区域中的图像的状况变坏的发生。因此，TV接收机1利用图像处理电路3输出的像素信息容易地实现了较高图像质量的装置。
本发明不限于以上所描述的实施例。
例如，倍速变换电路8还能根据像素信息处理矢量控制的切换。输入到倍速变换电路8的直接(direct)系统视频信号和经过运动矢量内插处理电路7的内插系统视频信号还可以在倍速变换电路8中在每个域被变换，从而根据像素信息路进行径间的变换。
与视频信号中混和(例如，-混和的或其他的)有图形的像素相比，运动图像增强电路4根据随着混和率增加或减少的运动矢量的运动量经运动补偿预测执行帧内插处理，从而对视频信号进行倍速变换处理。特别地，如图5所示，当由图像处理电路3叠加的图形与背景混和时，根据混和比例改变运动矢量的运动量(矢量的量)。根据控制电路5输出的信息，运动矢量内插处理电路7限制(限定)矢量在垂直/水平方向上可用的矢量的最大量。
例1：当混和比例是70％(当背景70％是透明的)时，垂直/水平矢量限制值＝最大值×0.7
例2：当混和比例是0％(当背景完全是不透明的)时，垂直/水平矢量限制值＝最大值×0
根据以上所描述的实施例，图像质量更好。已经描述了本发明的特定实施例，这些实施例仅以实例的方式被展示并且不用于限制本发明的范围。实际上，在此所描述的新颖的方法和系统可能以多种其他方式被具体化；而且，作出以在此所描述的方法和系统的形式的各种省略、代替、和变更，而不脱离发明的精神。所附权利要求及其等价物用于覆盖这种形式或修改，并将落入本发明的精神和范围内。

Claims (8)

1.一种视频信号处理电路，包括：
图像处理电路，被配置为处理显示在图像显示部的视频
信号；以及
运动图像增强电路，被配置为从所述图像处理电路获取视频信号和基于单像素表示在所述视频信号中存在或不存在图形的像素信息，并且通过所述像素的运动补偿预测经帧内插对所述视频信号中不具有图形的像素进行倍速变换处理。
2.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，所述运动图像增强电路包括：
运动矢量检测电路，被配置为根据所述视频信号检测运动矢量；
运动矢量内插处理电路，被配置为根据所述视频信号和所述运动矢量执行所述帧内插；以及
倍速变换电路，被配置为对所述视频信号进行倍速变换处理。
3.根据权利要求2所述的视频处理电路，其中，所述像素信息通过所述运动矢量内插处理电路获取，以及
其中，所述运动矢量内插处理电路根据所述视频信号和所述运动矢量进行与所述视频信号中不具有所述图形的像素相关的帧内插处理，并且输出所述视频信号，以及
其中，所述倍速变换电路通过所输出的视频信号对所述视频信号进行倍速变换处理。
4.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，所述运动图像增强电路根据随着混合率增加/减少的运动矢量的运动量，通过与所述视频信号中混和有图形的像素相关的运动补偿预测经所述帧内插进行倍速变换处理。
5.一种视频信号处理方法，包括：
处理显示在图像显示部的视频信号；
从所述图像处理电路获取视频信号及基于单像素表示所述视频信号中存在或不存在图形的像素信息；以及
通过所述像素的运动补偿预测经帧内插对所述视频信号中不具有图形的像素进行倍速变换处理。
6.根据权利要求5所述的视频信号处理方法，包括：
根据所述视频信号检测运动矢量；
根据所述视频信号和所述运动矢量执行所述帧内插；
对所述视频信号进行所述倍速变换处理。
7.根据权利要求6所述的视频信号处理方法，包括：
获取所述像素信息；
根据所述视频信号和所述运动矢量进行与所述视频信号
中不具有所述图形的所述像素相关的帧内插处理；
输出所述视频信号；
通过所输出的视频信号对所述视频信号进行倍速变换处理。
8.根据权利要求5所述的视频信号处理方法，包括：根据随着混和率增加/减少的运动矢量的运动量，通过与所述视频信号中混和有图形的像素相关的运动补偿预测经所述帧内插进行所述倍速变换处理。
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