JP2004348117A - 映像補間装置および映像補間方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 映像補間装置は、第1解像度の入力映像信号が貯蔵される映像信号貯蔵部、映像信号貯蔵部から順次に入力される所定個の入力映像信号の輝度レベルのパターンに応じて2つの補間フィルタリングの中所定フィルタリングに対する選択信号を出力するフィルタリング選択部、解像度の変換割合に応じて所定個の入力映像信号の各々に対する補間位置を算出する制御部、フィルタリング選択信号および所定個の算出された補間位置に対応される補間係数を出力する係数貯蔵部および、所定個の入力映像信号およびフィルタリング選択信号に対応される所定個の補間係数の入力を受けて、選択されたフィルタリングを行い第2解像度の出力映像信号を出力する補間フィルターを含む。
【選択図】 図3
Description
以下では所定の線形補間法で画素数を増し解像度を拡げる装置のことを映像補間装置といい、このような映像補間装置は映像表示装置内に備えられることが一般的である。
線形補間法の例として、両線刑補間(Bi-Linear Interpolation)、キュービッグ回線補間(Cubic Convolution Interpolation)などがある。両線形補間方法およびキュービック回線補間は、有限インパルス応答(Finite Impulse Response : FIR)フィルターを利用する補間であって、入力映像信号を周波数領域に変換した後、補間すべき位置に隣接した画素の加重値(Weighted)を利用してフィルタリングする。これで広げられた最終補間データが出力される。
アメリカ特許第6281873号
好ましくは、前記の既に設定された回数は少なくとも2回である。
ひいては、前記補間フィルターは、前記映像信号の貯蔵部から順次に入力される所定個の前記入力映像信号を所定時間の間に引き延ばした後、出力する多数の遅延器と、前記多数の遅延器から出力される所定個の前記入力映像信号と前記係数貯蔵部から出力される所定個の前記補間係数とを各々乗算して補間データを出力する多数の乗算器、および前記多数の乗算器から出力される所定個の前記補間データを加算して前記出力映像信号を出力する加算器を含む。
また、前記制御部は、前記解像度変換割合に応じて前記映像信号の貯蔵部から前記補間フィルターに入力される前記入力映像信号の入力速度を制御する。
より詳しくは、少なくとも2つの前記フィルタリングは4タップフィルタリングおよび8タップフィルタリングである。
図3は本発明の好ましい実施形態に係る映像補間装置を概略的に示したブロック図である。
同図を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る映像補間装置300は、映像信号貯蔵部310、フィルタリング選択部320、制御部330、係数貯蔵部340、および補間フィルター350を含む。
図4から第1ないし第8入力映像信号(x(n)ないしx(n+7))は所定の輝度レベルで表現され、連続的に入力される画素のことを意味する。また、第1ないし第8入力映像信号(x(n)ないしx(n+7))の下に表記された数字は輝度レベルを意味する。
図6Aおよび図6Bは、図3に示された制御部で所定の解像度変換割合に応じて算出される補間位置の実施形態を説明するための図である。
同図を参照すると、8タップカーナルは8個の入力映像信号が補間に関係する。また、複数の補間位置が(p-4)、(p-3)、(p-2)、(p-1)、(p)、(p+1)、(p+2)および(p+3)である場合、最終補間データを得るために必要な複数の補間係数はf(p-4)、f(p-3)、f(p-2)、f(p-1)、f(p)、f(p+1)、f(p+2)およびf(p+3)である。ここでpは各タップ間での相対的位置値である。
第1ないし第7遅延器(図面において、‘D’は‘delay’の略語である)361ないし367は映像信号貯蔵部310から順次に入力される入力映像信号を所定時間の間、引き延ばし、遅延された入力映像信号を第2ないし第8乗算器372ないし378で出力する。従って、第1遅延器361に入力映像信号(x(n))が遅延されている場合、第7遅延器361ないし367には第6遅延映像信号(x(n-6))が所定の時間遅延される。
第2遅延器362は、第1遅延器361から入力された第1遅延映像信号(x(n-1))を所定の時間引き延ばした後、所定時間遅延された第2遅延映像信号(x(n-2))を第3遅延器363および第3乗算器373に提供する。
さらに、第7遅延器367は、第6遅延器366から入力された第6遅延映像信号(x(n-6))を所定の時間引き延ばした後、所定の時間遅延された第7遅延映像信号(x(n-7))を第8乗算器378に提供する。
詳説すると、第1乗算器371は、映像信号貯蔵部310から入力された入力映像信号(x(n))と入力映像信号(x(n)に対応される補間係数を乗算して第1補間データを生成する。
これと同様、第3ないし第8乗算器371ないし378は第2ないし第7遅延器361ないし367から入力された第2ないし第7遅延映像信号(x(n-2)ないしx(n-7))とそれに対応される補間係数を各々乗算して第3ないし第8補間データを生成する。
図3ないし図8を参照すると、まず、フィルタリング選択部320は映像信号貯蔵部310から順次入力される所定個の入力映像信号の輝度レベルのパターンを分析する(S810)。S810段階が行なわれると、フィルタリング選択部320は分析された輝度レベルのパターンによって4タップおよび8タップフィルタリングの中、所定フィルタリングに対する選択信号を係数貯蔵部340で出力する(S820)。ここで輝度レベルのパターンは順次に入力される映像信号間の輝度レベルの増減を意味する。
また、上述した映像補間装置300および映像補間方法は、入力映像信号の輝度レベルに応じて周波数を判別しグラフィック領域またはエッジ領域であるかを判断することにより鮮やかな補間を行うことができる。
310 映像信号貯蔵部
320 フィルタリング選択部
330 制御部
340 係数貯蔵部
350 補間フィルター
Claims (15)
- 第1解像度の入力映像信号を所定の解像度変換割合に応じて第2解像度の出力映像信号に補間する映像補間装置において、
前記入力映像信号が貯蔵される映像信号貯蔵部と、
前記映像信号貯蔵部から順次に入力される所定個の前記入力映像信号の輝度レベルのパターンによって相違している、少なくとも2つの補間フィルタリングの中、所定フィルタリングに対する選択信号を出力するフィルタリング選択部と、
前記解像度の変換割合に応じて所定個の前記入力映像信号各々に対する補間位置を算出する制御部と、
算出された前記補間位置に対応される補間係数が前記フィルタリング別に貯蔵され、前記フィルタリングの選択信号および所定個算出された前記補間位置に対応される補間係数を出力する係数貯蔵部と、
前記映像信号貯蔵部から所定個の前記入力映像信号および前記係数貯蔵部から前記フィルタリングの選択信号に対応される所定個の前記補間係数を入力され、選択された前記フィルタリングを行なって前記出力映像信号を出力する補間フィルターを含むことを特徴とする映像補間装置。 - 少なくとも2つの前記フィルタリングは、4タップフィルタリングおよび8タップフィルタリングであることを特徴とする請求項1に記載の映像補間装置。
- 前記輝度レベルのパターンが順次に入力される所定個の前記入力映像信号の輝度レベルが既に設定された回数の分連続的に増加および減少するパターンのうち少なくともいずれか1つであると判断されると、前記フィルタリング選択部は前記4タップフィルタリングに対する選択信号を出力することを特徴とする請求項2に記載の映像補間装置。
- 所定個の前記入力映像信号の中、連続的に入力される2つの入力映像信号の輝度レベルが同一の場合、前記フィルタリング選択部は前記2つの入力映像信号間の前記輝度レベルのパターンを判断する以前に判断された以前輝度レベルのパターンを前記2つの入力映像信号の輝度レベルのパターンで適用することを特徴とする請求項3に記載の映像補間装置。
- 所定個の前記入力映像信号の中、連続的に入力される2つの入力映像信号の輝度レベルの差が既に設定された基準レベルより小さければ、前記フィルタリング選択部は前記2つの入力映像信号間の前記輝度レベルのパターンを判断する以前に判断された以前輝度レベルのパターンを前記2つの入力映像信号の輝度レベルのパターンで適用することを特徴とする請求項3に記載の映像補間装置。
- 前記既に設定された回数は少なくとも2回であることを特徴とする請求項3に記載の映像補間装置。
- 少なくとも2つの前記フィルタリングは8タップフィルタリングを含む多数の有限インパルス応答フィルタリングであることを特徴とする請求項1に記載の映像補間装置。
- 前記補間フィルターは、
前記映像信号貯蔵部から順次に入力される所定個の前記入力映像信号を所定時間の間引き延ばした後出力する多数の遅延器と、
前記多数の遅延器から出力される所定個の前記入力映像信号と前記係数貯蔵部から出力される所定個の前記補間係数とを各々乗算して補間データを出力する多数の乗算器と、
前記多数の乗算器から出力される所定個の前記補間データを加算して前記出力映像信号を出力する加算器とを含むことを特徴とする請求項1に記載の映像補間装置。 - 前記制御部は、前記解像度変換割合に応じて前記映像信号の貯蔵部から前記補間フィルターに入力される前記入力映像信号の入力速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の映像補間装置。
- 第1解像度の入力映像信号を所定の解像度変換割合に応じて第2解像度の出力映像信号に補間する映像補間方法において、
順次に入力される所定個の前記入力映像信号の輝度レベルのパターンに応じて相違している少なくとも2つの補間フィルタリングの中、所定フィルタリングに対する選択信号を出力する段階と、
前記解像度変換割合に応じて所定個の前記入力映像信号各々に対する補間位置を算出する段階と、
貯蔵された多数の補間係数の中、出力された前記フィルタリング選択信号および所定個の算出された前記補間位置に対応される補間係数を前記所定個の分出力する段階と、
所定個の前記入力映像信号および前記フィルタリング選択信号に対応される所定個の前記補間係数を入力し、選択された前記所定フィルタリングを行って前記出力映像信号を出力する段階とを含むことを特徴とする映像補間方法。 - 少なくとも2つの前記フィルタリングは、4タップフィルタリングおよび8タップフィルタリングであることを特徴とする請求項10に記載の映像補間方法。
- 前記フィルタリング選択段階は、前記輝度レベルのパターンが順次に入力される所定個の前記入力映像信号の輝度レベルが既に設定された回数の分連続的に増加および減少するパターンのうち少なくともいずれか1つであると判断されれば、前記4タップフィルタリングに対する選択信号を出力することを特徴とする請求項11に記載の映像補間方法。
- 所定個の前記入力映像信号の中、連続的に入力される2つの入力映像信号の輝度レベルが同一の場合、前記フィルタリング選択段階は前記2つの入力映像信号間の輝度レベルのパターンを判断する以前に判断された以前輝度レベルのパターンを前記2つの入力映像信号の輝度レベルのパターンで適用することを特徴とする請求項12に記載の映像補間方法。
- 所定個の前記入力映像信号の中、連続的に入力される2つの入力映像信号の輝度レベルの差が既に設定された基準レベルより小さければ、前記フィルタリング選択段階は、前記2つの入力映像信号間の前記輝度レベルのパターンを判断する以前に判断された以前輝度レベルのパターンを前記2つの入力映像信号の輝度レベルのパターンで適用することを特徴とする請求項12に記載の映像補間方法。
- 前記フィルタリングを行う段階は、
順次に入力される所定個の前記入力映像信号を所定時間の間引き延ばした後、出力する段階と、
前記遅延段階において出力される所定個の前記入力映像信号と前記補間係数の出力段階において出力される所定個の前記補間係数とを各々乗算して補間データを出力する段階と、
前記乗算段階から出力される所定個の補間データを加算して前記出力映像信号を出力する段階とを含むことを特徴とする請求項10に記載の映像補間方法。
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