JP2005094152A - Image processing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、標準解像度又は低解像度の画像を任意の高解像度の画像に変換する場合などに用いて好適な画像処理装置及びその方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and method suitable for use when, for example, converting a standard resolution or low resolution image into an arbitrary high resolution image.
例えば、標準解像度又は低解像度の画像(以下、適宜「SD(Standard Definition)画像」という。)を高解像度の画像(以下、適宜「HD(High Definition)画像」という。)に変換したり、画像を拡大したりする場合においては、いわゆる補間フィルタなどによって、不足している画素値の補間(補償)が行われるようになされている。 For example, a standard resolution or low resolution image (hereinafter referred to as “SD (Standard Definition) image” as appropriate) is converted into a high resolution image (hereinafter referred to as “HD (High Definition) image” as appropriate), or an image is displayed. In the case of enlarging the pixel value, interpolation (compensation) of the missing pixel value is performed by a so-called interpolation filter or the like.
しかしながら、補間フィルタによって画素の補間を行っても、SD画像に含まれていないHD画像の成分(高域成分)を復元することはできないため、高解像度の画像を復元することは困難であった。 However, even if pixel interpolation is performed using an interpolation filter, it is difficult to restore a high-resolution image because the HD image component (high frequency component) that is not included in the SD image cannot be restored. .
そこで、本件出願人は、SD画像を、そこに含まれていない高域成分をも含むHD画像に変換する画像変換装置を先に提案している(例えば下記特許文献1〜3参照)。
Therefore, the applicant of the present application has previously proposed an image conversion device that converts an SD image into an HD image that also includes a high frequency component that is not included therein (see, for example,
ところで、この画像変換装置では、解像度軸強度を変えることにより、SD画像を任意の高解像度のHD画像に変換することができる。しかしながら、解像度軸強度を上げすぎると、中域から周波数特性が強調されることにより出力信号にプリシュート/オーバーシュートが発生するため、解像度軸強度を上げる程度は限られていた。また、入力信号に含まれる高域成分が強調されてくることから、S/N(Signal/Noise)の観点からも解像度軸強度を上げる程度は限られていた。さらに、従来の解像度変換装置では、水平方向及び垂直方向のエンハンスバランスをとっていないため、得られるHD画像は、水平垂直の鮮鋭度及び精細感のバランスがとれていないものであった。 By the way, in this image conversion apparatus, the SD image can be converted into an HD image of an arbitrary high resolution by changing the resolution axis intensity. However, if the resolution axis strength is increased too much, the frequency characteristics are emphasized from the middle range, and preshoot / overshoot occurs in the output signal. Further, since the high frequency component included in the input signal is emphasized, the degree to which the resolution axis strength is increased is limited from the viewpoint of S / N (Signal / Noise). Furthermore, since the conventional resolution conversion apparatus does not achieve the enhancement balance in the horizontal direction and the vertical direction, the obtained HD image is one in which the horizontal and vertical sharpness and fineness are not balanced.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、解像度軸強度を上げても、S/Nやプリシュート/オーバーシュートの点で問題が発生せず、さらに水平垂直のエンハンスバランスをとる画像処理装置及びその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and even if the resolution axis strength is increased, no problem occurs in terms of S / N and preshoot / overshoot, and the horizontal and vertical directions are further improved. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus and method for achieving enhancement balance.
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、入力された第1の画素数からなる第1の画像信号の種類及び/又はそのS/Nに応じて、該第1の画像信号の水平方向の周波数特性を調整する第1の周波数特性調整手段と、上記周波数特性調整手段によって周波数特性の調整された上記第1の画像信号を、上記第1の画素数よりも多い第2の画素数からなる第2の画像信号に変換する画像変換手段と、最終的な出力の周波数特性が水平方向と垂直方向とで略々同程度となるように、上記第2の画像信号の水平方向及び垂直方向の周波数特性を調整する第2の周波数特性調整手段とを備え、上記画像変換手段は、該画像変換手段の出力段階における水平方向の周波数特性が略々平坦となるように上記第2の画素数を設定するものである。 In order to achieve the above-described object, the image processing apparatus according to the present invention provides the first image signal according to the type and / or S / N of the first image signal having the first number of pixels. A first frequency characteristic adjusting unit that adjusts a frequency characteristic in a horizontal direction of an image signal, and the first image signal whose frequency characteristic is adjusted by the frequency characteristic adjusting unit is greater than the first pixel number. The image conversion means for converting to a second image signal having the number of pixels of 2 and the final output signal so that the frequency characteristics of the final output are approximately the same in the horizontal and vertical directions. Second frequency characteristic adjusting means for adjusting the frequency characteristics in the horizontal direction and the vertical direction, and the image converting means is configured so that the frequency characteristics in the horizontal direction at the output stage of the image converting means are substantially flat. Set the second number of pixels A.
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像処理方法は、入力された第1の画素数からなる第1の画像信号の種類及び/又はそのS/Nに応じて、該第1の画像信号の水平方向の周波数特性を調整する第1の周波数特性調整工程と、上記周波数特性調整工程にて周波数特性の調整された上記第1の画像信号を、上記第1の画素数よりも多い第2の画素数からなる第2の画像信号に変換する画像変換工程と、最終的な出力の周波数特性が水平方向と垂直方向とで略々同程度となるように、上記第2の画像信号の水平方向及び垂直方向の周波数特性を調整する第2の周波数特性調整工程とを有し、上記画像変換工程では、該画像変換手段の出力段階における水平方向の周波数特性が略々平坦となるように上記第2の画素数を設定するものである。 In order to achieve the above-described object, the image processing method according to the present invention performs the first processing according to the type and / or S / N of the first image signal composed of the first number of input pixels. A first frequency characteristic adjusting step for adjusting a horizontal frequency characteristic of one image signal, and the first image signal whose frequency characteristic is adjusted in the frequency characteristic adjusting step, based on the first number of pixels. The second image signal is converted into a second image signal having a large number of second pixels, and the final output frequency characteristics are approximately the same in the horizontal and vertical directions. A second frequency characteristic adjusting step for adjusting the horizontal and vertical frequency characteristics of the image signal. In the image converting step, the horizontal frequency characteristics at the output stage of the image converting means are substantially flat. Set the second number of pixels so that Than it is.
このような画像処理装置及びその方法では、入力された第1の画像信号の種類及び/又はそのS/Nに応じて、該第1の画像信号の水平方向の周波数特性を調整し、水平方向の周波数特性が略々平坦となるように、第1の画像信号を該第1の画像信号よりも画素数の多い第2の画像信号に変換し、さらに最終的な出力の周波数特性が水平方向と垂直方向とで略々同程度となるように、上記第2の画像信号の水平方向及び垂直方向の周波数特性を調整する。 In such an image processing apparatus and method, the horizontal frequency characteristics of the first image signal are adjusted according to the type and / or S / N of the input first image signal, and the horizontal direction The first image signal is converted into a second image signal having a larger number of pixels than the first image signal so that the frequency characteristic of the output is substantially flat. The frequency characteristics of the second image signal in the horizontal direction and the vertical direction are adjusted so as to be approximately the same in the vertical direction.
本発明に係る画像処理装置及びその方法によれば、入力された第1の画像信号の種類及び/又はそのS/Nに応じて、該第1の画像信号の水平方向の周波数特性を調整し、水平方向の周波数特性が略々平坦となるように、第1の画像信号を該第1の画像信号よりも画素数の多い第2の画像信号に変換し、さらに最終的な出力の周波数特性が水平方向と垂直方向とで略々同程度となるように、上記第2の画像信号の水平方向及び垂直方向の周波数特性を調整することにより、第1の画像信号を、水平方向及び垂直方向のエンハンスバランスがとれ、且つS/Nの改善された高精細な第2の画像信号に変換することが可能となる。 According to the image processing apparatus and the method thereof according to the present invention, the horizontal frequency characteristics of the first image signal are adjusted according to the type and / or S / N of the input first image signal. The first image signal is converted into a second image signal having a larger number of pixels than the first image signal so that the horizontal frequency characteristic becomes substantially flat, and the final output frequency characteristic By adjusting the frequency characteristics of the second image signal in the horizontal direction and the vertical direction so that the horizontal direction and the vertical direction are approximately the same, the first image signal is converted into the horizontal direction and the vertical direction. Can be converted into a high-definition second image signal with an enhanced S / N balance and improved S / N.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、入力された映像信号で構成される標準解像度又は低解像度の画像(以下、適宜「SD(Standard Definition)画像」という。)を任意の高解像度の画像(以下、適宜「HD(High Definition)画像」という。)に変換し、さらに表示ディスプレイの画素数に変換して表示させる画像処理装置に適用したものである。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a standard resolution or low resolution image (hereinafter referred to as an “SD (Standard Definition) image”) composed of an input video signal is used as an arbitrary high resolution image. The image processing apparatus is appropriately converted to an “HD (High Definition) image” and further converted into the number of pixels of the display and displayed.
先ず、第1の実施の形態における画像処理装置の概略構成を図1に示す。図1に示すように、本実施の形態における画像処理装置1は、チューナ10と、画像処理部11と、画像変換部20と、画素数変換部21と、Y系処理部23と、C系処理部24と、マトリクス回路25と、ドライブ/カットオフ調整部26と、表示ディスプレイ27と、マイクロコンピュータ28とから構成されている。
First, FIG. 1 shows a schematic configuration of an image processing apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, an
画像処理部11は、Y/C分離回路12と、クロマ復調回路13と、セレクタ14と、周波数調整回路15と、振幅レベル調整回路16と、S/N検出回路17とを有し、チューナ10でCVBS(Composite Video Burst Signal)信号に復調されるRF信号、外部映像機器からのCVBS信号、YUV信号、S(Y及びC)信号等の各種映像信号が入力される。
The
Y/C分離回路12は、CVBS信号及びS信号をYC信号にデコードし、Y信号をセレクタ14に供給すると共に、C信号をクロマ復調回路13に供給する。クロマ復調回路13は、C信号をU信号及びV信号に復調し、それぞれセレクタ14に供給する。セレクタ14は、YUV信号にデコードされたCVBS信号及びS信号と、入力がYUV信号であるYUV信号とのうち、Y信号を周波数調整回路15及びS/N検出回路17に供給すると共に、U信号及びV信号を振幅レベル調整回路16に供給する。周波数調整回路15は、後段の画像変換部20における解像度軸強度に応じて、Y信号の水平方向の周波数特性を後述のように調整し、調整後のY信号を振幅レベル調整回路16に供給する。そして、振幅レベル調整回路16は、YUV信号の振幅レベルを調整し、525i信号(ライン数525本のインタレース方式の信号)として出力する。S/N検出回路17は、セレクタ14から供給されたY信号のS/Nを検出し、この検出結果をマイクロコンピュータ28に供給する。マイクロコンピュータ28は、このS/Nの検出結果に応じて、周波数調整回路15における周波数特性の調整を制御する。また、マイクロコンピュータ28は、入力された映像信号の種類に基づき、周波数調整回路15における周波数特性の調整を制御する。なお、このマイクロコンピュータ28による制御についての詳細は後述する。
The Y /
画像変換部20は、SD画像と所定の予測係数との線形結合により、HD画像の予測値を求める適応処理を行うことで、525i信号を例えばライン数が2倍の1050i信号に変換する。この際、画像変換部20では、解像度軸強度を変えることにより、任意の高解像度のHD画像に変換することができる。画像変換部20は、変換後のYUV信号を画素数変換部21に供給する。なお、この画像変換部20における画像変換処理については、後で詳細に説明する。
The
画素数変換部21は、画像変換部20から供給された1050i信号を例えば1050p信号(ライン数1050本のプログレッシブ方式の信号)に変換し、さらに表示ディスプレイ27の画素数に合うように、映像フォーマット(1画面の画素数)を変換する。また、画素数変換部21には水平/垂直強調回路22が内蔵されており、この水平/垂直強調回路22は、水平方向、垂直方向の周波数特性のエンハンスを後述のように行う。画素数変換部21は、以上の処理を行ったYUV信号のうち、Y信号をY系処理部23に供給し、UV信号をC系処理部24に供給する。
The pixel
Y系処理部23は、DC伝送率回路、黒伸張回路及びシャープネス回路(何れも図示せず)等を有し、Y信号に対してそれぞれ所定の処理を施す。一方、C系処理部24は、色レベル調整回路(図示せず)等を有し、UV信号に対して所定の処理を施す。Y系処理部23及びC系処理部24は、それぞれ処理後のY信号及びUV信号をマトリクス回路25に供給する。
The Y-
マトリクス回路25は、Y系処理部23及びC系処理部24から供給されたYUV信号をRGB信号に変換し、変換後のRGB信号をドライブ/カットオフ調整部26に供給する。そして、ドライブ/カットオフ調整部26は、表示ディスプレイ27用にドライブレベルとカットオフレベルとを調整し、表示ディスプレイ27に表示させる。
The
ここで、上述した画像変換部20においては、SD画像と所定の予測係数との線形結合により、HD画像の予測値を求める適応処理を行うことで、SD画像には含まれていない高域成分が復元されるようになされている。
Here, in the
すなわち、例えば、HD画像を構成する画素(以下、適宜「HD画素」という。)の画素値yの予測値E[y]を、幾つかのSD画素(SD画像を構成する画素)の画素値(以下、適宜「学習データ」という。)x1,x2,・・・と、所定の予測係数w1,w2,・・・との線形結合により規定される線形1次結合モデルにより求めることを考える。この場合、予測値E[y]は、以下の式(1)で表すことができる。 That is, for example, the predicted value E [y] of the pixel value y of a pixel constituting the HD image (hereinafter referred to as “HD pixel” as appropriate) is used as the pixel value of several SD pixels (pixels constituting the SD image). (Hereinafter referred to as “learning data” as appropriate.) Obtained by a linear linear combination model defined by a linear combination of x 1 , x 2 ,... And predetermined prediction coefficients w 1 , w 2 ,. Think about it. In this case, the predicted value E [y] can be expressed by the following formula (1).
そこで、一般化するために、予測係数wの集合でなる行列W、学習データの集合でなる行列X、及び予測値E[y]の集合でなる行列Y’を以下の式(2)〜(4)で定義すると、式(5)のような観測方程式が成立する。 Therefore, in order to generalize, a matrix W composed of a set of prediction coefficients w, a matrix X composed of a set of learning data, and a matrix Y ′ composed of a set of predicted values E [y] are expressed by the following equations (2) to ( When defined in 4), the observation equation as shown in equation (5) is established.
そして、この観測方程式に最小自乗法を適用して、HD画素の画素値yに近い予測値E[y]を求めることを考える。この場合、教師データとなるHD画素の真の画素値yの集合でなる行列Y、及びHD画素の画素値yに対する予測値E[y]の残差eの集合でなる行列Eを以下の式(6)、(7)で定義すると、上記式(5)から、式(8)のような残差方程式が成立する。 Then, it is considered to apply the least square method to this observation equation to obtain a predicted value E [y] close to the pixel value y of the HD pixel. In this case, a matrix Y composed of a set of true pixel values y of HD pixels serving as teacher data and a matrix E composed of a set of residuals e of predicted values E [y] with respect to the pixel values y of HD pixels are expressed by the following equations. When defined by (6) and (7), a residual equation such as expression (8) is established from the above expression (5).
この場合、HD画素の画素値yに近い予測値E[y]を求めるための予測係数wiは、例えば、式(9)に示すような自乗誤差を最小にすることで求めることができる。 In this case, the prediction coefficient w i for obtaining the predicted value E [y] close to the pixel value y of the HD pixel can be obtained by minimizing the square error as shown in the equation (9), for example.
したがって、上述の自乗誤差を予測係数wiで微分したものが0になる場合、すなわち、以下の式(10)を満たす予測係数wiが、HD画素の画素値yに近い予測値E[y]を求めるため最適値ということになる。 Therefore, when the above-mentioned square error differentiated by the prediction coefficient w i is 0, that is, the prediction coefficient w i satisfying the following expression (10) is the prediction value E [y near the pixel value y of the HD pixel. ] Is the optimum value.
そこで、先ず、式(8)を予測係数wiで微分することにより、以下の式(11)が成立する。 Therefore, first, the following equation (11) is established by differentiating the equation (8) by the prediction coefficient w i .
そして、式(10)、(11)より、以下の式(12)が得られる。 Then, from the equations (10) and (11), the following equation (12) is obtained.
さらに、式(8)の残差方程式における学習データx、予測係数w、教師データy、及び残差eの関係を考慮すると、式(12)から、以下の式(13)に示すような正規方程式を得ることができる。 Further, considering the relationship among the learning data x, the prediction coefficient w, the teacher data y, and the residual e in the residual equation of the equation (8), the normality as shown in the following equation (13) is obtained from the equation (12). An equation can be obtained.
この式(13)の正規方程式は、求めるべき予測係数wの数と同じ数だけたてることができ、したがって、式(13)を解くことで(但し、式(13)を解くには、式(13)において、予測係数wにかかる係数で構成される行列が正則である必要がある)、最適な予測係数wを求めることができる。なお、式(13)を解くにあたっては、例えば、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)などを適用することが可能である。 The normal equation of the equation (13) can be established by the same number as the number of prediction coefficients w to be obtained. Therefore, by solving the equation (13) (however, to solve the equation (13), the equation In (13), the matrix composed of the coefficients related to the prediction coefficient w needs to be regular), and the optimal prediction coefficient w can be obtained. In solving equation (13), for example, a sweep-out method (Gauss-Jordan elimination method) or the like can be applied.
以上のようにして、最適な予測係数wを求めておき、さらに、その予測係数wを用い、式(1)により、HD画素の画素値yに近い予測値E[y]を求めるのが適応処理である。 As described above, the optimum prediction coefficient w is obtained, and further, using the prediction coefficient w, it is adaptive to obtain the prediction value E [y] close to the pixel value y of the HD pixel by the equation (1). It is processing.
なお、適応処理は、SD画像には含まれておらずHD画像に含まれている成分が再現される点で、補間処理とは異なる。すなわち、適応処理では、式(1)を見る限りは、いわゆる補間フィルタを用いての補間処理と同一であるが、その補間フィルタのタップ係数に相当する予測係数wが、教師データyを用いての、いわば学習により求められるため、HD画像に含まれる成分を再現することができる。すなわち、容易に高解像度の画像を得ることができる。このことから、適応処理は、いわば画像(の解像度)の創造作用がある処理ということができる。 Note that the adaptive processing is different from the interpolation processing in that the components included in the HD image that are not included in the SD image are reproduced. In other words, the adaptive process is the same as the interpolation process using a so-called interpolation filter as far as Expression (1) is seen, but the prediction coefficient w corresponding to the tap coefficient of the interpolation filter is determined using the teacher data y. In other words, since it is obtained by learning, the components included in the HD image can be reproduced. That is, a high-resolution image can be easily obtained. From this, it can be said that the adaptive process is a process having an effect of creating an image (its resolution).
図2は、以上のような適応処理により、SD画像をHD画像に変換する画像変換部の内部構成例を示している。 FIG. 2 shows an internal configuration example of an image conversion unit that converts an SD image into an HD image by the adaptive processing as described above.
SD画像は、クラス分類部101及び適応処理部104に供給されるようになされている。クラス分類部101は、クラスタップ生成回路102及びクラス分類回路103で構成され、そこでは、適応処理により予測値を求めようとするHD画素(注目しているHD画素)(以下、適宜「注目画素」という。)が、その注目画素に対応するSD画像の画素の性質に基づいて、所定のクラスにクラス分類される。
The SD image is supplied to the
すなわち、クラスタップ生成回路102では、注目画素のクラス分類を行うのに用いる。その注目画素に対応するSD画素(以下、適宜「クラスタップ」という。)として、例えば、注目画素に対して所定の位置関係にある複数のSD画素が、クラス分類部101に供給されるSD画像から抽出され、クラス分類回路103に供給される。クラス分類回路103では、クラスタップ生成回路102からのクラスタップを構成するSD画素の画素値のパターン(画素値の分布)が検出され、そのパターンに予め割り当てられた値が、注目画素のクラスとして、適応処理部104に供給される。
That is, the class
具体的には、例えば、HD画像が、図3において、×印で示す画素(HD画素)で構成され、SD画像が、同図において、丸印で示す画素(SD画素)で構成されるとする。なお、図3では、SD画像が、HD画像の横又は縦の画素数をそれぞれ1/2にして構成されている。ここで、図3においては(後述する図4乃至図6においても同様)、左からi+1番目で、上からj+1番目のSD画素(図中、丸印で示す部分)をXi,jと表し、同様に、左からi'+1番目で、上からj'+1番目のHD画素(図中、×印で示す部分)をYi’,j’と表してある。この場合、SD画素Xi,jの位置と、HD画素Y2i,2jの位置とは一致する。 Specifically, for example, when an HD image is composed of pixels (HD pixels) indicated by x in FIG. 3, and an SD image is composed of pixels (SD pixels) indicated by circles in FIG. To do. In FIG. 3, the SD image is configured so that the number of horizontal or vertical pixels of the HD image is halved. Here, in FIG. 3 (the same applies to FIGS. 4 to 6 described later), the (i + 1) th SD pixel from the left and the (j + 1) th SD pixel from the top (indicated by a circle in the figure) is represented as X i, j. Similarly, the i ′ + 1-th HD pixel from the left and the j ′ + 1-th HD pixel from the top (portion indicated by a cross in the figure) is represented as Y i ′, j ′ . In this case, the position of the SD pixel X i, j matches the position of the HD pixel Y 2i, 2j .
いま、あるSD画素としての、例えば、X2,2の位置と一致するHD画素Y4,4を注目画素とすると、クラスタップ生成回路102では、そのHD画素Y4,4に対応するSD画素として、例えば、HD画素Y4,4との相関が高いと予想されるHD画素Y4,4の位置と一致するSD画素X2,2を中心とする3×3(横×縦)のSD画素X1,1,X2,1,X3,1,X1,2,X2,2,X3,2,X1,3,X2,3,X3,3(図3において点線で囲んである範囲のSD画素)が抽出され、それが注目画素(HD画素)Y4,4のクラスタップとされる。
Now, for example, if an HD pixel Y 4,4 that coincides with the position of X 2,2 is a pixel of interest as an SD pixel, the class
また、例えば、X2,2の位置と一致するHD画素Y4,4の右隣のHD画素Y5,4が注目画素とされた場合には、クラスタップ生成回路102では、そのHD画素Y5,4に対応するSD画素として、例えば、図4において点線で囲んで示すように、HD画素Y4,4が注目画素とされた場合に形成されるクラスタップの中のSD画素X1,2に代えて、SD画素X4,2を含めたものが抽出され、その9個のSD画素が、注目画素(HD画素)Y5,4のクラスタップとされる。
Also, for example, when the HD pixel Y 5,4 right next to the HD pixel Y 4,4 that coincides with the position of X 2,2 is the target pixel, the class
さらに、例えば、X2,2の位置と一致するHD画素Y4,4の下に隣接するHD画素Y4,5が注目画素とされた場合には、クラスタップ生成回路102では、そのHD画素Y4,5に対応するSD画素として、例えば、図5において点線で囲んで示すように、HD画素Y4,4が注目画素とされた場合に形成されるクラスタップの中のSD画素X2,1に代えて、SD画素X2,4を含めたものが抽出され、その9個のSD画素が、注目画素(HD画素)Y4,5のクラスタップとされる。
Further, for example, when the HD pixel Y 4,5 adjacent below the HD pixel Y 4,4 coinciding with the position of X 2,2 is set as the target pixel, the class
また、例えば、X2,2の位置と一致するHD画素Y4,4の右斜め下に隣接するHD画素Y5,5が注目画素とされた場合には、クラスタップ生成回路102では、そのHD画素Y5,5に対応するSD画素として、例えば、図6において点線で囲んで示すように、HD画素Y4,4が注目画素とされた場合に形成されるクラスタップの中のSD画素X1,1に代えて、SD画素X4,4を含めたものが抽出され、その9個のSD画素が、注目画素(HD画素)Y5,5のクラスタップとされる。
For example, when the HD pixel Y 5,5 adjacent to the lower right of the HD pixel Y 4,4 that coincides with the position of X 2,2 is the target pixel, the class
そして、クラス分類回路203では、クラスタップ生成回路102で構成されたクラスタップとしての9個のSD画素(画素値)のパターンが検出され、そのパターンに対応する値が、注目画素のクラスとして出力される。
The
このクラスは、適応処理部104における係数ROM(Read Only Memory)107のアドレス端子(AD)に供給される。
This class is supplied to an address terminal (AD) of a coefficient ROM (Read Only Memory) 107 in the
ここで、画像を構成する画素には、一般的に、8ビットなどが割り当てられる。いま、SD画素に8ビットが割り当てられているとすると、例えば、図3に示した3×3画素の正方形状のクラスタップだけを考えても、画素値のパターン数は、(28)9通りという莫大な数となり、その後の処理の迅速化が困難となる。 Here, 8 bits or the like are generally assigned to the pixels constituting the image. Now, assuming that 8 bits are allocated to the SD pixel, for example, even if only the 3 × 3 pixel square class tap shown in FIG. 3 is considered, the number of pixel value patterns is (2 8 ) 9. The number of streets becomes enormous, and it is difficult to speed up subsequent processing.
そこで、クラス分類を行う前の前処理として、クラスタップには、それを構成するSD画素のビット数を低減するための処理である、例えばADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)処理などが施される。 Therefore, as preprocessing before class classification, the class tap is subjected to, for example, ADRC (Adaptive Dynamic Range Coding) processing, which is processing for reducing the number of bits of SD pixels constituting the class tap.
すなわち、ADRC処理では、まず、クラスタップを構成する9個のSD画素から、その画素値の最大のもの(以下、適宜「最大画素」という。)と最小のもの(以下、適宜「最小画素」という。)とが検出される。そして、最大画素の画素値MAXと最小画素の画素値MINとの差分DR(=MAX−MIN)が演算され、このDRをクラスタップの局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレンジDRに基づいて、クラスタップを構成する各画素値が、元の割当ビット数より少ないKビットに再量子化される。つまり、クラスタップを構成する各画素値から最小画素の画素値MINが減算され、各減算値が、DR/2Kで除算される。 That is, in the ADRC process, first, among the nine SD pixels constituting the class tap, the maximum value (hereinafter referred to as “maximum pixel” as appropriate) and the minimum value (hereinafter referred to as “minimum pixel” as appropriate). Is detected). Then, a difference DR (= MAX−MIN) between the pixel value MAX of the maximum pixel and the pixel value MIN of the minimum pixel is calculated, and this DR is set as a local dynamic range of the class tap. Based on the dynamic range DR, Each pixel value constituting the class tap is requantized to K bits smaller than the original number of assigned bits. That is, the pixel value MIN of the minimum pixel from each pixel value is subtracted forming the class taps, each subtraction value is divided by DR / 2 K.
その結果、クラスタップを構成する各画素値はKビットで表現されるようになる。したがって、例えばK=1とした場合、9個のSD画素の画素値のパターン数は、(21)9通りになり、ADRC処理を行わない場合に比較して、パターン数を非常に少ないものとすることができる。 As a result, each pixel value constituting the class tap is expressed by K bits. Accordingly, for example, when K = 1, the number of patterns of the pixel values of the nine SD pixels is (2 1 ) nine , and the number of patterns is very small compared to the case where ADRC processing is not performed. It can be.
一方、適応処理部104は、予測タップ生成回路105、予測演算回路106、及び係数ROM107で構成され、そこでは、適応処理が行われる。
On the other hand, the
すなわち、予測タップ生成回路105では、適応処理部104に供給されるSD画像から、予測演算回路106において注目画素の予測値を求めるのに用いる、その注目画素に対して所定の位置関係にある複数のSD画素が抽出され、これが予測タップとして、予測演算回路106に供給される。
In other words, in the prediction
具体的には、例えば、HD画素Y4,4が注目画素とされ、図3で説明したようなクラスタップが構成される場合、予測タップ生成回路105では、例えば、HD画素Y4,4との相関が高いと予想されるSD画素として、同図に実線で囲んで示す範囲の、注目画素Y4,4の位置に一致するSD画素X2,2を中心とする5×5のSD画素が抽出され、これが注目画素(HD画素)Y4,4の予測タップとされる。
Specifically, for example, HD pixel Y 4, 4 is a pixel of interest, when the class tap as described in FIG. 3 constituted, the prediction
また、例えば、HD画素Y5,4が注目画素とされた場合には、予測タップ生成回路105では、例えば、図4において実線で囲んで示すように、HD画素Y4,4が注目画素とされた場合に形成される予測タップの中のSD画素X0,2に代えて、SD画素X5,2を含めたものが抽出され、その25個のSD画素が、注目画素(HD画素)Y5,4のクラスタップとされる。
Further, for example, when the HD pixel Y 5,4 is a pixel of interest, the prediction
さらに、例えば、HD画素Y4,5が注目画素とされた場合には、予測タップ生成回路105では、例えば、図5において実線で囲んで示すように、HD画素Y4,4が注目画素とされた場合に形成される予測タップの中のSD画素X2,0に代えて、SD画素X2,5を含めたものが抽出され、その25個のSD画素が、注目画素(HD画素)Y4,5の予測タップとされる。
Further, for example, when the HD pixel Y 4,5 is set as the target pixel, the prediction
また、例えば、HD画素Y5,5が注目画素とされた場合には、予測タップ生成回路105では、例えば、図6において実線で囲んで示すように、HD画素Y4,4が注目画素とされた場合に形成されるクラスタップの中のSD画素X0,0に代えて、SD画素X5,5を含めたものが抽出され、その25個のSD画素が、注目画素(HD画素)Y5,5の予測タップとされる。
For example, when the HD pixels Y 5 and 5 are the target pixels, the prediction
そして、予測演算回路106には、予測タップ生成回路105から予測タップが供給される他、係数ROM107から予測係数も供給される。
In addition to the prediction tap supplied from the prediction
すなわち、係数ROM107は、予め学習が行われることにより求められた予測係数をクラス毎に記憶しており、クラス分類回路103からクラスが供給されると、そのクラスに対応するアドレスに記憶されている予測係数を読み出し、予測演算回路106に供給する。
That is, the
これにより、予測演算回路106には、注目画素に対応する予測タップと、その注目画素のクラスについての予測係数とが供給される。そして、予測演算回路106では、係数ROM107からの予測係数w,w2,・・・と、予測タップ生成回路105からの予測タップ(を構成するSD画素)x1,x2,・・・とを用いて、式(1)に示した演算が行われることにより、注目画素(HD画素)yの予測値E[y]が求められ、これがHD画素の画素値として出力される。
As a result, the
以上の処理が、全てのHD画素を注目画素として行われ、これにより、SD画像がHD画像に変換される。なお、クラスタップ生成回路102及び予測タップ生成回路105では、同一のHD画素を注目画素として処理が行われる。
The above processing is performed with all the HD pixels as the target pixel, whereby the SD image is converted into an HD image. Note that the class
次に、図7は、図2の係数ROM107に記憶させる予測係数を算出する学習処理を行う学習装置の構成例を示している。
Next, FIG. 7 shows a configuration example of a learning apparatus that performs a learning process for calculating a prediction coefficient to be stored in the
学習における教師データyとなるべきHD画像が、間引き回路201及び教師データ抽出回路204に供給されるようになされており、間引き回路201では、HD画像が、例えば、その画素数が間引かれることにより少なくされ、これによりSD画像とされる。すなわち、間引き回路201では、HD画像の横又は縦の画素数がそれぞれ1/2にされ、これにより、SD画像が形成される。このSD画像は、クラス分類部202及び予測タップ生成回路203に供給される。
The HD image to be the teacher data y in learning is supplied to the thinning
クラス分類部202又は予測タップ生成回路203では、図2のクラス分類部101又は予測タップ生成回路105における場合とそれぞれ同様の処理が行われ、これにより注目画素のクラス又は予測タップがそれぞれ出力される。クラス分類部202が出力するクラスは、予測タップメモリ205及び教師データメモリ206のアドレス端子(AD)に供給され、予測タップ生成回路203が出力する予測タップは、予測タップメモリ205に供給される。なお、クラス分類部202及び予測タップ生成回路203では、同一のHD画素を注目画素として処理が行われる。
In the
予測タップメモリ205では、クラス分類部202から供給されるクラスに対応するアドレスに、予測タップ生成回路203から供給される予測タップが記憶される。
In the
一方、教師データ抽出回路204では、クラス分類部202及び予測タップ生成回路203において注目画素とされるHD画素が、そこに供給されるHD画像から抽出され、教師データとして、教師データメモリ206に供給される。
On the other hand, in the teacher
そして、教師データメモリ206では、クラス分類部202から供給されるクラスに対応するアドレスに、教師データ抽出回路204から供給される教師データが記憶される。
The
以上の処理が、予め学習用に用意された全てのHD画像を構成する全てのHD画素を、順次、注目画素として行われる。 The above processing is sequentially performed with all HD pixels constituting all HD images prepared for learning in advance as the target pixel.
その結果、教師データメモリ206又は予測タップメモリ205の同一のアドレスには、そのアドレスに対応するクラスのHD画素、又はそのHD画素について図3乃至図6において説明した予測タップを構成する位置にあるSD画素が、教師データy又は学習データxとして、それぞれ記憶される。
As a result, the same address in the
なお、予測タップメモリ205及び教師データメモリ206においては、同一アドレスに複数の情報を記憶することができるようになされており、これにより、同一アドレスには、同一のクラスに分類される複数の学習データxと教師データyとを記憶することができるようになされている。
Note that the
その後、演算回路207は、予測タップメモリ205又は教師データメモリ206から、同一アドレスに記憶されている学習データとしての予測タップ又は教師データとしてのHD画素を読み出し、それらを用いて、例えば、最小自乗法によって、予測値と教師データとの間の誤差を最小にする予測係数を算出する。すなわち、演算回路207では、クラス毎に式(13)に示した正規方程式がたてられ、これを解くことにより予測係数が求められる。
Thereafter, the
以上のようにして、演算回路207で求められたクラス毎の予測係数が、図2の係数ROM107における、各クラスに対応するアドレスに記憶されている。
As described above, the prediction coefficient for each class obtained by the
なお、以上のような学習処理において、予測係数を求めるのに必要な数の正規方程式が得られないクラスが生じる場合があるが、そのようなクラスについては、例えば、クラスを無視して正規方程式をたてて解くことにより得られる予測係数などが、いわばデフォルトの予測係数として用いられる。 In the learning process as described above, there may occur a class in which the number of normal equations necessary for obtaining the prediction coefficient cannot be obtained. For such a class, for example, the class is ignored and the normal equation is ignored. The prediction coefficient obtained by solving the above is used as a default prediction coefficient.
ここで、以上説明した画像変換部20における処理は、SD画像と所定の予測係数との線形結合によりHD画像の予測値を求める適応処理を行うことで、SD画像には含まれていない高域成分を復元するものであるため、画像変換部20からの出力信号は、入力信号と比較して高域成分が強調されたものとなる。すなわち、画像変換部20は、高域成分ほど増加した周波数特性を有する。この結果、図8に模式的に示すように、画像変換部20の入力信号が平坦なものであったとしても、画像変換部20からの出力信号は、高域成分ほど強調されたものとなる。
Here, the process in the
しかしながら、このように高域成分が強調された場合、出力信号のプリシュート/オーバーシュートが目立つと共にS/Nが悪化し、画質の劣化を生じる虞がある。 However, when the high frequency component is emphasized in this way, the preshoot / overshoot of the output signal is conspicuous and the S / N is deteriorated, which may cause deterioration in image quality.
そこで、本実施の形態における画像処理装置1では、画像変換部20における周波数特性を考慮し、その前段の画像処理部11(詳しくは周波数調整回路15)において、その逆特性を示すように、具体的にはLPF(Low-Pass filter)の特性を示すように周波数特性を調整する。この結果、図9(A)に模式的に示すように、画像処理部11の入力信号が平坦なものであった場合、画像処理部11からの出力信号(画像変換部20の入力信号)は、高域成分ほど減衰したものとなり、画像変換部20からの出力信号は、平坦なものとなる。
Therefore, in the
このとき、画像処理部11の入力信号のS/Nと比較して、出力信号でのS/Nは、高域成分の周波数特性を減衰させた分だけ改善されている。さらに、画像変換部20により新たに創造された周波数成分には、ランダムなパターンの信号が殆ど含まれていないため、画像変換部20からの出力信号においても、このS/Nの改善分は確保される。すなわち、図10に示すように、画像処理部11の周波数調整回路15において、高域成分ほど減衰するような周波数特性とすることにより、図中斜線で示す部分のS/Nが改善されることとなる。
At this time, compared with the S / N of the input signal of the
なお、図9(A)にて画像変換部20の出力の周波数特性を平坦にするためには、画像変換部20の周波数特性を補償する周波数特性が前段の画像処理部11に要求される。しかしながら、厳密には画像変換部20が創造する高域の周波数領域まで前段の画像処理部11で周波数特性を補償することは困難である。そこで、実際的な方法として、図9(B)のような周波数特性のフィルタを画像処理部11で使用し、代用することもある。
In order to flatten the frequency characteristic of the output of the
さらに、周波数調整回路15で高域成分の減衰量を著しく(例えば6dB近く)大きくすることで、画像変換部20の入力信号に含まれているトランジェント部のリンギングを削減することが可能となる。すなわち、一般的に帯域圧縮・復元処理において、トランジェント部でのビット配分は平坦部と比較して少ない。画像変換部20でSD画像をHD画像に変換するときにも同様の性質を有しており、高域成分の周波数特性を著しく減衰させると、高域成分の情報は一様に落ちるが、画像変換部20からの出力信号での落ち具合は、ビット配分の関係からトランジェント部の方が大きい。したがって、このように周波数調整回路15における周波数特性を高域成分ほど減衰させることにより、RF信号で起きやすいトランジェント部でのリンギングをかなりの程度まで軽減することが可能となる。
Furthermore, by significantly increasing the attenuation amount of the high frequency component by the frequency adjustment circuit 15 (for example, near 6 dB), it is possible to reduce the ringing of the transient part included in the input signal of the
また、リンギングに限らず、中振幅以上の信号波形(特に文字信号等)の周辺に発生するモスキートノイズ(MPEG(Moving Picture Experts Group)デコード時に発生するノイズの一種)も同様に軽減することが可能である。なお、周波数調整回路15において高域成分の周波数特性を減衰させるほど、この軽減効果が増す。
In addition, not only ringing, but also mosquito noise (a type of noise that occurs during MPEG (Moving Picture Experts Group) decoding) generated around signal waveforms with medium amplitude or higher (especially character signals) can be similarly reduced. It is. Note that this reduction effect increases as the frequency characteristic of the high frequency component is attenuated in the
ここで、以上の説明では、画像変換部20の周波数特性の逆特性を示すように、周波数調整回路15の周波数特性を調整するものとしたが、反対に、周波数調整回路15において、例えば入力された映像信号の帯域やS/Nに応じて周波数特性を調整し、画像変換部20において、その調整分だけ解像度軸強度を変化させるようにしても構わない。
Here, in the above description, the frequency characteristic of the
例えば、周波数調整回路15では高域成分ほど周波数特性を減衰させるが、入力された映像信号のうち、帯域が狭く高域成分の情報量が少ない映像信号ほど、周波数特性を減衰させることによる弊害が少ないと考えられる。そこで、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ28は、入力された映像信号の種類に基づき、1)S信号及びYUV信号、2)CVBS信号、3)RF信号、の順に、周波数調整回路15における周波数特性の減衰量を大きくするように制御する。具体的には、例えば帯域の広いS信号及びYUV信号は2dB程度、CVBS信号は2〜3dB程度、帯域の狭いRF信号は6dB程度、それぞれ減衰させる。このとき、画像変換部20では、この周波数特性の減衰分だけ解像度軸強度を上げる。
For example, the
また、上述の通り、周波数調整回路15で高域成分の減衰量を大きくし、画像変換部20で解像度軸強度を上げることで、映像信号のS/Nを改善することができるため、入力された映像信号のS/Nが悪い場合には、周波数調整回路15における周波数特性の減衰量を大きくし、且つ画像変換部20における解像度軸強度を上げることが有効であると考えられる。そこで、本実施の形態におけるS/N検出回路17は、セレクタ14から供給されたY信号のS/Nを検出し、この検出結果をマイクロコンピュータ28に供給する。マイクロコンピュータ28は、このS/Nの検出結果に応じて周波数調整回路15における周波数特性の減衰量を調節する。例えば、RF信号は、S/Nが悪いことが多いが、このように周波数調整回路15における周波数特性の減衰量を大きくし、画像変換部20における解像度軸強度を上げることで、S/Nを大幅に改善することが可能である。
Further, as described above, the S / N of the video signal can be improved by increasing the attenuation amount of the high-frequency component by the
また、周波数調整回路15では、水平方向の周波数特性を調整するものとして説明したが、この場合、水平方向及び垂直方向のエンハンスバランスがとれないという問題がある。
Further, the
そこで、本実施の形態における画像処理装置1では、画素数変換部21に水平/垂直強調回路22が内蔵されており、全体として水平方向及び垂直方向のエンハンスバランスをとるため、以下のような処理を行う。
In view of this, in the
例えば入力された映像信号がYUV信号、S信号又はCVBS信号である場合、図11に模式的に示すように、画像処理部11の周波数調整回路15における水平方向の周波数特性の減衰量を2〜3dB程度とし、画像変換部20において、出力信号の周波数特性が平坦になるまで解像度軸強度を上げる。この結果、画像変換部20からの出力段階における水平方向の周波数特性はほぼ平坦になるが、周波数調整回路15において垂直成分の周波数特性を減衰させていないため、画像変換部20からの出力段階における垂直方向の周波数特性は、画像変換部20の解像度軸強度を上げた分だけ高域成分が強調されたものとなる。
For example, when the input video signal is a YUV signal, an S signal, or a CVBS signal, the attenuation amount of the horizontal frequency characteristic in the
画像変換部20の後段では、画素数変換部21におけるプログレッシブ変換の際に垂直方向の周波数特性が劣化し、Y系処理部23のシャープネス回路(図示せず)において水平方向の周波数特性が高域ほど増加する。そこで、画素数変換部21の水平/垂直強調回路22では、全体として水平方向及び垂直方向のエンハンスバランスをとるため、垂直方向の周波数特性を高域ほど増加させるようにする。
In the subsequent stage of the
一方、入力された映像信号がRF信号である場合、図12に模式的に示すように、画像処理部11の周波数調整回路15における水平方向の周波数特性の減衰量を6dB程度とし、画像変換部20において、出力信号の周波数特性が平坦になるまで解像度軸強度を上げる。この結果、画像変換部20からの出力段階における水平方向の周波数特性はほぼ平坦になるが、周波数調整回路15において垂直成分の周波数特性を減衰させていないため、画像変換部20からの出力段階における垂直方向の周波数特性は、画像変換部20の解像度軸強度を上げた分だけ高域成分が強調されたものとなる。
On the other hand, when the input video signal is an RF signal, as schematically shown in FIG. 12, the horizontal frequency characteristic attenuation amount in the
画像変換部20の後段では、画素数変換部21及びY系処理部23のシャープネス回路において水平方向の周波数特性が高域ほど増加する。一方、垂直方向の周波数特性は、画像変換部20において十分に増加しているため、画素数変換部21の水平/垂直強調回路22では、これ以上のエンハンスを行わず、全体として水平方向及び垂直方向のエンハンスバランスをとる。
In the subsequent stage of the
このように、水平方向と垂直方向のエンハンスバランスをとる強調方法は、水平方向のみに頼った強調方法と比較して、水平方向のエンハンスを落としても通常の映像では鮮鋭度が変わらないことが多く、また見やすい映像表現となる。さらに、水平方向のエンハンスを落とせる分、高域でのS/Nは改善されることとなる。 In this way, the enhancement method that balances the enhancement in the horizontal direction and the vertical direction does not change the sharpness in normal video even if the enhancement in the horizontal direction is reduced, compared with the enhancement method that relies on the horizontal direction only. The video expression is many and easy to see. Furthermore, the S / N at high frequencies is improved by the amount that the horizontal enhancement can be reduced.
なお、入力された映像信号がHD信号である場合、画像変換部20では変換処理が行われないため、周波数調整回路15における周波数特性の調整も行われない。したがって、エンハンスに寄与するのは、水平/垂直強調回路22における水平/垂直エンハンスとY系処理部23のシャープネス回路における水平エンハンスのみである。ここで、画素数変換部21におけるプログレッシブ変換の際には垂直方向の周波数特性が劣化し、Y系処理部23のシャープネス回路においては水平方向の周波数特性が高域ほど増加する。そこで、画素数変換部21の水平/垂直強調回路22では、図13に模式的に示すように、全体として水平方向及び垂直方向のエンハンスバランスをとるため、垂直方向の周波数特性を高域ほど増加させるようにする。これにより、水平方向のみに頼った強調方法と比較して水平方向のエンハンスを抑えられ、高域でのS/Nを改善することができる。また、垂直方向のエンハンスを強めることにより、画像の立体感を増すこともできる。
Note that when the input video signal is an HD signal, the
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。 Although the best mode for carrying out the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
以上説明した本発明によれば、S/Nやプリシュート/オーバーシュートの問題を防止しつつ、SD画像を、水平垂直の鮮鋭度及び精細感のバランスのとれた任意の高解像度のHD画像に変換することができる。 According to the present invention described above, an SD image is converted into an arbitrary high-resolution HD image that balances horizontal and vertical sharpness and fineness while preventing problems of S / N and preshoot / overshoot. Can be converted.
1 画像処理装置、10 チューナ、11 画像処理部、12 Y/C分離回路、13 クロマ復調回路、14 セレクタ、15 周波数調整回路、16 振幅レベル調整回路、17 S/N検出回路、20 画像変換部、21 画素数変換部、22 水平/垂直強調回路、23 Y系処理部、24 C系処理部、25 マトリクス回路、26 ドライブ/カットオフ調整部、27 表示ディスプレイ、28 マイクロコンピュータ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記周波数特性調整手段によって周波数特性の調整された上記第1の画像信号を、上記第1の画素数よりも多い第2の画素数からなる第2の画像信号に変換する画像変換手段と、
最終的な出力の周波数特性が水平方向と垂直方向とで略々同程度となるように、上記第2の画像信号の水平方向及び垂直方向の周波数特性を調整する第2の周波数特性調整手段とを備え、
上記画像変換手段は、該画像変換手段の出力段階における水平方向の周波数特性が略々平坦となるように上記第2の画素数を設定する
ことを特徴とする画像処理装置。 First frequency characteristic adjusting means for adjusting the horizontal frequency characteristic of the first image signal according to the type and / or S / N of the first image signal composed of the input first pixel number. When,
Image converting means for converting the first image signal whose frequency characteristic is adjusted by the frequency characteristic adjusting means into a second image signal having a second pixel number larger than the first pixel number;
Second frequency characteristic adjusting means for adjusting the horizontal and vertical frequency characteristics of the second image signal so that the final output frequency characteristics are substantially the same in the horizontal and vertical directions; With
The image processing apparatus, wherein the image conversion means sets the second number of pixels so that a horizontal frequency characteristic in an output stage of the image conversion means becomes substantially flat.
注目している上記第1の画像信号の画素である注目画素を、その注目画素に対応する上記第2の画像信号の性質に応じて、所定のクラスに分類するクラス分類を行うクラス分類手段と、
上記注目画素の予測値を、その注目画素のクラスに対応して予測する予測手段と
を有することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 The image conversion means includes
Class classification means for classifying a target pixel, which is a pixel of the first image signal of interest, into a predetermined class according to the nature of the second image signal corresponding to the target pixel; ,
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a predicting unit that predicts the predicted value of the target pixel corresponding to the class of the target pixel.
上記第2の画像信号の画素との線形結合により上記注目画素の予測値を算出するための予測係数を、上記クラス毎に記憶している予測係数記憶手段と、
上記注目画素についての上記予測係数と、上記第2の画像の画素とから、上記注目画素の予測値を求める予測値演算手段と
を有することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 The prediction means is
Prediction coefficient storage means for storing, for each class, a prediction coefficient for calculating a prediction value of the pixel of interest by linear combination with the pixels of the second image signal;
The image processing apparatus according to claim 2, further comprising: a predicted value calculation unit that calculates a predicted value of the target pixel from the prediction coefficient for the target pixel and the pixel of the second image.
上記第1の周波数特性調整手段は、上記S信号及び上記YUV信号、上記CVBS信号、上記RF信号の順に、周波数特性の減衰量を大きくすることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 The first image signal is an S signal, a YUV signal, a CVBS signal, or an RF signal,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first frequency characteristic adjusting unit increases the attenuation amount of the frequency characteristic in the order of the S signal, the YUV signal, the CVBS signal, and the RF signal.
上記周波数特性調整工程にて周波数特性の調整された上記第1の画像信号を、上記第1の画素数よりも多い第2の画素数からなる第2の画像信号に変換する画像変換工程と、
最終的な出力の周波数特性が水平方向と垂直方向とで略々同程度となるように、上記第2の画像信号の水平方向及び垂直方向の周波数特性を調整する第2の周波数特性調整工程とを有し、
上記画像変換工程では、該画像変換手段の出力段階における水平方向の周波数特性が略々平坦となるように上記第2の画素数を設定する
ことを特徴とする画像処理方法。 A first frequency characteristic adjustment step of adjusting the horizontal frequency characteristic of the first image signal according to the type and / or S / N of the first image signal composed of the input first pixel number. When,
An image conversion step of converting the first image signal having the frequency characteristic adjusted in the frequency characteristic adjustment step into a second image signal having a second pixel number larger than the first pixel number;
A second frequency characteristic adjusting step for adjusting the horizontal and vertical frequency characteristics of the second image signal so that the final output frequency characteristics are substantially the same in the horizontal direction and the vertical direction; Have
In the image conversion step, the second pixel number is set so that a horizontal frequency characteristic in an output stage of the image conversion means is substantially flat.
注目している上記第1の画像信号の画素である注目画素を、その注目画素に対応する上記第2の画像信号の性質に応じて、所定のクラスに分類するクラス分類を行うクラス分類工程と、
上記注目画素の予測値を、その注目画素のクラスに対応して予測する予測工程と
を有することを特徴とする請求項6記載の画像処理方法。 The image conversion step
A class classification step for classifying a target pixel, which is a pixel of the first image signal of interest, into a predetermined class according to the nature of the second image signal corresponding to the target pixel; ,
The image processing method according to claim 6, further comprising: a prediction step of predicting the predicted value of the target pixel corresponding to the class of the target pixel.
上記クラス毎に予測係数記憶手段に記憶された、上記第2の画像信号の画素との線形結合により上記注目画素の予測値を算出するための予測係数と、上記第2の画像の画素とから、上記注目画素の予測値を求める予測値演算工程を有する
ことを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。 The prediction process is
From the prediction coefficient for calculating the prediction value of the pixel of interest by linear combination with the pixel of the second image signal stored in the prediction coefficient storage means for each class, and the pixel of the second image The image processing method according to claim 7, further comprising a predicted value calculation step of obtaining a predicted value of the target pixel.
上記第1の周波数特性調整工程では、上記S信号及び上記YUV信号、上記CVBS信号、上記RF信号の順に、周波数特性の減衰量を大きくすることを特徴とする請求項6記載の画像処理方法。 The first image signal is an S signal, a YUV signal, a CVBS signal, or an RF signal,
7. The image processing method according to claim 6, wherein in the first frequency characteristic adjustment step, the attenuation amount of the frequency characteristic is increased in the order of the S signal, the YUV signal, the CVBS signal, and the RF signal.
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2003
- 2003-09-12 JP JP2003322064A patent/JP2005094152A/en active Pending
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