JP2006135571A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル画像信号を入力して表示するものにおいて、ノイズが目立たずに好適な輪郭補正を可能にして高画質な画像を表示可能にする。
【解決手段】
デジタル画像信号が入力される入力部(21)と、デジタル画像信号から、フレーム符号化情報及びビットレートに関する情報を検出して分離する情報検出・分離回路(2)と、デジタル画像信号に対し輪郭補正／ノイズ低減処理を行う画質補正部(10)と、制御回路(11)とを備える。制御回路(11)は、情報検出・分離回路からのフレーム符号化情報及びビットレート情報を用いて、画質補正回路を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示装置及びデジタルテレビジョン放送受信装置に係り、特に入力された画像信号に付加される付加情報を用いて画質補正を行うようにした画像表示装置及びデジタルテレビジョン放送受信装置に関する。

ＭＰＥＧ形式等で圧縮符号化されたデジタル画像信号には、例えば、各フレームのフレーム符号化に関する情報（Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャの情報）、ビットレート情報、動きベクトル情報等の付加情報が加えられる。

上記付加情報のうち、フレーム符号化情報を用いてブロックノイズやモスキートノイズを低減する技術が、例えば特許文献１、２に記載されている。

特開平１０−５６６４６号公報 特開平９−１２９４１７号公報

上記特許文献１、２に記載の従来技術は、いずれも、付加情報を用いてブロックノイズ、モスキートノイズ等のノイズ低減処理しか行っておらず、輪郭補正については考慮されていない。また、上記従来技術は、ノイズ低減などの画質補正に使用する付加情報として、フレーム符号化情報しか用いておらず、これだけでは正確な画像の状態を把握することは困難である。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、その目的は、デジタル画像信号を入力して表示するものにおいて、より高画質な画像を表示可能な技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、デジタル画像信号とともに入力される付加情報を検出し、この検出された付加情報を用いて画像信号に対して輪郭補正を行うことを特徴とするものである。この付加情報は、例えば画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化に関する情報（すなわち、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャを示す情報）である。

また本発明は、輪郭補正処理、ノイズ低減処理等の画質補正処理に用いる付加情報として、上記フレーム符号化情報のみならず、ビットレートの情報も用いることもまた、一つの特徴である。すなわち本発明は、検出されたフレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせを用いて、輪郭補正及びノイズ低減処理の少なくともいずれか一つを実行することを一つの特徴とするものである。

更に本発明は、受信されたデジタル放送信号のストリームを復号処理した際に得られた、フレーム符号化情報、ビットレート情報を用いて、輪郭補正やノイズ低減処理の画質補正処理を行うこともまた、一つの特徴とするものである。

本発明によれば、高画質な画像を表示可能となる。

以下、本発明を実施するための好ましい形態について、図面を参照しつつ以下に説明する。

図１は、本発明に係る表示装置１の一実施例を示すブロック図である。図１に示される表示装置１は、デジタルテレビジョン放送を受信して表示可能な受信装置を例にしている。選局された所望チャンネルのデジタルテレビジョン放送信号（地上波デジタル、BS/CSデジタル放送信号等。以下、ＤＴＶ信号と略す）は、アンテナ２０、及び入力インターフェイス部２１に設けられた第１入力端子２６ａを介して、デジタルチューナ２２で受信される。ここで、デジタルチューナ２２で受信されるＤＴＶ信号は、例えばＭＰＥＧ形式で圧縮符号化されたデジタル画像信号を含むＭＰＥＧストリームで構成される。このストリームは、様々な付加情報を含んでいる。この付加情報としては、例えば、画像信号の１フレーム毎に付加された、そのフレームの符号化に関する情報（以下、フレーム符号化情報と呼ぶ）、ストリームのデータレート（転送レート）に関する情報、フレーム間の動きベクトルに関する情報、フレーム内のマクロブロックに関する情報、プルダウン位相情報などがある。プルダウン位相情報の詳細については後述する。上記フレーム符号化情報は、そのフレームが、フレーム内符号化されたことを示すＩピクチャ、前フレームとの間で符号化されたことを示すＰピクチャ、及び前と後のフレーム間で符号化されたことを示すＢピクチャを含む。

デジタルチューナ２２で受信されたＤＴＶ信号は、デジタルチューナ２２で復調され、復号器２３で伸張及び復号される。復号されたＤＴＶ信号は、デジタル画像データと上記付加情報を含む復号データ６ａとして情報検出・分離回路２へ供給される。

本実施例のデジタル放送受信・表示装置は、ＤＴＶ信号を受信するのみでなく、記録媒体から再生されたデジタル画像信号も入力可能である。ＤＶＤプレーヤ等の情報再生装置５は、ＭＰＥＧなどにより圧縮符号化されたデジタル画像信号が記録された情報記録媒体であるＤＶＤ等の画像を再生し、復号する。情報再生装置５によって復号された復号データは、上記ＤＴＶ信号と同様に画像データと上記付加情報を含んでいる。そして、復号データは、入力インターフェイス部２１の入力端子２６ｂを介して情報検出・分離回路２へ供給される。尚、このようなデジタル画像データとその他の情報を一緒に伝送する規格としては、例えばＨＤＭＩ規格などがある。しかしながら、ここでは、特に規格には限定されるものではなく、デジタル画像とその他の情報を一緒に伝送できるものであれば、どのような規格でもよい。

情報検出・分離回路２は、復号データ６ａ及び６ｂのいずれか一方、またはその両方から、上記付加情報を検出して抽出し、復号データを画像データ２４と付加情報２５に分離する。すなわち情報検出・分離回路２は、復号データ６ａ及び／または６ｂから、画像データ２４と付加情報２５とをそれぞれ分離して出力する。尚、図示していないが、情報検出・分離回路２の入力側に、スイッチ回路を設けてもよい。そしてスイッチ回路によって、復号データ６ａまたは復号データ６ｂのいずれか一つを、例えばユーザからの指令により切り換えて情報検出・分離回路２に入力するようにしてもよい。

情報検出・分離回路２から出力された画像データ２４は、画像処理回路３に入力される。画像処理回路３は、入力された画像データ２４がインターレース形式の場合（すなわちＤＴＶ信号、情報再生装置から復号された復号データ６ｂがインターレース形式の場合）、それを順次走査形式の信号に変換する変換回路７と、変換回路７からの出力信号に対し所定の画質補正を行う画質補正回路１０を含む。画質補正回路１０は、画像データに対し輪郭補正を輪郭補正処理、画像データのノイズを低減するためノイズ低減処理（ＮＲ）を行う。また、この他に、図示していないが、コントラスト補正や色補正処理、更にはガンマ補正処理なども行う。一方、情報検出・分離回路２から出力された付加情報２５は、制御回路１１に入力される。制御回路１１は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、入力された付加情報２５を解析し、その種類に応じた適切な制御信号を画像処理回路３に与える。例えば、付加情報が動きベクトル情報、マクロブロック情報、プルダウン位相情報の場合、制御回路１１は、順次走査処理を制御するための第１制御信号を生成し、画像処理回路３の変換回路７に対して出力する。また付加情報がフレーム符号化情報、データレート情報の場合、制御回路１１は、画質補正の補正量を制御するための第２制御信号を生成し、画像処理回路３の画質補正回路１０に対して出力する。

画像処理回路３に入力された画像データ２４は、制御回路１１からの第１制御信号に基づいて、変換回路７によって、当該画像データがインターレース形式の場合に順次走査変換処理が為される。そして変換回路７からの出力信号は、制御回路１１からの第２制御信号に基づいて、画質補正回路１０によって輪郭補正やノイズ低減処理が施される。画質補正回路１０で画質補正された信号は、表示デバイス４に供給される。表示デバイスは、この供給された信号に基づいて画像の表示を行う。尚、表示デバイス４は、例えばプラズマディスプレイパネル、液晶パネル、フィールドエミッションディスプレイパネル等のフラットパネルデバイスである。

次に、本実施例の特徴的部分である画像処理回路３の画質補正回路１０の構成について、図２乃至図４を用いて説明する。図２において、画質補正回路１０は、変換回路７から出力された画像データに対して輪郭補正処理を行う輪郭補正回路１０ａを含んでいる。この輪郭補正回路１０ａは、例えば画像データを二次微分、もしくは隣接画素同士の差分を求めることにより画像の輪郭成分を抽出する。この抽出された輪郭成分を増幅し、元の画像データと加算することにより輪郭を補正（強調）する。これにより画像の輪郭がはっきりと見えるようになり、見映えがよくなる。このような処理もしくは処理の構成は、エンハンサとも呼ばれる。本実施例は、上記輪郭成分の増幅の度合い（すなわち輪郭補正量）を制御回路１１で制御するものである。本実施例の制御回路１１は、情報検出・分離回路によって分離された付加情報２５が入力される。この付加情報は、画像データ２４を構成する各フィールドが、ＭＰＥＧのＩピクチャ、Ｂピクチャ、またはＰピクチャのどのフレームであるのかを示すフレーム符号化情報である。

ここで、Ｉピクチャは、ブロックノイズやモスキートノイズが発生しやすく、Ｂピクチャ及びＰピクチャは、Ｉピクチャに比べブロックノイズやモスキートノイズが発生しにくい特性を持つ。従って、Ｉピクチャに対して輪郭補正量を大きくすると、ノイズが目立ち易くなる。本実施例に係る制御回路１１は、例えば図３に示すような、フレーム符号化情報の種類と輪郭補正量との対応関係を記憶したテーブルを持ち、このテーブルに従って輪郭補正量を制御する。例えば、制御回路１１にフレーム符号化情報としてＩピクチャの情報が入力された場合は、これを用いて図３のテーブルを参照し、「小」の輪郭補正量を選択する。そして制御回路１１は、この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路１０ａに与え、輪郭補正回路１０ａにおける輪郭補正量を制御する。これにより、Ｉピクチャのフレームを表示する場合、ブロックノイズやモスキートノイズが目立たない画像を表示することができる。また、制御回路１１にフレーム符号化情報としてＢピクチャまたはＰピクチャの情報が入力された場合は、図３のテーブルを参照して「大」の輪郭補正量を選択する。この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路１０ａに与え、輪郭補正回路１０ａにおける輪郭補正量を制御する。ＢピクチャやＰピクチャは、比較的ブロックノイズやモスキートノイズが少ないため、輪郭補正量を大きくして輪郭を強調させても、ノイズは目立たない。この例では、ＢピクチャとＰピクチャの輪郭補正量を同じにしたが、当然両者を異ならせてもよい。ＢピクチャよりもＰピクチャの方がノイズの量が多い場合は、Ｐピクチャの輪郭補正量をＢピクチャよりも少なくしてもよい。

また、輪郭補正量の制御は、フレーム符号化情報のみならず、ビットレート情報も考慮して定めてもよい。フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせにより輪郭補正量を制御する例について、図４を用いて説明する。尚、本例の回路構成は、図２に示したものと同じものとする。図４は、上記図３とは異なるテーブルであり、フレーム符号化情報の種類及びビットレート情報の種類と輪郭補正量との対応関係を記憶している。このテーブルは、図３に示されたテーブルと同様に、制御回路１１に保持される。

ここで、ビットレートが低いほどノイズが大きくなり、ビットレートが高いほどノイズが少なくなる。またＩ，Ｐ，Ｂピクチャとノイズの関係は上述した通りである。従って、図４のテーブルでは、例えばフレーム符号化情報がＩピクチャを示し、かつビットレート情報が低(最も低い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も多い(もしくは目立ちやすい)ので、輪郭補正量を最小（１）としている。一方、フレーム符号化情報がＰまたはＢピクチャを示し、かつビットレート情報が高(最も高い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も少ない(もしくは目立ちにくい)ので、輪郭補正量を最大（５）としている。本例では、図４のテーブルに示されるように、ビットレート情報とフレーム符号化情報との組み合わせに対応させて、輪郭補正量を例えば１〜５の５段階としている。すなわち、この輪郭補正量は、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じたノイズの状況を想定して定められている。

制御回路１１は、情報検出・分離回路２からの付加情報２５が入力され、これに含まれるフレーム符号化情報とビットレート情報とを用いて図４に示されたテーブルから対応する輪郭補正量を選択する。例えば、フレーム符号化情報がＩピクチャを示し、ビットレート情報が中ビットレートを示す場合は、「４」の輪郭補正量を選択する。そして制御回路１１は、この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路１０ａに与え、輪郭補正回路１０ａにおける輪郭補正量を制御する。他の組み合わせを示す付加情報が入力された場合も、同様な動作で輪郭補正処理を行う。

以上のように、本実施例によれば、フレーム符号化情報に応じて輪郭補正を行うので、適切な輪郭補正が行える。また本実施例では、フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせに応じて輪郭補正を行うので、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じて、より適切な輪郭補正が行える。尚、図４の例においては、輪郭補正量を５段階としたが、これに限定されるものではなく、必要に応じ適宜変更してもよい。

また、上記実施例では、フレーム毎に輪郭補正を行っているが、所定時間（例えば数〜数十フレーム期間、もしくはそれ以上）を一つの単位として、この単位ごとに輪郭補正を行ってもよい。例えば、Ｉ，Ｐ，Ｂピクチャの所定時間内（例えば１０〜数十フレーム期間）における比率を計測する。その計測の結果、Ｉピクチャの比率が高い場合は、その所定期間におけるフレーム全て（すなわちＩ，Ｐ，Ｂピクチャに関係なく）に対し輪郭補正を弱くする制御を行う。逆にＩピクチャの比率が低い場合、輪郭補正を強くするように制御する。動画で見た場合の視覚的なノイズ感は、各フレームの平均値で定められる。従って、上記のように所定期間内における特定のフレーム符号化情報の比率を求め、これにより制御しても同様な効果が得られる。また、この比率に基づく制御と上記のフレーム毎の制御を組み合わせてもよい。

本発明に係る第２実施例について、図５及び図６を用いて説明する。図５において、画質補正回路１０は、変換回路７から出力された画像データに対してノイズ低減処理を行うノイズ低減回路１０ｂを含んでいる。このノイズ低減回路１０ｂは、例えば低域通過フィルタ、もしくは微小振幅の信号出力を略０に抑えるためのコアリング部を備えており、低域通過フィルタのフィルタ係数、またはコアリング部のコアリング量を適宜変更することでノイズの低減量が制御されるように構成されている。本実施例は、このノイズ低減量を、フレーム符号化情報及びビットレート情報を用いて、制御回路１１で制御するものである。制御回路１１は、情報検出・分離回路２によって分離された付加情報２５が入力される。この付加情報は、上述したフレーム符号化情報及びビットレート情報を含んでいる。

上述したように、Ｉピクチャは、ブロックノイズやモスキートノイズが発生しやすく、Ｂピクチャ及びＰピクチャは、Ｉピクチャに比べブロックノイズやモスキートノイズが発生しにくい特性を持つ。また、ビットレートが低いほどノイズが大きくなり、ビットレートが高いほどノイズが少なくなる。このようなノイズの状況を考慮し、本実施例に係る制御回路１１は、図６に示されるような、フレーム符号化情報の種類及びビットレート情報の種類とノイズ低減量との対応関係を記憶したテーブルを持つ。このテーブルは、例えばフレーム符号化情報がＩピクチャを示し、かつビットレート情報が低(最も低い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も多い(もしくは目立ちやすい)ので、ノイズ低減量を最大（５）としている。一方、フレーム符号化情報がＰまたはＢピクチャを示し、かつビットレート情報が高(最も高い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も少ない(もしくは目立ちにくい)ので、ノイズ低減量を最小（１）としている。すなわち、第１実施例で説明した輪郭補正処理とは、逆の制御特性となっている。本例では、図６のテーブルに示されるように、ビットレート情報とフレーム符号化情報との組み合わせに対応させて、ノイズ低減量を例えば１〜５の５段階としている。すなわちこのノイズ低減量は、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じたノイズの状況を想定して定められている。

制御回路１１は、入力された付加情報２５に含まれるフレーム符号化情報とビットレート情報とを用いて図６に示されたテーブルから対応するノイズ低減量を選択する。例えば、フレーム符号化情報がＩピクチャを示し、ビットレート情報が中ビットレートを示す場合は、「３」のノイズ低減量を選択する。そして制御回路１１は、このノイズ低減量を示す制御信号をノイズ低減回路１０ｂに与え、ノイズ低減回路１０ｂにおけるノイズ低減量を制御する。他の組み合わせを示す付加情報が入力された場合も、同様な動作でノイズ低減処理を行う。

以上のように、本実施例によれば、フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせに応じてノイズ低減処理を行うので、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じて適切なノイズ低減処理が行える。尚、図６の例においては、ノイズ低減量を５段階としたが、これに限定されるものではなく、必要に応じ適宜変更してもよい。

本発明に係る第３実施例について、図７及び図８を用いて説明する。この第３実施例は、上述した第１及び第２実施例を組み合わせたものである。すなわち本実施例は、フレーム符号化情報及びビットレート情報を用いて、輪郭補正並びにノイズ低減処理を行うものである。図７において、画質補正回路１０は、変換回路７から出力された画像データに対してノイズ低減処理を行うノイズ低減回路１０ｂ、及びノイズ低減回路１０ｂの出力信号に対し輪郭補正を行う輪郭補正回路１０ａを含んでいる。輪郭補正回路１０ａ及びノイズ低減回路１０ｂの詳細構成については上述したとおりなので、ここでの説明は省略する。また、フレーム符号化情報の種類とビットレートの高低によるノイズ状況も上述した通りなので、同様にここでの説明は省略する。

本実施例が上記第１及び第２実施例と異なるのは、制御回路１１が、輪郭補正回路１０ａ及びノイズ低減回路１０ｂに対し、それぞれ制御信号を出力すること、及び上記図４及び図６のテーブルを組み合わせた、図８に示すようなテーブルを有することである。すなわち、図８に示されたテーブルは、フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせと、ノイズ低減量及び輪郭補正量との対応関係を記憶するものである。図８のテーブルにおけるノイズ低減量及び輪郭補正量は、それぞれ１〜５の５段階とされている。

制御回路１１は、情報検出・分離回路２によって分離された付加情報２５が入力される。この付加情報は、上述したフレーム符号化情報及びビットレート情報を含んでいる。そして制御回路１１は、入力されたフレーム符号化情報及びビットレート情報を用いて図８に示されたテーブルを参照し、対応するノイズ低減量及び輪郭補正量を選択する。例えば、フレーム符号化情報がＢピクチャを示し、ビットレート情報が低ビットレートを示す場合は、「４」のノイズ低減量及び「２」の輪郭補正量を選択する。そして制御回路１１は、このノイズ低減量を示す制御信号をノイズ低減回路１０ｂに与えるとともに、この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路１０ａに与える。これにより、ノイズ低減回路１０ｂにおけるノイズ低減量、及び輪郭補正回路１０ａにおける輪郭補正量が制御される。他の組み合わせを示す付加情報が入力された場合も、同様な動作でノイズ低減処理及び輪郭補正処理を行う。

このように、本実施例では、ノイズを多く含む画像（Ｉピクチャで低ビットレート）に対してはノイズ低減量を大きくしつつ輪郭補正を弱くし、ノイズが少ない画像（Ｂ／Ｐピクチャで高ビットレート）に対してはノイズ低減量を小さくしつつ輪郭補正を強くするように制御する。従って、本実施例によれば、ノイズ低減処理と輪郭補正とを協調制御することが可能となり、ノイズが抑制されて輪郭がはっきりとした、より高画質な画像を表示することが可能となる。尚、図８の例においては、ノイズ低減量を５段階としたが、これに限定されるものではなく、必要に応じ適宜変更してもよい。

次に、本発明に係る第４実施例について、図９〜１１を用いて説明する。上記第１〜第３実施例は、付加情報を用いて画質補正の制御を行う例であるが、この第４実施例は、付加情報を用いて順次走査変換処理の制御を行う例である。すなわち本実施例は、付加情報としてプルダウン位相情報制を用いて、制御回路１１により画質補正回路３の変換回路７における順次走査処理を制御するものである。この実施例に係る変換回路７の一構成例は、図１０に示され、インターレース形式の画像データを順次走査変換（プログレッシブ変換）するＩ／Ｐ変換回路７ａと、画像を１フィールド遅延する遅延回路７ｂ及び７ｃとを含む。その動作の一例が図１１に示される。以下、２−３プルダウン処理された映画ソースの画像データを処理する場合を例にして、本実施例の動作について説明する。尚、
まず図９を用いて２−３プルダウン処理及びそれの順次走査変換処理について説明する。もともと映画ソースは、秒間２４コマである（画像５０，５１で示される）。これに対し、日本のようなＮＴＳＣ方式のテレビ放送が行われている地域の画面表示は秒間約６０コマであるため、同一コマ（画像５０）を３回繰り返し、次のコマ（画像５１）を２回繰り返す処理を周期的に行うことで６０コマに増やしている（これを２−３プルダウン処理と呼ばれる）。さらに放送画像はインターレース形式が主流であるため、プルダウン処理と同時にインターレース化される（５０a〜５０ｂ及び５１ｄ、５１ｃ）。この画像を受ける表示装置では、インターレース化される前のコマと同一画像を得るように処理している。図９の下段に示されるように、例えば画像５０ａと５０ｂを用いて順次走査変換処理を行って画像５０１を得る。同様に、画像５０ａ及び５０ｂから画像５０２を、画像５０ｂ及び５０ｃから画像５０３を、画像５１ｄ及び５１ｅから画像５１１及び５１２をそれぞれ得る。このようにして、元々の映画の隣接するコマ間の画像が交じり合わないように６０コマの順次走査変換を行っている。これにより画質劣化のない表示を実現している。上記順次走査変換処理を行う際に、本実施例では、付加情報２５に含まれるプルダウン位相情報（図９の例では２−３プルダウン情報）を用いて順次走査変換処理を制御する。この詳細について、図１も参照しつつ説明する。以下の説明において、画像データはインターレース形式とする。尚、本実施例は、復号データがインターレース形式の場合に動作するものとする。

まず図１において、復号データ６ａ及び６ｂは、情報検出・分離回路２で画像データ２４と２−３プルダウン位相情報を含む付加情報２５とに分離される。画像データ２４は、画像処理回路３の変換回路７に入力される。変換回路７へ入力された画像データ２４は、図１０に示されたＩ／Ｐ変換回路７ａのＡ点に導かれ、図１１に示す様に５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…とフィールド順に入力される。尚、図１１において、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…は入力されるフィールドを表しており、図９に示された秒間６０コマのインターレース画像に対応している。１フィールド遅延回路７ｂ，７ｃは、各々図１１のＢ，Ｃで示されるデータを出力し、Ｉ／Ｐ回路７ａへ伝達する。したがって、Ｉ／Ｐ回路７ａには、Ａ，Ｂ，Ｃの３つの画像データが入力される。

一方、情報検出・分離回路２で分離された２−３プルダウン位相情報を含む付加情報２５は、制御回路１１に入力される。この位相情報は、例えば図１１に示すように、Ａ点の画像データ５０ａから５０ｃの期間と、画像データ５１ａから５１ｂの期間とで、信号レベルが反転するものとする。つまり位相情報は、２−３プルダウンされた画像情報の３フィールド繰り返し期間と２フィールド繰り返し期間で位相が反転する。制御回路１１では、この位相情報を用いて図１１に示された制御信号Ｄを生成して出力する。この制御信号Ｄを得るために、例えば、位相情報とこの位相情報を１フィールド遅延させた信号（図１１の論理１）との排他的論理和（図１１の論理２）を演算した後、１フィールド遅延させることにより得ることができる。このようにして生成された制御信号Ｄは、Ｉ／Ｐ変換回路７ａに供給される。そしてＩ／Ｐ変換回路７ａは、制御信号Ｄがハイレベルの時に画像データＡ，Ｂを用いて順次走査変換を行い、制御信号Ｄがローレベルの時に画像データＢ，Ｃを用いて順次走査変換を行う。その結果、図９で説明したように、元々の映画の隣接するコマ間の画像が交じり合わないように順次走査変換を行うことができる。尚、本実施例では、画像データが元々順次走査形式の場合は順次走査変換を行わないようにしている。

このように、本実施例では、プルダウン位相情報を用いて順次走査変換処理を制御しているので、画像信号のプルダウン位相情報を得るためにインターレース画像のフレーム間差分を検出する必要がない。従って、例えば静止部分が多い画像や信号レベル差が少ない画像等の場合でも、略確実にプルダウン位相情報を得ることができる。従って、本実施例によれば、高精度で順次走査変換処理を行うことが可能となる。なお、図１１に示された各信号のレベルは一例であり、各信号のハイレベルやローレベルは逆であっても、順次走査変換回路７の動作を逆にすれば同様な動作が実行可能である。また本実施形態の動作について、２−３プルダウン処理された画像データを例にして説明したが、２−２プルダウンやその他のプルダウン方式であっても、同様に本実施例を適用できる。

次に本発明に係る第５実施例について、図１２〜図１４を用いて説明する。この第５実施例は、上記第４実施例で２−３プルダウン処理された画像に対して順次走査変換を行った後に、更に動き補償処理を行う場合の例である。この実施例に係る変換回路７の一構成例は、図１２に示される。そして、本実施形態に係る変換回路７は、入力された画像データ２４を順次走査変換するＩ／Ｐ変換回路７ａと、画像データ２４を１フィールド遅延する遅延回路７ｂと、Ｉ／Ｐ変換回路７ａの出力信号を１フィールド遅延する遅延回路７ｃと、遅延回路７ｃの出力信号を、更に２フィールド遅延する遅延回路７ｄと、遅延回路７ｃ及び遅延回路７ｄの出力信号に対して動き補償処理を行う動き補償回路７ｅを含む。その動作の一例は、図１３と図１４に示される。以下、本実施例の動作について、図１も参照しつつ説明する。以下の説明において、画像データは、例えば図９に示されるような、２−３プルダウン処理されたインターレース形式とする。尚、本実施例は、復号データがインターレース形式の場合に動作するものとする。

まず図１において、復号データ６ａ及び６ｂは、情報検出・分離回路２で画像データ２４とプルダウン位相情報を含む付加情報２５とに分離される。画像データ２４は画像処理回路３の変換回路７に入力される。変換回路７へ入力された画像データ２４は、図１２に示されたＩ／Ｐ変換回路７ａのＡ点に導かれる。また、画像データ２４は、遅延回路７ｂで１フィールド期間遅延されてＩ／Ｐ変換回路７ａのＢ点に導かれる。これらＡ点及びＢ点における画像データの様子は、それぞれ図１３の「画像データ(Ａ)」及び「１フィールド遅延(Ｂ)」に示される。

一方、情報検出・分離回路２で分離された、プルダウン位相情報を含む付加情報２５は、制御回路１１へ入力される。この制御回路への入力信号は、図１３の「位相情報入力」に示されるように、Ａ点における画像データの２−３プルダウン処理の位相を表している。制御回路１１では、図９で説明した動作と同様にして制御信号（Ｄ）を出力する。Ｉ／Ｐ変換回路７ａは、制御信号（Ｄ）がハイレベルとなるタイミングで、画像データＡ及びＢを用いて順次走査変換して画像データを生成し、遅延回路７ｃへ出力する。遅延回路７ｃは、図１３の「ＩＰ変換出力」に示されるように、制御信号（Ｄ）がハイレベルの時にのみ画像データが書き込まれる。そして図１３の「１フィールド遅延(Ｇ)に示されるように、遅延回路７ｃ内の画像データは、フィールド毎に読み出されて動き補償回路７ｅのＤ点及び２フィールド遅延回路８ｄへ出力される。遅延回路７ｃ内の画像データは、画像データの書き込みが行われない場合（つまり制御信号(Ｄ)がローレベルの場合）では、同一データが１フィールド毎に繰り返し読み出される。従って、図１３の(Ｇ)に示されるように、第１フィールドＦ１の画像データが１フィールド遅延されて３回繰り返して読み出され、次に第２フィールドＦ２の画像データが１フィールド遅延されて２回繰り返して読み出される。第３フィールドＦ３以降も同様であり、３回の同一データ読み出しと２回の同一データ読み出しが、周期的に行われる。上記のように遅延回路７ｃから読み出された画像データは、遅延回路７ｄによって２フィールド遅延された後に動き補償回路７ｅのＨ点に導かれる。このＨ点の画像データの様子は、図１３の「２フィールド遅延（Ｈ）」に示される。

動き補償回路７ｅは、上記遅延回路７ｃの出力（Ｇ）と遅延回路７ｄの出力（Ｈ）を用いて、その２つの画像間の動きベクトルを検出するとともに動き補償処理を行う。この具体的な処理の一例を図１４に示す。図１４において、横軸は時間を示しており、縦軸は画面上の位置を示している。図中のＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、それぞれ図１４の画像データＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応している。ここで、図中の黒丸印は、所定時間にわたって画面内を移動する点(物体)を示している。本実施例に係る動き補償処理の前においては、この物体は、時間経過に従ってＰ１、Ｐ２、Ｐ３の順に画面内を移動する。つまり、上記物体は、フィールドＦ１が３回繰り返して表示される期間は画面上の位置Ｐ１に位置し、フィールドＦ２が２回繰り返して表示される期間は画面上の位置Ｐ２に位置し、そしてフィールドＦ３が３回繰り返して表示される期間は画面上のＰ３に位置する。すなわち、同一フィールドが繰り返される期間においては物体の位置は変化しない。このため、隣接フィールド間の物体の移動量が大きくなり、画面上の物体の動きは、視覚的に滑らかではなくなる。

そこで本実施例では、隣接フィールド間で物体の動き情報を検出するとともに、この動き情報を用いて、繰り返されるフィールドの画像データに対し動き補償処理をすることにより（視覚的な）物体の動きを滑らかにする。例えば、３回繰り返されるフィールドＦ１の２番目に出現するフィールドに対しては、隣接フィールドＦ２との差分から検出された動き情報を用いて、位置Ｐ１にある物体を位置Ｐ１１に移動するように動き補償する。この動き補償処理により、新たなフィールドＦ１１を得る。同様に、３番目に出現するフィールドに対しては、隣接フィールドＦ２(またはＦ１１、もしくはその両方)との差分から検出された動き情報を用いて、位置Ｐ１にある物体を(白丸で示された)位置Ｐ１２に移動するように動き補償する。この動き補償処理により、新たなフィールドＦ１２を得る。２回繰り返されるフィールドＦ２についても同様である。例えば、フィールドＦ２の２番目に出現するフィールドに対しては、隣接フィールドＦ３(またはＦ１、もしくはその両方)との差分から検出された動き情報を用いて、位置Ｐ２にある物体を位置Ｐ２１に移動するように動き補償する。この動き補償処理により、新たなフィールドＦ２１を得る。フィールドＦ３についても同様で、位置Ｐ３の物体を、動き補償処理によりそれぞれ位置Ｐ３１、Ｐ３２に移動させた新たなフィールドＦ３１及びＦ３２を得る。この結果、動き補償回路７ｅからは、図１３の「画像データ出力」に示されるように、Ｆ１，Ｆ１１、Ｆ１２，Ｆ２，Ｆ２１…の順番で画像データが出力される。従って、図１４に示されるように、画面上の物体の動きは図中の斜め方向に延びる一点鎖線Ｌと近似し、フィールド間の物体の移動量を小さくすることができる。このように、本実施例によれば、表示画像の動きをなめらかにすることができる。

上記実施例では、動き補償を行うための動きベクトルは、動き補償回路１８で検出しているが、付加情報２５に含まれる動きベクトル情報を利用することもできる。すなわち、図１２に示した構成例の制御回路１１に、動き補償回路７ｅへ制御信号を出力する機能を持たせ、かつ動き補償回路７ｅに、この制御信号に基づいて動き補償処理を行う機能を持たせてもよい。具体的には、制御回路１１は、付加情報２５に含まれる動きベクトル情報が入力され、この動きベクトル情報に基づき制御信号を作成して動き補償回路７ｅに出力する。動き補償回路７ｅは、制御回路１１からの制御信号に含まれる動きベクトル情報に従って、上記のような動き補償処理を行う。この構成によれば、動き補償処理のための動きベクトル検出が不要となる。尚、ＭＰＥＧストリームにおいては、動きベクトルが縦横８画素のブロック単位の動きを示しているため、縦横８画素単位で動き補償処理を行うようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る実施形態よれば、高画質な画像を表示することが可能となる。尚、以上の第１〜第６実施例は、任意に組み合わされてもよい。

本発明に係る画像表示装置の第１実施例を示す図 第１実施例における画質補正回路１０の一例を示す図 輪郭補正量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 輪郭補正量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 本発明に係る第２実施例を示す図 ノイズ低減量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 本発明に係る第３実施例を示す図 ノイズ低減量及び輪郭補正量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 ２−３プルダウン処理された画像データの一例を示す図 本発明に係る第４実施例を示す図 第４実施例の動作を示す図 本発明に係る第５実施例を示す図 第５実施例の動作を示す図 第５実施例の動作を示す図

符号の説明

１…表示装置、２…情報検出・分離回路、３…画像処理回路、４…表示デバイス、５…情報再生装置、７…変換回路、１０…画質補正回路、１１…制御回路。

Claims (22)

1. 画像表示装置において、
   デジタル画像信号が入力される入力部と、
   前記デジタル画像信号とともに入力される付加情報を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された付加情報を用いて、前記画像信号に対して輪郭補正を行う輪郭補正部と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 画像表示装置において、
   デジタル画像信号が入力される入力部と、
   前記デジタル画像信号とともに入力される、該画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化に関する情報を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された前記フレーム符号化に関する情報を用いて、輪郭補正を行う輪郭補正部と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
3. 前記デジタル画像信号は、圧縮符号化されたデジタル画像信号であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記デジタル画像信号は、ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化されたデジタル画像信号であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
5. 前記検出部は、前記フレーム符号化の情報として、そのフレームがフレーム内符号化されたＩピクチャ、前フレーム間符号化されたＰピクチャ、または前後間フレーム符号化されたＢピクチャを示す情報を検出することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
6. 前記輪郭補正部は、前記検出部でＰピクチャまたはＢピクチャが検出されたフレームの画像信号に対する輪郭補正量を、前記Ｉピクチャが検出されたフレームの画像信号に対する輪郭補正よりも大きくすることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記検出部で検出された前記フレーム符号化に関する情報を用いて、画像信号のノイズ低減処理を行うノイズ低減部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
8. 画像表示装置において、
   デジタル画像信号が入力される入力部と、
   前記デジタル画像信号とともに入力される、該画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化に関する情報、及び当該画像信号のビットレートに関する情報を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された前記フレーム符号化に関する情報及び前記ビットレートに関する情報を用いて画質補正を行う画質補正部と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
9. 前記画質補正部は、前記フレーム符号化に関する情報と、前記ビットレートに関する情報との組み合わせに応じて、輪郭補正を行う輪郭補正部、及び／またはノイズ低減処理を行うノイズ低減部を含むことを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
10. 前記検出部は、前記フレーム符号化の情報として、そのフレームがフレーム内符号化されたＩピクチャ、前フレーム間符号化されたＰピクチャ、または前後間フレーム符号化されたＢピクチャを示す情報を検出することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
11. 前記画質補正部は、前記フレーム符号化に関する情報及び前記ビットレートに関する情報を用いて輪郭補正を行う輪郭補正部を含み、
    前記輪郭補正部は、前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も高いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＰまたはＢピクチャを示すときの輪郭補正量を、
    前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も低いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＩピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくすることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
12. 前記画質補正部は、前記フレーム符号化に関する情報及び前記ビットレートに関する情報を用いて輪郭補正を行う輪郭補正部を含み、
    前記輪郭補正部は、前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も低いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＩピクチャを示すときの輪郭補正量を最も小さく、
    前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も高いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＰまたはＢピクチャを示すときの輪郭補正量を最も大きくすることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
13. 前記画質補正部は、前記フレーム符号化に関する情報及び前記ビットレートに関する情報を用いてノイズ低減処理を行うノイズ低減部を含み、
    前記ノイズ低減部は、前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も低いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＩピクチャを示すときのノイズ低減量を、
    前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も高いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＰまたはＢピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくすることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
14. 前記画質補正部は、前記フレーム符号化に関する情報及び前記ビットレートに関する情報を用いてノイズ低減処理を行うノイズ低減部を含み、
    前記ノイズ低減部は、前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も低いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＩピクチャを示すときのノイズ低減量を最も大きく、
    前記検出部で検出されたビットレートの情報が最も高いビットレートを示し、かつ検出されたフレーム符号化情報がＰまたはＢピクチャを示すときの輪郭補正量を最も小さくすることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
15. デジタルテレビジョン放送受信装置において、
    前記テレビジョン放送信号として、圧縮符号化されたデジタル画像信号を含むデータストリームを受信するチューナ部と、
    該チューナ部で受信されたストリームを復号処理する復号部と、
    前記復号部で復号された画像信号に対し輪郭補正を行う輪郭補正部と、
    該復号部で復号処理時に得られる、画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化に関する情報を用いて前記輪郭補正部を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とするデジタルテレビジョン放送受信装置。
16. デジタルテレビジョン放送受信装置において、
    前記テレビジョン放送信号として、圧縮符号化されたデジタル画像信号を含むデータストリームを受信するチューナ部と、
    該チューナ部で受信されたストリームを復号処理する復号部と、
    前記復号部で復号された画像信号に対し画質補正を行う画質補正部と、
    該復号部で復号処理時に得られる、画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化に関する情報と、前記ストリームのビットレートに関する情報とを用いて、前記画質補正部による画質補正量を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とするデジタルテレビジョン放送受信装置。
17. 前記制御部は、前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報との組み合わせに応じて、前記前記画質補正部による画質補正量を制御することを特徴とする請求項１６に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
18. 前記画質補正部は、前記組み合わせに応じて、画像の輪郭補正を行う輪郭補正部、及び／または画像のノイズ低減処理を行うノイズ低減部を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
19. 前記復号された画像信号がインターレース信号の場合に、該画像信号を順次走査処理してプログレッシブ信号に変換するＩ／Ｐ変換部を更に備え、
    前記復号部の復号処理時に画像信号のプルダウン位相情報が得られた場合に、前記制御部は、該プルダウン位相情報を用いて前記Ｉ／Ｐ変換部における順次走査処理を制御することを特徴とする請求項１６に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
20. 前記復号された画像信号がインターレース信号の場合に、該画像信号を順次走査処理してプログレッシブ信号に変換するＩ／Ｐ変換部と、該Ｉ／Ｐ変換部からの出力信号に対し動き補償処理を行う動き補償部とを更に備え、
    前記復号部の復号処理時に画像信号のプルダウン位相情報及び前記ストリームの動きベクトル情報が得られた場合に、前記制御部は、該プルダウン位相情報に基づきＩ／Ｐ変換部における順次走査処理を制御し、前記動きベクトル情報に基づき前記動き補償部を制御することを特徴とする請求項１６に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
21. デジタルテレビジョン放送受信装置において、
    前記テレビジョン放送信号として、圧縮符号化されたデジタル画像信号を含むデータストリームを受信するチューナ部と、
    該チューナ部で受信されたストリームを復号処理する復号部と、
    前記復号された画像信号がインターレース信号の場合に、該画像信号を順次走査処理してプログレッシブ信号に変換するＩ／Ｐ変換部と、
    制御部とを備え、
    前記復号部の復号処理時に画像信号のプルダウン位相情報が得られた場合に、前記制御部は、該プルダウン位相情報を用いて前記Ｉ／Ｐ変換部における順次走査処理を制御することを特徴とするデジタルテレビジョン放送受信装置。
22. デジタルテレビジョン放送受信装置において、
    前記テレビジョン放送信号として、圧縮符号化されたデジタル画像信号を含むデータストリームを受信するチューナ部と、
    該チューナ部で受信されたストリームを復号処理する復号部と、
    前記復号された画像信号がインターレース信号の場合に、該画像信号を順次走査処理してプログレッシブ信号に変換するＩ／Ｐ変換部と、
    該Ｉ／Ｐ変換部からの出力信号に対し動き補償処理を行う動き補償部と、
    制御部とを備え、
    前記復号部の復号処理時に画像信号のプルダウン位相情報及び前記ストリームの動きベクトル情報が得られた場合に、前記制御部は、該プルダウン位相情報に基づきＩ／Ｐ変換部における順次走査処理を制御し、前記動きベクトル情報に基づき前記動き補償部を制御することを特徴とするデジタルテレビジョン放送受信装置。

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