JP2007324789A - 画像信号処理装置、及び画像信号を高解像度化するための方法、及びそれを実行するためのプログラム - Google Patents
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Abstract
本発明は、画像信号、特に動画像の画像信号を少ないフレーム数で好適に高解像度化するための技術を提供する。
【解決手段】
本発明に係る画像信号処理装置は、基準となる入力画像フレーム上の画像データと他の入力画像フレーム上の対応する各画像データを用いてサンプリング位相差を推定する位置推定部(101)と、前記サンプリング位相差の情報を用いて各入力画像フレームの画像データを動き補償するとともに画素数をn倍に増加する動き補償・アップレート部(115)と、高密度化した各画像フレームの画像データを一定量だけ位相シフトする位相シフト部(116)と、前記サンプリング位相差の情報を用いて係数を決定する係数決定部(109)と、前記位相シフトの前後の各画像データに前記係数を乗じて加重加算することにより(n-1)個の折返し成分を除去して出力する折返し成分除去部(117)とを備える。
【選択図】 図1
Description
図6に、本発明の第1の実施例に用いるアップレート器(103)(104)の具体例を示す。同図は、図5に示した周波数特性を逆フーリエ変換して得られるフィルタのタップ係数を示している。このとき、各タップ係数Ck(ただし、kは整数)は一般的に知られているsinc関数となり、位相差θ(102)を考慮して、Ck=2sin(πk-θ)/(πk-θ)とすればよい。なお、アップレート器(103)では、位相差θ(102)を0とおき、Ck=2sin(πk)/(πk)とすればよい。また、位相差θ(102)を、整数画素単位(2π)の位相差+小数画素単位の位相差で表すことにより、整数画素単位の位相差の補償については単純な画素シフトにより実現し、小数画素単位の位相差の補償については上記アップレート器(103)(104)のフィルタを用いてもよい。
Claims (14)
- 画像信号処理装置において、
n枚(nは2以上の整数)の画像フレームが入力される入力部と、
前記入力されたn枚の画像フレームを合成することにより、画像フレームを構成する画素数をn倍に増加して出力画像フレームを得るための解像度変換部と、
を備えることを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1記載の画像信号処理装置において、前記解像度変換部は、
基準となる前記入力画像フレーム上の画像データと他の入力画像フレーム上の対応する各画像データを用いてサンプリング位相差を推定する位置推定部と、
前記サンプリング位相差の情報を用いて各入力画像フレームの画像データを動き補償するとともに画素数をn倍に増加する動き補償・アップレート部と、
前記画素数が増加された各画像フレームの画像データを所定量位相シフトする位相シフト部と、
前記サンプリング位相差の情報を用いて係数を決定する係数決定部と、
前記位相シフトの前後の各画像データに前記係数を乗じて加算することにより(n−1)個の折返し成分を除去して出力する折返し成分除去手段を備えたことを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項2記載の画像信号処理装置において、前記解像度変換部は、更に、画素補間により入力画像フレームの画像データを増加する補助的画素補間部を備え、前記の係数決定部にて係数を決定できないときに、前記折返し成分を除去した結果の代わりに前記補助的画素補間部の結果を出力するように構成したことを特徴とする画像信号処理装置。
- 画像信号を高解像度化するための方法において、
n枚(nは2以上の整数)の画像フレームが入力するステップと、
前記入力されたn枚の画像フレームを合成することにより、画像フレームを構成する画素数をn倍に増加して出力画像フレームを得るステップと、
を備えることを特徴とする画像信号の高解像度化方法。 - 請求項4記載の画像信号の高解像度化方法において、前記出力画像フレームを得るステップは、
基準となる前記入力画像フレーム上の画像データと他の入力画像フレーム上の対応する各画像データを用いてサンプリング位相差を推定するステップと、
前記サンプリング位相差の情報を用いて各入力画像フレームの画像データを動き補償するとともに画素数をn倍に増加するステップと、
前記画素数が増加された各画像フレームの画像データを所定量位相シフトするステップと、
前記サンプリング位相差の情報を用いて係数を決定するステップと、
前記位相シフトの前後の各画像データに前記係数を乗じて加算することにより(n−1)個の折返し成分を除去して出力するステップと、
を含むことを特徴とする画像信号の高解像度化方法。 - 請求項5記載の画像信号の高解像度化方法において、更に、画素補間によって入力画像フレームの画像データを増加する補助的画素補間ステップを含み、前記係数を決定するステップにて係数を決定できないときに、前記折返し成分を除去した結果の代わりに前記補助的画素補間ステップの結果を出力することを特徴とする画像信号の高解像度化方法。
- 画像信号を高解像度化するためのプログラムにおいて、
n枚(nは2以上の整数)の画像フレームを入力するタスクと、
前記入力されたn枚の画像フレームを合成することにより、画像フレームを構成する画素数をn倍に増加して出力画像フレームを得るためのタスクと、
を画像処理装置に実行させることを特徴とする画像信号を高解像度化するためのプログラム。 - 請求項7記載のプログラムにおいて、前記出力画像フレームを得るタスクは、
n枚(nは2以上の整数)の画像フレームを入力するタスクと、
基準となる前記入力画像フレーム上の画像データと他の入力画像フレーム上の対応する各画像データを用いてサンプリング位相差を推定するタスクと、
前記サンプリング位相差の情報を用いて各入力画像フレームの画像データを動き補償するとともに画素数をn倍に増加するタスクと、
前記画素数が増加された各画像フレームの画像データを所定量位相シフトするタスクと、
前記サンプリング位相差の情報を用いて係数を決定するタスクと、
前記位相シフトの前後の各画像データに前記係数を乗じて加算することにより(n−1)個の折返し成分を除去して出力するタスクと、
を含むことを特徴とするプログラム。 - 請求項8記載のプログラムにおいて、更に、画素補間により入力画像フレームの画像データを増加する補助的画素補間タスクを含み、前記係数を決定するためのタスクにて係数を決定できないときに、前記折返し成分を除去した結果の代わりに前記補助的画素補間タスクの結果を出力することを特徴とするプログラム。
- 画像表示装置において、
第1画像フレームと、第の画像フレームとを入力する入力部と、
前記入力された第1画像フレーム及び第2画像フレームのそれぞれの画素数を増加させる画素数変換部と、
前記画素数が増加された第1及び第2画像フレームの位相をそれぞれπ/2シフトするとともに、該位相がシフトされた第1及び第2画像フレームと位相がシフトされる前の第1及び第2画像フレームとを加算して、入力画像フレームに含まれる折り返し成分を除去する折り返し成分除去部と、
該折り返し成分除去部からの画像フレームに基づき画像の表示を行う表示部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項10記載の画像表示装置において、前記第1及び第2画像フレームが動画像の画像フレームであることを特徴とする画像表示装置。
- 請求項10記載の画像表示装置において、更に、前記位相がシフトされた第1及び第2画像フレームと位相がシフトされる前の第1及び第2画像フレームのそれぞれに対応する係数を生成するための係数生成部と、該係数生成部で生成された係数を前記位相シフト前後の第1及び第2画像フレームに乗算する乗算部とを備え、
前記係数生成部は、前記第1画像フレームと前記第2画像フレームとのサンプリング位相差に基づき前記係数を生成することを特徴とする画像表示装置 - 請求項10に記載の画像表示装置において、前記第1及び第2画像フレームは、テレビジョン放送信号に含まれるフレームであることを特徴とする画像表示装置。
- 請求項10記載の画像表示装置において、前記画素数変換部は、前記第1及び第2画像フレームの画素数を2倍にすることを特徴とする画像表示装置。
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