JP2008085411A - 画像信号処理装置、画像高解像度化方法、画像表示装置、記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、画像信号または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】
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、該入力画像フレーム上の被写体が移動する方向に応じて異なる解像度変換特性を持ち、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、該解像度変換部の出力結果を用いて高解像度画像を得る。
【選択図】 図20
Description
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また、以下の実施例で「SR信号」との表記は「Super Resolution信号」の略である。
図27に示した折返し成分除去部(2108)(2109)(2705)(2706)は、同図に示す位相差θH(2102)、位相差θV(2103)、位相差(θH+θV)、位相差(-θH+θV)をもとに、図1に示す係数決定器(109)にて図9に示す係数C0〜C3を発生して折返し成分除去の演算を行う。このとき、位相差θH(2102)、θV(2103)、(θH+θV)、(-θH+θV)が0のときに係数C1およびC3が不定になることや、位相差θH(2102)、θV(2103)、(θH+θV)、(-θH+θV)が0に近づくにつれて係数C1、C3が大きくなることでノイズ等に脆弱になることを防ぐために、図13に示す係数C4(0≦C4≦1)を導入して、図11に示す構成のように補助的画素補間を行うのが好ましい。逆に言えば、係数C4の値が0.0のときは解像度向上の効果があるが、係数C4の値が1.0に近づくにつれて、解像度向上の効果が小さくなることになる。この性質を利用し、水平位相差θH(2102)が0近傍(すなわち、係数C4(水平)が1.0近傍)のときは水平解像度変換結果のSR(水平)が弱くなり、水平位相差θH(2102)が0近傍でないとき(すなわち、係数C4(水平)が0.0近傍のとき)は水平解像度変換結果のSR(水平)が強くなるように、係数決定器(3001)にて係数K(水平)を決定する。この一例として、係数K(水平)=(1+C4(水平)*3-C4(垂直)-C4(右下)-C4(右上))/4とすればよい。同様に、係数決定器(3002)(3003)(3004)にて、それぞれ係数K(垂直)、K(右下)、K(右上)を決定する。このとき、独立して変化する係数C4(水平)、係数C4(垂直)、係数C4(右下)、係数C4(右上)に対して、係数K(水平)+係数K(垂直)+係数K(右下)+係数K(右上)=1.0となるよう係数Kを決定して、SR(水平)、SR(垂直)、SR(右下)、SR(右上)を混合する。
Claims (17)
- 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、該入力画像フレーム上の被写体が移動する方向に応じて異なる解像度変換特性を持ち、画像フレームを構成する画素数を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、前記入力画像フレーム上の被写体が移動する方向に応じて互いに異なる解像度変換特性を持つm個(mは2以上の整数)の前記解像度変換部と、該m個の前記解像度変換部の出力結果を混合して出力画像フレームを得るための混合部とを
備えることを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項2記載の画像信号処理装置において、前記混合部は、前記m個の前記解像度変換部の出力結果の平均値を出力画像フレームとする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、前記混合部は、前記入力画像フレーム上の被写体の移動量に応じて決定した混合比に応じてm個の前記解像度変換部の出力結果を混合して出力画像フレームとする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、前記混合部は、m個の前記解像度変換部の出力結果に対して所定の2次元周波数分離を行ったそれぞれの結果を合成して出力画像フレームとすることを特徴とする画像信号処理装置。
- 請求項2乃至請求項5のいずれか一に記載の画像信号処理装置において、
前記入力画像フレーム上の被写体が移動する方向に応じて互いに異なる解像度変換特性を持つm個(mは2以上の整数)の前記解像度変換部とは、m=2であり、第1の解像度変換部は水平解像度変換部であり、第2の解像度変換部は垂直解像度変換部であることを特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項2乃至請求項5のいずれか一に記載の画像信号処理装置において、
前記入力画像フレーム上の被写体が移動する方向に応じて互いに異なる解像度変換特性を持つm個(mは2以上の整数)の前記解像度変換部とは、m=4であり、第1の解像度変換部は水平解像度変換部であり、第2の解像度変換部は垂直解像度変換部であり、第3の解像度変換部は斜め(右下)解像度変換であり、第4の解像度変換部は斜め(右上)解像度変換であることを特徴とする画像信号処理装置。 - 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、該入力画像フレーム上の被写体が移動する方向に応じて異なる解像度変換特性を持ち、画像フレームを構成する画素数を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高解像度化方法。 - 請求項8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、前記入力画像フレーム上の被写体が移動する方向に応じて互いに異なる解像度変換特性を持つm個(mは2以上の整数)の前記解像度変換を行うステップと、該m個の前記解像度変換の出力結果を混合して出力画像フレームを得るステップとを
含むことを特徴とする画像高解像度化方法。 - 請求項9記載の画像信号の高解像度化方法において、前記混合するステップは、前記m個の前記解像度変換部の出力結果の平均値を出力画像フレームとするように動作することを特徴とする画像高解像度化方法。
- 請求項9記載の画像信号の高解像度化方法において、前記混合するステップは、前記入力画像フレーム上の被写体の移動量に応じて決定した混合比に応じてm個の前記解像度変換部の出力結果を混合して出力画像フレームとするように動作することを特徴とする画像高解像度化方法。
- 請求項9記載の画像信号の高解像度化方法において、前記混合するステップは、m個の前記解像度変換を行うステップの出力結果に対して所定の2次元周波数分離を行ったそれぞれの結果を合成して出力画像フレームとするように動作することを特徴とする画像高解像度化方法。
- 画像データを入力する入力部と、
該画像データに含まれる第1画像フレームと第2画像フレームのそれぞれの画素数を増加させ、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m個(mは2以上の整数)の互いに異なる方向にπ/2シフトし、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し、該折り返し成分を除去した該m個の画像フレームを混合して出力画像フレームを生成する画像信号処理部と、
該画像信号処理部からの出力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13に記載の画像表示装置において、前記画像データが動画像データであり、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13に記載の画像表示装置において、前記画像データは、テレビジョン放送信号であることを特徴とする画像表示装置。
- 画像データを入力する入力部と、
該画像データを記録する蓄積部と、
該画像データ蓄積部に録画し、再生する録画再生部と、
該録画再生部が再生する画像信号に含まれる第1画像フレームと第2画像フレームのそれぞれの画素数を増加させ、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m個(mは2以上の整数)の互いに異なる方向にπ/2シフトし、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し、該折り返し成分を除去した該m個の画像フレームを混合して出力画像フレームを生成する画像信号処理部と、
該画像信号処理部から出力される画像信号を出力する出力部とを
を備えることを特徴とする録画再生装置。 - 請求項16に記載の画像表示装置において、
前記蓄積部に記録される画像データは符号化された画像データであり、
前記録画再生部は該符号化された画像データを前記蓄積部から取得して、復号化したのち、前記画像信号処理部に出力することを特徴とする録画再生装置。
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