JP2008166969A

JP2008166969A - 映像信号処理回路、映像信号処理装置及び映像信号処理方法

Info

Publication number: JP2008166969A
Application number: JP2006352246A
Authority: JP
Inventors: Muneshiro Terada; 宗城寺田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17
Also published as: CN101212683A; EP1939853A2; US20080159395A1

Abstract

【課題】画像品位の良い設定を容易に実現することができる映像信号処理回路、映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供する。
【解決手段】動画改善回路４は、画像処理回路３から出力された映像信号及び画素情報を取得し、映像信号においてグラフィックが無しの画素については、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行する一方で、映像信号においてグラフィックが有りの画素については、フレーム補間処理を実行せずに、映像信号に倍速変換処理を施す。これにより、動画上にグラフィックが重畳されている場合に、グラフィック領域を含めて映像信号が動画信号として扱われて、当該映像信号に動き補償型フレーム補間方式による倍速変換処理が施されることが防止される。従って、ＴＶ受像機１においては、画像処理回路３から出力される画素情報を用いることで、画像品位の良い設定を容易に実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、動き補償型フレーム補間方式による倍速変換処理を映像信号に施し得る映像信号処理回路、映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関する。

液晶ＴＶ（television）に代表されるＴＶ受像機として、動き補償型フレーム補間方式による倍速変換処理技術等の動画改善技術が導入されたセットが普及し始めている。動き補償型フレーム補間方式による倍速変換処理技術とは、映像信号及び動きベクトルに基づいてフレーム補間信号を生成し、当該フレーム補間信号を用いて映像信号に倍速変換処理を施す技術である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２０９１９１号公報

ところで、動き補償型フレーム補間方式による倍速変換処理技術は、映像信号が動画信号である場合には、画像品位の向上という点で優れているが、映像信号においては、動画上にグラフィック（例えば、メニューやチャンネルバナー等のＯＳＤ（On Screen Display）等）が重畳される場合がある。この場合に、グラフィック領域を含めて映像信号が動画信号として扱われて、当該映像信号に動き補償型フレーム補間方式による倍速変換処理が施されると、グラフィック領域の縁が乱れるなど、グラフィック領域の画像が破綻するおそれがある。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、画像品位の良い設定を容易に実現することができる映像信号処理回路、映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る映像信号処理回路は、映像信号を画像表示部に表示させるための画像処理を映像信号に施す画像処理回路と、映像信号、及び映像信号におけるグラフィックの有無を画素単位で示す画素情報を画像処理回路から取得し、映像信号においてグラフィックが無しの画素についてのみ、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、映像信号に倍速変換処理を施す動画改善回路と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る映像信号処理装置は、画像表示部と、映像信号を画像表示部に表示させるための画像処理を映像信号に施す画像処理回路と、映像信号、及び映像信号におけるグラフィックの有無を画素単位で示す画素情報を画像処理回路から取得し、映像信号においてグラフィックが無しの画素についてのみ、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、映像信号に倍速変換処理を施す動画改善回路と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る映像信号処理方法は、映像信号を画像表示部に表示させるための画像処理を映像信号に施すステップと、映像信号、及び映像信号におけるグラフィックの有無を画素単位で示す画素情報を取得し、映像信号においてグラフィックが無しの画素についてのみ、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、映像信号に倍速変換処理を施すステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、画像品位の良い設定を容易に実現することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に示されるように、ＴＶ受像機（映像信号処理装置）１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル（画像表示部）２と、画像処理回路３と、動画改善回路４と、制御回路５と、を備えている。入力された映像信号は、画像処理回路３及び動画改善回路４によってＬＣＤパネル２に適したフォーマットに変換されて、ＬＣＤパネル２に表示される。なお、画像処理回路３及び動画改善回路４により映像信号処理回路１０が構成されている。

画像処理回路３は、映像信号をＬＣＤパネル２に表示させるための画像処理を映像信号に施して、その画像処理を施した映像信号を出力する。具体的には、画像処理回路３は、インターレス方式の映像信号をプログレッシブ方式の映像信号に変換するＩＰ変換回路と、画像に発生するノイズを低減するＮＲ回路と、画像サイズをＬＣＤパネル２に表示可能なサイズに調整するスケーラ回路と、画質を調整する画質処理回路と、グラフィックを生成して動画上に重畳するグラフィック生成／重畳回路と、を有している。

また、画像処理回路３は、映像信号におけるグラフィックの有無を画素単位で示す画素情報を出力する。画素情報は、制御回路５によって設定された例えば１bitのデータであり、画像処理回路３で重畳されたＯＳＤ等のグラフィックの有無を画素単位でHigh／Low切替え可能なものである。画素情報は、図３及び４に示されるように、映像信号においてグラフィックが有りの画素についてはHighとなるように、また、映像信号においてグラフィックが無しの画素についてはLowとなるように、制御回路５によって設定される。

動画改善回路４は、画像処理回路３から出力された映像信号及び画素情報を取得する。そして、動画改善回路４は、画素情報に基づき、映像信号においてグラフィックが無しの画素（Lowの画素）についてのみ、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して（すなわち、ベクトル制御処理をＯＮにして）、映像信号に倍速変換処理を施す。なお、動画改善回路４は、画素情報に基づき、映像信号においてグラフィックが有りの画素（Highの画素）については、フレーム補間処理を実行しない（すなわち、ベクトル制御処理をＯＦＦにする）。つまり、動画改善回路４は、映像信号においてグラフィックが有りの画素（Highの画素）については、映像信号に単純倍速変換処理を施す。

ここで、動き補償予測とは、対象の画像及び以前の画像をマクロブロック（例えば、１６画素×１６ラインのブロック）に分割し、対象の画像と以前の画像との間において対応するマクロブロックの移動方向及び移動量を示す動きベクトルを準備し、その動きベクトルに基づいて以前の画像から予測するフレーム間予測をいう。そして、フレーム補間処理とは、フレーム間予測に基づいて映像信号に実行される処理をいう。

図２に示されるように、動画改善回路４は、映像信号に基づいて動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路６と、映像信号及び動きベクトルに基づいてフレーム補間処理を実行する動きベクトル補間処理回路７と、映像信号に倍速変換処理を施す倍速変換回路８と、フィールド遅延用のメモリ１１と、倍速変換用のメモリ１２と、を有している。

画像処理回路３から出力された映像信号は、現フィールドの映像信号と、メモリ１１を経由してフィールド遅延された映像信号とに分かれて、動きベクトル検出回路６に入力される。動きベクトル検出回路６は、フィールド差分の判定結果に基づいて動きベクトルを検出し、その検出結果を動きベクトル補間処理回路７に出力する。

動きベクトル検出回路６から出力された動きベクトルの検出結果は、動きベクトル補間処理回路７に入力される。動きベクトル補間処理回路７には、画像処理回路３から出力された画素情報、現フィールドの映像信号、及びメモリ１１を経由してフィールド遅延された映像信号も入力される。動きベクトル補間処理回路７は、画素情報に基づき、映像信号においてグラフィックが無しの画素（Lowの画素）については、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行し、画素情報に基づき、映像信号においてグラフィックが有りの画素（Highの画素）については、フレーム補間処理を実行せずに、処理した映像信号をメモリ１２に出力する。

メモリ１２を経由した映像信号は、倍速変換回路８に入力される。倍速変換回路８には、メモリ１１，１２を経由した映像信号も入力される。倍速変換回路８は、これらの映像信号を用いて映像信号に倍速変換処理を施す。ここでは、入力された映像信号の垂直周波数が５０Ｈｚの場合には１００Ｈｚに倍速変換され、６０Ｈｚの場合には１２０Ｈｚに倍速変換されて、映像信号がＬＣＤパネル２に表示される。

以上説明したように、動画改善回路４は、画像処理回路３から出力された映像信号及び画素情報を取得し、映像信号においてグラフィックが無しの画素については、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行する一方で、映像信号においてグラフィックが有りの画素については、フレーム補間処理を実行せずに、映像信号に倍速変換処理を施す。これにより、動画上にグラフィックが重畳されている場合に、グラフィック領域を含めて映像信号が動画信号として扱われて、当該映像信号に動き補償型フレーム補間方式による倍速変換処理が施されることが防止される。そのため、グラフィック領域の縁が乱れるなど、グラフィック領域の画像が破綻するような事態が抑止される。従って、ＴＶ受像機１においては、画像処理回路３から出力される画素情報を用いることで、画像品位の良い設定を容易に実現することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、画素情報に基づくベクトル制御の切替えは、倍速変換回路８においても対応可能である。倍速変換回路８に入力される直接系の映像信号と、動きベクトル補間処理回路７を経由する補間系の映像信号とを、フィールド置きに倍速変換回路８内で切替え可能とし、画素情報に応じて両経路の切替えを行ってもよい。

また、動画改善回路４は、映像信号においてグラフィックがブレンディング（例えば、αブレンド等）されている画素については、ブレンディング比率に応じて増減された動きベクトルの移動量に基づいて動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、映像信号に倍速変換処理を施すようにしてもよい。つまり、図５に示されるように、画像処理回路３で重畳されたグラフィックが背景とブレンディングされている場合には、ブレンディングの比率に応じて動きベクトルの移動量（ベクトル量）を可変させ、制御回路５からの情報により、動きベクトル補間処理回路７で、垂直／水平の取り得る最大のベクトル量をクリップ（制限）させる。
例１：ブレンディング比率が７０％の場合（背景が７０％透けている場合）
垂直／水平ベクトルクリップ値＝ＭＡＸ値×０．７
例２：ブレンディング比率が０％の場合（背景が全く透けていない場合）
垂直／水平ベクトルクリップ値＝ＭＡＸ値×０

本発明に係る映像信号処理装置の一実施形態であるＴＶ受像機の内部構成を示すブロック図である。図１に示された動画改善回路の内部構成を示すブロック図である。グラフィックが重畳された画像と、矢印の指すラインでの画素情報を示す図である。グラフィックが重畳された画像と、矢印の指すラインでの画素情報を示す図である。グラフィックが背景とブレンディングされた画像と、矢印の指すラインでの画素情報を示す図である。

符号の説明

１…ＴＶ受像機（映像信号処理装置）、２…ＬＣＤパネル（画像表示部）、３…画像処理回路、４…動画改善回路、６…動きベクトル検出回路、７…動きベクトル補間処理回路、８…倍速変換回路、１０…映像信号処理回路。

Claims

映像信号を画像表示部に表示させるための画像処理を前記映像信号に施す画像処理回路と、
前記映像信号、及び前記映像信号におけるグラフィックの有無を画素単位で示す画素情報を前記画像処理回路から取得し、前記映像信号において前記グラフィックが無しの画素についてのみ、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、前記映像信号に倍速変換処理を施す動画改善回路と、を備えることを特徴とする映像信号処理回路。
前記動画改善回路は、前記映像信号に基づいて動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路と、前記映像信号及び前記動きベクトルに基づいて前記フレーム補間処理を実行する動きベクトル補間処理回路と、前記映像信号に倍速変換処理を施す倍速変換回路と、を有することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理回路。
前記画素情報は、前記動きベクトル補間処理回路によって取得され、
前記動きベクトル補間処理回路は、前記映像信号において前記グラフィックが無しの画素についてのみ、前記映像信号及び前記動きベクトルに基づいて前記フレーム補間処理を実行して前記映像信号を出力し、
前記倍速変換回路は、前記動きベクトル補間処理回路から出力された前記映像信号を用いて前記映像信号に倍速変換処理を施すことを特徴とする請求項２記載の映像信号処理回路。
前記動画改善回路は、前記映像信号において前記グラフィックがブレンディングされている画素については、ブレンディング比率に応じて増減された動きベクトルの移動量に基づいて動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、前記映像信号に倍速変換処理を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の映像信号処理回路。
画像表示部と、
映像信号を前記画像表示部に表示させるための画像処理を前記映像信号に施す画像処理回路と、
前記映像信号、及び前記映像信号におけるグラフィックの有無を画素単位で示す画素情報を前記画像処理回路から取得し、前記映像信号において前記グラフィックが無しの画素についてのみ、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、前記映像信号に倍速変換処理を施す動画改善回路と、を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
映像信号を画像表示部に表示させるための画像処理を前記映像信号に施すステップと、
前記映像信号、及び前記映像信号におけるグラフィックの有無を画素単位で示す画素情報を取得し、前記映像信号において前記グラフィックが無しの画素についてのみ、動き補償予測によりフレーム補間処理を実行して、前記映像信号に倍速変換処理を施すステップと、を含むことを特徴とする映像信号処理方法。