JP2009038509A - 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、画像処理に不具合を与えるような動きベクトルを検出してしまうことを回避し、安定した高画質な画像処理を実行できるようにする。
【解決手段】本発明は、映像信号S1を輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離し、当該分離した輝度成分Y又は色差成分Cb、Crの何れか或いは全てを選択し、当該選択した輝度成分Y又は色差成分Cb、Crのレベルが所定の基準レベルを超えている場合に、そのゲインを調整し、その調整結果に基づいて動きベクトルMVを検出することにより、レベルの突出したイレギュラーな輝度成分Y又は色差成分Cb、Crが存在した場合でも、そのゲインを調整した調整結果である輝度成分Y´又は色差成分Cb´、Crに基づいて動きベクトルMVを検出することができるので、画像処理に不具合を与えるような動きベクトルMVを検出してしまうことを未然に防止することができる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、映像信号S1を輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離し、当該分離した輝度成分Y又は色差成分Cb、Crの何れか或いは全てを選択し、当該選択した輝度成分Y又は色差成分Cb、Crのレベルが所定の基準レベルを超えている場合に、そのゲインを調整し、その調整結果に基づいて動きベクトルMVを検出することにより、レベルの突出したイレギュラーな輝度成分Y又は色差成分Cb、Crが存在した場合でも、そのゲインを調整した調整結果である輝度成分Y´又は色差成分Cb´、Crに基づいて動きベクトルMVを検出することができるので、画像処理に不具合を与えるような動きベクトルMVを検出してしまうことを未然に防止することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法に関し、例えば動画像を表示するテレビジョン受像機等に適用して好適なものである。
従来、ディスプレイに表示させる画像の画質向上を目的として、インターレース方式の映像信号(以下、これをインターレース(I)映像信号)をプログレッシブ方式の映像信号(以下、これをプログレッシブ(P)映像信号)に変換するIP(Interlace-Progressive)変換処理機能を搭載したテレビジョン受像機がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2007-104652公報
ところでかかる構成のテレビジョン受像機においては、IP変換処理機能を実現するための動き適応型IP変換部を有しており、インターレース映像信号における複数枚のフィールド画像を用いて動きベクトルを検出し、その動きベクトルに基づいて所定の画素に動きが無いと判断した場合にはインターレース映像信号のうち時間的に前後するフィールド画像に実在する画素を用いて補間を行い、動きがあると判断した場合にはプログレッシブ映像信号のフレーム画像に対応したインターレース映像信号のフィールド画像内に実在する周囲の画素を用いて補間を行う。
このときテレビジョン受像機においては、動きベクトルを検出するに当って、複数枚のフィールド画像の中に、突出した信号レベルを持つ画素が含まれたフィールド画像が存在した場合、その後の画像処理に不具合を与えるような動きベクトルを検出してしまうという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画像処理に不具合を与えるような動きベクトルを検出してしまうことを回避し、安定した高画質な画像処理を実行し得る動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明においては、映像信号を輝度成分、色差成分に分離し、当該分離した輝度成分又は色差成分の何れか或いは全てを選択し、当該選択した輝度成分又は色差成分のレベルが所定の基準レベルを超えている場合に、そのゲインを調整し、その調整結果に基づいて動きベクトルを検出することにより、レベルの突出したイレギュラーな輝度成分又は色差成分が存在した場合でも、そのゲインを調整した調整結果に基づいて動きベクトルを検出することができるので、画像処理に不具合を与えるような動きベクトルを検出してしまうことを未然に防止することができる。
本発明によれば、レベルの突出したイレギュラーな輝度成分又は色差成分が存在した場合でも、そのゲインを調整した調整結果に基づいて動きベクトルを検出することができるので、画像処理に不具合を与えるような動きベクトルを検出してしまうことを未然に防止することができ、かくして画像処理に不具合を与えるような動きベクトルを検出してしまうことを回避し、安定した高画質な画像処理を実行し得る動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法を実現することができる。
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
(1)映像表示装置の構成
図1において、1は全体として映像表示装置を示し、映像分岐部2、映像処理部3及び動きベクトル検出ブロック4によって構成されており、ソースとなる1フレーム分の映像信号S1を映像分岐部2に入力する。
図1において、1は全体として映像表示装置を示し、映像分岐部2、映像処理部3及び動きベクトル検出ブロック4によって構成されており、ソースとなる1フレーム分の映像信号S1を映像分岐部2に入力する。
映像分岐部2は、映像信号S1を分岐し、当該映像信号S1を映像処理部3へ送出すると共に、当該映像信号を動きベクトル検出ブロック4の信号成分分離部5へ送出する。
動きベクトル検出ブロック4の信号成分分離部5は、映像信号S1を所定のマクロブロック単位で4ブロックの輝度成分Y、2ブロックの色差成分Cb、Crに分離し、それぞれをAGC(Automatic Gain Control)処理部6へ送出する。
AGC処理部6は、その内部に信号成分選択回路6Aを有しており、信号成分分離部5から供給された輝度成分Y、色差成分Cb、Crのうち何れかを選択するようになされており、デフォルトとしては輝度成分Yを選択するようになされている。
そしてAGC処理部6は、信号成分選択回路6Aによって選択された輝度成分Yのゲインが所定の基準レベルを超えている場合、そのゲインを調整し、その結果得られるゲイン調整後の輝度成分Y´を色差成分Cb、Crと共に動きベクトル検出部7へ送出する。
動きベクトル検出部7は、AGC処理部6から供給された輝度成分Y´、色差成分Cb、Crを基に映像信号S1に対する動きベクトルMVを検出し、その検出結果である動きベクトルMVを映像処理部3へ送出する。
ここで映像処理部3は、映像分岐部2から映像信号S1の供給を受けた後、動きベクトル検出ブロック4の動きベクトル検出部7から動きベクトルMVの供給を受けるまでの間、当該映像信号S1を保持して待ち受ける。
そして映像処理部3は、動きベクトルMVの供給を受けた時点で、その映像信号S1に対して当該動きベクトルMVに基づく動き補償処理を施し、その結果得られる映像信号S2をLCD(Liquid Crystal Device)等の表示部へ出力するようになされている。
続いて、映像表示装置1の動きベクトル検出部4における具体的な処理内容について、図2にフローチャートを用いて具体的に詳述する。
(2)動きベクトル検出処理手順
図2に示すように映像表示装置1は、ルーチンRT1の開始ステップから入って次のステップSP1へ移り、映像信号分岐部2から供給された1フレーム分の映像信号S1を動きベクトル検出ブロック4の信号成分分離部5によって輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離し、次のステップSP2へ移る。
図2に示すように映像表示装置1は、ルーチンRT1の開始ステップから入って次のステップSP1へ移り、映像信号分岐部2から供給された1フレーム分の映像信号S1を動きベクトル検出ブロック4の信号成分分離部5によって輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離し、次のステップSP2へ移る。
ステップSP2において映像表示装置1は、信号成分分離部5によって分離された輝度成分Y、色差成分Cb、Crのうち、AGC処理部6でゲイン調整する対象として輝度成分Yを信号成分選択部6Aにより選択し、その1フレーム分の平均輝度YAVを算出した後、次のステップSP3へ移る。
例えば、図3(A)に示すように、輝度成分Yの平均輝度YAVが例えば60[IRE]であるとき、当該輝度成分Yにはノイズ他何らかの影響によって突出した輝度レベルの画素G1や画素G2が存在することが考えられる。
映像表示装置1では、このような画素G1や画素G2を含む輝度成分Yに基づいて動きベクトルMVを検出した場合、映像処理部3において映像表示処理を行う際に不具合を与えるような動きベクトルMVを検出してしまう可能性が高い。
そこでステップSP3において映像表示装置1は、輝度成分Yに0輝度レベルが[IRE]を下回るような画素G1や、輝度レベルが100[IRE]を越えるような画素G2のエリアがある場合、それを0[IRE]〜100[IRE]の範囲内に収まるようAGC処理部6により輝度成分Y全体をゲイン調整(リミット)し、次のステップSP4へ移る。因みに、[IRE]とは、映像信号の振幅を表す単位であり、学会の名称がそのまま単位の名称となったものである。
ステップSP4において映像表示装置1は、ステップSP3でゲイン調整後の輝度成分Y´の平均輝度Y´AVが50[IRE]±3[IRE]以内であるか否かを判定し、否定結果が得られると次のステップSP5へ移り、肯定結果が得られると次のステップSP6へ移る。
ステップSP5において映像表示装置1は、AGC処理部6により、輝度成分Y´の平均輝度Y´AVが50[IRE]±3[IRE]以内になるようDC(Direct Current)レベルを加減算処理し、次のステップSP6へ移る。
これにより映像表示装置1は、図3(B)に示すように、ゲイン調整後の輝度成分Y´が例えば25[IRE]〜75[IRE]の範囲内となり、その平均輝度Y´AVが50[IRE]±3[IRE]以内に制御することができる。
ステップSP6において映像表示装置1は、ゲイン調整後の輝度成分Y´に基づいて映像信号S1の動きベクトルMVを検出し、その動きベクトルMVを映像処理部3へ送出した後、次のステップSP7へ移って処理を終了する。
(3)動作及び効果
以上の構成において、映像表示装置1は、映像信号S1の輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離した後、輝度成分YのレベルをAGC処理部6によりゲイン調整することにより、映像信号S1中にノイズ等の影響によって突出した輝度レベルの画素G1や画素G2が存在したとしても、その影響を予め排除した状態で映像処理部3により安定した画像処理を実行させ得る動きベクトルMVを検出することができる。
以上の構成において、映像表示装置1は、映像信号S1の輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離した後、輝度成分YのレベルをAGC処理部6によりゲイン調整することにより、映像信号S1中にノイズ等の影響によって突出した輝度レベルの画素G1や画素G2が存在したとしても、その影響を予め排除した状態で映像処理部3により安定した画像処理を実行させ得る動きベクトルMVを検出することができる。
また映像表示装置1は、映像処理部3で信号処理する映像信号S1とは別に、映像分岐部2により分岐した当該映像信号S1を用いて動きベクトル検出ブロック4により動きベクトルMVを検出するようにした。
これにより映像表示装置1で、映像処理部3で映像信号S1を画像処理する際、動きベクトル検出ブロック4により動きベクトルMVを検出するときの影響を受けることなく、安定した画像処理を実行することができる。
以上の構成によれば、映像表示装置1は、映像信号S1を構成する輝度成分YのレベルをAGC処理部6により所定レベルにゲイン調整することにより、映像信号S1中に突出した輝度レベルの画素G1や画素G2が存在したとしても、その影響を予め排除した動きベクトルMVを検出し、そのベクトルMVに基づいて画乱れのない画像処理結果を得ることができる。
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、映像信号S1のうち輝度成分Yを用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の輝度成分Y´に基づいて動きベクトルMVを検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、色差成分Cb、Crを用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の色差成分Cb´、Cr´に基づいて動きベクトルMVを検出するようにしても良い。
なお上述の実施の形態においては、映像信号S1のうち輝度成分Yを用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の輝度成分Y´に基づいて動きベクトルMVを検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、色差成分Cb、Crを用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の色差成分Cb´、Cr´に基づいて動きベクトルMVを検出するようにしても良い。
また上述の実施の形態においては、映像信号S1のうち輝度成分Yを用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の輝度成分Y´に基づいて動きベクトルMVを検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、輝度成分Y、色差成分Cb、Crを全て用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の輝度成分Y´、色差成分Cb´、Cr´に基づいて動きベクトルMVを検出するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、映像信号S1を輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、映像信号S1を輝度成分Y、色差成分Cに分離するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、映像信号S1を輝度成分Y、色差成分Cb、Crに分離し、当該輝度成分Yを用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の輝度成分Y´に基づいて動きベクトルMVを検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、映像信号S1を赤(R)成分、緑(G)成分、青(B)成分に分離し、当該赤(R)成分、緑(G)成分、青(B)成分の何れか、或いは2つ、或いは全部を用いてゲイン調整を行い、そのゲイン調整後の調整結果に基づいて動きベクトルMVを検出するするようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、分離手段としての信号成分分離部5、選択手段としての信号成分選択回路6A、ゲイン調整手段としてのAGC処理部6、動きベクトル検出手段としての動きベクトル検出部7によって本発明の動きベクトル検出装置としての動きベクトル検出ブロック4を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成等でなる分離手段、選択手段、ゲイン調整手段及び動きベクトル検出手段によって本発明の動きベクトル検出装置を構成するようにしても良い。
本発明の動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法は、例えば動画像を表示するテレビジョン受像機以外の例えば動画像を表示するパーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話機及び携帯型音楽プレーヤ等の種々の電子機器に適用することができる。
1……映像表示装置、2……映像分岐部、3……映像処理部、4……動きベクトル検出ブロック、5……信号成分分離部、6……AGC処理部、6A……信号成分選択回路、7……動きベクトル検出部。
Claims (7)
- 映像信号を輝度成分、色差成分に分離する分離手段と、
上記分離手段によって分離した上記輝度成分又は上記色差成分の何れか或いは全てを選択する選択手段と、
上記選択手段によって選択された上記輝度成分又は上記色差成分のレベルが所定の基準レベルを超えている場合に、そのゲインを調整するゲイン調整手段と、
上記ゲイン調整手段による調整結果に基づいて動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と
を具えることを特徴とする動きベクトル検出装置。 - 上記ゲイン調整手段は、上記輝度成分のみの上記ゲインを調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル検出装置。 - 上記ゲイン調整手段は、上記色差成分のみの上記ゲインを調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル検出装置。 - 上記ゲイン調整手段は、上記輝度成分及び上記色差成分の上記ゲインを調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル検出装置。 - 上記動きベクトル検出装置は、
一つの上記映像信号から、上記輝度成分及び上記色差成分に分離するための上記映像信号と、所定の表示手段に対して映像表示するための上記映像信号とに分岐する分岐手段と
を具えることを特徴とする請求項1に記載の動きベクトル検出装置。 - 映像信号を赤成分、緑成分、青成分に分離する分離手段と、
上記分離手段によって分離した上記赤成分、緑成分、青成分の何れか或いは全てを選択する選択手段と、
上記選択手段によって選択された上記赤成分、緑成分、青成分のレベルが所定の基準レベルを超えている場合に、そのゲインを調整するゲイン調整手段と、
上記ゲイン調整手段による調整結果に基づいて動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と
を具えることを特徴とする動きベクトル検出装置。 - 信号成分分離手段によって映像信号を輝度成分、色差成分に分離する分離ステップと、
上記分離ステップで分離した上記輝度成分又は上記色差成分の何れか或いは全てを選択手段により選択する選択ステップと、
上記選択ステップで選択された上記輝度成分又は上記色差成分のレベルが所定の基準レベルを超えている場合に、ゲイン調整手段によりそのゲインを調整するゲイン調整ステップと、
上記ゲイン調整ステップによる調整結果に基づいて動きベクトル検出手段により動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと
を具えることを特徴とする動きベクトル検出方法。
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