JP2009239726A - 補間画像生成装置、方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】補間画像生成装置100において、動きベクトルの信頼性を示す動きベクトル信頼度を算出する動きベクトル信頼度算出部102と、静止防止ベクトルの信頼性を示す静止ベクトル信頼度を算出する静止ベクトル信頼度算出部103と、動き補償画像と静止画像を求め、動きベクトル信頼度および静止ベクトル信頼度に基づく重み係数を用いた動き補償画像および静止画像に対する重み平均により動き補償画像と静止画像とを混合することにより、前記補間画像を生成する画像混合部104とを備えた。
【選択図】 図1
Description
図1は、実施の形態1にかかる補間画像生成装置の機能的構成を示すブロック図である。実施の形態1にかかる補間画像生成装置100は、図1に示すように、動き推定部101と、動きベクトル信頼度算出部102と、静止ベクトル信頼度算出部103と、画像混合部104と、フレームメモリ110とを主に備えている。
実施の形態1では、動きベクトル信頼度α(i,u(i))と静止ベクトル信頼度α(i,0)とに基づいた重み係数を用いて、静止画像と動き補償画像の重み平均を算出することにより静止画像と動き補償画像とを混合して、補間フレームを生成していたが、このような手法の場合、動きベクトル信頼度α(i,u(i))と静止ベクトル信頼度α(i,0)が近い値の場合には、静止画像と動き補償画像とが1対1で混合されることになる。1対1の混合は、高画質ではなく、補間処理自体が困難な状況であることが多い。
実施の形態1にかかる補間画像生成装置100では、対象フレームおよび参照フレームの中のブロックを単位に上述した重み平均を算出することにより補間フレームを生成していたが、ブロック単位に補間フレームを生成する手法では、ブロック歪みが発生してしまう場合がある。
実施の形態1〜3の補間画像生成装置では、破綻防止ベクトルとして静止ベクトルu=0を用いて破綻防止ベクトル信頼度として静止ベクトル信頼度を算出し補間画像を生成していたが、破綻防止ベクトルとしては静止ベクトル以外のものを用いることができる。
実施の形態1〜4の補間画像生成装置では、対象画像と参照画像の動きベクトル信頼度を算出し、この動きベクトル信頼度を用いて補間画像を生成していたが、この実施の形態5の補間画像生成装置では、オクルージョンが存在する場合でも高画質な補間画像を生成するために、さらに、対象画像より早い時刻の画像、参照画像より遅い時刻の画像を用いて複数の動きベクトル信頼度を算出し、これらの動きベクトル信頼度を用いて補間画像を生成している。
101 動き推定部
102,1502 動きベクトル信頼度算出部
103,903 静止ベクトル信頼度算出部
104,1404 画像混合部
1201 グローバルモーション推定部
1203 グローバルモーション信頼度算出部
505 信頼度補正部
903 静止ベクトル信頼度算出部
Claims (8)
- 対象画像と参照画像との間に内挿する補間画像を生成する補間画像生成装置であって、
前記対象画像から前記参照画像への動きベクトルを推定する動き推定部と、
前記補間画像を内挿するために用いるベクトルとしての前記動きベクトルの信頼性を示し、前記動きベクトルによって対応づけられる前記対象画像の領域と前記参照画像の領域との相関が高い程、大きい値を有する動きベクトル信頼度を算出する第1算出部と、
画像破綻を防止するための予め定められたベクトルである破綻防止ベクトルの信頼性を示す破綻防止ベクトル信頼度を算出する第2算出部と、
前記動きベクトルに基づいて動き補償を行って動き補償画像を求め、前記破綻防止ベクトルに基づいて動き補償を行って破綻防止画像を求め、前記動きベクトル信頼度および前記破綻防止ベクトル信頼度に基づく重み係数を用いた前記動き補償画像および前記破綻防止画像に対する重み平均により前記動き補償画像と前記破綻防止画像とを混合することにより、前記補間画像を生成する混合部と、
を備えたことを特徴とする補間画像生成装置。 - 前記動きベクトル信頼度と前記破綻防止ベクトル信頼度との比である信頼度比を算出し、前記信頼度比が1に近いほど、前記動きベクトル信頼度を小さい値に補正し、かつ前記破綻防止ベクトル信頼度を大きい値に補正する補正部
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の補間画像生成装置。 - 前記第1算出部は、前記対象画像における所定の処理対象の領域の動きベクトルと、前記処理対象の領域に隣接する領域である周辺領域の動きベクトルに基づいて画素単位の前記動きベクトル信頼度を算出し、
前記第2算出部は、画素単位で前記破綻防止ベクトル信頼度を算出することを特徴とする請求項1に記載の補間画像生成装置。 - 前記破綻防止ベクトルは0ベクトルであり、
前記破綻防止画像は、静止画像であることを特徴とする請求項1に記載の補間画像生成装置。 - 前記動きベクトルに基づいて、画像全体の動きを示すグローバルモーションを前記破綻防止ベクトルとして求めるグローバルモーション推定部を更に備え、
前記第2算出部は、前記破綻防止ベクトル信頼度を、前記グローバルモーションに基づいて算出することを特徴とする請求項1に記載の補間画像生成装置。 - 前記第1算出部は、さらに、前記対象画像より時間的に早い画像である後方参照画像と前記対象画像の相関が高い程大きい値を有する第2動きベクトル信頼度と、前記参照画像と前記参照画像より時間的に遅い画像である前方参照画像の相関が高い程大きい値を有する第3動きベクトル信頼度を算出し、
前記画像混合部は、さらに、前記後方参照画像に対する前記動きベクトルに基づく第2動き補償画像と、前記前方参照画像に対する前記動きベクトルに基づく第3動き補償画像とを求め、前記動きベクトル信頼度と前記第2動きベクトル信頼度と前記第3動きベクトル信頼度と前記破綻防止ベクトル信頼度とに基づく重み係数を用いた、前記動き補償画像と前記第2動き補償画像と前記第3動き補償画像と前記破綻防止画像とに対する重み平均を算出することにより、前記補間画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の補間画像生成装置。 - 対象画像と参照画像との間に内挿する補間画像を生成する補間画像生成方法であって、
前記対象画像から前記参照画像への動きベクトルを推定するステップと、
前記動きベクトルの信頼性を示し、前記動きベクトルによって対応付けられる前記対象画像の領域と前記参照画像の領域との相関が高い程、大きい値を有する動きベクトル信頼度を算出するステップと、
画像破綻を防止するための予め定められたベクトルである破綻防止ベクトルの信頼性を示す破綻防止ベクトル信頼度を算出するステップと、
前記動きベクトルに基づいて動き補償を行って動き補償画像を求め、前記破綻防止ベクトルに基づいて動き補償を行って破綻防止画像を求め、前記動きベクトル信頼度および前記破綻防止ベクトル信頼度に基づく重み係数を用いた前記動き補償画像および前記破綻防止画像に対する重み平均により前記動き補償画像と前記破綻防止画像とを混合することにより、前記補間画像を生成するステップと、
を含むことを特徴とする補間画像生成方法。 - 対象画像と参照画像との間に内挿する補間画像を生成するためのコンピュータを、
前記対象画像から前記参照画像への動きベクトルを推定する動き推定部と、
前記動きベクトルの信頼性を示し、前記動きベクトルによって対応付けられる前記対象画像の領域と前記参照画像の領域との相関が高い程、大きい値を有する動きベクトル信頼度を算出する第1算出部と、
画像破綻を防止するための予め定められたベクトルである破綻防止ベクトルの信頼性を示す破綻防止ベクトル信頼度を算出する第2算出部と、
前記動きベクトルに基づいて動き補償を行って動き補償画像を求め、前記破綻防止ベクトルに基づいて動き補償を行って破綻防止画像を求め、前記動きベクトル信頼度および前記破綻防止ベクトル信頼度に基づく重み係数を用いた前記動き補償画像および前記破綻防止画像に対する重み平均により前記動き補償画像と前記破綻防止画像とを混合することにより、前記補間画像を生成する混合部と、
して機能させることを特徴とする補間画像生成プログラム。
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