JP2010039135A - Image processor and image processing method - Google Patents

Image processor and image processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2010039135A
JP2010039135A JP2008201137A JP2008201137A JP2010039135A JP 2010039135 A JP2010039135 A JP 2010039135A JP 2008201137 A JP2008201137 A JP 2008201137A JP 2008201137 A JP2008201137 A JP 2008201137A JP 2010039135 A JP2010039135 A JP 2010039135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resolution
image
image signal
unit
super
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008201137A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Namioka
利幸 浪岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2008201137A priority Critical patent/JP2010039135A/en
Publication of JP2010039135A publication Critical patent/JP2010039135A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely display a graphics image while reducing the storage capacity even when an on-screen display function is used in high resolution display. <P>SOLUTION: An image display 100 includes a scale converting section 123 for scale-converting an image signal of a first resolution into an image signal of a second resolution higher than the first resolution, a flash memory 23 for storing a graphics image of the second resolution, and a high-resolution section 13 for performing super-resolution conversion processing of restoring an image signal of a third resolution higher than the second resolution by increasing a pixel by estimating an original pixel value from the image signal of the second resolution overlaid by the graphics image. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力される映像データに含まれる複数の画像フレームを高解像度化した画像信号を生成する画像処理装置および画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for generating an image signal obtained by increasing the resolution of a plurality of image frames included in input video data.

高解像度のテレビなとで、メニュー等の設定画面や電子番組表等のグラフィクス画像(オンスクリーン画像)を、ディスプレイに表示された映像に重畳させて表示し、コントローラ等の操作ボタンで、グラフィクス画像のメニュー等を設定するオンスクリーンディスプレイ機能(OSD:On−Screen Display)がある。   With a high-resolution television, a graphics image (on-screen image) such as a setting screen for menus or an electronic program guide is displayed superimposed on the video displayed on the display, and the graphics image can be displayed with an operation button such as a controller. There is an on-screen display function (OSD: On-Screen Display) for setting the menu and the like.

このようなオンスクリーンディスプレイ機能におけるグラフィクス画像を表示する技術としては、オンスクリーン画像の水平画素数を、HD(High Definition)解像度(1920画素×1080ライン)の水平画素数に合わせた所定の変換比率で変換して出力する手段と、オンスクリーン画像の水平画素数をSD(Standard Definition)解像度(720画素×480ライン)の水平画素数に合わせた所定の変換比率で変換し出力する手段を備え、処理負担を増大させることなくオンスクリーン画像をHD出力またはSD出力に併せて容易に変換することができる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a technology for displaying a graphics image in such an on-screen display function, a predetermined conversion ratio in which the number of horizontal pixels of an on-screen image is matched with the number of horizontal pixels of HD (High Definition) resolution (1920 pixels × 1080 lines) And a means for converting and outputting the number of horizontal pixels of the on-screen image at a predetermined conversion ratio in accordance with the number of horizontal pixels of SD (Standard Definition) resolution (720 pixels × 480 lines), A technique is known that can easily convert an on-screen image to HD output or SD output without increasing the processing load (see, for example, Patent Document 1).

一方、高解像度のテレビやディスプレイの普及に伴い、画像フレームの高解像度化が進んでいる。また、画像信号の高解像度化に伴い、当該画像信号への画像処理に係るデータ量も増大するため、より効率的に画像処理を行うことが可能な手法が望まれている。特に、低解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、高解像度の画像信号を復元することで、画像データの鮮鋭度を維持しつつ高解像度化を実現する超解像度処理と呼ばれる画像処理技術が登場してきている(例えば、特許文献2、特許文献3等参照)。   On the other hand, with the spread of high-resolution televisions and displays, the resolution of image frames is increasing. Further, as the resolution of an image signal is increased, the amount of data related to the image processing on the image signal is increased, so that a method capable of performing image processing more efficiently is desired. In particular, super-resolution that realizes high resolution while maintaining the sharpness of image data by restoring the high-resolution image signal by estimating the original pixel value from the low-resolution image signal and increasing the number of pixels Image processing technology called processing has appeared (for example, see Patent Document 2, Patent Document 3, etc.).

この技術により、DVDや、アナログ映像などのSD解像度の画像をHD解像度等の高解像度の画像に高解像度化して、高解像度のテレビやディスプレイ等において大画面でもクリアに映像表示させることができる。 With this technology, an SD resolution image such as a DVD or analog video can be increased to a high resolution image such as an HD resolution, and a clear image can be displayed even on a large screen on a high resolution television or display.

このため、SD解像度の画像をHD解像度に高解像度化して、かつメニュー等のグラフィクス画像を表示するためには、SD解像度の画像データにグラフィクス画像を重畳させて、グラフィクス画像が重畳されたSD解像度の画像データを超解像度処理によって、HD解像度の画像データに変換することが必要となってくる。   For this reason, in order to increase the resolution of an SD resolution image to HD resolution and display a graphics image such as a menu, the SD resolution is obtained by superimposing the graphics image on the SD resolution image data. It is necessary to convert the image data into HD resolution image data by super-resolution processing.

特開2006−303631号公報JP 2006-303631 A 特開2007−336239号公報JP 2007-336239 A 特開2007−310837号公報JP 2007-310837 A

しかしながら、グラフィクス画像が重畳された低解像度の画像データを超解像度処理によって、高解像度の画像データに変換して表示すると、グラフィクス画像がぼけてしまうという問題がある。   However, when low-resolution image data on which a graphics image is superimposed is converted into high-resolution image data by super-resolution processing and displayed, there is a problem that the graphics image is blurred.

一方、予め解像度ごとに異なるサイズのグラフィクス画像を容易して、表示する映像の画像に超解像度処理を施して、その結果生成された高解像度画像に、この高解像度画像の解像度と同じ解像度のグラフィクス画像を重畳させることも考えられる。   On the other hand, graphics images of different sizes for each resolution are facilitated in advance, super-resolution processing is performed on the displayed video image, and the resulting high-resolution image has the same resolution as that of the high-resolution image. It is also possible to superimpose images.

しかしながら、このような手法では、予め異なる解像度のグラフィクス画像を用意しておかなければならず、グラフィクス画像を記憶するメモリ等の記憶容量が増大するという問題がある。   However, in such a method, it is necessary to prepare graphics images with different resolutions in advance, and there is a problem that the storage capacity of a memory or the like for storing the graphics images increases.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高解像度表示でオンスクリーンディスプレイ機能を使用する場合でも、記憶容量を削減しつつ、グラフィクス画像を高精細に表示することができる画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an image processing apparatus capable of displaying a graphics image with high definition while reducing the storage capacity even when the on-screen display function is used with high-resolution display. It is another object of the present invention to provide an image processing method.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像処理装置は、第1解像度の画像信号を、前記第1解像度より高い第2解像度の画像信号にスケール変換する変換部と、前記第2解像度のグラフィクス画像を記憶する記憶部と、前記第2解像度の画像信号に、前記グラフィクス画像を重畳させる重畳部と、前記グラフィックス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、前記第2解像度よりも高い第3解像度の画像信号を復元する超解像度変換処理を行う高解像度化部と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image processing apparatus according to the present invention includes a conversion unit that performs scale conversion of an image signal having a first resolution into an image signal having a second resolution higher than the first resolution. A storage unit that stores the graphics image of the second resolution, a superimposing unit that superimposes the graphics image on the image signal of the second resolution, and an image signal of the second resolution on which the graphics image is superimposed. A high-resolution conversion unit that performs super-resolution conversion processing for restoring an image signal having a third resolution higher than the second resolution by estimating an original pixel value and increasing the number of pixels. .

また、本発明にかかる画像処理装置は、第1解像度の画像信号を、前記第1解像度より高い第2解像度の画像信号にスケール変換する変換部と、前記第2解像度のグラフィクス画像を記憶する記憶部と、前記第2解像度の画像信号に、前記グラフィクス画像を重畳させる重畳部と、前記グラフィックス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号を、超解像度技術を用いて前記第2解像度より高い第3解像度の画像信号に高解像度化する高解像度化部と、を備えたことを特徴とする。   The image processing apparatus according to the present invention further includes a conversion unit that converts the first resolution image signal into a second resolution image signal higher than the first resolution, and a storage that stores the second resolution graphics image. A superimposing unit that superimposes the graphics image on the image signal of the second resolution, and an image signal of the second resolution on which the graphics image is superimposed using the super-resolution technique. And a high-resolution part for increasing the resolution of the high third-resolution image signal.

また、本発明にかかる画像処理方法は、第1解像度の画像信号を、前記第1解像度より高い第2解像度の画像信号にスケール変換するステップと、前記第2解像度の画像信号に、前記第2解像度のグラフィクス画像を重畳させるステップと、前記グラフィックス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、前記第2解像度よりも高い第3解像度の画像信号を復元する超解像度変換処理を行うステップと、を含むことを特徴とする。   According to the image processing method of the present invention, the first resolution image signal is scale-converted into a second resolution image signal higher than the first resolution, and the second resolution image signal is converted into the second resolution image signal. A third resolution higher than the second resolution by superimposing a graphics image having a resolution; and estimating an original pixel value from the image signal having the second resolution on which the graphics image is superimposed to increase the number of pixels. Performing a super-resolution conversion process for restoring the image signal.

本発明によれば、高解像度表示でオンスクリーンディスプレイ機能を使用する場合でも、記憶容量を削減しつつ、グラフィクス画像を高精細に表示することができるという効果を奏する。   According to the present invention, even when the on-screen display function is used for high-resolution display, it is possible to display a graphics image with high definition while reducing the storage capacity.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置および画像処理方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of an image processing apparatus and an image processing method according to the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施の形態に係る画像表示装置100のシステムを概略的に示したブロック図である。同図に示したように、画像表示装置100は、映像信号入力部11と、メイン処理部12と、画像処理装置に対応する高解像度化部13と、動画改善処理部14と、表示処理部15と、表示部16と、音声処理部17と、音声出力部18と、フラッシュメモリ23と、EEPROM21,22を備えている。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing a system of an image display apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in the figure, the image display device 100 includes a video signal input unit 11, a main processing unit 12, a resolution increasing unit 13 corresponding to the image processing device, a moving image improvement processing unit 14, and a display processing unit. 15, a display unit 16, an audio processing unit 17, an audio output unit 18, a flash memory 23, and EEPROMs 21 and 22.

映像信号入力部11は、表示の対象となる映像信号が入力される部位であって、デジタル放送受信部111と、IPTV信号処理部112と、インターネット等のIP網を介して送信されるデータを受信するインターネット信号処理部113と、アナログ信号の入力を受け付ける外部入力部114とを備えている。ここで「映像信号」とは、静止画像や動画像からなる画像信号(画像データ)の他、音声信号(音声データ)をも含む概念である。   The video signal input unit 11 is a part to which a video signal to be displayed is input, and receives data transmitted via the digital broadcast receiving unit 111, the IPTV signal processing unit 112, and an IP network such as the Internet. An Internet signal processing unit 113 for receiving and an external input unit 114 for receiving an analog signal input are provided. Here, the “video signal” is a concept including an audio signal (audio data) in addition to an image signal (image data) composed of a still image or a moving image.

デジタル放送受信部111は、BS、CS、地上波等のデジタル放送を受信するためのデジタルアンテナ1111と、デジタル放送を選局するためのデジタルチューナ1112と、デジタル放送を復調しデジタルの映像信号としてメイン処理部12に出力するデジタル信号復調部1113とを有している。   The digital broadcast receiver 111 includes a digital antenna 1111 for receiving digital broadcasts such as BS, CS, and terrestrial waves, a digital tuner 1112 for selecting digital broadcasts, and demodulating the digital broadcasts as digital video signals. And a digital signal demodulating unit 1113 for outputting to the main processing unit 12.

IPTV信号処理部112は、専用のIP網を介して送信されるIP放送を受信し、デジタルの映像信号としてメイン処理部12に出力する。   The IPTV signal processing unit 112 receives an IP broadcast transmitted via a dedicated IP network, and outputs it to the main processing unit 12 as a digital video signal.

インターネット信号処理部113は、インターネット等のIP網を介して送信されるデータ(静止画像や動画像)を受信し、デジタルの映像信号としてメイン処理部12に出力する。   The Internet signal processing unit 113 receives data (still images and moving images) transmitted via an IP network such as the Internet and outputs the data to the main processing unit 12 as a digital video signal.

外部入力部114は、アナログ放送を受信するためのアナログアンテナ1141と、アナログ放送を選局するためのアナログチューナ1142と、アナログ信号にA/D変換等の信号処理を施し、デジタルの映像信号としてメイン処理部12に出力する外部入力信号処理部1143とを有している。なお、外部入力信号処理部1143は、ゲーム機やPC(Personal Computer)、DVDプレーヤ等の外部機器と接続するための端子を有し(図示せず)、当該入力端子を介して外部機器から入力されるアナログ信号に対しても信号処理を施すものとする。   The external input unit 114 includes an analog antenna 1141 for receiving an analog broadcast, an analog tuner 1142 for selecting the analog broadcast, and performs signal processing such as A / D conversion on the analog signal to obtain a digital video signal. An external input signal processing unit 1143 for outputting to the main processing unit 12. Note that the external input signal processing unit 1143 has a terminal (not shown) for connecting to an external device such as a game machine, a PC (Personal Computer), or a DVD player, and is input from the external device via the input terminal. Signal processing is also performed on the analog signal to be processed.

メイン処理部12は、映像信号入力部11から入力される映像信号に対して、MEPGデコード処理や、映像信号の画像データと音声データへの分離処理や、画像データのスケール変換処理、オンスクリーンディスプレイ機能で用いるメニュー画面や電子番組表等のグラフィクス画像との重畳処理などを行う。   The main processing unit 12 performs an MPEG decoding process on the video signal input from the video signal input unit 11, a separation process of the video signal into image data and audio data, a scale conversion process of the image data, an on-screen display Performs superimposition processing with graphics images such as menu screens and electronic program guides used for functions.

図2は、メイン処理部12の機能的構成を示すブロック図である。図2に示すように、MPEGデコーダ121と、音声/画像分離部122と、スケール変換部123と、重畳部124とを主に備えている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the main processing unit 12. As shown in FIG. 2, an MPEG decoder 121, an audio / image separation unit 122, a scale conversion unit 123, and a superimposition unit 124 are mainly provided.

MPEGデコーダ121は、映像信号入力部11から入力されたMPEGの映像データのデコードを行う。音声/画像分離部122は、デコードした映像データを音声データと画像データ(動画データ)に分離する。そして、音声/画像分離部122は、音声データを音声処理部17に送出し、画像データ(動画データ)をスケール変換部123に送出する。   The MPEG decoder 121 decodes MPEG video data input from the video signal input unit 11. The audio / image separation unit 122 separates the decoded video data into audio data and image data (moving image data). Then, the sound / image separation unit 122 sends the sound data to the sound processing unit 17 and sends the image data (moving image data) to the scale conversion unit 123.

スケール変換部123は、入力した動画データの各フレームを、1440×1080(水平方向1440画素、垂直方向1080ライン)の画像サイズの画像データにスケール変換する。例えば、DVD等から入力された動画データの場合、各フレームをSD解像度(720×480)を1440×1080の画像サイズに変換する。   The scale conversion unit 123 converts each frame of the input moving image data into image data having an image size of 1440 × 1080 (horizontal direction 1440 pixels, vertical direction 1080 lines). For example, in the case of moving image data input from a DVD or the like, each frame is converted into an SD resolution (720 × 480) image size of 1440 × 1080.

入力された動画データが1440×1080(水平方向1440画素、垂直方向1080ライン)の解像度である場合には、スケール変換部123はスケール変換は行わない。   When the input moving image data has a resolution of 1440 × 1080 (horizontal direction 1440 pixels, vertical direction 1080 lines), the scale conversion unit 123 does not perform scale conversion.

ここで、スケール変換部123が行うスケール変換は、後述する超解像度変換処理とはことなり、単に画像サイズを、720×480のSDサイズや1280×720の画像サイズ等から1440×1080の画像サイズにスケール変換するだけであり、画素補間等の処理は行わない。   Here, the scale conversion performed by the scale conversion unit 123 is different from the super-resolution conversion process described later. The image size is simply changed from an SD size of 720 × 480, an image size of 1280 × 720, or the like to an image size of 1440 × 1080. Only the scale conversion is performed, and processing such as pixel interpolation is not performed.

フラッシュメモリ23には、オンスクリーンディスプレイ機能として表示される動画データに重畳して表示するメニュー画面や電子番組表等のグラフィクス画像データが保存されている。このグラフィクス画像データの画像サイズは、1440×1080のサイズとなっており、このサイズ以外のグラフィクス画像データは記憶していない。   The flash memory 23 stores graphics image data such as a menu screen and an electronic program guide that are displayed superimposed on moving image data displayed as an on-screen display function. The image size of the graphics image data is 1440 × 1080, and graphics image data other than this size is not stored.

重畳部124は、フラッシュメモリ23から、このグラフィクス画像データを読み出して、動画データのフレームに重畳する。また、重畳部124は、グラフィクス画像データを重畳したフレームからなる動画データをフレームごとに高解像度化部13に送出する。   The superimposing unit 124 reads out the graphics image data from the flash memory 23 and superimposes the graphics image data on the frame of the moving image data. In addition, the superimposing unit 124 transmits the moving image data including the frames on which the graphics image data is superimposed to the high resolution unit 13 for each frame.

図3は、グラフィクス画像データの一例を示す模式図である。グラフィクス画像データは、図3に示すように、1440×1080のサイズの領域に設定メニューとして表示される設定メニュー画像データが埋め込まれ、その周囲は、動画データのフレームと重畳したときに動画の映像が表示されるよう透過した領域となっている。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of graphics image data. As shown in FIG. 3, in the graphics image data, setting menu image data to be displayed as a setting menu is embedded in an area having a size of 1440 × 1080, and the periphery of the image is a video image when superimposed on a frame of the moving image data. It is a transparent area so that is displayed.

このように本実施の形態では、予め1440×1080の画像サイズのグラフィクス画像データを記憶しており、入力されたSD解像度や1280×720の解像度等の低解像度の動画データのフレームを1440×1080の画像サイズにスケール変換した上で、フラッシュメモリ23の1440×1080の画像サイズのグラフィクス画像データと重畳して、その上で、1440×1080の重畳されたフレームに後述の超解像度変換処理を行っている。このため、低解像度のフレームに低解像度のグラフィクス画像データを重畳させた後、超解像度変換処理を行う場合に比べて、グラフィクス画像を高画質に表示することができる。また、異なる画像サイズごとにグラフィクス画像データを記憶しておく必要もなく、フラッシュメモリ23の記憶容量の削減を図ることができる。   As described above, in this embodiment, graphics image data having an image size of 1440 × 1080 is stored in advance, and frames of low-resolution moving image data such as the input SD resolution or 1280 × 720 are converted into 1440 × 1080. Is converted to the image size of the image, and then superimposed on the graphics image data of the image size of 1440 × 1080 in the flash memory 23, and then the super-resolution conversion process described later is performed on the superimposed frame of 1440 × 1080. ing. For this reason, it is possible to display a graphics image with higher image quality than when super-resolution conversion processing is performed after superimposing low-resolution graphics image data on a low-resolution frame. Further, it is not necessary to store graphics image data for each different image size, and the storage capacity of the flash memory 23 can be reduced.

図1に戻り、高解像度化部13は、メイン処理部12から出力される1440×1080の解像度の動画データをフレーム毎に入力し、後述する超解像度変換処理を施して、HDサイズ(1920×1080)の高解像度の動画データを生成するものである。ここで、1440×1080の解像度を説明の都合上、中解像度という。   Returning to FIG. 1, the high resolution unit 13 inputs the moving image data of the resolution of 1440 × 1080 output from the main processing unit 12 for each frame, performs a super-resolution conversion process to be described later, and performs HD size (1920 × 1080) high-resolution moving image data. Here, the resolution of 1440 × 1080 is referred to as medium resolution for convenience of explanation.

高解像度化部13に入力される動画データは、1440×1080の画像サイズのグラフィクス画像データが重畳された1440×1080の中解像度の複数のフレームから構成されることになる。そして、この動画データは、中解像度フレーム1が1秒間に60コマ表示されるように、60fpsのフレームレートとなっている。   The moving image data input to the high resolution unit 13 is composed of a plurality of frames having a medium resolution of 1440 × 1080 on which graphics image data having an image size of 1440 × 1080 is superimposed. The moving image data has a frame rate of 60 fps so that 60 frames of medium resolution frame 1 are displayed per second.

図4は、高解像度化部13の詳細構成を示したブロック図である。図4に示すように、高解像度化部13は、前処理部131と、超解像度変換処理部133と、後処理部135とを主に備えている。   FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the resolution increasing unit 13. As shown in FIG. 4, the resolution enhancement unit 13 mainly includes a preprocessing unit 131, a super resolution conversion processing unit 133, and a postprocessing unit 135.

前処理部131は、メイン処理部12から入力された中解像度画像の動画データのフレーム(以下、「中解像度フレーム」)に対し、IP(インターレース・プログレッシブ)変換処理や、画像信号に含まれたノイズを除去するNR(ノイズリダクション)処理等の前処理を施し、処理済みの中解像度フレームを超解像度変換処理部133に出力する。   The pre-processing unit 131 includes an IP (interlace / progressive) conversion process or a video signal frame (hereinafter referred to as “medium-resolution frame”) that is input from the main processing unit 12 and included in the image signal. Preprocessing such as NR (noise reduction) processing for removing noise is performed, and the processed medium resolution frame is output to the super resolution conversion processing unit 133.

ここで、IP変換処理としては、例えば、中解像度フレームに含まれた画像の動きを検出することで当該画像データが静止画像か動画像かを判別し、静止画像と判別したときには静止画像用の補間処理を行い、動画像と判定したときには動画用の補間処理を行うことが挙げられる。   Here, as the IP conversion processing, for example, it is determined whether the image data is a still image or a moving image by detecting the motion of the image included in the medium resolution frame. Interpolation processing is performed, and when it is determined as a moving image, moving image interpolation processing is performed.

また、ノイズリダクション処理としては、画像データの輪郭補整や、画像ボケやギラツキ感の低減、過度なイコライジング(高域強調)を抑える補正、水平方向にカメラが移動する際のブレ改善等の処理が挙げられる。   Noise reduction processing includes image data contour correction, reduction of image blur and glare, correction to prevent excessive equalization (high frequency emphasis), and blurring improvement when the camera moves in the horizontal direction. Can be mentioned.

超解像度変換処理部133は、前処理部131から入力される中解像度フレームを、高解像度化するための画像処理(以下、「超解像度変換処理」という。)を施して、HDサイズの高解像度の動画データのフレーム(以下、「高解像度フレーム」という。)を生成し、後処理部135に出力する。   The super-resolution conversion processing unit 133 performs image processing (hereinafter referred to as “super-resolution conversion processing”) for increasing the resolution of the medium-resolution frame input from the pre-processing unit 131, and performs high resolution of HD size. Frame of the moving image data (hereinafter referred to as “high resolution frame”) is generated and output to the post-processing unit 135.

ここで、超解像度変換処理とは、第1解像度である低解像度や中解像度の画像信号(低解像度フレームや中解像度フレーム)から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、第2解像度である高解像度の画像信号(高解像度フレーム)を復元する鮮鋭化処理を意味する。   Here, the super-resolution conversion process means that the original pixel value is estimated from the low-resolution or medium-resolution image signal (low-resolution frame or medium-resolution frame) that is the first resolution, and the number of pixels is increased. Means a sharpening process for restoring a high-resolution image signal (high-resolution frame).

ここで、本来の画素値とは、例えば、低解像度(第1解像度)の画像信号を得たときと同じ被写体を、高解像度(第2解像度)の画像信号の画素数を持つカメラで撮像したときに得られる画像信号の各画素が持つ値を指す。   Here, the original pixel value is, for example, an image of the same subject as that obtained when a low-resolution (first resolution) image signal is obtained with a camera having the number of pixels of the high-resolution (second resolution) image signal. It refers to the value of each pixel of the image signal that is sometimes obtained.

また、「推定して画素を増やす」とは、画像の特徴を捕らえて、相関性があるという画像の特徴を利用して周辺(フレーム内またはフレーム間)の画像から本来の画素値を推定して画素を増やすことを意味する。   “Estimate and increase pixels” means that the original pixel value is estimated from the surrounding (intra-frame or inter-frame) image by capturing the image characteristics and using the image characteristics that are correlated. Means increasing the number of pixels.

なお、超解像度変換処理については、特開2007−310837号公報、特開2008−98803号公報や特開2000−188680号公報等に開示された公知・公用の技術を用いることが可能である。本実施の形態の超解像度変換処理の技術としては、例えば、入力画像の標本化周期で決まるナイキスト周波数より高い周波数成分を有する画像を復元する技術を用いる。   For the super-resolution conversion processing, it is possible to use a publicly known / public technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-310837, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-98803, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-188680, and the like. As a technique for the super-resolution conversion processing of the present embodiment, for example, a technique for restoring an image having a frequency component higher than the Nyquist frequency determined by the sampling period of the input image is used.

例えば、特開2007−310837号公報に開示された超解像度変換処理を用いる場合には、複数の中解像度フレームのそれぞれに対してフレーム中の注目画素を含む注目画像領域中の画素値の変化パターンに最も近い複数の注目画像領域に対応する複数の対応点を基準フレームの中から選択し、対応点での輝度の標本値を対応点に対応している注目画素の画素値に設定し、複数の標本値の大きさと、複数の対応点の配置とに基づいて、基準フレームの画素数よりも多い画素数の高解像度フレームであって基準フレームに対応する高解像度フレームの画素値を算出することにより、中解像度フレームから本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、高解像度フレームを復元する。   For example, when using the super-resolution conversion process disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-310837, the change pattern of the pixel value in the target image area including the target pixel in the frame for each of a plurality of medium resolution frames. Select a plurality of corresponding points corresponding to a plurality of target image areas closest to the reference frame from the reference frame, set the sample value of the luminance at the corresponding point to the pixel value of the target pixel corresponding to the corresponding point, and Calculating a pixel value of a high-resolution frame corresponding to the reference frame, which is a high-resolution frame having a number of pixels larger than the number of pixels of the reference frame, based on the size of the sample value and the arrangement of a plurality of corresponding points. Thus, the original pixel value is estimated from the medium resolution frame and the number of pixels is increased to restore the high resolution frame.

また、特開2008−98803号公報に開示された同一フレーム画像内の自己合同位置探索を利用した超解像度変換処理を用いる場合には、中解像度フレームの探索領域の各画素の誤差を比較して最小となる第1の画素位置を算出し、第1の画素位置及びこの第1の誤差、第1の画素の周辺の第2の画素位置及びこの第2の誤差に基づいて、探索領域のなかで誤差が最小となる位置を小数精度で算出する。そして、この位置を終点及び注目画素を始点とする小数精度ベクトルを算出し、小数精度ベクトルを用いて、探索領域に含まれない画面上の画素を終点とする、小数精度ベクトルの外挿ベクトルを算出する。そして、小数精度ベクトル、外挿ベクトル及び画像データから取得された画素値に基づいて、画像データに含まれる画素数よりも多い画素数の高解像度画像の画素値を算出する。超解像度変換処理部133は、このような処理を行うことにより、中解像度フレームから本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、高解像度フレームを復元する。   In addition, when using the super-resolution conversion process using self-congruent position search in the same frame image disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-98803, the error of each pixel in the search area of the medium resolution frame is compared. The minimum first pixel position is calculated, and based on the first pixel position and the first error, the second pixel position around the first pixel, and the second error, The position where the error is minimized is calculated with decimal precision. Then, a decimal precision vector with this position as the end point and the target pixel as the start point is calculated, and an extrapolation vector of the decimal precision vector with the pixel on the screen not included in the search region as the end point is calculated using the decimal precision vector. calculate. Then, based on the decimal precision vector, the extrapolation vector, and the pixel value acquired from the image data, the pixel value of the high-resolution image having a larger number of pixels than the number of pixels included in the image data is calculated. The super-resolution conversion processing unit 133 restores the high-resolution frame by performing such processing to estimate the original pixel value from the medium-resolution frame and increase the number of pixels.

また、特開2000−188680号公報に開示された複数フレーム画像間でのマッピングを利用した超解像度変換処理を用いることもできる。   Also, a super-resolution conversion process using mapping between a plurality of frame images disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-188680 can be used.

ただし、超解像度変換処理部133における超解像度変換処理の手法は、上記に限定されるものではなく、低解像度または中解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、高解像度の画像信号を復元する処理であれば、あらゆる手法を適用することができる。   However, the method of super-resolution conversion processing in the super-resolution conversion processing unit 133 is not limited to the above, and by increasing the number of pixels by estimating the original pixel value from a low-resolution or medium-resolution image signal, Any method can be applied as long as it is processing for restoring a resolution image signal.

また、超解像度変換処理部133では、鮮鋭化パラメータを設定し、この鮮鋭化パラメータを用いて超解像度変換処理を行う。   Further, the super-resolution conversion processing unit 133 sets a sharpening parameter and performs a super-resolution conversion process using the sharpening parameter.

鮮鋭化パラメータには、例えば、画質劣化補正用のフィルタの特性パラメータや、鮮鋭化の強度を設定するための強度パラメータがある。   The sharpening parameters include, for example, a characteristic parameter of a filter for image quality deterioration correction and an intensity parameter for setting the sharpening intensity.

本実施の形態では、上述したように、メイン処理部12で、入力された低解像度フレームを、1440×1080の解像度にスケール変換して、高解像度化部13に入力している。しかし、このようにスケール変換されて入力された動画データのフレームは、もともと映像信号入力部11に低解像度の映像信号として入力されてきた画像をスケール変換して画像サイズを大きくしただけなので、映像信号入力部11で初めから1440×1080の中解像度の映像信号として入力された動画データのフレームに比べて、情報量が少ない。   In the present embodiment, as described above, the main processing unit 12 performs scale conversion of the input low resolution frame to a resolution of 1440 × 1080 and inputs it to the high resolution unit 13. However, since the frame of the moving image data input after being scale-converted in this way is simply an image that has been input as a low-resolution video signal to the video signal input unit 11 to increase the image size. The amount of information is small as compared with the frame of the moving image data input as a 1440 × 1080 medium resolution video signal from the beginning by the signal input unit 11.

このため、超解像度変換処理部133において、映像信号入力部11から1440×1080の解像度で入力されてきた動画データのフレームに対して超解像変換処理を行う際、1440×1080の解像度のフレームに対して設定しても、高精細な高解像フレームを生成することは困難である。   Therefore, when the super-resolution conversion processing unit 133 performs the super-resolution conversion processing on the frame of the moving image data input from the video signal input unit 11 with the resolution of 1440 × 1080, the frame with the resolution of 1440 × 1080 is used. However, it is difficult to generate a high-definition high-resolution frame.

このため、本実施の形態の超解像度変換処理部133では、スケール変換されて入力された動画データのフレームに対しては、上記鮮鋭化パラメータを、スケール変換前の解像度に応じたパラメータに設定して超解像変換処理を行っている。   For this reason, the super-resolution conversion processing unit 133 according to the present embodiment sets the sharpening parameter to a parameter corresponding to the resolution before the scale conversion for the frame of the moving image data input after the scale conversion. Super-resolution conversion processing is performed.

具体的には、超解像度変換処理部133は、画質劣化補正用のフィルタの特性パラメータを、1440×1080の解像度のフレームの場合において補正する周波数帯域より低域の周波数帯域を補正する特性パラメータに設定して、超解像度変換処理を行う。低域とする帯域は、スケール変換前の解像度に応じて決定され、解像度が低い程、低域の帯域として設定する。   Specifically, the super-resolution conversion processing unit 133 changes the characteristic parameter of the filter for image quality degradation correction to a characteristic parameter for correcting a frequency band lower than the frequency band to be corrected in the case of a frame having a resolution of 1440 × 1080. Set and perform super-resolution conversion processing. The band to be a low frequency is determined according to the resolution before the scale conversion, and the lower the resolution, the lower the frequency is set.

また、超解像度変換処理部133は、鮮鋭化の強度パラメータを、1440×1080の解像度のフレームの場合における強度より強い強度のパラメータに設定し、超解像度変換処理を行う。設定する強度は、スケール変換前の解像度に応じて決定され、解像度が低い程、強い強度のパラメータとして設定される。   The super-resolution conversion processing unit 133 sets the sharpening intensity parameter to a parameter having an intensity stronger than that in the case of a frame having a resolution of 1440 × 1080, and performs super-resolution conversion processing. The intensity to be set is determined according to the resolution before scale conversion, and is set as a stronger parameter as the resolution is lower.

このように鮮鋭化パラメータをスケール変換前の解像度に適切なパラメータと設定して、超解像度変換処理を行うことで、より高精細なグラフィクス画像、映像を表示することが可能となる。   Thus, by setting the sharpening parameter as a parameter appropriate for the resolution before the scale conversion and performing the super-resolution conversion process, it becomes possible to display a higher-definition graphics image and video.

後処理部135は、超解像度変換処理部133で生成された高解像度フレームの画像に対し、ガンマ補正、コントラスト伸張、階調補正、カラーマネジメント等の画像補正処理を施し、後段の動画改善処理部14に順次出力するとともにEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)21に順次保存する。なお、かかる画像補正処理を行わない構成とすることもできる。   The post-processing unit 135 performs image correction processing such as gamma correction, contrast expansion, gradation correction, and color management on the image of the high-resolution frame generated by the super-resolution conversion processing unit 133, and a subsequent moving image improvement processing unit 14 and sequentially stored in an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 21. A configuration in which such image correction processing is not performed may be employed.

図1に戻り、動画改善処理部14は、高解像度化部13から入力される複数の高解像度フレームからなる画像データから補間フレームを生成して、画像データのフレームレートを増大するように変換する。本実施の形態の動画改善処理部14では、フレームレート変換処理として、2枚の高解像度フレームの画像から動き補償を行って、補間フレームを生成する補間フレーム生成処理を行っている。   Returning to FIG. 1, the moving image improvement processing unit 14 generates an interpolation frame from image data composed of a plurality of high resolution frames input from the resolution increasing unit 13 and converts the frame to increase the frame rate of the image data. . In the moving image improvement processing unit 14 of the present embodiment, as frame rate conversion processing, interpolation frame generation processing is performed in which motion compensation is performed from two high-resolution frame images to generate an interpolation frame.

より具体的には、動画改善処理部14は、高解像度化部13から出力され、超解像度変換処理が施された後の高解像度フレームを入力し、一方、この高解像度フレームより1つ前の、超解像度変換処理が施された後の高解像度フレームをEEPROM21から読み出す。そして、二つの高解像度フレームから動きベクトルを算出して動き補償処理を行い、その結果に基づいて二つの高解像度フレームの間に内挿する補間フレームを求める。このような補間フレームの生成処理の詳細な処理としては、特開2008−35404号公報など公知の手法を用いればよい。ただし、動画改善処理部14で行われる補間フレーム生成処理は、かかる手法に限定されるものではなく、補間フレームを生成する手法であればいずれの手法を適用することができる。   More specifically, the moving image improvement processing unit 14 inputs a high-resolution frame that has been output from the high-resolution conversion unit 13 and has been subjected to the super-resolution conversion process, and on the other hand, is one before the high-resolution frame. The high-resolution frame after the super-resolution conversion processing is read out from the EEPROM 21. Then, a motion vector is calculated from the two high resolution frames and a motion compensation process is performed. Based on the result, an interpolation frame to be interpolated between the two high resolution frames is obtained. As detailed processing of such interpolation frame generation processing, a known method such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-35404 may be used. However, the interpolation frame generation processing performed in the moving image improvement processing unit 14 is not limited to such a method, and any method can be applied as long as the method generates an interpolation frame.

本実施の形態では、高解像度化部13により超解像度変換処理が施された後の60fpsのフレームレートの動画データを、各フレームの間に補間フレームを内挿することで、1秒あたりのフレーム数が120である120fpsのフレームレートの動画データに変換している。   In the present embodiment, frames per second are obtained by interpolating interpolated frames between the frames of moving image data having a frame rate of 60 fps after the super-resolution conversion processing is performed by the high resolution unit 13. It is converted into moving image data having a frame rate of 120 fps, which is 120.

ここで、EEPROM22は、補間フレームの生成の際に一時的にフレームを保存するためのメモリである。   Here, the EEPROM 22 is a memory for temporarily storing a frame when generating an interpolation frame.

なお、動画改善処理部14による変換後のフレームレートはこれに限定されるものではない。また、本実施の形態では、高解像度フレーム401の間に単一の補間フレームを内挿しているが、これに限定されるものではなく、高解像度フレーム401の間に複数の補間フレームを挿入するように構成してもよい。   Note that the frame rate after conversion by the moving image improvement processing unit 14 is not limited to this. In this embodiment, a single interpolation frame is interpolated between the high resolution frames 401, but the present invention is not limited to this, and a plurality of interpolation frames are inserted between the high resolution frames 401. You may comprise as follows.

図1に戻り、表示処理部15は、ディスプレイドライバ等であって、動画改善処理部14から入力される動画データの表示部16への表示を制御する。また、表示部16は、液晶表示パネルやプラズマパネル、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)パネル等の表示デバイスであって、表示処理部15の制御の下、画像信号に応じた画面を表示する。   Returning to FIG. 1, the display processing unit 15 is a display driver or the like, and controls the display of the moving image data input from the moving image improvement processing unit 14 on the display unit 16. The display unit 16 is a display device such as a liquid crystal display panel, a plasma panel, or an SED (Surface-conduction Electron-emitter Display) panel, and displays a screen corresponding to an image signal under the control of the display processing unit 15. To do.

音声処理部17は、メイン処理部12から入力されるデジタルの音声信号を、音声出力部18で再生可能なフォーマットのアナログ音声信号に変換し、音声出力部18に出力する。音声出力部18は、スピーカ等であって、音声処理部17から入力されるアナログ音声信号を音声出力する。   The audio processing unit 17 converts the digital audio signal input from the main processing unit 12 into an analog audio signal in a format that can be reproduced by the audio output unit 18, and outputs the analog audio signal to the audio output unit 18. The audio output unit 18 is a speaker or the like, and outputs an analog audio signal input from the audio processing unit 17 as audio.

次に、以上のように構成された動画データの高解像度化および動画改善処理について説明する。図5は、本実施の形態の動画データの表示にかかる全体処理の手順を示すフローチャートである。   Next, a description will be given of high resolution and moving image improvement processing of moving image data configured as described above. FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the entire process related to the display of moving image data according to the present embodiment.

デジタル放送受信部111等で受信したデジタル放送の映像信号等は映像信号入力部11により所定のデジタル復調処理等が施されて映像データとしてメイン処理部12に入力される。なお、デジタル放送以外についてもメイン処理部12に入力される。   A video signal or the like of the digital broadcast received by the digital broadcast receiving unit 111 or the like is subjected to predetermined digital demodulation processing or the like by the video signal input unit 11 and is input to the main processing unit 12 as video data. It should be noted that data other than digital broadcasting is also input to the main processing unit 12.

メイン処理部12は、入力された映像信号に対しフォーマット変換や映像信号のデコード処理、画像データと音声データの分離処理、グラフィクス画像データの重畳処理などのメイン処理を行う(ステップS11)。   The main processing unit 12 performs main processing such as format conversion, video signal decoding processing, image data and audio data separation processing, graphics image data superimposition processing on the input video signal (step S11).

図6は、メイン処理部12で行われるメイン処理の手順を示すフローチャートである。まず、MPEGデコーダ121が映像データを入力し(ステップS31)、この映像データのMPEGデコード処理を行う(ステップS32)。   FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of main processing performed by the main processing unit 12. First, the MPEG decoder 121 inputs video data (step S31), and performs MPEG decoding processing of this video data (step S32).

そして、音声/画像分離部122は、デコードされた映像データを音声データと動画データ(画像データ)に分離する(ステップS33)。音声/画像分離部122は、分離された音声データを音声出力部17に送出する(ステップS34)。一方、音声/画像分離部122は、分離された動画データをスケール変換部123に送出する。   Then, the audio / image separation unit 122 separates the decoded video data into audio data and moving image data (image data) (step S33). The sound / image separation unit 122 sends the separated sound data to the sound output unit 17 (step S34). On the other hand, the audio / image separation unit 122 sends the separated moving image data to the scale conversion unit 123.

スケール変換部123は、入力された動画データを構成するフレームの画像サイズが1440×1080の中解像度画像であるか否かを調べる(ステップS35)。そして、フレームの画像サイズがSD解像度や1280×720等の1440×1080の中解像度画像より小さい画像サイズである場合には(ステップS35:No)、動画データを構成する各フレームを、1440×1080の中解像度画像にスケール変換する(ステップS36)。   The scale conversion unit 123 checks whether or not the image size of the frame constituting the input moving image data is a medium resolution image of 1440 × 1080 (step S35). If the frame image size is smaller than the medium resolution image of 1440 × 1080 such as SD resolution or 1280 × 720 (Step S35: No), each frame constituting the moving image data is converted to 1440 × 1080. The scale is converted to a medium resolution image (step S36).

一方、ステップS35において、フレームの画像サイズが1440×1080の画像サイズである場合には(ステップS35:Yes)、スケール変換処理は行われない。   On the other hand, in step S35, when the image size of the frame is an image size of 1440 × 1080 (step S35: Yes), the scale conversion process is not performed.

次いで、重畳部124は、フラッシュメモリ23からグラフィクス画像データ(1440×1080)を読み出し(ステップS38)、フレームに読み出したグラフィクス画像データを重畳する(ステップS39)。   Next, the superimposing unit 124 reads the graphics image data (1440 × 1080) from the flash memory 23 (step S38), and superimposes the read graphics image data on the frame (step S39).

次に、重畳部124は、グラフィクス画像データが重畳されたフレームを高解像度化部13に送出する(ステップS40)。   Next, the superimposing unit 124 sends the frame on which the graphics image data is superimposed to the high resolution unit 13 (step S40).

ステップS38からS40までの重畳処理は、動画データを構成する全てのフレームに対して実行される(ステップS37a、S37b)。また、このような重畳処理は、ユーザがコントローラ等によりメニュー画面の表示や電子番組表の表示等、グラフィクス画像を表示する旨の指示が行われた場合にのみ実行される。   The superimposition process from step S38 to S40 is executed for all the frames constituting the moving image data (steps S37a and S37b). Such superimposition processing is executed only when the user gives an instruction to display a graphics image, such as a menu screen display or an electronic program guide display, by a controller or the like.

図5に戻り、メイン処理が終了したら、高解像度化部13は、動画データの各フレームの高解像度化処理を行う(ステップS12)。   Returning to FIG. 5, when the main process is completed, the resolution increasing unit 13 performs the resolution increasing process for each frame of the moving image data (step S12).

図7は、ステップS12の高解像度化処理の手順を示すフローチャートである。まず、前処理部131は、メイン処理部12から順次出力される動画データを構成する1440×1080の画像サイズの中解像度フレームを入力する(ステップS52)。そして、前処理部131は、入力された中解像度フレームに対して、IP(インターレース・プログレッシブ)変換処理や、画像信号に含まれたノイズを除去するNR(ノイズリダクション)処理等の前処理を施す(ステップS53)。   FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the high resolution processing in step S12. First, the preprocessing unit 131 inputs a medium resolution frame having an image size of 1440 × 1080 constituting the moving image data sequentially output from the main processing unit 12 (step S52). Then, the preprocessing unit 131 performs preprocessing such as IP (interlace / progressive) conversion processing and NR (noise reduction) processing to remove noise included in the image signal on the input medium resolution frame. (Step S53).

次いで、このような前処理が施された中解像度フレームは、超解像度変換処理部133に入力され、超解像度変換処理部133は、中解像度フレームのスケール変換前のフレームの画像サイズに応じて鮮鋭化パラメータの設定を行なう(ステップS54)。具体的には、上述したように、スケール変換前の解像度に応じたパラメータを鮮鋭化パラメータとして設定する。   Next, the medium resolution frame subjected to such pre-processing is input to the super resolution conversion processing unit 133, and the super resolution conversion processing unit 133 sharpens according to the image size of the frame before the scale conversion of the medium resolution frame. Parameterization is set (step S54). Specifically, as described above, a parameter corresponding to the resolution before scale conversion is set as a sharpening parameter.

そして、超解像度変換処理部133は、設定された鮮鋭化パラメータを用いて、中解像度フレームに上述した超解像度変換処理を施して鮮鋭化する(ステップS55)。これにより、中解像度フレームは、1920×1080の高解像度フレームに変換される。そして、超解像度変換処理により中解像度フレームから変換された高解像度フレームは、後処理部135でガンマ補正等の画像補正処理が施される(ステップS56)。   Then, the super-resolution conversion processing unit 133 performs the above-described super-resolution conversion process on the medium resolution frame using the set sharpening parameter to sharpen (step S55). As a result, the medium resolution frame is converted into a 1920 × 1080 high resolution frame. The high-resolution frame converted from the medium-resolution frame by the super-resolution conversion process is subjected to image correction processing such as gamma correction by the post-processing unit 135 (step S56).

後処理部135は、画像補正処理を施した高解像度フレームを、EEPROM21に保存し(ステップS57)、さらに、この高解像度フレームを、動画改善処理部14に出力する(ステップS58)。かかるステップS52からS58までの処理は、入力される動画データの全ての中解像度フレームに対して行われる(ステップS51a,S51b)。   The post-processing unit 135 stores the high-resolution frame subjected to the image correction processing in the EEPROM 21 (step S57), and further outputs the high-resolution frame to the moving image improvement processing unit 14 (step S58). The processing from step S52 to S58 is performed for all medium resolution frames of the input moving image data (steps S51a and S51b).

図5に戻り、このような高解像度化処理が行われると、動画改善処理部14は、生成された高解像度フレームからなる動画データに対して動画改善処理、すなわち補間フレームの生成および内挿の処理を行って、動画データのフレームレートを120fpsに変換する(ステップS13)。   Returning to FIG. 5, when such high resolution processing is performed, the moving image improvement processing unit 14 performs moving image improvement processing, that is, interpolation frame generation and interpolation, on the generated moving image data including high resolution frames. Processing is performed to convert the frame rate of the moving image data to 120 fps (step S13).

そして、フレームレートが変換された動画データを表示処理部15が入力して、表示処理部15が動画データを表示部16に表示する(ステップS14)。これにより、HDサイズの高解像度を有し、かつ動きの滑らかな動画データが表示部16に表示されることになる。   Then, the display processing unit 15 inputs the moving image data with the converted frame rate, and the display processing unit 15 displays the moving image data on the display unit 16 (step S14). As a result, moving image data having high resolution of HD size and smooth movement is displayed on the display unit 16.

このように本実施の形態では、入力されたSD解像度や1280×720等の低解像度の動画データのフレームを1440×480の画像サイズにスケール変換した上で、フラッシュメモリ23の1440×480の画像サイズのグラフィクス画像データと重畳して、1440×18080の重畳されたフレームに後述の超解像度変換処理を行っているので、グラフィクス画像を高画質に表示することができる。また、異なる画像サイズごとにグラフィクス画像データを記憶しておく必要もなく、フラッシュメモリ23の記憶容量の削減を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, the input SD resolution or the low resolution moving image data frame such as 1280 × 720 is scaled to the image size of 1440 × 480, and then the 1440 × 480 image of the flash memory 23 is converted. Since the super-resolution conversion process described later is performed on the 1440 × 18080 superimposed frame superimposed on the graphics image data of the size, the graphics image can be displayed with high image quality. Further, it is not necessary to store graphics image data for each different image size, and the storage capacity of the flash memory 23 can be reduced.

また、本実施の形態では、グラフィクス画像データが重畳された1440×1080の画像サイズのフレームに対し超解像度変換処理を行う際に、鮮鋭化パラメータをスケール変換前の解像度に適切なパラメータと設定しているので、より高精細なグラフィクス画像、映像を表示することが可能となる。   In this embodiment, when performing super-resolution conversion processing on a frame having an image size of 1440 × 1080 on which graphics image data is superimposed, the sharpening parameter is set as a parameter appropriate for the resolution before scale conversion. Therefore, it becomes possible to display higher-definition graphics images and videos.

なお、本実施の形態では、本発明の画像処理装置を、表示部16、表示処理部15、音声出力部18および音声処理部17を有するデジタルTV等の画像表示装置100に適用した例をあげて説明したが、表示部16、表示処理部15、音声出力部18および音声処理部17を有さない、例えば、チューナやセットトップボックス等にも本発明の画像処理装置を適用することができる。   In the present embodiment, an example in which the image processing apparatus of the present invention is applied to an image display apparatus 100 such as a digital TV having a display unit 16, a display processing unit 15, an audio output unit 18, and an audio processing unit 17 is given. As described above, the image processing apparatus of the present invention can be applied to, for example, a tuner, a set top box, or the like that does not include the display unit 16, the display processing unit 15, the audio output unit 18, and the audio processing unit 17. .

なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本実施の形態に係る画像表示装置100のシステムを概略的に示したブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a system of an image display device 100 according to the present embodiment. メイン処理部の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of a main process part. グラフィクス画像データの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of graphics image data. 高解像度化部の詳細構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the detailed structure of the high resolution part. 本実施の形態の動画データの表示にかかる全体処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the whole process concerning the display of the moving image data of this Embodiment. メイン処理部で行われるメイン処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the main process performed in a main process part. 高解像度化処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of high resolution processing.

符号の説明Explanation of symbols

11 映像信号入力部
12 メイン処理部
13 高解像度化部
14 動画改善処理部
15 表示処理部
16 表示部
17 音声処理部
18 音声出力部
21,22 EEPROM
23 フラッシュメモリ
100 画像表示装置
112 IPTV信号処理部
114 外部入力部
121 MPEGデコーダ
122 音声/画像分離部
123 スケール変換部
124 重畳部
131 前処理部
133 超解像度変換処理部
135 後処理部
1112 デジタルチューナ
1141 アナログアンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Video signal input part 12 Main process part 13 High resolution part 14 Movie improvement process part 15 Display process part 16 Display part 17 Audio | voice process part 18 Audio | voice output part 21,22 EEPROM
23 Flash Memory 100 Image Display Device 112 IPTV Signal Processing Unit 114 External Input Unit 121 MPEG Decoder 122 Audio / Image Separation Unit 123 Scale Conversion Unit 124 Superimposition Unit 131 Preprocessing Unit 133 Super Resolution Conversion Processing Unit 135 Post Processing Unit 1112 Digital Tuner 1141 Analog antenna

Claims (9)

第1解像度の画像信号を、前記第1解像度より高い第2解像度の画像信号にスケール変換する変換部と、
前記第2解像度のグラフィクス画像を記憶する記憶部と、
前記第2解像度の画像信号に、前記グラフィクス画像を重畳させる重畳部と、
前記グラフィックス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、前記第2解像度よりも高い第3解像度の画像信号を復元する超解像度変換処理を行う高解像度化部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
A conversion unit that converts the first resolution image signal into a second resolution image signal higher than the first resolution;
A storage unit for storing the graphics image of the second resolution;
A superimposing unit that superimposes the graphics image on the image signal of the second resolution;
Super-resolution conversion processing for restoring an image signal having a third resolution higher than the second resolution by estimating an original pixel value from the image signal having the second resolution on which the graphics image is superimposed and increasing the number of pixels. A high-resolution part that performs
An image processing apparatus comprising:
前記高解像度化部は、前記超解像度変換処理に用いる鮮鋭化パラメータを、前記第1解像度に応じて設定し、設定されたパラメータにより、前記グラフィクス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号を入力して前記超解像度変換処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The high-resolution unit sets a sharpening parameter used for the super-resolution conversion process according to the first resolution, and the image signal of the second resolution on which the graphics image is superimposed by the set parameter. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the super-resolution conversion process is performed upon input. 前記高解像度化部は、前記鮮鋭化パラメータとしての画質劣化補正用のフィルタの特性パラメータを、前記第2解像度の画像信号の場合において補正する周波数帯域より低域の周波数帯域を補正する特性パラメータに設定し、前記フィルタの特性パラメータを用いて、前記グラフィクス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号を入力して前記超解像度変換処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。   The high resolution unit converts the characteristic parameter of the image quality degradation correction filter as the sharpening parameter into a characteristic parameter for correcting a frequency band lower than a frequency band to be corrected in the case of the image signal of the second resolution. 3. The image processing according to claim 2, wherein the super-resolution conversion process is performed by inputting the second resolution image signal on which the graphics image is superimposed using the characteristic parameter of the filter. apparatus. 前記高解像度化部は、前記鮮鋭化パラメータとしての鮮鋭化の強度パラメータを、前記第2解像度の画像信号の場合における強度より強い強度のパラメータに設定し、設定された前記鮮鋭化の強度パラメータを用いて、前前記グラフィクス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号を入力して前記超解像度変換処理を行うことを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。   The high resolution unit sets a sharpening intensity parameter as the sharpening parameter to a parameter having a stronger intensity than that in the case of the image signal of the second resolution, and sets the set sharpening intensity parameter. The image processing apparatus according to claim 2 or 3, wherein the super-resolution conversion process is performed by inputting the second resolution image signal on which the previous graphics image is superimposed. 前記変換部は、前記第1解像度と前記第2解像度が等しい場合には、前記第1解像度の画像信号に対して前記スケール変換を行わないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像処理装置。   The said conversion part does not perform the said scale conversion with respect to the image signal of the said 1st resolution, when the said 1st resolution and the said 2nd resolution are equal. The image processing apparatus described in one. 前記第2解像度は、水平方向1440画素×垂直方向1080ラインの解像度であり、
前記第3解像度は、水平方向1920画素×垂直方向1080ラインの解像度であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の画像処理装置。
The second resolution is a resolution of 1440 pixels in the horizontal direction × 1080 lines in the vertical direction,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the third resolution is a resolution of 1920 pixels in the horizontal direction × 1080 lines in the vertical direction.
前記超解像度変換処理により生成された前記第3解像度の画像信号のフレームレートを増加する動画改善処理部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
A moving image improvement processing unit that increases a frame rate of the image signal of the third resolution generated by the super-resolution conversion processing;
An image processing apparatus comprising:
第1解像度の画像信号を、前記第1解像度より高い第2解像度の画像信号にスケール変換する変換部と、
前記第2解像度のグラフィクス画像を記憶する記憶部と、
前記第2解像度の画像信号に、前記グラフィクス画像を重畳させる重畳部と、
前記グラフィックス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号を、超解像度技術を用いて前記第2解像度より高い第3解像度の画像信号に高解像度化する高解像度化部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
A conversion unit that converts the image signal of the first resolution into an image signal of the second resolution higher than the first resolution;
A storage unit for storing the graphics image of the second resolution;
A superimposing unit that superimposes the graphics image on the image signal of the second resolution;
A resolution increasing unit that increases the resolution of the second resolution image signal on which the graphics image is superimposed into a third resolution image signal higher than the second resolution using a super-resolution technique;
An image processing apparatus comprising:
第1解像度の画像信号を、前記第1解像度より高い第2解像度の画像信号にスケール変換するステップと、
前記第2解像度の画像信号に、前記第2解像度のグラフィクス画像を重畳させるステップと、
前記グラフィックス画像が重畳された前記第2解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、前記第2解像度よりも高い第3解像度の画像信号を復元する超解像度変換処理を行うステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
Scaling the first resolution image signal to a second resolution image signal higher than the first resolution;
Superimposing the second resolution graphics image on the second resolution image signal;
Super-resolution conversion processing for restoring a third resolution image signal higher than the second resolution by estimating the original pixel value from the second resolution image signal on which the graphics image is superimposed and increasing the number of pixels. The steps of
An image processing method comprising:
JP2008201137A 2008-08-04 2008-08-04 Image processor and image processing method Withdrawn JP2010039135A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008201137A JP2010039135A (en) 2008-08-04 2008-08-04 Image processor and image processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008201137A JP2010039135A (en) 2008-08-04 2008-08-04 Image processor and image processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010039135A true JP2010039135A (en) 2010-02-18

Family

ID=42011775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008201137A Withdrawn JP2010039135A (en) 2008-08-04 2008-08-04 Image processor and image processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010039135A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102867288A (en) * 2011-07-07 2013-01-09 三星电子株式会社 Depth image conversion apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102867288A (en) * 2011-07-07 2013-01-09 三星电子株式会社 Depth image conversion apparatus and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4444354B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP4521468B1 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2010041336A (en) Image processing unit and image processing method
US8385422B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
US8581906B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
US20080239151A1 (en) Video signal processing apparatus, video display apparatus and video signal processing method
US20100026885A1 (en) Image Processing Apparatus
JP4427592B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP5178579B2 (en) Image processing device
JP4528857B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP4543116B1 (en) Image processing apparatus and image processing method
KR101648449B1 (en) Method of processing image in a display apparatus and the display apparatus
JP5112528B2 (en) Video display device and video processing method
JP4869302B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
US20100215286A1 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2010039135A (en) Image processor and image processing method
JP4991884B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
US8270773B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP4897036B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP5075923B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2012004890A (en) Video signal output device, and video signal output method
JP5023092B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2015039049A (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2010251818A (en) Video output device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100331

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20111109