JP2011009847A - Image processor, display device, and image processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent that unnatural motion occurs and a viewer feels a sense of incongruity in frame interpolation of interlaced video converted from progressive video.SOLUTION: An image processor performs frame interpolation for progressive video of the first number of frames, in relation to video converted into an interlaced format with the second numbers of frames more than the first number of frames. The image processor includes a motion vector estimator 31, a motion estimator 32, a motion vector determiner 33, and an interpolated image generator 34. The motion vector estimator 31 estimates a motion vector V(t) in an arbitrary part of the inputted interlaced video and computes the motion vector. The motion estimator 32 estimates motion of the arbitrary part according to the motion vector and computes an estimated motion vector Va(t). The motion vector determiner 33 determines an interpolation determining value DV according to the motion vector and the estimated motion vector. The interpolated image generator 34 generates an interpolated image according to the interpolation determining value.

Description

この出願で言及する実施例は、画像処理装置、表示装置および画像処理方法に関する。   The embodiments referred to in this application relate to an image processing device, a display device, and an image processing method.

従来、モーションジャダや液晶パネルの動きボケを改善するために、フレーム補間装置(画像処理装置)を使用して表示するフレーム数を増加する技術が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for increasing the number of frames to be displayed using a frame interpolation device (image processing device) in order to improve motion blur of a motion judder or a liquid crystal panel is known.

CGやアニメなどの映像は、その特性上30フレーム/秒のプログレッシブ映像(30p)で作成されることが多く、例えば、テレビ放送でこの30pの映像を送信する場合、60iの信号にフォーマット変換している。   Video such as CG and animation is often created with 30 frames / second progressive video (30p) due to its characteristics. For example, when transmitting 30p video in television broadcasting, the format is converted to a 60i signal. ing.

近年、コンピュータ技術の発達によりCG映像が盛んに用いられるようになり、例えば、テレビ放送の映像データには、60iの信号にフォーマット変換された30pの映像データが多数含まれている。   In recent years, with the development of computer technology, CG video has been actively used. For example, video data for television broadcasting includes a large number of 30p video data converted into 60i signals.

ところで、従来、フレーム補間装置は、様々なものが提案されており、また、補間フレームを生成する手法も様々なものが提案されている。   By the way, conventionally, various frame interpolation apparatuses have been proposed, and various techniques for generating an interpolation frame have been proposed.

特開2005−268912号公報JP 2005-268912 A 特開2008−135980号公報JP 2008-135980 A 特開2008−160793号公報JP 2008-160793 A 特開2004−297719号公報JP 2004-297719 A

前述したように、テレビ放送の映像データには、60iの信号にフォーマット変換された30pの映像データが多数存在しており、このような映像データに対してフレーム補間を行うと、不自然な動きになって違和感を与えることがある。   As described above, there are a large number of 30p video data that has been converted into 60i signals in video data for television broadcasting. If frame interpolation is performed on such video data, an unnatural motion will occur. May give a sense of incongruity.

なお、これは60iの信号にフォーマット変換された30pの映像データだけでなく、例えば、60iの信号にフォーマット変換された24pの映像データ等でも同様である。   This applies not only to 30p video data format-converted to 60i signals, but also to, for example, 24p video data format-converted to 60i signals.

この出願は、上述した課題に鑑み、プログレッシブ映像を変換したインターレース映像のフレーム補間において、不自然な動きになって違和感を与えるのを防止することのできる画像処理装置、表示装置および画像処理方法の提供を目的とする。   In view of the above-described problems, this application is directed to an image processing device, a display device, and an image processing method that can prevent an unnatural motion and an uncomfortable feeling in frame interpolation of interlaced video obtained by converting progressive video. For the purpose of provision.

一実施形態によれば、第1フレーム数のプログレッシブ映像を該第1フレーム数よりも多い第2フレーム数のインターレース形式に変換された映像に対してフレーム補間を行う画像処理装置が提供される。   According to an embodiment, there is provided an image processing apparatus that performs frame interpolation on a video obtained by converting a progressive video having a first number of frames into an interlace format having a second number of frames larger than the first number of frames.

この画像処理装置は、動きベクトル推定部と、運動推定部と、動きベクトル判定部と、補間画像生成部と、を有する。   The image processing apparatus includes a motion vector estimation unit, a motion estimation unit, a motion vector determination unit, and an interpolated image generation unit.

動きベクトル推定部は、入力されたインターレース映像における任意の部分の動きベクトルを推定して動きベクトルを算出し、また、運動推定部は、動きベクトルに従って任意の部分の動きを推定して推定動きベクトルを算出する。   The motion vector estimation unit calculates a motion vector by estimating a motion vector of an arbitrary part in the input interlaced video, and the motion estimation unit estimates the motion of an arbitrary part according to the motion vector and estimates the motion vector Is calculated.

さらに、動きベクトル判定部は、動きベクトルと推定動きベクトルに従って補間判定値を決定し、そして、補間画像生成部は、補間判定値に従って補間画像を生成する。   Further, the motion vector determination unit determines an interpolation determination value according to the motion vector and the estimated motion vector, and the interpolation image generation unit generates an interpolation image according to the interpolation determination value.

開示の画像処理装置、表示装置および画像処理方法は、プログレッシブ映像を変換したインターレース映像のフレーム補間において、不自然な動きになって違和感を与えるのを防止する効果を奏する。   The disclosed image processing device, display device, and image processing method have an effect of preventing an unnatural motion and an uncomfortable feeling in frame interpolation of an interlaced video obtained by converting a progressive video.

画像処理装置が適用される一例としての液晶テレビを概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematically the liquid crystal television as an example to which an image processing apparatus is applied. フォーマット変換の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of format conversion. 画像処理装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of an image processing apparatus. 図3の画像処理装置における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the image processing apparatus of FIG. 画像処理装置の一実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Example of an image processing apparatus. 図5の画像処理装置における動きベクトル推定部の動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of operation | movement of the motion vector estimation part in the image processing apparatus of FIG. 図5の画像処理装置における運動推定部の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the motion estimation part in the image processing apparatus of FIG. 図5の画像処理装置における補間画像生成部の動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of operation | movement of the interpolation image generation part in the image processing apparatus of FIG. 図5の補間画像生成部の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the interpolation image generation part of FIG. 画像処理装置の動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of operation | movement of an image processing apparatus. 本実施例が適用される画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した媒体の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the medium which recorded the image processing program to which a present Example is applied, and an image processing program.

まず、画像処理装置および画像処理方法の実施例を詳述する前に、画像処理装置とその課題を図1〜図4を参照して説明する。   First, before describing embodiments of an image processing apparatus and an image processing method in detail, an image processing apparatus and its problems will be described with reference to FIGS.

図1は画像処理装置(フレーム補間装置)が適用される一例としての液晶テレビ(表示装置)を概略的に示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing a liquid crystal television (display device) as an example to which an image processing device (frame interpolation device) is applied.

図1に示されるように、液晶テレビ100は、チューナ・デコーダ1、映像変換器2、フレーム補間装置3、遅延器4、スイッチ(第3スイッチ)5および液晶パネル6を有する。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal television 100 includes a tuner / decoder 1, a video converter 2, a frame interpolation device 3, a delay device 4, a switch (third switch) 5, and a liquid crystal panel 6.

チューナ・デコーダ1は、例えば、アンテナANTを介して供給される放送波を動画像データへと変換して映像変換器2に供給する。映像変換器2は、供給された動画像データに対してスケーリングやIP変換処理などの映像変換処理を行う。   The tuner / decoder 1 converts, for example, a broadcast wave supplied via the antenna ANT into moving image data and supplies it to the video converter 2. The video converter 2 performs video conversion processing such as scaling and IP conversion processing on the supplied moving image data.

フレーム補間装置3は、例えば、映像変換器2から直接与えられる現フレームの動画像データ、および、遅延器4を介して与えられる1フレーム遅延した(直前のフレームの)動画像データを受け取って、補間画像データを生成する。   The frame interpolator 3 receives, for example, the moving image data of the current frame directly given from the video converter 2 and the moving image data delayed by one frame (of the immediately preceding frame) given via the delay unit 4, Interpolated image data is generated.

スイッチ5は、例えば、フレーム補間装置3からの補間画像データと、遅延器4からの遅延された動画像データとを切り替えて液晶パネル6に供給することで、例えば、2倍や3倍といったフレームレートで受信データを表示する。これにより、動きボケやモーションジャダを低減することが可能になる。   The switch 5 switches, for example, the interpolated image data from the frame interpolating device 3 and the delayed moving image data from the delay unit 4 and supplies them to the liquid crystal panel 6, for example, a frame such as 2 × or 3 ×. Display received data at rate. As a result, motion blur and motion judder can be reduced.

ところで、テレビ放送は、1つのフレームを偶数および奇数の2つのフィールドで表示する60フィールド/秒のインターレース映像(60i)で放送されることが一般的である。   By the way, a television broadcast is generally broadcasted by 60 fields / second interlaced video (60i) in which one frame is displayed in two fields of an even number and an odd number.

しかしながら、CGやアニメなどの映像は、その特性上、1つのフレームを1つのフィールドで表示する30フレーム/秒のプログレッシブ映像(30p)で作成されることが多い。   However, video such as CG and animation is often created with 30 frames / second progressive video (30p) in which one frame is displayed in one field because of its characteristics.

そのため、テレビ放送でCGやアニメなどの映像を送信する場合、30pの映像を60iの信号にフォーマット変換する必要がある。   Therefore, when transmitting a video such as CG or animation in a television broadcast, it is necessary to convert the format of the 30p video into a 60i signal.

なお、60iの信号にフォーマット変換された30pの映像データは、一画面(1フレーム)全体ではなく、画面の一部だけの場合もある。   Note that the 30p video data that has been converted to a 60i signal may be a part of the screen, not the entire screen (one frame).

近年、コンピュータ技術の発達によりCG映像が盛んに用いられるようになったため、このような映像データは多数存在している。   In recent years, CG video has been actively used due to the development of computer technology, and there are many such video data.

図2はフォーマット変換の一例を説明するための図であり、テレビ放送でCGやアニメなどの映像を送信する場合に行う30pの映像を60iの信号にフォーマット変換する様子を示すものである。   FIG. 2 is a diagram for explaining an example of format conversion, and shows a state in which a 30p video is converted into a 60i signal when a video such as CG or animation is transmitted in a television broadcast.

すなわち、一般的に、30pのプログレッシブ映像の1フレームを、トップフィールド(奇数ラインのみで構成される画像)とボトムフィールド(偶数ラインのみで構成される画像)の2つのフィールド画像に分割して、60i信号にフォーマット変換している。   That is, generally, a frame of 30p progressive video is divided into two field images of a top field (an image composed of only odd lines) and a bottom field (an image composed of only even lines), Format conversion to 60i signal.

ここで、図2に示されるように、60i信号にフォーマット変換されたフィールド(フレーム)f1〜f8において、フレームf1,f2;f3,f4;f5,f6;f7,f8は、それぞれ時間的に同一時刻の画像になる特性を有している。   Here, as shown in FIG. 2, in the fields (frames) f1 to f8 converted into 60i signals, the frames f1, f2; f3, f4; f5, f6; f7, f8 are temporally the same. It has the characteristic of becoming an image of time.

そこで、この60iにフォーマット変換された30pの映像(60iに多重化された30pの映像:以下、この映像を単に30p映像とも称する)に対してフレーム補間処理を行う場合を考える。   Therefore, a case is considered in which frame interpolation processing is performed on the 30p video converted to 60i (30p video multiplexed on 60i; hereinafter, this video is also simply referred to as 30p video).

このとき、フレーム補間処理では、ただ同じフレームを挿入するだけでは動きボケの改善をすることができないので、動き推定を行って、その推定された動きに適した画像を挿入する。このフレーム補間処理は、様々なものが提案されている。   At this time, in the frame interpolation process, motion blur cannot be improved by simply inserting the same frame. Therefore, motion estimation is performed and an image suitable for the estimated motion is inserted. Various frame interpolation processes have been proposed.

図3は画像処理装置(フレーム補間装置)の一例を示すブロック図である。
図3に示されるように、フレーム補間装置3は、動きベクトル推定部131,30p映像検出部132および補間画像生成部133を有する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of an image processing apparatus (frame interpolation apparatus).
As illustrated in FIG. 3, the frame interpolation device 3 includes a motion vector estimation unit 131, a 30p video detection unit 132, and an interpolation image generation unit 133.

動きベクトル推定部131は、例えば、ブロックマッチング法などを用いて動きベクトル探索を行い、動きベクトルV(t)を算出する。30p映像検出部132は、30pの映像(60iにフォーマット変換された30pの映像)を検出し、検出結果を補間画像生成部133に供給する。   The motion vector estimation unit 131 performs a motion vector search using, for example, a block matching method and calculates a motion vector V (t). The 30p video detection unit 132 detects a 30p video (a 30p video whose format has been converted to 60i), and supplies the detection result to the interpolation image generation unit 133.

ここで、30p映像検出部132における30pの映像の検出は、例えば、入力画像の一致・不一致を計算し、一致と不一致が交互に現れる場合に30pの映像を検出することが可能である。   Here, the 30p video detection unit 132 detects the 30p video, for example, by calculating the match / mismatch of the input images and detecting the 30p video when matching and mismatching appear alternately.

補間画像生成部133は、入力画像,30p映像検出部132からの検出結果および動きベクトル推定部131からの動きベクトルを受け取って、補間画像を生成して出力する。   The interpolation image generation unit 133 receives the input image, the detection result from the 30p video detection unit 132, and the motion vector from the motion vector estimation unit 131, and generates and outputs an interpolation image.

なお、補間画像生成部133は、30pの映像が検出された場合には、動きベクトルを用いた補間画像の生成は行わないようになっている。   Note that the interpolation image generation unit 133 does not generate an interpolation image using a motion vector when a 30p video is detected.

図4は図3の画像処理装置における問題点を説明するための図である。ここで、図4(a)は60iに多重化された30pの映像を示し、図4(b)は動きベクトル推定部131により推定された動きベクトルを用いて120pに変換した映像を示すものである。   FIG. 4 is a diagram for explaining problems in the image processing apparatus of FIG. Here, FIG. 4A shows a 30p video multiplexed on 60i, and FIG. 4B shows a video converted to 120p using the motion vector estimated by the motion vector estimation unit 131. is there.

また、図4(c)は動きベクトル推定部131により推定された動きベクトルを用いずに120pに変換した映像を示すものである。   FIG. 4C shows an image converted into 120p without using the motion vector estimated by the motion vector estimation unit 131.

まず、図4(a)に示すフレーム(フィールド)f1,f2,f3,f4は、図2を参照して説明した30pの映像を60iの映像に変換したものを示している。   First, frames (fields) f1, f2, f3, and f4 shown in FIG. 4A show the 30p video described with reference to FIG. 2 converted to a 60i video.

図4(b)に示されるように、推定された動きベクトルV(t)を用いて120pに変換した映像において、フレーム間に動きがないフレームf1およびf2、並びに、f3およびf4間では同じフレームf11並びにf13が内挿される。一方、フレーム間に動きがあるフレームf2およびf3間では、その動きに応じたフレームf12が内挿される。   As shown in FIG. 4B, in the video converted to 120p using the estimated motion vector V (t), frames f1 and f2 having no motion between the frames, and the same frame between f3 and f4 f11 and f13 are interpolated. On the other hand, a frame f12 corresponding to the motion is interpolated between the frames f2 and f3 in which there is motion between the frames.

図4(c)に示されるように、推定された動きベクトルV(t)を用いずに120pに変換した映像において、フレーム間に動きがないフレームf1およびf2、並びに、f3およびf4間では同じフレームf21並びにf23が内挿される。また、フレーム間に動きがあるフレームf2およびf3間でも、例えば、フレーム2と同じフレームf22が内挿される。   As shown in FIG. 4C, in the video converted to 120p without using the estimated motion vector V (t), the same between frames f1 and f2 where there is no motion between frames, and between f3 and f4 Frames f21 and f23 are interpolated. Also, for example, the same frame f22 as the frame 2 is interpolated between the frames f2 and f3 in which there is movement between the frames.

ところで、通常の動画像の場合、図4(b)に示す動きベクトルV(t)を用いて120pに変換した映像は、その動きが滑らかになるため好ましいものといえる。   By the way, in the case of a normal moving image, it can be said that the image converted into 120p using the motion vector V (t) shown in FIG. 4B is preferable because the motion becomes smooth.

しかしながら、例えば、CGやアニメなどの30pの映像を60iの信号にフォーマット変換した映像では、図4(b)の動きがあるフレームf2およびf3間にフレームf12を内挿すると、その動きに違和感のある動画像が生成されることになる。   However, for example, in a video obtained by converting a 30p video such as CG or animation into a 60i signal, if the frame f12 is inserted between the frames f2 and f3 having the motion of FIG. 4B, the motion is uncomfortable. A certain moving image is generated.

すなわち、CGやアニメなどの30pの映像を60iの信号にフォーマット変換した映像では、図4(c)のような動きベクトルV(t)を用いずに120pに変換した映像の方が違和感なく、また、作者が意図した通りの画像になるため好ましい。従って、30pの映像に対しては、動き補償によるフレーム補間処理を行わないほうが適切なものとなる。   That is, in a video obtained by converting a 30p video such as CG or animation into a 60i signal, a video converted to 120p without using the motion vector V (t) as shown in FIG. Moreover, since it becomes an image as the author intended, it is preferable. Therefore, it is more appropriate not to perform frame interpolation processing by motion compensation for 30p video.

そこで、図3に示すフレーム補間装置3では、30p映像検出部132により30pの映像を検出し、その場合には、補間画像生成部133を制御して、動きベクトル推定部131により推定された動きベクトルを用いずに120pに変換した映像を出力する。   Therefore, in the frame interpolation apparatus 3 shown in FIG. 3, the 30p video detection unit 132 detects 30p video, and in that case, the motion estimated by the motion vector estimation unit 131 is controlled by controlling the interpolation image generation unit 133. An image converted to 120p is output without using a vector.

しかしながら、上述した手法では、30p映像検出部132を別に設け、30pの映像を検出する処理が別に必要となり処理量が増加してしまう問題がある。   However, the above-described method has a problem in that a 30p video detection unit 132 is provided separately, and a process for detecting a 30p video is required separately, which increases the processing amount.

また、例えば、PIP(Picture in Picture:画面中のある小領域に別の映像が挿入されている映像)などで映像中の一部分が30pの映像だった場合には、画面全体で30pの映像を検出しているため、そのような30pの映像領域を検出することはできない。   Also, for example, if a part of the video is 30p video such as PIP (Picture in Picture: video in which another video is inserted in a small area on the screen), the 30p video is displayed on the entire screen. Since it is detected, such a 30p video region cannot be detected.

そのため、例えば、画面の一部分のみが30pの映像であった場合、30pの映像領域に対しても図4(b)を参照して説明したような動き推定による補間処理が行われてしまうことになる。   Therefore, for example, when only a part of the screen is a 30p video, the interpolation process based on motion estimation as described with reference to FIG. 4B is performed on the 30p video region. Become.

以下、画像処理装置および画像処理方法の実施例を、添付図面を参照して詳述する。
図5は画像処理装置(フレーム補間装置)の一実施例を示すブロック図である。なお、図5のフレーム補間装置は、例えば、前述した図1の液晶テレビに適用される。
Hereinafter, embodiments of an image processing apparatus and an image processing method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus (frame interpolation apparatus). Note that the frame interpolation apparatus in FIG. 5 is applied to the liquid crystal television in FIG. 1 described above, for example.

図5に示されるように、本実施例のフレーム補間装置3aは、動きベクトル推定部31、運動推定部32、動きベクトル判定部33、および、補間画像生成部34を有する。   As illustrated in FIG. 5, the frame interpolation device 3 a according to the present exemplary embodiment includes a motion vector estimation unit 31, a motion estimation unit 32, a motion vector determination unit 33, and an interpolation image generation unit 34.

動きベクトル推定部31は、入力映像の動きベクトルV(t)を推定して出力し、また、運動推定部32は、供給された動きベクトルに動きベクトルV(t)従って映像中の物体の動きを推定する推定動きベクトルVa(t)を出力する。   The motion vector estimator 31 estimates and outputs a motion vector V (t) of the input video, and the motion estimator 32 adds the motion vector V (t) to the supplied motion vector and thus the motion of the object in the video. An estimated motion vector Va (t) for estimating is output.

動きベクトル判定部33は、運動推定部32からの推定動きベクトルVa(t)と動きベクトル推定部31からの動きベクトルV(t)に従って、補間判定値DVを決定して出力し、また、補間画像生成部34は、その補間判定値DVに従って補間画像を生成する。なお、図5に示す実施例では、補間画像生成部34に対しても入力画像が供給されている。   The motion vector determination unit 33 determines and outputs an interpolation determination value DV according to the estimated motion vector Va (t) from the motion estimation unit 32 and the motion vector V (t) from the motion vector estimation unit 31, and also performs interpolation. The image generation unit 34 generates an interpolated image according to the interpolation determination value DV. In the embodiment shown in FIG. 5, the input image is also supplied to the interpolation image generation unit 34.

ここで、動きベクトル推定部31は、例えば、ブロックマッチング法などを用いて動きベクトル探索を行い、動きベクトルV(t)を決定して出力する。   Here, the motion vector estimation unit 31 performs a motion vector search using, for example, a block matching method, and determines and outputs a motion vector V (t).

図6は図5の画像処理装置における動きベクトル推定部31の動作の一例を説明するための図であり、ブロックマッチング法を用いた動きベクトルの推定手法を示すものである。   FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the operation of the motion vector estimation unit 31 in the image processing apparatus of FIG. 5, and shows a motion vector estimation method using a block matching method.

図5および図6に示されるように、動きベクトル推定部31は、連続した2フレーム(および2フィールド)の映像(例えば、図4のフレーム(フィールド)f2およびf3)を受け取る。   As shown in FIGS. 5 and 6, the motion vector estimation unit 31 receives two frames (and two fields) of video (for example, frames (fields) f2 and f3 in FIG. 4).

ここで、フレームf3をベクトルの始点となる基準フレームとし、また、動きベクトルの終点となるフレームf2を参照フレームとする。   Here, the frame f3 is a reference frame that is the starting point of the vector, and the frame f2 that is the end point of the motion vector is the reference frame.

基準フレームf3を所定の大きさ(例えば、8×8画素)のブロックに分割して、あるブロックB1に注目し、そのブロックB1の動きベクトルV(t)を求める。まず、全ての動きベクトル候補に対してSAD(Sum of Absolute Difference)を計算する。   The reference frame f3 is divided into blocks of a predetermined size (for example, 8 × 8 pixels), attention is given to a certain block B1, and a motion vector V (t) of the block B1 is obtained. First, SAD (Sum of Absolute Difference) is calculated for all motion vector candidates.

なお、SADとは、画像間の相関を定量的に表した値であり、この値が小さいほど画像が一致していることを示す。   SAD is a value that quantitatively represents the correlation between images, and the smaller this value, the more consistent the images.

そして、上記SADの最小値を、そのブロックB1の動きベクトルとし、この処理を全てのブロックに対して行うことで、全ブロックの動きベクトルを算出する。   Then, the minimum value of the SAD is set as the motion vector of the block B1, and this process is performed on all the blocks, thereby calculating the motion vectors of all the blocks.

このようにして、動きベクトル推定部31で算出された動きベクトルV(t)は、運動推定部32,動きベクトル判定部33および補間画像生成部34に供給される。   In this way, the motion vector V (t) calculated by the motion vector estimation unit 31 is supplied to the motion estimation unit 32, the motion vector determination unit 33, and the interpolation image generation unit 34.

図7は図5の画像処理装置における運動推定部の一例を示すブロック図である。
図7に示されるように、運動推定部32は、ベクトル遅延部321、加速度推定部322、および、加算部323を有する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a motion estimation unit in the image processing apparatus of FIG.
As illustrated in FIG. 7, the motion estimation unit 32 includes a vector delay unit 321, an acceleration estimation unit 322, and an addition unit 323.

ベクトル遅延部321は、現在の動きベクトルV(t)を保存し、過去の動きベクトルV(t-1),V(t-2),などを出力し、また、加速度推定部322は、ベクトル遅延部321からの複数の過去のベクトルV(t-1),V(t-2),などを用いて加速度を推定する。   The vector delay unit 321 stores the current motion vector V (t) and outputs past motion vectors V (t−1), V (t−2), and the like, and the acceleration estimation unit 322 includes a vector. The acceleration is estimated using a plurality of past vectors V (t-1), V (t-2), etc. from the delay unit 321.

そして、加算部323は、ベクトル遅延部321からの過去の動きベクトルV(t-1)および加速度推定部322からの加速度aを受け取って、現在のベクトルを推定して出力する。   The adder 323 receives the past motion vector V (t−1) from the vector delay unit 321 and the acceleration a from the acceleration estimator 322, and estimates and outputs the current vector.

すなわち、ベクトル遅延部321は、動きベクトル推定部31からの動きベクトルV(t)を記憶(保持)する。加速度推定部322は、ベクトル遅延部321からの1時刻過去のベクトルV(t-1)と2時刻過去のベクトルV(t-2)から、加速度aを推定する。   That is, the vector delay unit 321 stores (holds) the motion vector V (t) from the motion vector estimation unit 31. The acceleration estimation unit 322 estimates the acceleration a from the vector V (t−1) 1 time past and the vector V (t−2) 2 times past from the vector delay unit 321.

具体的に、例えば、加速度aは、a=V(t-1)−V(t-2)により近似計算することができる。   Specifically, for example, the acceleration a can be approximately calculated by a = V (t−1) −V (t−2).

そして、加算部323により、V(t-1)およびaを加算して、V(t)の推定動きベクトルVa(t)を計算する。すなわち、推定動きベクトルVa(t)は、Va(t)=V(t-1)+aとして求められる。   Then, the adder 323 adds V (t−1) and a to calculate an estimated motion vector Va (t) of V (t). That is, the estimated motion vector Va (t) is obtained as Va (t) = V (t−1) + a.

ここで、加速度aおよびベクトルVは、位置座標x,y成分を持ったベクトル値である。すなわち、運動推定部により推定される動きとは、映像中の撮影された物体がx=ax2+Vxt、並びに、y=ay2+Vytが成立する動きをすると仮定した場合の速度を求めていることになる。 Here, the acceleration a and the vector V are vector values having position coordinate x and y components. That is, it is assumed that the motion estimated by the motion estimation unit is a motion in which a photographed object in the video satisfies x = a x t 2 + V x t and y = a y t 2 + V y t. If you are looking for speed.

このようにして求められた、運動推定部32で算出された動きベクトルVa(t)は、動きベクトル判定部33に供給される。   The motion vector Va (t) calculated by the motion estimation unit 32 obtained in this way is supplied to the motion vector determination unit 33.

動きベクトル判定部33は、動きベクトル推定部31からの動きベクトルV(t)と、運動推定部32からの推定動きベクトルVa(t)とを比較して一致・不一致を判定する。   The motion vector determination unit 33 compares the motion vector V (t) from the motion vector estimation unit 31 with the estimated motion vector Va (t) from the motion estimation unit 32 to determine match / mismatch.

すなわち、Va(t)およびV(t)を比較し、ある閾値以上の場合は、一致するとして補間を行うと判定し、それ以外の場合は、一致しないとして補間しないと判定する補間判定値DVを出力する。この動きベクトル判定部33からの補間判定値DVは、補間画像生成部34に供給される。   That is, Va (t) and V (t) are compared, and if it is equal to or greater than a certain threshold value, it is determined that the interpolation is performed as matching, and otherwise, the interpolation determination value DV is determined as not matching and not interpolated. Is output. The interpolation determination value DV from the motion vector determination unit 33 is supplied to the interpolation image generation unit 34.

図8は図5の画像処理装置における補間画像生成部の動作の一例を説明するための図である。なお、図6と同様に、参照符号f3は、ベクトルの始点となる基準フレームを示し、また、f2は、動きベクトルの終点となる参照フレームを示す。なお、参照符号f32は、補間画像生成部34により挿入される補間フレーム(補間画像)を示している。   FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the operation of the interpolated image generation unit in the image processing apparatus of FIG. As in FIG. 6, reference numeral f3 indicates a reference frame that is a starting point of a vector, and f2 indicates a reference frame that is an end point of a motion vector. Reference numeral f32 indicates an interpolation frame (interpolation image) inserted by the interpolation image generation unit 34.

まず、補間フレームf32を所定の大きさ(例えば、8×8画素)のブロックに分割して、あるブロックB2’に注目し、そのブロックB2’の補間画像を決定する。   First, the interpolation frame f32 is divided into blocks of a predetermined size (for example, 8 × 8 pixels), and attention is paid to a certain block B2 ′, and an interpolation image of the block B2 ′ is determined.

具体的に、例えば、動きベクトル推定部31で求めた動きベクトルV(t)を1/2の大きさに縮小(V(t)/2)し、また、動きベクトルの始点を、基準フレームf3から補間フレームf32の位置に移動して、動きベクトルV(t)-2を算出する。   Specifically, for example, the motion vector V (t) obtained by the motion vector estimation unit 31 is reduced to 1/2 (V (t) / 2), and the start point of the motion vector is set as the reference frame f3. To the position of the interpolation frame f32 to calculate a motion vector V (t) -2.

さらに、参照フレームf2における動きベクトルV(t)-2の終点位置の画像(B2)を、補間フレームf32の始点位置(B2’)にコピーする。そして、上記ブロックに対する処理を全てのブロック(B2’)に対して行う。   Further, the image (B2) at the end point of the motion vector V (t) -2 in the reference frame f2 is copied to the start point (B2 ') of the interpolation frame f32. And the process with respect to the said block is performed with respect to all the blocks (B2 ').

ここで、図5に示されるように、本実施例の補間画像生成部34には、入力画像も供給されており、動きベクトル判定部33からの補間判定値DVに応じて、領域ごとに補間されたフレーム画像f32または入力画像(フレームf2)の一方が選択して出力される。   Here, as shown in FIG. 5, an input image is also supplied to the interpolated image generation unit 34 of the present embodiment, and interpolation is performed for each region in accordance with the interpolation determination value DV from the motion vector determination unit 33. One of the frame image f32 and the input image (frame f2) is selected and output.

図9は補間画像生成部の例を示すブロック図であり、図9(a)は図5に示す補間画像生成部34に対応する例であり、図9(b)は補間画像生成部の変形例を示すものである。   FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the interpolation image generation unit, FIG. 9A illustrates an example corresponding to the interpolation image generation unit 34 illustrated in FIG. 5, and FIG. 9B illustrates a modification of the interpolation image generation unit. An example is given.

まず、図9(a)に示されるように、一例の補間画像生成部34は、補間画像生成回路341およびスイッチ(第1スイッチ)342を有する。なお、補間画像生成回路341は、実質的に、上述した動きベクトルV(t)を受け取って補間画像を生成する補間画像生成部34に相当する回路である。   First, as illustrated in FIG. 9A, the interpolation image generation unit 34 of an example includes an interpolation image generation circuit 341 and a switch (first switch) 342. The interpolation image generation circuit 341 is substantially a circuit corresponding to the interpolation image generation unit 34 that receives the motion vector V (t) described above and generates an interpolation image.

スイッチ342は、補間画像生成回路341により生成された補間画像f32と入力画像f2から、補間判定値DVに応じた一方を選択し、その画像を補間画像生成部34からの補間画像として出力する。これにより、補間画像生成部34からは、補間判定値DVに応じた補間画像f32またはf2が出力されることになる。   The switch 342 selects one of the interpolation image f32 generated by the interpolation image generation circuit 341 and the input image f2 according to the interpolation determination value DV, and outputs the image as an interpolation image from the interpolation image generation unit 34. As a result, the interpolation image generation unit 34 outputs the interpolation image f32 or f2 corresponding to the interpolation determination value DV.

或いは、図9(b)に示されるように、変形例の補間画像生成部34aは、スイッチ(第2スイッチ)343および補間画像生成回路344を有する。なお、補間画像生成回路344は、実質的に、上述した補間画像を生成する補間画像生成部34に相当する回路である。   Alternatively, as illustrated in FIG. 9B, the interpolation image generation unit 34 a according to the modification includes a switch (second switch) 343 and an interpolation image generation circuit 344. The interpolation image generation circuit 344 is substantially a circuit corresponding to the interpolation image generation unit 34 that generates the above-described interpolation image.

スイッチ343は、動きベクトル推定部31からの動きベクトルV(t)と"0"ベクトルから、補間判定値DVに応じた一方を選択し、その選択されたベクトルを補間画像生成回路344に供給する。   The switch 343 selects one of the motion vector V (t) and the “0” vector from the motion vector estimation unit 31 according to the interpolation determination value DV, and supplies the selected vector to the interpolation image generation circuit 344. .

ここで、スイッチ343が"0"ベクトルを選択し、その"0"ベクトルが補間画像生成回路344に供給されると、補間画像生成回路344は、例えば、参照フレームf2をそのまま出力する。これにより、補間画像生成部34aからは、補間判定値DVに応じた補間画像f32またはf2が出力されることになる。   Here, when the switch 343 selects the “0” vector and the “0” vector is supplied to the interpolation image generation circuit 344, the interpolation image generation circuit 344 outputs the reference frame f2 as it is, for example. As a result, the interpolation image generation unit 34a outputs the interpolation image f32 or f2 corresponding to the interpolation determination value DV.

以上により、例えば、映像中の物体の動きを算出し、その物体の動きが古典力学の運動法則に基づいて運動している物体のみに対して補間処理を行うことができる。すなわち、例えば、30p映像のような自然界には存在しない動きを有する映像の補間を行わないことが可能になる。   As described above, for example, it is possible to calculate the motion of an object in an image and perform interpolation processing only on an object whose motion is moving based on the motion law of classical mechanics. That is, for example, it is possible not to interpolate an image having a motion that does not exist in nature such as a 30p image.

図10は図5の画像処理装置の動作の一例を説明するための図である。
まず、画像処理動作が開始すると、オペレーションSOAにおいて、入力フレームを8×8画素のブロックに分割する。ここで、分割するブロックは、8×8画素に限定されないのはいうまでもない。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the operation of the image processing apparatus of FIG.
First, when the image processing operation starts, in operation SOA, the input frame is divided into blocks of 8 × 8 pixels. Here, it goes without saying that the blocks to be divided are not limited to 8 × 8 pixels.

次に、オペレーションSOBに進み、図6を参照して説明したように、動きベクトル推定部31により、ブロックマッチング法などを用いて動きベクトルV(t)を推定(算出)して、オペレーションSOCに進む。   Next, the process proceeds to operation SOB, and as described with reference to FIG. 6, the motion vector estimation unit 31 estimates (calculates) the motion vector V (t) using a block matching method or the like, and returns to the operation SOC. move on.

ここで、オペレーションSOC〜SOEは、運動推定部32の処理に対応し、オペレーションSOCはベクトル遅延部321、オペレーションSODは加速度推定部322、そして、オペレーションSOEは加算部323の各処理に対応する。   Here, the operations SOC to SOE correspond to the processing of the motion estimation unit 32, the operation SOC corresponds to the vector delay unit 321, the operation SOD corresponds to the acceleration estimation unit 322, and the operation SOE corresponds to the processing of the addition unit 323.

すなわち、図7を参照して説明したように、オペレーションSOCでは、ベクトル遅延部321が算出された動きベクトルV(t)を保存(記憶)し、オペレーションSODでは、加速度推定部322が加速度aを推定(算出)する。   That is, as described with reference to FIG. 7, in the operation SOC, the vector delay unit 321 stores (stores) the calculated motion vector V (t), and in the operation SOD, the acceleration estimation unit 322 calculates the acceleration a. Estimate (calculate).

さらに、オペレーションSOEでは、加算部323が推定動きベクトルVa(t)を推定(算出)する。   Further, in operation SOE, the adder 323 estimates (calculates) the estimated motion vector Va (t).

具体的に、オペレーションSODでは、ベクトル遅延部321からの1時刻過去のベクトルV(t-1)と2時刻過去のベクトルV(t-2)から、加速度aを、a=V(t-1)−V(t-2)として算出する。   Specifically, in the operation SOD, the acceleration a is calculated from the vector V (t−1) and the vector V (t−2) two times past from the vector delay unit 321 by a = V (t−1). ) −V (t−2).

さらに、オペレーションSOEでは、1時刻過去のベクトルV(t-1)と加速度aを加算して、推定動きベクトルVa(t)を、Va(t)=V(t-1)+aとして算出し、その後、オペレーションSOFに進む。   Further, in the operation SOE, the estimated motion vector Va (t) is calculated as Va (t) = V (t-1) + a by adding the vector V (t-1) and the acceleration a of one time past, Thereafter, the operation proceeds to operation SOF.

オペレーションSOFは、動きベクトル判定部33の処理に対応し、動きベクトルV(t)と推定動きベクトルVa(t)とを比較し、ある閾値以上の場合は一致(補間を行う)と判定し、それ以外は不一致(補間しない)と判定して、オペレーションSOGに進む。   The operation SOF corresponds to the processing of the motion vector determination unit 33, compares the motion vector V (t) with the estimated motion vector Va (t), and determines that the values are equal to each other (interpolate) if the threshold value is greater than a certain threshold value. Otherwise, it is determined that there is a mismatch (no interpolation), and the operation proceeds to operation SOG.

オペレーションSOGは、補間画像生成部34の処理に対応し、動きベクトル判定部33からの一致・不一致結果(補間判定値DV)および動きベクトルV(t)に従って補間画像(f23)を生成する。   Operation SOG corresponds to the processing of the interpolation image generation unit 34, and generates an interpolation image (f23) according to the match / mismatch result (interpolation determination value DV) and the motion vector V (t) from the motion vector determination unit 33.

そして、オペレーションSOHに進んで、全ての8×8画素のブロックに対して上記処理を行って、画像処理動作を終了する。なお、各オペレーションは、処理ステップでもよい。   Then, the operation proceeds to operation SOH, the above processing is performed on all 8 × 8 pixel blocks, and the image processing operation is terminated. Each operation may be a processing step.

本実施例の画像処理装置は、図1に示す液晶テレビへの適用に限定されるものではない。また、上述した画像処理装置は、コンピュータに実行させる画像処理プログラムとして実現することも可能である。   The image processing apparatus of the present embodiment is not limited to the application to the liquid crystal television shown in FIG. The image processing apparatus described above can also be realized as an image processing program executed by a computer.

図11は本実施例が適用される画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した媒体の例を説明するための図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining an example of an image processing program to which the present embodiment is applied and a medium on which the image processing program is recorded.

図11において、参照符号10は処理装置(コンピュータ)、20はプログラム(データ)提供者、そして、30は可搬型記録媒体を示している。   In FIG. 11, reference numeral 10 denotes a processing device (computer), 20 denotes a program (data) provider, and 30 denotes a portable recording medium.

本発明は、例えば、図11に示すような処理装置10に対するプログラム(データ)として与えられ、処理装置10により実行される。処理装置10は、プロセッサを含む演算処理装置本体11、および、演算処理装置本体11に対してプログラム(データ)を与え或いは処理された結果を格納する処理装置側メモリ(例えば、RAM(Random Access Memory)やハードディスク)12等を備える。処理装置10に提供されたプログラムは、ローディングされて処理装置10のメインメモリ上で実行される。   The present invention is given as a program (data) for the processing apparatus 10 as shown in FIG. The processing device 10 includes an arithmetic processing device main body 11 including a processor, and a processing device side memory (for example, a RAM (Random Access Memory) that stores a result of giving or processing a program (data) to the arithmetic processing device main body 11. ) And hard disk) 12 and the like. The program provided to the processing device 10 is loaded and executed on the main memory of the processing device 10.

プログラム提供者20は、プログラムを格納する手段(回線先メモリ:例えば、DASD(Direct Access Storage Device))21を有し、例えば、インターネット等の回線を介してプログラムを処理装置10に提供し、或いは、CD−ROMやDVD等の光ディスクまたは磁気ディスクや磁気テープといった可搬型記録媒体30を介して処理装置10に提供する。本発明に係る画像処理プログラムを記録した媒体は、上記の処理装置側メモリ12、回線先メモリ21、および、可搬型記録媒体30等の様々なものを含むのはもちろんである。   The program provider 20 has means (line destination memory: for example, DASD (Direct Access Storage Device)) 21 for storing the program, and provides the program to the processing apparatus 10 via a line such as the Internet, or The data is provided to the processing apparatus 10 via a portable recording medium 30 such as an optical disk such as a CD-ROM or DVD, a magnetic disk, or a magnetic tape. Needless to say, the medium on which the image processing program according to the present invention is recorded includes various media such as the processing device side memory 12, the line destination memory 21, and the portable recording medium 30.

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに、以下の付記を開示する。
(付記1)
第1フレーム数のプログレッシブ映像を該第1フレーム数よりも多い第2フレーム数のインターレース形式に変換された映像に対してフレーム補間を行う画像処理装置であって、
入力された前記インターレース映像における任意の部分の動きベクトルを推定して動きベクトルを算出する動きベクトル推定部と、
前記動きベクトルに従って前記任意の部分の動きを推定して推定動きベクトルを算出する運動推定部と、
前記動きベクトルと前記推定動きベクトルに従って補間判定値を決定する動きベクトル判定部と、
前記補間判定値に従って補間画像を生成する補間画像生成部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
Regarding the embodiment including the above examples, the following supplementary notes are further disclosed.
(Appendix 1)
An image processing apparatus for performing frame interpolation on a video obtained by converting a progressive video having a first frame number into an interlace format having a second frame number larger than the first frame number,
A motion vector estimation unit that calculates a motion vector by estimating a motion vector of an arbitrary part in the input interlaced video;
A motion estimator that estimates the motion of the arbitrary part according to the motion vector and calculates an estimated motion vector;
A motion vector determination unit that determines an interpolation determination value according to the motion vector and the estimated motion vector;
An image processing apparatus comprising: an interpolation image generation unit configured to generate an interpolation image according to the interpolation determination value.

(付記2)
付記1に記載の画像処理装置において、
前記運動推定部は、
前記動きベクトル推定部からの現在の動きベクトルを保持し、過去の動きベクトルを出力するベクトル遅延部と、
前記ベクトル遅延部からの複数の過去のベクトルを用いて加速度を推定する加速度推定部と、
前記加速度と前記過去のベクトルを加算して、前記任意の部分における現在のベクトルを推定する加算部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
(Appendix 2)
In the image processing apparatus according to attachment 1,
The motion estimator is
A vector delay unit that holds a current motion vector from the motion vector estimation unit and outputs a past motion vector;
An acceleration estimating unit that estimates acceleration using a plurality of past vectors from the vector delay unit;
An image processing apparatus comprising: an addition unit that adds the acceleration and the past vector to estimate a current vector in the arbitrary portion.

(付記3)
付記2に記載の画像処理装置において、
前記ベクトル遅延部は、前記動きベクトル推定部からの第1時刻の動きベクトルを受け取って、該第1時刻よりも1時刻過去の第2時刻の動きベクトルと該第1時刻よりも2時刻過去の第3時刻の動きベクトルを前記加速度推定部に供給することを特徴とする画像処理装置。
(Appendix 3)
In the image processing device according to attachment 2,
The vector delay unit receives the motion vector at the first time from the motion vector estimation unit, and the motion vector at the second time one hour before the first time and two times past from the first time. An image processing apparatus, wherein a motion vector at a third time is supplied to the acceleration estimation unit.

(付記4)
付記3に記載の画像処理装置において、
前記加速度推定部は、前記第2時刻の動きベクトルから前記第3時刻の動きベクトルを減算して加速度を求め、
前記加算部は、前記第2時刻の動きベクトルと前記加速度を加算して前記推定動きベクトルを算出することを特徴とする画像処理装置。
(Appendix 4)
In the image processing device according to attachment 3,
The acceleration estimation unit obtains an acceleration by subtracting the motion vector at the third time from the motion vector at the second time,
The image processing apparatus, wherein the adding unit calculates the estimated motion vector by adding the motion vector at the second time and the acceleration.

(付記5)
付記1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
該画像処理装置は、nを2以上の整数として、前記第2フレーム数のn倍の第3フレーム数のプログレッシブ映像を出力することを特徴とする画像処理装置。
(Appendix 5)
In the image processing device according to any one of appendices 1 to 4,
The image processing apparatus outputs a progressive video having a third frame number that is n times the second frame number, where n is an integer of 2 or more.

(付記6)
付記5に記載の画像処理装置において、
前記第3フレーム数は、前記第2フレーム数の2倍であり、
前記補間画像生成部は、
前記補間画像を生成する補間画像生成回路と、
前記補間判定値に従って、前記補間画像生成回路の出力画像と補間処理を行っていない過去の画像を選択して出力する第1スイッチと、を有することを特徴とする画像処理装置。
(Appendix 6)
In the image processing device according to attachment 5,
The third frame number is twice the second frame number;
The interpolation image generation unit
An interpolation image generation circuit for generating the interpolation image;
An image processing apparatus comprising: an output image of the interpolation image generation circuit according to the interpolation determination value; and a first switch that selects and outputs a past image that has not been subjected to interpolation processing.

(付記7)
付記5に記載の画像処理装置において、
前記第3フレーム数は、前記第2フレーム数の2倍であり、
前記補間画像生成部は、
前記補間判定値に従って、前記動きベクトルと零ベクトルを選択する第2スイッチと、
前記第2スイッチの出力に従って、前記補間画像と補間処理を行わない過去の画像を切り替えて出力する補間画像生成回路と、を有することを特徴とする画像処理装置。
(Appendix 7)
In the image processing device according to attachment 5,
The third frame number is twice the second frame number;
The interpolation image generation unit
A second switch for selecting the motion vector and the zero vector according to the interpolation determination value;
An image processing apparatus comprising: an interpolation image generation circuit that switches and outputs the interpolated image and a past image that is not subjected to interpolation processing according to the output of the second switch.

(付記8)
付記1〜7のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記第2フレーム数のインターレース映像を受け取って動画像データに変換するデコーダと、
前記動画像データに対して映像変換処理を行う映像変換器と、
該映像変換器からのフレーム画像を遅延する遅延器と、
前記画像処理装置からの前記補間画像と、前記遅延器からの前記フレーム画像とを順次切り替える第3スイッチと、
前記第3スイッチの出力を受け取って映像表示を行う表示パネルと、を有することを特徴とする表示装置。
(Appendix 8)
The image processing apparatus according to any one of appendices 1 to 7,
A decoder that receives the interlaced video of the second number of frames and converts it into moving image data;
A video converter for performing video conversion processing on the moving image data;
A delay unit for delaying a frame image from the video converter;
A third switch for sequentially switching the interpolated image from the image processing device and the frame image from the delay unit;
And a display panel that receives the output of the third switch and displays an image.

(付記9)
第1フレーム数のプログレッシブ映像を該第1フレーム数よりも多い第2フレーム数のインターレース形式に変換された映像に対してフレーム補間を行う画像処理方法であって、
入力された前記インターレース映像における任意の部分の動きベクトルを推定して動きベクトルを算出し、
前記動きベクトルに従って前記任意の部分の動きを推定して推定動きベクトルを算出し、
前記動きベクトルと前記推定動きベクトルに従って補間判定値を決定し、並びに、
前記補間判定値に従って補間画像を生成することを特徴とする画像処理方法。
(Appendix 9)
An image processing method for performing frame interpolation on a video obtained by converting a progressive video having a first frame number into an interlace format having a second frame number larger than the first frame number,
A motion vector is calculated by estimating a motion vector of an arbitrary part in the input interlaced video,
Estimating the motion of the arbitrary part according to the motion vector to calculate an estimated motion vector;
Determining an interpolation decision value according to the motion vector and the estimated motion vector; and
An image processing method comprising generating an interpolated image according to the interpolation determination value.

(付記10)
第1フレーム数のプログレッシブ映像を該第1フレーム数よりも多い第2フレーム数のインターレース形式に変換された映像に対してフレーム補間を行う画像処理プログラムであって、
コンピュータに、
入力された前記インターレース映像における任意の部分の動きベクトルを推定して動きベクトルを算出させる手順と、
前記動きベクトルに従って前記任意の部分の動きを推定して推定動きベクトルを算出させる手順と、
前記動きベクトルと前記推定動きベクトルに従って補間判定値を決定させる手順と、並びに、
前記補間判定値に従って補間画像を生成させる手順と、を実行させることを特徴とする画像処理方法。
(Appendix 10)
An image processing program for performing frame interpolation on a video obtained by converting a progressive video having a first frame number into an interlace format having a second frame number larger than the first frame number,
On the computer,
A procedure for calculating a motion vector by estimating a motion vector of an arbitrary part in the input interlaced video;
A procedure for estimating the motion of the arbitrary portion according to the motion vector and calculating an estimated motion vector;
A procedure for determining an interpolation determination value according to the motion vector and the estimated motion vector; and
A procedure for generating an interpolated image according to the interpolation determination value.

(付記11)
付記10に記載のプログラムを記録したことを特徴とするプログラム記録媒体。
(Appendix 11)
A program recording medium in which the program according to appendix 10 is recorded.

1 チューナ・デコーダ
2 映像変換器
3,3a フレーム補間装置
4 遅延器
5 スイッチ(第3スイッチ)
6 液晶パネル
10 処理装置
11 演算処理装置本体
12 処理装置側メモリ
20 プログラム(データ)提供者
21 プログラムを格納する手段(回線先メモリ)
30 可搬型記録媒体
31,131 動きベクトル推定部
32 運動推定部
33 動きベクトル判定部
34,34a,133 補間画像生成部
100 液晶テレビ(表示装置)
132 30p映像検出部
321 ベクトル遅延部
322 加速度推定部
323 加算部
341,344 補間画像生成回路
342 スイッチ(第1スイッチ)
343 スイッチ(第2スイッチ)
1 Tuner / Decoder 2 Video Converter 3, 3a Frame Interpolator 4 Delay Unit 5 Switch (Third Switch)
6 Liquid crystal panel 10 Processing unit 11 Arithmetic processing unit body 12 Processing unit side memory 20 Program (data) provider 21 Means for storing program (line destination memory)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Portable recording medium 31,131 Motion vector estimation part 32 Motion estimation part 33 Motion vector determination part 34,34a, 133 Interpolation image generation part 100 Liquid crystal television (display apparatus)
132 30p video detection unit 321 vector delay unit 322 acceleration estimation unit 323 addition unit 341, 344 interpolation image generation circuit 342 switch (first switch)
343 switch (second switch)

Claims (5)

第1フレーム数のプログレッシブ映像を該第1フレーム数よりも多い第2フレーム数のインターレース形式に変換された映像に対してフレーム補間を行う画像処理装置であって、
入力された前記インターレース映像における任意の部分の動きベクトルを推定して動きベクトルを算出する動きベクトル推定部と、
前記動きベクトルに従って前記任意の部分の動きを推定して推定動きベクトルを算出する運動推定部と、
前記動きベクトルと前記推定動きベクトルに従って補間判定値を決定する動きベクトル判定部と、
前記補間判定値に従って補間画像を生成する補間画像生成部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus for performing frame interpolation on a video obtained by converting a progressive video having a first frame number into an interlace format having a second frame number larger than the first frame number,
A motion vector estimation unit that calculates a motion vector by estimating a motion vector of an arbitrary part in the input interlaced video;
A motion estimator that estimates the motion of the arbitrary part according to the motion vector and calculates an estimated motion vector;
A motion vector determination unit that determines an interpolation determination value according to the motion vector and the estimated motion vector;
An image processing apparatus comprising: an interpolation image generation unit configured to generate an interpolation image according to the interpolation determination value.
請求項1に記載の画像処理装置において、
前記運動推定部は、
前記動きベクトル推定部からの現在の動きベクトルを保持し、過去の動きベクトルを出力するベクトル遅延部と、
前記ベクトル遅延部からの複数の過去のベクトルを用いて加速度を推定する加速度推定部と、
前記加速度と前記過去のベクトルを加算して、前記任意の部分における現在のベクトルを推定する加算部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1.
The motion estimator is
A vector delay unit that holds a current motion vector from the motion vector estimation unit and outputs a past motion vector;
An acceleration estimating unit that estimates acceleration using a plurality of past vectors from the vector delay unit;
An image processing apparatus comprising: an addition unit that adds the acceleration and the past vector to estimate a current vector in the arbitrary portion.
請求項1または2に記載の画像処理装置において、
該画像処理装置は、nを2以上の整数として、前記第2フレーム数のn倍の第3フレーム数のプログレッシブ映像を出力することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1 or 2,
The image processing apparatus outputs a progressive video having a third frame number that is n times the second frame number, where n is an integer of 2 or more.
請求項3に記載の画像処理装置において、
前記第3フレーム数は、前記第2フレーム数の2倍であり、
前記補間画像生成部は、
前記補間画像を生成する補間画像生成回路と、
前記補間判定値に従って、前記補間画像生成回路の出力画像と補間処理を行っていない過去の画像を選択して出力する第1スイッチと、を有することを特徴とする画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 3.
The third frame number is twice the second frame number;
The interpolation image generation unit
An interpolation image generation circuit for generating the interpolation image;
An image processing apparatus comprising: an output image of the interpolation image generation circuit according to the interpolation determination value; and a first switch that selects and outputs a past image that has not been subjected to interpolation processing.
第1フレーム数のプログレッシブ映像を該第1フレーム数よりも多い第2フレーム数のインターレース形式に変換された映像に対してフレーム補間を行う画像処理方法であって、
入力された前記インターレース映像における任意の部分の動きベクトルを推定して動きベクトルを算出し、
前記動きベクトルに従って前記任意の部分の動きを推定して推定動きベクトルを算出し、
前記動きベクトルと前記推定動きベクトルに従って補間判定値を決定し、並びに、
前記補間判定値に従って補間画像を生成することを特徴とする画像処理方法。
An image processing method for performing frame interpolation on a video obtained by converting a progressive video having a first frame number into an interlace format having a second frame number larger than the first frame number,
A motion vector is calculated by estimating a motion vector of an arbitrary part in the input interlaced video,
Estimating the motion of the arbitrary part according to the motion vector to calculate an estimated motion vector;
Determining an interpolation decision value according to the motion vector and the estimated motion vector; and
An image processing method comprising generating an interpolated image according to the interpolation determination value.
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