JP2011087228A - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置及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.
入力された映像の時間的に連続する2つのフレーム間の動き情報(動きベクトル)を検出して、それらのフレーム間を補間する補間フレームを生成することで、入力映像のフレームレートを高める技術がある(フレームレート変換処理)。補間フレームを生成する場合には、入力された映像を複数のブロックに分割し、ブロック毎の動きベクトルが検出される。そして、検出された動きベクトルを用いて補間フレームが生成される。このような技術を用いれば、映像中の動きを滑らかに表現することができる。 A technique for increasing the frame rate of an input video by detecting motion information (motion vector) between two consecutive frames of the input video and generating an interpolated frame for interpolating between the frames. Yes (frame rate conversion process). When generating an interpolation frame, the input video is divided into a plurality of blocks, and a motion vector for each block is detected. Then, an interpolation frame is generated using the detected motion vector. If such a technique is used, the motion in the video can be expressed smoothly.
また、映像にテロップが含まれる場合、視聴者はテロップに注目する可能性が高い。そのため、補間フレームを生成してテロップを滑らかに表示することにより、大きな効果が期待できる。特許文献1には、映像からテロップの領域を検出し、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして該テロップの動きに基づく動きベクトルを用いた補間フレームの生成(補間フレーム生成処理)を行う技術が開示されている。特許文献1に開示の技術によれば、テロップを滑らかに表示することができる。 When the video includes a telop, the viewer is likely to focus on the telop. Therefore, a great effect can be expected by generating an interpolation frame and displaying the telop smoothly. Patent Document 1 discloses a technique for detecting a telop area from a video and generating an interpolation frame (interpolation frame generation process) using a motion vector based on the motion of the telop as a motion vector of a block corresponding to the telop area. Is disclosed. According to the technique disclosed in Patent Document 1, telops can be displayed smoothly.
しかしながら、テロップの領域に対応するブロックは、テロップとテロップではない映像(以後、背景と呼ぶ)とを含んでいる場合が多く、さらに、テロップと背景とでは動きが異なる場合が多い。そのため、そのようなブロックの動きベクトルとしてテロップの動きに基づく動きベクトルを用いると、背景がテロップの動きに引きずられてしまい、生成した補間フレームの画像において背景が乱れてしまう。また、背景の動きに基づく動きベクトルを用いるとテロップが乱れてしまう。即ち、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして、背景の動きに基づく動きベクトルとテロップの動きに基づく動きベクトルのどちらを用いたとしても画質が劣化してしまう。 However, a block corresponding to a telop area often includes a telop and a non-telop video (hereinafter referred to as background), and the telop and background often have different motions. Therefore, when a motion vector based on the motion of a telop is used as the motion vector of such a block, the background is dragged by the motion of the telop, and the background is disturbed in the generated interpolated frame image. In addition, if a motion vector based on the background motion is used, the telop is disturbed. That is, the image quality deteriorates regardless of whether the motion vector based on the background motion or the motion vector based on the telop motion is used as the motion vector of the block corresponding to the telop region.
そこで、本発明は、テロップの領域での画質の劣化が抑制されたフレームレート変換処理を行うことのできる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of performing a frame rate conversion process in which deterioration of image quality in a telop area is suppressed.
本発明の画像処理装置は、入力された映像のフレーム間に補間フレームを挿入してフレームレートを変換する画像処理装置であって、入力された映像からテロップの領域及び該テロップの動きを検出するテロップ検出手段と、入力された映像を複数のブロックに分割し、ブロック毎の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトルを用いて補間フレームを生成する補間フレーム生成手段と、を有し、補間フレーム生成手段は、テロップ検出手段でテロップの領域が検出された場合に、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして該テロップの動きに基づく動きベクトルを用いた第1の補間フレーム生成処理と、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルを用いた第2の補間フレーム生成処理とを交互に行うことを特徴とする。 An image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus that converts a frame rate by inserting an interpolated frame between frames of an input video, and detects a telop area and a motion of the telop from the input video. A telop detection unit; a motion vector detection unit that divides an input video into a plurality of blocks and detects a motion vector for each block; and an interpolation frame generation unit that generates an interpolation frame using the motion vector. The interpolation frame generation means uses the motion vector based on the motion of the telop as the motion vector of the block corresponding to the telop area when the telop area is detected by the telop detection means. And the motion vector detected by the motion vector detecting means as the motion vector of the block corresponding to the telop area. And performing a second interpolation frame generation process using the torque alternately.
本発明の画像処理方法は、入力された映像のフレーム間に補間フレームを挿入してフレームレートを変換する画像処理方法であって、入力された映像からテロップの領域及び該テロップの動きを検出するテロップ検出ステップと、入力された映像を複数のブロックに分割し、ブロック毎の動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、動きベクトルを用いて補間フレームを生成する補間フレーム生成ステップと、を有し、補間フレーム生成ステップでは、テロップ検出ステップでテロップの領域が検出された場合に、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして該テロップの動きに基づく動きベクトルを用いた第1の補間フレーム生成処理と、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして動きベクトル検出ステップで検出された動きベクトルを用いた第2の補間フレーム生成処理とを交互に行うことを特徴とする。 The image processing method of the present invention is an image processing method for converting a frame rate by inserting an interpolated frame between frames of an input video, and detects a telop area and a motion of the telop from the input video. A telop detection step, a motion vector detection step that divides the input video into a plurality of blocks and detects a motion vector for each block, and an interpolation frame generation step that generates an interpolation frame using the motion vector. In the interpolation frame generation step, when a telop area is detected in the telop detection step, a first interpolation frame generation process using a motion vector based on the motion of the telop as a motion vector of a block corresponding to the telop area And motion vector detection as the motion vector of the block corresponding to the telop area And performing a second interpolation frame generation process using the motion vector detected by the step alternately.
本発明によれば、テロップの領域での画質の劣化が抑制されたフレームレート変換処理を行うことのできる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of performing a frame rate conversion process in which deterioration of image quality in a telop area is suppressed.
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に説明する。本実施形態に係る画像処理装置は、入力された映像(入力映像)のフレーム間に補間フレームを挿入してフレームレートを変換する(フレームレート変換処理)。
<実施例1>
本実施例では、入力された映像のフレーム間を補間する1枚の補間フレームを生成し、フレームレートが60fpsの映像(入力映像)を、フレームレートが120fpsの映像(出力映像)に変換する。
Exemplary embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The image processing apparatus according to the present embodiment converts a frame rate by inserting an interpolation frame between frames of an input video (input video) (frame rate conversion processing).
<Example 1>
In this embodiment, one interpolated frame for interpolating between frames of an input video is generated, and a video with a frame rate of 60 fps (input video) is converted into a video with a frame rate of 120 fps (output video).
以下、本実施例に係る画像処理装置の構成について説明する。図1は本実施例に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。
図1において、フレーム遅延部101は、入力されたフレームを1フレーム期間分だけ遅延させて、動きベクトル検出部102に出力する。
動きベクトル検出部102は、入力された映像を複数のブロックに分割し、ブロック毎の動きベクトルを検出する。具体的には、入力されたフレームの画像(フレーム画像)とフレーム遅延部101より取得した該フレームの1フレーム前のフレームの画像とをマトリクス状のブロックに分割する。そして、ブロック毎にそれらのフレーム間の動きベクトルを、ブロックマッチング法などの既存の技術を用いて検出する。検出された動きベクトルは、テロップ検出部104、動きベクトル補正部105、および、動きベクトル切り替え部106に出力される。
補間フレーム生成部103は、動きベクトル切り替え部106より取得した動きベクトルを用いて補間フレームを生成し(補間フレーム生成処理)、出力する。
The configuration of the image processing apparatus according to this embodiment will be described below. FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment.
In FIG. 1, the
The motion
The interpolation
テロップ検出部104は、入力された映像からテロップの領域及び該テロップの動きを検出する。具体的には、動きベクトル検出部102より取得した動きベクトルの情報を統計的に解析することで、テロップの領域とその動きを検出する。そして、動きベクトル検
出部102において、動きベクトルとして該テロップの動きに基づく動きベクトルが検出されたブロックを検出し、その検出結果を動きベクトル補正部105へ出力する。
なお、本実施例では、動きベクトルの情報を統計的に解析することでテロップの領域とその動きを検出しているが、テロップの領域とその動きの検出方法はこれに限らない。例えば、入力されたフレーム画像の画素データ、フレーム間の差分データに関する特徴量、または、それらの両方などを用いて検出してもよい。
The
In this embodiment, the telop area and its motion are detected by statistically analyzing the information of the motion vector, but the telop area and its motion detection method are not limited to this. For example, the detection may be performed using pixel data of an input frame image, feature amounts regarding difference data between frames, or both of them.
動きベクトル補正部105は、動きベクトル検出部102から取得した動きベクトルを、テロップ検出部104から取得したテロップの検出結果に基づいて補正し、動きベクトル切り替え部106に出力する。例えば、動きベクトル補正部105は、テロップ検出部104から動きベクトルとしてテロップの動きが検出されたブロックを示す情報を取得し、該ブロック及びその周囲のブロックをテロップの領域に対応するブロックとみなす。そして、それらのブロックの動きベクトル(動きベクトル検出部102から取得した動きベクトル)を、テロップ検出部104で検出されたテロップの動きに基づく動きベクトルに置き換える。テロップの領域に対応するブロック以外のブロックの動きベクトルはそのまま出力する。
The motion vector correction unit 105 corrects the motion vector acquired from the motion
動きベクトル切り替え部106は、各ブロックの動きベクトルを補間フレーム生成部103に出力する。具体的には、動きベクトル検出部102から取得した動きベクトルV1、または、動きベクトル補正部105から取得した動きベクトルV2を出力する。なお、動きベクトルV1と動きベクトルV2のどちらの動きベクトルを出力するかは切り替えタイミング制御部107によって制御される。
切り替えタイミング制御部107は、動きベクトル切り替え部106を制御する。具体的には、動きベクトルV1と動きベクトルV2が補間フレームの生成毎に交互に切り替えられて出力されるように動きベクトル切り替え部106を制御する。
The motion
The switching
以上の構成により、本実施例では、補間フレーム生成部103において、テロップ検出部104でテロップの領域が検出された場合に、第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とが交互に行われる。第1の補間フレーム生成処理は、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして該テロップの動きに基づく動きベクトルを用いた補間フレーム生成処理である。第2の補間フレーム生成処理は、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして動きベクトル検出部102で検出された動きベクトルを用いた補間フレーム生成処理である。それにより、テロップの領域での画質の劣化が抑制されたフレームレート変換処理を行うことができる。
With the above configuration, in the present embodiment, when the
以下、上記作用効果について詳しく説明する。
図2は、テロップの領域に対応する9つのブロックを示す図であり、説明の便宜上、各ブロックにA〜Iのアルファベット(識別子)を付している。図3〜5は生成される補間フレームの画像(補間フレーム画像)の一例を示している。なお、図3〜5は、三角形の画像を含む背景上を、テロップ(文字「R」)が右から左へ移動するテロップ領域の画像の例である。また、図3〜5に示す9つのブロックは、それぞれ、図2のブロックA〜Iに対応する。
Hereafter, the said effect is demonstrated in detail.
FIG. 2 is a diagram showing nine blocks corresponding to a telop area. For convenience of explanation, alphabets (identifiers) A to I are attached to the respective blocks. 3 to 5 show examples of generated interpolation frame images (interpolated frame images). 3 to 5 are examples of images in a telop area in which a telop (character “R”) moves from right to left on a background including a triangular image. Also, the nine blocks shown in FIGS. 3 to 5 correspond to the blocks A to I in FIG. 2, respectively.
先ず、図3の例について説明する。
図3は、常に動きベクトル検出部102で検出された動きベクトルを用いた補間フレーム生成処理を行った場合の例である。入力映像のフレーム(原フレーム画像1,2)間に挿入される補間フレーム画像1のブロックE,Fに対しては、テロップの占める割合(画素数)が多いため、動きベクトルとしてテロップの動きに基づく動きベクトル(テロップの動きベクトル)が検出される。一方、他のブロック(ブロックA〜D,G〜I)では、背景の占める割合が多いため、背景の動きに基づく動きベクトル(背景の動きベクトル;
図3の例では静止)が検出される。同様に、補間フレーム画像2では、ブロックD,Eに対してのみ動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが検出される。
このように、同一ブロック内に複数のオブジェクトが存在する場合には、動きベクトル検出部102においてどのオブジェクトの動きベクトル検出されるかは、各オブジェクトのブロック内に占める画素数や、画像の特徴量などの複雑な条件に依存して決まる。そのため、画質上好ましい検出結果が常に得られるとは限らない。その結果、このような方法では補間フレーム画像の画質が大きく劣化する場合がある。
図3の例では、全ての補間フレーム画像のテロップの領域において、背景の動きベクトルが検出されるブロックの方がテロップの動きベクトルが検出されるブロックよりも多いため、背景の乱れは小さいものの、テロップは崩れてしまう。
First, the example of FIG. 3 will be described.
FIG. 3 shows an example in which an interpolation frame generation process using a motion vector always detected by the motion
In the example of FIG. 3, “still” is detected. Similarly, in the interpolated frame image 2, a telop motion vector is detected as a motion vector only for the blocks D and E.
In this way, when there are a plurality of objects in the same block, which object's motion vector is detected by the motion
In the example of FIG. 3, in the telop area of all interpolated frame images, the number of blocks in which the background motion vector is detected is larger than the block in which the telop motion vector is detected. The telop collapses.
次に、図4の例について説明する。
図4は、テロップの領域及びその動きを検出し、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして常に該テロップの動きベクトルを用いた補間フレーム生成処理を行った場合の例である。具体的には、動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが検出されたブロックを検出し、該ブロック及びその周囲のブロックをテロップの領域に対応するブロックとみなす。そして、それらのブロックの動きベクトルを、検出されたテロップの動きベクトルに置き換える。その結果、補間フレームを生成する際に、テロップの領域に対応するブロック(図4の例ではブロックA〜I)の動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが用いられることとなり、テロップの乱れが抑制された補間フレームを生成することができる。しかしながら、テロップと背景とでは動きが異なる場合が多いため、このような方法では背景が乱れてしまう可能性が高い(図4の例では、背景は静止しているため乱れてしまう)。
また、動きベクトル検出部102で検出された動きベクトルを用いた場合に、必ずしも補間フレーム画像においてテロップの領域が大きく乱れるとは限らない。テロップの領域に大きな乱れが生じないにもかかわらず、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして該テロップの動きベクトルを用いた補間フレーム生成処理を行うと、テロップの乱れはあまり抑制されず、背景を大きく乱してしまうこととなる。
このように、補間フレーム画像においてテロップの画質と背景の画質との間にはトレードオフの関係がある。
Next, the example of FIG. 4 will be described.
FIG. 4 shows an example in which a telop area and its motion are detected, and an interpolation frame generation process is always performed using the telop motion vector as the motion vector of the block corresponding to the telop area. Specifically, a block in which a telop motion vector is detected as a motion vector is detected, and the block and its surrounding blocks are regarded as blocks corresponding to the telop area. Then, the motion vectors of those blocks are replaced with the detected telop motion vectors. As a result, when generating the interpolation frame, the telop motion vector is used as the motion vector of the block corresponding to the telop area (blocks A to I in the example of FIG. 4), and the telop disturbance is suppressed. Interpolated frames can be generated. However, since the motion is often different between the telop and the background, there is a high possibility that the background is disturbed by such a method (in the example of FIG. 4, the background is stationary and is disturbed).
Further, when the motion vector detected by the motion
Thus, there is a trade-off relationship between the image quality of the telop and the image quality of the background in the interpolated frame image.
そこで、本実施例では、補間フレーム生成部103において、テロップ検出部104でテロップの領域が検出された場合に、第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とを交互に行う。
本実施例において生成される補間フレーム画像の例を図5に示す。図5の例では、図3,4と同様に、動きベクトル検出部102によって、補間フレーム画像1のブロックE,F、及び、補間フレーム画像2のブロックD,Eの動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが検出されるものとする。また、他のブロックの動きベクトルとして背景の動きベクトルが検出されるものとする。
Therefore, in this embodiment, when the
An example of the interpolated frame image generated in this embodiment is shown in FIG. In the example of FIG. 5, as in FIGS. 3 and 4, the motion
テロップ検出部104は、補間フレーム画像1のブロックE,F、及び、補間フレーム画像2のブロックD,Eの動きベクトルがテロップの動きベクトルであることを検出する。そして、動きベクトル補正部105は、補間フレーム画像1のブロックE,F、及び、補間フレーム画像2のブロックD,Eの周囲のブロックの動きベクトルを、テロップの動きベクトルに置き換える。そのため、補間フレーム画像1,2を生成する際に動きベクトル補正部105から出力されるブロックA〜Iの動きベクトルは、テロップの動きベクトルとなる。
The
本実施例では、補間フレーム画像1を生成する際に、動きベクトル補正部105から取得した動きベクトルが用いられる(第1の補間フレーム生成処理)。具体的には、そのよ
うな動きベクトルが補間フレーム生成部103に出力されるように、切り替えタイミング制御部107が動きベクトル切り替え部106を制御する。この場合、ブロックA〜Iの動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが用いられるため、補間フレーム画像1として、図4の例のように、テロップは乱れていないが、背景が乱れた補間フレーム画像が生成されることとなる。
In the present embodiment, when generating the interpolation frame image 1, the motion vector acquired from the motion vector correction unit 105 is used (first interpolation frame generation processing). Specifically, the switching
一方、補間フレーム画像2を生成する際には、動きベクトル検出部102から取得した動きベクトルが用いられる(第2の補間フレーム生成処理)。即ち、ブロックD,Eの動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが用いられ、それ以外のブロックの動きベクトルとして背景の動きベクトルが用いられる。そのため、補間フレーム画像2として、図3の例のように、背景の乱れは抑制されているが、テロップが乱れた補間フレーム画像が生成されることとなる。
On the other hand, when generating the interpolation frame image 2, the motion vector acquired from the motion
このように、本実施例では、第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とが交互に行われ、入力映像のフレームレートがより高いフレームレートに変換される。具体的には、テロップの乱れが抑制された補間フレーム(背景が乱れた補間フレーム)と背景の乱れが抑制された補間フレーム(テロップが乱れた補間フレーム)とが入力映像のフレーム間に交互に挿入される。それにより、図3のように常に動きベクトル検出部102で検出された動きベクトルを用いた補間フレーム生成処理を行う場合に比べ、テロップが乱れる頻度を少なくすることができる。さらに、図4のように、テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして常にテロップの動きベクトルを用いた補間フレーム生成処理行う場合に比べ、背景が乱れる頻度を少なくすることができる。そのため、上述したテロップの画質と背景の画質との間のトレードオフの問題を緩和することができる。また、それらの補間フレーム画像は高いフレームレートで表示されるため、補間フレーム画像のテロップや背景の乱れは平均化され、大きな画質劣化を防ぐことができる。
Thus, in this embodiment, the first interpolation frame generation process and the second interpolation frame generation process are alternately performed, and the frame rate of the input video is converted to a higher frame rate. Specifically, an interpolation frame in which the telop disturbance is suppressed (interpolation frame in which the background is distorted) and an interpolation frame in which the background disturbance is suppressed (an interpolation frame in which the telop is distorted) are alternately arranged between the frames of the input video. Inserted. As a result, the frequency of telop disturbance can be reduced as compared with the case where the interpolation frame generation process using the motion vector always detected by the motion
<実施例2>
本実施例では、フレームレートが60fpsの入力映像を、該映像のフレーム間に2枚の補間フレームを挿入し、フレームレートが180fpsの出力映像に変換する。
なお、本実施例の機能構成は実施例1(図1)と同じであるため説明を省略し、以下では生成される補間フレーム画像の例について詳しく説明する。
<Example 2>
In this embodiment, an input video having a frame rate of 60 fps is converted into an output video having a frame rate of 180 fps by inserting two interpolation frames between the frames of the video.
Note that the functional configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), and thus the description thereof will be omitted. Hereinafter, an example of the generated interpolated frame image will be described in detail.
本実施例において生成される補間フレーム画像の例を図6に示す。図6の例では、動きベクトル検出部102により、補間フレーム画像1,2のブロックE,Fの動きベクトルとして、テロップの動きベクトルが検出されるものとする。また、他のブロックの動きベクトルとして、背景の動きベクトルが検出されるものとする。
テロップ検出部104は、補間フレーム画像1,2のブロックE,Fの動きベクトルがテロップの動きベクトルであることを検出する。そして、動きベクトル補正部105は、補間フレーム画像1,2のブロックE,Fの周囲のブロックの動きベクトルを、テロップの動きベクトルに置き換える。そのため、補間フレーム画像1,2を生成する際に動きベクトル補正部105から出力されるブロックA〜Iの動きベクトルは、テロップの動きベクトルとなる。
An example of the interpolation frame image generated in this embodiment is shown in FIG. In the example of FIG. 6, it is assumed that the motion
The
本実施例では、補間フレーム画像1を生成する際に、動きベクトル補正部105から取得した動きベクトルが用いられる(第1の補間フレーム生成処理)。この場合、ブロックA〜Iの動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが用いられるため、補間フレーム画像1として、図4の例のように、テロップは乱れていないが、背景が乱れた補間フレーム画像が生成されることとなる。 In the present embodiment, when generating the interpolation frame image 1, the motion vector acquired from the motion vector correction unit 105 is used (first interpolation frame generation processing). In this case, since the motion vector of the telop is used as the motion vector of the blocks A to I, the interpolated frame image 1 is generated as shown in the example of FIG. Will be.
一方、補間フレーム画像2を生成する際には、動きベクトル検出部102から取得した
動きベクトルが用いられる(第2の補間フレーム生成処理)。即ち、ブロックE,Fの動きベクトルとしてテロップの動きベクトルが用いられ、それ以外のブロックの動きベクトルとして背景の動きベクトルが用いられる。そのため、補間フレーム画像2として、図3の例のように、背景の乱れは抑制されているが、テロップが乱れた補間フレーム画像が生成されることとなる。
On the other hand, when generating the interpolation frame image 2, the motion vector acquired from the motion
このように、本実施例では、第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とが交互に行われ、入力映像のフレームレートがより高いフレームレートに変換される。それにより、実施例1と同様に、上述したテロップの画質と背景の画質との間のトレードオフの問題を緩和することができ、補間フレーム画像のテロップや背景の乱れを平均化して、大きな画質劣化を防ぐことができる。 Thus, in this embodiment, the first interpolation frame generation process and the second interpolation frame generation process are alternately performed, and the frame rate of the input video is converted to a higher frame rate. As a result, similar to the first embodiment, the above-described problem of trade-off between the image quality of the telop and the image quality of the background can be alleviated. Deterioration can be prevented.
<実施例3>
本実施例では、実施例1と同様に、フレームレートが60fpsの入力映像を、フレームレートが120fpsの出力映像に変換する。さらに、テロップの動きに応じて、補間フレームの生成方法を変更する。以下、図1を用いて本実施例に係る画像処理装置の構成について説明する。なお、実施例1と同様の機能構成については説明を省略する。
<Example 3>
In the present embodiment, as in the first embodiment, an input video having a frame rate of 60 fps is converted into an output video having a frame rate of 120 fps. Further, the interpolation frame generation method is changed according to the movement of the telop. Hereinafter, the configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that description of the functional configuration similar to that of the first embodiment is omitted.
テロップ検出部104は、検出したテロップの領域とその動きの情報(例えば、テロップの動きベクトル及び該ベクトルが検出されたブロックの情報)を、動きベクトル補正部105と切り替えタイミング制御部107へ出力する。
切り替えタイミング制御部107は、テロップの動きに応じて動きベクトル切り替え部106を制御する。具体的には、テロップ検出部104で垂直方向に動くテロップの領域が検出された場合には、動きベクトルV1と動きベクトルV2とが交互に出力されるように動きベクトル切り替え部106を制御する。そして、それ以外の場合には、動きベクトルV1または動きベクトルV2を出力するように動きベクトル切り替え部106を制御する。それにより、テロップ検出部104で垂直方向に動くテロップの領域が検出された場合に、補間フレーム生成部103において第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とが交互に行われることとなる。そして、それ以外の場合には、第1の補間フレーム生成処理または第2の補間フレーム生成処理が行われることとなる。その結果、従来の方法に比べ、垂直方向に動くテロップの領域について、テロップや背景の乱れを抑制することができる。なお、垂直方向以外の方向に動くテロップの領域について第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理のどちらを行うかは、目的(テロップと背景のどちらの乱れを小さくするか)に応じて選択すればよい。
The
The switching
以上述べたように、本実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法によれば、テロップの領域が検出された場合に、第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とが交互に行われる。それにより、テロップの領域での画質の劣化が抑制されたフレームレート変換処理を行うことができる。 As described above, according to the image processing apparatus and the image processing method according to the present embodiment, when a telop area is detected, the first interpolation frame generation process and the second interpolation frame generation process are alternately performed. To be done. Accordingly, it is possible to perform a frame rate conversion process in which deterioration of image quality in the telop area is suppressed.
なお、上述した実施例1〜3では入力映像のフレームレートを2,3倍のフレームレートに変換する場合について説明したが、変換後のフレームレートはこれに限らない。補間フレームを挿入することによって入力映像のフレームレートが変換されればよく、例えば入力映像のフレームレートを5倍や8倍のフレームレートに変換する構成であってもよい。 In the above-described first to third embodiments, the case where the frame rate of the input video is converted to a frame rate that is two to three times has been described. It suffices if the frame rate of the input video is converted by inserting an interpolation frame. For example, the frame rate of the input video may be converted to a frame rate of 5 or 8 times.
なお、本実施形態では、動きベクトルV1と動きベクトルV2が補間フレームの生成毎に交互に切り替えられて出力される構成とした。即ち、第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とが、補間フレームの生成毎の交互に切り替えられる構成とした。但し、本発明の構成はこれに限らない。例えば、動きベクトルV1または動きベクト
ルV2が複数回続けて出力されてもよい。即ち、第1の補間フレーム生成処理または第2の補間フレーム生成処理で複数枚の補間フレームが生成されてもよい。テロップの領域が検出された場合に、第1の補間フレーム生成処理と第2の補間フレーム生成処理とが交互に行われれば、上記効果を得ることができる。
In the present embodiment, the motion vector V1 and the motion vector V2 are alternately switched and output every time an interpolation frame is generated. That is, the first interpolation frame generation process and the second interpolation frame generation process are alternately switched every time an interpolation frame is generated. However, the configuration of the present invention is not limited to this. For example, the motion vector V1 or the motion vector V2 may be continuously output a plurality of times. That is, a plurality of interpolation frames may be generated by the first interpolation frame generation process or the second interpolation frame generation process. If the first interpolation frame generation process and the second interpolation frame generation process are alternately performed when a telop area is detected, the above-described effect can be obtained.
102・・・動きベクトル検出部,103・・・補間フレーム生成部,104・・・テロップ検出部 102: Motion vector detection unit, 103: Interpolated frame generation unit, 104: Telop detection unit
Claims (3)
入力された映像からテロップの領域及び該テロップの動きを検出するテロップ検出手段と、
入力された映像を複数のブロックに分割し、前記ブロック毎の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記動きベクトルを用いて前記補間フレームを生成する補間フレーム生成手段と、
を有し、
前記補間フレーム生成手段は、前記テロップ検出手段でテロップの領域が検出された場合に、前記テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして該テロップの動きに基づく動きベクトルを用いた第1の補間フレーム生成処理と、前記テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして前記動きベクトル検出手段で検出された動きベクトルを用いた第2の補間フレーム生成処理とを交互に行う
ことを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus for converting a frame rate by inserting an interpolation frame between frames of an input video,
Telop detection means for detecting the telop area and the movement of the telop from the input video;
A motion vector detection means for dividing the input video into a plurality of blocks and detecting a motion vector for each block;
Interpolation frame generation means for generating the interpolation frame using the motion vector;
Have
When the telop detection unit detects a telop region, the interpolation frame generation unit uses a motion vector based on the motion of the telop as a motion vector of a block corresponding to the telop region. An image processing apparatus alternately performing a generation process and a second interpolation frame generation process using a motion vector detected by the motion vector detection means as a motion vector of a block corresponding to the telop area .
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The interpolation frame generation means alternately performs the first interpolation frame generation process and the second interpolation frame generation process when a telop area moving in the vertical direction is detected by the telop detection means, 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first interpolation frame generation process or the second interpolation frame generation process is performed in a case other than the above.
入力された映像からテロップの領域及び該テロップの動きを検出するテロップ検出ステップと、
入力された映像を複数のブロックに分割し、前記ブロック毎の動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、
前記動きベクトルを用いて前記補間フレームを生成する補間フレーム生成ステップと、を有し、
前記補間フレーム生成ステップでは、前記テロップ検出ステップでテロップの領域が検出された場合に、前記テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして該テロップの動きに基づく動きベクトルを用いた第1の補間フレーム生成処理と、前記テロップの領域に対応するブロックの動きベクトルとして前記動きベクトル検出ステップで検出された動きベクトルを用いた第2の補間フレーム生成処理とを交互に行う
ことを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for converting a frame rate by inserting an interpolation frame between frames of an input video,
A telop detection step of detecting a telop area and a movement of the telop from the input video;
A motion vector detection step of dividing the input video into a plurality of blocks and detecting a motion vector for each block;
An interpolation frame generation step for generating the interpolation frame using the motion vector,
In the interpolation frame generation step, when a telop area is detected in the telop detection step, a first interpolation frame using a motion vector based on the motion of the telop as a motion vector of a block corresponding to the telop area An image processing method comprising alternately performing a generation process and a second interpolation frame generation process using the motion vector detected in the motion vector detection step as a motion vector of a block corresponding to the telop area .
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