JP2013197676A - 画像処理装置及び画像処理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の画像処理装置は、インターレース画像データが入力されるタイミングと、インターレース画像データに対するIP変換処理を行うタイミングとの差が所定値以下となるように、IP変換処理の処理対象とするインターレース画像データを決定する決定手段と、現在の処理対象のインターレース画像データである現データと、現データの1つ前に処理対象とされたインターレース画像データである前データとを用いてフィールド間補間処理を行い、現データをプログレッシブ画像データに変換する変換手段と、を有し、変換手段は、現データと前データの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドであった場合に、現データと後データを用いてフィールド間補間処理を行う。
【選択図】図1
Description
図2(a)は、IP変換処理部とスケーリング処理部の間にフレームメモリが設けられた従来の画像処理装置の構成を示す図である。このような構成の場合、IP変換処理部は、前段のフレームメモリ201からインターレース画像データを読み出し、IP変換処理を行う。そして、IP変換処理部は、IP変換処理の結果(プログレッシブ画像データ)を、後段のフレームメモリ202に書き込む。スケーリング処理部は、フレームメモリ202から、プログレッシブ画像データを読み出し、スケーリング処理を行う。
図2(b)は、IP変換処理部とスケーリング処理部の間にフレームメモリが設けられていない従来の画像処理装置の構成を示す図である。このような構成の場合、IP変換処理部は、フレームメモリ203からインターレース画像データを読み出し、IP変換処理を行う。そして、IP変換処理部は、プログレッシブ画像データのライン(スケーリング処理で必要なライン)のデータ(ラインデータ)を、プログレッシブタイミングでスケーリング処理部へ出力する。プログレッシブタイミングは、スケーリング処理後のプログレッシブ画像データの水平同期信号に同期したタイミングである。スケーリング処理部は、入力されたラインデータを用いて、スケーリング処理後の1ライン分のプログレッシブ画像データを生成する。
図2(b)の構成では、図2(a)の構成に比べフレームメモリの数を少なくすることができ、製造コストを低減することができる。
入力Vsyncと出力Vsyncが異なる場合に、入力Vsyncと出力Vsyncの位相差を吸収するフレーム同期制御を行うと、「フィールドスキップ」と「フィールドリピート」が発生する。「フィールドスキップ」は、或るフィールドを飛ばして、次のフィールドのインターレース画像データをIP変換処理の処理対象(IP変換処理対象)とするものである。「フィールドリピート」は、同じフィールドのインターレース画像データを2回続けてIP変換処理対象とするものである。以下、「フィールドスキップ」と「フィールドリピート」を「追い越し」と記載する。
図3(a)は、フィールド内補間処理の一例を示す図である。図3(b)は、フィールド間補間処理の一例を示す図である。
フィールド内補間処理では、現在のIP変換処理対象であるインターレース画像データの画素を用いて、補間画素が生成される。例えば、図3(a)に示すように、補間画素の生成位置の上下に隣接する画素を用いて補間画素が生成される。
フィールド間補間処理では、現データと異なるフィールドのインターレース画像データの画素を用いて、補間画素が生成される。例えば、図3(b)に示すように、1つ前に処理対象とされたインターレース画像データ(前データ)の画素であって、補間画素の生成位置と同じ位置の画素を用いて補間画素が生成される。
図4を用いて、「追い越し」が発生した場合の従来のフィールド間補間処理について説明する。奇数フィールドのインターレース画像データは、奇数番目のラインのみで構成される。偶数フィールドのインターレース画像データは、偶数番目のラインのみで構成される。
「追い越し」が発生すると、図4に示すように、IP変換処理において、現データと前データの両方が奇数フィールドとなったり、それらの両方が偶数フィールドとなったりしてしまう。この場合、前データには、補間画素の生成位置と同じ位置の画素は存在しないため、図3(b)に示すようなフィールド間補間処理を行うことはできない。もしくは、補間画素の生成位置と異なる位置の画素が誤って使用され、補間画素が生成されてしまう。そのような誤った画素の使用は、表示画像の劣化を招く。
偶数フィールドのインターレース画像データと、奇数フィールドのインターレース画像データとが第1の周期で交互に入力され、前記第1の周期と異なる第2の周期で、入力されたインターレース画像データを補間によりプログレッシブ画像データに変換するIP変換処理を行う画像処理装置であって、
インターレース画像データが入力されるタイミングと、前記インターレース画像データに対する前記IP変換処理を行うタイミングとの差が所定値以下となるように、前記IP変換処理の処理対象とするインターレース画像データを決定する決定手段と、
現在の処理対象のインターレース画像データである現データと、前記現データの1つ前に処理対象とされたインターレース画像データである前データ、及び、前記現データの1つ後に処理対象とされるインターレース画像データである後データのうちの一方のデータとを用いてフィールド間補間処理を行い、前記現データをプログレッシブ画像データに変換する変換手段と、
を有し、
前記変換手段は、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの前記一方のデータとの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドであった場合に、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの他方のデータとを用いてフィールド間補間処理を行う
ことを特徴とする。
偶数フィールドのインターレース画像データと、奇数フィールドのインターレース画像データとが第1の周期で交互に入力され、前記第1の周期と異なる第2の周期で、入力されたインターレース画像データを補間によりプログレッシブ画像データに変換するIP変換処理を行う画像処理装置の制御方法であって、
インターレース画像データが入力されるタイミングと、前記インターレース画像データに対する前記IP変換処理を行うタイミングとの差が所定値以下となるように、前記IP変換処理の処理対象とするインターレース画像データを決定する決定ステップと、
現在の処理対象のインターレース画像データである現データと、前記現データの1つ前に処理対象とされたインターレース画像データである前データ、及び、前記現データの1つ後に処理対象とされるインターレース画像データである後データのうちの一方のデータとを用いてフィールド間補間処理を行い、前記現データをプログレッシブ画像データに変換する変換ステップと、
を有し、
前記変換ステップでは、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの前記一方のデータとの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドであった場合に、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの他方のデータとを用いてフィールド間補間処理が行われる
ことを特徴とする。
以下、本実施例に係る画像処理装置及びその制御方法について説明する。本実施例に係る画像処理装置には、偶数フィールドのインターレース画像データと、奇数フィールドのインターレース画像データとが、第1の周期で交互に入力される。そして、本実施例に係る画像処理装置は、第1の周期と異なる第2の周期で、入力されたインターレース画像データを補間によりプログレッシブ画像データに変換する。
偶数フィールドのインターレース画像データは、偶数番目のラインのみで構成される。奇数フィールドのインターレース画像データは、奇数番目のラインのみで構成される。第1の周期は、例えば、入力されるインターレース画像データの垂直同期信号の周期である。第2の周期は、例えば、表示するプログレッシブ画像データ(本実施例では、拡大処理や縮小処理などのスケーリング処理が施されたプログレッシブ画像データ)の垂直同期信号の周期である。
図1は、本実施例に係る画像処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
フレームメモリ101は、複数フィールドのインターレース画像データを記憶する記憶装置である。
入力画像処理部102は、入力されたインターレース画像データのうち、IP変換処理の処理対象(IP変換処理対象)となるインターレース画像データをフレームメモリ101に書き込む。なお、入力画像処理部102は、入力されたインターレース画像データを所定の画像処理を施してフレームメモリ101に書き込んでもよいし、入力されたインターレース画像データをそのままフレームメモリ101に書き込んでもよい。
図1に示すように、本実施例では、IP変換処理部112とスケーリング処理部111の間には、IP変換処理部112から出力されたプログレッシブ画像データを一時的に記
憶するフレームメモリなどの記憶装置は設けられていない。
また、制御部103は、出力同期信号生成部110で生成された出力同期信号に同期してIP変換処理が行われるように(即ち第2の周期でIP変換処理が行われるように)、IP変換処理部112を制御する。
具体的には、フィールド間補間処理部106は、通常時に(「追い越し」が発生していない場合に)、現データと、前データ及び後データのうちの一方のデータとを用いて、フィールド間補間処理を行う。そして、フィールド間補間処理部106は、「追い越し」が発生している場合に、現データと、前データ及び後データのうちの他方のデータとを用いて、フィールド間補間処理を行う。
本実施例では、フィールド間補間処理部106は、通常時に、現データと前データを用いて、フィールド間補間処理を行う。そして、フィールド間補間処理部106は、「追い越し」が発生している場合に、現データと後データを用いて、フィールド間補間処理を行う。
そして、フィールド間補間処理部106は、フィールド間補間処理により生成された補間画素からなる画像データ(フィールド間補間画像データ)を、補間ライン画像生成部108に出力する。
フィールド間補間処理は、現データと異なるフィールドのインターレース画像データの画素を用いて、現データの補間画素を生成する処理である。「追い越し」は、インターレース画像データが入力されるタイミングと、当該インターレース画像データに対するIP変換処理を行うタイミングとの差を所定値以下とする制御を行う場合に生じる「フィールドスキップ」や「フィールドリピート」である。「フィールドスキップ」は、或るフィールドを飛ばして、次のフィールドのインターレース画像データをIP変換処理の処理対象(IP変換処理対象)とするものである。「フィールドリピート」は、同じフィールドのインターレース画像データを2回続けてIP変換処理対象とするものである。
図5,6を用いて、本実施例に係るフィールド間補間処理の一例について説明する。図5は、本実施例に係るフィールド間補間処理の一例を模式的に示す図である。図6は、本実施例に係るフィールド間補間処理部106の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
フィールド間補間処理部106は、追い越し検出部107の検出結果から、「追い越し」が検出されたか否かを判定する(S601)。
追い越しが検出されていない場合には(S601:No)、フィールド間補間処理部106は、前データの画素を、現データの補間画素とする(S602)。具体的には、図5に示すように、前データの画素であって、現データの補間画素の生成位置と同じ位置の画素が、現データの補間画素とされる。
追い越しが検出された場合には(S601:Yes)、フィールド間補間処理部106は、後データの画素を、現データの補間画素とする(S603)。具体的には、図5に示すように、後データの画素であって、現データの補間画素の生成位置と同じ位置の画素が、現データの補間画素とされる。このとき、現データと後データの一方が偶数フィールド、他方が奇数フィールドとなるため、補間画素の生成位置と同じ位置の画素を選択することができ、適切な補間画素を生成することができる。
図7,8を用いて、本実施例に係る「追い越し」の検出処理(追い越し検出処理)の一例について説明する。図7は、「追い越し」が検出されるタイミングの一例を示す図である。図8は、本実施例に係る追い越し検出部107の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
追い越し検出部107は、フィールド情報を用いて、現データと前データの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドか否かを判定する(S801)。
現データと前データの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドである場合(S801:Yes)、追い越し検出部107は、「追い越し」が発生したと判断する(S802)。そのため、現データと前データが図7のように推移していく場合には、図7の矢印で示すタイミングで「追い越し」が検出されることとなる。
現データと前データの一方が偶数フィールド、他方が奇数フィールドである場合(S801:No)、追い越し検出部107は、「追い越し」が発生していないと判断する(S803)。
以下、本実施例に係る画像処理装置及びその制御方法について説明する。フィールド間補間処理の方法には、図9に示すように、後データの画素であって、補間画素の生成位置と同じ位置の画素を用いて補間画素が生成する方法がある。
(課題)
図10を用いて、「追い越し」が発生した場合の従来のフィールド間補間処理について説明する。
「追い越し」が発生すると、図10に示すように、IP変換処理において、現データと後データの両方が奇数フィールドとなったり、それらの両方が偶数フィールドとなったりしてしまう。この場合、後データには、補間画素の生成位置と同じ位置の画素は存在しないため、図9に示すようなフィールド間補間処理を行うことはできない。もしくは、補間画素の生成位置と異なる位置の画素が誤って使用され、補間画素が生成されてしまう。そのような誤った画素の使用は、表示画像の劣化を招く。
そこで、本実施例では、以下のようにフィールド間補間処理及び追い越し検出処理を行う。
図11,12を用いて、本実施例に係るフィールド間補間処理の一例について説明する。図11は、本実施例に係るフィールド間補間処理の一例を模式的に示す図である。図12は、本実施例に係るフィールド間補間処理部106の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
フィールド間補間処理部106は、追い越し検出部107の検出結果から、「追い越し」が検出されたか否かを判定する(S1201)。
追い越しが検出されていない場合には(S1201:No)、フィールド間補間処理部106は、後データの画素を、現データの補間画素とする(S1202)。具体的には、図11に示すように、後データの画素であって、現データの補間画素の生成位置と同じ位置の画素が、現データの補間画素とされる。
追い越しが検出された場合には(S1201:Yes)、フィールド間補間処理部106は、前データの画素を、現データの補間画素とする(S603)。具体的には、図11に示すように、前データの画素であって、現データの補間画素の生成位置と同じ位置の画素が、現データの補間画素とされる。このとき、現データと前データの一方が偶数フィールド、他方が奇数フィールドとなるため、補間画素の生成位置と同じ位置の画素を選択することができ、適切な補間画素を生成することができる。
図13,14を用いて、本実施例に係る「追い越し」の検出処理(追い越し検出処理)の一例について説明する。図13は、「追い越し」が検出されるタイミングの一例を示す図である。図14は、本実施例に係る追い越し検出部107の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
追い越し検出部107は、フィールド情報を用いて、現データと後データの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドか否かを判定する(S1401)。
現データと後データの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドである場合(S1401:Yes)、追い越し検出部107は、「追い越し」が発生したと判断する(S1402)。そのため、現データと後データが図13のように推移していく場合には、図13の矢印で示すタイミングで「追い越し」が検出されることとなる。
現データと後データの一方が偶数フィールド、他方が奇数フィールドである場合(S1401:No)、追い越し検出部107は、「追い越し」が発生していないと判断する(S1403)。
106 フィールド間補間処理部
112 IP変換処理部
Claims (4)
- 偶数フィールドのインターレース画像データと、奇数フィールドのインターレース画像データとが第1の周期で交互に入力され、前記第1の周期と異なる第2の周期で、入力されたインターレース画像データを補間によりプログレッシブ画像データに変換するIP変換処理を行う画像処理装置であって、
インターレース画像データが入力されるタイミングと、前記インターレース画像データに対する前記IP変換処理を行うタイミングとの差が所定値以下となるように、前記IP変換処理の処理対象とするインターレース画像データを決定する決定手段と、
現在の処理対象のインターレース画像データである現データと、前記現データの1つ前に処理対象とされたインターレース画像データである前データ、及び、前記現データの1つ後に処理対象とされるインターレース画像データである後データのうちの一方のデータとを用いてフィールド間補間処理を行い、前記現データをプログレッシブ画像データに変換する変換手段と、
を有し、
前記変換手段は、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの前記一方のデータとの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドであった場合に、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの他方のデータとを用いてフィールド間補間処理を行う
ことを特徴とする画像処理装置。 - フィールド間の画像の動きを検出する検出手段を更に有し、
前記変換手段は、現データを用いたフィールド内補間処理を更に行い、画像の動きが大きいときに、小さいときよりもフィールド内補間処理の処理結果の重みが大きくなるように、フィールド間補間処理の処理結果とフィールド内補間処理の処理結果とを合成して、前記現データをプログレッシブ画像データに変換する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記変換手段から出力されたプログレッシブ画像データに拡大処理または縮小処理を施すスケーリング手段を更に有し、
前記変換手段と前記スケーリング手段の間には、前記変換手段から出力されたプログレッシブ画像データを一時的に記憶する記憶手段が設けられていない
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 - 偶数フィールドのインターレース画像データと、奇数フィールドのインターレース画像データとが第1の周期で交互に入力され、前記第1の周期と異なる第2の周期で、入力されたインターレース画像データを補間によりプログレッシブ画像データに変換するIP変換処理を行う画像処理装置の制御方法であって、
インターレース画像データが入力されるタイミングと、前記インターレース画像データに対する前記IP変換処理を行うタイミングとの差が所定値以下となるように、前記IP変換処理の処理対象とするインターレース画像データを決定する決定ステップと、
現在の処理対象のインターレース画像データである現データと、前記現データの1つ前に処理対象とされたインターレース画像データである前データ、及び、前記現データの1つ後に処理対象とされるインターレース画像データである後データのうちの一方のデータとを用いてフィールド間補間処理を行い、前記現データをプログレッシブ画像データに変換する変換ステップと、
を有し、
前記変換ステップでは、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの前記一方のデータとの両方が偶数フィールドまたは奇数フィールドであった場合に、前記現データと、前記前データ及び前記後データのうちの他方のデータとを用いてフィールド間補
間処理が行われる
ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
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