JP2016219973A - Image processor and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、画像処理装置および画像処理方法に関する。詳しくは、画像処理の過程で一時的に記憶装置に画像信号を記憶させる画像処理装置および画像処理方法に関する。 The present technology relates to an image processing device and an image processing method. Specifically, the present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for temporarily storing an image signal in a storage device in the course of image processing.
従来、インターネット等を経由して供給されるストリームを処理して表示用の画像信号に変換する画像処理システムが使用されている。このストリームから表示用の画像信号を生成する際、各種の画像処理、例えば、画像の解像度を表示装置に合わせて変換する解像度変換処理等が行われる。これらの処理のたびに、1画面分の画像信号であるフレームを単位として処理された画像信号がメモリに記憶される。このフレームは、比較的容量が大きいため、大容量のDRAM(Dynamic Random Access Memory)に記憶される。また、動画を表示する際には時系列のフレームを逐次処理する必要があり、DRAMに対するアクセスが増加する。この結果、DRAMアクセスのための消費電力が増加するという問題がある。そこで、フレームを圧縮してDRAMに記憶させ、読み出した後に伸張して上述の画像処理に使用するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, an image processing system that processes a stream supplied via the Internet or the like and converts it into an image signal for display is used. When an image signal for display is generated from this stream, various image processing, for example, resolution conversion processing for converting the resolution of the image in accordance with the display device is performed. For each of these processes, an image signal processed in units of frames, which are image signals for one screen, is stored in the memory. Since this frame has a relatively large capacity, it is stored in a large capacity DRAM (Dynamic Random Access Memory). Further, when displaying a moving image, it is necessary to sequentially process time-series frames, and access to the DRAM increases. As a result, there is a problem that power consumption for DRAM access increases. In view of this, a system has been proposed in which a frame is compressed and stored in a DRAM, read out, decompressed and used for the above-described image processing (see, for example, Patent Document 1).
上述の従来技術は、DRAMに記憶させる前に圧縮することによりフレームの容量を減らし、DRAMアクセスのための消費電力を削減するものである。この圧縮は画像信号を間引くことにより行われ、異なる間引き方法により生成された2つのフレームがDRAMに記憶される。これらを伸張する際には、2つのフレームから超解像処理を行って元のフレームを復元する。ここで、超解像処理とは、複数の低解像度フレームから1つの高解像度フレームを生成する処理である。演算を繰返し行って低解像度フレームから高解像度フレームを推定する方式が使用される。このように、上述の従来技術では、圧縮した2つフレームの復元を超解像処理により行うため、処理が複雑になるという問題がある。 The above-described conventional technique reduces the capacity of the frame by compressing the data before storing it in the DRAM, thereby reducing the power consumption for accessing the DRAM. This compression is performed by thinning the image signal, and two frames generated by different thinning methods are stored in the DRAM. When these are expanded, the original frame is restored by performing super-resolution processing from the two frames. Here, the super-resolution processing is processing for generating one high-resolution frame from a plurality of low-resolution frames. A method is used in which a high-resolution frame is estimated from a low-resolution frame by repeatedly performing an operation. As described above, the above-described conventional technology has a problem that the processing becomes complicated because the two compressed frames are restored by the super-resolution processing.
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、フレームを記憶装置に記憶させる際の圧縮および伸張を簡便な処理により行うことを目的とする。 The present technology has been created in view of such a situation, and an object thereof is to perform compression and expansion when a frame is stored in a storage device by simple processing.
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、複数の画像信号により構成されるフレームにおいて上記複数の画像信号の一部を除去する間引きにより圧縮が行われた上記フレームである圧縮フレームを供給する記憶部と、上記供給された上記圧縮フレームにおける上記間引きされた上記画像信号を上記フレーム毎の上記間引きの情報である間引き情報に基づいて復元することにより上記圧縮フレームの伸張を行う伸張部とを具備する画像処理装置である。これにより、上記圧縮フレームが記憶部から供給されて伸張されるという作用をもたらす。 The present technology has been made to solve the above-described problems, and a first aspect of the present technology is compression by thinning out a part of the plurality of image signals in a frame composed of the plurality of image signals. The storage unit that supplies the compressed frame that is the frame that has been subjected to the restoration, and the thinned image signal in the supplied compressed frame is restored based on the thinning information that is the thinning information for each frame Accordingly, the image processing apparatus includes a decompression unit that decompresses the compressed frame. As a result, the compressed frame is supplied from the storage unit and expanded.
また、この第1の側面において、上記間引き情報を生成する間引き情報生成部と、上記間引き情報に基づく上記間引きにより上記フレームの上記圧縮を行って上記記憶部に記憶させる圧縮部とをさらに具備してもよい。これにより、上記間引きによりフレームの圧縮が行われるという作用をもたらす。 The first aspect further includes a thinning information generation unit that generates the thinning information, and a compression unit that performs the compression of the frame by the thinning based on the thinning information and stores the compressed frame in the storage unit. May be. This brings about the effect that the frame is compressed by the thinning-out.
また、この第1の側面において、上記間引き情報生成部は、上記フレームに含まれる上記画像信号数に対する上記間引きの対象となる上記画像信号数の比率である間引き率を上記間引き情報として生成し、上記圧縮部は、上記間引き率に基づいて上記間引きの対象となる上記画像信号数を決定して上記間引きを行ってもよい。これにより、上記間引き率に基づいて間引きが行われるという作用をもたらす。 Further, in this first aspect, the thinning information generation unit generates a thinning rate that is a ratio of the number of image signals to be thinned out with respect to the number of image signals included in the frame as the thinning information, The compression unit may perform the thinning by determining the number of image signals to be thinned based on the thinning rate. This brings about the effect that thinning is performed based on the thinning rate.
また、この第1の側面において、上記圧縮部は、上記フレームを水平方向に分割したラインにおける上記間引き対象の上記画像信号の配置の情報である複数の配置パターンを所定の順序により上記ライン毎の上記間引きに適用して上記圧縮を行い、上記伸張部は、上記配置パターンを上記所定の順序により上記ライン毎の上記復元に適用して上記伸張を行ってもよい。これにより、予め設定された順序により上記配置パターンが上記間引きおよび上記復元に適用されるという作用をもたらす。 In the first aspect, the compression unit may generate a plurality of arrangement patterns, which are information on the arrangement of the image signals to be thinned out, on a line obtained by dividing the frame in the horizontal direction for each line in a predetermined order. The compression may be performed by applying to the thinning, and the decompression unit may perform the decompression by applying the arrangement pattern to the restoration for each line in the predetermined order. This brings about the effect that the arrangement pattern is applied to the thinning and the restoration in a preset order.
また、この第1の側面において、上記間引き情報生成部は、上記間引き率と上記所定の順序の情報である間引き位置情報とを上記間引き情報として生成してもよい。これにより、上記間引き率および上記間引き位置情報が間引き情報として生成されるという作用をもたらす。 In the first aspect, the thinning information generation unit may generate the thinning rate and thinning position information that is information in the predetermined order as the thinning information. As a result, the thinning rate and the thinning position information are generated as thinning information.
また、この第1の側面において、上記間引き情報生成部は、上記間引き率と連続する複数の上記フレーム毎に異なる上記間引き位置情報とを上記間引き情報として生成してもよい。これにより、連続する複数の上記フレーム毎に異なる上記間引き位置情報が生成されるという作用をもたらす。 In the first aspect, the thinning information generation unit may generate, as the thinning information, the thinning position information that is different for each of the plurality of frames that are continuous with the thinning rate. This brings about the effect | action that the said thinning | decimation position information different for every said continuous several said flame | frame is produced | generated.
また、この第1の側面において、上記圧縮部は、上記間引きの対象となる上記画像信号が水平方向に隣接しない配置となる上記配置パターンに基づいて上記圧縮を行ってもよい。これにより、上記間引きの対象となる上記画像信号が水平方向に隣接しない配置になるという作用をもたらす。 In the first aspect, the compression unit may perform the compression based on the arrangement pattern in which the image signals to be thinned are arranged not adjacent to each other in the horizontal direction. This brings about the effect | action that the said image signal used as the said thinning-out object becomes the arrangement | positioning which is not adjacent in a horizontal direction.
また、この第1の側面において、上記フレームとは異なるフレームである第2のフレームと上記フレームとを所定の混合比率に基づいて混合して新たなフレームを生成するフレーム混合部をさらに具備し、上記間引き情報生成部は、上記混合比率に基づいて上記フレームおよび上記第2のフレームの上記間引き率を上記間引き情報として生成してもよい。これにより、上記混合比率に基づく上記フレームおよび上記第2のフレームの上記間引き率が上記間引き情報として生成されるという作用をもたらす。 The first aspect further includes a frame mixing unit that generates a new frame by mixing the second frame, which is a frame different from the frame, and the frame based on a predetermined mixing ratio, The thinning information generation unit may generate the thinning rate of the frame and the second frame as the thinning information based on the mixing ratio. This brings about the effect that the thinning rate of the frame and the second frame based on the mixing ratio is generated as the thinning information.
また、この第1の側面において、上記間引き情報を生成する間引き情報生成部をさらに具備し、上記記憶部は、上記フレームを記憶し、上記間引き情報に基づく上記間引きにより上記記憶した上記フレームの上記圧縮を行って上記伸張部に供給してもよい。これにより、上記フレームが記憶部において圧縮されるという作用をもたらす。 In the first aspect, the information processing apparatus further includes a thinning information generation unit that generates the thinning information. The storage unit stores the frame, and the frame is stored by the thinning based on the thinning information. You may compress and supply to the said expansion | extension part. This brings about the effect | action that the said flame | frame is compressed in a memory | storage part.
また、本技術の第2の側面は、複数の画像信号により構成されるフレームにおいて上記複数の画像信号の一部を除去する間引きにより圧縮が行われた上記フレームである圧縮フレームにおける上記間引きされた上記画像信号を上記フレーム毎の上記間引きの情報である間引き情報に基づいて復元することにより上記圧縮フレームの伸張を行う伸張手順を具備する画像処理方法である。これにより、上記圧縮フレームが記憶部から供給されて伸張されるという作用をもたらす。 In addition, according to a second aspect of the present technology, the thinning is performed on the compressed frame, which is the frame that is compressed by thinning to remove a part of the plurality of image signals in a frame including a plurality of image signals. The image processing method includes a decompression procedure for decompressing the compressed frame by restoring the image signal based on the thinning information which is the thinning information for each frame. As a result, the compressed frame is supplied from the storage unit and expanded.
本技術によれば、フレームを記憶装置に記憶させる際の圧縮および伸張を簡便な処理により行うという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。 According to the present technology, it is possible to achieve an excellent effect of performing compression and expansion when storing a frame in a storage device by a simple process. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(間引き情報として間引き率を使用する場合の例)
2.第2の実施の形態(間引き情報として間引き率および間引き位置情報を使用する場合の例)
3.第3の実施の形態(複数の圧縮部および伸張部を使用する場合の例)
4.第4の実施の形態(2つのフレームを混合して表示する場合の例)
5.第5の実施の形態(記憶部が圧縮部を備える場合の例)
Hereinafter, modes for carrying out the present technology (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The description will be made in the following order.
1. First embodiment (example when using a thinning rate as thinning information)
2. Second embodiment (example in which thinning rate and thinning position information are used as thinning information)
3. Third embodiment (example in the case of using a plurality of compression units and expansion units)
4). Fourth embodiment (example in which two frames are mixed and displayed)
5. Fifth embodiment (example when the storage unit includes a compression unit)
<1.第1の実施の形態>
[画像処理装置の構成]
図1は、本技術の第1の実施の形態における画像処理装置の構成例を示す図である。この画像処理装置は、画像処理部100と、記憶部200とを備える。
<1. First Embodiment>
[Configuration of image processing apparatus]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing device according to the first embodiment of the present technology. This image processing apparatus includes an
画像処理部100は、入力されたストリームを処理して1画面分の画像信号であるフレームを生成し、表示装置300に適合する形式に変換した表示用フレームを出力するものである。出力された表示用フレームは、表示装置300にて表示される。
The
記憶部200は、画像処理部100における処理の過程で生成されたフレーム等のデータを記憶するものである。この記憶部200は、後述するように圧縮されたフレームを画像処理部100に供給する。また、この記憶部200には、SDRAM(Synchronous DRAM)等の高速にアクセス可能なDRAMを使用することができる。
[画像処理部の構成]
The
[Configuration of image processing unit]
同図の画像処理部100は、デマルチプレクサ102と、プロセッサ103と、記憶部インターフェース104と、ビデオデコーダ120と、圧縮部130と、伸張部140と、フレーム処理部150と、解像度変換部160とを備える。また、画像処理部100は、オンスクリーンディスプレイ(OSD:On Screen Display)イメージ生成部170と、OSDイメージ表示部180と、混合部190とをさらに備える。これらは、バス101により相互に接続される。
The
デマルチプレクサ102は、デマルチプレクスを行うものである。このデマルチプレクスは、多重化された画像データ、音声データおよび字幕データをストリームから分離する処理である。
The
プロセッサ103は、画像処理部100の全体を制御するものである。このプロセッサ103は、ファームウェアに基づいて画像処理部100の各部を制御する。なお、このファームウェアは図示しないROM(Read Only Memory)に記憶される。
The
記憶部インターフェース104は、記憶部200とのやり取りを行うインターフェースである。
The
ビデオデコーダ120は、デマルチプレクサ102により分離された画像データを連続する複数のフレームに変換するものである。このビデオデコーダ120は、符号化された画像データの復号を行うことにより、画像データをフレームに変換する。
The
圧縮部130は、後述する間引き情報に基づいてフレームの圧縮を行うものである。ここで、フレームのデータ量を削減することを圧縮と称する。圧縮されたフレーム(以下、圧縮フレームと称する)は、記憶部200に記憶される。圧縮部130における圧縮の詳細については、後述する。
The
伸張部140は、間引き情報に基づいて記憶部200に保持された圧縮フレームの伸張を行うものである。ここで、圧縮フレームを元のフレームに戻すことを伸張と称する。伸張部140における伸張の詳細については、後述する。
The
フレーム処理部150は、フレームを処理するものである。このフレームの処理には、例えば、フレームの走査方式をインターレースおよびプログレッシブ相互に変更するインターレース・プログレッシブ変換処理やフレームに含まれるノイズを除去するノイズリダクション処理等が該当する。
The
解像度変換部160は、フレームの解像度を変換するものである。この解像度変換部160は、フレームの解像度と表示装置300の解像度とが異なる場合に、フレームの解像度を表示装置300の解像度に変換する。
The
OSDイメージ生成部170は、オンスクリーンディスプレイ(OSD)イメージを生成するものである。ここで、OSDイメージとは、字幕部分やアイコン、メニュー等のユーザインターフェースであり、ストリーム等により供給された画像等に重畳されて表示される画像である。このOSDイメージもフレームの一種であり、圧縮部130による圧縮および伸張部140による伸張の対象として処理される。
The OSD
OSDイメージ表示部180は、OSDイメージ生成部170により生成されたOSDイメージの解像度を表示装置300の解像度に変換するものである。
The OSD
混合部190は、解像度変換部160およびOSDイメージ表示部180によりそれぞれ解像度が変換されたフレームおよびOSDイメージを混合して1つのフレームを生成するものである。生成されたフレームは、表示用フレームとして表示装置300に対して出力される。混合部190における混合方法としてフレームおよびOSDイメージを所定の混合比率に基づいて混合するアルファブレンドを使用することができる。この混合比率は、フレームの画像等に基づいてプロセッサ103により決定される。
The
なお、同図のデマルチプレクサ102等は専用ハードウェアにより実現されているが、プロセッサ103が実行するソフトウェアによる処理として実現することもできる。
Note that the
次に、画像処理部100と記憶部200との間のデータのやり取りについて説明する。フレーム等を記憶部200に記憶させる際には、プロセッサ103が書込みを指示するコマンド(書込みコマンド)を生成し、記憶部200に対して出力する。このコマンドに付随して、書込み先のアドレスおよび書込み対象のデータが記憶部200に対して出力される。記憶部200は、書込みコマンドを解釈して書き込み先のアドレスに書き込み対象のデータを記憶させる。一方、記憶部200からフレーム等を読み出す場合には、プロセッサ103が読出しを指示するコマンド(読出しコマンド)を生成し、記憶部200に対して出力する。このコマンドに付随して、読出し先のアドレスが記憶部200に対して出力される。記憶部200は、読出しコマンドを解釈して読出し先のアドレスに記憶されたデータを画像処理部100に対して出力する。このように、画像処理部100と記憶部200との間のデータのやり取りが行われる。
Next, data exchange between the
図2は、本技術の第1の実施の形態における画像処理装置の機能構成例を示す図である。同図は、画像処理部100の各部および記憶部200の機能構成とフレーム等のデータの流れを表したものである。同図の画像処理部100は、間引き情報生成部110を備える点で図1において説明した画像処理部100と異なっている。この間引き情報生成部110は、後述する間引き情報をフレームに基づいて生成し、圧縮部130および伸張部140に供給するものである。間引き情報生成部110の処理は、例えば、図1において説明したプロセッサ103によりソフトウェアにより実行される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present technology. This figure shows the functional configuration of each unit of the
画像処理装置に入力されたストリームは、デマルチプレクサ102により画像データ、音声データおよび字幕データに分離され、それぞれ記憶部200に記憶される。このうち音声データは、スピーカ等(不図示)により音声に変換されて出力される。
The stream input to the image processing apparatus is separated into image data, audio data, and caption data by the
一方、画像データは、記憶部200から読み出されて、ビデオデコーダ120に入力される。このビデオデコーダ120により、画像データはフレームに変換されて、記憶部200に記憶される。次に、このフレームは、記憶部200から読み出されて、フレーム処理部150に入力される。フレーム処理部150により、処理されたフレーム(以下、処理済みフレームと称する)は、圧縮部130により圧縮されて記憶部200に記憶される。この際、間引き情報生成部110が後述する間引き情報をフレームに基づいて生成し、この生成された間引き情報に基づいて圧縮部130による圧縮が行われる。次に、圧縮された処理済みフレーム(以下、処理済み圧縮フレームと称する)は、記憶部200から読み出されて、伸張部140により伸張され、再度処理済みフレームに変換される。この処理済み変換フレームは、解像度変換部160により解像度が変換されて、混合部190に入力される。
On the other hand, the image data is read from the
また、字幕データは、記憶部200から読み出されてOSDイメージ生成部170に入力される。この字幕データに基づいてOSDイメージが生成される。また、アイコンやメニューを表示させる際にもOSDイメージ生成部170によりOSDイメージが生成される。これら生成されたOSDイメージは、圧縮部130により圧縮されて記憶部200に記憶される。この際にも、間引き情報生成部110が生成する間引き情報に基づいて圧縮部130による圧縮が行われる。次に、圧縮されたOSDイメージは、記憶部200から読み出され、伸張部140により伸張されて、OSDイメージ表示部180に入力される。OSDイメージ表示部180により、OSDイメージの解像度が変換されて混合部190に入力される。
The caption data is read from the
解像度が変更された処理済みフレームおよびOSDイメージが混合部190により混合され、表示用フレームとして出力される。
The processed frame whose resolution has been changed and the OSD image are mixed by the mixing
このように、処理済みフレームおよびOSDイメージが圧縮部130により圧縮されて記憶部200に記憶される。また、圧縮されたこれらのフレームが記憶部200から読み出された後に伸張部140により伸張される。これらにより、記憶部200との間で転送されるデータ量が削減され、消費電力を低減することができる。
As described above, the processed frame and the OSD image are compressed by the
図3は、本技術の第1の実施の形態における画像処理部100の処理の一例を示す図である。同図は、図2において説明した機能構成図の各部における処理の流れを表したものである。同図において「DRAM」と表記された部分の処理は、フレーム等が記憶部200に記憶される処理または記憶部200からフレーム等を読み出す処理を表している。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of processing of the
まず、画像処理部100に入力されたストリームはデマルチプレクサ102によりデマルチプレクス処理が行われ、ストリームから分離された画像データが記憶部200に記憶される。次に、記憶部200に記憶された画像テータが読み出されて、ビデオデコーダ120により復号されてフレームが生成されて、記憶部200に記憶される。次に、記憶部200に記憶されたフレームが読み出され、間引き情報生成部110が読み出されたフレームに基づいて間引き情報を生成する。生成された間引き情報は、以降の圧縮部130における圧縮処理および伸張部140における伸張処理に使用される。また、記憶部200から読み出されたフレームは、フレーム処理部150により処理されて処理済みフレームが生成され、圧縮部130により圧縮されて記憶部200に記憶される。次に、記憶部200から読み出された処理済み圧縮フレームが伸張部140により伸張され、解像度変換部160により解像度が変換される。
First, the stream input to the
一方、OSDイメージは、OSDイメージ生成部170により生成され、圧縮部130により圧縮されて、記憶部200に記憶される。次に、記憶部200から読み出された圧縮されたOSDイメージが伸張部140により伸張されて、OSDイメージ表示部180により解像度が変換される。
On the other hand, the OSD image is generated by the OSD
最後に、解像度が変更された処理済みフレームおよびOSDイメージが混合部190により混合される。
Finally, the processed frame and the OSD image whose resolution has been changed are mixed by the mixing
[圧縮方法]
図4は、本技術の実施の形態における圧縮方法の一例を示す図である。同図に記載された円は、フレームにおける画像信号を表している。このように、フレームは、画像信号が2次元に配置されて構成されている。フレームを水平方向に分割した際の複数の画像信号がラインに該当する。同図のフレームは、n本のラインを有している。同図の画像信号に付された番号は、各ラインの先頭からの位置を表している。
[Compression method]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a compression method according to the embodiment of the present technology. Circles shown in the figure represent image signals in a frame. Thus, the frame is configured by arranging image signals in two dimensions. A plurality of image signals when a frame is divided in the horizontal direction corresponds to a line. The frame shown in the figure has n lines. The numbers assigned to the image signals in the figure represent the positions from the beginning of each line.
本技術の実施の形態における圧縮は、画像信号の間引きにより行われる。ここで、間引きとは、フレームを構成する複数の画像信号の一部を除去することである。同図の画像信号のうち点線により記載された画像信号501が間引き対象の画像信号に該当する。この間引き対象の画像信号を除去し、他の画像信号502のみにより構成されたフレームに変換することにより圧縮を行うことができる。間引きは、フレームに含まれる画像信号数に対する間引き対象となる画像信号数の比率である間引き率に基づいて行うことができる。同図では、8個の画像信号毎に1個の画像信号を間引きしており、間引き率は1/8になる。間引き率が高いほど圧縮後のフレームの画像信号数が少なくなり、高い圧縮率にすることができる。また、間引き率は、フレームを構成する全てのラインに対して同じ値にすることができる。
The compression in the embodiment of the present technology is performed by thinning out image signals. Here, the thinning is to remove a part of a plurality of image signals constituting a frame. An
この間引き率は、前述した間引き情報に該当し、図2において説明した間引き情報生成部110によりフレーム毎に生成される。この際、間引き情報生成部110は、フレームの解像度等に基づいて間引き情報を生成することができる。例えば、解像度が高いフレームの場合やマルチ画面のように複数の画像を表示する場合には高い間引き率とし、解像度が低いフレームの場合には低い間引き率とした間引き情報を生成することができる。
This thinning rate corresponds to the thinning information described above, and is generated for each frame by the thinning
同図では、ライン内の間引き対象の画像信号501が水平方向に隣接しない配置となっている。これにより、ラインにおいて間引き対象の画像信号501が集中することを防ぐことができる。後述するように、圧縮フレームを元のフレーム変換する際、間引かれた画像信号を復元する処理が行われる。この復元された画像信号がライン内の特定の位置に集中すると画像の劣化が目立ち、画質が低下するためである。また、同図では、ライン毎に間引き対象の画像信号501の位置をずらしている。これにより、フレームの特定の列に間引き対象の画像信号が集中することを防ぐことができる。特定の列への復元された画像信号の集中を防ぐためである。同図のように間引き率が1/8の場合、間引き対象の画像信号および他の画像信号の配置の組合せは、8通り存在する。ここで、この組合せを配置パターンと称する。この8通りの配置パターンをフレームにおける第1のラインから順に適用して間引きを行うことにより、間引き対象の画像信号501の位置をライン毎にずらすことができる。
In the figure, the image signals 501 to be thinned out in the line are arranged so as not to be adjacent in the horizontal direction. Thereby, it is possible to prevent the image signals 501 to be thinned out from being concentrated on the line. As will be described later, when the compressed frame is converted into the original frame, a process of restoring the thinned image signal is performed. This is because when the restored image signal is concentrated at a specific position in the line, the image is noticeably deteriorated and the image quality is lowered. In the figure, the position of the
[間引き情報]
図5は、本技術の第1の実施の形態における間引き情報例を示す図である。同図に表したように、フレーム毎の間引き率が間引き情報として記録される。この間引き情報は、圧縮部130による圧縮の後に、記憶部200に記憶させてもよい。伸張部140において圧縮フレームの伸張を行う際には、圧縮フレームに対応した間引き情報を記憶部200から読み出して使用することができる。なお、この間引き情報は、フレーム毎の画像の情報、例えば表示位置やカラーフォーマット等の画像パラメータとともに保持する方式を使用することもできる。また、間引き情報を圧縮フレームに付加して記憶部200に記憶させることもできる。この場合、圧縮部130が圧縮フレームに間引き情報を付加し、伸張部140が間引き情報を圧縮フレームから取り出して伸張を行う。さらに、間引き情報をフレームのライン毎に付加する構成を採ることもできる。この場合には、ライン単位で間引情報が生成される。これにより、間引き率をライン毎に変更することが可能となる。
[Thinning information]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of thinning information according to the first embodiment of the present technology. As shown in the figure, the thinning rate for each frame is recorded as thinning information. This thinning information may be stored in the
[配置パターン]
図6は、本技術の実施の形態における配置パターン(間引き率1/8)例を示す図である。同図におけるaは、間引き率1/8の場合の配置パターンの例を表したものである。これは、図5と同様に、8個の画像信号に対して1個の間引き対象の画像信号501が配置された場合の例である。同図におけるbは、間引き率1/8の場合の配置パターンの例を表したものである。前述のように、間引き率1/8の場合には、8通りの配置パターンが存在する。この8通りの配置パターンがライン毎に順に適用されて間引きが行われる。
[Placement pattern]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an arrangement pattern (thinning
同図におけるbは、間引き対象の画像信号501がライン毎に右方向にシフトする順に配置パターンが適用されて間引きが行われる例を表している。配置パターンは、間引き位置情報により識別することができる。同図におけるbでは、8通りの配置パターンのそれぞれに間引き位置情報として1乃至8を付している。これらの配置パターンのフレームにおける各ラインへの適用順序を予め定めておき、この順序に基づいてフレームの圧縮および伸張を行うことができる。例えば、間引き位置情報1乃至8に対応する配置パターンがこの順に各ラインに適用されるものと定めることができる。この場合、フレームの第1のラインから順に間引き位置情報1乃至8に対応する配置パターンが適用されて、圧縮および伸張の際に使用される。
In the figure, b represents an example in which thinning is performed by applying an arrangement pattern in the order in which the
各ラインにおける間引き対象の画像信号の位置は、次式により算出することができる。
N=((a+b−2)%8+1)+8×n ・・・(式1)
ただし、Nは、間引き対象の画像信号の各ラインにおける先頭からの位置を表す。aは、間引き率に応じた間引き対象の画像信号の位置を表す。同図の例では、a=1となる。nは、0および正の整数を表す。すなわち、n=0、1、2・・・である。なお、%は、剰余演算を表す演算子である。
The position of the image signal to be thinned out in each line can be calculated by the following equation.
N = ((a + b−2)% 8 + 1) + 8 × n (Expression 1)
However, N represents the position from the head in each line of the image signal to be thinned. a represents the position of the image signal to be thinned out according to the thinning rate. In the example of the figure, a = 1. n represents 0 and a positive integer. That is, n = 0, 1, 2,. Note that% is an operator representing a remainder operation.
図7は、本技術の実施の形態における配置パターン(間引き率2/8)例を示す図である。同図におけるaは、間引き率2/8の場合の配置パターンの例を表したものであり、8個の画像信号に対して2個の間引き対象の画像信号が配置される。同図におけるbは、間引き率2/8の場合の配置パターンの例を表したものである。同図におけるbの間引き位置情報は図6と同様であるため、説明を省略する。同図においても、各ラインにおける間引き対象の画像信号の位置は、式1により算出することができる。ただし、a=1、5となる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an arrangement pattern (thinning
図8は、本技術の実施の形態における配置パターン(間引き率3/8)例を示す図である。同図におけるaは、間引き率3/8の場合の配置パターンの例を表したものであり、8個の画像信号に対して3個の間引き対象の画像信号が配置される。同図におけるbは、間引き率3/8の場合の配置パターンの例を表したものである。各ラインにおける間引き対象の画像信号の位置は、式1においてa=1、3、5とすることにより算出することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an arrangement pattern (thinning
図9は、本技術の実施の形態における配置パターン(間引き率4/8)例を示す図である。同図におけるaは、間引き率4/8の場合の配置パターンの例を表したものであり、8個の画像信号に対して4個の間引き対象の画像信号が配置される。同図におけるbは、間引き率4/8の場合の配置パターンの例を表したものである。各ラインにおける間引き対象の画像信号の位置は、式1においてa=1、3、5、7とすることにより算出することができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an arrangement pattern (thinning
前述のように、ライン内の間引き対象の画像信号501を水平方向に隣接しない配置にするため、間引き率は最大でも4/8すなわち1/2にする必要がある。このため、同図の配置パターンが本技術の実施の形態における最大の間引き率となる。同図におけるbにおいて、画像信号は斜め方向の1ライン毎に間引きされており、斜め方向の解像度は1/2になる。一方、画像信号の垂直および水平方向については、間引き前と同じ解像度が維持されており、後述する伸張処理を容易に行うことができる。多くの自然画では、斜め方向の解像度より垂直および水平方向の解像度の方が高いため、本技術の実施の形態の圧縮および伸張方式は、自然画を処理するシステムに適合する方式である。 As described above, in order to arrange the image signals 501 to be thinned out in the line so as not to be adjacent in the horizontal direction, the thinning rate needs to be 4/8, that is, ½ at the maximum. For this reason, the arrangement pattern of the figure becomes the maximum thinning-out rate in the embodiment of the present technology. In FIG. 6B, the image signal is thinned out for each line in the oblique direction, and the resolution in the oblique direction is halved. On the other hand, in the vertical and horizontal directions of the image signal, the same resolution as before the thinning is maintained, and the expansion processing described later can be easily performed. In many natural images, the resolution in the vertical and horizontal directions is higher than the resolution in the oblique direction. Therefore, the compression and expansion method according to the embodiment of the present technology is a method suitable for a system that processes natural images.
[圧縮部の構成]
図10は、本技術の第1の実施の形態における圧縮部130の構成例を示す図である。この圧縮部130は、画像信号除去部131と、画像信号並べ替え部132とを備える。
[Configuration of compression unit]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the
画像信号除去部131は、入力された間引き情報のうちの間引き率に基づいて、入力されたフレームから間引き対象の画像信号を除去するものである。この画像信号除去部131は、間引き率に対応する配置パターンを予め定められた順序によりライン毎の間引きに適用する。この際、画像信号除去部131は、入力されたフレームをラインメモリ等に保持し、間引き対象の画像信号に対応するアドレスのデータを削除する方式を採ることができる。
The image
画像信号並べ替え部132は、画像信号除去部131により除去された画像信号の位置に除去対象でない画像信号を配置する並べ替えを行い、フレームのサイズを縮小するものである。この並べ替え部132は、上述のラインメモリにおいて、間引き対象の画像信号に対応するアドレスのデータを埋めるように除去対象でない画像信号のデータをラインメモリ上で移動させる処理を行うことができる。
The image
なお、ラインメモリに保持されたフレームの間引き対象の画像信号に対応するアドレスのデータに間引き対象でない画像信号のデータを上書きして並べ替えを行うことにより圧縮することもできる。 It is also possible to compress the data by overwriting the data of the address corresponding to the image signal to be thinned out in the line memory with the data of the image signal not to be thinned out and rearranging the data.
[伸張方法]
図11は、本技術の実施の形態における伸張方法の一例を示す図である。まず、配置パターンに基づいて空きの画像信号503を間引き対象の画像信号の位置に挿入する。次に、挿入した画像信号503の周囲の画像信号に基づいて間引きされた画像信号を復元する。この復元された画像信号504を画像信号503の位置に上書きする。これにより、フレームの伸張を行うことができる。
[Extension method]
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the decompression method according to the embodiment of the present technology. First, an
[画像信号の復元]
図12は、本技術の実施の形態における画像信号の復元方法の一例を示す図である。同図は、空きの画像信号503の位置の画像信号を復元する場合の例を表したものであり、空きの画像信号503の上下左右に配置された画像信号(画像信号505乃至508)から画像信号504を補間することにより復元する場合の例である。この方式として、画像信号505乃至508の平均値を算出して画像信号504を補間する方式を使用することができる。また、上下の画像信号(画像信号505および506)および左右の画像信号(画像信号507および508)の相関関係に基づく重み付けを行った加重平均を算出して画像信号504を補間する方式を使用することもできる。具体的には、上下の画像信号および左右の画像信号のそれぞれの差分を算出し、差分が小さい方の画像信号(上下の画像信号または左右の画像信号)に大きな重み付けを行って加重平均を算出することができる。これにより、相関関係に基づいた補間を行うことができる。また、図9において説明した、間引き率4/8の場合においても、復元の対象となる画像信号の上下左右の画像信号を使用し、相関関係に基づく補間を行うことができる。
[Restore image signal]
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the image signal restoration method according to the embodiment of the present technology. The figure shows an example in the case of restoring the image signal at the position of the
[伸張部の構成]
図13は、本技術の第1の実施の形態における伸張部140の構成例を示す図である。この伸張部140は、画像信号挿入部141と、復元部142とを備える。
[Configuration of the extension unit]
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of the
画像信号挿入部141は、入力された間引き情報に基づいて、入力された圧縮フレームの間引きされた画像信号の位置に空きの画像信号を挿入するものである。この画像信号挿入部141は、前述した圧縮部130における間引きに適用された順序と同じ順序に基づいて配置パターンをライン毎に適用し、間引きされた画像信号の位置を把握する。そして、この位置に空きの画像信号503を挿入する。この際、画像信号挿入部141は、入力された圧縮フレームをラインメモリ等に保持し、間引きされた画像信号の位置に空きデータを挿入する方式を採ることができる。
The image
復元部142は、間引きされた画像信号の復元を行うものである。この復元部142は、上述したように、空きの画像信号503の上下左右の画像信号を用いた演算を行うことにより、画像信号504の値を補間し、空きの画像信号503に対応するアドレスのデータとして保持させて、復元を行うことができる。
The
[圧縮処理]
図14は、本技術の第1の実施の形態における圧縮処理の一例を示す図である。同図の圧縮処理は、圧縮部130においてフレームの圧縮を行う際に実行される。まず、間引き情報生成部110により圧縮の対象となるフレームに基づいた間引き情報が生成される(ステップS901)。次に、間引き情報に基づいて、圧縮部130がフレームの第1ラインにおける間引き対象の画像信号の除去を行う(ステップS902)。この際、間引き情報の間引き率に応じた配置パターンが予め定められた順に適用される。次に、圧縮部130により画像信号の並べ替えが行われる(ステップS903)。次に、フレームの全てのラインについて処理が行われたか否かが判断される(ステップS904)。次の処理対象のラインが存在する場合には(ステップS904:Yes)、配置パターンを変更し(ステップS905)、再度ステップS902からの処理を実行する。一方、全てのラインについて処理が終了した場合には(ステップS904:No)、圧縮部130は、圧縮処理を終了する。
[Compression processing]
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the compression processing according to the first embodiment of the present technology. The compression process of FIG. 9 is executed when the
[伸張処理]
図15は、本技術の第1の実施の形態における伸張処理の一例を示す図である。同図の伸張処理は、伸張部140においてフレームの伸張を行う際に実行される。まず、伸張の対象となる圧縮フレームの間引き情報を取得する(ステップS951)。これは、圧縮フレームに対応する間引き情報が記憶部200から読み出されることにより行われる。次に、間引き情報に基づいて、伸張部140がフレームの第1ラインにおける間引きされた画像信号の位置に空きの画像信号を挿入する(ステップS952)。この際、間引き情報の間引き率に応じた配置パターンが予め定められた順に適用される。次に、伸張部140により間引きされた画像信号の復元が行われる(ステップS953)。次に、フレームの全てのラインについて処理が行われたか否かが判断される(ステップS954)。次の処理対象のラインが存在する場合には(ステップS954:Yes)、配置パターンを変更し(ステップS955)、再度ステップS952からの処理を実行する。一方全てのラインについて処理が終了した場合には(ステップS954:No)、伸張部140は、伸張処理を終了する。
[Extension processing]
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the decompression process according to the first embodiment of the present technology. The decompression process in FIG. 10 is executed when the
このように、本技術の第1の実施の形態では、比較的簡便な処理である画像信号の間引きおよび補間によりフレームの圧縮および伸張を行うことができる。 As described above, in the first embodiment of the present technology, it is possible to compress and expand a frame by thinning and interpolation of image signals, which are relatively simple processes.
<2.第2の実施の形態>
上述の実施の形態では、同一の間引き率が適用されたフレームにおいて同一の配置パターンの適用順序により圧縮および伸張が行われていた。これに対し、本技術の第2の実施の形態では、連続する複数のフレーム毎に配置パターンの適用順序を変更する。これにより、画質の低下を防止する。
<2. Second Embodiment>
In the above-described embodiment, compression and decompression are performed in the application order of the same arrangement pattern in a frame to which the same thinning rate is applied. On the other hand, in the second embodiment of the present technology, the arrangement pattern application order is changed for each of a plurality of consecutive frames. As a result, deterioration of image quality is prevented.
[圧縮方法]
図16は、本技術の第2の実施の形態における圧縮方法の一例を示す図である。同図は、間引き率1/8の場合に対応し、連続するフレームである第1乃至第4のフレームにおける配置パターンの適用順序を表したものである。同図の第1のフレームでは、図6と同様に、配置パターンの適用順序は間引き位置情報1から8の順であり、これらが第1のラインから順に適用される。続く第2のフレームでは、配置パターンの適用順序は間引き位置情報1から8の順で変わらないものの、間引き位置情報2の配置パターンが第1のラインに適用される。同様に第3のフレームでは、間引き位置情報3の配置パターンが第1のラインに適用される。このように、間引き位置情報1乃至8の配置パターンが循環してフレームの各ラインに適用される一方、フレーム毎に始まりとなる配置パターンがずらされて各ラインに適用される。このように、本技術の第2の実施の形態では、配置パターンの適用順序をフレーム毎に変更する。これにより、間引き対象画像信号を連続するフレームにおける異なる位置に分散することができ、画質の低下を防止することができる。
[Compression method]
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a compression method according to the second embodiment of the present technology. This figure corresponds to the case where the thinning rate is 1/8 and shows the application order of the arrangement pattern in the first to fourth frames which are continuous frames. In the first frame in the figure, as in FIG. 6, the arrangement pattern is applied in the order of the thinning
配置パターンの適用順序については、例えば、第1のラインに適用される配置パターンに対応する間引き位置情報により識別することができる。同図の例では、第1乃至第4のフレームに対してそれぞれ間引き位置情報1乃至4を対応させることにより配置パターンの適用順序を識別することができる。
The application order of the arrangement pattern can be identified by, for example, thinning position information corresponding to the arrangement pattern applied to the first line. In the example shown in the figure, the application order of the arrangement pattern can be identified by corresponding the thinning
[間引き情報]
図17は、本技術の第2の実施の形態における間引き情報例を示す図である。同図に表したように、フレーム毎の間引き率および間引き位置情報が間引き情報として記録される。
[Thinning information]
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of thinning information according to the second embodiment of the present technology. As shown in the figure, the thinning rate and the thinning position information for each frame are recorded as the thinning information.
これ以外の画像処理装置の構成は本技術の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Since the other configuration of the image processing apparatus is the same as that of the first embodiment of the present technology, the description thereof is omitted.
このように、本技術の第2の実施の形態によれば、連続する複数のフレームにおいて間引きされた画像信号の位置が分散されるため、画質を向上させることができる。 As described above, according to the second embodiment of the present technology, the positions of the thinned image signals in a plurality of consecutive frames are dispersed, so that the image quality can be improved.
<3.第3の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、圧縮部130および伸張部140により圧縮および伸張を行っていた。これに対し、本技術の第3の実施の形態では、それぞれ複数の圧縮部および伸張部により処理を行う。これにより、画像処理部100の処理を高速に行うことができる。
<3. Third Embodiment>
In the first embodiment described above, compression and decompression are performed by the
[画像処理装置の構成]
図18は、本技術の第3の実施の形態における画像処理装置の構成例を示す図である。この画像処理装置は、図1において説明した画像処理装置と比較して、圧縮部130および伸張部140を備える必要はない。後述するように、フレーム処理部150、OSDイメージ生成部170、解像度変換部160およびOSDイメージ表示部180が圧縮または伸張の機能を備えるためである。
[Configuration of image processing apparatus]
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing device according to the third embodiment of the present technology. This image processing apparatus does not need to include the
[フレーム処理部の構成]
図19は、本技術の第3の実施の形態におけるフレーム処理部150の構成例を示す図である。本技術の第3の実施の形態におけるフレーム処理部150は、フレームの処理としてインターレース・プログレッシブ変換およびノイズリダクションを行う場合を想定する。このフレーム処理部150は、インターレース・プログレッシブ変換(IPC:Interlace Progressive Converter)部152と、ノイズリダクション部153と、圧縮部154と、ラインメモリ155とを備える。
[Configuration of frame processing unit]
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of the
ラインメモリ155は、フレームを一時的に保持するメモリである。IPC部152は、フレームの走査方式をインターレースおよびプログレッシブ相互に変更するものである。このIPC部152は、フレームをラインメモリ上に保持させて処理を行う。例えば、フレームの走査方法をインターレースからプログレッシブに変換する際には、連続する2フレームをラインメモリ155に保持させる。次に、これらのフレームの各ラインを順に取り出して1つのフレームに合成することにより変換を行う。
The
ノイズリダクション部153は、フレームに含まれるノイズを除去するものである。このノイズリダクション部153は、例えば、同一フレームに属する画像信号の高周波成分を減衰させる2次元ノイズリダクション処理を行うことができる。この2次元ノイズリダクション処理では、フレームをラインメモリ155に保持させ、隣接する画像信号の平均値を算出して新たな画像信号を生成することにより、フレーム内で画像信号を平準化してノイズの除去を行う。主に動画部分のノイズ除去に使用される方式である。また、例えば、連続するフレームの画像信号を用いてノイズを除去する3次元ノイズリダクション処理を行うこともできる。この3次元ノイズリダクション処理では、複数のフレームをラインメモリ155に保持させ、各画像信号のフレーム間の平均値を算出して新たなフレームを生成する。これにより、連続するフレームにおいて画像信号の平準化を行いノイズの除去を行う。主に静止画部分のノイズ除去に使用される方式である。
The
圧縮部154は、間引き情報に基づいてフレームの圧縮を行うものである。この圧縮部154は、図4において説明した画像信号の間引き等の処理を行う。この際、ラインメモリ155にフレームを保持させ、ラインメモリ155上で画像信号の除去および並べ替えを行う。
The
[解像度変換部の構成]
図20は、本技術の第3の実施の形態における解像度変換部160の構成例を示す図である。この解像度変換部160は、伸張部161と、解像度変換処理部162と、ラインメモリ165とを備える。
[Configuration of resolution converter]
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of the
ラインメモリ165は、フレームを一時的に保持するメモリである。伸張部161は、間引き情報に基づいて圧縮フレームの伸張を行うものである。この伸張部161は、図11において説明した画像信号の挿入等の処理を行う。この際、ラインメモリ165に圧縮フレームを保持させ、ラインメモリ165上で画像信号の挿入および復元を行う。
The
解像度変換処理部162は、図1において説明した解像度変換部160と同様に解像度を変換する処理を行う。例えば、高解像度のストリームの画像(例えば、4K画像)を2K画像対応の表示装置に表示する場合に、解像度変換処理部162が解像度の変換を行う。この場合には、フレームの画像信号数を半減させて変換を行う。この変換処理として、例えば、元のフレーム(高解像度の画像)の水平および垂直方向に隣接する2個の画像信号の平均値を算出し、この値を新たなフレームの画像信号にする処理を行うことができる。この際、解像度変換処理部162は、元のフレームをラインメモリ165に保持させ、ラインメモリ165上で上述の処理を行う。このような処理を行うため、ラインメモリ165はフレームを保持可能な記憶容量に構成される。このラインメモリ165を上述の伸張部161と共用することにより、図12において説明した補間処理を高精度に行うことができる。具体的に説明すると、図12においては、相関関係に基づく重み付けを行った加重平均の算出の際に、画像信号503に隣接する画像信号(画像信号505乃至508)を使用していた。これに対し、本技術の第3の実施の形態の伸張部161では、記憶容量の大きなラインメモリ165を使用可能なため、相関関係の検出範囲を広げることができる。このため、より正確な相関関係の検出を行うことができ、高精度の補間処理を行うことができる。
The resolution
[OSDイメージ生成部の構成]
図21は、本技術の第3の実施の形態におけるOSDイメージ生成部170の構成例を示す図である。このOSDイメージ生成部170は、OSDイメージ生成処理部171と、圧縮部174と、ラインメモリ175とを備える。
[Configuration of OSD image generation unit]
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of the OSD
ラインメモリ175は、OSDイメージを一時的に保持するメモリである。OSDイメージ生成処理部171は、図1において説明したOSDイメージ生成部170と同様の処理を行うものである。このOSDイメージ生成処理部171は、入力された字幕データをOSDイメージ生成部170が内蔵する字幕表示領域のイメージに結合させてOSDイメージ(字幕)を生成する。この際、字幕表示領域の画像をラインメモリ175上に保持させ、ラインメモリ175上で字幕データの結合を行う。
The
圧縮部174は、フレーム(OSDイメージ)の圧縮を行うものである。圧縮部174の動作は図19において説明した圧縮部154と同様であるため、説明を省略する。
The
[OSDイメージ表示部の構成]
図22は、本技術の第3の実施の形態におけるOSDイメージ表示部180の構成例を示す図である。このOSDイメージ表示部180は、伸張部181と、OSDイメージ解像度変換部182と、ラインメモリ185とを備える。
[Configuration of OSD image display unit]
FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration example of the OSD
ラインメモリ185は、OSDイメージを一時的に保持するメモリである。伸張部181は、間引き情報に基づいて圧縮されたフレーム(OSDイメージ)の伸張を行うものである。伸張部181の動作は、図20において説明した伸張部161と同様であるため、説明を省略する。
The
OSDイメージ解像度変換部182は、図1において説明したOSDイメージ表示部180と同様の処理を行うものである。このOSDイメージ解像度変換部182は、OSDイメージ生成部170により生成されたOSDイメージに対して画像信号の削除等を行うことにより、表示装置に適合する解像度のOSDイメージに変換する。この際、OSDイメージ解像度変換部182は、OSDイメージをラインメモリ185に保持させ、ラインメモリ185上で解像度を変換する処理を行う。
The OSD image
これ以外の画像処理装置の構成は本技術の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Since the other configuration of the image processing apparatus is the same as that of the first embodiment of the present technology, the description thereof is omitted.
このように、本技術の第3の実施の形態におけるフレーム処理部150およびOSDイメージ生成部170はそれぞれ圧縮部154および174を内蔵し、解像度変換部160およびOSDイメージ表示部180はそれぞれ伸張部161および181を内蔵している。また、これら圧縮部および伸張部は、フレーム処理部150等が有するラインメモリを使用して処理を行っている。このため、圧縮および伸張の処理に必要となるラインメモリ数を増加させることなく、フレーム処理部150等において個別に圧縮および伸張の処理を行うことができる。動画を表示する場合には、連続するフレームを順次処理する必要がある。フレーム処理部150等が個別に圧縮および伸張の処理を行って記憶部200に対して記憶および読出しを行うことにより、画像処理部100における各部の処理をパイプライン的な処理にすることができ、処理を高速に行うことができる。
As described above, the
<4.第4の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、1つのフレームについて処理を行っていた。これに対し本技術の第4の実施の形態では、2つのフレームを混合して表示する場合について提案する。
<4. Fourth Embodiment>
In the above-described first embodiment, processing is performed for one frame. On the other hand, the fourth embodiment of the present technology proposes a case where two frames are mixed and displayed.
図23は、本技術の第4の実施の形態における画像処理部100の機能構成例を示す図である。同図は、画像処理部100のうち間引き情報生成部110、圧縮部130、伸張部140、フレーム処理部150、解像度変換部160、OSDイメージ表示部180および混合部190の部分について記載したものである。本技術の第4の実施の形態の画像処理部100は、2つの画像データを同時に処理して2つのフレームを生成し、これらを1つのフレームに混合して表示装置300に出力する。この混合は、後述する混合比率に基づいて混合部190により行われる。この混合比率は、プロセッサ103により供給される。
FIG. 23 is a diagram illustrating a functional configuration example of the
間引き情報生成部110は、後述する混合比率と2つのフレーム(フレーレム1およびフレーム2)とに基づいてそれぞれのフレームの間引き情報を生成し、圧縮部130および伸張部140に供給する。
The thinning
フレーム処理部150は、2つのフレームについて処理を行う。圧縮部130は、2つの処理済みフレームおよびOSDイメージの圧縮を行い、記憶部200に記憶させる。伸張部140は、記憶部200から2つの処理済み圧縮フレームおよび圧縮されたOSDイメージを読み出して伸張を行う。解像度変換部160は、2つの処理済みフレームの解像度を変換する。
The
混合部190は、2つの解像度変換済みフレームおよび解像度変換済みOSDイメージを混合して表示用のフレームを生成する。この混合部190は、フレーム混合部191と、フレームOSDイメージ混合部192とを備える。
The
フレームOSDイメージ混合部192は、図1において説明した混合部190と同様に、フレームおよびOSDイメージを混合して表示用フレームを生成するものである。
The frame OSD
フレーム混合部191は、2つのフレームの混合を行うものである。このフレーム混合部191は、2つの解像度変換済みフレームを所定の混合比率に基づいて混合する。この混合は、次のように行うことができる。
Q=α×P1+(1−α)×P2
ただし、P1およびP2は混合前のフレームの画像信号、Qは混合後のフレームの画像信号、αは混合比率を表している。このようにフレーム混合部191は、αまたは1−αをそれぞれのフレームに乗算し、これらを加算することにより、2つのフレームを半透明状態にして混合する。このような混合は、アルファブレンドと称される。混合比率が0.5の場合には、混合する2つのフレームの比率は等しくなる。しかし、一方のフレームを他方のフレームよりも薄い表示にする場合には、当該フレームの比率を低下させて混合を行う。この薄く表示されるフレームについては、間引き率を高くすることができる。薄く表示されるため、間引きされる画像信号数が大きい場合でも表示品質の低下が目立たないためである。
The
Q = α × P1 + (1−α) × P2
However, P1 and P2 are the image signals of the frame before mixing, Q is the image signal of the frame after mixing, and α is the mixing ratio. In this way, the
そこで、間引き情報生成部110が混合比率に基づいて2つのフレームの間引き率を生成する。具体的には、低い混合比率が設定されたフレームの間引き率を他方のフレームの間引き率より高い値にして圧縮部130等に供給する。これにより、薄く表示されるフレームの間引き率を高めて、フレームの容量を削減することができる。
Therefore, the thinning
なお、上述の画像処理部100では、圧縮部130、伸張部140、フレーム処理部150および解像度変換部160が2つのフレームを同時に処理しているが、図1において説明した画像処理部100等を2組配置する構成にしてもよい。これらにより、2つのフレームの処理を同時に行うことができるためである。これ以外の画像処理部100の構成は図1において説明した画像処理部の構成と同様であるため、説明を省略する。
In the
このように、本技術の第4の実施の形態によれば、2つのフレームに対してアルファブレンドを行う際に、薄く表示されるフレームの間引き率を高めて記憶部200に記憶させることにより、アクセスの際の消費電力をさらに低減することができる。
As described above, according to the fourth embodiment of the present technology, when alpha blending is performed on two frames, by increasing the thinning rate of thinly displayed frames and storing them in the
<5.第5の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、画像処理部100が圧縮部130および伸張部140を有し、記憶部200に圧縮フレームを記憶させていた。これに対し本技術の第5の実施の形態では、記憶部200が圧縮部を有し、フレームを画像処理部100に出力する際に圧縮を行う。これにより、圧縮処理の頻度を低減する。
<5. Fifth embodiment>
In the first embodiment described above, the
図24は、本技術の第5の実施の形態における記憶部200の構成例を示す図である。この記憶部200は、画像処理部インターフェース210と、制御部220と、カラムアドレスデコーダ240と、ローアドレスデコーダ250と、メモリセルアレイ260と、圧縮部230とを備える。
FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of the
画像処理部インターフェース210は、画像処理部100とのやり取りを行うインターフェースである。この画像処理部インターフェース210は、画像処理部100が出力したコマンドを解釈するとともに、これに基づくアドレス、データおよび間引き情報を出力する。
The image
メモリセルアレイ260は、データを記憶するメモリセルが2次元に配置されて構成されたものである。データの書込みおよび読出しの際には、所望のメモリセルが選択されて、データの記憶および記憶されたデータの読出しが行われる。2次元に配置されたメモリセルには、XYマトリクス状にローおよびカラムの配線が接続されており、これらの配線を選択することにより、各メモリセルを選択することができる。
The
制御部220は、画像処理部インターフェース210が出力したアドレスをローアドレスおよびカラムアドレスに分離して出力するものである。
The
カラムアドレスデコーダは、カラムアドレスに基づいてメモリセルアレイ260のカラムの配線を選択するものである。
The column address decoder selects a column wiring of the
ローアドレスデコーダは、ローアドレスに基づいてメモリセルアレイ260のローの配線を選択するものである。
The row address decoder selects a row wiring of the
圧縮部230は、メモリセルアレイ260から読み出されたデータ(出力データ)を間引き情報に基づいて圧縮するものである。圧縮部230の構成は、図1において説明した圧縮部130と同様であるため、説明を省略する。
The
本技術の第5の実施の形態における画像処理部100は、図1において説明した圧縮部130を備える必要はない。これ以外の画像処理装置の構成は図1において説明した画像処理装置と同様であるため、説明を省略する。
The
同図の記憶部200と画像処理部100との間のフレームのやりとりについて説明する。画像処理部100がフレームを記憶部200に記憶させる際には、画像処理部100から書込みコマンドが出力され、これに付随して書込みデータであるフレームが出力される。記憶部200は、書込みコマンドを解釈し、書込み先アドレスに対応するメモリセルアレイ260のメモリセルにフレームのデータを書き込む。これによりフレームが記憶される。
The exchange of frames between the
画像処理部100が記憶部200からフレームを読み出す際には、画像処理部100が読出しコマンドを出力する。記憶部200は、読出しコマンドを解釈し、読出し先アドレスに対応するメモリセルアレイ260のメモリセルからフレームを読み出した後、圧縮部230による圧縮を行って圧縮フレームを生成する。この圧縮フレームを画像処理部100に出力する。記憶部200から出力された圧縮フレームは、画像処理部100の伸張部140により伸張される。このように、本技術の第5の実施の形態の画像処理装置は、フレーム等を記憶部200から読み出す際に圧縮を行う。
When the
OSDイメージは、一旦生成された後は、ほとんど変更されることはない。このため、システムの起動時等にOSDイメージを生成して記憶部200に記憶させておき、必要に応じて読み出してフレームと混合し、表示用フレームを生成する方式を使用することができる。OSDイメージの生成処理を削減するためである。そこで、このような場合に、本技術の第5の実施の形態の画像処理装置を使用し、非圧縮のOSDイメージを記憶部200に記憶させておき、表示するストリームに応じた間引き率に基づいて記憶部200において圧縮を行って画像処理部100に転送する。これにより、表示するフレームに合わせた適切な間引き率を選択して圧縮することができる。
Once an OSD image is generated, it is rarely changed. For this reason, it is possible to use a method in which an OSD image is generated and stored in the
図25は、本技術の第5の実施の形態における画像処理部100の処理の一例を示す図である。同図は、図3と同様に画像処理部100の各部における処理の流れを表したものである。入力されたストリームに対してデマルチプレクス処理および復号が行われてフレームが生成され、記憶部200に記憶される。このフレームが読み出され、これに基づいて間引き情報生成部110が間引き情報を生成する。また、記憶部200から読み出されたフレームは、フレーム処理部150により処理されて処理済みフレームが生成されて、記憶部200に記憶される。次に、記憶部200から読み出された処理済みフレームは、解像度変換部160により解像度が変換される。
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of processing of the
一方、OSDイメージは、予めOSDイメージ生成部170により生成されて記憶部200に記憶される。記憶されたOSDイメージは、上述の間引き情報生成部110により生成された間引き情報に基づいて、記憶部200の圧縮部230により圧縮されて読み出され、伸張部140により伸張される。伸張されたOSDイメージは、OSDイメージ表示部180により解像度が変換される。
On the other hand, the OSD image is generated in advance by the OSD
最後に、解像度が変更された処理済みフレームおよびOSDイメージが混合部190により混合される。
Finally, the processed frame and the OSD image whose resolution has been changed are mixed by the mixing
このように、本技術の第5の実施の形態によれば、非圧縮の状態で記憶部200に記憶させたフレームに対して必要に応じた間引き率に基づいて圧縮して記憶部200から出力させることができ、フレームの表示品質の低下を防止することができる。
As described above, according to the fifth embodiment of the present technology, a frame stored in the
上述のように、本技術の実施の形態によれば、フレームを記憶部200に記憶させる際の圧縮および伸張の処理を簡便な処理である画像信号の間引きおよび補間により行うことができる。
As described above, according to the embodiment of the present technology, the compression and decompression processing when the frame is stored in the
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。 The above-described embodiment shows an example for embodying the present technology, and the matters in the embodiment and the invention-specific matters in the claims have a corresponding relationship. Similarly, the invention specific matter in the claims and the matter in the embodiment of the present technology having the same name as this have a corresponding relationship. However, the present technology is not limited to the embodiment, and can be embodied by making various modifications to the embodiment without departing from the gist thereof.
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disc)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標)Disc)等を用いることができる。 Further, the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute these series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it. As this recording medium, for example, a CD (Compact Disc), an MD (MiniDisc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, a Blu-ray disc (Blu-ray (registered trademark) Disc), or the like can be used.
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 In addition, the effect described in this specification is an illustration to the last, Comprising: It does not limit and there may exist another effect.
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)複数の画像信号により構成されるフレームにおいて前記複数の画像信号の一部を除去する間引きにより圧縮が行われた前記フレームである圧縮フレームを供給する記憶部と、
前記供給された前記圧縮フレームにおける前記間引きされた前記画像信号を前記フレーム毎の前記間引きの情報である間引き情報に基づいて復元することにより前記圧縮フレームの伸張を行う伸張部と
を具備する画像処理装置。
(2)前記間引き情報を生成する間引き情報生成部と、
前記間引き情報に基づく前記間引きにより前記フレームの前記圧縮を行って前記記憶部に記憶させる圧縮部と
をさらに具備する
前記(1)に記載の画像処理装置。
(3)前記間引き情報生成部は、前記フレームに含まれる前記画像信号数に対する前記間引きの対象となる前記画像信号数の比率である間引き率を前記間引き情報として生成し、
前記圧縮部は、前記間引き率に基づいて前記間引きの対象となる前記画像信号数を決定して前記間引きを行う
前記(2)に記載の画像処理装置。
(4)前記圧縮部は、前記フレームを水平方向に分割したラインにおける前記間引き対象の前記画像信号の配置の情報である複数の配置パターンを所定の順序により前記ライン毎の前記間引きに適用して前記圧縮を行い、
前記伸張部は、前記配置パターンを前記所定の順序により前記ライン毎の前記復元に適用して前記伸張を行う
前記(3)に記載の画像処理装置。
(5)前記間引き情報生成部は、前記間引き率と前記所定の順序の情報である間引き位置情報とを前記間引き情報として生成する前記(4)に記載の画像処理装置。
(6)前記間引き情報生成部は、前記間引き率と連続する複数の前記フレーム毎に異なる前記間引き位置情報とを前記間引き情報として生成する前記(5)に記載の画像処理装置。
(7)前記圧縮部は、前記間引きの対象となる前記画像信号が水平方向に隣接しない配置となる前記配置パターンに基づいて前記圧縮を行う前記(4)または(5)に記載の画像処理装置。
(8)前記フレームとは異なるフレームである第2のフレームと前記フレームとを所定の混合比率に基づいて混合して新たなフレームを生成するフレーム混合部をさらに具備し、
前記間引き情報生成部は、前記混合比率に基づいて前記フレームおよび前記第2のフレームの前記間引き率を前記間引き情報として生成する
前記(3)から(7)のいずれかに記載の画像処理装置。
(9)前記間引き情報を生成する間引き情報生成部をさらに具備し、
前記記憶部は、前記フレームを記憶し、前記間引き情報に基づく前記間引きにより前記記憶した前記フレームの前記圧縮を行って前記伸張部に供給する
前記(1)に記載の画像処理装置。
(10)複数の画像信号により構成されるフレームにおいて前記複数の画像信号の一部を除去する間引きにより圧縮が行われた前記フレームである圧縮フレームにおける前記間引きされた前記画像信号を前記フレーム毎の前記間引きの情報である間引き情報に基づいて復元することにより前記圧縮フレームの伸張を行う伸張手順を具備する画像処理方法。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) A storage unit that supplies a compressed frame, which is the frame that has been compressed by thinning to remove a part of the plurality of image signals in a frame configured by a plurality of image signals;
An image processing unit comprising: a decompression unit that decompresses the compressed frame by restoring the thinned image signal in the supplied compressed frame based on the thinning information that is the thinning information for each frame. apparatus.
(2) a thinning information generation unit for generating the thinning information;
The image processing apparatus according to (1), further comprising: a compression unit that performs the compression of the frame by the decimation based on the decimation information and stores the compression in the storage unit.
(3) The thinning information generation unit generates, as the thinning information, a thinning rate that is a ratio of the number of image signals to be thinned with respect to the number of image signals included in the frame.
The image processing device according to (2), wherein the compression unit performs the thinning by determining the number of image signals to be thinned based on the thinning rate.
(4) The compression unit applies a plurality of arrangement patterns, which are information on the arrangement of the image signals to be thinned, on the line obtained by dividing the frame in the horizontal direction to the thinning for each line in a predetermined order. Perform the compression,
The image processing apparatus according to (3), wherein the expansion unit performs the expansion by applying the arrangement pattern to the restoration for each line in the predetermined order.
(5) The image processing device according to (4), wherein the thinning information generation unit generates the thinning rate and thinning position information that is information in the predetermined order as the thinning information.
(6) The image processing device according to (5), wherein the thinning information generation unit generates the thinning position information that is different for each of the plurality of frames that are continuous with the thinning rate as the thinning information.
(7) The image processing device according to (4) or (5), wherein the compression unit performs the compression based on the arrangement pattern in which the image signals to be thinned are arranged not adjacent to each other in the horizontal direction. .
(8) a frame mixing unit that generates a new frame by mixing the second frame, which is a frame different from the frame, and the frame based on a predetermined mixing ratio;
The image processing device according to any one of (3) to (7), wherein the thinning information generation unit generates the thinning rate of the frame and the second frame as the thinning information based on the mixing ratio.
(9) further comprising a thinning information generation unit for generating the thinning information;
The image processing apparatus according to (1), wherein the storage unit stores the frame, performs the compression of the stored frame by the thinning based on the thinning information, and supplies the compressed frame to the expansion unit.
(10) The thinned image signal in the compressed frame, which is the frame that has been compressed by thinning to remove a part of the plurality of image signals in a frame composed of a plurality of image signals, for each frame An image processing method comprising a decompression procedure for decompressing the compressed frame by restoring based on the thinning information that is the thinning information.
100 画像処理部
102 デマルチプレクサ
103 プロセッサ
104 記憶部インターフェース
110 間引き情報生成部
120 ビデオデコーダ
130、154、174、230 圧縮部
131 画像信号除去部
132 画像信号並べ替え部
140、161、181 伸張部
141 画像信号挿入部
142 復元部
150 フレーム処理部
152 IPC部
153 ノイズリダクション部
155、165、175、185 ラインメモリ
160 解像度変換部
162 解像度変換処理部
170 OSDイメージ生成部
171 OSDイメージ生成処理部
180 OSDイメージ表示部
182 OSDイメージ解像度変換部
190 混合部
191 フレーム混合部
192 フレームOSDイメージ混合部
200 記憶部
210 画像処理部インターフェース
220 制御部
240 カラムアドレスデコーダ
250 ローアドレスデコーダ
260 メモリセルアレイ
300 表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記供給された前記圧縮フレームにおける前記間引きされた前記画像信号を前記フレーム毎の前記間引きの情報である間引き情報に基づいて復元することにより前記圧縮フレームの伸張を行う伸張部と
を具備する画像処理装置。 A storage unit that supplies a compressed frame that is the frame that has been compressed by thinning to remove a part of the plurality of image signals in a frame constituted by a plurality of image signals;
An image processing unit comprising: a decompression unit that decompresses the compressed frame by restoring the thinned image signal in the supplied compressed frame based on the thinning information that is the thinning information for each frame. apparatus.
前記間引き情報に基づく前記間引きにより前記フレームの前記圧縮を行って前記記憶部に記憶させる圧縮部と
をさらに具備する
請求項1記載の画像処理装置。 A decimation information generating unit for generating the decimation information;
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a compression unit that performs the compression of the frame by the decimation based on the decimation information and stores the compression in the storage unit.
前記圧縮部は、前記間引き率に基づいて前記間引きの対象となる前記画像信号数を決定して前記間引きを行う
請求項2記載の画像処理装置。 The thinning information generation unit generates, as the thinning information, a thinning rate that is a ratio of the number of image signals to be thinned with respect to the number of image signals included in the frame,
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the compression unit performs the thinning by determining the number of image signals to be thinned based on the thinning rate.
前記伸張部は、前記配置パターンを前記所定の順序により前記ライン毎の前記復元に適用して前記伸張を行う
請求項3記載の画像処理装置。 The compression unit applies the plurality of arrangement patterns, which are information on the arrangement of the image signals to be thinned, on the line obtained by dividing the frame in the horizontal direction to the thinning for each line in a predetermined order. Done
The image processing apparatus according to claim 3, wherein the expansion unit performs the expansion by applying the arrangement pattern to the restoration for each line in the predetermined order.
前記間引き情報生成部は、前記混合比率に基づいて前記フレームおよび前記第2のフレームの前記間引き率を前記間引き情報として生成する
請求項3記載の画像処理装置。 A frame mixing unit that generates a new frame by mixing a second frame that is different from the frame and the frame based on a predetermined mixing ratio;
The image processing apparatus according to claim 3, wherein the thinning information generation unit generates the thinning rate of the frame and the second frame as the thinning information based on the mixing ratio.
前記記憶部は、前記フレームを記憶し、前記間引き情報に基づく前記間引きにより前記記憶した前記フレームの前記圧縮を行って前記伸張部に供給する
請求項1記載の画像処理装置。 A thinning information generator for generating the thinning information;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the storage unit stores the frame, performs the compression of the stored frame by the thinning based on the thinning information, and supplies the compressed frame to the expansion unit.
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