JP3801497B2 - 画質評価装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン信号処理装置の画質評価装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
再生画像の画質評価装置の従来技術として、特開平8−205156号公報が知られている。前記公報における画質評価装置の構成を図5に示す。図5において、2は画質評価の対象となる被試験物である評価対象システムであり、3は被試験物の画質を評価するシステムである。
【0003】
評価システム3における同期制御部14は、映像源1から入力してきた原画像データと評価対象システム2によって圧縮・再生された再生画像データとの同期がとれるように、遅延部15の遅延量を制御する。
【0004】
第1の直交変換演算部17は再生画像を、また第2の直交変換演算部21は原画像を直交変換し、減算部19は同一ブロック内の同次の係数の誤差値を求める。WSNR(Weighted Signal to Noise Ratio)計算部22は、直交変換されたデータの係数の位置、前記原画像における直交変換後のブロック内の交流パワーの大小により変化する重み付け関数により、前記誤差を重み付けし、続いてフレーム毎または複数フレーム毎の平均重み付きS/N比を求める。
【0005】
最後に、主観評価値計算部23が前記平均重み付きS/N比に基づいて主観評価値(劣化度)を計算する。このようにして、人手を掛けずに再生画像データの評価をすることができる。なお、図5に示すブロック構成の機能乃至動作については上述した公開公報に詳述されている記載内容の通りである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
現在、インタレース走査信号(I)を順次走査信号(P)に変換した際の画質を評価する装置が要望されている。即ち、被評価対象物であるIP変換装置における画質を評価する評価装置が求められている。
【0007】
しかし、上述した特開平8−205156号公報に開示されている従来の画質評価装置は、原画像と圧縮再生された画像とを比較評価することを主眼として工夫された画質評価装置であり、このままでは、必ずしもインタレース走査信号を順次走査信号に変換した際の画質を評価する装置としてそのまま適用できず、好適なものとは云えない。
【0008】
そこで、本発明の目的は、インタレース走査信号を順次走査信号に変換した際の画質を評価する装置として好適な画質評価装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
入力された順次走査信号の偶数ラインを間引いて奇数ラインを出力するインタレース信号変換手段Aと、
入力された順次走査信号の奇数ラインを間引いて偶数ラインを出力するインタレース信号変換手段Bと、
前記インタレース信号変換手段Bからの出力信号を入力する被画質評価対象であるIP変換装置と、
前記IP変換装置からの出力信号を入力して偶数ラインを間引いて奇数ラインのみを出力するインタレース信号変換手段Cと、を備え、
前記インタレース信号変換手段Aの出力信号と前記インタレース信号変換手段Cの出力信号とを比較することにより、前記IP変換装置による画質劣化を評価する画質評価装置。
【0010】
また、入力された順次走査信号の偶数ラインを間引いて奇数ラインを出力するインタレース信号変換手段Aと、
入力された順次走査信号の奇数ラインを間引いて偶数ラインを出力するインタレース信号変換手段Bと、
前記インタレース信号変換手段Aからの出力信号を入力する被画質評価対象であるIP変換装置と、
前記IP変換装置からの出力信号を入力して奇数ラインを間引いて偶数ラインのみを出力するインタレース信号変換手段Cと、を備え、
前記インタレース信号変換手段Bの出力信号と前記インタレース信号変換手段Cの出力信号とを比較することにより、前記IP変換装置による画質劣化を評価する画質評価装置。
【0011】
また、前記画質評価装置において、前記インタレース信号変換手段の出力信号間の比較による評価は、それぞれの出力信号の直交変換後の減算による誤差信号に基づく画質評価装置。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る画質評価装置について、図面を参照しながら以下詳細に説明する。図1は本発明の実施形態に係る画質評価装置の全体構成を示すブロック図である。
【0013】
図1において、プログレッシブカメラ51等からの順次走査信号入力における走査線は、図1の符号58のように順次走査線が並んでいる。インタレース信号変換手段A52においては、入力された順次走査信号のうち、偶数ライン(又は奇数ライン)の入力信号に対して間引きを行い、インタレース信号変換を行う。インタレース信号変換手段B53においては、インタレース信号変換手段A52とは逆のラインの入力信号に対して(Aが偶数ラインの場合は奇数ライン、奇数ラインの場合は偶数ライン)間引きを行い、インタレース信号変換を行う。
【0014】
画質評価の対象となる被測定装置のIP変換装置54においては、インタレース信号変換手段B53において間引きされたインタレース信号を順次走査信号に変換を行う。インタレース信号変換手段C55においては、インタレース信号変換手段B53と逆のラインの入力信号に対して間引きを行い、インタレース信号変換を行う。
【0015】
本実施形態に係る画質評価装置においては、インタレース信号変換手段A52の出力信号62とインタレース信号変換手段C55の出力信号61とを画質評価部56によって比較することによりIP変換装置54による画質の劣化を評価する。この際、インタレース信号変換手段Aとインタレース信号変換手段Cのそれぞれの出力において、変換手段C側でIP変換装置54と2つのインタレース信号変換を経ているので、変換手段Cにおいての出力が遅くなるから、インタレース信号変換手段Aと画質評価部56との間に遅延器57を設けて同期をとっている。
【0016】
また、図1では画質評価対象物のIP変換装置をインタレース信号変換手段Bの後流側に配置したが、これに限らずインタレース信号変換手段Aの後流側に配置しても良く、この場合にはインタレース信号変換手段C(間引くラインを変更して)をIP変換装置側に配置する。
【0017】
図1のIP変換装置54に示すような飛び越し走査から順次走査への変換を行う走査変換装置は、図2に示すように、縦列接続した遅延メモリ81,82,83と、係数器88,89と、動き検出回路90と、時間軸圧縮回路91とを備え、入力端子INに供給される飛び越し走査方式の信号を2倍のライン密度の順次走査方式のテレビジョン信号に変換して出力端子OUTに出力する。
【0018】
図2において、262ライン遅延メモリ81の出力端子に出現中の画素信号aに注目し、これが図3に示すように、現フィールドのn番目のライン上にあると仮定すると、次段の1ライン遅延メモリ82の出力端子に出現中の画素信号bは飛び越し走査方式の現フィールド内の1ライン前の(n−1)番目のライン上に存在する。
【0019】
また、262ライン遅延メモリ83の出力端子に出現中の画素信号cと262ライン遅延メモリ81の入力端子に出現中の画素信号dは、図3に示すように、画素信号aとbとを含む現フィールドに対し、それそれ1フィールド前と後に出現するn’番目のライン上の画素信号であり、これは現フィールドのn番目のラインと(n−1)番目のラインの中間に出現する。
【0020】
すなわち、画素信号aとbとを含む現フィールドを飛び越し走査方式の奇数フィールドとすれば、画素信号cを含むフィールドは1フィールド前の偶数フィールドであり、画素信号dを含むフィールドは1フィールド後の偶数フィールドである。加算器84からは隣接ライン間の相関に基づき生成された補間ライン信号(a+b)が出力され、加算器85からは隣接フレーム間の相関に基づき生成された補間ライン信号(c+d)が出力される。各補間ライン信号は、加算器86と係数器88,89から成る合成回路において変更可能な合成比率kと(1−k)で合成され、次のような補間ライン信号eが生成される。
【0021】
e={k(a+b)/2}+{(1−k)(c+d)/2}
動き検出回路90は、減算器87から出力されるフレーム間差分信号から表示画面中の動きを検出し、この検出した動きに合わせて係数器88と89の係数値を制御することにより合成比率kと(1−k)を動的に制御する。動きがまったく存在しなければ上式のkは0に設定され、補間ライン信号eは隣接フレーム間相関に基づき生成された成分(c+d)/2のみで構成される。大きな動きが存在すれば上式のkは1に設定され、補間ライン信号eはフィールド内の隣接ライン間相関に基づき生成された成分(a+b)/2のみで構成される。
【0022】
以上は代表的なIP変換の構成例であるが、IP変換の性能は、そのアルゴリズムにより決定される。アルゴリズムの差は生成された補間ラインに現れるため、IP変換性能を測定するためには、この補間ラインを原画と比較する方法が有効である。このため、本発明では、インタレース信号変換手段Bにおいて走査線の偶数ラインが出力されたときは、インタレース信号変換手段A,Cにおいて奇数ラインを、Bにおいて走査線の奇数ラインが出力されたときは、A,Cにおいて偶数ラインをそれぞれ出力するようにして、補間ラインが原画と比較されるような構成をとっている(図1に図示した走査線の態様を参照)。
【0023】
次に、図4は本実施形態に係る画質評価装置における画質評価部56(図1参照)の具体的構成を示す図である。図4において、評価信号入力は被評価対象物であるIP変換装置54を経てきた信号であり、レファレンス信号入力は図1を参照すると符号62に対応する比較基準信号である。
【0024】
第1の直交変換演算部17は入力部12から入力された評価対象物であるIP変換装置54によって順次走査化された評価画像を、また、第2の直交変換演算部21は入力部11から入力してきたリファレンス画像を直交変換し、減算部19は同一ブロック内の同次の係数(直交変換に伴うパラメータ)の誤差値を求める。
【0025】
ここで、画像評価部は図4に図示する構成要素から成り立っており、統計量算出部18は直交変換された評価信号入力から1フレームの交流パワー平均値を求めるものであり、次いで、WSNR計算部22によって、直交変換されたデータの係数の位置、前記原画像における直交変換後のブロック内の交流パワーの大小により変化する重み付け関数により前記誤差を重み付けし、続いてフレーム毎の平均重み付きS/N比を求める。最後に、主観評価計算部23は前記平均重み付きS/N比に基づいて主観評価値(劣化度)を計算するものである。なお、テーブル部20は統計量算出部18より得た統計量とWSNR計算部22より得たWSNRの対応関係をテーブルとして作成するものである。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、安価なインタレース対応の画質評価装置を用いてIP変換装置の画質評価を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画質評価装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】インタレース信号から順次走査信号への変換を行うIP変換装置の具体的構成を示す図である。
【図3】図2におけるIP変換装置における補間ラインの生成の態様を示した概念図である。
【図4】本実施形態に係る画質評価装置における画質評価部の具体的構成を示す図である。
【図5】従来技術の画質評価装置を示す図である。
【符号の説明】
1 映像源
2 評価対象システム
11,12 入力部
13 同期用マーカ付加部
14 同期制御部
15 遅延部
16 出力部
17,21 直交変換部
19 減算部
20 テーブル部
22 WSNR計算部
23 主観評価値計算部
51 プログレッシブカメラ
52 インタレース信号変換A
53 インタレース信号変換B
54 IP変換装置
55 インタレース信号変換C
56 画質評価部

Claims (3)

  1. 入力された順次走査信号の偶数ラインを間引いて奇数ラインを出力するインタレース信号変換手段Aと、
    入力された順次走査信号の奇数ラインを間引いて偶数ラインを出力するインタレース信号変換手段Bと、
    前記インタレース信号変換手段Bからの出力信号を入力する被画質評価対象であるIP変換装置と、
    前記IP変換装置からの出力信号を入力して偶数ラインを間引いて奇数ラインのみを出力するインタレース信号変換手段Cと、を備え、
    前記インタレース信号変換手段Aの出力信号と前記インタレース信号変換手段Cの出力信号とを比較することにより、前記IP変換装置による画質劣化を評価する
    ことを特徴とする画質評価装置。
  2. 入力された順次走査信号の偶数ラインを間引いて奇数ラインを出力するインタレース信号変換手段Aと、
    入力された順次走査信号の奇数ラインを間引いて偶数ラインを出力するインタレース信号変換手段Bと、
    前記インタレース信号変換手段Aからの出力信号を入力する被画質評価対象であるIP変換装置と、
    前記IP変換装置からの出力信号を入力して奇数ラインを間引いて偶数ラインのみを出力するインタレース信号変換手段Cと、を備え、
    前記インタレース信号変換手段Bの出力信号と前記インタレース信号変換手段Cの出力信号とを比較することにより、前記IP変換装置による画質劣化を評価する
    ことを特徴とする画質評価装置。
  3. 請求項1又は2に記載の画質評価装置において、
    前記インタレース信号変換手段の出力信号間の比較による評価は、それぞれの出力信号の直交変換後の減算による誤差信号に基づくことを特徴とする画質評価装置。
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