JP4396496B2 - フレームレート変換装置、及び映像表示装置、並びにフレームレート変換方法 - Google Patents
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Description
(b) 124(-3,3)-123(-1,1)-122(1,-1)-121(3,-3)
(c) 124(0,3)-123(0,1)-122(0,-1)-121(0,-3)
(d) 124(3,3)-123(1,1)-122(-1,-1)-121(-3,-3)
(e) 124(6,3)-123(2,1)-122(-2,-1)-121(-6,-3)
(f) 124(-6,0)-123(-2,0)-122(2,0)-121(6,0)
(g) 124(-3,0)-123(-1,0)-122(1,0)-121(3,0)
(h) 124(0,0)-123(0,0)-122(0,0)-121(0,0)
(i) 124(3,0)-123(1,0)-122(-1,0)-121(-3,0)
(j) 124(6,0)-123(2,0)-122(-2,0)-121(-6,0)
(k) 124(-6,-3)-123(-2,-1)-122(2,1)-121(6,3)
(l) 124(-3,-3)-123(-1,-1)-122(1,1)-121(3,3)
(m) 124(0,-3)-123(0,-1)-122(0,1)-121(0,3)
(n) 124(3,-3)-123(1,-1)-122(-1,1)-121(-3,3)
(o) 124(6,-3)-123(2,-1)-122(-2,1)-121(-6,3)
そして、上記(a)〜(o)に示された15本の直線のそれぞれについて、補間画素101との相関に関する次のパラメータを演算して求める。(1)後フレーム検索ウィンドウ122上の座標(X,Y)にある画素と前フレーム検索ウィンドウ123上の座標(-X,-Y)にある画素との差分の絶対値;(2)前フレーム検索ウィンドウ123上の座標(-X,-Y)にある画素と前々フレーム検索ウィンドウ124上の座標(-3X,-3Y)にある画素との差分の絶対値;(3)後フレーム検索ウィンドウ122上の座標(X,Y)にある画素と後々フレーム検索ウィンドウ121上の座標(3X,3Y)にある画素との差分の絶対値。
つまり、補間画素101は、前フレームの画素データと後フレームの画素データとの平均(中間値)を演算することにより作成される。
また、補間に用いる画素、及び画素データαと画素データβは、相関が強いために似たレベルの値である。従って、演算量や回路規模を削減するため、画素データαと画素データβの平均から(例えば数1による演算から)補間画素γのデータを求めてもよい。
Claims (27)
- 複数のフレームが含まれる映像信号が入力される入力部と、
前記複数のフレームのうち時間的に異なる複数のフレームに基づいて補間フレームを生成して前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、を備え、
前記変換部は、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通る複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記時間的に異なる複数のフレームとの交点に位置する複数の画素間の画素値の差分の絶対値と、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報とに基づいて、前記複数の直線のうち一の直線を選択し、
前記時間的に異なる複数のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換装置。 - 複数のフレームが含まれる映像信号が入力される入力部と、
前記複数のフレームのうち、時間的に異なる複数のフレームに基づいて補間フレームを生成して前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、を備え、
前記変換部は、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通る複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記時間的に異なる複数のフレームとの交点に位置する複数画素間の画素値の差分の絶対値を算出し、前記絶対値に基づいて前記複数の直線のそれぞれにポイントを付与し、
前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報に基づいて、前記複数の直線のそれぞれにポイントをさらに付与し、
該ポイントを付与された前記複数の直線のうち、付与された前記ポイントに基づいて一の直線を選択し、
前記時間的に異なる複数のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換装置。 - 映像信号が入力される入力部と、
前記映像信号において、補間フレームよりも時間的に前に存在する第1のフレームと、該第1のフレームよりも時間的に前に存在する第2のフレームと、前記補間フレームよりも時間的に後に存在する第3のフレームと、該第3のフレームよりも時間的に後に存在する第4のフレームとに基づいて補間フレームを生成して、前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、を備え、
前記変換部は、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通り、前記第1乃至第4のフレームを通過する複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記第1乃至第4のフレームとの交点に位置する複数の画素間の画素値の差分の絶対値と、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報とに基づいて、前記複数の直線のうち一の直線を選択し、
前記第1と第3のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換装置。 - 映像信号が入力される入力部と、
前記映像信号において、補間フレームよりも時間的に前に存在する第1のフレームと、該第1のフレームよりも時間的に前に存在する第2のフレームと、前記補間フレームよりも時間的に後に存在する第3のフレームと、該第3のフレームよりも時間的に後に存在する第4のフレームとに基づいて補間フレームを生成して、前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、を備え、
前記変換部は、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通り、前記第1乃至第4のフレームを通過する複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記第1乃至第4のフレームとの交点に位置する複数画素間の画素値の差分の絶対値を算出し、前記絶対値に基づいて前記複数の直線のそれぞれにポイントを付与し、
前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報に基づいて、前記複数の直線のそれぞれにポイントをさらに付与し、
該ポイントを付与された前記複数の直線のうち、付与された前記ポイントに基づいて一の直線を選択し、
前記第1と第3のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換装置。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレーム中で前記補間対象画素に隣接する画素であって、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向である
ことを特徴とする請求項1乃至4に記載のフレームレート変換装置。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの画素の補間方向の情報である
ことを特徴とする請求項1乃至4に記載のフレームレート変換装置。 - 前記変換部は、
前記複数の直線に、前記差分の絶対値が小さいほど高いポイントを付与する
ことを特徴とする請求項2または4に記載のフレームレート変換装置。 - 前記変換部は、
前記ポイントが最大となる直線を選択する
ことを特徴とする請求項2、4または7に記載のフレームレート変換装置。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの画素の補間方向の情報であって、
前記変換部は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの複数の画素における補間方向の情報について、補間方向の種類ごとに存在する数を算出し、該算出した数が大きい補間方向の情報と同じ補間方向を示す直線ほど、高いポイントを付与する
ことを特徴とする請求項2または4に記載のフレームレート変換装置。 - 複数のフレームが含まれる映像信号が入力される入力ステップと、
前記複数のフレームのうち時間的に異なる複数のフレームに基づいて補間フレームを生成して前記映像信号のフレームレートを変換する変換ステップと、を有し、
前記変換ステップにおいて、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通る複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記時間的に異なる複数のフレームとの交点に位置する複数の画素間の画素値の差分の絶対値と、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報とに基づいて、前記複数の直線のうち一の直線を選択し、
前記時間的に異なる複数のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換方法。 - 複数のフレームが含まれる映像信号が入力される入力ステップと、
前記複数のフレームのうち、時間的に異なる複数のフレームに基づいて補間フレームを生成して前記映像信号のフレームレートを変換する変換ステップと、を有し、
前記変換ステップにおいて、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通る複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記時間的に異なる複数のフレームとの交点に位置する複数画素間の画素値の差分の絶対値を算出し、前記絶対値に基づいて前記複数の直線のそれぞれにポイントを付与し、
前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報に基づいて、前記複数の直線のそれぞれにポイントをさらに付与し、
該ポイントを付与された前記複数の直線のうち、付与された前記ポイントに基づいて一の直線を選択し、
前記時間的に異なる複数のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換方法。 - 映像信号が入力される入力ステップと、
前記映像信号において、補間フレームよりも時間的に前に存在する第1のフレームと、該第1のフレームよりも時間的に前に存在する第2のフレームと、前記補間フレームよりも時間的に後に存在する第3のフレームと、該第3のフレームよりも時間的に後に存在する第4のフレームとに基づいて補間フレームを生成して、前記映像信号のフレームレートを変換する変換ステップと、を有し、
前記変換ステップにおいて、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通り、前記第1乃至第4のフレームを通過する複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記第1乃至第4のフレームとの交点に位置する複数の画素間の画素値の差分の絶対値と、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報とに基づいて、前記複数の直線のうち一の直線を選択し、
前記第1と第3のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換方法。 - 映像信号が入力される入力ステップと、
前記映像信号において、補間フレームよりも時間的に前に存在する第1のフレームと、該第1のフレームよりも時間的に前に存在する第2のフレームと、前記補間フレームよりも時間的に後に存在する第3のフレームと、該第3のフレームよりも時間的に後に存在する第4のフレームとに基づいて補間フレームを生成して、前記映像信号のフレームレートを変換する変換ステップと、を有し、
前記変換ステップにおいて、
時間軸と空間軸とからなる座標系において、前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通り、前記第1乃至第4のフレームを通過する複数の直線を設定し、
それぞれの前記直線について、前記第1乃至第4のフレームとの交点に位置する複数画素間の画素値の差分の絶対値を算出し、前記絶対値に基づいて前記複数の直線のそれぞれにポイントを付与し、
前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報に基づいて、前記複数の直線のそれぞれにポイントをさらに付与し、
該ポイントを付与された前記複数の直線のうち、付与された前記ポイントに基づいて一の直線を選択し、
前記第1と第3のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して前記補間フレームを生成する
ことを特徴とするフレームレート変換方法。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレーム中で前記補間対象画素に隣接する画素であって、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向である
ことを特徴とする請求項10乃至13に記載のフレームレート変換方法。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの画素の補間方向の情報である
ことを特徴とする請求項10乃至13に記載のフレームレート変換方法。 - 前記変換ステップにおいて、
前記複数の直線に、前記差分の絶対値が小さいほど高いポイントを付与する
ことを特徴とする請求項11または13に記載のフレームレート変換方法。 - 前記変換ステップにおいて、
前記ポイントが最大となる直線を選択する
ことを特徴とする請求項11、13または16に記載のフレームレート変換方法。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの画素の補間方向の情報であって、
前記変換ステップにおいて、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの複数の画素における補間方向の情報について、補間方向の種類ごとに存在する数を算出し、該算出した数が大きい補間方向の情報と同じ補間方向を示す直線ほど、高いポイントを付与する
ことを特徴とする請求項11または13に記載のフレームレート変換方法。 - 複数のフレームが含まれる映像信号が入力される入力部と、
前記複数のフレームのうち時間的に異なる複数のフレームに基づいて補間フレームを生成して前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、
前記変換部によって変換された映像信号を表示する表示部と、を備え、
前記表示部は、
前記変換部において、時間軸と空間軸とからなる座標系における前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通る複数の直線のうち、それぞれの前記直線について、前記時間的に異なる複数のフレームとの交点に位置する複数の画素間の画素値の差分の絶対値と、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報とに基づいて、前記複数の直線のうち一の直線を選択し、前記時間的に異なる複数のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して作成した前記補間フレームを表示する
ことを特徴とする映像表示装置。 - 複数のフレームが含まれる映像信号が入力される入力部と、
前記複数のフレームのうち、時間的に異なる複数のフレームに基づいて補間フレームを生成して前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、
前記変換部によって変換された映像信号を表示する表示部と、を備え、
前記表示部は、
前記変換部において、時間軸と空間軸とからなる座標系における前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通る複数の直線のうち、それぞれの前記直線について、前記時間的に異なる複数のフレームとの交点に位置する複数画素間の画素値の差分の絶対値を算出し、前記絶対値に基づいて前記複数の直線のそれぞれにポイントを付与し、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報に基づいて、前記複数の直線のそれぞれにポイントをさらに付与し、該ポイントを付与された前記複数の直線のうち、付与された前記ポイントに基づいて一の直線を選択し、前記時間的に異なる複数のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して作成した前記補間フレームを表示する
ことを特徴とする映像表示装置。 - 映像信号が入力される入力部と、
前記映像信号において、補間フレームよりも時間的に前に存在する第1のフレームと、該第1のフレームよりも時間的に前に存在する第2のフレームと、前記補間フレームよりも時間的に後に存在する第3のフレームと、該第3のフレームよりも時間的に後に存在する第4のフレームとに基づいて補間フレームを生成して、前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、
前記変換部によって変換された映像信号を表示する表示部と、を備え、
前記表示部は、
前記変換部において、時間軸と空間軸とからなる座標系における前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通り、前記第1乃至第4のフレームを通過する複数の直線のうち、それぞれの前記直線について、前記第1乃至第4のフレームとの交点に位置する複数の画素間の画素値の差分の絶対値と、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報とに基づいて、前記複数の直線のうち一の直線を選択し、前記第1と第3のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して作成した前記補間フレームを表示する
ことを特徴とする映像表示装置。 - 映像信号が入力される入力部と、
前記映像信号において、補間フレームよりも時間的に前に存在する第1のフレームと、該第1のフレームよりも時間的に前に存在する第2のフレームと、前記補間フレームよりも時間的に後に存在する第3のフレームと、該第3のフレームよりも時間的に後に存在する第4のフレームとに基づいて補間フレームを生成して、前記映像信号のフレームレートを変換する変換部と、
前記変換部によって変換された映像信号を表示する表示部と、を備え、
前記表示部は、
前記変換部において、時間軸と空間軸とからなる座標系における前記補間フレーム中の補間対象画素が位置する座標を通り、前記第1乃至第4のフレームを通過する複数の直線のうち、それぞれの前記直線について、前記第1乃至第4のフレームとの交点に位置する複数画素間の画素値の差分の絶対値を算出し、前記絶対値に基づいて前記複数の直線のそれぞれにポイントを付与し、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報に基づいて、前記複数の直線のそれぞれにポイントをさらに付与し、該ポイントを付与された前記複数の直線のうち、付与された前記ポイントに基づいて一の直線を選択し、前記第1と第3のフレーム上の画素であって、選択した前記一の直線との交点に位置する画素の画素値に基づいて、前記補間対象画素の画素値を生成して作成した前記補間フレームを表示する
ことを特徴とする映像表示装置。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレーム中で前記補間対象画素に隣接する画素であって、前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向である
ことを特徴とする請求項19乃至22に記載の映像表示装置。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの画素の補間方向の情報である
ことを特徴とする請求項19乃至22に記載の映像表示装置。 - 前記変換部は、
前記複数の直線に、前記差分の絶対値が小さいほど高いポイントを付与する
ことを特徴とする請求項20または22に記載の映像表示装置。 - 前記変換部は、
前記ポイントが最大となる直線を選択する
ことを特徴とする請求項20、22または25に記載の映像表示装置。 - 前記補間対象画素よりも時間的に前に補間された画素の補間方向の情報は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの画素の補間方向の情報であって
前記変換部は、
前記補間フレームよりも時間的に前に補間されたフレームの複数の画素における補間方向の情報について、補間方向の種類ごとに存在する数を算出し、該算出した数が大きい補間方向の情報と同じ補間方向を示す直線ほど、高いポイントを付与する
ことを特徴とする請求項20または22に記載の映像表示装置。
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