JP5219646B2 - Video processing apparatus and video processing apparatus control method - Google Patents

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Description

本発明は、映像信号のフレームレートを変換する映像処理装置及びその制御方法に関し、特に、複数の映像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成映像信号のフレームレートを変換する映像処理装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a video processing apparatus that converts a frame rate of a video signal and a control method thereof, and in particular, video processing that converts a frame rate of a composite video signal for multi-screen display that displays a plurality of videos on one screen. The present invention relates to an apparatus and a control method thereof.

テレビ、携帯電話、その他の映像を表示する表示装置において、映像信号のフレームレートを低フレームレートから高フレームレートに変換する技術が知られている。フレームレートの変換は、元の映像信号(低フレームレートの映像信号)のフレームから新たな補間フレームを生成し、生成された補間フレームを元の映像信号のフレーム間に内挿する技術である。これにより、映像信号のフレームレートを低フレームレートから高フレームレートに変換することができ、映像を滑らかに表示することが可能となる。   2. Description of the Related Art A technique for converting a frame rate of a video signal from a low frame rate to a high frame rate in a display device that displays a video such as a television, a mobile phone, or the like is known. Frame rate conversion is a technique in which a new interpolation frame is generated from a frame of an original video signal (low frame rate video signal), and the generated interpolation frame is interpolated between frames of the original video signal. As a result, the frame rate of the video signal can be converted from a low frame rate to a high frame rate, and the video can be displayed smoothly.

映像信号のフレームレートを低フレームレートから高フレームレートに変換する為の補間フレームの生成方法として、元の映像信号のフレームの画像から動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルに基づいて補間フレームの画像を生成する方法がある。動きベクトルは、例えば、ブロックマッチング法を用いて検出される。   As a method of generating an interpolated frame for converting the frame rate of the video signal from a low frame rate to a high frame rate, a motion vector is detected from the image of the frame of the original video signal, and an interpolated frame based on the detected motion vector There is a method for generating images. The motion vector is detected using, for example, a block matching method.

ブロックマッチング法は、一般に、元の映像信号における複数のフレームの画像を所定サイズの複数の画像ブロックに分割し、画像ブロック単位でマッチングを行うことにより、動きベクトルを検出する方法である。複数のフレームの内、動きベクトルの検出の基準となるフレームを、基準フレームとする。即ち、基準フレームは、動きベクトルの検出の対象とされるフレームである。基準フレームに対して動きベクトルを検出するために参照するフレームを、参照フレームとする。即ち、参照フレームは、基準フレームを構成する画像ブロックとのマッチングの対象となる画像フレームである。なお、基準画像フレームと参照画像フレームは、時間的にどちらが先であっても良い。   In general, the block matching method is a method of detecting a motion vector by dividing an image of a plurality of frames in an original video signal into a plurality of image blocks of a predetermined size and performing matching in units of image blocks. A frame serving as a reference for detecting a motion vector among a plurality of frames is set as a reference frame. That is, the reference frame is a frame that is a target of motion vector detection. A frame that is referred to in order to detect a motion vector with respect to the reference frame is a reference frame. That is, the reference frame is an image frame that is a target of matching with the image blocks that form the base frame. Note that either the base image frame or the reference image frame may be earlier in time.

入力された映像信号がレターボックス或いはサイドパネルといった方式でアスペクト比が変換されている映像の信号である場合、映像信号は映像が表示される映像領域と映像が表示されない映像外領域とを含む信号となる。このような映像信号に対して、ブロックマッチングを行うと、補間フレームの画像に歪みなどが生じることがある。これは、映像領域と映像外領域との境界を含む画像ブロックでは、正確な動きベクトルを検出することが困難であるからである。具体的には、映像外領域では基準フレームと参照フレームの画像の間で動き(変化)が無いのに対し、映像領域では基準フレームと参照フレームの画像の間で動きがあるために、そのような問題が生じる。   When the input video signal is a video signal whose aspect ratio has been converted by a method such as letterbox or side panel, the video signal includes a video area where the video is displayed and a non-video area where the video is not displayed. It becomes. When block matching is performed on such a video signal, the interpolation frame image may be distorted. This is because it is difficult to detect an accurate motion vector in an image block including a boundary between a video area and a non-video area. Specifically, there is no movement (change) between the image of the base frame and the reference frame in the non-video area, whereas there is movement between the image of the base frame and the reference frame in the video area. Problems arise.

そのような問題に鑑みた従来技術は、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1には、映像外領域を検出或いは設定、または、映像外領域に関する情報を外部から取得することにより、映像領域のみに対してブロックマッチングを行う技術が開示されている。それにより、映像領域と映像外領域との境界による画像の歪みなどを防ぐことができ、高画質の補間フレームの画像を生成する事ができる。   A conventional technique in view of such a problem is disclosed in Patent Document 1, for example. Patent Document 1 discloses a technique for performing block matching only on a video region by detecting or setting a region outside the video, or acquiring information regarding the region outside the video from the outside. As a result, it is possible to prevent image distortion due to the boundary between the video area and the non-video area, and to generate an interpolated frame image with high image quality.

特開2005−006275号公報JP 2005006275 A

しかしながら、特許文献1に開示されている技術を用いても、映像領域の境界を正確に
検出することができず、補間フレームの画像に歪みが生じる場合があった。例えば、複数の映像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成映像信号のフレームレートを変換する際に、そのような問題が生じる。具体的には、そのような問題は、各映像が配置される領域(配置領域)がPicture in Picture(PinP)のように配置されている場合、映像の配置領域間の境界が映像領域として認識されるために生じる。映像の配置領域間の境界が映像領域として認識されると、そのような境界を含む画像ブロックに対しても動きベクトルを検出してしまうため、動きベクトルの誤検出を招く虞があるのである。各映像の配置領域が、Picture out Picture(PoutP)や、互いに重なり合うように配置されている場合も同様である。
However, even if the technique disclosed in Patent Document 1 is used, the boundary of the video area cannot be detected accurately, and the image of the interpolation frame may be distorted. For example, such a problem occurs when the frame rate of a composite video signal for multi-screen display in which a plurality of videos are displayed on one screen is converted. Specifically, such a problem is that when the area where each video is arranged (arrangement area) is arranged like Picture in Picture (PinP), the boundary between the video arrangement areas is recognized as the video area. To be done. If a boundary between video arrangement areas is recognized as a video area, a motion vector is detected for an image block including such a boundary, which may cause erroneous detection of the motion vector. The same applies to the case where the arrangement areas of the respective images are arranged in Picture out Picture (PoutP) or overlapping each other.

そこで、本発明は、複数の映像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成映像信号のフレームレートを変換する場合であっても、画質劣化の無い補間フレームの画像を生成することができる映像処理装置及びその制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can generate an interpolated frame image without image quality degradation even when the frame rate of a composite video signal for multi-screen display in which a plurality of videos are displayed on one screen is converted. An object of the present invention is to provide a video processing apparatus and a control method thereof.

本発明の第1の画像処理装置は、
複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記検出された動きベクトルに基づいて、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成する補間画像生成手段と、
を有し、
前記動きベクトル検出手段は、前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、前記配置領域のそれぞれについて個別に前記動きベクトルを検出し、
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする。
The first image processing apparatus of the present invention includes:
An image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display that displays a plurality of images on one screen,
Motion vector detection means for detecting a motion vector from an image of an input frame of the composite image signal;
Interpolation image generation means for generating an image of an interpolation frame for interpolating between a plurality of input frames based on the detected motion vector;
Have
The motion vector detection means detects the motion vector individually for each of the arrangement areas based on layout information indicating the arrangement areas of the plurality of images arranged in the image of the input frame ,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is used as the image of the interpolation frame. It is output .

また、本発明の第2の画像処理装置は、
複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像を、当該入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、当該複数の配置領域のそれぞれに対応する複数の部分画像に分割する分割手段と、
前記部分画像のそれぞれから個別に動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記検出された動きベクトルに基づいて、前記部分画像に対応する補間画像を生成する補間画像生成手段と、
前記補間画像生成手段で生成された各部分画像に対応する補間画像を合成して、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成する合成手段と、
を有し、
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする。
The second image processing apparatus of the present invention is
An image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display that displays a plurality of images on one screen,
Based on the layout information indicating the respective arrangement areas of the plurality of images arranged in the image of the input frame, the image of the input frame of the composite image signal is a plurality of corresponding to each of the plurality of arrangement areas. Dividing means for dividing into partial images;
Motion vector detection means for detecting a motion vector individually from each of the partial images;
Interpolation image generation means for generating an interpolation image corresponding to the partial image based on the detected motion vector;
A synthesis unit that synthesizes an interpolation image corresponding to each partial image generated by the interpolation image generation unit and generates an image of an interpolation frame for interpolating between a plurality of input frames;
I have a,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is used as the image of the interpolation frame. It is output .

また、本発明の第1の画像処理装置の制御方法は、
複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置の制御方法であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像から動きベクトルを検出するステップと、
前記検出された動きベクトルに基づいて、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成するステップと、
を有し、
前記動きベクトルは、前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、前記配置領域のそれぞれについて個別に検出され
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする。
The first image processing apparatus control method of the present invention includes:
A control method of an image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display for displaying a plurality of images on one screen,
Detecting a motion vector from an image of an input frame of the composite image signal;
Generating an interpolated frame image for interpolating between a plurality of input frames based on the detected motion vector;
Have
The motion vector is individually detected for each of the arrangement areas based on layout information indicating the arrangement areas of a plurality of images arranged in the image of the input frame ,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is used as the image of the interpolation frame. It is output .

また、本発明の第2の画像処理装置の制御方法は、
複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置の制御方法であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像を、当該入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、当該複数の配置領域のそれぞれに対応する複数の部分画像に分割するステップと、
前記部分画像のそれぞれから個別に動きベクトルを検出するステップと、
前記検出された動きベクトルに基づいて、前記部分画像に対応する補間画像を生成するステップと、
前記生成された各部分画像に対応する補間画像を合成して、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成するステップと、
を有し、
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする。
The second image processing apparatus control method of the present invention includes:
A control method of an image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display for displaying a plurality of images on one screen,
Wherein the image of the input frame of the combined image signal, based on the respective layout information indicating the arrangement region of the plurality of images arranged in the image of the input frame, a plurality of corresponding to each of said plurality of layout areas Dividing into partial images;
Individually detecting a motion vector from each of the partial images;
Generating an interpolated image corresponding to the partial image based on the detected motion vector;
Synthesizing interpolation images corresponding to the generated partial images to generate an image of an interpolation frame for interpolating between a plurality of input frames; and
I have a,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is used as the image of the interpolation frame. It is output .

本発明によれば、マルチ画面に合成された合成映像信号に対してフレームレートの変換を行う場合であっても、画質劣化の無い補間フレームを生成することができる映像処理装置及びその制御方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a video processing apparatus and a control method thereof capable of generating an interpolated frame without image quality degradation even when frame rate conversion is performed on a composite video signal combined on a multi-screen. Can be provided.

本発明は、映像信号のフレームレートを変換する映像処理装置及びその制御方法に関し、特に、複数の映像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成映像信号のフレームレートを変換する映像処理装置及びその制御方法に関する。マルチ画面表示は、例えば、PinP表示、PoutP表示、複数の映像を互いに重なり合うように配置した表示などである。   The present invention relates to a video processing apparatus that converts a frame rate of a video signal and a control method thereof, and in particular, video processing that converts a frame rate of a composite video signal for multi-screen display that displays a plurality of videos on one screen. The present invention relates to an apparatus and a control method thereof. The multi-screen display includes, for example, a PinP display, a PoutP display, and a display in which a plurality of videos are arranged so as to overlap each other.

以下、本実施形態に係る映像処理装置の具体的な実施例について説明する。なお、以下の実施例では、本実施形態に係る映像処理装置を、合成映像(合成映像信号による映像)を表示するマルチ画面映像表示システムに適用した場合について説明する。以下の実施例では、本実施形態に係る映像処理装置を補間フレーム生成回路部とする。   Hereinafter, specific examples of the video processing apparatus according to the present embodiment will be described. In the following examples, a case will be described in which the video processing apparatus according to the present embodiment is applied to a multi-screen video display system that displays a composite video (video by a composite video signal). In the following examples, the video processing apparatus according to the present embodiment is an interpolation frame generation circuit unit.

<実施例1>
図1は、本発明の実施例1に係るマルチ画面映像表示システムの概略構成を示すブロック図である。本実施例に係るマルチ画面映像表示システム100は、入力された複数の映像信号の中から複数の映像信号を選択し、選択された複数の映像信号をマルチ画面表示のための合成映像信号に合成する。そして、合成映像信号のフレームレートの変換を行う。
<Example 1>
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-screen video display system according to Embodiment 1 of the present invention. The multi-screen video display system 100 according to the present embodiment selects a plurality of video signals from a plurality of input video signals, and synthesizes the selected video signals into a composite video signal for multi-screen display. To do. Then, the frame rate of the composite video signal is converted.

本実施例に係るマルチ画面映像表示システム100は、チューナA101、チューナB102、レコーダ103、映像選択回路部104、マルチ画面合成回路部105、補間フレーム生成回路部106、制御部109、表示装置110などを有する。入力される映像信号(入力映像信号)は、チューナA101、チューナB102、及び、レコーダ103から入力される映像信号に限らない。入力映像信号の数及び入力形態は特に限定しない。   A multi-screen video display system 100 according to the present embodiment includes a tuner A 101, a tuner B 102, a recorder 103, a video selection circuit unit 104, a multi-screen synthesis circuit unit 105, an interpolation frame generation circuit unit 106, a control unit 109, a display device 110, and the like. Have The input video signal (input video signal) is not limited to the video signal input from the tuner A 101, the tuner B 102, and the recorder 103. The number of input video signals and the input form are not particularly limited.

映像選択回路部104は、複数の入力映像信号の中から任意の数の映像信号を選択する。   The video selection circuit unit 104 selects an arbitrary number of video signals from a plurality of input video signals.

マルチ画面合成回路部105は、映像選択回路部104で選択された複数の映像信号を、制御部109からの制御信号に基づいて合成する。具体的には、マルチ画面合成回路部
105は、選択された複数の映像信号をマルチ画面表示のための合成映像信号に合成する。マルチ画面合成回路部105は、出力信号として、合成映像信号107とレイアウト信号108を出力する。なお、本実施例では、合成映像信号はフレーム単位で出力されるものとする。レイアウト信号108は、レイアウト情報を表す信号である。レイアウト情報は、出力された合成映像信号のフレーム(補間フレーム生成回路部106へ入力される合成映像信号のフレーム;入力フレーム)の画像内に配置されている複数の映像のそれぞれの配置領域を示す信号配置領域を示す情報である。レイアウト信号108は、例えば、映像毎の配置領域の座標を表す信号、配置領域を映像毎に表すイネーブル信号、映像外領域の色を表す信号などである。
The multi-screen synthesis circuit unit 105 synthesizes a plurality of video signals selected by the video selection circuit unit 104 based on a control signal from the control unit 109. Specifically, the multi-screen synthesis circuit unit 105 synthesizes a plurality of selected video signals into a synthesized video signal for multi-screen display. The multi-screen composition circuit unit 105 outputs a composite video signal 107 and a layout signal 108 as output signals. In this embodiment, it is assumed that the composite video signal is output in units of frames. The layout signal 108 is a signal representing layout information. The layout information indicates an arrangement area of each of a plurality of videos arranged in an image of a frame of the output synthesized video signal (a frame of the synthesized video signal input to the interpolation frame generation circuit unit 106; an input frame). This is information indicating a signal arrangement area. The layout signal 108 is, for example, a signal that represents the coordinates of the arrangement area for each video, an enable signal that represents the arrangement area for each video, and a signal that represents the color of the area outside the video.

補間フレーム生成回路部106は、マルチ画面合成回路部105で合成された合成映像信号107とレイアウト信号108に基づいて、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成する。補間フレーム生成回路部106の動作についての詳細な説明は後述する。   The interpolation frame generation circuit unit 106 generates an image of an interpolation frame for interpolating between a plurality of input frames based on the synthesized video signal 107 and the layout signal 108 synthesized by the multi-screen synthesis circuit unit 105. A detailed description of the operation of the interpolation frame generation circuit unit 106 will be described later.

制御部109は、映像選択回路部104で選択された複数の映像信号を合成する際に、各映像の拡大縮小率、配置座標などを表す制御信号であって、マルチ画面合成回路部105の動作に必要な制御信号を出力する。   The control unit 109 is a control signal representing the enlargement / reduction ratio, arrangement coordinates, etc. of each video when the video signals selected by the video selection circuit unit 104 are combined, and the operation of the multi-screen synthesis circuit unit 105 The necessary control signal is output.

表示装置110は、補間フレーム生成回路部106から出力された映像信号に応じて、映像を表示する。表示装置110としては、電子放出素子を有する表示装置、プラズマディスプレイ素子を有する表示装置、液晶素子を有する表示装置、有機EL素子を有する表示装置などを適用すればよい。   The display device 110 displays a video according to the video signal output from the interpolation frame generation circuit unit 106. As the display device 110, a display device having an electron-emitting device, a display device having a plasma display element, a display device having a liquid crystal element, a display device having an organic EL element, or the like may be applied.

図2,3に、マルチ画面合成回路部105で合成された映像信号(合成映像信号)の表示例を示す。なお、図2,3はあくまで一例であり、合成に用いる映像信号の数、合成映像内における各映像の配置領域の大きさ、位置などは特に限定されない。また、合成する信号の種類は映像信号に限らない。合成する信号は、フレームレートの変換を行うのに適している信号であれば、データ放送やUser Interface(UI)に関する信号であってもよい。   2 and 3 show display examples of the video signal (synthesized video signal) synthesized by the multi-screen synthesis circuit unit 105. FIG. Note that FIGS. 2 and 3 are merely examples, and the number of video signals used for synthesis, the size and position of each video layout area in the synthesized video, and the like are not particularly limited. The type of signal to be combined is not limited to a video signal. The signal to be combined may be a signal related to data broadcasting or User Interface (UI) as long as the signal is suitable for frame rate conversion.

図2は、合成映像信号107が2つの映像のPoutP表示を表す映像信号である場合の表示例を示す。合成映像200は、配置領域Aの第一映像201と配置領域Bの第二映像202とが隣接して配置され、それら以外の領域が映像外領域203となるように合成された映像である。   FIG. 2 shows a display example when the synthesized video signal 107 is a video signal representing PoutP display of two videos. The composite video 200 is a video that is synthesized such that the first video 201 in the placement area A and the second video 202 in the placement area B are arranged adjacent to each other, and the other area becomes the outside video area 203.

図3(a)は、合成映像信号107が2つの映像のPinP表示または一方の映像に他方の映像が重なるように配置された表示を表す映像信号である場合の表示例を示す。図3(a)の合成映像300は配置領域Aの第一映像301中に配置領域Bの第二映像302が存在するように配置され、それら以外の領域が映像外領域303となるように合成された映像である。図3(b)は、合成映像300において、配置領域Bの第二映像302と映像外領域303とを除いた、配置領域Aの第一映像301のみを示した図である。図3(c)は、合成映像300において、配置領域Bの第二映像302のみを示した図である。   FIG. 3A shows a display example when the composite video signal 107 is a video signal representing a PinP display of two videos or a display arranged so that one video overlaps the other video. The composite video 300 in FIG. 3A is arranged so that the second video 302 in the placement area B exists in the first video 301 in the placement area A, and the other area becomes the outside video area 303. It is the image that was made. FIG. 3B is a diagram showing only the first video 301 in the placement area A, excluding the second video 302 and the outside video area 303 in the placement area B, in the composite video 300. FIG. 3C shows only the second video 302 in the arrangement area B in the composite video 300.

次に、補間フレーム生成回路部106について詳しく説明する。図4は、補間フレーム生成回路部106の機能構成の一例を示すブロック図である。補間フレーム生成回路部106は、フレームメモリ401、動きベクトル検出部402、補間画像生成部403、信号切り換え部404、タイミング制御部406などを有する。   Next, the interpolation frame generation circuit unit 106 will be described in detail. FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit 106. The interpolation frame generation circuit unit 106 includes a frame memory 401, a motion vector detection unit 402, an interpolation image generation unit 403, a signal switching unit 404, a timing control unit 406, and the like.

フレームメモリ401は、入力フレームの画像を記憶する。フレームメモリ401としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードディスクなどの記録媒体を適用すればよい。なお、フレームメモリ401は、過去に入力されたフレームの画像も記憶する。フレームメモリ401に記憶される過去に入力されたフレームの画像の数は、補間フレームの画像を生成するのに必要な数以上であればよい。   The frame memory 401 stores an input frame image. As the frame memory 401, a recording medium such as a volatile memory, a nonvolatile memory, or a hard disk may be applied. Note that the frame memory 401 also stores images of previously input frames. The number of frame images input in the past stored in the frame memory 401 may be greater than or equal to the number necessary to generate an interpolated frame image.

動きベクトル検出部402は、合成映像信号の入力フレームの画像から動きベクトルを検出する。動きベクトルの検出には、例えば、ブロックマッチング法などを用いればよい。本実施例では、動きベクトル検出部402は、レイアウト信号108(レイアウト情報)に基づいて、入力フレームの画像内に配置されている複数の映像のそれぞれの配置領域について、個別に動きベクトルを検出する。動きベクトル検出部402の動作についての詳細な説明は後述する。   The motion vector detection unit 402 detects a motion vector from the image of the input frame of the composite video signal. For example, a block matching method may be used for detecting the motion vector. In the present embodiment, the motion vector detection unit 402 individually detects a motion vector for each arrangement region of a plurality of videos arranged in the image of the input frame based on the layout signal 108 (layout information). . A detailed description of the operation of the motion vector detection unit 402 will be described later.

補間画像生成部403は、動きベクトル検出部402で検出された動きベクトルに基づいて、補間フレームの画像を生成する。生成された補間フレームの画像はフレームメモリ401に一時的に記憶される。補間画像生成部403の動作についての詳細な説明は後述する。   The interpolated image generation unit 403 generates an interpolated frame image based on the motion vector detected by the motion vector detection unit 402. The generated interpolated frame image is temporarily stored in the frame memory 401. A detailed description of the operation of the interpolated image generation unit 403 will be described later.

信号切り換え部404は、表示装置110へ出力する映像信号405を切り換える。具体的には、信号切り換え部404は、フレームメモリ401に記憶されている入力フレームの画像を表す信号と、補間画像生成部403で生成された補間フレームの画像を表す信号とを切り換える。   The signal switching unit 404 switches the video signal 405 output to the display device 110. Specifically, the signal switching unit 404 switches between a signal representing an input frame image stored in the frame memory 401 and a signal representing an interpolation frame image generated by the interpolation image generation unit 403.

タイミング制御部406は、フレームメモリ401、動きベクトル検出部402、補間画像生成部403、及び、信号切り換え部404に対し、それらの動作に必要な信号を送信する。それらの動作に必要な信号は、例えば、同期信号、タイミング制御信号、フレームメモリ401内に記憶されている画像のアドレス指定に関する信号などである。画像のアドレス指定に関する信号は、例えば、信号切り換え部404で表示装置110へ出力する映像信号を選択するために用いられる。   The timing control unit 406 transmits signals necessary for these operations to the frame memory 401, the motion vector detection unit 402, the interpolation image generation unit 403, and the signal switching unit 404. Signals necessary for these operations are, for example, a synchronization signal, a timing control signal, a signal related to addressing of an image stored in the frame memory 401, and the like. The signal related to image addressing is used, for example, to select a video signal to be output to the display device 110 by the signal switching unit 404.

以下、動きベクトル検出部402と補間画像生成部403の機能について詳しく説明する。   Hereinafter, functions of the motion vector detection unit 402 and the interpolation image generation unit 403 will be described in detail.

動きベクトル検出部402は、フレームメモリ401に記憶されている複数のフレームの画像の内、入力フレームの画像から、画像ブロック毎に動きベクトルを検出する。ここで、動きベクトル検出部402はレイアウト信号108(レイアウト情報)に基づいて動きベクトルの探索範囲を限定する。以下、レイアウト情報が、入力フレームの画像内に配置されている各映像の配置領域の四隅の座標を表す情報である場合について説明する。   The motion vector detection unit 402 detects a motion vector for each image block from the image of the input frame among the images of the plurality of frames stored in the frame memory 401. Here, the motion vector detection unit 402 limits the search range of motion vectors based on the layout signal 108 (layout information). Hereinafter, a case where the layout information is information representing the coordinates of the four corners of the arrangement area of each video arranged in the image of the input frame will be described.

例えば、図2に示す合成映像200の場合、動きベクトル検出部402は、レイアウト信号108に含まれている配置領域Aの四隅の座標に基づいて、配置領域A内のみから動きベクトルを検出する。これにより第一映像201についての動きベクトルが検出される。第二映像202については、同様に、配置領域B内のみから動きベクトルを検出する。映像外領域203については、動きベクトルの検出を行わず、動きベクトルの大きさをゼロとみなす。   For example, in the case of the synthesized video 200 illustrated in FIG. 2, the motion vector detection unit 402 detects a motion vector only within the arrangement area A based on the coordinates of the four corners of the arrangement area A included in the layout signal 108. Thereby, a motion vector for the first video 201 is detected. Similarly, for the second video 202, a motion vector is detected only from within the arrangement region B. For the out-of-video region 203, no motion vector is detected, and the magnitude of the motion vector is regarded as zero.

また、図3に示す合成映像300の場合、動きベクトル検出部402は、レイアウト信号108に含まれている配置領域Aと配置領域Bの四隅の座標に基づいて、配置領域A内のみから動きベクトルを検出する。具体的には、配置領域Aの四隅の座標を結んだ領域と配置領域Bの四隅の座標を結んだ領域との間の領域内のみから動きベクトルを検出する。
これにより、第一映像301についての動きベクトルが検出される。第二映像302については、図2の場合と同様に、配置領域Bの四隅の座標に基づいて、配置領域B内のみから動きベクトルを検出する。映像外領域303については、動きベクトルの検出を行わず、動きベクトルの大きさをゼロとみなす。なお、画像ブロックのサイズや形状などは、任意に設定可能である。
In the case of the composite video 300 shown in FIG. 3, the motion vector detection unit 402 moves the motion vector only from the arrangement area A based on the coordinates of the four corners of the arrangement area A and the arrangement area B included in the layout signal 108. Is detected. Specifically, the motion vector is detected only in the area between the area connecting the coordinates of the four corners of the arrangement area A and the area connecting the coordinates of the four corners of the arrangement area B.
Thereby, a motion vector for the first video 301 is detected. For the second video 302, as in the case of FIG. 2, based on the coordinates of the four corners of the arrangement area B, motion vectors are detected only from within the arrangement area B. For the out-of-video region 303, the motion vector is not detected and the magnitude of the motion vector is regarded as zero. The size and shape of the image block can be arbitrarily set.

なお、本実施例では配置領域Aと配置領域Bを区別する為に各配置領域の四隅の座標を用いたが、各配置領域を判断できる情報及び信号であれば他の情報及び信号であっても良い。   In this embodiment, the coordinates of the four corners of each placement area are used to distinguish between the placement area A and the placement area B, but other information and signals can be used as long as the information and signals can be used to determine each placement area. Also good.

補間画像生成部403は、映像外領域203及び303については、動きベクトルの大きさがゼロである為、入力フレームの画像と同じ画素値を生成する。また、レイアウト信号108が背景色を表す情報を含んでいる場合には、映像外領域に対して入力フレームの画像と同じ画素値を生成するのではなく、当該背景色を表す画素値を生成してもよい。配置領域A及び配置領域B内については、個別に検出された動きベクトルに基づいて各位置の画素値を生成する。それにより補間フレームの画像が生成される。そして、補間画像生成部403は、生成した補間フレームの画像をフレームメモリ401に一時的に記憶しておく。   The interpolated image generation unit 403 generates the same pixel value as that of the image of the input frame for the out-of-video regions 203 and 303 because the magnitude of the motion vector is zero. When the layout signal 108 includes information representing the background color, the pixel value representing the background color is generated instead of generating the same pixel value as the image of the input frame for the out-of-video area. May be. For the arrangement area A and the arrangement area B, pixel values at respective positions are generated based on individually detected motion vectors. Thereby, an image of the interpolation frame is generated. The interpolated image generation unit 403 temporarily stores the generated interpolated frame image in the frame memory 401.

上述したように、本実施例では、合成映像信号のフレームレートを変換する際に、入力フレームの画像内に配置されている複数の映像のそれぞれの配置領域について、個別に動きベクトルを検出する。これにより、合成映像信号のフレームレートを変換する場合であっても、入力フレームの画像内に配置されている映像間の境界線の影響を無くすことができるため、正確な動きベクトルを検出することができる。また、レイアウト信号を用いるという簡易な方法で入力フレームの画像内に配置されている複数の映像のそれぞれの配置領域を識別するため、これらの配置領域を検出するための検出回路が不要となり、大きなコスト削減効果を得ることができる。なお、一方の配置領域の映像の画像ブロックにマッチする画像ブロックが他方の配置領域の映像から検出されること(誤検出)を防ぐことができるのは、言うまでも無い。   As described above, in this embodiment, when the frame rate of the composite video signal is converted, a motion vector is individually detected for each arrangement region of a plurality of videos arranged in the image of the input frame. As a result, even when the frame rate of the composite video signal is converted, it is possible to eliminate the influence of the boundary line between the images arranged in the image of the input frame, so that an accurate motion vector can be detected. Can do. Further, since each of the plurality of video images arranged in the image of the input frame is identified by a simple method using a layout signal, a detection circuit for detecting these arrangement regions becomes unnecessary, which is large. Cost reduction effect can be obtained. Needless to say, it is possible to prevent an image block matching the image block of the video in one arrangement area from being detected from the video in the other arrangement area (false detection).

<実施例2>
次に、本発明の実施例2に係るマルチ画面映像表示システムについて説明する。本実施例に係るマルチ画面映像表示システムは、図1に示した実施例1に係るマルチ画面映像表示システムと同様の構成を有する。但し、補間フレーム生成回路部106の構成は、実施例1と異なるものとする(実施例1と区別するため、本実施例では補間フレーム生成回路部106を補間フレーム生成回路部2106と記載する)。そのため、本実施例では、図5に示す補間フレーム生成回路部2106についてのみ説明する。なお、本実施例では、合成映像信号が、実施例1と同様に、図2及び図3に示すような合成映像を表す映像信号である場合について説明する。但し、実施例1と同様に、図2,3はあくまで一例であり、合成に用いる映像信号の数、合成映像内における各映像の配置領域の大きさ、位置などは特に限定されない。
<Example 2>
Next, a multi-screen video display system according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The multi-screen video display system according to the present embodiment has the same configuration as the multi-screen video display system according to the first embodiment shown in FIG. However, the configuration of the interpolation frame generation circuit unit 106 is different from that of the first embodiment (in order to distinguish from the first embodiment, the interpolation frame generation circuit unit 106 is described as the interpolation frame generation circuit unit 2106 in this embodiment). . Therefore, in this embodiment, only the interpolation frame generation circuit unit 2106 shown in FIG. 5 will be described. In the present embodiment, a case will be described in which the composite video signal is a video signal representing a composite video as shown in FIGS. However, as in the first embodiment, FIGS. 2 and 3 are merely examples, and the number of video signals used for synthesis, the size and position of the arrangement area of each video in the synthesized video are not particularly limited.

図5は、本実施例に係る補間フレーム生成回路部2106の機能構成の一例を示すブロック図である。補間フレーム生成回路部2106は、分割部501、フレームメモリ502、動きベクトル検出部503、補間画像生成部504、画像合成部505、タイミング制御部507などを有する。   FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit 2106 according to the present embodiment. The interpolation frame generation circuit unit 2106 includes a division unit 501, a frame memory 502, a motion vector detection unit 503, an interpolation image generation unit 504, an image synthesis unit 505, a timing control unit 507, and the like.

分割部501は、合成映像信号107の入力フレームの画像を、レイアウト信号108(レイアウト情報)に基づいて、複数の配置領域(入力フレームの画像内に配置される複数の映像のそれぞれの配置領域)のそれぞれに対応する複数の部分画像に分割する。例え
ば、図2に示す合成映像200は、レイアウト信号108に基づいて、配置領域Aの第一映像201、配置領域Bの第二映像202、及び、映像外領域203に分割される。図3に示す合成映像300は、図3(b)に示す配置領域Bを除いた配置領域Aの第一映像301、図3(c)に示す配置領域Bの第二映像302、及び、映像外領域303に分割される。
The dividing unit 501 converts an input frame image of the composite video signal 107 into a plurality of arrangement areas (arrangement areas of a plurality of videos arranged in the input frame image) based on the layout signal 108 (layout information). Are divided into a plurality of partial images corresponding to each of. For example, the composite video 200 shown in FIG. 2 is divided into a first video 201 in the placement area A, a second video 202 in the placement area B, and a non-video area 203 based on the layout signal 108. A composite image 300 shown in FIG. 3 includes a first image 301 in the arrangement area A excluding the arrangement area B shown in FIG. 3B, a second image 302 in the arrangement area B shown in FIG. It is divided into outer areas 303.

フレームメモリ502は、入力フレームの画像として、分割部501で分割された入力フレームの画像の部分画像(各配置領域の画像)を記憶する。なお、フレームメモリ502は、過去に入力されたフレームの画像の部分画像も記憶する。フレームメモリ502に記憶される過去に入力されたフレームの画像の部分画像の数は、後述する補間画像を生成するのに必要な数以上であればよい。   The frame memory 502 stores a partial image (an image of each arrangement area) of the input frame image divided by the dividing unit 501 as an input frame image. The frame memory 502 also stores a partial image of a frame image input in the past. The number of partial images of the frame images input in the past stored in the frame memory 502 may be more than the number necessary to generate an interpolation image described later.

動きベクトル検出部503は、入力フレームの画像の部分画像のそれぞれから個別に動きベクトルを検出する。動きベクトルの検出には、例えば、ブロックマッチング法などを用いればよい。図2に示す合成映像200の場合、フレームメモリ502に部分画像として分けて記憶されている第一映像201と第二映像202に対して、個別に動きベクトルを検出する。同様に、図3に示す合成映像300の場合、図3(b)に示す第一映像301と図3(c)に示す第二映像302に対して、個別に動きベクトルを検出する。なお、画像ブロックのサイズや形状などは、任意に設定可能である。   The motion vector detection unit 503 individually detects a motion vector from each of the partial images of the input frame image. For example, a block matching method may be used for detecting the motion vector. In the case of the composite video 200 shown in FIG. 2, motion vectors are individually detected for the first video 201 and the second video 202 stored separately as partial images in the frame memory 502. Similarly, in the case of the composite video 300 shown in FIG. 3, motion vectors are individually detected for the first video 301 shown in FIG. 3B and the second video 302 shown in FIG. The size and shape of the image block can be arbitrarily set.

補間画像生成部504は、動きベクトル検出部503で検出された動きベクトルに基づいて、部分画像に対応する補間画像(補間フレームの画像の部分画像)を生成する。即ち、図2に示す合成映像200の場合、配置領域Aの第一映像201に対応する部分画像と、配置領域Bの第二映像202に対応する部分画像とから補間画像が個別に生成される。同様に、図3に示す合成映像300の場合、配置領域Aの第一映像301に対応する部分画像と、配置領域Bの第二映像302に対応する部分画像とから補間画像が個別に生成される。生成された各部分画像に対応する補間画像はフレームメモリ502に一時的に記憶される。なお、各補間画像は、従来の補間フレームの画像を生成する方法と同様の方法により生成すればよい。   The interpolation image generation unit 504 generates an interpolation image corresponding to the partial image (partial image of the interpolation frame image) based on the motion vector detected by the motion vector detection unit 503. That is, in the case of the composite video 200 shown in FIG. 2, interpolation images are individually generated from the partial image corresponding to the first video 201 in the arrangement area A and the partial image corresponding to the second video 202 in the arrangement area B. . Similarly, in the case of the composite video 300 shown in FIG. 3, interpolation images are individually generated from the partial image corresponding to the first video 301 in the arrangement area A and the partial image corresponding to the second video 302 in the arrangement area B. The Interpolated images corresponding to the generated partial images are temporarily stored in the frame memory 502. In addition, what is necessary is just to produce | generate each interpolation image by the method similar to the method of producing the image of the conventional interpolation frame.

画像合成部505は、入力フレームの各部分画像、または、補間画像生成部504で生成された各部分画像に対応する補間画像を合成する。これにより、入力フレームの画像または補間フレームの画像が生成される(入力フレームの各部分画像を合成することにより入力フレームの画像が生成され、各補間画像を合成することにより補間フレームの画像が生成される)。具体的には、画像合成部505は、レイアウト信号108とタイミング制御部507からのタイミング制御信号とに基づいて合成処理を行う。入力フレームの画像を生成するか、補間フレームの画像を生成するかは、タイミング制御信号により制御される。生成された入力フレームの画像、または、補間フレームの画像は、映像信号506として表示装置110へ出力される。   The image synthesis unit 505 synthesizes each partial image of the input frame or an interpolation image corresponding to each partial image generated by the interpolation image generation unit 504. As a result, an image of the input frame or an image of the interpolation frame is generated (an image of the input frame is generated by combining the partial images of the input frame, and an image of the interpolation frame is generated by combining the interpolated images. ) Specifically, the image composition unit 505 performs composition processing based on the layout signal 108 and the timing control signal from the timing control unit 507. Whether to generate an input frame image or an interpolation frame image is controlled by a timing control signal. The generated input frame image or interpolation frame image is output to the display device 110 as a video signal 506.

タイミング制御部507は、フレームメモリ502、動きベクトル検出部503、補間画像生成部504、及び、画像合成部505に対し、それらの動作に必要な信号を送信する。フレームメモリ502、動きベクトル検出部503、補間画像生成部504、及び、画像合成部505の動作に必要な信号は、例えば、同期信号、タイミング制御信号、フレームメモリ502内に記憶されている画像のアドレス指定に関する信号などである。画像のアドレス指定に関する信号は、例えば、画像合成部505で合成に用いる部分画像や補間画像などを選択するために用いられる。   The timing control unit 507 transmits signals necessary for these operations to the frame memory 502, the motion vector detection unit 503, the interpolated image generation unit 504, and the image synthesis unit 505. Signals necessary for the operations of the frame memory 502, the motion vector detection unit 503, the interpolation image generation unit 504, and the image synthesis unit 505 are, for example, synchronization signals, timing control signals, and images stored in the frame memory 502. Signals related to addressing. The signal related to image addressing is used, for example, to select a partial image or an interpolated image used for composition by the image composition unit 505.

上述したように、本実施例では、合成映像信号のフレームレートを変換する際に、入力フレームの画像を部分画像に分割し、各部分画像から個別に動きベクトルを検出する。そ
して、検出された動きベクトルに基づいて、部分画像に対応する補間画像を生成・合成して、補間フレームの画像を生成する。これにより、合成映像信号のフレームレートを変換する場合であっても、入力フレームの画像内に配置されている映像間の境界線の影響を無くすことができるため、正確な動きベクトルを検出することができる。
As described above, in this embodiment, when the frame rate of the composite video signal is converted, the image of the input frame is divided into partial images, and the motion vector is detected individually from each partial image. Then, based on the detected motion vector, an interpolation image corresponding to the partial image is generated and synthesized to generate an image of the interpolation frame. As a result, even when the frame rate of the composite video signal is converted, it is possible to eliminate the influence of the boundary line between the images arranged in the image of the input frame, so that an accurate motion vector can be detected. Can do.

<実施例3>
図6は、本発明の実施例3に係るマルチ画面映像表示システムの概略構成を示すブロック図である。本実施例に係るマルチ画面映像表示システム3100は、図1に示した実施例1及び実施例2に記載のマルチ画面映像表示システム100に対して、制御信号600だけを追記したものである。制御信号600は、入力フレームの画像内に配置されている複数の映像のうち、少なくとも1つの映像の配置領域のサイズが変化していることを表す信号であり、制御部3109から補間フレーム生成回路部3106へ送られる。なお、本実施例では、実施例1と区別するため、補間フレーム生成回路部106及び制御部109を、それぞれ、補間フレーム生成回路部3106及び制御部3109と記載する。本実施例では、補間フレーム生成回路部3106について説明し、それ以外の各部については、図1に示した実施例1及び実施例2と同様である為、説明を省略する。
<Example 3>
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-screen video display system according to Embodiment 3 of the present invention. The multi-screen video display system 3100 according to the present embodiment is obtained by adding only the control signal 600 to the multi-screen video display system 100 described in the first and second embodiments shown in FIG. The control signal 600 is a signal indicating that the size of the arrangement area of at least one video among a plurality of videos arranged in the image of the input frame is changed. Part 3106. In this embodiment, in order to distinguish from the first embodiment, the interpolation frame generation circuit unit 106 and the control unit 109 are referred to as an interpolation frame generation circuit unit 3106 and a control unit 3109, respectively. In the present embodiment, the interpolation frame generation circuit unit 3106 will be described, and the other units are the same as those in the first and second embodiments shown in FIG.

本実施例では、合成映像信号が、図7に示すように2つの映像の合成映像(マルチ画面表示)を表す映像信号である場合について説明する。図7(a)は、2つの映像の表示サイズ(配置領域のサイズ)を変更する前の状態を表す図である。図7(b)は、図7(a)に示す合成映像700内の映像(第一映像701や第二映像702)に対し表示サイズの変更を行っている状態を示す図である。具体的には、図7(b)は、配置領域Aの第一映像701に対して縮小処理を行い(第一映像705)、配置領域Bの第二映像702に対して拡大処理を行っている(第二映像706)様子を表している。但し、実施例1,2と同様に、図7はあくまで一例であり、合成に用いる映像信号の数、合成映像内における各映像の配置領域の大きさ、位置などは特に限定されない。   In this embodiment, a case will be described in which the synthesized video signal is a video signal representing a synthesized video (multi-screen display) of two videos as shown in FIG. FIG. 7A is a diagram illustrating a state before the display size of two videos (the size of the arrangement area) is changed. FIG. 7B is a diagram showing a state in which the display size is changed for the video (first video 701 and second video 702) in the composite video 700 shown in FIG. Specifically, in FIG. 7B, a reduction process is performed on the first video 701 in the arrangement area A (first video 705), and an enlargement process is performed on the second video 702 in the arrangement area B. (Second video 706). However, as in the first and second embodiments, FIG. 7 is merely an example, and the number of video signals used for synthesis, the size and position of the arrangement area of each video in the synthesized video are not particularly limited.

図8、図9、図10及び図11は、本実施例に係る補間フレーム生成回路部3106の機能構成の一例を示すブロック図である。図8,9は、それぞれ、図6における制御信号600が、タイミング制御部801,802に入力される場合を示す図である。なお、タイミング制御部801,802以外の各部については、図4,5に示す補間フレーム生成回路部106(実施例1),2106(実施例2)と同様である為、説明を省略する。   8, 9, 10 and 11 are block diagrams illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit 3106 according to the present embodiment. 8 and 9 are diagrams showing a case where the control signal 600 in FIG. 6 is input to the timing control units 801 and 802, respectively. The components other than the timing control units 801 and 802 are the same as the interpolation frame generation circuit units 106 (first embodiment) and 2106 (second embodiment) shown in FIGS.

図8,9の例では、制御部3109から制御信号600が出力されている場合に、フレームメモリ(フレームメモリ401,502)に記憶した入力フレームの画像を補間フレームの画像を出力するタイミングで出力する。即ち、入力フレームの画像内に配置されている複数の映像のうち、少なくとも1つの映像の配置領域のサイズが変化している場合に、当該処理を行う。   8 and 9, when the control signal 600 is output from the control unit 3109, the input frame image stored in the frame memory (frame memories 401 and 502) is output at the timing of outputting the interpolation frame image. To do. That is, when the size of the arrangement area of at least one video among the plurality of videos arranged in the image of the input frame has changed, the processing is performed.

具体的には、図8におけるタイミング制御部801は、制御信号600を受信している間、信号切り換え部404にフレームメモリ401に記憶されている入力フレームの画像を出力するように信号を与える。また、図9に記載のタイミング制御部802は、制御信号600を受信している間、画像合成部505に入力フレームの画像の部分画像を合成して出力するように信号を与える。   Specifically, the timing control unit 801 in FIG. 8 gives a signal to the signal switching unit 404 so as to output the image of the input frame stored in the frame memory 401 while receiving the control signal 600. Further, while receiving the control signal 600, the timing control unit 802 illustrated in FIG. 9 gives a signal to the image synthesis unit 505 so as to synthesize and output a partial image of the image of the input frame.

図10,11は、それぞれ、図6における制御信号600が、動きベクトル検出部803,804に入力される場合を示す図である。なお、動きベクトル検出部803,804以外の各部については、図4,5に示す補間フレーム生成回路部106(実施例1),2106(実施例2)と同様である為、説明を省略する。   10 and 11 are diagrams illustrating a case where the control signal 600 in FIG. 6 is input to the motion vector detection units 803 and 804, respectively. Note that the components other than the motion vector detection units 803 and 804 are the same as the interpolation frame generation circuit units 106 (first embodiment) and 2106 (second embodiment) shown in FIGS.

図10,11の例では、制御部3109から制御信号600が出力されている場合に、検出する全ての動きベクトルをゼロとみなす(動きベクトルの検出を行うか否かは問わない)。即ち、入力フレームの画像内に配置されている複数の映像のうち、少なくとも1つの映像の配置領域のサイズが変化している場合に、当該処理を行う。それにより、入力フレームの画像と同一の画像を補間フレームの画像として生成する。   10 and 11, when the control signal 600 is output from the control unit 3109, all motion vectors to be detected are regarded as zero (whether or not motion vectors are detected). That is, when the size of the arrangement area of at least one video among the plurality of videos arranged in the image of the input frame has changed, the processing is performed. Thereby, the same image as the image of the input frame is generated as the image of the interpolation frame.

配置領域のサイズが変化している最中に入力フレームの画像から正確な動きベクトルを検出するのは困難であるため、そのような画像に対しては簡易な方法で補間フレームの画像を生成するのが好ましい。本実施例では、上述したように、合成映像信号のフレームレートを変換する際に、制御部から制御信号が出力されている場合には、入力フレームの画像と同一の画像が補間フレームの画像として出力される。それにより、入力フレームの画像から動きベクトルを検出するのに適していない状況を除外することができる。   Since it is difficult to detect an accurate motion vector from an input frame image while the size of the arrangement area is changing, an interpolated frame image is generated by a simple method for such an image. Is preferred. In the present embodiment, as described above, when the control signal is output from the control unit when the frame rate of the composite video signal is converted, the same image as the input frame image is used as the interpolation frame image. Is output. Thereby, it is possible to exclude a situation that is not suitable for detecting a motion vector from an image of an input frame.

以上述べたように、上記実施例1〜3では、マルチ画面に合成された合成映像信号に対してフレームレートの変換を行う場合であっても、画質劣化の無い補間フレームを生成することができる。   As described above, in the first to third embodiments, even when frame rate conversion is performed on a synthesized video signal synthesized on a multi-screen, an interpolation frame without image quality degradation can be generated. .

図1は、本発明の実施例1に係るマルチ画面映像表示システムの概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-screen video display system according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、合成映像信号が2つの映像のPoutP表示を表す映像信号である場合の表示例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a display example when the composite video signal is a video signal representing PoutP display of two videos. 図3(a)は、合成映像信号が2つの映像のPinP表示または一方の映像に他方の映像が重なるように配置された表示を表す映像信号である場合の表示例を示す図であり、図3(b)は、合成映像における第一映像のみを示した図であり、図3(c)は、合成映像における第二映像のみを示した図である。FIG. 3A is a diagram illustrating a display example in a case where the composite video signal is a video signal representing a PinP display of two videos or a display arranged so that the other video overlaps one video. 3 (b) is a diagram showing only the first video in the synthesized video, and FIG. 3 (c) is a diagram showing only the second video in the synthesized video. 図4は、本発明の実施例1に係る補間フレーム生成回路部の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施例2に係る補間フレーム生成回路部の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit according to the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施例3に係るマルチ画面映像表示システムの概略構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-screen video display system according to Embodiment 3 of the present invention. 図7は、合成映像信号が、2つの映像の合成映像を表す映像信号である場合の表示例を示す図であり、図7(a)は、2つの映像の表示サイズを変更する前の状態を表す図であり、図7(b)は、図7(a)に示す合成映像内の映像に対し表示サイズの変更を行っている状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a display example when the synthesized video signal is a video signal representing a synthesized video of two videos, and FIG. 7A shows a state before changing the display size of the two videos. FIG. 7B is a diagram showing a state in which the display size is changed for the video in the composite video shown in FIG. 図8は、本発明の実施例3に係る補間フレーム生成回路部の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit according to the third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施例3に係る補間フレーム生成回路部の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit according to the third embodiment of the present invention. 図10は、本発明の実施例3に係る補間フレーム生成回路部の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit according to the third embodiment of the present invention. 図11は、本発明の実施例3に係る補間フレーム生成回路部の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the interpolation frame generation circuit unit according to the third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

106,2106,3106 補間フレーム生成回路部
107 合成映像信号
108 レイアウト信号
401,502 フレームメモリ
402,503,803,804 動きベクトル検出部
403,504 補間画像生成部
404 信号切り替え部
405,506 映像信号
406,507,801,802 タイミング制御部
501 分割部
505 画像合成部
600 制御信号
106, 2106, 3106 Interpolation frame generation circuit unit 107 Composite video signal 108 Layout signal 401, 502 Frame memory 402, 503, 803, 804 Motion vector detection unit 403, 504 Interpolated image generation unit 404 Signal switching unit 405, 506 Video signal 406 , 507, 801, 802 Timing control unit 501 Dividing unit 505 Image composition unit 600 Control signal

Claims (8)

複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記検出された動きベクトルに基づいて、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成する補間画像生成手段と、
を有し、
前記動きベクトル検出手段は、前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、前記配置領域のそれぞれについて個別に前記動きベクトルを検出し、
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display that displays a plurality of images on one screen,
Motion vector detection means for detecting a motion vector from an image of an input frame of the composite image signal;
Interpolation image generation means for generating an image of an interpolation frame for interpolating between a plurality of input frames based on the detected motion vector;
Have
The motion vector detection means detects the motion vector individually for each of the arrangement areas based on layout information indicating the arrangement areas of the plurality of images arranged in the image of the input frame ,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is used as the image of the interpolation frame. An image processing apparatus that is output .
複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像を、当該入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、当該複数の配置領域のそれぞれに対応する複数の部分画像に分割する分割手段と、
前記部分画像のそれぞれから個別に動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記検出された動きベクトルに基づいて、前記部分画像に対応する補間画像を生成する補間画像生成手段と、
前記補間画像生成手段で生成された各部分画像に対応する補間画像を合成して、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成する合成手段と、
を有し、
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記
補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display that displays a plurality of images on one screen,
Based on the layout information indicating the respective arrangement areas of the plurality of images arranged in the image of the input frame, the image of the input frame of the composite image signal is a plurality of corresponding to each of the plurality of arrangement areas. Dividing means for dividing into partial images;
Motion vector detection means for detecting a motion vector individually from each of the partial images;
Interpolation image generation means for generating an interpolation image corresponding to the partial image based on the detected motion vector;
A synthesis unit that synthesizes an interpolation image corresponding to each partial image generated by the interpolation image generation unit and generates an image of an interpolation frame for interpolating between a plurality of input frames;
I have a,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is
An image processing apparatus, characterized in that it is output as an image of an interpolation frame .
前記入力フレームの画像を記憶するフレームメモリを有し、
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記記憶した入力フレームの画像が補間フレームの画像を出力するタイミングで出力される
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。
A frame memory for storing an image of the input frame;
Among a plurality of images arranged in the image of the input frame, when the size of the placement area of the at least one image has changed, the timing at which the image of the input frame wherein the memory outputs the image of the interpolation frame The image processing apparatus according to claim 1 , wherein the image processing apparatus outputs the image .
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記動きベクトルの大きさをゼロとみなすことにより、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として生成される
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。
Among a plurality of images arranged in the image of the input frame, when the size of the placement area of the at least one image is changing, by regarding the magnitude of the motion vector to zero, the input frame the image processing apparatus according to claim 1 or 2 is an image of the same image, characterized in that it is produced as an image of the interpolation frame.
複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置の制御方法であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像から動きベクトルを検出するステップと、
前記検出された動きベクトルに基づいて、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成するステップと、
を有し、
前記動きベクトルは、前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、前記配置領域のそれぞれについて個別に検出され
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
A control method of an image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display for displaying a plurality of images on one screen,
Detecting a motion vector from an image of an input frame of the composite image signal;
Generating an interpolated frame image for interpolating between a plurality of input frames based on the detected motion vector;
Have
The motion vector is individually detected for each of the arrangement areas based on layout information indicating the arrangement areas of a plurality of images arranged in the image of the input frame ,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is used as the image of the interpolation frame. A method for controlling an image processing apparatus, characterized by being output .
複数の画像を1つの画面に表示するマルチ画面表示のための合成画像信号のフレームレートを変換する画像処理装置の制御方法であって、
前記合成画像信号の入力フレームの画像を、当該入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のそれぞれの配置領域を示すレイアウト情報に基づいて、当該複数の配置領域のそれぞれに対応する複数の部分画像に分割するステップと、
前記部分画像のそれぞれから個別に動きベクトルを検出するステップと、
前記検出された動きベクトルに基づいて、前記部分画像に対応する補間画像を生成するステップと、
前記生成された各部分画像に対応する補間画像を合成して、複数の入力フレームの間を補間するための補間フレームの画像を生成するステップと、
を有し、
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として出力される
ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
A control method of an image processing apparatus for converting a frame rate of a composite image signal for multi-screen display for displaying a plurality of images on one screen,
Based on the layout information indicating the respective arrangement areas of the plurality of images arranged in the image of the input frame, the image of the input frame of the composite image signal is a plurality of corresponding to each of the plurality of arrangement areas. Dividing into partial images;
Individually detecting a motion vector from each of the partial images;
Generating an interpolated image corresponding to the partial image based on the detected motion vector;
Synthesizing interpolation images corresponding to the generated partial images to generate an image of an interpolation frame for interpolating between a plurality of input frames; and
I have a,
When the size of the arrangement area of at least one image among the plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the same image as the image of the input frame is used as the image of the interpolation frame. A method for controlling an image processing apparatus, characterized by being output .
前記画像処理装置は、前記入力フレームの画像を記憶するフレームメモリを有し、  The image processing apparatus has a frame memory for storing an image of the input frame,
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記記憶した入力フレームの画像が補間フレームの画像を出力するタイミングで出力される  Timing at which the stored image of the input frame outputs the image of the interpolation frame when the size of the arrangement area of at least one of the plurality of images arranged in the image of the input frame has changed Output in
ことを特徴とする請求項5または6に記載の画像処理装置の制御方法。The method of controlling an image processing apparatus according to claim 5 or 6,
前記入力フレームの画像内に配置されている複数の画像のうち、少なくとも1つの画像の配置領域のサイズが変化している場合に、前記動きベクトルの大きさをゼロとみなすことにより、前記入力フレームの画像と同一の画像が前記補間フレームの画像として生成される  When the size of the arrangement area of at least one image among a plurality of images arranged in the image of the input frame is changed, the size of the motion vector is regarded as zero, whereby the input frame The same image as that of the interpolation frame is generated as the image of the interpolation frame
ことを特徴とする請求項5または6に記載の画像処理装置の制御方法。The method of controlling an image processing apparatus according to claim 5 or 6,
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