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JP2009027301A - 制御装置、制御方法、及びプログラム、並びに表示装置 - Google Patents

制御装置、制御方法、及びプログラム、並びに表示装置 Download PDF

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JP2009027301A
JP2009027301A JP2007186564A JP2007186564A JP2009027301A JP 2009027301 A JP2009027301 A JP 2009027301A JP 2007186564 A JP2007186564 A JP 2007186564A JP 2007186564 A JP2007186564 A JP 2007186564A JP 2009027301 A JP2009027301 A JP 2009027301A
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Kenta Makimoto
憲太 槙本
Hiroyuki Osako
博之 大迫
Kenichi Aihara
研一 相原
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Abstract

【課題】内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部変数を更新しながら行う画像処理装置に、複数種類の画像が供給されても、適切な画像処理を行う。
【解決手段】CPU22は、画像処理装置10にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、画像処理装置10が内蔵する内部レジスタ11に記憶された内部変数の、RAM23への待避と、RAM23に記憶された内部変数の、内部レジスタ11への書き戻しを行う。本発明は、例えば、インターレース画像をプログレッシブ画像に変換するIP変換等の画像処理を行う場合に適用できる。
【選択図】図5

Description

本発明は、制御装置、制御方法、及びプログラム、並びに表示装置に関し、特に、例えば、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部変数を更新しながら行う画像処理装置に、複数種類の画像が供給されても、適切な画像処理を行うことができるようにする制御装置、制御方法、及びプログラム、並びに表示装置に関する。
図1は、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部変数を更新しながら行う画像処理装置の構成例を示している。
ここで、本明細書では、垂直同期信号から、次の垂直同期信号まで、つまり、フィールドとフレームを、両方まとめて、ピクチャともいう。
図1において、画像処理装置10には、画像処理の対象である入力画像が、ピクチャ単位で順次供給される。
画像処理装置10は、画像処理に利用する内部変数を記憶する内部レジスタ11を内蔵している。画像処理装置10は、そこに供給される入力画像に対して、内部レジスタ11に記憶された内部変数を利用した画像処理を施し、その画像処理後の画像である出力画像を、ピクチャ単位で出力する。
画像処理装置10は、画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部レジスタ11に記憶された内部変数を更新しながら行う。更新後の内部変数は、次のピクチャの画像処理に繰り越され、したがって、次のピクチャの処理は、更新後の内部変数を利用して行われる。
次に、図2は、図1の画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。
いま、画像処理装置10による画像処理の対象を、入力画像Aとするとともに、その画像処理後の画像を、出力画像A'として、画像処理装置10が、入力画像Aに対して、画像処理を施し、その画像処理の結果として、出力画像A'を出力することとする。
また、入力画像Aは、ある動画のストリームであり、その先頭からn番目のピクチャを、ピクチャAnと表すこととする。同様に、出力画像A'についても、その先頭からn番目のピクチャを、ピクチャA'nと表すこととする。
さらに、画像処理装置10による画像処理の対象となっているピクチャを、注目ピクチャということとする。
画像処理装置10には、入力画像AのピクチャAnが、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)で、順次供給される。
いま、画像処理装置10に対して、入力画像AのピクチャANが供給され、注目ピクチャとなったとすると、画像処理装置10の内部レジスタ11は、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の画像処理で更新された内部変数XAN-1を記憶しており、画像処理装置10は、その内部変数XAN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャANに施し、その画像処理の結果として、出力画像A'のピクチャA'Nを得る(ステップS11)。
さらに、画像処理装置10は、内部変数XAN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャANに施す際に、そのピクチャANを用いて、内部変数XAN-1を、内部変数XANに更新する(ステップS12)。この更新後の内部変数XANは、次に注目ピクチャとなるピクチャAN+1の画像処理に繰り越され、ピクチャAN+1の画像処理は、更新後の内部変数XANを利用して行われる。
次に、図3は、図1の画像処理装置10に対して、入力画像Aとは異なる動画のストリームである入力画像Bが供給される場合の、画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。
画像処理装置10では、入力画像Bが供給された場合も、入力画像Aが供給された場合と同様の処理が行われる。
すなわち、いま、画像処理装置10に対して、入力画像BのピクチャBNが供給され、注目ピクチャとなったとすると、画像処理装置10の内部レジスタ11は、前回注目ピクチャであったピクチャBN-1の画像処理で更新された内部変数XBN-1を記憶しており、画像処理装置10は、その内部変数XBN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャBNに施し、その画像処理の結果として、出力画像B'のピクチャB'Nを得る。
さらに、画像処理装置10は、内部変数XBN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャBNに施す際に、そのピクチャBNを用いて、内部変数XBN-1を、内部変数XBNに更新する。この更新後の内部変数XBNは、次に注目ピクチャとなるピクチャBN+1の画像処理に繰り越され、ピクチャBN+1の画像処理は、更新後の内部変数XBNを利用して行われる。
ここで、第1及び第2の画像を、第1及び第2の画像メモリに、それぞれ書き込み、第1及び第2の画像メモリに書き込まれた第1及び第2の画像をそれぞれの走査線内で交互に書き込み速度の2倍の速度で読み出して合成信号を出力することにより、第1及び第2の画像の、いわゆる2画面表示を行う方法がある(例えば、特許文献1を参照)。
特許第2737557号
上述したように、図1の画像処理装置10では、内部レジスタ11に記憶された内部変数が、注目ピクチャを用いて更新される。このため、図2に示したように、画像処理装置10に対して、1種類の動画のストリームである入力画像Aだけが供給される場合には、内部レジスタ11に記憶された内部変数が、入力画像AのピクチャAnを用いて更新され、その入力画像Aの次のピクチャAn+1の画像処理に利用されるので、そのピクチャAn+1に対して、適切な画像処理を施すことができる。
同様に、図3に示したように、画像処理装置10に対して、1種類の動画のストリームである入力画像Bだけが供給される場合には、内部レジスタ11に記憶された内部変数が、入力画像BのピクチャBnを用いて更新され、その入力画像Bの次のピクチャBn+1の画像処理に利用されるので、そのピクチャBn+1に対して、適切な画像処理を施すことができる。
しかしながら、画像処理装置10に対して供給される入力画像が、ある種類の入力画像から、他の種類の入力画像に切り換わる場合には、画像処理装置10において、適切な画像処理を施すことができないことがある。
すなわち、例えば、入力画像A及びBそれぞれに対して画像処理装置10による画像処理を施して得られる出力画像A'及びB'を対象として、上述したような2画面表示を行う場合において、入力画像A及びBに対して、1つの画像処理装置10で画像処理を施すときには、画像処理装置10に対して、入力画像AとBとが、例えば、ピクチャ単位で交互に供給される。
このように、画像処理装置10に対して、入力画像AとBとが、ピクチャ単位で交互に供給される場合には、内部レジスタ11に記憶された内部変数が、入力画像A又はBのうちのいずれか一方のピクチャを用いて更新され、その更新後の内部変数が、他方のピクチャの画像処理に利用されることとなり、画像処理装置10において、適切な画像処理を施すことができないことがある。
すなわち、図4は、画像処理装置10に対して、入力画像AとBとが、ピクチャ単位で交互に供給される場合の、画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。
図4においては、画像処理装置10に対して、入力画像AのピクチャAnと、入力画像BのピクチャBnとが、交互に、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)で供給されている。
いま、画像処理装置10において、例えば、入力画像BのピクチャBN-1を注目ピクチャとして、画像処理が行われ、その画像処理結果としての出力画像B'が得られるとともに、内部レジスタ11に記憶された内部変数が、注目ピクチャである入力画像BのピクチャBN-1を用いて、内部変数XBN-1に更新されたとする。
この場合、画像処理装置10では、入力画像BのピクチャBN-1の次に供給される入力画像AのピクチャANを注目ピクチャとして、内部レジスタ11に記憶された内部変数XBN-1を利用した画像処理が施され、その画像処理の結果として、出力画像A'のピクチャA'Nが得られる。さらに、画像処理装置10では、内部レジスタ11に記憶された内部変数XBN-1が、注目ピクチャである入力画像AのピクチャANを用いて、内部変数XANに更新される。
以上のように、入力画像AのピクチャANの画像処理が、内部レジスタ11に記憶された内部変数XBN-1、すなわち、入力画像Aとは異なる入力画像BのピクチャBN-1を用いて更新された内部変数XBN-1を利用して行われる。その結果、入力画像AのピクチャAnに、適切な画像処理を施すことができないことがある。同様に、入力画像BのピクチャBnにも、適切な画像処理を施すことができないことがある。
ここで、上述のように、画像処理装置10において、適切な画像処理を施すことができないのは、例えば、入力画像BのピクチャBN-1を注目ピクチャとして、画像処理が行われたときに更新された内部変数XBN-1が、入力画像Bの次のピクチャBNの画像処理ではなく、図4において実線の矢印で示すように、入力画像AのピクチャANの画像処理に繰り越されていることに起因する。
したがって、入力画像Aについては、例えば、入力画像AのピクチャAN-1を注目ピクチャとして、画像処理が行われたときに更新された内部変数XAN-1が、図4において点線の矢印で示すように、入力画像Aの次のピクチャANの画像処理に繰り越されれば、適切な画像処理を施すことができる。入力画像Bについても、同様に、入力画像BのピクチャBn-1を注目ピクチャとして、画像処理が行われたときに更新された内部変数XBn-1が、入力画像Bの次のピクチャBnの画像処理に繰り越されれば、適切な画像処理を施すことができる。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、画像処理装置10のような、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部変数を更新しながら行う画像処理装置に、複数種類の画像が供給されても、適切な画像処理を行うことができるようにするものである。
本発明の第1の側面の制御装置、又は、プログラムは、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置を制御する制御装置、又は、制御装置としてコンピュータを機能させるプログラムであり、前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリに書き込む第1の読み書き制御手段と、前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御手段とを備える制御装置、又は、制御装置としてコンピュータを機能させるプログラムである。
本発明の第1の側面の制御方法は、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置を制御する制御方法であり、前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリに書き込む第1の読み書き制御ステップと、前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御ステップとを含む。
本発明の第2の側面の表示装置は、放送番組としての画像を表示する表示装置であり、前記放送番組を受信する受信手段と、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置と、前記画像処理装置を制御する制御装置と、前記画像処理装置において画像処理が施された前記放送番組としての画像のピクチャを表示する表示手段とを備え、前記制御装置は、前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリに書き込む第1の読み書き制御手段と、前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御手段とを有する。
本発明の第1及び第2の側面においては、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数が読み出され、外部のメモリに書き込まれる。また、前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数が読み出され、前記画像処理装置に書き込まれる。
なお、制御装置は、独立した装置であっても良いし、1つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
また、プログラムは、伝送媒体を介して伝送し、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。
本発明の第1及び第2の側面によれば、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部変数を更新しながら行う画像処理装置に、複数種類の画像が供給されても、適切な画像処理を行うことができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。したがって、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
本発明の第1の側面の制御装置、又は、プログラムは、
内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置(例えば、図5の画像処理装置10)を制御する制御装置(例えば、図5の制御装置20)、又は、制御装置としてコンピュータを機能させるプログラムであり、
前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリ(例えば、図5のRAM23)に書き込む第1の読み書き制御手段(例えば、図6のステップS32の処理を行う図5のCPU22)と、
前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御手段(例えば、図6のステップS33の処理を行う図5のCPU22)と
を備える制御装置、又は、制御装置としてコンピュータを機能させるプログラムである。
本発明の第1の側面の制御方法は、
内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置(例えば、図5の画像処理装置10)を制御する制御方法において、
前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリ(例えば、図5のRAM23)に書き込む第1の読み書き制御ステップ(例えば、図6のステップS32)と、
前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御ステップ(例えば、図6のステップS33)と
を含む。
本発明の第2の側面の表示装置は、
放送番組としての画像を表示する表示装置(例えば、図12のTV)であり、
前記放送番組を受信する受信手段(例えば、図12のチューナ部111)と、
内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置(例えば、図12の画像処理装置122)と、
前記画像処理装置を制御する制御装置(例えば、図12の制御装置121)と、
前記画像処理装置において画像処理が施された前記放送番組としての画像のピクチャを表示する表示手段(例えば、図12の表示パネル116)と
を備え、
前記制御装置は、
前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリ(例えば、図5のRAM23)に書き込む第1の読み書き制御手段(例えば、図6のステップS32の処理を行う図5のCPU22)と、
前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御手段(例えば、図6のステップS33の処理を行う図5のCPU22)と
を有する。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図5は、本発明を適用した画像処理システム(システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは、問わない)の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図5において、画像処理システムは、画像処理装置10と、制御装置20とから構成されている。
画像処理装置10は、図1の場合と同様に構成されている。
すなわち、画像処理装置10は、内部変数を記憶する内部レジスタ11を有し、画像処理装置10に対しては、画像処理の対象である入力画像が、ピクチャ単位で順次供給される。
そして、画像処理装置10は、そこに供給される入力画像に対して、内部レジスタ11に記憶された内部変数を利用した画像処理を施し、その画像処理後の画像である出力画像を、ピクチャ単位で出力する。
また、画像処理装置10は、画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部レジスタ11に記憶された内部変数を更新しながら行う。そして、画像処理装置10は、更新後の内部変数を、次のピクチャの画像処理に繰り越し、次のピクチャに対する画像処理を、更新後の内部変数を利用して行う。
制御装置20は、EEPROM(Electrically and Erasable Programmable Read Only Memory)21,CPU(Central Processing Unit)22、及びRAM(Random Access Memory)23から構成され、画像処理装置10を制御する。
すなわち、EEPROM21は、CPU22が実行するプログラムや、CPU22が処理を行う上で必要なデータを記憶している。
CPU22は、EEPROM21に記憶されたプログラムを実行することで、画像処理装置10やRAM22等を制御する。
すなわち、例えば、CPU22は、画像処理装置10の内部レジスタ11に記憶される内部情報の読み書きを制御する読み書き制御を行う。
具体的には、CPU22は、画像処理装置10に入力画像のピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、画像処理装置10の内部レジスタ11から内部変数を読み出し、外部のメモリとしてのRAM23に書き込む読み書き制御を行う。また、CPU22は、画像処理装置10に入力画像のピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、RAM23から内部変数を読み出し、画像処理装置10の内部レジスタ11に書き込む読み書き制御を行う。
なお、CPU22には、図示せぬ回路から、切り換えタイミング情報が供給されるようになっている。切り換えタイミング情報は、画像処理装置10に供給されるピクチャの切換のタイミングを表す情報であり、CPU22は、その切り換えタイミング情報に従い、内部情報の読み書き制御を行う。
すなわち、画像処理装置10に対しては、複数種類の画像が選択的に供給される場合があり、その場合、画像処理装置10に供給されるピクチャが、複数種類の画像のうちの、1の画像のピクチャから、他の画像のピクチャに切り換わるタイミングを表す切り換えタイミング情報が、CPU22に供給される。
CPU22は、切り換えタイミング情報に基づき、画像処理装置10に供給されるピクチャが、1の画像のピクチャから、他の画像のピクチャに切り換わるタイミングを認識し、1の画像のピクチャの次に、他の画像のピクチャが、画像処理装置10に供給されるとき、画像処理装置10が1の画像のピクチャの画像処理時に更新した内部変数(以下、適宜、1の画像用の内部変数という)を、画像処理装置10の内部レジスタ11から読み出して、RAM23に書き込み、その後、RAM23から、他の1の画像のピクチャを対象として過去に行われた画像処理で更新された内部変数(以下、適宜、他の画像用の内部変数という)を読み出して、画像処理装置10の内部レジスタ11に書き込む。
RAM23は、CPU22の制御の下、画像処理装置10の内部レジスタ11から供給される内部変数を記憶し、また、記憶している内部変数を読み出して、画像処理装置10の内部レジスタ11に供給する。
ここで、画像処理装置10に対して、複数種類の画像が選択的に供給される場合には、RAM23には、その複数種類の画像それぞれについて記憶領域が確保され、画像処理装置10において、ある画像のピクチャを対象として行われた画像処理で更新された内部変数は、その画像についての記憶領域に記憶される。
なお、CPU22が実行するプログラムは、あらかじめ、EEPROM21にインストールしておく他、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に記録して提供し、EEPROM21にインストールすることができる。
また、プログラムは、ディジタル放送やインターネット等のネットワークを介してダウンロードし、EEPROM21にインストールすることができる。
次に、図6のフローチャートを参照して、図5の制御装置20の処理について説明する。
CPU22は、ステップS31において、切り換えタイミング情報に基づき、現在のタイミングが、待避タイミングであるかどうかを判定する。
すなわち、ステップS31では、画像処理装置10に供給されるピクチャが、1の画像のピクチャから、他の画像のピクチャに切り換わるタイミングであり、したがって、1の画像のピクチャを対象として行われた画像処理で更新された1の画像用の内部変数を待避すべきタイミング(待避タイミング)であるかどうかが判定される。
ステップS31において、現在のタイミングが、待避タイミングでないと判定された場合、すなわち、画像処理装置10に供給されるピクチャが、1の画像のピクチャから、他の画像のピクチャに切り換わるタイミングでない場合、処理は、ステップS31に戻る。
また、ステップS31において、現在のタイミングが、待避タイミングであると判定された場合、すなわち、画像処理装置10に供給されるピクチャが、1の画像のピクチャから、他の画像のピクチャに切り換わるタイミングであり、したがって、1の画像のピクチャを対象として行われた画像処理で更新された1の画像用の内部変数を待避すべき待避タイミングである場合、処理は、ステップS32に進み、CPU22は、その1の画像用の内部変数を、内部レジスタ11から読み出し、RAM23に供給して書き込む。
ここで、以上のように、内部変数を、画像処理装置10の内部レジスタ11から読み出し、外部(画像処理装置10の外部)のRAM23に書き込むことを、以下、適宜、内部変数の待避ともいう。
ステップS32において、内部変数の待避が行われた後、処理は、ステップS33に進み、CPU22は、RAM23から、他の1の画像のピクチャを対象として過去に行われた画像処理で更新された他の画像用の内部変数を読み出して、画像処理装置10の内部レジスタ11に供給して書き込む。
ここで、以上のように、内部変数を、外部のRAM23から読み出し、画像処理装置10の内部レジスタ11に書き込むことを、以下、適宜、内部変数の書き戻しともいう。
ステップS33において、内部変数の書き戻しが行われた後、処理は、ステップS31に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
次に、図7ないし図9のタイミングチャートを参照して、図5の画像処理システムの動作について説明する。
図7は、画像処理装置10に対して、1種類の画像としての入力画像Aのみが供給される場合の、図5の画像処理システムの動作を説明するタイミングチャートである。
画像処理装置10には、入力画像AのピクチャAnが、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)で、順次供給される。
いま、画像処理装置10に対して、入力画像AのピクチャANが供給され、注目ピクチャとなったとすると、画像処理装置10の内部レジスタ11は、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の画像処理で更新された内部変数XAN-1を記憶しており、画像処理装置10は、その内部変数XAN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャANに施し、その画像処理の結果として、出力画像A'のピクチャA'Nを得る(ステップS41)。
さらに、画像処理装置10は、内部変数XAN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャANに施す際に、そのピクチャANを用いて、内部変数XAN-1を、内部変数XANに更新する(ステップS42)。この更新後の内部変数XANは、次に注目ピクチャとなるピクチャAN+1の画像処理に繰り越され、ピクチャAN+1の画像処理は、更新後の内部変数XANを利用して行われる。
なお、図7では、画像処理装置10に対して、1種類の画像としての入力画像Aしかが供給されないため、RAM23への内部変数の待避は行われない。内部変数の待避が行われないので、内部レジスタ11への内部変数の書き戻しも行われない。
ここで、画像処理装置10において、そこに供給される画像(入力画像)に施される画像処理としては、例えば、入力画像が、インターレース走査される画像であるインターレース画像である場合に、そのインターレース画像を、ノンインターレース走査される画像であるプログレッシブ画像に変換するIP(Interlace Progressive)変換がある。
IP変換においては、インターレース画像の各フィールドにおいて、画素値が存在しない画素の補間が行われ、これにより、奇数ライン(奇数番目の水平ライン)、又は偶数ライン(偶数番目の水平ライン)のうちの一方にしか画素値が存在しないフィールドが、奇数ライン、及び偶数ラインの両方に画素値が存在するフレームに変換される。
また、IP変換での画素の補間の方法としては、フィールド内補間と、フィールド間補間と呼ばれる方法がある。
フィールド内補間、及びフィールド間補間は、インターレース画像における注目ピクチャ(フィールド)の、画素値が存在しない画素を、補間の対象の補間対象画素として、その補間対象画素の画素値(の補間値)を、画素値が存在する画素の画素値を用いて求める点で共通する。
但し、フィールド内補間では、補間対象画素の画素値が、注目ピクチャの画素のみを用いて、すなわち、例えば、注目ピクチャの画素のうちの、補間対象画素の近傍の画素の画素値を用いて求められる。
一方、フィールド間補間では、補間対象画素の画素値が、注目ピクチャの1ピクチャだけ前(時間的に過去)の前ピクチャの画素の画素値、及び、注目ピクチャの1ピクチャだけ後(時間的に未来)の後ピクチャの画素の画素値、並びに、補間対象画素の動きベクトルを用いて求められる。
すなわち、フィールド間補間では、補間対象画素の画素値が、前ピクチャの画素のうちの、補間対象画素の位置から補間対象画素の動きベクトルの分だけ移動した位置の画素の画素値と、後ピクチャの画素のうちの、補間対象画素の位置から補間対象画素の動きベクトルの分だけ移動した位置の画素の画素値とを用いて求められる。
以上のように、フィールド間補間では、補間対象画素(の画素値)の補間に、補間対象画素の動きベクトルが用いられる。したがって、補間対象画素の動きベクトルが、間違った動きを表している場合には、補間対象画素の画素値として、適切な補間値を求めることができず、その結果、プログレッシブ画像の画質が劣化する。
そこで、画像処理装置10では、IP変換において、補間対象画素の動きベクトルの信頼性を表す信頼度が求められ、信頼度が高い場合には、フィールド間補間によって、補間対象画素の補間が行われる。一方、補間対象画素の動きベクトルの信頼度が低い場合には、フィールド内補間によって、補間対象画素の補間が行われる。
ここで、補間対象画素の動きベクトルの信頼度としては、例えば、注目ピクチャにおいて、補間対象画素の動きベクトルと、その補間対象画素の近傍の画素(例えば、補間対象画素の上下左右に隣接する4つの画素や、斜め方向に隣接する4画素等)の動きベクトルとが一致している度合いを採用することができる。この度合いを、以下、適宜、空間的信頼度(第1の信頼度)という。
また、補間対象画素の動きベクトルの信頼度としては、注目ピクチャを含む連続する複数のピクチャにおいて、補間対象画素の位置の近傍の画素の動きベクトルの空間的信頼度がすべて高いかどうかを表す情報、すなわち、例えば、注目ピクチャにおける補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度と、注目ピクチャの1ピクチャ前のピクチャ、及び2ピクチャ前のピクチャにおける補間対象画素の位置(付近)の画素の動きベクトルの空間的信頼度とが、すべて高いかどうかを表す情報を採用することができる。ここで、この情報を、以下、適宜、時空間的信頼度(第2の信頼度)という。
なお、以下では、注目ピクチャにおいて、補間対象画素の近傍の画素の動きベクトルすべてが、補間対象画素の動きベクトルと一致している(補間対象画素の動きベクトルとの誤差(距離)が所定の閾値以内である場合も含む)場合、空間的信頼度は、動きベクトルの信頼性が高いことを表す1とされ、注目ピクチャにおいて、補間対象画素の近傍の画素の動きベクトルのうちの1つでも、補間対象画素の動きベクトルと一致していない場合、空間的信頼度は、動きベクトルの信頼性が低いことを表す0とされることとする。
さらに、時空間的信頼度は、注目ピクチャにおける補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度が高く、かつ、注目ピクチャの1ピクチャ前のピクチャ、及び2ピクチャ前のピクチャにおける補間対象画素の位置の画素の動きベクトルの空間的信頼度が高い場合に、動きベクトルの信頼性が高いことを表す1とされることとする。
また、時空間的信頼度は、注目ピクチャにおける補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度、注目ピクチャの1ピクチャ前のピクチャにおける補間対象画素の位置の画素の動きベクトルの空間的信頼度、又は、注目ピクチャの2ピクチャ前のピクチャにおける補間対象画素の位置の画素の動きベクトルの空間的信頼度のうちのいずれか1以上が低い場合に、動きベクトルの信頼性が低いことを表す0とされることとする。
この場合、注目ピクチャにおける補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度は、その補間対象画素の空間的信頼度、注目ピクチャの1ピクチャ前のピクチャ(における補間対象画素の位置の画素)の動きベクトルの空間的信頼度、及び、注目ピクチャの2ピクチャ前のピクチャ(における補間対象画素の位置の画素)の動きベクトルの空間的信頼度の論理積で求めることができる。
いま、補間対象画素の補間を、フィールド内補間で行うか、フィールド間補間で行うかを、補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度によって決定することとすると、すなわち、補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度が低い場合(補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度が0である場合)に、補間対象画素の補間をフィールド内補間で行い、補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度が高い場合(補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度が1である場合)に、補間対象画素の補間をフィールド間補間で行うこととすると、画像処理装置10において、画像処理としてのIP変換は、例えば、図8に示すように行われる。
すなわち、図8は、画像処理装置10において、画像処理として、IP変換が行われる場合の、画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。
なお、図8では、説明を簡単にするために、図7と同様に、画像処理装置10に対して、1種類の画像としての入力画像Aのみが供給されることとする。
画像処理装置10には、入力画像AのピクチャAnが、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)で、順次供給される。
いま、画像処理装置10に対して、入力画像AのピクチャANが供給され、注目ピクチャとなったとすると、画像処理装置10は、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANを求める(ステップS51)。
また、画像処理装置10の内部レジスタ11は、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の画像処理で更新された2つの内部変数である第1の内部変数XA1N-1、及び第2の内部変数XA2N-1を記憶している。
ここで、第1の内部変数XA1N-1は、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の動きベクトルの空間的信頼度VAN-1と、その1ピクチャ前のピクチャAN-2の動きベクトルの空間的信頼度VAN-2との論理積である。また、第2の内部変数XA2N-1は、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の動きベクトルの空間的信頼度VAN-1である。
画像処理装置10は、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANと、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の画像処理(IP変換)で更新された第1の内部変数XA1N-1との論理積を求めることにより、注目ピクチャにおける補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度LANを求める(ステップS52)。
ここで、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANと、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の画像処理で更新された第1の内部変数XA1N-1との論理積は、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VAN、注目ピクチャの1ピクチャ前のピクチャAN-1の動きベクトルの空間的信頼度VAN-1、及び、注目ピクチャの2ピクチャ前のピクチャAN-2の動きベクトルの空間的信頼度VAN-2の論理積に等しく、したがって、注目ピクチャにおける補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度LANとなる。
画像処理装置10は、注目ピクチャであるピクチャANにおける補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度LANが、動きベクトルの信頼性が高い旨を表す1である場合、補間対象画素の補間を、フィールド間補間によって行い、これにより、プログレッシブ画像としての出力画像A'のピクチャA'Nを求める(ステップS53)。また、注目ピクチャであるピクチャANにおける補間対象画素の動きベクトルの時空間的信頼度LANが、動きベクトルの信頼性が低い旨を表す0である場合、補間対象画素の補間を、フィールド内補間によって行い、これにより、プログレッシブ画像としての出力画像A'のピクチャA'Nを求める(ステップS53)。
その後、画像処理装置10は、第1及び第2の内部変数を更新する。
すなわち、画像処理装置10は、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANと、第2の内部変数XA2N-1との論理積を求め、その論理積によって、内部レジスタ11に記憶されている第1の内部変数を、値XA1N-1から値XA1Nに更新する(ステップS54)。
さらに、画像処理装置10は、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANによって、内部レジスタ11に記憶されている第2の内部変数を、値XA2N-1から値XA2Nを更新する(ステップS55)。
ここで、更新後の第1の内部変数XA1Nは、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANと、第2の内部変数XA2N-1、すなわち、前回注目ピクチャであったピクチャAN-1の動きベクトルの空間的信頼度VAN-1との論理積である。したがって、ピクチャANの次のピクチャAN+1が注目ピクチャとなったとき、更新後の第1の内部変数XA1Nは、前回注目ピクチャであったピクチャANの動きベクトルの空間的信頼度VANと、その1ピクチャ前のピクチャAN-1の動きベクトルの空間的信頼度VAN-1との論理積となる。
また、更新後の第2の内部変数XA2Nは、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANである。したがって、ピクチャANの次のピクチャAN+1が注目ピクチャとなったとき、更新後の第2の内部変数XA2Nは、前回注目ピクチャであったピクチャANの動きベクトルの空間的信頼度VANとなる。
以上のように、画像処理装置10では、例えば、第1の内部変数XA1n及び第2の内部変数XA2nを利用した画像処理としてのIP変換が、そのIP変換の対象となるピクチャごとに、第1の内部変数XA1n及び第2の内部変数XA2nを更新しながら行われる。
なお、図8では、第1の内部変数XA1nは、空間的信頼度VAnと第2の内部変数XA2n-1との論理積に更新される。また、第2の内部変数XA2nは、空間的信頼度VAnに更新される。
ここで、図8では、ピクチャANにおいて、動きベクトルの空間的信頼度VANが、動きベクトルの信頼性が低い旨を表す0となっており、その後のピクチャAN+1,AN+2,・・・では、動きベクトルの空間的信頼度VAN+1,VAN+2,・・・が、動きベクトルの信頼性が高い旨を表す1となっている。
いま、入力画像AのピクチャANが注目ピクチャとなり、IP変換の処理が行われるときに、内部レジスタ11に記憶された第1の内部変数XA1N-1、及び第2の内部変数XA2N-1が、いずれも、1であったとする。
いまの場合、上述したように、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VANは0であるから、その空間的信頼度VAN(=0)と、第1の内部変数XA1N-1(=1)との論理積である時空間的信頼度LANは、0となる(ステップS52)。したがって、注目ピクチャであるピクチャANの補間対象画素の補間は、フィールド内補間によって行われ、これにより、ピクチャANのIP変換が行われる(ステップS53)。
さらに、ピクチャANのIP変換時に、空間的信頼度VAN(=0)と第2の内部変数XA2N-1(=1)との論理積に更新される第1の内部変数XA1Nは、0に更新される(ステップS54)。また、空間的信頼度VAN(=0)に更新される第2の内部変数XA2Nも、0に更新される(ステップS55)。
その後、ピクチャAN+1が注目ピクチャとなると、上述したように、注目ピクチャであるピクチャAN+1の補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VAN+1は1であり、第1の内部変数XA1Nは0であるから、その空間的信頼度VAN+1(=1)と、第1の内部変数XA1N(=0)との論理積である時空間的信頼度LAN+1は、0となる。したがって、注目ピクチャであるピクチャAN+1の補間対象画素の補間は、フィールド内補間によって行われ、これにより、ピクチャAN+1のIP変換が行われる。
さらに、ピクチャAN+1のIP変換時に、空間的信頼度VAN+1(=1)と第2の内部変数XA2N(=0)との論理積に更新される第1の内部変数XA1N+1は、0に更新される。また、空間的信頼度VAN+1(=1)に更新される第2の内部変数XA2N+1は、1に更新される。
その後、ピクチャAN+2が注目ピクチャとなると、上述したように、注目ピクチャであるピクチャAN+2の補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VAN+2は1であり、第1の内部変数XA1N+1は0であるから、その空間的信頼度VAN+2(=1)と、第1の内部変数XA1N+1(=0)との論理積である時空間的信頼度LAN+2は、0となる。したがって、注目ピクチャであるピクチャAN+2の補間対象画素の補間は、フィールド内補間によって行われ、これにより、ピクチャAN+2のIP変換が行われる。
さらに、ピクチャAN+2のIP変換時に、空間的信頼度VAN+2(=1)と第2の内部変数XA2N+1(=1)との論理積に更新される第1の内部変数XA1N+2は、1に更新される。また、空間的信頼度VAN+2(=1)に更新される第2の内部変数XA2N+2は、1に更新される。
その後、ピクチャAN+3が注目ピクチャとなると、上述したように、注目ピクチャであるピクチャAN+3の補間対象画素の動きベクトルの空間的信頼度VAN+3は1であり、第1の内部変数XA1N+2は1であるから、その空間的信頼度VAN+3(=1)と、第1の内部変数XA1N+2(=1)との論理積である時空間的信頼度LAN+3は、1となる。したがって、注目ピクチャであるピクチャAN+3の補間対象画素の補間は、フィールド間補間によって行われ、これにより、ピクチャAN+3のIP変換が行われる。
さらに、ピクチャAN+3のIP変換時に、空間的信頼度VAN+3(=1)と第2の内部変数XA2N+2(=1)との論理積に更新される第1の内部変数XA1N+3は、1に更新される。また、空間的信頼度VAN+3(=1)に更新される第2の内部変数XA2N+3は、1に更新される。
以下、同様に、注目ピクチャAnの空間的信頼度VAnが1である限り、注目ピクチャであるピクチャAnの補間対象画素の補間は、フィールド間補間によって行われる。また、第1の内部変数XA1n、及び第2の内部変数XA2nは、1に更新され続ける。
以上のように、画像処理装置10において、内部変数を利用した画像処理、すなわち、第1の内部変数XA1nを利用して求めた時空間的信頼度LAnに応じて、フィールド間補間又はフィールド内補間を行うことによって、インターレース画像である入力画像AのピクチャAnを、プログレッシブ画像である出力画像A'のピクチャA'nに変換するIP変換を、そのIP変換の対象となるピクチャごとに、内部変数(図8では、第1の内部変数XA1n、及び第2の内部変数XA2n)を更新しながら行う場合において、画像処理装置10に対して供給されるピクチャが、1の入力画像AのピクチャAnだけであれば、画像処理装置10では、内部レジスタ11に記憶される内部変数が、入力画像AのピクチャAn(の空間信頼度VAn)を用いて更新され、入力画像Aの次のピクチャAn+1のIP変換のための画素の補間に利用されるので、ピクチャAn+1について、適切な補間、ひいては、IP変換を行い、画質の良いプログレッシブ画像である出力画像A'のピクチャA'n+1を得ることができる。
しかしながら、画像処理装置10に対して供給される入力画像が、ある種類の入力画像から、他の種類の入力画像に切り換わる場合、すなわち、例えば、画像処理装置10に対して、2つの入力画像AとBとが、ピクチャ単位で交互に供給される場合には、内部レジスタ11に記憶された内部変数が、入力画像A又はBのうちのいずれか一方のピクチャを用いて更新され、その更新後の内部変数が、他方のピクチャのIP変換(画素の補間)に利用されることとなり、画像処理装置10において、適切なIP変換を行うことができず、その結果、IP変換によって得られるプログレッシブ画像の画質が劣化する。
そこで、図5の画像処理システムでは、制御装置20(のCPU22)が、上述したように、1の画像のピクチャの次に、他の画像のピクチャが、画像処理装置10に供給されるとき、画像処理装置10が1の画像のピクチャの画像処理時に更新した1の画像用の内部変数を、画像処理装置10の内部レジスタ11から読み出して、RAM23に書き込み、その後、RAM23から、他の1の画像のピクチャを対象として過去に行われた画像処理で更新された他の画像用の内部変数を読み出して、画像処理装置10の内部レジスタ11に書き込む。
すなわち、図9は、画像処理装置10に対して、入力画像AとBとが、ピクチャ単位で交互に供給される場合の、図5の画像処理システムの動作を説明するタイミングチャートである。
図9においては、前述した図4と同様に、画像処理装置10に対して、入力画像AのピクチャAnと、入力画像BのピクチャBnとが、交互に、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)で供給されている。
ここで、画像処理装置10では、既に、入力画像AのピクチャAN-1に対する画像処理が行われ、その画像処理結果として出力画像A'のピクチャA'N-1が得られるとともに、ピクチャAN-1に対する画像処理時に更新された、入力画像Aの次のピクチャANの画像処理に利用される内部変数(以下、適宜、画像A用の内部変数という)XAN-1が、内部レジスタ11に記憶されていることとする。
また、画像処理装置10では、既に、入力画像BのピクチャBN-1に対する画像処理が行われ、その画像処理結果として出力画像B'のピクチャB'N-1が得られるとともに、ピクチャBN-1に対する画像処理時に更新された、入力画像Bの次のピクチャBNの画像処理に利用される内部変数(以下、適宜、画像B用の内部変数という)XBN-1が、RAM23に待避(記憶)されていることとする。
さらに、RAM23には、画像A用の内部変数XAnを記憶する記憶領域RAと、画像B用の内部変数XBnを記憶する記憶領域RBとが確保されていることとする。
いま、画像処理装置10に対して、入力画像AのピクチャANが供給され、注目ピクチャとなったとする。画像処理装置10の内部レジスタ11には、上述したように、画像A用の内部変数XAN-1、すなわち、注目ピクチャであるピクチャANの1ピクチャ前のピクチャAN-1の画像処理時に更新された内部変数XAN-1が記憶されており、画像処理装置10は、内部レジスタ11に記憶された画像A用の内部変数XAN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャANに施し、その画像処理の結果として、出力画像A'のピクチャA'Nを得る(ステップS61)。
さらに、画像処理装置10は、内部変数XAN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャANに施す際に、そのピクチャANを用いて、内部レジスタ11に記憶された画像A用の内部変数XAN-1を、画像A用の内部変数XANに更新する(ステップS62)。
その後、画像処理装置10に、入力画像BのピクチャBNが供給され、注目ピクチャとなるが、その直前に、すなわち、入力画像AのピクチャANの次に、入力画像BのピクチャBNが供給されるときに、制御装置20のCPU22は、内部レジスタ11に記憶された画像A用の内部変数XANを、RAM23の記憶領域RAに待避する(ステップS63)。
さらに、CPU22は、画像A用の内部変数XANの待避後、上述したように、RAM23(の記憶領域RB)に待避された画像B用の内部変数XBN-1を、内部レジスタ11に書き戻す(ステップS64)。
そして、画像処理装置10は、そこに供給される入力画像BのピクチャBNを注目ピクチャとして、内部レジスタ11に記憶された画像B用の内部変数XBN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャBNに施し、その画像処理の結果として、出力画像B'のピクチャB'Nを得る(ステップS65)。
さらに、画像処理装置10は、内部変数XBN-1を利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャBNに施す際に、そのピクチャBNを用いて、内部レジスタ11に記憶された画像B用の内部変数XBN-1を、画像B用の内部変数XBNに更新する(ステップS66)。
その後、画像処理装置10に、入力画像AのピクチャAN+1が供給され、注目ピクチャとなるが、その直前に、すなわち、入力画像BのピクチャBNの次に、入力画像AのピクチャAN+1が供給されるときに、制御装置20のCPU22は、内部レジスタ11に記憶された画像B用の内部変数XBNを、RAM23の記憶領域RBに待避する(ステップS67)。
さらに、CPU22は、画像B用の内部変数XBNの待避後、上述したように、RAM23の記憶領域RAに待避された画像A用の内部変数XANを、内部レジスタ11に書き戻す(ステップS68)。
そして、画像処理装置10は、そこに供給される入力画像AのピクチャAN+1を注目ピクチャとして、内部レジスタ11に記憶された画像A用の内部変数XANを利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャAN+1に施し、その画像処理の結果として、出力画像A'のピクチャA'N+1を得る(ステップS69)。
さらに、画像処理装置10は、内部変数XANを利用した画像処理を、注目ピクチャであるピクチャAN+1に施す際に、そのピクチャAN+1を用いて、内部レジスタ11に記憶された画像A用の内部変数XANを、画像A用の内部変数XAN+1に更新する(ステップS70)。
その後、画像処理装置10に、入力画像BのピクチャBN+1が供給され、注目ピクチャとなるが、その直前に、すなわち、入力画像AのピクチャAN+1の次に、入力画像BのピクチャBN+1が供給されるときに、制御装置20のCPU22は、内部レジスタ11に記憶された画像A用の内部変数XAN+1を、RAM23の記憶領域RAに待避する(ステップS71)。
さらに、CPU22は、画像A用の内部変数XAN+1の待避後、上述したように、RAM23の記憶領域RBに待避された画像B用の内部変数XBNを、内部レジスタ11に書き戻す(ステップS72)。
以下、同様に、内部レジスタ11に記憶された内部変数を利用した画像処理、内部変数の更新、更新後の内部変数の待避、及び、内部変数の書き戻しが、繰り返し行われる。
以上のように、画像処理装置10にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、内部レジスタ11に記憶された内部変数の、RAM23への待避と、RAM23に記憶された内部変数の、内部レジスタ11への書き戻しが行われるため、入力画像AのピクチャAnが画像処理装置10に供給され、注目ピクチャとなったときには、内部レジスタ11には、画像A用の内部変数XAn-1が記憶されているので、ピクチャAnに対しては、画像A用の内部変数XAn-1を利用した画像処理を施すことができ、かつ、その画像A用の内部変数XAn-1を、ピクチャAnを用いて更新することができる。
同様に、入力画像BのピクチャBnが画像処理装置10に供給され、注目ピクチャとなったときには、内部レジスタ11には、画像B用の内部変数XBn-1が記憶されているので、ピクチャBnに対しては、画像B用の内部変数XBn-1を利用した画像処理を施すことができ、かつ、その画像B用の内部変数XBn-1を、ピクチャBnを用いて更新することができる。
その結果、内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部変数を更新しながら行い、更新後の内部変数を、次のピクチャの画像処理に繰り越す画像処理装置10において、入力画像AのピクチャAnと、入力画像BのピクチャBnとのそれぞれに対して、適切な画像処理を施すことができる。
次に、図10は、本発明を適用した画像処理システムの他の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図5の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
すなわち、図10の画像処理システムは、画像処理装置10と制御装置20とから構成されており、図5の画像処理システムと同様に構成されている。
但し、図5では、画像処理装置10での画像処理の対象となる入力画像が、画像処理装置10に対して、いわば、直接供給されるようになっていたが、図10では、画像処理装置10での画像処理の対象となる入力画像が、制御装置20のRAM23を経由して、画像処理装置10に供給されるようになっている。
さらに、図5では、画像処理装置10での画像処理の結果得られる出力画像が、いわば、そのまま出力されるようになっていたが、図10では、画像処理装置10での画像処理の結果得られる出力画像が、制御装置20のRAM23を経由して出力されるようになっている。
また、図10では、画像処理装置10での画像処理の対象となる2種類の入力画像A及びBのそれぞれが、同時に、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)で、RAM23に供給される。
そして、RAM23は、そこに供給される入力画像A及びBのそれぞれを記憶し、その入力画像AのピクチャAnと、入力画像BのピクチャBnとを、交互に、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)の2倍の速度で読み出して、画像処理装置10に供給する。
さらに、RAM23は、画像処理装置10が入力画像A及びBを対象として画像処理を行って、ピクチャのレートの2倍の速度で交互に出力する出力画像A'のピクチャA'nと、出力画像B'のピクチャとを記憶し、その出力画像A'及びB'を、同時に、ピクチャのレートで読み出して出力する。
また、図10では、画像処理システムは、ピクチャのレートの、RAM23に同時に供給される入力画像の数倍(以上)の処理速度で、画像処理を行うようになっている。したがって、図10に示すように、RAM23に対して、2種類の入力画像A及びBが供給される場合、例えば、画像処理装置10は、垂直同期信号の1周期の間に、2ピクチャ(以上)に対して画像処理を施すことができる処理速度で、画像処理を行う。
次に、図11は、図10の画像処理システムの動作を説明するタイミングチャートである。
図10の画像処理システムでは、2種類の入力画像A及びBのそれぞれが、同時に、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)で、RAM23に供給される。
RAM23は、そこに供給される入力画像A及びBのそれぞれを記憶し、その入力画像AのピクチャAnと、入力画像BのピクチャBnとを、交互に、垂直同期信号の周期に対応する速度(ピクチャのレート)の2倍の速度で読み出して、画像処理装置10に供給する。
例えば、いま、RAM23に対して、入力画像AのピクチャANと、入力画像BのピクチャBNとが供給されたとすると、RAM23は、その入力画像AのピクチャAN、及び入力画像BのピクチャBNを記憶する。そして、RAM23は、入力画像Aの次のピクチャAN+1と、入力画像Bの次のピクチャBN+1とが供給されるときに、入力画像AのピクチャANを、ピクチャレート(ピクチャのレート)の2倍の速度で読み出し、画像処理装置10に供給する(ステップS81)。
図10の画像処理システムでは、入力画像AのピクチャANを、注目ピクチャとして、図9で説明した場合と同様の処理が行われ、その結果、画像処理装置10では、入力画像AのピクチャANに対して画像処理を施した出力画像A'のピクチャA'Nが得られる。なお、図10の画像処理システムでは、図5の画像処理システムの場合の2倍の処理速度で、画像処理装置10による画像処理を初めとする各処理が行われる。
画像処理装置10で得られた出力画像A'のピクチャA'Nは、ピクチャレートの2倍の速度で、RAM23に供給されて記憶される。
一方、RAM23は、上述したように、入力画像AのピクチャANを、ピクチャレートの2倍の速度で読み出し、画像処理装置10に供給した後、入力画像BのピクチャBNを、ピクチャレートの2倍の速度で読み出し、画像処理装置10に供給する(ステップS82)。
図10の画像処理システムでは、入力画像BのピクチャBNを、注目ピクチャとして、図9で説明した場合と同様の処理が行われ、その結果、入力画像BのピクチャBNに対して画像処理を施した出力画像B'のピクチャB'Nが得られる。なお、図10の画像処理システムでは、上述したように、図5の画像処理システムの場合の2倍の処理速度で、画像処理装置10による画像処理を初めとする各処理が行われる。
画像処理装置10で得られた出力画像B'のピクチャB'Nは、ピクチャレートの2倍の速度で、RAM23に供給されて記憶される。
以上のようにして、入力画像AのピクチャANに対して画像処理を施した出力画像A'のピクチャA'Nと、入力画像BのピクチャBNに対して画像処理を施した出力画像B'のピクチャB'Nとが、RAM23に記憶されると、RAM23からは、出力画像A'のピクチャA'Nが、ピクチャレートで読み出されて出力されるのと同時に(ステップS83)、出力画像B'のピクチャB'Nが、ピクチャレートで読み出されて出力される(ステップS84)。
以上のように、外部のRAM23から、画像処理装置10に対して、入力画像を供給して画像処理を行う非同期システムである画像処理システムを高速の処理速度(図10では、図5の場合の2倍の処理速度)で動作させることにより、1ピクチャの期間内に、複数種類としての、例えば、2種類の入力画像A及びBのそれぞれに対して、1つの画像処理装置10で適切な画像処理を施し、その画像処理の結果として、ピクチャレートの出力画像A'及びB'を得ることができる。
したがって、例えば、入力画像A及びBそれぞれに対して、1つの画像処理装置10によって適切な画像処理を施し、その結果得られる出力画像A'及びB'を対象として、多画面表示としての、例えば、2画面表示を行うことができる。
なお、RAM23からの出力画像A'やB'の出力は、例えば、入力画像AやBの垂直同期信号や、RAM23から出力された画像A'やB'が供給される装置の動作クロック等に同期して行うことができる。
次に、図12は、本発明を適用した表示装置としてのTV(テレビジョン受像機)の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
チューナ部111は、複数としての、例えば、2つのチューナ111A及び111Bを有し、そこには、例えば、地上ディジタル放送の放送信号が、図示せぬアンテナから供給される。
チューナ部111のチューナ111Aは、そこに供給される放送信号から、所定の周波数帯域の信号となっている、例えば、トランスポートストリームを抽出し、デスクランブラ112に供給する。チューナ111Bは、そこに供給される放送信号から、例えば、他の周波数帯域の信号となっているトランスポートストリームを抽出し、デスクランブラ112に供給する。
デスクランブラ112は、チューナ部111からのトランスポートストリームにかかっているスクランブルを解き、デマルチプレクサ113に供給する。
デマルチプレクサ113は、デスクランブラ112からのトランスポートストリームから、所定の放送番組としての画像データや音声データが含まれるTS(Transport Stream)パケットを分離して出力する。
デマルチプレクサ113が出力する音声データのTSパケットは、図示せぬデコーダでデコードされる。そして、そのデコードの結果得られる音声データは、図示せぬスピーカに供給され、スピーカから、対応する音声が出力される。
また、デマルチプレクサ113が出力する画像データのTSパケットは、デコーダ114に供給される。デコーダ114は、デマルチプレクサ113からのTSパケットをデコードし、その結果得られるインターレース画像の画像データを、画像処理システム115に供給する。
画像処理システム115は、デコーダ114からのインターレース画像を対象として、画像処理を行う。
すなわち、画像処理システム115は、制御装置121と画像処理装置122とから構成される。制御装置121は、図10の制御装置20と同様に構成され、画像処理装置122は、図10の画像処理装置10と同様に構成される。
したがって、制御装置121は、画像処理装置122を制御し、また、デコーダ114からのインターレース画像を、画像処理装置10による画像処理の対象である入力画像として、画像処理装置10に供給する。さらに、制御装置121は、画像処理装置10が出力する出力画像を、表示パネル116に供給する。
画像処理装置122は、制御装置121から供給されるインターレース画像である入力画像に対して、所定の画像処理としての、例えば、IP変換の処理を施し、その結果得られるプログレッシブ画像である出力画像を、制御装置121に供給する。
表示パネル116は、例えば、液晶パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネル等で構成され、画像処理システム115からのプログレッシブ画像を表示する。
以上のように構成されるTVでは、ユーザにより2画面表示が指示されていない場合には、チューナ部111において、チューナ111A又は111Bのうちのいずれか一方である、例えば、チューナ111Aが放送信号から抽出したトランスポートストリームが、デスクランブラ112を介して、デマルチプレクサ113に供給される。
デマルチプレクサ113は、チューナ111Aで得られたトランスポートストリームから、ある放送番組Aとしての画像Aが含まれるTSパケットを分離し、画像AのTSパケットを、デコーダ114に供給する。デコーダ114は、デマルチプレクサ113からのTSパケットをデコードし、その結果得られるインターレース画像Aを、画像処理システム115に供給する。
画像処理システム115では、デコーダ114からのインターレース画像Aを対象として、IP変換が行われ、その結果得られるプログレッシブ画像A'が、表示パネル116に供給されて表示される。
また、ユーザにより2画面表示が指示された場合には、チューナ部111において、チューナ111Aが放送信号から抽出したトランスポートストリームと、チューナ111Bが放送信号から抽出したトランスポートストリームとが、デスクランブラ112を介して、デマルチプレクサ113に供給される。
デマルチプレクサ113は、チューナ111Aで得られたトランスポートストリームから、ある放送番組Aとしての画像Aが含まれるTSパケットを分離し、画像AのTSパケットを、デコーダ114に供給する。さらに、デマルチプレクサ113は、チューナ111Bで得られたトランスポートストリームから、ある放送番組Bとしての画像Bが含まれるTSパケットを分離し、画像BのTSパケットを、デコーダ114に供給する。
デコーダ114は、デマルチプレクサ113からのTSパケットをデコードし、その結果得られるインターレース画像A及びBを、画像処理システム115に供給する。
画像処理システム115では、デコーダ114からのインターレース画像A及びBを対象として、図10の画層処理システムと同様のIP変換が行われる。そして、画像処理システム115におけるIP変換の結果得られるプログレッシブ画像A'及びB'は、表示パネル116に供給され、これにより、表示パネル116では、プログレッシブ画像A'及びB'の両方を表示する2画面表示が行われる。
ここで、本明細書において、コンピュータ(CPU22)に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むものである。
また、プログラムは、1のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
すなわち、例えば、本実施の形態では、画像処理装置10に対して、2種類の入力画像である入力画像A及びBが供給されることとしたが、画像処理装置10に対して、3種類以上の入力画像が供給される場合も、2種類の入力画像が供給される場合と同様に、内部変数の待避と書き戻しを行うことによって、3種類以上の入力画像それぞれに対して、適切な画像処理を施すことができる。
また、本実施の形態では、画像処理装置10に対して、2種類の入力画像A及びBが、ピクチャ単位で交互に供給されることとしたが、すなわち、画像処理装置10に供給されるピクチャが、1ピクチャごとに、他の種類のピクチャに切り換わることとしたが、画像処理装置10に供給されるピクチャが切り換わるタイミングは、特に限定されるものではない。
さらに、本実施の形態では、ピクチャごとに更新される内部変数を利用した画像処理として、IP変換を行うようにしたが、ピクチャごとに更新される内部変数を利用した画像処理は、IP変換に限定されるものではない。
すなわち、ピクチャごとに更新される内部変数を利用した画像処理としては、例えば、連続する複数のピクチャの同一の位置の画素の輝度(又は色)の時間変化が急峻である場合に、その時間変化を緩やかにするコントラスト調整の処理を採用することができる。この場合、例えば、隣接するピクチャ間の輝度の差等が、内部変数となる。
内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、内部変数を更新しながら行う画像処理装置の構成例を示すブロック図である。 画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。 画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。 画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明を適用した画像処理システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 制御装置20の処理を説明するフローチャートである。 画像処理システムの動作を説明するタイミングチャートである。 画像処理装置10の動作を説明するタイミングチャートである。 画像処理システムの動作を説明するタイミングチャートである。 本発明を適用した画像処理システムの他の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 画像処理システムの動作を説明するタイミングチャートである。 本発明を適用したTVの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
符号の説明
10 画像処理装置, 11 内部レジスタ, 20 制御装置, 21 EEPROM, 22 CPU, 23 RAM, 111 チューナ部, 111A,111B チューナ, 112 デスクランブラ, 113 デマルチプレクサ, 114 デコーダ, 115 画像処理システム, 116 表示パネル, 121 制御装置, 122 画像処理装置

Claims (7)

  1. 内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置を制御する制御装置において、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリに書き込む第1の読み書き制御手段と、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御手段と
    を備える制御装置。
  2. 前記画像処理装置に、複数種類の画像が選択的に供給される場合において、
    前記複数種類の画像のうちの1の画像のピクチャの次に、前記複数種類の画像のうちの他の画像のピクチャが、前記画像処理装置に供給されるとき、
    前記第1の読み書き制御手段は、前記画像処理装置が前記1の画像のピクチャの画像処理時に更新した前記1の画像用の内部変数を、前記画像処理装置から読み出して、前記外部のメモリに書き込み、
    その後、前記第2の読み書き制御手段は、前記外部のメモリから、前記他の画像用の内部変数を読み出して、前記画像処理装置に書き込む
    請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記画像処理装置は、
    前記画像処理装置に供給される注目ピクチャから検出された動きベクトルの信頼性を表す第1の信頼度を、前記注目ピクチャから求め、
    前記注目ピクチャから検出された動きベクトルの信頼性を表す第2の信頼度を、前記注目ピクチャから求められた第1の信頼度と、前記内部変数とから求め、
    前記第2の信頼度が、動きベクトルの信頼性がないことを表している場合、前記注目ピクチャの画素の補間を、注目ピクチャの画素のみを用いて行い、前記第2の信頼度が、動きベクトルの信頼性があることを表している場合、前記注目ピクチャの画素の補間を、他のピクチャの画素を用いて行い、
    前記内部変数を、前記注目ピクチャから求められた第1の信頼度を用いて、前記注目ピクチャを含む連続する所定数のピクチャからそれぞれ求められた第1の信頼度を表す値に更新する
    ことにより、画素を補間する画像処理を行う
    請求項1に記載の制御装置。
  4. 前記画像処理装置に、複数種類の画像が選択的に供給される場合において、
    前記画像処理装置は、前記複数種類の画像それぞれについて、画素を補間する画像処理を、ピクチャのレートの、前記複数種類の画像の数倍の処理速度で行い、
    前記複数種類の画像のうちの1の画像のピクチャの次に、前記複数種類の画像のうちの他の画像のピクチャが、前記画像処理装置に供給されるとき、
    前記第1の読み書き制御手段は、前記画像処理装置が前記1の画像のピクチャの画像処理時に更新した前記1の画像用の内部変数を、前記画像処理装置から読み出して、前記外部のメモリに書き込み、
    その後、前記第2の読み書き制御手段は、前記外部のメモリから、前記他の画像用の内部変数を読み出して、前記画像処理装置に書き込む
    請求項3に記載の制御装置。
  5. 内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置を制御する制御方法において、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリに書き込む第1の読み書き制御ステップと、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御ステップと
    を含む制御方法。
  6. 内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるプログラムにおいて、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリに書き込む第1の読み書き制御手段と、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御手段と
    して、コンピュータを機能させるプログラム。
  7. 放送番組としての画像を表示する表示装置において、
    前記放送番組を受信する受信手段と、
    内部変数を利用した画像処理を、その画像処理の対象となるピクチャごとに、前記内部変数を更新しながら行う画像処理装置と、
    前記画像処理装置を制御する制御装置と、
    前記画像処理装置において画像処理が施された前記放送番組としての画像のピクチャを表示する表示手段と
    を備え、
    前記制御装置は、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記画像処理装置から前記内部変数を読み出し、外部のメモリに書き込む第1の読み書き制御手段と、
    前記画像処理装置にピクチャが供給されるタイミングに同期したタイミングで、前記外部のメモリから前記内部変数を読み出し、前記画像処理装置に書き込む第2の読み書き制御手段と
    を有する
    表示装置。
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JP2014099702A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Canon Inc 基準信号生成装置及び基準信号生成方法

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