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JP4534723B2 - 画像表示装置、画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

画像表示装置、画像処理装置および画像処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、画像表示装置及びデジタルテレビジョン放送受信装置に係り、特に入力された画像信号に付加される付加情報を用いて画質補正を行うようにした画像表示装置及びデジタルテレビジョン放送受信装置に関する。
MPEG形式等で圧縮符号化されたデジタル画像信号には、例えば、各フレームのフレーム符号化に関する情報(I、P、Bピクチャの情報)、ビットレート情報、動きベクトル情報等の付加情報が加えられる。
上記付加情報のうち、フレーム符号化情報を用いてブロックノイズやモスキートノイズを低減する技術が、例えば特許文献1、2に記載されている。
特開平10−56646号公報 特開平9−129417号公報
上記特許文献1、2に記載の従来技術は、いずれも、付加情報を用いてブロックノイズ、モスキートノイズ等のノイズ低減処理しか行っておらず、輪郭補正については考慮されていない。また、上記従来技術は、ノイズ低減などの画質補正に使用する付加情報として、フレーム符号化情報しか用いておらず、これだけでは正確な画像の状態を把握することは困難である。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、その目的は、デジタル画像信号を入力して表示するものにおいて、より高画質な画像を表示可能な技術を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一実施の態様は、例えば特許請求の範囲に記載されるように構成すればよい。
本発明によれば、高画質な画像を表示可能となる。
以下、本発明を実施するための好ましい形態について、図面を参照しつつ以下に説明する。
図1は、本発明に係る表示装置1の一実施例を示すブロック図である。図1に示される表示装置1は、デジタルテレビジョン放送を受信して表示可能な受信装置を例にしている。選局された所望チャンネルのデジタルテレビジョン放送信号(地上波デジタル、BS/CSデジタル放送信号等。以下、DTV信号と略す)は、アンテナ20、及び入力インターフェイス部21に設けられた第1入力端子26aを介して、デジタルチューナ22で受信される。ここで、デジタルチューナ22で受信されるDTV信号は、例えばMPEG形式で圧縮符号化されたデジタル画像信号を含むMPEGストリームで構成される。このストリームは、様々な付加情報を含んでいる。この付加情報としては、例えば、画像信号の1フレーム毎に付加された、そのフレームの符号化に関する情報(以下、フレーム符号化情報と呼ぶ)、ストリームのデータレート(転送レート)に関する情報、フレーム間の動きベクトルに関する情報、フレーム内のマクロブロックに関する情報、プルダウン位相情報などがある。プルダウン位相情報の詳細については後述する。上記フレーム符号化情報は、そのフレームが、フレーム内符号化されたことを示すIピクチャ、前フレームとの間で符号化されたことを示すPピクチャ、及び前と後のフレーム間で符号化されたことを示すBピクチャを含む。
デジタルチューナ22で受信されたDTV信号は、デジタルチューナ22で復調され、復号器23で伸張及び復号される。復号されたDTV信号は、デジタル画像データと上記付加情報を含む復号データ6aとして情報検出・分離回路2へ供給される。
本実施例のデジタル放送受信・表示装置は、DTV信号を受信するのみでなく、記録媒体から再生されたデジタル画像信号も入力可能である。DVDプレーヤ等の情報再生装置5は、MPEGなどにより圧縮符号化されたデジタル画像信号が記録された情報記録媒体であるDVD等の画像を再生し、復号する。情報再生装置5によって復号された復号データは、上記DTV信号と同様に画像データと上記付加情報を含んでいる。そして、復号データは、入力インターフェイス部21の入力端子26bを介して情報検出・分離回路2へ供給される。尚、このようなデジタル画像データとその他の情報を一緒に伝送する規格としては、例えばHDMI規格などがある。しかしながら、ここでは、特に規格には限定されるものではなく、デジタル画像とその他の情報を一緒に伝送できるものであれば、どのような規格でもよい。
情報検出・分離回路2は、復号データ6a及び6bのいずれか一方、またはその両方から、上記付加情報を検出して抽出し、復号データを画像データ24と付加情報25に分離する。すなわち情報検出・分離回路2は、復号データ6a及び/または6bから、画像データ24と付加情報25とをそれぞれ分離して出力する。尚、図示していないが、情報検出・分離回路2の入力側に、スイッチ回路を設けてもよい。そしてスイッチ回路によって、復号データ6aまたは復号データ6bのいずれか一つを、例えばユーザからの指令により切り換えて情報検出・分離回路2に入力するようにしてもよい。
情報検出・分離回路2から出力された画像データ24は、画像処理回路3に入力される。画像処理回路3は、入力された画像データ24がインターレース形式の場合(すなわちDTV信号、情報再生装置から復号された復号データ6bがインターレース形式の場合)、それを順次走査形式の信号に変換する変換回路7と、変換回路7からの出力信号に対し所定の画質補正を行う画質補正回路10を含む。画質補正回路10は、画像データに対し輪郭補正を輪郭補正処理、画像データのノイズを低減するためノイズ低減処理(NR)を行う。また、この他に、図示していないが、コントラスト補正や色補正処理、更にはガンマ補正処理なども行う。一方、情報検出・分離回路2から出力された付加情報25は、制御回路11に入力される。制御回路11は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、入力された付加情報25を解析し、その種類に応じた適切な制御信号を画像処理回路3に与える。例えば、付加情報が動きベクトル情報、マクロブロック情報、プルダウン位相情報の場合、制御回路11は、順次走査処理を制御するための第1制御信号を生成し、画像処理回路3の変換回路7に対して出力する。また付加情報がフレーム符号化情報、データレート情報の場合、制御回路11は、画質補正の補正量を制御するための第2制御信号を生成し、画像処理回路3の画質補正回路10に対して出力する。
画像処理回路3に入力された画像データ24は、制御回路11からの第1制御信号に基づいて、変換回路7によって、当該画像データがインターレース形式の場合に順次走査変換処理が為される。そして変換回路7からの出力信号は、制御回路11からの第2制御信号に基づいて、画質補正回路10によって輪郭補正やノイズ低減処理が施される。画質補正回路10で画質補正された信号は、表示デバイス4に供給される。表示デバイスは、この供給された信号に基づいて画像の表示を行う。尚、表示デバイス4は、例えばプラズマディスプレイパネル、液晶パネル、フィールドエミッションディスプレイパネル等のフラットパネルデバイスである。
次に、本実施例の特徴的部分である画像処理回路3の画質補正回路10の構成について、図2乃至図4を用いて説明する。図2において、画質補正回路10は、変換回路7から出力された画像データに対して輪郭補正処理を行う輪郭補正回路10aを含んでいる。この輪郭補正回路10aは、例えば画像データを二次微分、もしくは隣接画素同士の差分を求めることにより画像の輪郭成分を抽出する。この抽出された輪郭成分を増幅し、元の画像データと加算することにより輪郭を補正(強調)する。これにより画像の輪郭がはっきりと見えるようになり、見映えがよくなる。このような処理もしくは処理の構成は、エンハンサとも呼ばれる。本実施例は、上記輪郭成分の増幅の度合い(すなわち輪郭補正量)を制御回路11で制御するものである。本実施例の制御回路11は、情報検出・分離回路によって分離された付加情報25が入力される。この付加情報は、画像データ24を構成する各フィールドが、MPEGのIピクチャ、Bピクチャ、またはPピクチャのどのフレームであるのかを示すフレーム符号化情報である。
ここで、Iピクチャは、ブロックノイズやモスキートノイズが発生しやすく、Bピクチャ及びPピクチャは、Iピクチャに比べブロックノイズやモスキートノイズが発生しにくい特性を持つ。従って、Iピクチャに対して輪郭補正量を大きくすると、ノイズが目立ち易くなる。本実施例に係る制御回路11は、例えば図3に示すような、フレーム符号化情報の種類と輪郭補正量との対応関係を記憶したテーブルを持ち、このテーブルに従って輪郭補正量を制御する。例えば、制御回路11にフレーム符号化情報としてIピクチャの情報が入力された場合は、これを用いて図3のテーブルを参照し、「小」の輪郭補正量を選択する。そして制御回路11は、この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路10aに与え、輪郭補正回路10aにおける輪郭補正量を制御する。これにより、Iピクチャのフレームを表示する場合、ブロックノイズやモスキートノイズが目立たない画像を表示することができる。また、制御回路11にフレーム符号化情報としてBピクチャまたはPピクチャの情報が入力された場合は、図3のテーブルを参照して「大」の輪郭補正量を選択する。この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路10aに与え、輪郭補正回路10aにおける輪郭補正量を制御する。BピクチャやPピクチャは、比較的ブロックノイズやモスキートノイズが少ないため、輪郭補正量を大きくして輪郭を強調させても、ノイズは目立たない。この例では、BピクチャとPピクチャの輪郭補正量を同じにしたが、当然両者を異ならせてもよい。BピクチャよりもPピクチャの方がノイズの量が多い場合は、Pピクチャの輪郭補正量をBピクチャよりも少なくしてもよい。
また、輪郭補正量の制御は、フレーム符号化情報のみならず、ビットレート情報も考慮して定めてもよい。フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせにより輪郭補正量を制御する例について、図4を用いて説明する。尚、本例の回路構成は、図2に示したものと同じものとする。図4は、上記図3とは異なるテーブルであり、フレーム符号化情報の種類及びビットレート情報の種類と輪郭補正量との対応関係を記憶している。このテーブルは、図3に示されたテーブルと同様に、制御回路11に保持される。
ここで、ビットレートが低いほどノイズが大きくなり、ビットレートが高いほどノイズが少なくなる。またI,P,Bピクチャとノイズの関係は上述した通りである。従って、図4のテーブルでは、例えばフレーム符号化情報がIピクチャを示し、かつビットレート情報が低(最も低い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も多い(もしくは目立ちやすい)ので、輪郭補正量を最小(1)としている。一方、フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示し、かつビットレート情報が高(最も高い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も少ない(もしくは目立ちにくい)ので、輪郭補正量を最大(5)としている。本例では、図4のテーブルに示されるように、ビットレート情報とフレーム符号化情報との組み合わせに対応させて、輪郭補正量を例えば1〜5の5段階としている。すなわち、この輪郭補正量は、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じたノイズの状況を想定して定められている。
制御回路11は、情報検出・分離回路2からの付加情報25が入力され、これに含まれるフレーム符号化情報とビットレート情報とを用いて図4に示されたテーブルから対応する輪郭補正量を選択する。例えば、フレーム符号化情報がIピクチャを示し、ビットレート情報が中ビットレートを示す場合は、「4」の輪郭補正量を選択する。そして制御回路11は、この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路10aに与え、輪郭補正回路10aにおける輪郭補正量を制御する。他の組み合わせを示す付加情報が入力された場合も、同様な動作で輪郭補正処理を行う。
以上のように、本実施例によれば、フレーム符号化情報に応じて輪郭補正を行うので、適切な輪郭補正が行える。また本実施例では、フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせに応じて輪郭補正を行うので、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じて、より適切な輪郭補正が行える。尚、図4の例においては、輪郭補正量を5段階としたが、これに限定されるものではなく、必要に応じ適宜変更してもよい。
また、上記実施例では、フレーム毎に輪郭補正を行っているが、所定時間(例えば数〜数十フレーム期間、もしくはそれ以上)を一つの単位として、この単位ごとに輪郭補正を行ってもよい。例えば、I,P,Bピクチャの所定時間内(例えば10〜数十フレーム期間)における比率を計測する。その計測の結果、Iピクチャの比率が高い場合は、その所定期間におけるフレーム全て(すなわちI,P,Bピクチャに関係なく)に対し輪郭補正を弱くする制御を行う。逆にIピクチャの比率が低い場合、輪郭補正を強くするように制御する。動画で見た場合の視覚的なノイズ感は、各フレームの平均値で定められる。従って、上記のように所定期間内における特定のフレーム符号化情報の比率を求め、これにより制御しても同様な効果が得られる。また、この比率に基づく制御と上記のフレーム毎の制御を組み合わせてもよい。
本発明に係る第2実施例について、図5及び図6を用いて説明する。図5において、画質補正回路10は、変換回路7から出力された画像データに対してノイズ低減処理を行うノイズ低減回路10bを含んでいる。このノイズ低減回路10bは、例えば低域通過フィルタ、もしくは微小振幅の信号出力を略0に抑えるためのコアリング部を備えており、低域通過フィルタのフィルタ係数、またはコアリング部のコアリング量を適宜変更することでノイズの低減量が制御されるように構成されている。本実施例は、このノイズ低減量を、フレーム符号化情報及びビットレート情報を用いて、制御回路11で制御するものである。制御回路11は、情報検出・分離回路2によって分離された付加情報25が入力される。この付加情報は、上述したフレーム符号化情報及びビットレート情報を含んでいる。
上述したように、Iピクチャは、ブロックノイズやモスキートノイズが発生しやすく、Bピクチャ及びPピクチャは、Iピクチャに比べブロックノイズやモスキートノイズが発生しにくい特性を持つ。また、ビットレートが低いほどノイズが大きくなり、ビットレートが高いほどノイズが少なくなる。このようなノイズの状況を考慮し、本実施例に係る制御回路11は、図6に示されるような、フレーム符号化情報の種類及びビットレート情報の種類とノイズ低減量との対応関係を記憶したテーブルを持つ。このテーブルは、例えばフレーム符号化情報がIピクチャを示し、かつビットレート情報が低(最も低い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も多い(もしくは目立ちやすい)ので、ノイズ低減量を最大(5)としている。一方、フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示し、かつビットレート情報が高(最も高い)ビットレートを示す場合は、ノイズが最も少ない(もしくは目立ちにくい)ので、ノイズ低減量を最小(1)としている。すなわち、第1実施例で説明した輪郭補正処理とは、逆の制御特性となっている。本例では、図6のテーブルに示されるように、ビットレート情報とフレーム符号化情報との組み合わせに対応させて、ノイズ低減量を例えば1〜5の5段階としている。すなわちこのノイズ低減量は、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じたノイズの状況を想定して定められている。
制御回路11は、入力された付加情報25に含まれるフレーム符号化情報とビットレート情報とを用いて図6に示されたテーブルから対応するノイズ低減量を選択する。例えば、フレーム符号化情報がIピクチャを示し、ビットレート情報が中ビットレートを示す場合は、「3」のノイズ低減量を選択する。そして制御回路11は、このノイズ低減量を示す制御信号をノイズ低減回路10bに与え、ノイズ低減回路10bにおけるノイズ低減量を制御する。他の組み合わせを示す付加情報が入力された場合も、同様な動作でノイズ低減処理を行う。
以上のように、本実施例によれば、フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせに応じてノイズ低減処理を行うので、フレーム符号化の種類とそのビットレートの高低に応じて適切なノイズ低減処理が行える。尚、図6の例においては、ノイズ低減量を5段階としたが、これに限定されるものではなく、必要に応じ適宜変更してもよい。
本発明に係る第3実施例について、図7及び図8を用いて説明する。この第3実施例は、上述した第1及び第2実施例を組み合わせたものである。すなわち本実施例は、フレーム符号化情報及びビットレート情報を用いて、輪郭補正並びにノイズ低減処理を行うものである。図7において、画質補正回路10は、変換回路7から出力された画像データに対してノイズ低減処理を行うノイズ低減回路10b、及びノイズ低減回路10bの出力信号に対し輪郭補正を行う輪郭補正回路10aを含んでいる。輪郭補正回路10a及びノイズ低減回路10bの詳細構成については上述したとおりなので、ここでの説明は省略する。また、フレーム符号化情報の種類とビットレートの高低によるノイズ状況も上述した通りなので、同様にここでの説明は省略する。
本実施例が上記第1及び第2実施例と異なるのは、制御回路11が、輪郭補正回路10a及びノイズ低減回路10bに対し、それぞれ制御信号を出力すること、及び上記図4及び図6のテーブルを組み合わせた、図8に示すようなテーブルを有することである。すなわち、図8に示されたテーブルは、フレーム符号化情報とビットレート情報との組み合わせと、ノイズ低減量及び輪郭補正量との対応関係を記憶するものである。図8のテーブルにおけるノイズ低減量及び輪郭補正量は、それぞれ1〜5の5段階とされている。
制御回路11は、情報検出・分離回路2によって分離された付加情報25が入力される。この付加情報は、上述したフレーム符号化情報及びビットレート情報を含んでいる。そして制御回路11は、入力されたフレーム符号化情報及びビットレート情報を用いて図8に示されたテーブルを参照し、対応するノイズ低減量及び輪郭補正量を選択する。例えば、フレーム符号化情報がBピクチャを示し、ビットレート情報が低ビットレートを示す場合は、「4」のノイズ低減量及び「2」の輪郭補正量を選択する。そして制御回路11は、このノイズ低減量を示す制御信号をノイズ低減回路10bに与えるとともに、この輪郭補正量を示す制御信号を輪郭補正回路10aに与える。これにより、ノイズ低減回路10bにおけるノイズ低減量、及び輪郭補正回路10aにおける輪郭補正量が制御される。他の組み合わせを示す付加情報が入力された場合も、同様な動作でノイズ低減処理及び輪郭補正処理を行う。
このように、本実施例では、ノイズを多く含む画像(Iピクチャで低ビットレート)に対してはノイズ低減量を大きくしつつ輪郭補正を弱くし、ノイズが少ない画像(B/Pピクチャで高ビットレート)に対してはノイズ低減量を小さくしつつ輪郭補正を強くするように制御する。従って、本実施例によれば、ノイズ低減処理と輪郭補正とを協調制御することが可能となり、ノイズが抑制されて輪郭がはっきりとした、より高画質な画像を表示することが可能となる。尚、図8の例においては、ノイズ低減量を5段階としたが、これに限定されるものではなく、必要に応じ適宜変更してもよい。
次に、本発明に係る第4実施例について、図9〜11を用いて説明する。上記第1〜第3実施例は、付加情報を用いて画質補正の制御を行う例であるが、この第4実施例は、付加情報を用いて順次走査変換処理の制御を行う例である。すなわち本実施例は、付加情報としてプルダウン位相情報制を用いて、制御回路11により画質補正回路3の変換回路7における順次走査処理を制御するものである。この実施例に係る変換回路7の一構成例は、図10に示され、インターレース形式の画像データを順次走査変換(プログレッシブ変換)するI/P変換回路7aと、画像を1フィールド遅延する遅延回路7b及び7cとを含む。その動作の一例が図11に示される。以下、2−3プルダウン処理された映画ソースの画像データを処理する場合を例にして、本実施例の動作について説明する。尚、
まず図9を用いて2−3プルダウン処理及びそれの順次走査変換処理について説明する。もともと映画ソースは、秒間24コマである(画像50,51で示される)。これに対し、日本のようなNTSC方式のテレビ放送が行われている地域の画面表示は秒間約60コマであるため、同一コマ(画像50)を3回繰り返し、次のコマ(画像51)を2回繰り返す処理を周期的に行うことで60コマに増やしている(これを2−3プルダウン処理と呼ばれる)。さらに放送画像はインターレース形式が主流であるため、プルダウン処理と同時にインターレース化される(50a〜50b及び51d、51c)。この画像を受ける表示装置では、インターレース化される前のコマと同一画像を得るように処理している。図9の下段に示されるように、例えば画像50aと50bを用いて順次走査変換処理を行って画像501を得る。同様に、画像50a及び50bから画像502を、画像50b及び50cから画像503を、画像51d及び51eから画像511及び512をそれぞれ得る。このようにして、元々の映画の隣接するコマ間の画像が交じり合わないように60コマの順次走査変換を行っている。これにより画質劣化のない表示を実現している。上記順次走査変換処理を行う際に、本実施例では、付加情報25に含まれるプルダウン位相情報(図9の例では2−3プルダウン情報)を用いて順次走査変換処理を制御する。この詳細について、図1も参照しつつ説明する。以下の説明において、画像データはインターレース形式とする。尚、本実施例は、復号データがインターレース形式の場合に動作するものとする。
まず図1において、復号データ6a及び6bは、情報検出・分離回路2で画像データ24と2−3プルダウン位相情報を含む付加情報25とに分離される。画像データ24は、画像処理回路3の変換回路7に入力される。変換回路7へ入力された画像データ24は、図10に示されたI/P変換回路7aのA点に導かれ、図11に示す様に50a,50b,50c…とフィールド順に入力される。尚、図11において、50a,50b,50c…は入力されるフィールドを表しており、図9に示された秒間60コマのインターレース画像に対応している。1フィールド遅延回路7b,7cは、各々図11のB,Cで示されるデータを出力し、I/P回路7aへ伝達する。したがって、I/P回路7aには、A,B,Cの3つの画像データが入力される。
一方、情報検出・分離回路2で分離された2−3プルダウン位相情報を含む付加情報25は、制御回路11に入力される。この位相情報は、例えば図11に示すように、A点の画像データ50aから50cの期間と、画像データ51aから51bの期間とで、信号レベルが反転するものとする。つまり位相情報は、2−3プルダウンされた画像情報の3フィールド繰り返し期間と2フィールド繰り返し期間で位相が反転する。制御回路11では、この位相情報を用いて図11に示された制御信号Dを生成して出力する。この制御信号Dを得るために、例えば、位相情報とこの位相情報を1フィールド遅延させた信号(図11の論理1)との排他的論理和(図11の論理2)を演算した後、1フィールド遅延させることにより得ることができる。このようにして生成された制御信号Dは、I/P変換回路7aに供給される。そしてI/P変換回路7aは、制御信号Dがハイレベルの時に画像データA,Bを用いて順次走査変換を行い、制御信号Dがローレベルの時に画像データB,Cを用いて順次走査変換を行う。その結果、図9で説明したように、元々の映画の隣接するコマ間の画像が交じり合わないように順次走査変換を行うことができる。尚、本実施例では、画像データが元々順次走査形式の場合は順次走査変換を行わないようにしている。
このように、本実施例では、プルダウン位相情報を用いて順次走査変換処理を制御しているので、画像信号のプルダウン位相情報を得るためにインターレース画像のフレーム間差分を検出する必要がない。従って、例えば静止部分が多い画像や信号レベル差が少ない画像等の場合でも、略確実にプルダウン位相情報を得ることができる。従って、本実施例によれば、高精度で順次走査変換処理を行うことが可能となる。なお、図11に示された各信号のレベルは一例であり、各信号のハイレベルやローレベルは逆であっても、順次走査変換回路7の動作を逆にすれば同様な動作が実行可能である。また本実施形態の動作について、2−3プルダウン処理された画像データを例にして説明したが、2−2プルダウンやその他のプルダウン方式であっても、同様に本実施例を適用できる。
次に本発明に係る第5実施例について、図12〜図14を用いて説明する。この第5実施例は、上記第4実施例で2−3プルダウン処理された画像に対して順次走査変換を行った後に、更に動き補償処理を行う場合の例である。この実施例に係る変換回路7の一構成例は、図12に示される。そして、本実施形態に係る変換回路7は、入力された画像データ24を順次走査変換するI/P変換回路7aと、画像データ24を1フィールド遅延する遅延回路7bと、I/P変換回路7aの出力信号を1フィールド遅延する遅延回路7cと、遅延回路7cの出力信号を、更に2フィールド遅延する遅延回路7dと、遅延回路7c及び遅延回路7dの出力信号に対して動き補償処理を行う動き補償回路7eを含む。その動作の一例は、図13と図14に示される。以下、本実施例の動作について、図1も参照しつつ説明する。以下の説明において、画像データは、例えば図9に示されるような、2−3プルダウン処理されたインターレース形式とする。尚、本実施例は、復号データがインターレース形式の場合に動作するものとする。
まず図1において、復号データ6a及び6bは、情報検出・分離回路2で画像データ24とプルダウン位相情報を含む付加情報25とに分離される。画像データ24は画像処理回路3の変換回路7に入力される。変換回路7へ入力された画像データ24は、図12に示されたI/P変換回路7aのA点に導かれる。また、画像データ24は、遅延回路7bで1フィールド期間遅延されてI/P変換回路7aのB点に導かれる。これらA点及びB点における画像データの様子は、それぞれ図13の「画像データ(A)」及び「1フィールド遅延(B)」に示される。
一方、情報検出・分離回路2で分離された、プルダウン位相情報を含む付加情報25は、制御回路11へ入力される。この制御回路への入力信号は、図13の「位相情報入力」に示されるように、A点における画像データの2−3プルダウン処理の位相を表している。制御回路11では、図9で説明した動作と同様にして制御信号(D)を出力する。I/P変換回路7aは、制御信号(D)がハイレベルとなるタイミングで、画像データA及びBを用いて順次走査変換して画像データを生成し、遅延回路7cへ出力する。遅延回路7cは、図13の「IP変換出力」に示されるように、制御信号(D)がハイレベルの時にのみ画像データが書き込まれる。そして図13の「1フィールド遅延(G)に示されるように、遅延回路7c内の画像データは、フィールド毎に読み出されて動き補償回路7eのD点及び2フィールド遅延回路8dへ出力される。遅延回路7c内の画像データは、画像データの書き込みが行われない場合(つまり制御信号(D)がローレベルの場合)では、同一データが1フィールド毎に繰り返し読み出される。従って、図13の(G)に示されるように、第1フィールドF1の画像データが1フィールド遅延されて3回繰り返して読み出され、次に第2フィールドF2の画像データが1フィールド遅延されて2回繰り返して読み出される。第3フィールドF3以降も同様であり、3回の同一データ読み出しと2回の同一データ読み出しが、周期的に行われる。上記のように遅延回路7cから読み出された画像データは、遅延回路7dによって2フィールド遅延された後に動き補償回路7eのH点に導かれる。このH点の画像データの様子は、図13の「2フィールド遅延(H)」に示される。
動き補償回路7eは、上記遅延回路7cの出力(G)と遅延回路7dの出力(H)を用いて、その2つの画像間の動きベクトルを検出するとともに動き補償処理を行う。この具体的な処理の一例を図14に示す。図14において、横軸は時間を示しており、縦軸は画面上の位置を示している。図中のF1,F2,F3は、それぞれ図14の画像データF1,F2,F3に対応している。ここで、図中の黒丸印は、所定時間にわたって画面内を移動する点(物体)を示している。本実施例に係る動き補償処理の前においては、この物体は、時間経過に従ってP1、P2、P3の順に画面内を移動する。つまり、上記物体は、フィールドF1が3回繰り返して表示される期間は画面上の位置P1に位置し、フィールドF2が2回繰り返して表示される期間は画面上の位置P2に位置し、そしてフィールドF3が3回繰り返して表示される期間は画面上のP3に位置する。すなわち、同一フィールドが繰り返される期間においては物体の位置は変化しない。このため、隣接フィールド間の物体の移動量が大きくなり、画面上の物体の動きは、視覚的に滑らかではなくなる。
そこで本実施例では、隣接フィールド間で物体の動き情報を検出するとともに、この動き情報を用いて、繰り返されるフィールドの画像データに対し動き補償処理をすることにより(視覚的な)物体の動きを滑らかにする。例えば、3回繰り返されるフィールドF1の2番目に出現するフィールドに対しては、隣接フィールドF2との差分から検出された動き情報を用いて、位置P1にある物体を位置P11に移動するように動き補償する。この動き補償処理により、新たなフィールドF11を得る。同様に、3番目に出現するフィールドに対しては、隣接フィールドF2(またはF11、もしくはその両方)との差分から検出された動き情報を用いて、位置P1にある物体を(白丸で示された)位置P12に移動するように動き補償する。この動き補償処理により、新たなフィールドF12を得る。2回繰り返されるフィールドF2についても同様である。例えば、フィールドF2の2番目に出現するフィールドに対しては、隣接フィールドF3(またはF1、もしくはその両方)との差分から検出された動き情報を用いて、位置P2にある物体を位置P21に移動するように動き補償する。この動き補償処理により、新たなフィールドF21を得る。フィールドF3についても同様で、位置P3の物体を、動き補償処理によりそれぞれ位置P31、P32に移動させた新たなフィールドF31及びF32を得る。この結果、動き補償回路7eからは、図13の「画像データ出力」に示されるように、F1,F11、F12,F2,F21…の順番で画像データが出力される。従って、図14に示されるように、画面上の物体の動きは図中の斜め方向に延びる一点鎖線Lと近似し、フィールド間の物体の移動量を小さくすることができる。このように、本実施例によれば、表示画像の動きをなめらかにすることができる。
上記実施例では、動き補償を行うための動きベクトルは、動き補償回路18で検出しているが、付加情報25に含まれる動きベクトル情報を利用することもできる。すなわち、図12に示した構成例の制御回路11に、動き補償回路7eへ制御信号を出力する機能を持たせ、かつ動き補償回路7eに、この制御信号に基づいて動き補償処理を行う機能を持たせてもよい。具体的には、制御回路11は、付加情報25に含まれる動きベクトル情報が入力され、この動きベクトル情報に基づき制御信号を作成して動き補償回路7eに出力する。動き補償回路7eは、制御回路11からの制御信号に含まれる動きベクトル情報に従って、上記のような動き補償処理を行う。この構成によれば、動き補償処理のための動きベクトル検出が不要となる。尚、MPEGストリームにおいては、動きベクトルが縦横8画素のブロック単位の動きを示しているため、縦横8画素単位で動き補償処理を行うようにしてもよい。
以上のように、本発明に係る実施形態よれば、高画質な画像を表示することが可能となる。尚、以上の第1〜第6実施例は、任意に組み合わされてもよい。
本発明に係る画像表示装置の第1実施例を示す図 第1実施例における画質補正回路10の一例を示す図 輪郭補正量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 輪郭補正量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 本発明に係る第2実施例を示す図 ノイズ低減量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 本発明に係る第3実施例を示す図 ノイズ低減量及び輪郭補正量を決定するためのテーブル構成の一例を示す図 2−3プルダウン処理された画像データの一例を示す図 本発明に係る第4実施例を示す図 第4実施例の動作を示す図 本発明に係る第5実施例を示す図 第5実施例の動作を示す図 第5実施例の動作を示す図
符号の説明
1…表示装置、2…情報検出・分離回路、3…画像処理回路、4…表示デバイス、5…情報再生装置、7…変換回路、10…画質補正回路、11…制御回路。

Claims (19)

  1. デジタル画像信号が入力される入力部と、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出部と、
    前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理部と、を備え、
    前記画像処理部で行う前記画像処理は輪郭補正処理であって
    前記画像処理部は、
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも低い第2のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくする
    ことを特徴とする画像表示装置。
  2. デジタル画像信号が入力される入力部と、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出部と、
    前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理部と、を備え、
    前記画像処理部で行う前記画像処理はノイズ低減処理であって
    前記画像処理部は、
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高い第2のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくする
    ことを特徴とする画像表示装置。
  3. デジタル画像信号が入力される入力部と、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出部と、
    前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理部と、を備え、
    前記画像処理部で行う前記画像処理はノイズ低減処理および輪郭補正処理であって
    前記画像処理部は、
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高い第2のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくし
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第3のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第3のビットレートよりも低い第4のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくする
    ことを特徴とする画像表示装置。
  4. 前記画像表示装置は、
    前記画像処理部で処理した画像データを表示する表示部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうち、いずれか一項に記載の画像表示装置。
  5. デジタル画像信号のビットレート情報と前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報とを含むデジタル画像信号に対して画像処理を行う画像表示装置であって、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも低い第2のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくして輪郭補正処理を行う
    ことを特徴とする画像表示装置。
  6. デジタル画像信号のビットレート情報と前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報とを含むデジタル画像信号に対して画像処理を行う画像表示装置であって、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高いビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくしてノイズ低減処理を行う
    ことを特徴とする画像表示装置。
  7. デジタル画像信号のビットレート情報と前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報とを含むデジタル画像信号に対して画像処理を行う画像表示装置であって、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高いビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくしてノイズ低減処理を行い、
    前記ビットレート情報が第3のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記ビットレート情報が前記第3のビットレートよりも低い第4のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくして輪郭補正処理を行う
    ことを特徴とする画像表示装置。
  8. デジタル画像信号が入力される入力部と、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出部と、
    前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理部と、を備え、
    前記画像処理部で行う前記画像処理は輪郭補正処理であって、
    前記画像処理部は、
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも低い第2のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくする
    ことを特徴とする画像処理装置。
  9. デジタル画像信号が入力される入力部と、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出部と、
    前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理部と、を備え、
    前記画像処理部で行う前記画像処理はノイズ低減処理であって、
    前記画像処理部は、
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高い第2のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくする
    ことを特徴とする画像処理装置。
  10. デジタル画像信号が入力される入力部と、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出部と、
    前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理部と、を備え、
    前記画像処理部で行う前記画像処理はノイズ低減処理および輪郭補正処理であって、
    前記画像処理部は、
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高い第2のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくし
    前記検出部で検出された前記ビットレート情報が第3のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記検出部で検出された前記ビットレート情報が前記第3のビットレートよりも低い第4のビットレートであり、かつ前記検出部で検出された前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくする
    ことを特徴とする画像処理装置。
  11. デジタル画像信号のビットレート情報と前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報とを含むデジタル画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置であって、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも低い第2のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくして輪郭補正処理を行う
    ことを特徴とする画像処理装置。
  12. デジタル画像信号のビットレート情報と前記デジタル画像信号の各フレームに付加され
    たフレーム符号化情報とを含むデジタル画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置であって、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高いビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくしてノイズ低減処理を行う
    ことを特徴とする画像処理装置。
  13. デジタル画像信号のビットレート情報と前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報とを含むデジタル画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置であって、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高いビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくしてノイズ低減処理を行い、
    前記ビットレート情報が第3のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記ビットレート情報が前記第3のビットレートよりも低い第4のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくして輪郭補正処理を行う
    ことを特徴とする画像処理装置。
  14. デジタル画像信号を入力する入力ステップと、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出ステップと、
    前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理ステップと、を有し、
    前記画像処理ステップで行う前記画像処理は輪郭補正処理であって、
    前記画像処理ステップは、
    前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも低い第2のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくする処理ステップから成る
    ことを特徴とする画像処理方法。
  15. デジタル画像信号を入力する入力ステップと、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出ステップと、
    前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理ステップと、を有し、
    前記画像処理ステップで行う前記画像処理はノイズ低減処理であって、
    前記画像処理ステップは、
    前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高い第2のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくする処理ステップから成る
    ことを特徴とする画像処理方法。
  16. デジタル画像信号を入力する入力ステップと、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出ステップと、
    前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報と前記ビットレート情報とを用いて、前記画像信号に対して画像処理を行う画像処理ステップと、を有し、
    前記画像処理ステップで行う前記画像処理はノイズ低減処理および輪郭補正処理であって、
    前記画像処理ステップは、
    前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高い第2のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくする処理ステップから成り
    前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が第3のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記検出ステップで検出した前記ビットレート情報が前記第3のビットレートよりも低い第4のビットレートであり、かつ前記検出ステップで検出した前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくする処理ステップから成る
    ことを特徴とする画像処理方法。
  17. デジタル画像信号を入力する入力ステップと、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出ステップと、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも低い第2のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくして輪郭補正処理を行う画像処理ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
  18. デジタル画像信号を入力する入力ステップと、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出ステップと、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高いビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくしてノイズ低減処理を行う画像処理ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
  19. デジタル画像信号を入力する入力ステップと、
    前記デジタル画像信号とともに入力される、前記デジタル画像信号の各フレームに付加されたフレーム符号化情報と前記デジタル画像信号のビットレート情報とを検出する検出ステップと、
    前記ビットレート情報が第1のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときのノイズ低減量を、前記ビットレート情報が前記第1のビットレートよりも高いビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときのノイズ低減量よりも大きくしてノイズ低減処理を行うステップと、
    前記ビットレート情報が第3のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がPまたはBピクチャを示すときの輪郭補正量を、前記ビットレート情報が前記第3のビットレートよりも低い第4のビットレートであり、かつ前記フレーム符号化情報がIピクチャを示すときの輪郭補正量よりも大きくして輪郭補正処理を行うステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
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