(57)【要約】【課題】ノイズによる影響を低減でき、プログレッシブ変換を少ない演算量で高精度に実行可能な情報処理装置を実現する。【解決手段】ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCの上画素UCと下画素LCの差分絶対値Ｄ１、左上画素UL1と右下画素LR1の差分絶対値Ｄ２、右上画素UR1と左下画素LL1の差分絶対値Ｄ３を算出する（ステップＳ１９）。次に、ＣＰＵ１１１は、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の中で最小の値を持つ画素ペアを選択し、その選択された画素ペア内の２つの画素の輝度値の平均値で補間対象画素CCを補間する。もし、上記平均値が、上画素UCと下画素LCの範囲内に存在しないならば、ＣＰＵ１１１は、上画素UCと下画素LCの内で、上記平均値近い方の値で、補間対象画素CCを補間する。【選択図】      図９
2006238152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース映像データをプログレッシブ映像データに変換して表示装置に表示する情報処理装置において、
プロセッサと、
前記プロセッサに前記インターレース映像データを前記プログレッシブ映像データに変換する画像処理を実行させるプログラムが格納された記憶装置とを備え、前記プログラムは、前記インターレース映像データの各補間対象画素毎に、前記補間対象画素を挟む２つの画素をそれぞれ含む複数の画素ペアの中で、２つの画素間の相関が最も高い画素ペア内の２つの画素の輝度値に基づいて前記補間対象画素を補間する補間処理を前記プロセッサに実行させる手順を含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記補間処理は、前記２つの画素間の相関が最も高い画素ペア内の２つの画素の輝度値の平均値で前記補間対象画素を補間することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記補間処理は、前記補間対象画素の上に位置する上画素の輝度値と前記補間対象画素の下に位置する下画素の輝度値の範囲内に前記平均値が存在しない場合、前記上画素の輝度値と下画素の輝度値の内、前記平均値に近い方の輝度値で、前記補間対象画素を補間する処理を含むことを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記複数の画素ペアは、少なくとも、前記補間対象画素の上に位置する上画素および前記補間対象画素の下に位置する下画素を含む第１画素ペア、前記補間対象画素の右上に位置する右上画素および前記補間対象画素の左下に位置する左下画素を含む第２画素ペア、および前記補間対象画素の左上に位置する左上画素および前記補間対象画素の右下に位置する右下画素を含む第３画素ペアを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記プログラムは、前記補間対象画素が静止領域および動領域のいずれに属するかを検出する処理を前記プロセッサに実行させる手順と、前記補間対象画素が前記動領域に属する場合、前記補間処理を前記プロセッサに実行させ、前記補間対象画素が前記静止領域に属する場合、少なくとも、前記補間対象画素の属するフィールドの一つ前のフィールド内に属する、前記補間対象画素に対応する画素の輝度値を用いて、前記補間対象画素を補間する処理を前記プロセッサに実行させる手順とを含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記情報処理装置がバッテリおよび外部電源のいずれによって駆動されているかを判別する手段をさらに具備し、
前記プログラムは、前記情報処理装置が前記外部電源によって駆動されている場合には、前記プロセッサに前記補間処理を実行させ、前記情報処理装置が前記バッテリによって駆動されている場合には、前記補間対象画素の上下に位置する２つの画素の輝度値の平均値で前記補間対象画素を補間する処理を前記プロセッサに実行させる手順を含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
放送データを受信する受信部をさらに具備し、
前記インターレース映像データは前記受信部によって受信された放送データであることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項８】
インターレース映像データをプログレッシブ映像データに変換するプログレッシブ変換処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記インターレース映像データの各補間対象画素毎に、前記補間対象画素を挟む２つの画素をそれぞれ含む複数の画素ペアの中で、２つの画素間の相関が最も高い画素ペアを選択する第１処理を前記コンピュータに実行させる手順と、
前記選択された画素ペア内の２つの画素の輝度値に基づいて前記補間対象画素を補間する第２処理を前記コンピュータに実行させる手順とを具備することを特徴とするプログラム。
【請求項９】
前記第２処理は、前記選択された画素ペア内の２つの画素の輝度値の平均値で前記補間対象画素を補間する処理を含むことを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１０】
前記補間対象画素の上に位置する上画素の輝度値と前記補間対象画素の下に位置する下画素の輝度値の範囲内に前記平均値が存在するか否かを判別する処理を前記コンピュータに実行させる手順と、
前記上画素の輝度値と前記下画素の輝度値の範囲内に前記平均値が存在しない場合、前記上画素の輝度値と下画素の輝度値の内、前記平均値に近い方の輝度値で、前記補間対象画素を補間する処理を前記コンピュータに実行させる手順とをさらに具備することを特徴とする請求項９記載のプログラム。
【請求項１１】
前記複数の画素ペアは、少なくとも、前記補間対象画素の上に位置する上画素および前記補間対象画素の下に位置する下画素を含む第１画素ペア、前記補間対象画素の右上に位置する右上画素および前記補間対象画素の左下に位置する左下画素を含む第２画素ペア、および前記補間対象画素の左上に位置する左上画素および前記補間対象画素の右下に位置する右下画素を含む第３画素ペアを含むことを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１２】
前記補間対象画素が静止領域および動領域のいずれに属するかを検出する処理を前記コンピュータに実行させる手順と、
前記補間対象画素が前記動領域に属する場合、前記第１処理および前記第２処理を前記コンピュータに実行させ、前記補間対象画素が前記静止領域に属する場合、少なくとも、前記補間対象画素の属するフィールドの一つ前のフィールド内に属し、且つ前記補間対象画素に対応する画素の輝度値を用いて、前記補間対象画素を補間する処理を前記コンピュータに実行させる手順とをさらに具備することを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１３】
前記コンピュータがバッテリおよび外部電源のいずれによって駆動されているかを示す情報を参照する処理を前記コンピュータに実行させる手順と、
前記情報処理装置が前記外部電源によって駆動されている場合には、前記第１処理および前記第２処理を前記コンピュータに実行させ、前記コンピュータが前記バッテリによって駆動されている場合には、前記補間対象画素の上下に位置する２つの画素の輝度値の平均値で前記補間対象画素を補間する処理を前記コンピュータに実行させる手順とをさらに具備することを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパーソナルコンピュータのような情報処理装置および同装置で用いられるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤ、ＴＶ装置のようなオーディオ・ビデオ（ＡＶ）機器と同様のＡＶ機能を備えたパーソナルコンピュータが開発されている。
【０００３】
一般に、ＴＶ放送番組のような映像データは、インターレース映像データから構成されている。例えば、ＮＴＳＣ方式のＴＶ放送信号においては、１映像フレーム当たりのスキャンラインの数は５２５本である。インターレース映像データの各映像フレームは、トップフィールドとボトムフィールドとから構成されている。これら各フィールドに含まれるスキャンラインの数は、映像フレームのスキャンライン数の半分である。
【０００４】
また、コンピュータのディスプレイモニタに表示される映像データはプログレッシブ映像データである。
【０００５】
このため、インターレース映像データをコンピュータのディスプレイモニタに高画質で表示するためには、インターレース映像データの各フィールドをプログレッシブ映像データに変換することが必要となる。この変換は、通常、プログレッシブ変換またはＩＰ変換と呼ばれている。プログレッシブ変換処理においては、インターレース映像データの各フィールドに存在しないスキャンラインを補うための補間処理が実行される。
【０００６】
特許文献１には、補間処理の方法として、２つの連続するフィールド同士を合成する方法、および同一フィールド内のライン補間を用いる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１２０６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、受信された放送番組データのようなインターレース映像データには多くのノイズが含まれており、そのノイズによって補間画素の値が大きく影響されてしまう場合がある。例えば、補間対象画素をその上下の２画素の平均値で単純に補間する方法においては、もし上下の２画素の一方がノイズであると、補間対象画素の値はそのノイズに直接的に影響を受けてしまうことになる。
【０００８】
特に、ＴＶチューナを搭載したパーソナルコンピュータにおいては、そのＴＶチューナ内に高性能のノイズリダクション回路を設けることは通常困難である。このため、パーソナルコンピュータにおいては、インターレース映像データに含まれるノイズによる影響が比較的少ない補間処理方法を使用することが必要である。
【０００９】
また、パーソナルコンピュータにおいてプログレッシブ変換をソフトウェアによって実行する場合には、できるだけ演算処理量を少なくすることが要求される。通常、ＴＶ受像機においては、画質向上を図るために、補間画素に対して逆エッジ補正、孤立点除去のようなフィルタリング処理が後処理として施される。しかし、プログレッシブ変換をソフトウェアによって実行する場合には、フィルタリング処理を含む後処理を採用すると演算処理量が増大してしまい、現実的ではない。
【００１０】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、ノイズによる影響を低減でき、プログレッシブ変換を少ない演算量で高精度に実行可能な情報処理装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明は、インターレース映像データをプログレッシブ映像データに変換して表示装置に表示する情報処理装置において、プロセッサと、前記プロセッサに前記インターレース映像データを前記プログレッシブ映像データに変換する画像処理を実行させるプログラムが格納された記憶装置とを備え、前記プログラムは、前記インターレース映像データの各補間対象画素毎に、前記補間対象画素を挟む２つの画素をそれぞれ含む複数の画素ペアの中で、２つの画素間の相関が最も高い画素ペア内の２つの画素の輝度値に基づいて前記補間対象画素を補間する補間処理を前記プロセッサに実行させる手順を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ノイズによる影響を低減でき、プログレッシブ変換を少ない演算量で高精度に実行することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。  
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ１０として実現されている。
【００１４】
図１はノートブック型パーソナルコンピュータ１０のディスプレイユニットを開いた状態における正面図である。本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成されている。ディスプレイユニット１２には、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）１７から構成される表示装置が組み込まれており、そのＬＣＤ１７の表示画面はディスプレイユニット１２のほぼ中央に位置されている。
【００１５】
ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１を電源オン／オフするためのパワーボタン１４、入力操作パネル１５、およびタッチパッド１６などが配置されている。
【００１６】
入力操作パネル１５は、押されたボタンに対応するイベントを入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれ起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、ＴＶ起動ボタン１５Ａ、ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂも含まれている。ＴＶ起動ボタン１５Ａは、ＴＶ放送番組データの再生、視聴及び記録を行うためのＴＶ機能を起動するためのボタンである。ＴＶ起動ボタン１５Ａがユーザによって押下された時、ＴＶ機能を実行するためのＴＶアプリケーションプログラムが自動的に起動される。
【００１７】
本コンピュータにおいては、汎用の主オペレーティングシステムの他に、ＡＶ（オーディオ・ビデオ）データを処理するための専用の副オペレーティングシステムがインストールされている。ＴＶアプリケーションプログラムは、副オペレーティングシステム上で動作するプログラムである。
【００１８】
パワーボタン１４がユーザによって押下された時、主オペレーティングシステムが起動される。一方、ＴＶ起動ボタン１５Ａがユーザによって押下された時は、主オペレーティングシステムではなく、副オペレーティングシステムが起動され、そしてＴＶアプリケーションプログラムが自動的に実行される。副オペレーティングシステムはＡＶ機能を実行するための最小限の機能のみを有している。このため、副オペレーティングシステムのブートアップに要する時間は、主オペレーティングシステムのブートアップに要する時間に比べて遙かに短い。よって、ユーザは、ＴＶ起動ボタン１５Ａを押すだけで、ＴＶ視聴／録画を即座に行うことが出来る。
【００１９】
ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂは、ＤＶＤまたはＣＤに記録されたビデオコンテンツを再生するためのボタンである。ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂがユーザによって押下された時、ビデオコンテンツを再生するためのビデオ再生アプリケーションプログラムが自動的に起動される。このビデオ再生アプリケーションプログラムも、副オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラムである。ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂがユーザによって押下された時は、主オペレーティングシステムではなく、副オペレーティングシステムが起動され、そしてビデオ再生アプリケーションプログラムが自動的に実行される。
【００２０】
次に、図２を参照して、本コンピュータ１０のシステム構成について説明する。
【００２１】
本コンピュータ１０は、図２に示されているように、ＣＰＵ１１１、ノースブリッジ１１２、主メモリ１１３、グラフィクスコントローラ１１４、サウスブリッジ１１９、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２１、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１２２、ＴＶチューナ１２３、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４、およびネットワークコントローラ１２５等を備えている。
【００２２】
ＣＰＵ１１１は本コンピュータ１０の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２１から主メモリ１１３にロードされる、主オペレーティングシステム／副オペレーティングシステム、およびＴＶアプリケーションプログラム２０１のような各種アプリケーションプログラムを実行する。このＣＰＵ１１１は複数のパイプラインを用いて、複数の処理を並列に実行することができる。
【００２３】
ＴＶアプリケーションプログラム２０１は、ＴＶチューナ１２３によって受信されたＴＶ放送番組データに含まれる映像データを高画質化するための機能を有している。すなわち、このＴＶアプリケーションプログラム２０１は、映像データを高画質化するための映像処理機能として、図３に示すように、ノイズリダクションモジュール２１０、ＩＰ変換モジュール２１１、黒伸張モジュール２１２、白伸張モジュール２１３、シャープネスモジュール２１４、およびオーバードライブモジュール２１５を備えている。
【００２４】
ノイズリダクションモジュール２１０は、ＴＶチューナ１２３によって受信される放送番組データに含まれる映像データからノイズを除去するための処理を実行する。ＩＰ変換モジュール２１１は、映像データをインターレース映像からその２倍のデータ量を持つプログレッシブ映像に変換するためのプログレッシブ変換処理を動き適応型IP変換によって実行する。動き適応型IP変換では、補間対象画素が、動きを伴う動領域および動きの無い静止領域のいずれに属するかが判別される。動領域内の補間対象画素は、その補間対象画素と同一フィールド内の他の画素群を用いて補間される。一方、静止領域内の補間対象画素は、その補間対象画素の前後のフィールド内の対応する画素を用いて補間される。さらに、動領域内の補間対象画素の補間処理では、補間対象画素を挟む２つの画素をそれぞれ含む複数の画素ペアの中で、２つの画素間の相関が最も高い画素ペア内の２つの画素に基づいて補間対象画素を補間する補間処理（斜め補間）が実行される。
【００２５】
黒伸張モジュール２１２および白伸張モジュール２１３は、それぞれ黒と白の階調を拡張補正するための処理を実行する。シャープネスモジュール２１４は、輪郭強調などのためのシャープネス処理を実行する。オーバードライブモジュール２１５は、ＬＣＤの応答速度を改善するためのオーバードライブ処理を実行する。これらモジュール２１１〜２１４により、ＴＶ放送番組のような映像データを高画質でＬＣＤ１７に表示することが出来る。
【００２６】
ＴＶアプリケーションプログラム２０１によって高画質化された映像データは、表示ドライバ２０２を介してグラフィクスコントローラ１１４のビデオメモリ１１４Ａに書き込まれる。表示ドライバ２０２はグラフィクスコントローラ１１４を制御するためのソフトウェアである。
【００２７】
また、ＣＰＵ１１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０に格納されたシステムＢＩＯＳ（Basic Input Output System）も実行する。システムＢＩＯＳはハードウェア制御のためのプログラムである。
【００２８】
ノースブリッジ１１２はＣＰＵ１１１のローカルバスとサウスブリッジ１１９との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１１２には、主メモリ１１３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ１１２は、ＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バスなどを介してグラフィクスコントローラ１１４との通信を実行する機能も有している。
【００２９】
グラフィクスコントローラ１１４は本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ１７を制御する表示コントローラである。このグラフィクスコントローラ１１４はビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１１４Ａに書き込まれた映像データをＬＣＤ１７に表示する。
【００３０】
サウスブリッジ１１９は、ＬＰＣ（Low Pin Count）バス上の各デバイス、およびＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ１１９は、ＨＤＤ１２１、ＯＤＤ１２２を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ１１９は、ＴＶチューナ１２３を制御する機能、およびＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０をアクセス制御するための機能も有している。
【００３１】
ＨＤＤ１２１は、各種ソフトウェア及びデータを格納する記憶装置である。光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１２３は、ビデオコンテンツが格納されたＤＶＤ、ＣＤなどの記憶メディアを駆動するためのドライブユニットである。ＴＶチューナ１２３は、ＴＶ放送番組のような放送番組データを外部から受信するための受信装置である。
【００３２】
エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード（ＫＢ）１３およびタッチパッド１６を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、ユーザによるパワーボタン１４の操作に応じて本コンピュータ１０をパワーオン／パワーオフする機能を有している。本コンピュータ１０の各コンポーネントに供給される動作電源は、本コンピュータ１０に内蔵されたバッテリ１２６、またはＡＣアダプタ１２７を介して外部から供給される外部電源から生成される。
【００３３】
さらに、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、ユーザによるＴＶ起動ボタン１５Ａ、ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂの操作に応じて、本コンピュータ１０をパワーオンすることもできる。ネットワークコントローラ１２５は、例えばインターネットなどの外部ネットワークとの通信を実行する通信装置である。
【００３４】
次に、本コンピュータ１０によって実行される動き適応型IP変換処理を説明する。
【００３５】
図４には、動領域内の補間対象画素の補間処理で使用される画素群が示されている。図４に示されているように、ある補間対象画素(CC)に対して以下の３つの画素ペアが考慮される。
【００３６】
（１）第１画素ペア：  補間対象画素(CC)と同一のフィールド内の上(UC)下(LC)の２画素
（２）第２画素ペア：  補間対象画素(CC)と同一のフィールド内の左上(UL1)、右下(LR1)の２画素
（３）第３画素ペア：  補間対象画素(CC)と同一のフィールド内の右上(UR1)、左下(LL1)の２画素
補間対象画素(CC)は、以上の３つの画素ペアを用いて斜め補間される。
【００３７】
（斜め補間処理）
図５には、斜め補間処理の具体的な例が示されている。
【００３８】
動き適応型IP変換においては、動領域と判定された補間対象画素は、同一フレーム内の画素群で補間する。補間対象画素の上画素と下画素の平均値で補間する単純な補間の場合、動物体の斜めの線上の画素を補間すると、図５に補間後画像として示されているように、斜め線が階段状にギザギザに見えるというジャギーが発生する。これは補間によって得られた補間画素CCが上画素UC（図５では黒60％）と下画素LC(黒0％)の平均値（黒30％）となるため、期待する黒60％にならないためである。
【００３９】
そこで、本実施形態の斜め補間処理では、補間対象画素CCの値は以下の３つの画素ペアを考慮して決定される。
【００４０】
・上画素UCと下画素LC
・左上画素UL1と右下画素LR1
・右上画素UR1と左下画素LL1
図５においては、これら３つの画素ペアの内、補間対象画素CCを挟む２つの画素間の差分絶対値が最小値であるのは、右上画素UR1と左下画素LL1の画素ペアである。このため、補間対象画素CCは、右上画素UR1と左下画素LL1の輝度値の平均値で補間される。その結果、図６のように、補間された画素CCの値は黒60％となり、斜め線のギザギザが発生しない。また、たとえ上画素UCと下画素LCの一方にノイズが乗っていた場合であっても、画素CCの値がノイズに直接影響されることはない。
【００４１】
このように、本実施形態では、補間対象画素CCを挟む２つの画素をそれぞれ含む複数の画素ペアの中で、２つの画素間の相関が最も高い画素ペアが選択され、その選択された画素ペア内の２つの画素の輝度値に基づいて補間対象画素CCが補間される。これにより、ノイズによる影響を低減でき、またジャギーの発生を抑制することが可能となる。
【００４２】
（クリップ処理）
しかし、上述の斜め補間処理だけでは、補間対象画素CCが誤った画素ペアで補間されてしまうことがある。図７はその一例である。図７に示す補間前のフィールド画像には斜めの白い線があるので、補間によって得られる画素CCの値は、左上画素UL1と右下画素LR1の平均値（黒0％）であることが期待される。しかし、右上画素UR1と左下画素LL1の差分値もほぼ０であるため、図７に補間後画像として示されているように、画素CCが後者の画素対の平均値（黒60％）で補間されてしまう場合がある。
【００４３】
この誤補間を回避するために、本実施形態では、クリップ処理（またはクリッピング処理と云う）を行う。このクリップ処理では、選択された画素ペア内の２つの画素間の輝度平均値が、上画素UCの輝度値と下画素LCの輝度値とを用いてクリッピングされる。すなわち、クリッピング処理では、選択された画素ペア内の２つの画素間の輝度平均値が、上画素UCの輝度値と下画素LCの輝度値との間の範囲内に含まれるか否かが判別される。含まれるならば、補間対象画素CCは、選択された画素ペア内の２つの画素間の輝度平均値で補間されるが、含まれないならば、補間対象画素CCは、上画素UCの輝度値と下画素LCの輝度値の内、選択された画素ペア内の２つの画素間の輝度平均値に近い方の値で補間される。
【００４４】
このクリッピング処理により、選択された画素ペア内の右上画素UR1と左下画素LL1の輝度平均値（黒60％）は、上画素UCと下画素LCで定義される黒0％〜黒30％でクリッピングされ、これにより補間対象画素CCは、下画素LCの値である黒30％で補間される。その結果、図８のようにドットノイズが目立たなくなる。よって、演算量の多いフィルタリング処理を含む後処理を行うことなく、誤った画素ペアが選択されるという誤補間の問題を解消することができる。
【００４５】
なお、選択された画素ペア内の２つの画素間の輝度平均値が、上画素UCの輝度値と下画素LCの輝度値との間の範囲内に含まれない場合に、補間対象画素CCを上画素UCと下画素LCの輝度平均値で補間することも考えられる。しかし、このようにすると、斜め線のギザギザが取れにくくなってしまう。
【００４６】
次に、図９のフローチャートを参照して、ＣＰＵ１１１によって実行される動き適応型IP変換処理の手順を説明する。この動き適応型IP変換処理は、ＩＰ変換モジュール２１１を実行するＣＰＵ１１１によって行われる。
【００４７】
ＣＰＵ１１１は、インターレース映像データの輝度信号を入力し（ステップＳ１１）、各補間対象画素毎に以下の処理を行う。
【００４８】
ＣＰＵ１１１は、上画素UCの輝度値が下画素LCの輝度値より大きいか否かを判別する（ステップＳ１２）。上画素UCの輝度値が下画素LCの輝度値より大きいと判別された場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１１は、変数Ｕに上画素UCの輝度値をセットして、変数Ｌに下画素LCの輝度値をセットする（ステップＳ１３）。一方、上画素UCの輝度値が下画素LCの輝度値以下である場合（ステップＳ１２のＮＯ）、ＣＰＵ１１１は、Ｕに下画素LCの輝度値をセットし、Ｌに上画素UCの輝度値をセットする（ステップＳ１４）。これにより、Ｕは、上画素UCと下画素LCの内で、値が高い方の輝度値となり、Ｌは上画素UCと下画素LCの内で、値が低い方の輝度値となる。
【００４９】
ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理と並行して、ＣＰＵ１１１は、次の処理を行う。
【００５０】
ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCの周囲の３つの画素ペアそれぞれの差分絶対値を計算する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９においては、上画素UCの輝度値と下画素LCの輝度値の差分絶対値がＤ１として算出され、左上画素UL1の輝度値と右下画素LR1の輝度値の差分絶対値がＤ２として算出され、さらに、右上画素UR1の輝度値と左下画素LL1の輝度値との差分絶対値がＤ３として算出される。次に、ＣＰＵ１１１は、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の中で最小の値を決定する（ステップＳ２０，Ｓ２２）。Ｄ１がＤ１，Ｄ２，Ｄ３の中で最小の値であれば、ＣＰＵ１１１は、上画素UCと下画素LCの画素ペアを選択し、上画素UCの輝度値と下画素LCの輝度値との平均値をＭＤとして算出する（ステップＳ２１）。Ｄ２がＤ１，Ｄ２，Ｄ３の中で最小の値であれば、ＣＰＵ１１１は、左上画素UL1と右下画素LR1の画素ペアを選択し、左上画素UL1の輝度値と右下画素LR1の輝度値との平均値をＭＤとして算出する（ステップＳ２３）。また、Ｄ３がＤ１，Ｄ２，Ｄ３の中で最小の値であれば、ＣＰＵ１１１は、右上画素UR1と左下画素LL1との画素ペアを選択し、右上画素UR1の輝度値と左下画素LL1の輝度値との平均値をＭＤとして算出する（ステップＳ２４）。
【００５１】
この後、ＣＰＵ１１１は、ＭＤがＵより大きい、またはＭＤがＬよりも小さい、の２つ条件のいずれかが満たされているかどうかを判別する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。
【００５２】
もしＭＤがＵより大きいならば（ステップＳ１５のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１１は、ＭＤの値をＵの値でクリップする（ステップＳ１７）。これにより、ＭＤの値はＵとなる。
【００５３】
もしＭＤがＬよりも小さいならば（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１１は、ＭＤの値をＬの値でクリップする（ステップＳ１８）。これにより、ＭＤの値はＬとなる。
【００５４】
また、上記２つ条件のいずれも満たされない場合、つまりＭＤが、ＵとＬの範囲に含まれている場合には、クリッピング処理は行われない。
【００５５】
以上の処理に並行して、ＣＰＵ１１１は、以下の処理を実行する。
【００５６】
ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCの前後フィールドの差分絶対値をＤＳとして算出する（ステップＳ２５）。例えば、補間対象画素CCが図１０に示される時刻ｔ＋２のトップフィールド内の画素CC(t+2)である場合、補間対象画素CC(t+2)に対応する時刻ｔ＋１のボトムフィールド内の画素CC(t+1)の輝度値と、補間対象画素CC(t+2)に対応する時刻ｔ＋３のボトムフィールド内の画素CC(t+3)の輝度値との差分の絶対値がＤＳとして算出される。また、ステップＳ２５においては、補間対象画素CCの前後フィールドの平均値、たとえば、補間対象画素CC(t+2)に対応する時刻ｔ＋１のボトムフィールド内の画素CC(t+1)の輝度値と、補間対象画素CC(t+2)に対応する時刻ｔ＋３のボトムフィールド内の画素CC(t+3)の輝度値との平均値、がＭＳとして算出される。
【００５７】
また、ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCに関する動き検出処理を実行して、補間対象画素CCが動領域に属しているか否かを判定する（ステップＳ２６、Ｓ２７）。この動き検出処理では、補間対象画素CCと、補間対象画素CCの２つ前のフィールド内の画素との間の差分絶対値がＤｅｔとして算出される。例えば、図１０において、補間対象画素をCC(t+2)とすると、画素CU(t+2)と画素CU(t)との間の差分絶対値、または画素CL(t+2)と画素CL(t)との間の差分絶対値がＤｅｔとして算出される。Ｄｅｔが予め決められた閾値ｔ以上であれば（ステップＳ２７のＮＯ）、ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCが動領域に属する画素であると判定する。この場合、ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCをＭＤで補間する（ステップＳ２８）。
【００５８】
一方、Ｄｅｔが予め決められた閾値ｔよりも小さいならば（ステップＳ２７のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１１は、
ＤＳ  ＜  ＤＤ＋offset
を満たすか否かを判別する（ステップＳ２９）。
【００５９】
ここで、ＤＤは、ステップＳ２０，Ｓ２２で選択された画素ペアに含まれる２つの画素間の差分絶対値である。また、offsetは予め決められた値である。
【００６０】
ＤＳ  ＜  ＤＤ＋offsetが満たされない場合（ステップＳ２９のＮＯ）、ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCが動領域に属する画素であると判定する。この場合、ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCをＭＤで補間する（ステップＳ２８）。
【００６１】
一方、ＤＳ  ＜  ＤＤ＋offsetが満たされる場合（ステップＳ２９のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCが静止領域に属する画素であると判定する。この場合、ＣＰＵ１１１は、補間対象画素CCをＭＳで補間する（ステップＳ３０）。なお、静止領域については、補間対象画素CC(t+2)の属するフィールドの一つ前のフィールド内に属する、補間対象画素に対応する画素CC(t+1)の値だけを用いて補間処理を行ってもよい。
【００６２】
以上のように、本実施形態の動き適応型IP変換によれば、以下の効果が得られる。
【００６３】
（１）上記の斜め補間の方法により、動画像上の斜めラインが滑らかに表示できる。（２）上記の斜め補間の方法は、odd/even fieldに関係なく、全ての画素に対して同一の処理で行うことが可能である。（３）上記の斜め補間の方法は、4種の差分値を使っているのでノイズによる異常値に対して強い。（４）上記のクリップ処理により、斜め補間の誤作用を防ぐことができる。（５）上記のクリップ処理により、斜め補間の効果を損なうことがない。（６）上記のクリップ処理は、ソフトウェア実装が簡単であるため、処理量の増加を抑えることが可能である。
【００６４】
なお、以上の説明では、３つの画素ペアのみを用いたが、これら３つの画素ペアに加えて、さらに、UL2とLR2の画素ペア、UR2とLL2の画素ペア等をも考慮し、これら５つの画素ペアの中から、補間対象画素CCを挟む２つの画素間の差分絶対値が最も小さい画素ペアを選択してもよい。本実施形態では、動き適応型IP変換は全てソフトウェアによって実行されているので、補間処理に用いる画素ペアの数は目的の画質や、本コンピュータ１０の負荷状態等に応じて柔軟に変更することができる。
【００６５】
例えば、本コンピュータ１０の負荷がある閾値以下であれば、５つの画素ペアを用いた斜め補間が実行され、負荷がある閾値を超えた場合には、３つの画素ペアを用いた斜め補間が実行される。
【００６６】
また、図１１のフローチャートに示すように、本コンピュータ１０の負荷がある閾値を超えた場合には（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、クリップ処理（Ｓ１０３）をスキップして、斜め補間（Ｓ１０１）だけを実行するようにしてもよい。
【００６７】
さらに、図１２のフローチャートに示すように、本コンピュータ１０がバッテリおよび外部電源のどちらによって駆動されているかを判断し、その判断結果にしたがって上下補間処理と斜め補間処理とを選択的に実行してもよい。この場合、ＣＰＵ１１１は、まず、ＥＣ／ＫＢＣ１２４との通信によって、本コンピュータ１０がバッテリおよび外部電源のどちらによって駆動されているかを判断する（ステップＳ２０１）。本コンピュータ１０が外部電源（ＡＣ電源）によって駆動されているならば、ＣＰＵ１１１は、斜め補間、およびクリップ処理を実行する（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）。一方、本コンピュータ１０がバッテリによって駆動されているならば、ＣＰＵ１１１は、上下補間を実行する（ステップＳ２０４）。
【００６８】
このように、本実施形態では、IP変換を全てソフトウェアによって実行しているので、コンピュータ１０の使用環境に応じてIP変換の処理内容を柔軟に変更することができる。
【００６９】
また、上述のプログレッシブ変換処理の手順はＤＶＤドライブから読み出されるビデオデータに対して適用することもできる。
【００７０】
また、図９、図１１、図１２の手順は全てＴＶアプリケーション２０１によって実現されているので、ＴＶアプリケーション２０１をコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて通常のコンピュータに導入するだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。
【００７１】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンピュータの概観を示す斜視図。
【図２】図１のコンピュータのシステム構成を示すブロック図。
【図３】図１のコンピュータで用いられるＴＶアプリケーションプログラムの機能構成を示すブロック図。
【図４】図１のコンピュータにおけるＩＰ変換処理に使用される複数の画素ペアを説明するための図。
【図５】上下補間処理を説明するための図。
【図６】図１のコンピュータで実行される斜め補間処理の例を示す第１の図。
【図７】図１のコンピュータで実行される斜め補間処理の例を示す第２の図。
【図８】図１のコンピュータで実行されるクリップ処理の例を示す図。
【図９】図１のコンピュータで実行されるＩＰ変換処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】図１のコンピュータで実行されるＩＰ変換処理で用いられる動き検出の例を説明するための図。
【図１１】図１のコンピュータで実行される補間処理の内容を変更するための手順の例を示すフローチャート。
【図１２】図１のコンピュータで実行される補間処理の内容を変更するための手順の別の例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７３】
１０…コンピュータ、１１１…ＣＰＵ、１２３…ＴＶチューナ、２０１…ＴＶアプリケーションプログラム、２１１…ＩＰ変換モジュール。
【図１】
2006238152.tif 000003
【図２】
2006238152.tif 000004
【図３】
2006238152.tif 000005
【図４】
2006238152.tif 000006
【図５】
2006238152.tif 000007
【図６】
2006238152.tif 000008
【図７】
2006238152.tif 000009
【図８】
2006238152.tif 000010
【図９】
2006238152.tif 000011
【図１０】
2006238152.tif 000012
【図１１】
2006238152.tif 000013
【図１２】
2006238152.tif 000014