(57)【要約】  【課題】  ＩＰ変換を行った映像の輪郭を強調する処理において、人間の視覚特性に対応させるべく、動いている物体に対して一律に弱い重み付けを設定してしまうと、輪郭が明確な動画領域であっても輪郭強調を適切に行わないため、ＩＰ変換結果の高画質な映像を十分に活用できないという課題がある。  【解決手段】  補間の種別を識別する情報である補間種別識別情報を、その種別の補間を行う映像領域を識別する情報である映像領域識別情報と関連付けて取得し、輪郭強調処理を行う際の強調度合いの重み付けを示す情報である重付情報を取得することで、動画領域を補間種別に応じて輪郭強調処理したプログレッシブ映像信号を生成する。【選択図】            図１
2006332904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う補間部と、
前記補間部にて行う補間の種別を識別する情報である補間種別識別情報を、その種別の補間を行う映像領域を識別する情報である映像領域識別情報と関連付けて取得する補間種別識別情報取得部と、
前記補間種別識別情報取得部にて取得する補間種別識別情報に基づいて輪郭強調処理を行う際の強調度合いの重み付けを示す情報である重付情報を映像領域識別情報と関連付けて取得する重付情報取得部と、
前記映像信号から輪郭を構成する映像領域である輪郭領域を識別する情報である輪郭領域識別情報を取得する輪郭領域識別情報取得部と、
重付情報取得部にて取得する重付情報と、前記輪郭領域識別情報取得部にて取得する輪郭領域識別情報と、に基づいて、前記映像信号に含まれる輪郭領域を輪郭強調処理したプログレッシブ映像信号を生成する輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部と、
を有する輪郭強調装置。
【請求項２】
重付情報取得部は、
動画領域の輪郭強調処理の重付情報として、前記補間種別識別情報の補間の種別が動きベクトルを利用した補間である場合には、補間の種別が動きベクトルを利用しない補間である場合の重み付けと異なる重み付けをするための重付情報を取得する動きベクトル対応重付情報取得手段を有する請求項１に記載の輪郭強調装置。
【請求項３】
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部を有し、
前記補間部は、
前記ＡＤ変換部にて変換されたデジタル信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行うＡＤ変換済デジタル信号利用補間手段を有する請求項１又は２に記載の輪郭強調装置。
【請求項４】
ＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換する色空間変換部を有し、
前記補間部は、
前記色空間変換部にて変換されたコンポーネント信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行うコンポーネント変換信号利用補間手段を有する請求項１又は２に記載の輪郭強調装置。
【請求項５】
前記補間種別識別情報取得部は、
前記補間種別識別情報を、映像領域識別情報であって、映像領域をフレーム単位で識別する情報であるフレーム識別情報と関連付けて取得するフレーム単位補間種別識別情報取得手段を有する請求項１から４のいずれか一に記載の輪郭強調装置。
【請求項６】
前記補間種別識別情報取得部は、
前記補間種別識別情報を、映像領域識別情報であって、映像領域を画素又はブロック単位で識別する情報である画素ブロック識別情報と関連付けて取得する画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段と、
前記補間種別識別情報を、前記フレーム単位補間種別識別情報取得手段により取得するか、前記画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段により取得するかを選択するための選択手段と、
を有する請求項５に記載の輪郭強調装置。
【請求項７】
インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う補間ステップと、
前記補間ステップにて行う補間の種別を識別する情報である補間種別識別情報を、その種別の補間を行う映像領域を識別する情報である映像領域識別情報と関連付けて取得する補間種別識別情報取得ステップと、
前記補間種別識別情報取得ステップにて取得した補間種別識別情報に基づいて輪郭強調処理を行う際の強調度合いの重み付けを示す情報である重付情報を映像領域識別情報と関連付けて取得する重付情報取得ステップと、
前記映像信号から輪郭を構成する映像領域である輪郭領域を識別する情報である輪郭領域識別情報を取得する輪郭領域識別情報取得ステップと、
重付情報取得ステップにて取得する重付情報と、前記輪郭領域識別情報取得ステップにて取得する輪郭領域識別情報と、に基づいて、前記映像信号に含まれる輪郭領域を輪郭強調処理したプログレッシブ映像信号を生成する輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成ステップと、
を有する輪郭強調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輪郭強調装置に関する。さらに詳しくは、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の輪郭を強調する輪郭強調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上アナログ放送などのテレビ放送では、走査線の数や秒単位におけるフレーム表示数の違いによって、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）やＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｌｉｎｅ）と呼ばれる規格が採用されている。また最近ではデジタル放送などのハイビジョン放送も行われている。これらの放送では、インターレース方式を利用した信号方式が使用されている。インターレース方式とは、1枚のフレームを表示する際に、奇数ラインの走査線を表示するフィールドと偶数ラインの走査線を表示するフィールドを用いる方式である。
【０００３】
一方、ＬＣＤパネルを用いたＴＶ等では、ＣＲＴを用いたＴＶとは異なり、表示方式としてプログレッシブ方式を特徴とした信号方式が使用されている。プログレッシブ方式とは、１枚のフレームを表示する際に、１回の走査で全てのラインについての出力を完結する方式であり、ノンインターレース方式ともいう。
【０００４】
プログレッシブ方式はインターレース方式に比べて走査本数が倍になるため、従来のテレビ放送などで使用されるインターレース方式の映像をプログレッシブ方式の映像に変換する必要がある。このようにインターレース信号をプログレッシブ信号に変換することをＩＰ変換という。また，IP変換後に人間の視覚特性に応じた効果的な輪郭強調処理を施すことにより、結果的に高画質な映像を提供することが可能になっている。例えば、特許文献１には、動いている物体よりも静止している物体に対する感度が高いという人間の視覚特性に応じて、効果的な輪郭強調を行うことのできる輪郭強調回路についての発明が開示されている。特許文献１の発明によれば、1画面中の映像の動き量を測定し，静止領域と判断した場合はゲインと呼ばれる重み付けをより強く設定し，動画領域と判断した場合はゲインを弱く設定することで、輪郭強調処理を行っている。
【特許文献１】特開平１１−２８９４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術のように、人間の視覚特性に対応させるべく、動いている物体に対して一律に弱い重み付けを設定してしまうと、輪郭が明確な動画領域であっても輪郭強調を適切に行わないため、ＩＰ変換結果の高画質な映像を十分に活用できないという課題がある。例えば、ＩＰ変換の補間方法が動きベクトルである場合には、輪郭が明確であるにも関わらず、弱い重み付けをして輪郭処理を行うため、高画質の映像であるにも関わらず、かえって解像度感が損なわれた映像を提供してしまうという課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ＩＰ変換結果の高画質な映像を損なうことなく輪郭強調処理を行う輪郭強調装置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】
【０００７】
そこで、本発明においては、かかる問題点を解決するために、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う補間部と、前記補間部にて行う補間の種別を識別する情報である補間種別識別情報を、その種別の補間を行う映像領域を識別する情報である映像領域識別情報と関連付けて取得する補間種別識別情報取得部と、前記補間種別識別情報に基づいて輪郭強調処理を行う際の強調度合いの重み付けを示す情報である重付情報を映像領域識別情報と関連付けて取得する重付情報取得部と、前記映像信号から輪郭を構成する映像領域である輪郭領域を識別する情報である輪郭領域識別情報を取得する輪郭領域識別情報取得部と、重付情報取得部にて取得する重付情報と、前記輪郭領域識別情報取得部にて取得する輪郭領域識別情報と、に基づいて、前記映像信号に含まれる輪郭領域を輪郭強調処理したプログレッシブ映像信号を生成する輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部と、を有する輪郭強調装置を提供する。また、重付情報取得部は、動画領域の輪郭強調処理の重付情報として、前記補間種別識別情報の補間の種別が動きベクトルを利用した補間である場合には、補間の種別が動きベクトルを利用しない補間である場合の重み付けと異なる重み付けをするための重付情報を取得する動きベクトル対応重付情報取得手段を有していてもよい。
【０００８】
また、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部を有し、前記補間部は、前記ＡＤ変換部にて変換されたデジタル信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行うＡＤ変換済デジタル信号利用補間手段を有していてもよい。また、ＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換する色空間変換部を有し、前記補間部は、前記色空間変換部にて変換されたコンポーネント信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行うコンポーネント変換信号利用補間手段を有していてもよい。
【０００９】
また、前記補間種別識別情報取得部は、前記補間種別識別情報を、映像領域識別情報であって、映像領域をフレーム単位で識別する情報であるフレーム識別情報と関連付けて取得するフレーム単位補間種別識別情報取得手段を有していてもよい。また、前記補間種別識別情報取得部は、前記補間種別識別情報を、映像領域識別情報であって、映像領域を画素又はブロック単位で識別する情報である画素ブロック識別情報と関連付けて取得する画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段と、前記補間種別識別情報を、前記フレーム単位補間種別識別情報取得手段により取得するか、前記画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段により取得するかを選択するための選択手段と、を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の補間種別の情報を取得し、当該補間種別に応じた重み付けを付して輪郭強調処理を行うため、ＩＰ変換後の高画質な映像を損なうことなく輪郭強調処理を行うことが可能となる。これにより、人間の視覚特性と補間種別に応じた最適な輪郭強調処理を実現でき、結果として高画質な映像を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、各発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
【００１２】
なお、以下の実施形態と請求項の関係は次の通りである。実施形態１は、主に請求項１、７などについて説明する。実施形態２は、主に請求項２などについて説明する。実施形態３は、主に請求項３などについて説明する。実施形態４は、主に請求項４などについて説明する。実施形態５は、主に請求項５などについて説明する。実施形態６は、主に請求項６などについて説明する。
【００１３】
<<実施形態１>>
<実施形態１の概要>
本実施形態は、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の補間種別に応じた輪郭強調処理を行う輪郭強調装置に関するものである。補間種別に応じて輪郭強調処理を行うことにより、人間の視覚特性と補間種別に応じた最適な輪郭強調処理を実現することができ、結果として高画質な映像を提供することができる。
【００１４】
<実施形態１の構成>
図１に本実施形態における機能ブロックの一例を示す。図１に示す本実施形態の「輪郭強調装置」（０１００）は、「補間部」（０１０１）と、「補間種別識別情報取得部」（０１０２）と、「重付情報取得部」（０１０３）と、「輪郭領域識別情報取得部」（０１０４）と、「輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部」（０１０５）と、を有する。
【００１５】
本件発明の構成要素である各部は、ハードウエア、ソフトウエア、ハードウエアとソフトウエアの両者、のいずれかによって構成される。例えば、これらを実現する一例として、コンピュータを利用する場合には、ＣＰＵ、メモリ、バス、インターフェイス、周辺装置などから構成されるハードウエアと、これらのハードウエア上にて実行可能なソフトウエアを挙げることができる。具体的には、メモリ上に展開されたプログラムを順次実行することで、メモリ上のデータや、インターフェイスを介して入力されるデータの加工、蓄積、出力などにより各部の機能が実現される（本明細書の全体を通じて同様である）。
【００１６】
「補間部」（０１０１）は、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う。「インターレース映像信号」とは、従来技術の部分で説明したように、1枚のフレームを時間的に異なる奇数ラインのフィールドと偶数ラインのフィールドで構成する方式を用いた映像信号のことである。なお、フレームとは、一枚の映像画面を構成する単位のことである。また、フィールドとは、１フレームを構成する単位である。図２にインターレース映像信号の概念図を示す。図２（ａ）は、点線で示す奇数ラインの走査線により構成される第一フィールドの一例である。図２（ｂ）は、実線で示す偶数ラインの走査線により構成される第二フィールドの一例である。そして、図２（ａ）で示す第一フィールドと、図２（ｂ）で示す第二フィールドとを時間的に連続して映すことにより、図２（ｃ）に示すように、あたかも一枚のフレームを構成しているような映像を提供している。一方、「プログレッシブ映像信号」とは、１枚のフレームについて、１回の走査で出力が完結する方式を用いた映像信号である。図２の例で説明すると、図２（ｃ）の点線部分と実線部分のラインを１回の走査で全て出力する方式である。
【００１７】
インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する場合には、他方のフィールドの映像を補間することが必要になる。インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間の方法としては、様々な方法が挙げられる。例えば、フィールドの各ラインを2回出力する方式、2枚のフィールドを重ね合わせる方式、上下のラインから各画素をフィルタリングして補間する方式、前後のフィールドから動きベクトルを算出し，その動きベクトルを用いて補間する方式などが挙げられる。
【００１８】
図３を用いてこれらの補間方法の概略を説明する。図３は、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する際の補間処理を行う概念を説明するための一例を示す図である。入力されるインターレース映像信号は、図中の実線枠で囲まれた第一フィールド（０３１１、０３３１）及び第二フィールド（０３２２）であるものとする。なお、第一フィールドは奇数ラインの走査による奇数フィールドとし、第二フィールドは偶数ラインの走査による偶数フィールドとして以下説明する。また、時間軸はフレームＡ（０３１０）から開始し、フレームＢ（０３２０）、フレームＣ（０３３０）の順に推移していくものとし、実際に補間を行う対象をフレームＢ（０３２０）として説明する。
【００１９】
最初にフィールドの各ラインを２回出力する例について説明する。図３の例では、補間に用いるフィールドは、入力フィールド（０３２２）のみである。具体的には、偶数ラインの走査線の入力フィールド（０３２２）の各ラインを、コピーしてそのまま奇数フィールドのライン位置にそれぞれ出力する。これにより１フレーム分のプログレッシブ映像信号に変換することができる。
【００２０】
次に、２枚のフィールドを重ね合わせる方式について説明する。図３の例では入力フィールド（０３２２）と、前後のフィールド（０３１１、０３３１）のいずれかと重ね合わせることで、１フレーム分のプログレッシブ映像信号に変換することができる。２枚のフィールドを重ね合わせる方式は、主に静止画領域の補間処理に際して用いられている。静止画像領域の場合には、前後のフィールドには同一の静止画がライン違い状に表されているに過ぎないため、両者を重ね合わせた場合にブレが生じず高画質な映像とすることができる。
【００２１】
次に、上下のラインから各画素をフィルタリングして補間する方法について説明する。図３の例では補間に用いるフィールドは、入力フィールド（０３２２）のみである。具体的には、上下の偶数ラインから中間値を計算して奇数ラインに当該中間値を割り付けることで、１フレーム分のプログレッシブ映像信号に変換することができる。このように、入力フィールドの各上下ラインの中間値を用いる方法は、主に動画領域の補間処理に際して用いられている。動画領域の場合には、前後のフィールドを用いて補間してしまうと、時間差による映像のズレが生じてしまうからである。
【００２２】
最後に、動きベクトルを用いて補間する方法について説明する。動きベクトルとは、特定のターゲットが、どちらにどれだけ動いたかを表す量のことである。図３の例では、入力フィールド（０３１１）と、入力フィールド（０３３１）とを用いてフィールド（０３２１）の補間を行っている。具体的には、入力フィールド（０３１１）と、入力フィールド（０３３１）にて、同じ形をした領域をそれぞれ探索する。探索した結果、同じ形をした領域があった場合には、その動きベクトルの情報に基づいて、フィールド（０３２１）の補間を行う。動きベクトルを用いて補間する方式は、より高画質な映像を得るための方式であり、特に画面全体が左右に等速で動くような映像や、映像の一部がその形を保ったまま移動する場合には効果的に働き、物体の形状を損なわずに高画質な映像を得ることができる。
【００２３】
このように補間方法には様々な方法があるが、プログレッシブ映像信号に変換する場合には、各フィールド内において全て同じ補間方法で補間処理を行わなくてもよい。例えば図３の例においては、出力フレーム（０３２３）の中の移動物体（０３２４）については動きベクトルを用いて補間処理を行い、他の部分については前後の２枚のフィールドを重ね合わせる補間方法を用いてもよい。このように、映像領域に応じた補間処理を行うことで、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換した場合に高画質な映像を提供することが可能となっている。なお、補間処理を行うに際しては、前後のフィールドを使用する場合があるため、補間部（０１０１）は、例えばフィールドの情報を一時的に保持しておく保持手段などを有していてもよい。このような様々な補間方法に応じて後述する輪郭強調処理を行うことで、高画質な映像を提供することができる。
【００２４】
「補間種別識別情報取得部」（０１０２）は、前記補間部（０１０１）にて行う補間の種別を識別する情報である補間種別識別情報を、その種別の補間を行う映像領域を識別する情報である映像領域識別情報と関連付けて取得する。「補間の種別」とは、前述した各補間方法の種別のことである。補間種別識別情報は、補間部（０１０１）から補間種別識別情報取得部（０１０２）に送信されることで「取得」されてもよいし、あるいは補間種別識別情報取得部（０１０２）が補間部（０１０１）にて行う補間を監視し、その結果適当な補間種別識別情報を生成することで「取得」されてもよい。「映像領域」とは、フレームやフィールド内における特定の領域のことである。例えば、映像を構成する最小単位である画素や、あるいは画素の集合単位であるブロックや、複数のブロックの集合単位であるマクロブロックが挙げられる。なお、フレームやフィールド自体を一つの映像領域としてもよい。補間種別識別情報と映像領域識別情報とを関連付けて取得することで、任意の映像領域について、どのような補間方法によって補間されたか明確になる。
【００２５】
「重付情報取得部」（０１０３）は、前記補間種別識別情報取得部（０１０１）にて取得する補間種別識別情報に基づいて輪郭強調処理を行う際の強調度合いの重み付けを示す情報である重付情報を映像領域識別情報と関連付けて取得する。「輪郭強調処理」とは、画質補正を実現するために、映像の輪郭を強調する処理のことである。「強調度合いの重み付け」とは、輪郭強調処理をどの程度行うかを示す所定の係数などのことである。例えば、フィールドを重ね合わせた場合の静止画の領域については、人間の視覚特性上感度が高い部分であるため、重み付けを強くして輪郭をより強調することで、結果として高画質な映像を提供することが可能となる。一方、フィールド内でのフィルタリングをした場合の動画の領域については、人間の視覚特性上感度は高くなく、輪郭がはっきりとしなくても画質が悪いと感じることはないため、重み付けを弱くして輪郭処理を行う。これは、動きの映像領域である場合には、輪郭を強調することでかえって画質の悪い映像を提供してしまう可能性があるからである。このように、補間種別識別情報に基づいて重み付けを取得することで、適切な輪郭強調処理を行うことが可能となる。なお、補間の種別が動きベクトルの場合には、動画領域であっても強い重み付けを行ってもよい。動画領域であっても輪郭部分がより明確に補完できているからである。補間の種別が動きベクトルである場合についての詳細は実施形態２で説明するため、ここでは省略する。重付情報を映像領域識別情報と関連付けて取得することで、後述する輪郭強調処理を行う際に適切な重みを付けることができる。
【００２６】
「輪郭領域識別情報取得部」（０１０４）は、前記映像信号から輪郭を構成する映像領域である輪郭領域を識別する情報である輪郭領域識別情報を取得する。「前記映像信号」とは、インターレース映像信号やプログレッシブ映像信号のことである。以下、本実施形態において「前記映像信号」は、プログレッシブ映像信号である場合を例にして説明するが、図４に示すように、インターレース映像信号から輪郭領域識別情報を取得してもよい。図４は本実施形態における他の輪郭強調装置（０４００）の例を示す機能ブロック図である。図４で示す輪郭強調装置は図１で説明した輪郭強調装置と同様に、補間部（０４０１）と、補間種別識別情報取得部（０４０２）と、重付情報取得部（０４０３）と、輪郭領域識別情報取得部（０４０４）と、輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部（０４０５）と、を有する。図１で示す輪郭強調装置（０１００）とは、インターレース映像情報から輪郭領域識別情報を取得するという点で異なっている。インターレース映像信号から輪郭領域識別情報を取得することで、補間部と同時並行処理が可能になるため、処理の高速化が期待できる。一方、プログレッシブ映像信号から輪郭領域識別情報を取得する場合には、より精密な輪郭領域を抽出することができる。「輪郭」とは、ある物の外形を形作っている線のことである。輪郭は、具体的にはプログレッシブ映像信号などの輝度成分から抽出される。「輪郭領域」は映像領域に含まれる領域であり、輪郭を構成する画素やブロックなどの集合部分である。
【００２７】
「輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部」（０１０５）は、重付情報取得部（０１０３）にて取得する重付情報と、前記輪郭領域識別情報取得部（０１０４）にて取得する輪郭領域識別情報と、に基づいて、前記映像信号に含まれる輪郭領域を輪郭強調処理したプログレッシブ映像信号を生成する。重付情報は補間の種別の応じた重み付けを示す情報となっているため、補間の種別に応じた輪郭強調処理を実現することができる。輪郭強調処理の具体例としては、輝度成分が急激に変化している部分を輪郭と判断して強調処理を行うことなどが挙げられる。この場合、重付情報に応じて輪郭と判断する輝度成分の閾値を変動させる処理などを行うことで、補間の種別に応じた柔軟な輪郭強調処理を行うことができる。
【００２８】
図５に輪郭強調処理をしたプログレッシブ映像信号の一例を示す。図５（ａ）の斜線で示す領域（０５０１）は、動きベクトルを用いて補間した動画の映像領域であるものとし、他の領域（０５０２）については２枚のフィールドを重ね合わせた静止画の映像領域であるものとする。このように異なる補間種別が混在している場合であっても、重付情報は映像領域識別情報と関連付けて取得されているために、各補間種別に応じた輪郭強調処理を行うことができる。図５（ｂ）は、図５（ａ）のフレームの映像領域識別情報（画素）と、補間種別識別情報との関連付けを示すテーブルの一例である。図５の例においては、映像領域識別情報の一例として画素を示しているが、ブロック単位などであってもよいことは既に説明した通りである。また、図５の例は、所定の映像領域が完全に一致する場合であるが、所定の映像領域の一部に精度が劣る部分がある場合には、映像領域（０５０１）の一部の領域についてはフィールド内で中間値を計算するなどした補間の種別に応じた輪郭強調処理を行ってもよい。このように、輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部（０１０５）により、映像領域の補間の種別に応じた輪郭強調処理を行ったプログレッシブ映像信号を生成することが可能となる。なお、輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部（０１０５）では、輪郭強調処理を行うための信号を生成のみを行い、輪郭強調処理自体については、図外の輪郭強調部などで行ってもよい。
【００２９】
<実施形態１の具体例>
図６に本実施形態における輪郭強調装置の具体的な例を示す。図６は、本実施形態における輪郭強調装置を回路で構成したブロック図の一例を示すものである。ＩＰ変換回路（０６０２）は、入力端子（０６０１）に入力したインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換する。そして、ＩＰ変換回路（０６０２）では、他方のフィールドを補間してプログレッシブ映像信号ＳＩＧを輪郭抽出回路（０６０４）に送るとともに、補間種別識別情報ＩＡをゲイン算出回路（０６０５）に送る。
【００３０】
輪郭抽出回路（０６０４）では、入力信号ＳＩＧのＹ成分から輪郭部分の抽出を行い、輪郭信号ＲＩＮを生成する。一方、ゲイン算出回路（０６０５）は、補間種別識別情報ＩＡに応じたゲイン係数ＧＡを算出する。そして、ゲイン係数ＧＡと、輪郭信号ＲＩＮとに基づいて演算回路（０６０６）にて演算を行い、補正信号を生成する。そして、輪郭加算回路（０６０７）にて、生成された補正信号とプログレッシブ映像信号ＳＩＧとに基づいて輪郭の強調を行い、結果を出力端子（０６０８）から出力する。なお、図７には、従来における輪郭強調装置を回路で構成したブロック図の一例を示す。図７に示すように、ＩＰ変換回路で行った補間の種別についての情報を取得することなく、動き検出信号ＭＯＶに基づいて輪郭強調処理を行っているために、例えば補間の種別が動きベクトルの場合であっても弱い重み付けを行ってしまっていた。
【００３１】
<実施形態１の処理の流れ>
図８に本実施形態における処理の流れの一例を示す。本実施形態における処理は、以下に示すステップよりなる。なお、以下に示す処理の流れは、計算機に実行させるためのプログラム、またはそのプログラムが記録された読み取り可能な記録媒体として実施されうる（以下、本明細書における処理の流れの記載についても同様である）。
【００３２】
最初に、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う（補間ステップ  Ｓ０８０１）。そして、ステップＳ０８０１にて行う補間の種別を識別する情報である補間種別識別情報を、映像領域識別情報と関連付けて取得する（補間種別識別情報取得ステップ  Ｓ０８０２）。そして、ステップＳ０８０２にて取得した補間種別識別情報に基づいて重付情報を映像領域識別情報と関連付けて取得する（重付情報取得ステップ  Ｓ０８０３）。また、ステップＳ０８０１にて利用した映像信号から輪郭領域識別情報を取得する（輪郭領域識別情報取得ステップ  Ｓ０８０４）。そして、ステップＳ０８０３にて取得する重付情報と、ステップＳ０８０４にて取得する輪郭領域識別情報と、に基づいて、輪郭強調処理したプログレッシブ映像信号を生成する（輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成ステップ  Ｓ０８０５）。なお、ステップＳ０８０１にて補間を行う処理と同時並行して、ステップＳ０８０４にて行う輪郭領域識別情報の取得をしてもよい。補間処理と輪郭領域識別情報取得処理とを並行して行うことで、例えばビデオメモリなどの資源を多く使用せずに済む。
【００３３】
<実施形態１の効果>
本実施形態における輪郭強調装置は、インターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間の種別に応じて重み付けを行い、当該重み付けに基づいて輪郭強調処理を行うことにより、補間した画像領域に応じた輪郭強調処理を行うことが可能となり、結果的に人間の視覚特性と補間種別に対応した高画質な映像を提供することが可能となる。
【００３４】
<<実施形態２>>
<実施形態２の概要>
本実施形態における輪郭強調装置は、補間の種別が動きベクトルを利用した補間である場合には、動画領域であっても強い重み付けを行うことを特徴とする。従来、動画領域にあっては、補間時にブレなどが生じるために、輪郭処理を行う場合には弱い重み付けを行っていたが、動きベクトルを利用する補間の場合には、外形が崩れることがないために、強い重み付けを行い輪郭を強調することで、高画質な映像を提供することができる。
【００３５】
<実施形態２の構成>
図９に本実施形態における機能ブロック図の一例を示す。図９に示す本実施形態の「輪郭強調装置」（０９００）は、「補間部」（０９０１）と、「補間種別識別情報取得部」（０９０２）と、「重付情報取得部」（０９０３）と、「輪郭領域識別情報取得部」（０９０４）と、「輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部」（０９０５）を有する。「重付情報取得部」（０９０３）は、「動きベクトル対応重付情報取得手段」（０９０６）を有する。「動きベクトル対応重付情報取得手段」（０９０６）を除く各構成については実施形態１で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００３６】
「動きベクトル対応重付情報取得手段」（０９０６）は、動画領域の輪郭強調処理の重付情報として、前記補間種別識別情報の補間の種別が動きベクトルを利用した補間である場合には、補間の種別が動きベクトルを利用しない補間である場合の重み付けと異なる重み付けをするための重付情報を取得する。異なる重み付けとは、例えば補間の種別が動きベクトルを利用した補間である場合には、強い重み付けをすることが挙げられる。動画領域の補間種別としては、既に説明したように、前後のフィールドに基づいて動きベクトルを利用して補間する方法や、現在の入力フィールド内の上下ラインに基づいて補間する方法などが挙げられる。ここで、補間の種別が動きベクトルを利用した補間である場合には、当該映像領域については外形を崩すことなくそのまま他の映像領域に位置をずらすに過ぎないため、静止画像と同程度の高画質な映像が期待できる。従って、補間の種別が動きベクトルを利用した補間である場合には、他の動画領域にて行う重み付けよりも強い重み付けをすることで、結果的により高画質な映像を提供することが可能となる。図１０は、補間の種別に応じた重み付けをする際に参照する重み付けテーブルの一例を示す図である。図１０の例では、第一フィールドと第二フィールドを重ね合わせる補間種別、即ち、静止画領域についての補間方法に対しては最も強い重み付けとしてゲイン係数を大きく設定する。また、動きベクトルを利用した補間種別の場合には、静止画領域ほどの強い重み付けではないが、他の動画領域の補間種別よりも強い重み付けを行う。図１０に示すような重み付けをすることで、動画領域であっても鮮明な輪郭強調処理を実現できるため、より高画質な映像を提供することができる。なお、図１１で示すように、補間の種別が動きベクトルである場合には、静止画領域と同程度以上の強い重み付けを行ってもよい。
【００３７】
<実施形態２の処理の流れ>
図１２に本実施形態における処理の流れの一例を示す。ステップＳ１２０２までは実施形態１で説明したものと同様である。ステップＳ１２０３においては、補間の種別が動きベクトルを利用した補間であるかを判断する。動きベクトルを利用しない補間である場合には、実施形態１で説明したものと同様に、補間種別識別情報に基づいて重付情報を取得する（Ｓ１２０４）。一方、動きベクトルを利用する補間である場合には、動きベクトルを利用しない補間である場合の重み付けよりも強い重み付けをするための重付情報を取得する（Ｓ１２０５）。以降の処理の流れについては実施形態１で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００３８】
<実施形態２の効果>
本実施形態における輪郭強調装置は、動画領域の輪郭強調処理の重付情報として、補間の種別が動きベクトルを利用した補間の種別である場合には、補間の種別が動きベクトルを利用しない補間である場合の重み付けと異なる重み付けをするための重付情報を取得することにより、動画領域の補間であっても輪郭をより明確にするように輪郭強調処理を行うことが可能となり、結果として高画質の映像を提供することが可能となる。
【００３９】
<<実施形態３>>
<実施形態３の概要>
本実施形態における輪郭強調装置は、アナログ信号をデジタル信号に変換するための変換部を有することを特徴とする。アナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有することにより、ＶＨＳなどの再生時などにおいても同様の輪郭強調処理を実現できる。
【００４０】
<実施形態３の構成>
図１３に本実施形態における機能ブロック図の一例を示す。図１３に示す本実施形態における「輪郭強調装置」（１３００）は、「補間部」（１３０１）と、「補間種別識別情報取得部」（１３０２）と、「重付情報取得部」（１３０３）と、「輪郭領域識別情報取得部」（１３０４）と、「輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部」（１３０５）と、「ＡＤ変換部」（１３０６）と、を有する。「補間部」（１３０１）は、「ＡＤ変換済デジタル信号利用補間手段」（１３０７）を有する。「ＡＤ変換部」（１３０６）と、「ＡＤ変換済デジタル信号利用補間手段」（１３０７）とを除く各構成については実施形態１で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。また、実施形態２とも、「ＡＤ変換部」（１３０６）と、「ＡＤ変換済デジタル信号利用補間手段」（１３０７）とを除いて共通した構成をとることができる。
【００４１】
「ＡＤ変換部」（１３０６）は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。具体例としては、ＡＤコンバーターなどが挙げられる。アナログ信号をデジタル信号に変換することで、実施形態１又は２で説明した補間処理を行うことができるため、ＶＨＳ（Ｖｉｄｅｏ  Ｈｏｍｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）などからのアナログ信号が入力された場合であっても、結果として高画質な映像を提供することが可能となる。「ＡＤ変換済デジタル信号利用補間手段」（１３０７）は、前記ＡＤ変換部（１３０６）にて変換されたデジタル信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う。
【００４２】
<実施形態３の具体例>
図１４に本実施形態におけるＡＤ変換部の一例を示す。ＡＤコンバーター（１４０１）には、アナログ入力端子（１４２ｙ、１４２ｂ、１４２ｒ）からアナログ信号が入力される。ＡＤコンバーター（１４０１）ではアナログ信号をデジタル信号に変換する。変換後のデジタル信号は、図６で示す入力端子（０６０１）に接続され、その後輪郭強調処理が行われる。
【００４３】
<実施形態３の処理の流れ、及び効果>
図１５に本実施形態における処理の流れの一例を示す。最初にアナログ信号をデジタル信号に変換する（Ｓ１５０１）。そして、ステップＳ１５０１にて変換されたデジタル信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う（Ｓ１５０２）。以降の処理は実施形態１又は２で説明したものと同様であるためここでの説明は省略する。本実施形態における輪郭強調装置は、アナログ信号を映像信号に変換するＡＤ変換部を有していることにより、ＶＨＳなどのアナログ信号の再生時においても高画質に輪郭を強調した映像を提供することが可能となる。
【００４４】
<<実施形態４>>
<実施形態４の概要>
本実施形態における輪郭強調装置は、ＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換する色空間変換部を有することを特徴とする。色空間を変換することで、ＰＣから入力されるＲＧＢ信号に対しても同様の輪郭強調処理を実現できる。
【００４５】
<実施形態４の構成>
図１６に本実施形態における機能ブロック図の一例を示す。図１６に示す本実施形態における「輪郭強調装置」（１６００）は、「補間部」（１６０１）と、「補間種別識別情報取得部」（１６０２）と、「重付情報取得部」（１６０３）と、「輪郭領域識別情報取得部」（１６０４）と、「輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部」（１６０５）と、「色空間変換部」（１６０６）と、を有する。「補間部」（１６０１）は、「コンポーネント変換信号利用補間手段」（１６０７）を有する。「色空間変換部」（１６０６）と、「コンポーネント変換信号利用補間手段」（１６０７）とを除いた各構成については実施形態１で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。また、実施形態２とも「色空間変換部」（１６０６）と、「コンポーネント変換信号利用補間手段」（１６０７）とを除いて共通した構成をとることができる。
【００４６】
「色空間変換部」（１６０６）は、ＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換する。ＲＧＢ信号とは色の三原色である赤、緑、青を用いて映像を構成する信号であり、コンピュータなどで使用されている色空間である。コンポーネント信号とは、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ、Ｃｒを用いて映像を構成する信号であり、ビデオ機器などで使用されている色空間である。実施形態１などで説明した輪郭領域を識別する情報は、輝度信号Ｙに基づいて行われるため、ＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換することで、既に説明した輪郭強調処理を実現することができる。ＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換する場合には、例えば、
Ｙ ＝ ０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
Ｃｂ ＝ −０．２９９Ｒ−０．５８７Ｇ＋０．８８６Ｂ
Ｃｒ ＝ ０．７０１Ｒ−０．５８７Ｇ−０．１１４Ｂ
のように演算を行うことにより実現することができる。色空間変換部（１６０６）の一例としては、マトリックス演算回路などが挙げられる。「コンポーネント変換信号利用補間手段」（１６０７）は、前記色空間変換部（１６０６）にて変換されたコンポーネント信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う。
【００４７】
<実施形態４の具体例>
図１７に本実施形態における色空間変換部の具体例を示す。マトリックス演算回路（１７０１）は、ＲＧＢ信号入力端子から入力されるＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換する。変換後のデジタル信号は、図６で示す入力端子（０６０１）に接続され、その後輪郭強調処理が行われる。
【００４８】
<実施形態４の処理の流れ、及び効果>
図１８に本実施形態における処理の流れの一例を示す。最初にＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換する（Ｓ１８０１）。次に、ステップＳ１８０１にて変換されたコンポーネント信号により構成されるインターレース映像信号をプログレッシブ映像信号に変換するための補間を行う（Ｓ１８０２）。以降の処理については実施形態１又は２で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。本実施形態における輪郭強調装置は、ＲＧＢ信号をコンポーネント信号に変換するための変換部を有していることにより、コンピュータなどからのＲＧＢ信号を利用する場合であっても、高画質に輪郭を強調した映像を提供することができる。
【００４９】
<<実施形態５>>
<実施形態５の概要>
本実施形態における輪郭強調装置は、補間種別識別情報を、映像領域をフレーム単位で識別する情報と関連付けて取得することを特徴とする。映像領域をフレーム単位で取得することにより、重み付けを１フレーム単位で平均化するなど、輪郭強調処理を行う際の重み付けを簡素化することが可能となる。
【００５０】
<実施形態５の構成>
図１９に本実施形態における機能ブロック図の一例を示す。図１９に示す本実施形態における「輪郭強調装置」（１９００）は、「補間部」（１９０１）と、「補間種別識別情報取得部」（１９０２）と、「重付情報取得部」（１９０３）と、「輪郭領域識別情報取得部」（１９０４）と、「輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部」（１９０５）と、を有する。「補間種別識別情報取得部」（１９０２）は、「フレーム単位補間種別識別情報取得手段」（１９０６）を有する。「フレーム単位補間種別識別情報取得手段」（１９０６）を除く各構成については実施形態１で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。また、実施形態２から４のいずれかについても、「フレーム単位補間種別識別情報取得手段」（１９０６）を除いて共通した構成をとることができる。
【００５１】
「フレーム単位補間種別識別情報取得手段」（１９０６）は、前記補間種別識別情報を、映像領域識別情報であって、映像領域をフレーム単位で識別する情報であるフレーム識別情報と関連付けて取得する。補間種別識別情報を、フレーム識別情報と関連付けて取得する例としては、画素やブロック単位で異なる補間方法を行った場合には、最も多い補間方法を当該映像領域であるフレームを補間した方法であるもとして取得することが挙げられる。また、他例としては、画素やブロック単位で補間した方法についての所定の方式で平均化処理を行い、当該平均化した結果求められた補間方法を、当該フレームの補間の種別として取得することが挙げられる。補間種別識別情報がフレーム単位で関連付けて取得されることにより、当該フレームを構成するためのフィールド補間時の輪郭強調処理を行う際の重み付けを画一的に決定することが可能となる。従って、輪郭強調処理を行う場合に処理能力の向上が期待できる。また、フレームレートが高い場合などにおいては、フレーム単位で処理を行うことでより処理の効率が向上する。
【００５２】
<実施形態５の処理の流れ、及び効果>
図２０に本実施形態における処理の流れの一例を示す。ステップＳ２００２を除く各ステップについては実施形態１で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。ステップＳ２００２においては、補間種別識別情報を、映像領域識別情報であって、映像領域をフレーム単位で識別する情報であるフレーム識別情報と関連付けて取得する。本実施形態における輪郭強調装置は、補間種別識別情報を、映像領域をフレーム単位で識別する情報と関連付けて取得することにより、変換したプログレッシブ映像信号の輪郭強調処理を効率的に行うことができる。
【００５３】
<<実施形態６>>
<実施形態６の概要>
本実施形態における輪郭強調装置は、補間種別識別情報を、映像領域を画素又はブロック単位で識別する情報と関連付けて取得することができ、補間種別識別情報を、フレーム単位で取得するか、あるいは画素又はブロック単位で取得するかを選択することを特徴とする。１フレーム単位で重み付けを行うか、あるいは、画素又はブロック単位で重み付けを行うかを選択することが可能なため、精密な輪郭強調処理を行って高画質な映像を提供するか、あるいは、処理能力に応じた輪郭強調処理を行って適切な映像を提供するなど、事情に応じた輪郭強調処理を実現することができる。
【００５４】
<実施形態６の構成>
図２１に本実施形態における機能ブロック図の一例を示す。図２１に示す本実施形態における「輪郭強調装置」（２１００）は、「補間部」（２１０１）と、「補間種別識別情報取得部」（２１０２）と、「重付情報取得部」（２１０３）と、「輪郭領域識別情報取得部」（２１０４）と、「輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部」（２１０５）と、を有する。「補間種別識別情報取得部」（２１０２）は、「フレーム単位補間種別識別情報取得手段」（２１０６）と、「画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段」（２１０７）と、「選択手段」（２１０８）と、を有する。「画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段」（２１０７）と、「選択手段」（２１０８）と、を除く構成については実施形態５で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５５】
「画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段」（２１０７）は、前記補間種別識別情報を、映像領域識別情報であって、映像領域を画素又はブロック単位で識別する情報である画素ブロック識別情報と関連付けて取得する。「画素又はブロック単位」とは、画素単位又はブロック単位の意味である。ブロックには、例えばＭＰＥＧ方式におけるマクロブロックなどが含まれていてもよい。画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段（２１０７）は、映像領域を識別する単位が画素又はブロック単位であること以外については実施形態５で説明したフレーム単位補間種別識別情報取得手段と同じである。「選択手段」（２１０８）は、前記補間種別識別情報を、前記フレーム単位補間種別識別情報取得手段（２１０６）により取得するか、前記画素ブロック単位補間種別識別情報取得手段（２１０７）により取得するかを選択する。補間種別識別情報を、映像領域をフレーム単位で識別する情報と関連付けて取得する場合には、その後の輪郭強調処理について効率的に行うことができ、また、映像領域を画素又はブロック単位で識別する情報と関連付けて取得する場合には、精密な輪郭強調処理を行うことができるため、より高画質な映像を提供することができる。
【００５６】
<実施形態６の処理の流れ>
図２２及び図２３に、本実施形態における処理の流れの一例を示す。図２２に示す処理の流れは、補間種別識別情報取得ステップ（Ｓ２２０２）を除いては実施形態１で説明したものと同様である。図２３に、補間種別識別情報取得ステップ（Ｓ２２０２）内における処理の流れの一例を示す。まずステップＳ２３０１にて、補間種別識別情報を、映像領域をフレーム単位で識別する情報と関連付けて取得するか、映像領域を画素又はブロック単位で識別する情報と関連付けて取得するかを選択する。前者の場合には、ステップＳ２３０２に進み、補間種別識別情報を、フレーム識別情報と関連付けて取得する。一方、後者の場合には、ステップＳ２３０３に進み、補間種別識別情報を、画素ブロック識別情報と関連付けて取得する。そして、図２２の補間種別識別情報取得ステップ（Ｓ２２０２）が終了し、以降のステップに進むことになる。以降の処理の流れについては既に説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５７】
<実施形態６の効果>
本実施形態における輪郭強調装置は、補間種別識別情報を、フレーム単位で取得するか、あるいは画素又はブロック単位で取得するかを選択することにより、精密に輪郭強調処理を行って高画質な映像を提供するか、あるいは、処理能力に応じた輪郭強調処理を行って適切な映像を提供するかなど、事情に応じた輪郭強調処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施形態１を説明するための機能ブロック図
【図２】インターレース映像信号を説明するための図
【図３】補間の種別を説明するための図
【図４】実施形態１を説明するための機能ブロック第二図
【図５】１フレームにおける補間処理を説明するための図
【図６】実施形態１の具体的な構成例を示す図
【図７】従来における具体的な構成例を示す図
【図８】実施形態１の処理の流れを説明するための図
【図９】実施形態２を説明するための機能ブロック図
【図１０】重み付けテーブルの一例を示す図
【図１１】重み付けテーブルの一例を示す第二図
【図１２】実施形態２の処理の流れを説明するための図
【図１３】実施形態３を説明するための機能ブロック図
【図１４】実施形態３の具体的な構成例を示す図
【図１５】実施形態３の処理の流れを説明するための図
【図１６】実施形態４を説明するための機能ブロック図
【図１７】実施形態４の具体的な構成例を示す図
【図１８】実施形態４の処理の流れを説明するための図
【図１９】実施形態５を説明するための機能ブロック図
【図２０】実施形態５の処理の流れを説明するための図
【図２１】実施形態６を説明するための機能ブロック図
【図２２】実施形態６の処理の流れを説明するための図
【図２３】実施形態６の補間識別情報取得ステップの処理の流れを説明する図
【符号の説明】
【００５９】
０１００    輪郭強調装置
０１０１    補間部
０１０２    補間種別識別情報取得部
０１０３    重付情報取得部
０１０４    輪郭領域識別情報取得部
０１０５    輪郭強調済プログレッシブ映像信号生成部
【図１】
2006332904.tif 000003
【図２】
2006332904.tif 000004
【図３】
2006332904.tif 000005
【図４】
2006332904.tif 000006
【図５】
2006332904.tif 000007
【図６】
2006332904.tif 000008
【図７】
2006332904.tif 000009
【図８】
2006332904.tif 000010
【図９】
2006332904.tif 000011
【図１０】
2006332904.tif 000012
【図１１】
2006332904.tif 000013
【図１２】
2006332904.tif 000014
【図１３】
2006332904.tif 000015
【図１４】
2006332904.tif 000016
【図１５】
2006332904.tif 000017
【図１６】
2006332904.tif 000018
【図１７】
2006332904.tif 000019
【図１８】
2006332904.tif 000020
【図１９】
2006332904.tif 000021
【図２０】
2006332904.tif 000022
【図２１】
2006332904.tif 000023
【図２２】
2006332904.tif 000024
【図２３】
2006332904.tif 000025