(57)【要約】【課題】ワンセグ放送を表示した場合に、映像内の文字画像について文字ごとに適正なエッジ強調を行なって動画の視認性を向上すること。【解決手段】ワンセグ放送受信部１１が受信した動画の画像フレームをバッファ１２に一時的に格納する。画像解析部２０内部の傾き検出部２１は、バッファ１２から読み出した画像フレームを一文字相当の大きさのメッシュに分割し、各メッシュ内の傾き成分を算出する。フィルタ制御部１４は、傾き成分の値に基づいてメッシュごとに異なるパラメータを用いてエッジ強調処理を行なうようエッジフィルタ１３を制御する。【選択図】        図１
2009290608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画データを取得する動画データ取得手段と、
前記動画データを構成する複数の画像フレームに対してエッジ処理を行なうエッジ処理手段と、
前記エッジ処理を施す前の画像フレームを部分領域に分割し、前記部分領域の画像の傾き成分を算出する傾き算出手段と、
前記傾き算出手段が算出した傾き成分に基づいて、対応する部分領域へエッジ処理を行なうように前記エッジ処理手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする動画出力装置。
【請求項２】
前記傾き算出手段は、前記部分領域の横方向輝度変化量と縦方向輝度変化量を算出し、縦方向輝度変化量を横方向輝度変化量で除した値を前記傾き成分の正接値と見なして前記傾き成分を求めることを特徴する請求項１に記載の動画出力装置。
【請求項３】
前記傾き算出手段と類似したアルゴリズムを用いて複数の画像フレーム間の差分を動き成分として算出する動き算出手段と、前記動き算出手段が算出した動き成分を用いて画像フレーム間を補間するフレーム補間手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の動画出力装置。
【請求項４】
動画データを取得する動画データ取得工程と、
前記動画データを構成する複数の画像フレームに対してエッジ処理を行なうエッジ処理フィルタ工程と、
前記エッジ処理を施す前の画像フレームを部分領域に分割し、前記部分領域の画像の傾き成分を算出する傾き算出工程と、
前記傾き算出工程で算出した傾き成分に基づいて、対応する部分領域への前記エッジ処理内容を制御するエッジフィルタ制御工程と、
を含んだことを特徴とする動画出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画を出力する動画出力装置および動画出力方法に関し、特にワンセグ放送の動画像の表示出力を行なう動画出力装置および動画出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ放送のデジタル化が進んでおり、携帯電話端末などでの表示用に小サイズのディスプレイを想定したデジタル放送、いわゆるワンセグ放送が実施されている。
【０００３】
このワンセグ放送は、受信データ量が少なくてすむことからカーナビゲーションシステムなど、元々のワンセグ放送の想定よりも大きなディスプレイを有する装置に使用されることがある。
【０００４】
しかし、想定よりも大きなディスプレイに画像を拡大して表示すると、画像内の文字情報の視認性が低下するという問題点があり、かかる問題の解決が求められてきた。
【０００５】
文字情報の視認性低下は、文字の輪郭がぼやけることが主要因となって発生する。この輪郭のぼやけは、エッジ強調処理を行なうことである程度解消することができる。特に、「田」「川」「Ｅ」「Ｆ」など、垂直方向と水平方向の直線の組み合わせによって構成される文字では、エッジ強調の効果が顕著である。
【０００６】
しかしながら、「多」「少」「Ｃ」「Ｄ」など、斜めの線や曲線がある文字では、エッジが強すぎると斜めのラインがガタガタになり、視認性回復の効果が低い。
【０００７】
このように、エッジ強調処理を行なう場合には、そのパラメータの設定が重要であった。例えば、特許文献１は、画像内の文字のエッジと画像の輪郭のエッジとを判別し、それぞれの領域に適した画像処理を実施する技術を開示している。また、特許文献２は、画素の明度別ヒストグラムを分析し、人物の肌色部分についてはコントラストの強調を抑える技術を開示している。同様に、特許文献３は、人工画、自然画のように、原画像の種類に応じて輪郭強調処理を切り替える技術を開示している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１１２２８０号公報
【特許文献２】特開２０００−５９６２９号公報
【特許文献３】特開平５−３２８１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の技術では、エッジの強さなどから補正の強弱を制御する技術は知られているが、文字ごとのエッジの方向は考慮されていなかった。そのため、垂直方向と水平方向の直線で構成される文字にも、斜めの線や曲線を有する文字にも同一のパラメータでエッジ強調処理を施していた。したがって、例えば、垂直方向と水平方向の直線で構成される文字に合わせてパラメータを設定すると、斜めの線や曲線を有する文字にはエッジ強調が強すぎるため斜めのラインがガタガタになり、視認性回復の効果が低くなっていた。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術における問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、ワンセグ放送を表示した場合に、映像内の文字画像について文字ごとに適正なエッジ強調を行なって動画の視認性を向上する動画出力装置および動画出力方法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】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる動画出力装置および動画出力方法は、動画データを構成する複数の画像フレームを部分領域に分割し、部分領域の画像の傾き成分を算出し、傾き成分に基づいて対応する部分領域へのエッジ処理内容を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、動画を出力する場合に、映像内の文字画像について文字ごとに適正なエッジ強調を行なって動画の視認性を向上する動画出力装置および動画出力方法を得ることができるという効果を奏する。
【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、本発明に係る動画出力装置および動画出力方法について説明する。
【００１４】
本発明に係る動画再生装置は、日本の地上デジタルテレビ放送に対応した装置である。地上デジタルテレビ放送では、１チャンネル分の帯域を１３個のセグメントに分割し、そのうちの１２セグメントを固定サービス（家庭用の一般向け）用とし、残りの１セグメントを携帯サービス（移動体受信端末）用に割り付けている。固定サービスではデータ圧縮方式としてＭＰＥＧ２方式を採用し、携帯サービスではデータ圧縮方式としてＨ．２６４方式（ＭＰＥＧ−４Ｐａｒｔ１０としても知られる映像圧縮方式の一つ）（又はＭＰＥＧ４方式）を採用している。固定サービス向けの符号化デジタルデータは、ＭＰＥＧ２方式で符号化されたものであって、高品質であるが、ビットレートが高いことからノイズ耐性が低く、放送局からの距離が長くなると、良好な受信が困難となる場合がある。これに対して、携帯サービス向けの符号化デジタルデータ（いわゆるワンセグ放送）は、Ｈ．２６４方式（又はＭＰＥＧ４方式）で符号化されたものであって、ＭＰＥＧ２方式に比べるとビットレートが低いため、ノイズ耐性が強く、放送局からの距離がより長くなっても良好に受信することが可能となる。
【００１５】
そのため、カーナビゲーション装置のようにワンセグ放送の本来の想定よりも大きなディスプレイを有する装置であっても、ワンセグ放送を受信して拡大表示する利用法が考えられている。
【００１６】
しかし、想定よりも大きなディスプレイに画像を拡大して表示すると、画像内の文字がぼやけたり、にじんだりし、視認性が低下する。本発明は、このワンセグ放送の拡大表示における画質を向上するものである。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の実施例であるワンセグ出力装置１の概要構成を説明する概要構成図である。同図に示したワンセグ受信装置１は、ワンセグ放送受信部１１、バッファ１２、エッジフィルタ１３、フィルタ制御部１４、画像解析部２０を有する。なお、ワンセグ再生装置１は、この他にアンテナ、チューナ、復調部、ＤＥＭＵＸ、映像デコーダなどを有するが、図示を省略する。
【００１８】
ワンセグ放送受信部１１は、アンテナの受信波をチューナによって選択し、選択した受信波に対して復調部がＯＦＤＭ復調を行なってＴＳパケットを取り出す。その後、ＤＥＭＵＸによって音声データと動画データ（映像データ）とを分離する。ここで分離した音声データは、デコードした後、映像の出力と同期して出力するが、本実施例では音声データに対する処理については説明を省略し、動画データに対する処理について説明を行なう。
【００１９】
動画データは、複数の画像フレームが連続することで構成される。バッファ１２は、ワンセグ放送受信部１１が出力する画像フレームを一時的に蓄積する手段である。
【００２０】
エッジフィルタ１３は、バッファ１２に蓄積された画像フレームを古いフレームから順に取り出し、エッジ強調処理を行ったうえで出力する。
【００２１】
一方、画像解析部２０は、バッファ１２に蓄積された画像を解析する処理を行なう。具体的には、画像解析部２０は、その内部に傾き算出部２１を有する。傾き算出部２１は、画像フレーム（すなわち表示領域）全体をメッシュ分割し、分割して得られた部分領域の各々について、画像の傾き成分を算出する。
【００２２】
フィルタ制御部１４は、傾き算出部２１が算出した傾き成分に基づいて、対応する部分領域へのエッジフィルタ１３によるエッジ処理内容を制御する。
【００２３】
この傾き算出部２１による処理内容について、さらに詳細に説明する。傾き算出部２１は、画像フレームの全体を一文字分に相当する程度、例えば１６ドット×１６ドットにメッシュ分割し、各メッシュについて傾き成分を算出する。
【００２４】
具体的には傾き算出部２１は、図３に示すように、メッシュＢｘにして８ドット×８ドットのサブブロックを設定する。サブブロックは、メッシュＢｘの左上端に位置するものがサブブロックｓｂ１、サブブロックｓｂ１を右に１ドットずらしたものがサブブロックｓｂ２、メッシュＢｘの右上端に位置するのがサブブロックｓｂ９である。
【００２５】
同じく、サブブロックｓｂ１〜９を下に１ドットずらしたものがサブブロックｓｂ１０〜１８であり、同様の配置の繰り返しによってメッシュＢｘ左下端にサブブロックｓｂ７３、メッシュＢｘの右下端にサブブロックｓｂ８１がくる。
【００２６】
このサブブロックｓｂ（ｉ）の輝度の合計値を［Ｎ（ｉ）］，絶対値をａｂｓとし、傾き算出部２１は、
メッシュの横方向成分Ｘを
【数１】
2009290608.tif 000003
メッシュの縦方向成分Ｙを
【数２】
2009290608.tif 000004
によって算出する。
【００２７】
すなわち、傾き算出部は、各サブブロックの輝度合計値と横方向に隣接するサブブロックの輝度合計値との差分の絶対値をＸ、各サブブロックの輝度合計値と縦方向に隣接するサブブロックの輝度合計値との差分の絶対値をＹとして求める。
【００２８】
傾き算出部２１は、このようにして求めたメッシュの横方向成分Ｘ，メッシュの縦方向成分Ｙから、
ｔａｎφ＝Ｙ／Ｘ
として、メッシュの傾き成分φを算出する。
【００２９】
以上の処理をメッシュごとに繰り返すことによって、傾き算出部２１は各メッシュの傾き成分を算出する。この傾き成分は、そのメッシュがどの方向のエッジを多く含むかに対応しており、例えばφが９０度であればそのメッシュ内の画像は垂直方向の線、φが１８０度であればそのメッシュ内の画像は水平方向の線であると判断できる。そしてφが３０〜６０度であれば、斜めの線やカーブを含む画像であると判断することができる。
【００３０】
フィルタ制御部１４は、メッシュの傾き成分の値に応じて、そのメッシュのエッジ強調パラメータを設定する。この時、メッシュの縦横方向の成分が強い場合にエッジ強調を強くし、斜め方向の成分が強い場合にエッジ強調を弱くするようパラメータを定める。
【００３１】
具体的には、「水平・垂直・その他」や「水平・垂直・３０度・６０度・９０度」などで段階的にパラメータを予め用意しておき、傾き成分の値から使用するパラメータを選択するようにすればよい。
【００３２】
なお、どの角度でどのパラメータを用いるのかは、パネルごとに適宜評価して定める。この時、画像サイズ（ＥＧＡ，ＶＧＡ，ＸＧＡ）で角度の分け方やパラメータを変えても良い。また、パネルサイズ（７インチ、８インチ、４．３インチなど），画像の内容（文字放送、デジタルＴＶ放送、ワンセグ放送など）、パネルの製造メーカや機種で角度の分け方やパラメール変えるようにしてもよい。
【００３３】
既に述べたように、各メッシュは一文字分の大きさ程度であるので、メッシュごとにパラメータを設定することで文字ごとに適正なエッジ強調制御をおこなうことができる。なお、例えば一文字が１６ドット×１６ドットである場合に８ドット×８ドットでメッシュ分割すれば、一文字のなかの部分ごとに傾きを評価してエッジ処理パラメータを制御することとなり、文字内での文字つぶれを防ぐことができる。
【００３４】
つぎに、ワンセグ出力装置の変形例について説明する。図４はフレーム補間を行うワンセグ出力装置の概要構成を示す概要構成図である。同図に示したワンセグ出力装置２は、画像解析部２０ａの内部に傾き算出部２１に加えて動き算出部２２を有し、フレーム補間１５は動き算出部２２による算出結果を用いて補間フレームを作成し、フレームレートを上げる処理を行なう。その他の構成および動作については、図１に示したワンセグ出力装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
動き算出部２２は、バッファ１２から連続する２つの画像フレーム（例えばフレームｔ１とフレームｔ２）を取り出し、図５に示すように各々のフレームをメッシュ分割し、同じ位置のメッシュに際して設定した同一位置のサブブロックｓｂｘ（ｔ１）とサブブロックｓｂｘ（ｔ２）を取り出して比較し、比較結果を動き成分として出力する。
【００３６】
この動き算出部２２による動き成分の算出アルゴリズムは、傾き算出部２１と同一のアルゴリズムを用い、
【数３】
2009290608.tif 000005
によって算出する。
すなわち、画像解析部２０ａは、同一の比較アルゴリズムを用い、同一画像フレームでの画像変化（傾き）と連続画像フレームでの画像変化（動き）とを算出する。
【００３７】
フレーム補間部１５は、エッジフィルタ１３の出力する連続フレームと動き算出部２２が算出した動き成分とを用い、補間フレームを作成する。ワンセグ放送では、毎秒１５フレーム（１５ＦＰＳ）の画像が使用されるが、フレーム補間が元のフレームの間を補間する補間フレームを作成することで、３０ＦＰＳや６０ＦＰＳの動画データを出力することができる。
【００３８】
以上説明してきたように、本実施例にかかるワンセグ受信装置は、画像フレームを一文字相当の大きさのメッシュに分割し、各メッシュ内の傾き成分を算出し、傾き成分の値に基づいてメッシュごとに異なるパラメータを用いてエッジ強調処理を行なう。
【００３９】
そのため、ワンセグ放送を表示した場合に、映像内の文字画像について、文字ごとに適正なエッジ強調を行なって動画の視認性を向上することができる。特に拡大表示を行なう場合には、拡大に伴って斜め方向の線がガタガタになることを防止し、視認性向上の効果が顕著となる。
【００４０】
また、傾き算出のアルゴリズムを、補間フレーム作成用の動き算出と共通化させることで、回路規模を縮小しつつ文字の視認性向上とフレームレート向上とを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかる動画出力装置および動画出力方法は、動画の画質向上に有用であり、特にワンセグ放送の拡大表示における文字の視認性向上に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例であるワンセグ出力装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】画像フレームのメッシュ分割について説明する説明図である。
【図３】メッシュ分割によって得られた部分領域の傾き成分算出について説明する説明図である。
【図４】フレーム補間を行うワンセグ出力装置の構成につい説明する説明図である。
【図５】フレーム補間に用いるフレーム間の動き成分算出について説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，２  ワンセグ出力装置
１１    ワンセグ放送受信部
１２    バッファ
１３    エッジフィルタ
１４    フィルタ制御部
１５    フレーム補間部
２０，２０ａ    画像解析部
２１    傾き算出部
２２    動き算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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