補間フレーム生成装置、補間フレーム生成方法及び放送受信装置
【課題】輝度信号だけでなく色差信号についても動きベクトルを検出することで映像破綻のない補間画像が得られる補間フレーム生成装置を提供する。
【解決手段】与えられた画像信号から第１のフレーム画像（Ｆ１）とこれに連続した第２のフレーム画像（Ｆ２）を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトル（Ｖ１）を検出する検出部（３）と、検出部が検出した動きベクトル（Ｖ１）から補間用動きベクトル（Ｖ２）を生成し、第１のフレーム画像と第２のフレーム画像と補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像（Ｆ３）を生成する生成部（５）をもつ補間フレーム生成装置。
【解決手段】与えられた画像信号から第１のフレーム画像（Ｆ１）とこれに連続した第２のフレーム画像（Ｆ２）を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトル（Ｖ１）を検出する検出部（３）と、検出部が検出した動きベクトル（Ｖ１）から補間用動きベクトル（Ｖ２）を生成し、第１のフレーム画像と第２のフレーム画像と補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像（Ｆ３）を生成する生成部（５）をもつ補間フレーム生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、輝度成分だけでなく色差成分も用いて動きベクトルを検出する補間フレーム生成装置、補間フレーム生成方法及び放送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、デジタル映像技術の発達及び普及に伴い、デジタル放送受信装置を初め、多くのデジタル映像処理装置が開発され使用されている。このようなデジタル映像処理装置においては、例えば、動画像等の動きを更に自然に見えるようにするため、フレーム画像に補間画像を挿入するという技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、画像フレームを構成する画像ブロックの動きベクトルに基づいて、補間フレームを生成する技術が開示されている。ここでは、画像ブロックの動きベクトルとして、符号化ブロックの動き補償ベクトルを用いることで動きベクトルを検出し、補間フレームが生成される。
【特許文献１】特開２００５−００６２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の従来技術においては、輝度信号について画像フレームを比較処理することで動きベクトルを検出しているが、色差信号については比較処理を行なわない。従って、輝度成分が同じであるがＣｂ成分やＣｒ成分の色差成分が異なる画像に対して、Ｙ成分のみで動きベクトルを検出すると、正しく動きベクトルを検出できずに映像が破綻してしまう場合が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、輝度信号だけでなく色差信号についても動きベクトルを検出することで映像破綻の少ない補間画像を提供することができる補間フレーム生成装置、補間フレーム生成方法及び放送受信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】
【０００６】
課題を解決するための一実施形態は、
与えられた画像信号から第１のフレーム画像（Ｆ１）とこれに連続した第２のフレーム画像（Ｆ２）を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトル（Ｖ１）を検出する検出部（３）と、
前記検出部が検出した動きベクトル（Ｖ１）から補間用動きベクトル（Ｖ２）を生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像（Ｆ３）を生成する生成部（５）と、
を具備することを特徴とする補間フレーム生成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
輝度信号だけでなくＣｂやＣｒの色差信号についても動きベクトルを検出することで、動きベクトルに誤差が生じることが少なくなったため、例えば放送受信装置に適用されれば、映像破綻の少ない補間画像による動画を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
＜本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置＞
初めに、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、同じく補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の一例を示すブロック図である。図３は、同じく補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の他の一例を示すブロック図である。
【００１０】
（構成）
本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１は、図１に示すように、与えられるフレーム画像を格納するフレームメモリ部２と、輝度信号であるＹ成分，色差信号であるＣｂ成分とＣｒ成分による動きベクトル検出部３と、動きベクトルの複数のマクロブロックのＳＡＤ値を比較してベクトル検出の確からしさを判定する判定部４と、第１のフレーム画像と第２のフレーム画像と動きベクトルとに基づいて補間画像を生成する補間画像生成部５を有している。
【００１１】
更に、この動きベクトル検出部３は、図２に示すように、輝度信号であるＹ成分ＳＡＤ値計算部６と、色差成分であるＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７と、色差成分であるＣｒ成分ＳＡＤ値計算部８と、各ＳＡＤ値を合計するＳＡＤ値加算部９と、ＳＡＤ値加算部９の計算結果に基づいて動きベクトルＶ１を決定する動きベクトル決定部１０を有している。
【００１２】
更に、他の実施形態としての動きベクトル検出部３’は、図３に示すように、輝度信号であるＹ成分ＳＡＤ値計算部６と、色差成分であるＣｂ成分・Ｃｒ成分に対して任意の画素に対してだけＳＡＤ値を計算する（間引き処理）ＳＡＤ値計算部８と、各ＳＡＤ値を合計するＳＡＤ値加算部９と、ＳＡＤ値加算部９の計算結果に基づいて動きベクトルＶ１を決定する動きベクトル決定部１０を有している。
【００１３】
このような構成による本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１は、以下のように補間処理を行なうものである。
【００１４】
（補間処理）
すなわち、本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１の補間処理を、図面を用いて詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置によるＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を説明する説明図である。図５は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の補間処理の一例を示すフローチャートである。図６は、同じくＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う補間処理の一例を示すフローチャートである。図７は、同じく第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャートである。図８は、同じく第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の図５乃至図８のフローチャートの各ステップは、回路ブロックに置き換えることができ、従って、各フローチャートのステップは、全てブロックに定義しなおすことが可能である。
【００１５】
（色差成分を含む動きベクトル検出による補間処理：図５）
初めに、色差成分での動きベクトル検出による補間処理を図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１は、図５のフローチャートに示すように、初めに、例えば、Ｙ成分とＣｂ成分とＣｒ成分をもった映像信号を外部からフレームメモリ部２及びＹ成分・Ｃｂ成分・Ｃｒ成分による動きベクトル検出部３に供給される。
【００１６】
次に、動きベクトル検出部３は、図４に示される補間フレームＦ３を構成する複数のマクロブロック毎にＳＡＤ（sum of absolute difference）値を計算する。
【００１７】
ここで、ＳＡＤ値とは、ブロックマッチング処理の指標である。ブロックマッチングとは、はじめに、補間フレームＦ３を分割した複数のマクロブロックを想定する。そして、図４に示すように、複数のマクロブロックの内の一つのマクロブロックＭ１に関して、対象となる前フレームＦ１のマクロブロックの画素と後フレームＦ２のマクロブロックの画素について例えば輝度Ｙの絶対値差分を求め、その総和である絶対値差分和を求める。これがＳＡＤ値である。
【００１８】
従って、図１のＹ成分・Ｃｂ成分・Ｃｒ成分による動きベクトル検出部３は、このようなブロックマッチング処理を行い、補間フレームＦ３上のあるマクロブロックＭ１等について、図２のＹ成分ＳＡＤ値計算部６により、Ｙ成分で各マクロブロックのＳＡＤ値を計算する（ステップＳ１１）。次に、図２のＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７により、Ｃｂ成分で各マクロブロックのＳＡＤ値を計算し、図２のＣｒ成分ＳＡＤ値計算部８により、Ｃｒ成分で各マクロブロックのＳＡＤ値を計算する（ステップＳ１２）。その後、図２のＳＡＤ値計算部８により、Ｙ成分・Ｃｂ成分・Ｃｒ成分によるＳＡＤ値の和を計算する（ステップＳ１３）。
【００１９】
そして、図２の動きベクトル決定部１０は、これらの加算結果に基づいて、最小のＳＡＤ値により、例えば図４に示すように動きベクトルＶ１を決定する（ステップＳ１４）。
【００２０】
その後、判定部４により動きベクトルＶ１から補間用動きベクトルＶ２を判定して生成する（ステップＳ１５）。補間画像生成部５は、補間用動きベクトルＶ２とフレームメモリ部２に格納された前フレームＦ１及び後フレームＦ２とから、補間フレームＦ３を生成する（ステップＳ１６）。そして、前フレームＦ１と後フレームＦ２に補間フレームＦ３を挿入して後段に出力する（ステップＳ１７）。
【００２１】
このように、本発明に係る一実施形態の補間フレーム生成装置１では、輝度信号だけでなく色差信号に関してもブロックマッチング処理を行なって、ＳＡＤ値を求め加算してこれに基づく動きベクトルを決定する。これにより、輝度が変わらなくとも色差において変化があった場合でも、確実に正確な動きベクトルを求めることができるので、色差の変化にも対応した正確な補間フレームを生成することができる。
【００２２】
（間引きされた色差成分を含む動きベクトル検出による補間処理：図６）
なお、図５フローチャートに示した色差成分を含めた動きベクトル検出では、輝度成分だけでなく色差成分についても計算を行うこととなり例えば３倍の処理負担を招くこととなる。図６に示す補間処理では、この処理負担増を軽減するべく、間引きされた色差成分を含む動きベクトル検出による補間処理を特定する。
【００２３】
ここで、図５フローチャートと共通した工程は、その記載を省略する。すなわち、図６のフローチャートのステップＳ１２’において、図３に示す動きベクトル検出部３’のＣｂ，Ｃｒ成分ＳＡＤ値計算部７’は、小領域上のＣｂ成分及びＣｒ成分について、例えば、ｘ方向につき、１／Ｎだけの成分を計算する。また、ｙ方向につき、例えば、１／Ｍだけの成分を計算する。その後、ステップＳ１３では、Ｃｂ成分，Ｃｒ成分のＳＡＤ値は１／ＮＭに間引きしているので、ＮＭ倍して和を求めることが好適である。
【００２４】
なお、色差信号を用いたブロックマッチング処理の間引き処理は、これに限られるものではなく他の方法であっても負担を軽減するものであれば同様に好適である。
【００２５】
このように、図６のフローチャートの処理では、１／ＮＭの間引き処理を行なうことで、色差成分の演算処理の処理負担の軽減を図りながら、輝度成分だけではなく色差成分についても考慮した動きベクトル検出を実現するものである。
【００２６】
（一定条件下で色差成分の動きベクトル検出を行なう補間処理：図７）
次に、図７のフローチャートに示した一定条件下による色差成分の動きベクトル検出では、処理負担増となる色差成分の動きベクトル検出を一定条件下の場合だけ行なうことで、全体の処理負担を軽減するものである。
【００２７】
すなわち、図７のフローチャートにおいて、判定部４の制御により、Ｙ成分ＳＡＤ値計算部６だけがＹ成分によるＳＡＤ値を計算する（ステップＳ２１）。この結果に基づいて、動きベクトル決定部１０が動きベクトルを検出する（ステップＳ２２）。この場合、複数の小領域の候補の中から、最もＳＡＤ値が小さい第１候補と次にＳＡＤ値が小さい第２候補とのＳＡＤ値の差を予め用意した閾値と比較してこれより大きければ（ステップＳ２３）、色差成分による動きベクトル検出は必要なしとしてステップＳ２７へ移行する。
【００２８】
ここで、複数の小領域の候補の中から、最もＳＡＤ値が小さい第１候補と次にＳＡＤ値が小さい第２候補とのＳＡＤ値の差が予め用意した閾値と比較してこれより小さいときは、判断が微妙であるとして、色差成分による動きベクトル検出が必要と判断し、ステップＳ２４に処理を移行する。
【００２９】
そして、判定部４の判断と制御により、図２のＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７及びＣｒ成分ＳＡＤ値計算部８により、色差成分のＳＡＤ値を計算する（ステップＳ２４）。そして、輝度成分のＳＡＤ値と合計し（ステップＳ２５）、これらの和により動きベクトルを検出する（ステップＳ２６）。
【００３０】
その後、判定部４により動きベクトルＶ１から補間用動きベクトルＶ２を判定して生成する（ステップＳ２７）。補間画像生成部５は、補間用動きベクトルＶ２とフレームメモリ部２に格納された前フレームＦ１及び後フレームＦ２とから、補間フレームＦ３を生成する（ステップＳ２８）。そして、前フレームＦ１と後フレームＦ２に補間フレームＦ３を挿入して後段に出力する（ステップＳ２９）。
【００３１】
こうすることで、小領域の第１候補と第２候補との差が僅差である場合に限り、処理負担となる色差成分のＳＡＤ値計算を行い、正確な動きベクトルを検出する。これにより、処理負担の軽減と確実なベクトル検出を両立させるものである。
【００３２】
（一定条件下で間引きされた色差成分を含む動きベクトル検出を行なう補間処理：図８）
次に、図８のフローチャートに示した一定条件下による間引きされた色差成分の動きベクトル検出では、間引きされた色差成分の動きベクトル検出を一定条件下の場合だけ行なうことで、図６及び図７の処理よりも更に処理負担を軽減するものである。
【００３３】
ここで、図７のフローチャートと共通した工程は、その記載を省略する。すなわち、図８のフローチャートのステップＳ２３で、複数の小領域の候補の中から、最もＳＡＤ値が小さい第１候補と次にＳＡＤ値が小さい第２候補とのＳＡＤ値の差が予め用意した閾値と比較してこれより小さいときは、判断が微妙であるとして、色差成分による動きベクトル検出が必要と判断し、ステップＳ２４’に処理を移行する。
【００３４】
そして、判定部４の判断と制御により、図２のＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７及びＣｒ成分ＳＡＤ値計算部７’により、１／ＮＭに間引きされた色差成分のＳＡＤ値を計算する（ステップＳ２４’）。そして、輝度成分のＳＡＤ値と合計する（ステップＳ２５）。ここで、ステップＳ２４’では、Ｃｂ成分，Ｃｒ成分のＳＡＤ値は１／ＮＭに間引きしているので、ＮＭ倍して和を求めることが好適である。そして、これらの和により動きベクトルを検出する（ステップＳ２６）。
【００３５】
このように、小領域の第１候補と第２候補との差が僅差である場合に限り、間引きされた色差成分のＳＡＤ値計算を行い、正確な動きベクトルを検出する。これにより、図７の処理よりも更に処理負担の軽減された確実なベクトル検出を可能とするものである。
【００３６】
＜本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一例＞
次に、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一例を図面を用いて説明する。図９は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を利用した動特性改善部を用いた映像処理部を含む放送受信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００３７】
上述した補間フレーム生成装置１は、放送受信装置１００においては、映像処理部１９の動特性改善部４２に用いることが好適である。
【００３８】
（放送受信装置の構成と動作）
本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一実施形態であるデジタルテレビジョン装置等の放送受信装置の構成の一例を、以下に図面を用いて詳細に説明する。図９は、補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一実施形態であるデジタルテレビジョン装置等の放送受信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００３９】
放送受信装置１００は、図９に示すように一例としてテレビジョン装置であり、制御部３０は全体の動作を司るべくデータバスを介して各部に接続されている。放送受信装置１００は、再生側を構成するＭＰＥＧデコーダ部１６と、装置本体の動作を制御する制御部３０とを主たる構成要素としている。放送受信装置１００は、入力側のセレクタ部１４と出力側のセレクタ部２０とを有しており、入力側のセレクタ部１４には、ＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２と、ＢＳ／地上波アナログチューナ部１３が接続される。また、ＬＡＮ等やメール機能をもった通信部１１がデータバスに接続されて設けられている。
【００４０】
放送受信装置１００は、更に、ＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２からの復調信号を一時格納するバッファ部１５と、格納された復調信号であるパケットを種類別に分離する分離部１７と、分離部１７から供給された映像音声用のパケットにＭＰＥＧデコード処理を施し映像音声信号を出力するＭＰＥＧデコーダ部１６と、操作情報等を重畳するための映像信号を生成し映像信号に重畳するＯＳＤ（On Screen Display）重畳部３４を有している。放送受信装置１００は、更に、ＭＰＥＧデコーダ部１６からの音声信号に増幅処理等を施す音声処理部１８と、ＭＰＥＧデコーダ部１６及びＯＳＤ重畳部３４から映像信号を受けて、所望の映像処理を施す映像処理部１９と、音声信号及び映像信号の出力先を選択するセレクタ部２０と、音声処理部１８からの音声信号に応じて音声を出力するスピーカ部２１と、セレクタ部２０に接続されて与えられた映像信号に応じた映像を液晶表示画面等に表示する表示部２２と、外部装置との通信を行うインタフェース部２３を有する。
【００４１】
ここで、映像処理部１９は、インターレス信号をプログレッシブに変換するＩＰ変換部４１と、例えば補間フレーム生成部１によりフレーム画像に補間画像を挿入することで
映像信号の動特性を改善する動特性改善部４２と、スケーリング処理を行なうスケーリング部４３と、映像信号のγ補正を行なうγ補正部４４を有している。
【００４２】
放送受信装置１００は、更に、ＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２及びＢＳ／地上波アナログチューナ部１３からの映像情報等を適宜記録する記憶部３５と、放送信号等から電子番組情報を取得して画面表示等を行なう電子番組情報処理部３６を有しており、これらは、データバスを介して制御部３０に接続されている。放送受信装置１００は、更に、データバスを介して制御部３０に接続されユーザの操作やリモコンＲの操作を受ける操作部３２及び操作信号を表示する表示部３３を有している。ここで、リモコンＲは、放送受信装置１００の本体に設けられる操作部３２とほぼ同等の操作を可能とするものであり、チューナの操作等、各種設定が可能である。
【００４３】
このような構成をもった放送受信装置１００は、放送信号が受信アンテナからＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２等に入力され、ここで選局が行われる。選局され復調されたパケット形式の復調信号は、分離部１７により、種類別のパケットに分離され、音声映像用パケットがＭＰＥＧデコーダ部１６等でデコード処理されて映像音声信号となって、音声処理部１８及び映像処理部１９に供給される。映像処理部１９は、与えられた映像信号について、ＩＰ変換部４１によりインターレス信号をプログレッシブに変換され、動特性改善部４２では動画像が滑らかな動きを示すべく補間フレーム処理が施され、スケーリング部４３ではスケーリング処理が施され、γ補正部４４では、映像信号のγ補正が施された後に、セレクタ部２０に供給される。
【００４４】
セレクタ部２０は、制御部３０の制御信号に応じて例えば表示部２２に映像信号を供給し、これにより映像信号に応じた映像が表示部２２に表示される。また、音声処理部１８からの音声信号に応じた音声がスピーカ部２１から出力される。
【００４５】
また、ＯＳＤ重畳部３４で生成された各種の操作情報や字幕情報等が放送信号に応じた映像信号に重畳され、映像処理部１９を経てこれに応じた映像が表示部２２に表示される。
【００４６】
このように、上述した放送受信装置１００では、一例として、動特性改善部４２において図１等により上述した補間フレーム生成部１により補間フレームが追加されることで、動画像がより滑らかな動きを示すようになり自然な動画表示が可能となる。
【００４７】
以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の一例を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の他の一例を示すブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置によるＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を説明する説明図。
【図５】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の補間処理の一例を示すフローチャート。
【図６】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置のＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う補間処理の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャート。
【図９】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を利用した動特性改善部を用いた映像処理部を含む放送受信装置の構成の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４９】
１…補間フレーム生成装置、２…フレームメモリ部、３…Ｙ成分，Ｃｂ成分，Ｃｒ成分による動きベクトル検出部、４…判定部、５…補間画像生成部、６…Ｙ成分ＳＡＤ値計算部、７…Ｃｂ成分ＳＡＤ値計算部、８…Ｃｒ成分ＳＡＤ値計算部、９…ＳＡＤ値計算部、１０…動きベクトル決定部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、輝度成分だけでなく色差成分も用いて動きベクトルを検出する補間フレーム生成装置、補間フレーム生成方法及び放送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、デジタル映像技術の発達及び普及に伴い、デジタル放送受信装置を初め、多くのデジタル映像処理装置が開発され使用されている。このようなデジタル映像処理装置においては、例えば、動画像等の動きを更に自然に見えるようにするため、フレーム画像に補間画像を挿入するという技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、画像フレームを構成する画像ブロックの動きベクトルに基づいて、補間フレームを生成する技術が開示されている。ここでは、画像ブロックの動きベクトルとして、符号化ブロックの動き補償ベクトルを用いることで動きベクトルを検出し、補間フレームが生成される。
【特許文献１】特開２００５−００６２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の従来技術においては、輝度信号について画像フレームを比較処理することで動きベクトルを検出しているが、色差信号については比較処理を行なわない。従って、輝度成分が同じであるがＣｂ成分やＣｒ成分の色差成分が異なる画像に対して、Ｙ成分のみで動きベクトルを検出すると、正しく動きベクトルを検出できずに映像が破綻してしまう場合が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、輝度信号だけでなく色差信号についても動きベクトルを検出することで映像破綻の少ない補間画像を提供することができる補間フレーム生成装置、補間フレーム生成方法及び放送受信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】
【０００６】
課題を解決するための一実施形態は、
与えられた画像信号から第１のフレーム画像（Ｆ１）とこれに連続した第２のフレーム画像（Ｆ２）を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトル（Ｖ１）を検出する検出部（３）と、
前記検出部が検出した動きベクトル（Ｖ１）から補間用動きベクトル（Ｖ２）を生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像（Ｆ３）を生成する生成部（５）と、
を具備することを特徴とする補間フレーム生成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
輝度信号だけでなくＣｂやＣｒの色差信号についても動きベクトルを検出することで、動きベクトルに誤差が生じることが少なくなったため、例えば放送受信装置に適用されれば、映像破綻の少ない補間画像による動画を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
＜本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置＞
初めに、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、同じく補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の一例を示すブロック図である。図３は、同じく補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の他の一例を示すブロック図である。
【００１０】
（構成）
本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１は、図１に示すように、与えられるフレーム画像を格納するフレームメモリ部２と、輝度信号であるＹ成分，色差信号であるＣｂ成分とＣｒ成分による動きベクトル検出部３と、動きベクトルの複数のマクロブロックのＳＡＤ値を比較してベクトル検出の確からしさを判定する判定部４と、第１のフレーム画像と第２のフレーム画像と動きベクトルとに基づいて補間画像を生成する補間画像生成部５を有している。
【００１１】
更に、この動きベクトル検出部３は、図２に示すように、輝度信号であるＹ成分ＳＡＤ値計算部６と、色差成分であるＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７と、色差成分であるＣｒ成分ＳＡＤ値計算部８と、各ＳＡＤ値を合計するＳＡＤ値加算部９と、ＳＡＤ値加算部９の計算結果に基づいて動きベクトルＶ１を決定する動きベクトル決定部１０を有している。
【００１２】
更に、他の実施形態としての動きベクトル検出部３’は、図３に示すように、輝度信号であるＹ成分ＳＡＤ値計算部６と、色差成分であるＣｂ成分・Ｃｒ成分に対して任意の画素に対してだけＳＡＤ値を計算する（間引き処理）ＳＡＤ値計算部８と、各ＳＡＤ値を合計するＳＡＤ値加算部９と、ＳＡＤ値加算部９の計算結果に基づいて動きベクトルＶ１を決定する動きベクトル決定部１０を有している。
【００１３】
このような構成による本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１は、以下のように補間処理を行なうものである。
【００１４】
（補間処理）
すなわち、本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１の補間処理を、図面を用いて詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置によるＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を説明する説明図である。図５は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の補間処理の一例を示すフローチャートである。図６は、同じくＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う補間処理の一例を示すフローチャートである。図７は、同じく第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャートである。図８は、同じく第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の図５乃至図８のフローチャートの各ステップは、回路ブロックに置き換えることができ、従って、各フローチャートのステップは、全てブロックに定義しなおすことが可能である。
【００１５】
（色差成分を含む動きベクトル検出による補間処理：図５）
初めに、色差成分での動きベクトル検出による補間処理を図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。本発明の一実施形態である補間フレーム生成装置１は、図５のフローチャートに示すように、初めに、例えば、Ｙ成分とＣｂ成分とＣｒ成分をもった映像信号を外部からフレームメモリ部２及びＹ成分・Ｃｂ成分・Ｃｒ成分による動きベクトル検出部３に供給される。
【００１６】
次に、動きベクトル検出部３は、図４に示される補間フレームＦ３を構成する複数のマクロブロック毎にＳＡＤ（sum of absolute difference）値を計算する。
【００１７】
ここで、ＳＡＤ値とは、ブロックマッチング処理の指標である。ブロックマッチングとは、はじめに、補間フレームＦ３を分割した複数のマクロブロックを想定する。そして、図４に示すように、複数のマクロブロックの内の一つのマクロブロックＭ１に関して、対象となる前フレームＦ１のマクロブロックの画素と後フレームＦ２のマクロブロックの画素について例えば輝度Ｙの絶対値差分を求め、その総和である絶対値差分和を求める。これがＳＡＤ値である。
【００１８】
従って、図１のＹ成分・Ｃｂ成分・Ｃｒ成分による動きベクトル検出部３は、このようなブロックマッチング処理を行い、補間フレームＦ３上のあるマクロブロックＭ１等について、図２のＹ成分ＳＡＤ値計算部６により、Ｙ成分で各マクロブロックのＳＡＤ値を計算する（ステップＳ１１）。次に、図２のＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７により、Ｃｂ成分で各マクロブロックのＳＡＤ値を計算し、図２のＣｒ成分ＳＡＤ値計算部８により、Ｃｒ成分で各マクロブロックのＳＡＤ値を計算する（ステップＳ１２）。その後、図２のＳＡＤ値計算部８により、Ｙ成分・Ｃｂ成分・Ｃｒ成分によるＳＡＤ値の和を計算する（ステップＳ１３）。
【００１９】
そして、図２の動きベクトル決定部１０は、これらの加算結果に基づいて、最小のＳＡＤ値により、例えば図４に示すように動きベクトルＶ１を決定する（ステップＳ１４）。
【００２０】
その後、判定部４により動きベクトルＶ１から補間用動きベクトルＶ２を判定して生成する（ステップＳ１５）。補間画像生成部５は、補間用動きベクトルＶ２とフレームメモリ部２に格納された前フレームＦ１及び後フレームＦ２とから、補間フレームＦ３を生成する（ステップＳ１６）。そして、前フレームＦ１と後フレームＦ２に補間フレームＦ３を挿入して後段に出力する（ステップＳ１７）。
【００２１】
このように、本発明に係る一実施形態の補間フレーム生成装置１では、輝度信号だけでなく色差信号に関してもブロックマッチング処理を行なって、ＳＡＤ値を求め加算してこれに基づく動きベクトルを決定する。これにより、輝度が変わらなくとも色差において変化があった場合でも、確実に正確な動きベクトルを求めることができるので、色差の変化にも対応した正確な補間フレームを生成することができる。
【００２２】
（間引きされた色差成分を含む動きベクトル検出による補間処理：図６）
なお、図５フローチャートに示した色差成分を含めた動きベクトル検出では、輝度成分だけでなく色差成分についても計算を行うこととなり例えば３倍の処理負担を招くこととなる。図６に示す補間処理では、この処理負担増を軽減するべく、間引きされた色差成分を含む動きベクトル検出による補間処理を特定する。
【００２３】
ここで、図５フローチャートと共通した工程は、その記載を省略する。すなわち、図６のフローチャートのステップＳ１２’において、図３に示す動きベクトル検出部３’のＣｂ，Ｃｒ成分ＳＡＤ値計算部７’は、小領域上のＣｂ成分及びＣｒ成分について、例えば、ｘ方向につき、１／Ｎだけの成分を計算する。また、ｙ方向につき、例えば、１／Ｍだけの成分を計算する。その後、ステップＳ１３では、Ｃｂ成分，Ｃｒ成分のＳＡＤ値は１／ＮＭに間引きしているので、ＮＭ倍して和を求めることが好適である。
【００２４】
なお、色差信号を用いたブロックマッチング処理の間引き処理は、これに限られるものではなく他の方法であっても負担を軽減するものであれば同様に好適である。
【００２５】
このように、図６のフローチャートの処理では、１／ＮＭの間引き処理を行なうことで、色差成分の演算処理の処理負担の軽減を図りながら、輝度成分だけではなく色差成分についても考慮した動きベクトル検出を実現するものである。
【００２６】
（一定条件下で色差成分の動きベクトル検出を行なう補間処理：図７）
次に、図７のフローチャートに示した一定条件下による色差成分の動きベクトル検出では、処理負担増となる色差成分の動きベクトル検出を一定条件下の場合だけ行なうことで、全体の処理負担を軽減するものである。
【００２７】
すなわち、図７のフローチャートにおいて、判定部４の制御により、Ｙ成分ＳＡＤ値計算部６だけがＹ成分によるＳＡＤ値を計算する（ステップＳ２１）。この結果に基づいて、動きベクトル決定部１０が動きベクトルを検出する（ステップＳ２２）。この場合、複数の小領域の候補の中から、最もＳＡＤ値が小さい第１候補と次にＳＡＤ値が小さい第２候補とのＳＡＤ値の差を予め用意した閾値と比較してこれより大きければ（ステップＳ２３）、色差成分による動きベクトル検出は必要なしとしてステップＳ２７へ移行する。
【００２８】
ここで、複数の小領域の候補の中から、最もＳＡＤ値が小さい第１候補と次にＳＡＤ値が小さい第２候補とのＳＡＤ値の差が予め用意した閾値と比較してこれより小さいときは、判断が微妙であるとして、色差成分による動きベクトル検出が必要と判断し、ステップＳ２４に処理を移行する。
【００２９】
そして、判定部４の判断と制御により、図２のＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７及びＣｒ成分ＳＡＤ値計算部８により、色差成分のＳＡＤ値を計算する（ステップＳ２４）。そして、輝度成分のＳＡＤ値と合計し（ステップＳ２５）、これらの和により動きベクトルを検出する（ステップＳ２６）。
【００３０】
その後、判定部４により動きベクトルＶ１から補間用動きベクトルＶ２を判定して生成する（ステップＳ２７）。補間画像生成部５は、補間用動きベクトルＶ２とフレームメモリ部２に格納された前フレームＦ１及び後フレームＦ２とから、補間フレームＦ３を生成する（ステップＳ２８）。そして、前フレームＦ１と後フレームＦ２に補間フレームＦ３を挿入して後段に出力する（ステップＳ２９）。
【００３１】
こうすることで、小領域の第１候補と第２候補との差が僅差である場合に限り、処理負担となる色差成分のＳＡＤ値計算を行い、正確な動きベクトルを検出する。これにより、処理負担の軽減と確実なベクトル検出を両立させるものである。
【００３２】
（一定条件下で間引きされた色差成分を含む動きベクトル検出を行なう補間処理：図８）
次に、図８のフローチャートに示した一定条件下による間引きされた色差成分の動きベクトル検出では、間引きされた色差成分の動きベクトル検出を一定条件下の場合だけ行なうことで、図６及び図７の処理よりも更に処理負担を軽減するものである。
【００３３】
ここで、図７のフローチャートと共通した工程は、その記載を省略する。すなわち、図８のフローチャートのステップＳ２３で、複数の小領域の候補の中から、最もＳＡＤ値が小さい第１候補と次にＳＡＤ値が小さい第２候補とのＳＡＤ値の差が予め用意した閾値と比較してこれより小さいときは、判断が微妙であるとして、色差成分による動きベクトル検出が必要と判断し、ステップＳ２４’に処理を移行する。
【００３４】
そして、判定部４の判断と制御により、図２のＣｂ成分ＳＡＤ値計算部７及びＣｒ成分ＳＡＤ値計算部７’により、１／ＮＭに間引きされた色差成分のＳＡＤ値を計算する（ステップＳ２４’）。そして、輝度成分のＳＡＤ値と合計する（ステップＳ２５）。ここで、ステップＳ２４’では、Ｃｂ成分，Ｃｒ成分のＳＡＤ値は１／ＮＭに間引きしているので、ＮＭ倍して和を求めることが好適である。そして、これらの和により動きベクトルを検出する（ステップＳ２６）。
【００３５】
このように、小領域の第１候補と第２候補との差が僅差である場合に限り、間引きされた色差成分のＳＡＤ値計算を行い、正確な動きベクトルを検出する。これにより、図７の処理よりも更に処理負担の軽減された確実なベクトル検出を可能とするものである。
【００３６】
＜本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一例＞
次に、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一例を図面を用いて説明する。図９は、本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を利用した動特性改善部を用いた映像処理部を含む放送受信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００３７】
上述した補間フレーム生成装置１は、放送受信装置１００においては、映像処理部１９の動特性改善部４２に用いることが好適である。
【００３８】
（放送受信装置の構成と動作）
本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一実施形態であるデジタルテレビジョン装置等の放送受信装置の構成の一例を、以下に図面を用いて詳細に説明する。図９は、補間フレーム生成装置を適用した放送受信装置の一実施形態であるデジタルテレビジョン装置等の放送受信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００３９】
放送受信装置１００は、図９に示すように一例としてテレビジョン装置であり、制御部３０は全体の動作を司るべくデータバスを介して各部に接続されている。放送受信装置１００は、再生側を構成するＭＰＥＧデコーダ部１６と、装置本体の動作を制御する制御部３０とを主たる構成要素としている。放送受信装置１００は、入力側のセレクタ部１４と出力側のセレクタ部２０とを有しており、入力側のセレクタ部１４には、ＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２と、ＢＳ／地上波アナログチューナ部１３が接続される。また、ＬＡＮ等やメール機能をもった通信部１１がデータバスに接続されて設けられている。
【００４０】
放送受信装置１００は、更に、ＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２からの復調信号を一時格納するバッファ部１５と、格納された復調信号であるパケットを種類別に分離する分離部１７と、分離部１７から供給された映像音声用のパケットにＭＰＥＧデコード処理を施し映像音声信号を出力するＭＰＥＧデコーダ部１６と、操作情報等を重畳するための映像信号を生成し映像信号に重畳するＯＳＤ（On Screen Display）重畳部３４を有している。放送受信装置１００は、更に、ＭＰＥＧデコーダ部１６からの音声信号に増幅処理等を施す音声処理部１８と、ＭＰＥＧデコーダ部１６及びＯＳＤ重畳部３４から映像信号を受けて、所望の映像処理を施す映像処理部１９と、音声信号及び映像信号の出力先を選択するセレクタ部２０と、音声処理部１８からの音声信号に応じて音声を出力するスピーカ部２１と、セレクタ部２０に接続されて与えられた映像信号に応じた映像を液晶表示画面等に表示する表示部２２と、外部装置との通信を行うインタフェース部２３を有する。
【００４１】
ここで、映像処理部１９は、インターレス信号をプログレッシブに変換するＩＰ変換部４１と、例えば補間フレーム生成部１によりフレーム画像に補間画像を挿入することで
映像信号の動特性を改善する動特性改善部４２と、スケーリング処理を行なうスケーリング部４３と、映像信号のγ補正を行なうγ補正部４４を有している。
【００４２】
放送受信装置１００は、更に、ＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２及びＢＳ／地上波アナログチューナ部１３からの映像情報等を適宜記録する記憶部３５と、放送信号等から電子番組情報を取得して画面表示等を行なう電子番組情報処理部３６を有しており、これらは、データバスを介して制御部３０に接続されている。放送受信装置１００は、更に、データバスを介して制御部３０に接続されユーザの操作やリモコンＲの操作を受ける操作部３２及び操作信号を表示する表示部３３を有している。ここで、リモコンＲは、放送受信装置１００の本体に設けられる操作部３２とほぼ同等の操作を可能とするものであり、チューナの操作等、各種設定が可能である。
【００４３】
このような構成をもった放送受信装置１００は、放送信号が受信アンテナからＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１２等に入力され、ここで選局が行われる。選局され復調されたパケット形式の復調信号は、分離部１７により、種類別のパケットに分離され、音声映像用パケットがＭＰＥＧデコーダ部１６等でデコード処理されて映像音声信号となって、音声処理部１８及び映像処理部１９に供給される。映像処理部１９は、与えられた映像信号について、ＩＰ変換部４１によりインターレス信号をプログレッシブに変換され、動特性改善部４２では動画像が滑らかな動きを示すべく補間フレーム処理が施され、スケーリング部４３ではスケーリング処理が施され、γ補正部４４では、映像信号のγ補正が施された後に、セレクタ部２０に供給される。
【００４４】
セレクタ部２０は、制御部３０の制御信号に応じて例えば表示部２２に映像信号を供給し、これにより映像信号に応じた映像が表示部２２に表示される。また、音声処理部１８からの音声信号に応じた音声がスピーカ部２１から出力される。
【００４５】
また、ＯＳＤ重畳部３４で生成された各種の操作情報や字幕情報等が放送信号に応じた映像信号に重畳され、映像処理部１９を経てこれに応じた映像が表示部２２に表示される。
【００４６】
このように、上述した放送受信装置１００では、一例として、動特性改善部４２において図１等により上述した補間フレーム生成部１により補間フレームが追加されることで、動画像がより滑らかな動きを示すようになり自然な動画表示が可能となる。
【００４７】
以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の一例を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置に用いられる動きベクトル検出部の他の一例を示すブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置によるＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を説明する説明図。
【図５】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の補間処理の一例を示すフローチャート。
【図６】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置のＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う補間処理の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置の第１候補と第２候補との格差に基づくＣｂ成分・Ｃｒ成分の間引き処理を伴う動きベクトルを用いる補間処理の一例を示すフローチャート。
【図９】本発明の一実施形態に係る補間フレーム生成装置を利用した動特性改善部を用いた映像処理部を含む放送受信装置の構成の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４９】
１…補間フレーム生成装置、２…フレームメモリ部、３…Ｙ成分，Ｃｂ成分，Ｃｒ成分による動きベクトル検出部、４…判定部、５…補間画像生成部、６…Ｙ成分ＳＡＤ値計算部、７…Ｃｂ成分ＳＡＤ値計算部、８…Ｃｒ成分ＳＡＤ値計算部、９…ＳＡＤ値計算部、１０…動きベクトル決定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた画像信号から第１のフレーム画像とこれに連続した第２のフレーム画像を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトルを検出する検出部と、
前記検出部が検出した動きベクトルから補間用動きベクトルを生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像を生成する生成部と、
を具備することを特徴とする補間フレーム生成装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記第１のフレーム画像及び第２のフレーム画像の全ての画素ではなく一部の画素を対象として色差成分の比較処理を行なうことを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、第１のフレーム画像の複数の領域と前記第２のフレーム画像の複数の領域の輝度成分または色差成分の絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出することで、前記動きベクトルを検出することを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、前記第１のフレーム画像の複数の小領域に対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の輝度成分をそれぞれ比較して絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この複数の総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出する際に、第１候補と第２候補との差が閾値よりも小さい場合、前記第１のフレーム画像の複数の小領域とこれに対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の色差成分の絶対値差分の総和を求め、前記輝度成分の絶対値差分の総和と前記色差成分の絶対値差分の総和を加算したものが最小となる組合せを検出することで、前記動きベクトルを求めることを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項５】
前記小領域の色差の総和を求める処理は、前記第１のフレーム画像の小領域と前記第２のフレーム画像の小領域の全ての画素ではなく一部の画素を対象とすることを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項６】
放送信号を復調して復調信号を出力するチューナ部と、
前記チューナ部からの前記復調信号をデコードして映像信号を出力するデコーダ部と、
前記デコーダ部からの前記映像信号から第１のフレーム画像とこれに連続した第２のフレーム画像を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトルを検出する検出部と、
前記検出部が検出した動きベクトルから補間用動きベクトルを生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像を生成して前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像の間に挿入して出力する生成部を具備することを特徴とする放送受信装置。
【請求項７】
与えられた画像信号から第１のフレーム画像とこれに連続した第２のフレーム画像を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトルを検出し、
前記検出した動きベクトルから補間用動きベクトルを生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像を生成することを特徴とする補間フレーム生成方法。
【請求項８】
前記動きベクトルの検出の際は、前記第１のフレーム画像及び第２のフレーム画像の全てではなく一部を対象として色差成分の比較処理を行なうことを特徴とする請求項７記載の補間フレーム生成方法。
【請求項９】
前記動きベクトルの検出の際は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、第１のフレーム画像の複数の領域と前記第２のフレーム画像の複数の領域の輝度成分または色差成分の絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出することで、前記動きベクトルを検出することを特徴とする請求項７記載の補間フレーム生成方法。
【請求項１０】
前記動きベクトルの検出の際は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、前記第１のフレーム画像の複数の小領域に対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の輝度成分をそれぞれ比較して絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この複数の総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出する際に、第１候補と第２候補との差が閾値よりも小さい場合、前記第１のフレーム画像の複数の小領域とこれに対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の色差成分の絶対値差分の総和を求め、輝度成分の絶対値差分の総和と色差成分の絶対値差分の総和を加算したものが最小となる組み合わせを検出することで、前記動きベクトルを求めることを特徴とする請求項７記載の補間フレーム生成方法。
【請求項１】
与えられた画像信号から第１のフレーム画像とこれに連続した第２のフレーム画像を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトルを検出する検出部と、
前記検出部が検出した動きベクトルから補間用動きベクトルを生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像を生成する生成部と、
を具備することを特徴とする補間フレーム生成装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記第１のフレーム画像及び第２のフレーム画像の全ての画素ではなく一部の画素を対象として色差成分の比較処理を行なうことを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、第１のフレーム画像の複数の領域と前記第２のフレーム画像の複数の領域の輝度成分または色差成分の絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出することで、前記動きベクトルを検出することを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、前記第１のフレーム画像の複数の小領域に対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の輝度成分をそれぞれ比較して絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この複数の総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出する際に、第１候補と第２候補との差が閾値よりも小さい場合、前記第１のフレーム画像の複数の小領域とこれに対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の色差成分の絶対値差分の総和を求め、前記輝度成分の絶対値差分の総和と前記色差成分の絶対値差分の総和を加算したものが最小となる組合せを検出することで、前記動きベクトルを求めることを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項５】
前記小領域の色差の総和を求める処理は、前記第１のフレーム画像の小領域と前記第２のフレーム画像の小領域の全ての画素ではなく一部の画素を対象とすることを特徴とする請求項１記載の補間フレーム生成装置。
【請求項６】
放送信号を復調して復調信号を出力するチューナ部と、
前記チューナ部からの前記復調信号をデコードして映像信号を出力するデコーダ部と、
前記デコーダ部からの前記映像信号から第１のフレーム画像とこれに連続した第２のフレーム画像を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトルを検出する検出部と、
前記検出部が検出した動きベクトルから補間用動きベクトルを生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像を生成して前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像の間に挿入して出力する生成部を具備することを特徴とする放送受信装置。
【請求項７】
与えられた画像信号から第１のフレーム画像とこれに連続した第２のフレーム画像を取得し、両者を輝度成分及び色差成分において比較し、比較結果に基づいて動きベクトルを検出し、
前記検出した動きベクトルから補間用動きベクトルを生成し、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像と前記補間用動きベクトルとに基づいて、補間フレーム画像を生成することを特徴とする補間フレーム生成方法。
【請求項８】
前記動きベクトルの検出の際は、前記第１のフレーム画像及び第２のフレーム画像の全てではなく一部を対象として色差成分の比較処理を行なうことを特徴とする請求項７記載の補間フレーム生成方法。
【請求項９】
前記動きベクトルの検出の際は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、第１のフレーム画像の複数の領域と前記第２のフレーム画像の複数の領域の輝度成分または色差成分の絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出することで、前記動きベクトルを検出することを特徴とする請求項７記載の補間フレーム生成方法。
【請求項１０】
前記動きベクトルの検出の際は、前記補間フレーム画像を複数の小領域に分割し、前記小領域に関して、前記第１のフレーム画像の複数の小領域に対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の輝度成分をそれぞれ比較して絶対値差分の総和をそれぞれ求め、この複数の総和を比較して最小の総和をもつ前記第１のフレーム画像の領域と前記第２のフレーム画像の領域の組合せを検出する際に、第１候補と第２候補との差が閾値よりも小さい場合、前記第１のフレーム画像の複数の小領域とこれに対応する前記第２のフレーム画像の複数の小領域の色差成分の絶対値差分の総和を求め、輝度成分の絶対値差分の総和と色差成分の絶対値差分の総和を加算したものが最小となる組み合わせを検出することで、前記動きベクトルを求めることを特徴とする請求項７記載の補間フレーム生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２５２５９１（Ｐ２００８−２５２５９１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９２０９２（Ｐ２００７−９２０９２）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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