專利名稱：圖像處理設(shè)備、方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備、方法和程序。特別地，本公開(kāi)涉及能夠?qū)哂腥我獾南吕蛄?pulldown sequence)的輸入信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)腎P (隔行的到逐行的)轉(zhuǎn)換的圖像處理設(shè)備、方法和程序。
背景技術(shù)：
存在用于檢測(cè)諸如2-2下拉和2-3下拉的序列的下拉序列作為已經(jīng)經(jīng)過(guò)電視電影轉(zhuǎn)換的電視電影圖像的下拉序列的現(xiàn)有技術(shù)(參見(jiàn)，例如，日本特開(kāi)公報(bào)No. 2005-72863和H08-289199)。通過(guò)使用這樣的技術(shù)來(lái)檢測(cè)下拉序列，可以正確地進(jìn)行下拉去除。·

發(fā)明內(nèi)容
使用上述的技木，由于分析下拉序列需要大的緩沖器，因此在過(guò)去，下拉序列的檢測(cè)是在假定事先指示的給定的下拉序列被重復(fù)的情況下進(jìn)行的。同時(shí)，近年來(lái)已經(jīng)使用了具有各種下拉序列的圖像信號(hào)。盡管在對(duì)這樣的圖像信號(hào)進(jìn)行下拉去除時(shí)也需要檢測(cè)下拉序列，但是使用上述技木，仍不可能檢測(cè)除了 2-2下拉和2-3下拉以外的下拉序列。此外，如果當(dāng)在下拉去除之后對(duì)圖像進(jìn)行內(nèi)插時(shí)決定了內(nèi)插對(duì)，那么在電視電影轉(zhuǎn)換中有可能基于幀之間的差異來(lái)決定內(nèi)插對(duì)。但是，由于在將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的IP轉(zhuǎn)換期間需要將第一和第二場(chǎng)設(shè)置為內(nèi)插對(duì)，因此，即使基于場(chǎng)之間的差異來(lái)決定內(nèi)插對(duì)，由于隔行所固有的相位差的較大的影響，也不可能適當(dāng)?shù)貨Q定內(nèi)插對(duì)。本公開(kāi)的目的在于使得對(duì)具有任意下拉序列的輸入信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)腎P轉(zhuǎn)換成為可能。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，提供一種將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備包括場(chǎng)差計(jì)算單元、場(chǎng)分辨率計(jì)算單元、場(chǎng)相關(guān)性確定單元和內(nèi)插圖像決定単元，其中，場(chǎng)差計(jì)算單元計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差，場(chǎng)分辨率計(jì)算單元計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率，場(chǎng)相關(guān)性確定單元基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性，內(nèi)插圖像決定單元基于由場(chǎng)相關(guān)性確定單元產(chǎn)生的確定結(jié)果決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。場(chǎng)差計(jì)算單元可以計(jì)算當(dāng)前關(guān)注的關(guān)注場(chǎng)與在時(shí)間序列中在關(guān)注場(chǎng)之前的前一個(gè)場(chǎng)之間的場(chǎng)差。場(chǎng)分辨率計(jì)算單元可以計(jì)算關(guān)注場(chǎng)的場(chǎng)分辨率。場(chǎng)相關(guān)性確定單元可以基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定關(guān)注場(chǎng)和前ー個(gè)場(chǎng)之間的相關(guān)性。當(dāng)已經(jīng)確定相關(guān)性高于指定的閾值時(shí)，內(nèi)插圖像決定單元可以操作用來(lái)將關(guān)注場(chǎng)和前一個(gè)場(chǎng)選作要在內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)，并且當(dāng)已經(jīng)確定相關(guān)性不高于指定的閾值時(shí)，內(nèi)插圖像決定單元可以操作用來(lái)將關(guān)注場(chǎng)和在時(shí)間序列中在關(guān)注場(chǎng)之后的下一個(gè)場(chǎng)選作要在內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。該圖像處理設(shè)備還可以包括信號(hào)確定單元和信號(hào)輸出單元，該信號(hào)確定單元基于場(chǎng)相關(guān)性確定單元的確定結(jié)果來(lái)確定隔行信號(hào)是否是已經(jīng)根據(jù)指定的序列被下拉的下拉信號(hào)，當(dāng)信號(hào)確定單元已經(jīng)確定隔行信號(hào)是下拉信號(hào)時(shí)，該信號(hào)輸出單元可以操作用來(lái)輸出使用由內(nèi)插圖像決定單元決定的場(chǎng)通過(guò)內(nèi)插處理獲得的逐行信號(hào)。根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，該圖像處理方法包括計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差；計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率；基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及基于確定的場(chǎng)之間的相關(guān)性來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的處理的程序，該處理包括計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差；計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率；基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及基于通過(guò)確定場(chǎng)之間的相關(guān)性的處理產(chǎn)生的確定結(jié)果來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。
·
根據(jù)本公開(kāi)的ー個(gè)方面，作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差被計(jì)算，作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率也被計(jì)算，基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性，并且，基于場(chǎng)相關(guān)性的確定結(jié)果，決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。根據(jù)上述的本公開(kāi)的實(shí)施例，可以對(duì)具有任意下拉序列的輸入信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)腎P轉(zhuǎn)換。


圖I是用于解釋IP轉(zhuǎn)換的概要的示圖；圖2是用于解釋正常IP轉(zhuǎn)換的示圖；圖3是用于解釋根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的IP轉(zhuǎn)換的示圖；圖4是用于解釋用于具有不同的下拉序列的輸入圖像中的關(guān)注場(chǎng)的內(nèi)插對(duì)的示圖；圖5是示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的功能配置的例子的框圖；圖6是用于解釋IP轉(zhuǎn)換處理的流程圖；圖7是用于解釋場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率的示圖；圖8是用于解釋怎樣基于場(chǎng)相關(guān)性來(lái)決定內(nèi)插對(duì)的示圖；以及圖9是示出計(jì)算機(jī)的硬件配置的例子的框圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。請(qǐng)注意，在本說(shuō)明書(shū)和附圖中，基本上具有相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略對(duì)這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)解釋。按照下面指示的順序，參考附圖描述本公開(kāi)的實(shí)施例。I. IP轉(zhuǎn)換的概要
2.正常IP轉(zhuǎn)換3 根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的IP轉(zhuǎn)換4.根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的配置5. IP轉(zhuǎn)換處理I. IP轉(zhuǎn)換的概要 首先，將參考圖I描述IP轉(zhuǎn)換的概要。IP轉(zhuǎn)換是將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的處理。在IP轉(zhuǎn)換處理中，如圖I中的左邊所示出的，在圖I中的左下方所示出的逐行信號(hào)的幀是通過(guò)針對(duì)從輸入的隔行信號(hào)的三個(gè)場(chǎng)(即，第0場(chǎng)、第I場(chǎng)和第2場(chǎng)(在下文中稱為“0F”、“1F”和“ 2F”))中的第I場(chǎng)產(chǎn)生內(nèi)插線(0線)來(lái)產(chǎn)生的。更具體地說(shuō)，在IF的第0線上的像素(像素值)是基于OF和2F的0線上的像素和IF的+1線和-I線的像素產(chǎn)生的，如在圖I中的左邊所示出的。2.正常IP轉(zhuǎn)換首先，將參考圖2描述正常IP轉(zhuǎn)換的例子。圖2示出其中將經(jīng)過(guò)2-3下拉的隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的例子。在圖2中，對(duì)具有24Hz的幀率的電影進(jìn)行2_3下拉，以產(chǎn)生作為具有60Hz的場(chǎng)頻的隔行信號(hào)的電視圖像(在下文中被適當(dāng)?shù)胤Q為“隔行圖像”)，并且對(duì)這樣的電視圖像進(jìn)行IP轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生具有60Hz的幀率的逐行信號(hào)的圖像(在下文中被適當(dāng)?shù)胤Q為“逐行圖像”)。更具體地說(shuō)，電視圖像的第一和第二場(chǎng)是從作為電影的第一幀的圖像A產(chǎn)生的，電視圖像的第三、第四和第五場(chǎng)是從作為電影的第二幀的圖像B產(chǎn)生的，電視圖像的第六和第七場(chǎng)是從作為電影的第三幀的圖像C產(chǎn)生的。此外，逐行圖像的第一幀是從電視圖像的第一、第二和第三場(chǎng)產(chǎn)生的，逐行圖像的第二幀是從電視圖像的第二、第三和第四場(chǎng)產(chǎn)生的，逐行圖像的第三幀是從電視圖像的第三、第四和第五場(chǎng)產(chǎn)生的，其后，逐行圖像的后續(xù)幀以相同的方式產(chǎn)生。但是，從不同的電影幀產(chǎn)生的隔行圖像中的場(chǎng)將被混合到通過(guò)上述IP轉(zhuǎn)換獲得的逐行圖像的幀中。作為特定例子，在圖2中的逐行圖像中的第一幀是從由電影的第一幀中的圖像“ A”產(chǎn)生的兩個(gè)場(chǎng)和由圖像“B”產(chǎn)生的一個(gè)場(chǎng)產(chǎn)生的。因此，以這種方式獲得的逐行圖像的圖像質(zhì)量不是非常高。3.根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的IP轉(zhuǎn)換接下來(lái)，將參考圖3描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的IP轉(zhuǎn)換的例子。以與圖2相同的方式，圖3示出其中將經(jīng)過(guò)2-3下拉的隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的例子。但是，在圖3中，逐行圖像的第一幀是從電視圖像的第一和第二場(chǎng)產(chǎn)生的，逐行圖像的第二和第三幀是從電視圖像的第三和第四場(chǎng)產(chǎn)生的，逐行圖像的第四幀是從電視圖像的第四和第五場(chǎng)產(chǎn)生的，逐行圖像的第五幀是從電視圖像的第六和第七場(chǎng)產(chǎn)生的。S卩，在圖3中示出的IP轉(zhuǎn)換中，如果圖I中的IF被設(shè)置為關(guān)注場(chǎng)，那么對(duì)應(yīng)于關(guān)注場(chǎng)的逐行圖像中的幀是基于1F、以及OF (即，在時(shí)間序列中的后ー場(chǎng))和2F (S卩，在時(shí)間序列中的前ー場(chǎng))之一通過(guò)內(nèi)插來(lái)產(chǎn)生的。更具體地說(shuō)，在圖3中示出的IP轉(zhuǎn)換中，當(dāng)關(guān)注場(chǎng)已經(jīng)從第一場(chǎng)偏移時(shí)，基于關(guān)注場(chǎng)(IF)以及用于第二場(chǎng)的2F、用于第三場(chǎng)的OF、用于第四場(chǎng)的2F、用于第五場(chǎng)的2F和用于第六場(chǎng)的OF進(jìn)行內(nèi)插，其后重復(fù)這樣的順序。以這種方式，對(duì)于已經(jīng)經(jīng)過(guò)2-3下拉的隔行圖像，內(nèi)插對(duì)中的與關(guān)注場(chǎng)(IF)配對(duì)的場(chǎng)以2F、0F、2F、0F、2F和OF的順序改變，其后重復(fù)這樣的順序。圖4是用于解釋用于具有不同的下拉序列的輸入圖像中的關(guān)注場(chǎng)的內(nèi)插對(duì)的示圖。在圖4中，從頂部起依次針對(duì)2-3下拉、2-2下拉、5-5下拉和8_7下拉示出用于輸入圖像中的關(guān)注場(chǎng)的內(nèi)插對(duì)。如圖4所示，對(duì)于2-3下拉，如參考圖3所描述的，用于輸入圖像的內(nèi)插對(duì)以2F、0F、2F、2F和OF的順序改變，其后重復(fù)這樣的順序。對(duì)于2_2下拉，用于輸入圖像的內(nèi)插對(duì)以2F、0F的順序改變，其后重復(fù)這樣的順序。對(duì)于5-5下拉，用于輸入圖像的內(nèi)插對(duì)以X、X、X、2F、0F的順序改變，其后重復(fù)這樣的順序。對(duì)于8-7下拉，用于輸入圖像的內(nèi)插對(duì)以X、X、X、X、X、X、2F、0F、X、X、X、X、X、2F、0F的順序改變，其后重復(fù)這樣的順序。請(qǐng)注意，“·X”表示可以使用“0F”和“ 2F”中的任意ー個(gè)。由于在通過(guò)以這種方式?jīng)Q定內(nèi)插對(duì)獲得的逐行圖像的幀中沒(méi)有從不同的電影幀產(chǎn)生的場(chǎng)的混合，因此逐行圖像的圖像質(zhì)量是良好的。盡管當(dāng)事先知道下拉序列(諸如上述的2-3下拉，或2-2下拉)時(shí)可以如圖4所示地決定內(nèi)插對(duì)中的與關(guān)注場(chǎng)配對(duì)的場(chǎng)，但是如果事先不知道下拉序列，那么不可能如圖4所示地決定內(nèi)插對(duì)中的與關(guān)注場(chǎng)配對(duì)的場(chǎng)。出于這個(gè)原因，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，通過(guò)關(guān)注場(chǎng)之間的差(在下文中，“場(chǎng)差”)來(lái)決定內(nèi)插對(duì)中的與關(guān)注場(chǎng)配對(duì)的場(chǎng)。在圖4中，對(duì)于全部的下拉序列，當(dāng)關(guān)注場(chǎng)與后一場(chǎng)之間存在較大的場(chǎng)差時(shí)，對(duì)于用于下ー個(gè)關(guān)注場(chǎng)的內(nèi)插對(duì)，明確地選擇0F。也就是說(shuō)，即使事先不知道下拉序列，也基于當(dāng)前關(guān)注場(chǎng)與下一個(gè)場(chǎng)之間的場(chǎng)差來(lái)決定下一個(gè)關(guān)注場(chǎng)的內(nèi)插對(duì)。換句話說(shuō)，基于當(dāng)前關(guān)注的每ー個(gè)當(dāng)前關(guān)注場(chǎng)與在時(shí)間序列中的前一場(chǎng)之間的場(chǎng)差來(lái)決定這樣的當(dāng)前關(guān)注場(chǎng)的內(nèi)插對(duì)。但是，如通過(guò)比較例如在圖I中的隔行信號(hào)的OF和IF可以理解的，場(chǎng)差受到隔行信號(hào)所固有的相位差的強(qiáng)烈的影響，從而使得即使從同一圖像(幀)產(chǎn)生的連續(xù)場(chǎng)也是不同的圖像。特別地，如果垂直分辨率高(接近逐行圖像的奈奎斯特頻率的1/2)，那么相位差往往會(huì)大。出于這個(gè)原因，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，用于關(guān)注場(chǎng)的內(nèi)插對(duì)是基干與場(chǎng)圖像的垂直分辨率(在下文中稱為“場(chǎng)分辨率”)一致的場(chǎng)差來(lái)決定的。4.根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的配置圖5示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的實(shí)施例的配置。在圖5中的圖像處理設(shè)備11對(duì)作為隔行信號(hào)的輸入圖像進(jìn)行IP轉(zhuǎn)換，以輸出作為逐行信號(hào)的輸出圖像。在圖5中示出的圖像處理設(shè)備11包括場(chǎng)差計(jì)算單元31、場(chǎng)分辨率計(jì)算單元32、場(chǎng)相關(guān)性確定單元33、內(nèi)插對(duì)決定單元34、內(nèi)插處理単元35、內(nèi)插處理単元36、非視頻信號(hào)確定單元37和信號(hào)選擇單元38。場(chǎng)差計(jì)算單元31計(jì)算輸入的隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的場(chǎng)差，并將該場(chǎng)差供應(yīng)到場(chǎng)相關(guān)性確定單元33。場(chǎng)分辨率計(jì)算單兀32計(jì)算輸入的隔行信號(hào)中的場(chǎng)的場(chǎng)分辨率，并將該場(chǎng)分辨率供應(yīng)到場(chǎng)相關(guān)性確定單元33。場(chǎng)相關(guān)性確定單元33基于來(lái)自場(chǎng)差計(jì)算單元31的場(chǎng)差和來(lái)自場(chǎng)分辨率計(jì)算單元32的場(chǎng)分辨率來(lái)確定表達(dá)連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性的場(chǎng)相關(guān)性是高還是低，并將確定結(jié)果供應(yīng)到內(nèi)插對(duì)決定單元34，還將場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率供應(yīng)到非視頻信號(hào)確定單元37。內(nèi)插對(duì)決定單元34基于來(lái)自場(chǎng)相關(guān)性確定單元33的確定結(jié)果決定內(nèi)插對(duì)中的與關(guān)注場(chǎng)配對(duì)的場(chǎng),并將顯示內(nèi)插對(duì)的內(nèi)插對(duì)信息供應(yīng)到內(nèi)插處理單元35。內(nèi)插處理單元35基于來(lái)自內(nèi)插對(duì)決定單元34的內(nèi)插對(duì)信息對(duì)輸入的隔行信號(hào)的場(chǎng)進(jìn)行內(nèi)插，并將獲得的逐行信號(hào)供應(yīng)到信號(hào)選擇單元38。
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內(nèi)插處理單兀36基于前ー場(chǎng)和后一場(chǎng)對(duì)輸入的隔行信號(hào)中的關(guān)注場(chǎng)進(jìn)行內(nèi)插，并將獲得的逐行信號(hào)供應(yīng)到信號(hào)選擇單元38。更具體地說(shuō)，基于關(guān)注場(chǎng)的前ー場(chǎng)和后ー場(chǎng)中的內(nèi)插線上的像素與比關(guān)注場(chǎng)中的內(nèi)插線更高和更低的線上的像素，內(nèi)插處理單元36對(duì)關(guān)注場(chǎng)中的內(nèi)插線上的像素進(jìn)行內(nèi)插。在內(nèi)插處理単元36中，根據(jù)參考圖2描述的IP轉(zhuǎn)換進(jìn)行內(nèi)插(在下文中，稱為“視頻內(nèi)插”)，并且，如果輸入的信號(hào)是尚未經(jīng)過(guò)下拉處理但是已經(jīng)以相等的時(shí)間間隔被拾取的隔行信號(hào)(在下文中，這樣的信號(hào)稱為“視頻信號(hào)”)，那么這樣的信號(hào)將被轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)闹鹦行盘?hào)。非視頻信號(hào)確定單元37基于來(lái)自場(chǎng)相關(guān)性確定單元33的場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率來(lái)確定隔行信號(hào)是否是視頻信號(hào)，并將確定結(jié)果供應(yīng)給信號(hào)選擇單元38。信號(hào)選擇單元38基于來(lái)自非視頻信號(hào)確定單元37的確定結(jié)果來(lái)選擇從內(nèi)插處理単元35輸出逐行信號(hào)還是從內(nèi)插處理単元36輸出逐行信號(hào)。5. IP轉(zhuǎn)換處理接下來(lái)，將參考圖6描述由圖像處理設(shè)備11進(jìn)行的IP轉(zhuǎn)換處理。在步驟Sll中，場(chǎng)差計(jì)算單元31計(jì)算在正在輸入的隔行信號(hào)中的關(guān)注場(chǎng)與在時(shí)間序列中的前ー個(gè)場(chǎng)(在下文中稱為“前ー個(gè)場(chǎng)”)之間的場(chǎng)差，并將該場(chǎng)差供應(yīng)給場(chǎng)相關(guān)性確定單元33。更具體地說(shuō)，如圖7所示，如果OF被設(shè)置為關(guān)注場(chǎng)，OF中的關(guān)注像素(像素值，在下文中表述“像素”指“像素值”)被設(shè)置為“y0”，對(duì)應(yīng)于關(guān)注像素y0的前ー個(gè)場(chǎng)(IF)中的像素被設(shè)置為“yip”，在像素yip上方的下一條線中的像素被設(shè)置為“ylup”，并且在像素yip下方的下一條線中的像素被設(shè)置為“yl”，那么關(guān)注場(chǎng)的相位差由下面的公式(I)給出。(場(chǎng)差)=Eyip-yO | = E | ylup_2y0+yl |/2…(I)在步驟S12中，場(chǎng)分辨率計(jì)算單元32計(jì)算作為正被輸入的隔行信號(hào)中的關(guān)注場(chǎng)(OF)的垂直分辨率的場(chǎng)分辨率，并將計(jì)算出的場(chǎng)分辨率供應(yīng)給場(chǎng)相關(guān)性確定單元33。更具體地說(shuō)，如圖7所示，如果關(guān)注場(chǎng)(OF)中的關(guān)注像素y0的兩條線之上的像素被設(shè)置為“yOup”，在關(guān)注像素y0的兩條線之下的像素被設(shè)置為“yOdown”，并且從像素yOup和像素yOdown計(jì)算出的像素被設(shè)置為“yOlpf”，那么關(guān)注場(chǎng)的場(chǎng)分辨率由下面的公式(2)
をA屮
ジロ山O(場(chǎng)分辨率)=OI y01pf-y0 | = o | y0up_2y0+y0down |/2“.(2)在步驟S13中，場(chǎng)相關(guān)性確定單元33基于來(lái)自場(chǎng)差計(jì)算單元31的場(chǎng)差和來(lái)自場(chǎng)分辨率計(jì)算單元32的場(chǎng)分辨率來(lái)計(jì)算關(guān)注場(chǎng)(OF)和前ー個(gè)場(chǎng)(IF)之間的場(chǎng)相關(guān)性，以確定場(chǎng)相關(guān)性是聞還是低。這里，由上述的公式(I)給出的場(chǎng)差是用于對(duì)應(yīng)于關(guān)注場(chǎng)的逐行圖像中的關(guān)注像素和在該關(guān)注像素的一條線之上和一條線之下的像素的(-1，2，-I)濾波器(filter)。由上述的公式(2)給出的場(chǎng)分辨率是用于對(duì)應(yīng)于關(guān)注場(chǎng)的逐行圖像中的關(guān)注像素、在該關(guān)注像素的兩條線之上和兩條線之下的像素、以及在該關(guān)注像素的一條線之上和一條線之下的像素的(-1,0，2，0，-I)濾波器。也就是說(shuō)，場(chǎng)相關(guān)性確定單元33計(jì)算通過(guò)這樣的垂直帶通濾波器產(chǎn)生的濾波結(jié)果之間的相關(guān)性。更具體地說(shuō)，當(dāng)滿足下面的公式(3)吋，場(chǎng)相關(guān)性確定單元33確定場(chǎng)相關(guān)性高。(場(chǎng)差)〈(場(chǎng)分辨率)/2+寄存器值…(3)·根據(jù)公式(3)，“(場(chǎng)分辨率)/2”被設(shè)置為閾值，并且，當(dāng)場(chǎng)差低于閾值吋，確定場(chǎng)相關(guān)性高。這里，“寄存器值”是用于調(diào)整閾值“(場(chǎng)分辨率)/2”的值，其是與噪聲波動(dòng)一致的邏輯值。場(chǎng)相關(guān)性確定單元33將確定結(jié)果(即，場(chǎng)相關(guān)性是高還是低)供應(yīng)給內(nèi)插對(duì)決定單元34，并且還將場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率供應(yīng)給非視頻信號(hào)確定單元37。在步驟S14中，內(nèi)插對(duì)決定單元34基于如場(chǎng)相關(guān)性確定單元33指示的場(chǎng)相關(guān)性是聞還是低來(lái)決定內(nèi)插對(duì)。這里，將參考圖8描述基于場(chǎng)相關(guān)性是高還是低來(lái)決定內(nèi)插對(duì)。圖8的上部示出當(dāng)關(guān)注場(chǎng)(OF)與前ー個(gè)場(chǎng)(IF)之間的場(chǎng)相關(guān)性高時(shí)怎樣決定內(nèi)插對(duì)。也就是說(shuō)，在圖8的上部中，由于OF和IF都是圖像“ B”的場(chǎng)，因此確定場(chǎng)相關(guān)性高。其后，在下一個(gè)場(chǎng)的定時(shí)處，對(duì)應(yīng)的IF和2F被決定為內(nèi)插對(duì)。也就是說(shuō)，當(dāng)已經(jīng)確定場(chǎng)相關(guān)性高時(shí)，以ー個(gè)場(chǎng)的延遲決定將在下一個(gè)場(chǎng)的定時(shí)處的在關(guān)注場(chǎng)(OF)的兩個(gè)場(chǎng)之后的場(chǎng)(2F)和一個(gè)場(chǎng)之后的場(chǎng)(IF)設(shè)置為內(nèi)插對(duì)。同吋，圖8的下部示出當(dāng)關(guān)注場(chǎng)(OF)與前ー個(gè)場(chǎng)(IF)之間的場(chǎng)相關(guān)性低時(shí)怎樣決定內(nèi)插對(duì)。也就是說(shuō)，在圖8的下部中，由于OF和IF分別是圖像“B”和“A”的場(chǎng)，因此確定了場(chǎng)相關(guān)性低。其后，在下ー個(gè)場(chǎng)的定時(shí)處，OF和IF都變成同一圖像“B”的場(chǎng)，因此OF和IF (即，關(guān)注場(chǎng)和在時(shí)間序列中在關(guān)注場(chǎng)之后的下一個(gè)場(chǎng))被決定為內(nèi)插對(duì)。也就是說(shuō)，當(dāng)已經(jīng)確定場(chǎng)相關(guān)性低時(shí)，以ー個(gè)場(chǎng)的延遲決定將在下一個(gè)場(chǎng)的定時(shí)處的在關(guān)注場(chǎng)(OF)的零個(gè)場(chǎng)之后的場(chǎng)(OF)和一個(gè)場(chǎng)之后的場(chǎng)(IF)設(shè)置為內(nèi)插對(duì)。請(qǐng)注意，上述解釋有ー個(gè)前提，即，同一場(chǎng)至少連續(xù)兩次。這樣，在下ー個(gè)場(chǎng)的定時(shí)處實(shí)時(shí)地決定內(nèi)插對(duì)，并且表達(dá)決定的內(nèi)插對(duì)的內(nèi)插對(duì)信息被供應(yīng)給內(nèi)插處理単元35。返回到圖6中的流程圖，在步驟S15中，基于來(lái)自內(nèi)插對(duì)決定單元34的內(nèi)插對(duì)信息，內(nèi)插處理單元35使用由內(nèi)插對(duì)決定單元34決定的內(nèi)插對(duì)來(lái)對(duì)場(chǎng)進(jìn)行內(nèi)插，并將獲得的逐行圖像的幀供應(yīng)給信號(hào)選擇單元38。與此并行的是，內(nèi)插處理単元36對(duì)輸入的隔行信號(hào)進(jìn)行視頻內(nèi)插并將獲得的逐行信號(hào)的幀供應(yīng)給信號(hào)選擇單元38。在步驟S16中，非視頻信號(hào)確定單元37基于來(lái)自場(chǎng)相關(guān)性確定單元33的場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率來(lái)確定隔行信號(hào)是否是非視頻信號(hào)，或者，換句話說(shuō)，隔行信號(hào)是否是根據(jù)指定的下拉序列通過(guò)下拉隔行信號(hào)而產(chǎn)生的下拉信號(hào)。例如，非視頻信號(hào)確定單元37基于隔行信號(hào)的三個(gè)場(chǎng)0F、1F和2F之間的場(chǎng)相關(guān)性來(lái)確定該隔行信號(hào)是否是視頻信號(hào)。這里，當(dāng)顯示在時(shí)間t處的場(chǎng)的相關(guān)性的值的相關(guān)值由field_crl(t)表達(dá)時(shí),在時(shí)間t處的相關(guān)值field_crl (t)由下面的公式(4)表達(dá)。field_crl (t)=(場(chǎng)差)-(場(chǎng)分辨率)/2. . . (4)請(qǐng)注意，在公式(4)中的場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率指的是在時(shí)間t處的場(chǎng)的相應(yīng)值。如上所述，由于視頻信號(hào)是以相等的時(shí)間間隔拾取的，因此當(dāng)隔行信號(hào)是視頻信號(hào)吋，OF和IF之間的場(chǎng)差與IF和2F之間的場(chǎng)差的比例將基本上是I :1，并且相關(guān)值field_crl (t)與相關(guān)值field_crl (t_l)之間的比例也將基本上是I :1?！こ鲇谶@個(gè)原因，如果顯示三個(gè)場(chǎng)之間的相關(guān)值的比例的值R小于指定的閾值，那么非視頻信號(hào)確定單元37確定隔行信號(hào)不是視頻信號(hào)。這里，當(dāng)field_Crl(t)〈field_crl (t-1)時(shí)，R 被表達(dá)為 field_crl(t)/field_crl(t_l),當(dāng) field_crl(t)>field_crI (t-1)時(shí)，R 被表達(dá)為 field_crl (t-1)/f ield_crl (t)。請(qǐng)注意，非視頻信號(hào)確定單元37針對(duì)指定數(shù)量的場(chǎng)連續(xù)地進(jìn)行該確定，并且，如果在這樣的時(shí)段期間確定結(jié)果保持相同，那么這樣的確定結(jié)果被輸出。還請(qǐng)注意，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置用于確定的閾值和確定連續(xù)的時(shí)段。非視頻信號(hào)確定單元37足以用來(lái)確定隔行信號(hào)是否是視頻信號(hào)，并且，除了基于如上所述的場(chǎng)相關(guān)性來(lái)進(jìn)行確定以外，非視頻信號(hào)確定單元37可以根據(jù)另ー種方法(諸如，通過(guò)直接比較場(chǎng)差來(lái)進(jìn)行確定)確定隔行信號(hào)是否是視頻信號(hào)。其后，在步驟S16中，當(dāng)隔行信號(hào)被確定為非視頻信號(hào)時(shí)，非視頻信號(hào)確定單元37將這樣的確定結(jié)果供應(yīng)給信號(hào)選擇單元38，并且處理前進(jìn)到步驟S17。在步驟S17中，基于來(lái)自非視頻信號(hào)確定單元37的確定結(jié)果，信號(hào)選擇單元38將來(lái)自內(nèi)插處理単元35的逐行信號(hào)(即，作為內(nèi)插對(duì)與隔行信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插的幀)輸出。同時(shí)，在步驟S16中，當(dāng)隔行信號(hào)被確定不是非視頻信號(hào)時(shí)，非視頻信號(hào)確定單元37將顯示這種情況的確定結(jié)果供應(yīng)給信號(hào)選擇單元38，并且處理前進(jìn)到步驟S18。在步驟S18中，基于來(lái)自非視頻信號(hào)確定單元37的確定結(jié)果，信號(hào)選擇單元38將來(lái)自內(nèi)插處理單元36的逐行信號(hào)(即，通過(guò)隔行信號(hào)的視頻內(nèi)插產(chǎn)生的幀)輸出。通過(guò)進(jìn)行上述處理，由于場(chǎng)相關(guān)性是基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率計(jì)算的并且內(nèi)插對(duì)是根據(jù)場(chǎng)相關(guān)性是高還是低來(lái)決定的，因此可以對(duì)包括還未使用的下拉序列的任意下拉序列的輸入信號(hào)進(jìn)行合適的IP轉(zhuǎn)換，同時(shí)抑制隔行信號(hào)所固有的相位差的影響。通過(guò)這樣做，可以獲得具有更好的圖像質(zhì)量的逐行圖像。此外，不需要分析下拉序列的緩沖器，并且在不需要對(duì)每ー個(gè)下拉序列進(jìn)行處理的情況下，可以實(shí)時(shí)地決定內(nèi)插對(duì)。這意味著可以減小電路規(guī)模并提高處理的即時(shí)性。盡管在上面的描述中本公開(kāi)被應(yīng)用于進(jìn)行IP轉(zhuǎn)換的圖像處理設(shè)備，但是還可以將本公開(kāi)應(yīng)用到進(jìn)行對(duì)韻律(cadence)的確定的配置以及使用所有的場(chǎng)差來(lái)進(jìn)行幀率轉(zhuǎn)換的配置。上述處理的一部分或全部序列可以由任何硬件或軟件來(lái)執(zhí)行。當(dāng)處理的序列由軟件執(zhí)行時(shí)，構(gòu)成該軟件的程序從程序記錄介質(zhì)被安裝到內(nèi)置于專用硬件的計(jì)算機(jī)中，或者，例如，被安裝到通過(guò)安裝各種程序能夠執(zhí)行各種功能的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)中。圖9是示出使用程序執(zhí)行處理序列的計(jì)算機(jī)的硬件配置的例子的框圖。在計(jì)算機(jī)中，CPU (中央處理單元)901、R0M (只讀存儲(chǔ)器)902和RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)903經(jīng)由總線904彼此連接。輸入/輸出接ロ 905也連接到總線904。連接到輸入/輸出接ロ 905的是輸入單元906、輸出單元907、存儲(chǔ)單元908、通信單元909和驅(qū)動(dòng)器910，其中，輸入單元906包括鍵盤、鼠標(biāo)、傳聲器等，輸出單元907包括顯示器、揚(yáng)聲器等，存儲(chǔ)單元908包括硬盤、非易失性存儲(chǔ)器等，通信単元909包括網(wǎng)絡(luò)接ロ等，驅(qū)動(dòng)器910驅(qū)動(dòng)諸如磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的可移動(dòng)介質(zhì)911。在這樣配置的計(jì)算機(jī)中，例如，CPU 901經(jīng)由輸入/輸出接ロ 905和總線904通過(guò)在RAM 903中加載程序來(lái)執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元908中的程序，從而執(zhí)行上述的處理序列?！び捎?jì)算機(jī)(CPU 901)執(zhí)行的程序是通過(guò)記錄在充當(dāng)封裝介質(zhì)的可移動(dòng)介質(zhì)911中提供的，或者經(jīng)由諸如局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字衛(wèi)星廣播的有線或無(wú)線傳輸媒體來(lái)提供的，其中，可移動(dòng)介質(zhì)911包括磁盤(包括軟盤)、光盤(包括⑶-ROM (壓縮盤-只讀存儲(chǔ)器)、DVD(數(shù)字多功能盤)等)、磁光盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。通過(guò)將可移動(dòng)介質(zhì)911安裝到驅(qū)動(dòng)器910上，該程序可以經(jīng)由輸入/輸出接ロ 905被安裝到存儲(chǔ)單元908中。此外，該程序可以經(jīng)由有線或無(wú)線傳輸媒體由通信単元909接收，并且可以被安裝在存儲(chǔ)單元908中。另外，該程序可以被事先安裝在ROM 902和存儲(chǔ)單元908中。應(yīng)當(dāng)注意，由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序可以是以根據(jù)在本說(shuō)明書(shū)中描述的序列的時(shí)間序列進(jìn)行處理的程序，或者并行地處理或在諸如呼叫時(shí)的必要定時(shí)進(jìn)行處理的程序。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合和替換，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。(I) 一種將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的圖像處理設(shè)備，包括場(chǎng)差計(jì)算單元，計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差；場(chǎng)分辨率計(jì)算單元，計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率；場(chǎng)相關(guān)性確定單元，基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及內(nèi)插圖像決定單元，基于由場(chǎng)相關(guān)性確定單元產(chǎn)生的確定結(jié)果來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。( 2 )根據(jù)(I)的圖像處理設(shè)備，其中，場(chǎng)差計(jì)算單元計(jì)算當(dāng)前關(guān)注的關(guān)注場(chǎng)與在時(shí)間序列中在關(guān)注場(chǎng)之前的前一個(gè)場(chǎng)之間的場(chǎng)差。場(chǎng)分辨率計(jì)算單元計(jì)算關(guān)注場(chǎng)的場(chǎng)分辨率，場(chǎng)相關(guān)性確定單元基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定關(guān)注場(chǎng)和前ー個(gè)場(chǎng)之間的相關(guān)性，并且當(dāng)已經(jīng)確定相關(guān)性高于指定的閾值時(shí)，內(nèi)插圖像決定單元可以操作用來(lái)將關(guān)注場(chǎng)和前一個(gè)場(chǎng)選作要在內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)，并且當(dāng)已經(jīng)確定相關(guān)性不高于指定的閾值吋，內(nèi)插圖像決定單元可以操作用來(lái)將關(guān)注場(chǎng)和在時(shí)間序列中在關(guān)注場(chǎng)之后的下一個(gè)場(chǎng)選作要在內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。(3)根據(jù)(I)或(2)的圖像處理設(shè)備，還包括信號(hào)確定單元，該信號(hào)確定單元基于場(chǎng)相關(guān)性確定單元的確定結(jié)果來(lái)確定隔行信號(hào)是否是已經(jīng)根據(jù)指定的序列被下拉的下拉信號(hào)；以及信號(hào)輸出單元，當(dāng)信號(hào)確定單元已經(jīng)確定隔行信號(hào)是下拉信號(hào)時(shí)，該信號(hào)輸出單元可以操作用來(lái)輸出使用由內(nèi)插圖像決定單元決定的場(chǎng)通過(guò)內(nèi)插處理獲得的逐行信號(hào)。(4) 一種用于將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，包括計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差；
·
計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率；基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及基于通過(guò)確定場(chǎng)之間的相關(guān)性的處理產(chǎn)生的確定結(jié)果來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。(5) 一種使計(jì)算機(jī)進(jìn)行將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的處理的程序，該處理包括計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差；計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率；基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及基于通過(guò)確定場(chǎng)之間的相關(guān)性的處理產(chǎn)生的確定結(jié)果來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。本申請(qǐng)包含與在2011年5月18日提交到日本專利局的日本在先專利申請(qǐng)JP2011-111311中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。
權(quán)利要求
1.一種將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的圖像處理設(shè)備，包括 場(chǎng)差計(jì)算單元，計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差； 場(chǎng)分辨率計(jì)算單元，計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率； 場(chǎng)相關(guān)性確定單元，基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及 內(nèi)插圖像決定單元，基于由場(chǎng)相關(guān)性確定單元產(chǎn)生的確定結(jié)果來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備， 其中，場(chǎng)差計(jì)算單元計(jì)算當(dāng)前關(guān)注的關(guān)注場(chǎng)與在時(shí)間序列中在關(guān)注場(chǎng)之前的前一個(gè)場(chǎng)之間的場(chǎng)差， 場(chǎng)分辨率計(jì)算單元計(jì)算關(guān)注場(chǎng)的場(chǎng)分辨率，場(chǎng)相關(guān)性確定單元基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定關(guān)注場(chǎng)和前一個(gè)場(chǎng)之間的相關(guān)性，并且當(dāng)已經(jīng)確定相關(guān)性高于指定的閾值時(shí)，內(nèi)插圖像決定單元能夠操作用來(lái)將關(guān)注場(chǎng)和前一個(gè)場(chǎng)選作要在內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)，并且當(dāng)已經(jīng)確定相關(guān)性不高于指定的閾值時(shí)，內(nèi)插圖像決定單元能夠操作用來(lái)將關(guān)注場(chǎng)和在時(shí)間序列中在關(guān)注場(chǎng)之后的下一個(gè)場(chǎng)選作要在內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，還包括 信號(hào)確定單元，基于場(chǎng)相關(guān)性確定單元的確定結(jié)果來(lái)確定隔行信號(hào)是否是已經(jīng)根據(jù)指定的序列被下拉的下拉信號(hào)；以及 信號(hào)輸出單元，當(dāng)信號(hào)確定單元已經(jīng)確定隔行信號(hào)是下拉信號(hào)時(shí)，該信號(hào)輸出單元能夠操作用來(lái)輸出使用由內(nèi)插圖像決定單元決定的場(chǎng)通過(guò)內(nèi)插處理獲得的逐行信號(hào)。
4.一種用于將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，包括 計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差； 計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率； 基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及 基于確定的場(chǎng)之間的相關(guān)性來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。
5.一種使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的處理的程序，該處理包括 計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差； 計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率； 基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及 基于通過(guò)確定場(chǎng)之間的相關(guān)性的處理產(chǎn)生的確定結(jié)果來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備、方法和程序。提供一種將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)的圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備包括場(chǎng)差計(jì)算單元，計(jì)算作為隔行信號(hào)中的連續(xù)場(chǎng)之間的差的場(chǎng)差；場(chǎng)分辨率計(jì)算單元，計(jì)算作為隔行信號(hào)中的場(chǎng)的分辨率的場(chǎng)分辨率；場(chǎng)相關(guān)性確定單元，基于場(chǎng)差和場(chǎng)分辨率確定連續(xù)場(chǎng)之間的相關(guān)性；以及內(nèi)插圖像決定單元，基于由場(chǎng)相關(guān)性確定單元產(chǎn)生的確定結(jié)果來(lái)決定要在用于獲得逐行信號(hào)的內(nèi)插處理中使用的場(chǎng)。
文檔編號(hào)H04N7/01GK102790870SQ20121014398
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者神尾和憲 申請(qǐng)人:索尼公司