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CN102308576A - 影像处理装置 - Google Patents

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CN102308576A
CN102308576A CN200980156215XA CN200980156215A CN102308576A CN 102308576 A CN102308576 A CN 102308576A CN 200980156215X A CN200980156215X A CN 200980156215XA CN 200980156215 A CN200980156215 A CN 200980156215A CN 102308576 A CN102308576 A CN 102308576A
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种影像处理装置，将隔行信号变换成逐行信号，其包括：OSD合成部(100)，对隔行信号合成字幕或反射式字幕等的OSD显示；电影检测部(303)，与不同的场间的影像进行比较以检测下拉规则性；相位比较部(400)，基于所述OSD合成部(100)中的表示OSD合成场所的OSD合成信号(S200、S201、S202)和由所述电影检测部(303)检测出的下拉规则性，比较所述OSD显示和电影影像的切换定时；和插补像素生成部(500)，通过与所述电影检测部(303)中的检测结果以及所述相位比较部(400)中的比较结果相应的插补方法，在所述隔行信号的行间生成新像素。

Description

影像处理装置
技术领域
本发明涉及将隔行(interlace)信号变换成逐行(progressive)信号的装置，特别涉及能够防止对电视电影影像合成字幕或反射式字幕等的在屏显示(OSD：On Screen Display)时的影像紊乱，且能进行高画质的IP变换的影像处理装置。
背景技术
随着电视机的薄型化、大型化的推进，对隔行信号的扫描线进行插补从而变换(IP变换)成逐行信号进行显示的影像装置不断增加。作为IP变换方法有各种各样的方法，但近年来利用如下的运动适应IP变换，在这种IP变换中，利用不同场的影像差值来检测影像的运动，对于检测出运动的像素，如图4所示那样利用同一场内的像素对插补行的影像进行插补(场内插补)，对于检测出静止的像素，如图5所示那样对不同场的影像进行插补(场间插补)。
另外，在将电影等的电影信号变换成电视或DVD等视频信号(变换成电视电影影像)时，在NTSC中通过32下拉(Pull Down)处理进行变换，在PAL中通过22下拉处理进行变换。在对这种电视电影影像进行IP变换时，对该下拉变换时的规则性进行检测(电影检测)，通过将下拉规则性所对应的场的影像用于插补行，从而能够生成理想的逐行影像。
如果将字幕等不具有下拉变换时的规则性的影像合成到电视电影影像中，则字幕位置的画质会下降。利用图6进行说明，如果按照下拉规则性对在电视电影影像(#1)上合成字幕(#2)之后的影像(#3)进行IP变换，则如(#4)那样字幕位置画质会降低。
因此，如图7所示提出了如下的方法，即：根据电视电影影像的下拉规则性，检测影像发生变化的定时，在字幕的插入定时与影像发生变化的定时不同时，合成被延迟的字幕和影像，利用使影像和字幕的变化定时同步的影像，实施利用了下拉规则性的IP变换，由此防止对电视电影影像插入了字幕时的画质降低(参照专利文献1)。
专利文献1：JP特开2001-339637号公报(图1)
可是，在上述方法中，如反射式字幕那样插入了影像每场移动的OSD的情况下，由于仅仅对与下拉规则性的影像切换定时相一致的字幕进行OSD合成，因此与影像的变换定时不一致的反射式字幕不被OSD合成，这样会产生画质降低。例如，如果采用上述方法合成图7的电视电影影像(#1)和反射式字幕(#2)，则合成反射式字幕(#2-1、#2-4、#2-6)，合成后的影像变为(#5)。这种情况下，由于反射式字幕(#2-2、#2-3、#2-5、#2-7、#2-8)未被OSD合成，因此反射式字幕的画质会降低。
发明内容
本发明的一种影像处理装置，将隔行信号变换成逐行信号，该影像处理装置包括：OSD合成部，对隔行信号合成字幕或反射式字幕等的OSD显示；电影检测部，与不同的场间的影像进行比较并检测下拉的规则性；相位比较部，基于所述OSD合成部中的表示OSD合成场所的OSD合成信号和由所述电影检测部检测出的下拉的规则性，比较所述OSD显示和电影影像的切换定时；和插补像素生成部，通过与所述电影检测部中的检测结果和所述相位比较部中的比较结果相应的插补方法，在所述隔行信号的行间生成新像素。
根据本发明，由于检测OSD合成位置的移动，并对移动位置应用场内插补，因此在将对电视电影影像合成反射式字幕等有运动的OSD之后的影像进行IP变换的情况下，能够防止画质降低。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的影像处理装置的结构的框图。
图2是表示作为基于电影检测部的下拉规则性的插补行而选择的影像的延迟组合、OSD合成信号的结果、相位比较部的输出结果之间的对应关系的表。
图3是表示第二实施方式所涉及的影像处理装置的结构的框图。
图4是基于场内插补的像素生成示意图。
图5是基于场间插补的像素生成示意图。
图6是合成了32下拉影像和字幕的示意图。
图7是一并合成了32下拉影像和字幕的插入定时的示意图。
符号说明：
100OSD合成部
201、202、301、302场延迟部
303电影检测部
400相位比较部
401OSD移动检测部
402运动检测部
500插补像素生成部
501场间数据选择部
502场内插补部
503插补数据选择部
具体实施方式
在本发明的各种实施方式的影像处理装置中，将隔行信号变换成逐行信号的影像处理装置，优选具备：OSD合成部，对隔行信号合成字幕或反射式字幕等的OSD显示；电影检测部，与不同的场之间的影像进行比较以检测下拉规则性；相位比较部，基于表示所述OSD合成部中的OSD合成位置的OSD合成信号和由所述电影检测部检测出的下拉规则性，比较所述OSD显示和电影影像的切换定时；和插补像素生成部，通过与所述电影检测部中的检测结果以及所述相位比较部中的比较结果相应的插补方法，在所述隔行信号的行间生成新像素。根据该结构，能够防止在进行了OSD合成之后的影像的移动定时与输入影像的下拉规则性不相同的情况下OSD合成位置的影像下降。
此外，所述插补像素生成部例如由下述部件构成：场内插补部，根据场内的像素数据生成插补行的像素；场间数据选择部，基于作为所述电影检测部中的检测结果的下拉信息，选择不同场的像素；和插补数据选择部，选择所述场内插补部的输出结果或者所述场间数据选择部的选择结果。
另外，所述相位比较部例如具有下述OSD移动检测部和动作检测部，其中，该OSD移动检测部通过与具有相差至少一场的场延迟的OSD合成信号进行比较来检测OSD的移动，该运动检测部针对所述OSD移动检测部判断为没有移动OSD合成场所的位置，比较相差至少一场的场间的影像差值，由此即便在OSD合成位置没有移动的情况下也能够防止OSD合成位置的影像低下。
进而，所述电影检测部通过将所述OSD合成率为规定合成率以上的位置设为检测对象外，从而可提高电影检测的精度。
下面，针对本发明的影像信号处理装置说明具体的实施方式。
第一实施方式
图1是表示第一实施方式中的影像处理装置的结构的框图。该影像处理装置具备：OSD合成部100、场延迟部201、202、301、302、电影检测部303、相位比较部400、插补像素生成部500。
OSD合成部100以合成率α合成影像输入的隔行信号和OSD输入。所谓合成率α表示输出影像中的OSD输入的比例，能表示为“输出影像＝α×OSD输入+(1-α)×输入影像”。
OSD合成部100输出针对α大于零的位置在输入影像中合成了OSD之后的影像信号0F。进而，OSD合成部100输出表示合成率α大于零且进行了OSD合成后的像素的OSD合成信号S200。此外，进行OSD合成的设定，可以设定成任意的在OSD合成率以上的值。
场延迟部201输出使从OSD合成部100输出的OSD合成信号S200延迟一场之后的OSD合成信号S201。场延迟部202输出使从场延迟部201输出的OSD合成信号S201延迟了一场之后的OSD合成信号S202。也就是说，OSD合成信号S202是使从OSD合成部100输出的OSD合成信号S200延迟了两场之后的信号。
场延迟部301输出使从OSD合成部100输出的影像信号0F延迟了一场之后的影像信号1F。场延迟部302输出使从场延迟部301输出的影像信号1F延迟了一场之后的影像信号2F。也就是说，影像信号2F是使从OSD合成部100输出的影像信号0F延迟了两场之后的信号。
电影检测部303利用不同场的影像来检测输入影像的下拉规则性。例如，在输入影像为32下拉的情况下，影像信号0F和影像信号2F的帧差值的规则性的特征在于，在5场中一次差值小。根据该规则性来检测下拉规则性。此外，在例子中说明了32下拉，但也可是22下拉或其他下拉方法。
另外，在电影检测部303中，也可利用OSD合成信号S200、S201、S202，将进行了OSD合成后的像素设为电影检测的对象之外，由此将具有与电视电影影像的下拉规则性不同的规则性的OSD合成影像设为电影检测对象之外。由此，可提高电影检测精度。
相位比较部400利用由OSD移动检测部401检测OSD是否移动的检测结果和电影检测部303输出的下拉信息，对OSD合成的影像和下拉影像的变换的定时进行比较。
举例进行说明，OSD移动检测部401比较OSD合成信号S200和使OSD合成信号S200延迟了一场之后的OSD合成信号S202，在仅对其中一方插入了OSD的位置存在的情况下，能够判断为OSD合成位置移动了。相位比较部400需要比较OSD移动检测部401的OSD合成位置的检测结果和该OSD合成位置移动的定时与电影检测部303输出的下拉性规则是否一致。
下面，利用图2进行说明。图2的表格示出：作为基于电影检测部303的下拉规则性的插补行而选择的影像的延迟组合、OSD合成信号S200、S201、S202的结果、相位比较部400的输出结果之间的对应关系。
在用下拉规则性为0场延迟的影像(0F)和1场延迟的影像(1F)的组合来生成1场的影像的情况下，在仅在OSD合成信号S200、S201的其中一方有OSD信息时判断为OSD移动了，并选择场内插补。另外，在用下拉规则性为1场延迟的影像(1F)和2场延迟的影像(2F)的组合来生成1场的影像的情况下，也同样地，在仅在OSD合成信号S201、S202的其中一方有OSD信息时判断为OSD移动了，并选择场内插补。此外，在比较OSD合成信号时，由于是隔行信号，因此比较1场延迟的情况下因为影像的重心偏移所以使用相邻的影像进行比较即可。例如，在OSD合成信号S200的情况下，如果OSD合成信号S201在OSD合成信号S200的对象像素的上下的任一方有OSD信息，则OSD没有移动。另外，比较OSD合成信号S200和S202的帧差值，如果在OSD合成信号S200和S202的两方有OSD合成的信息，在OSD合成信号S201有OSD信息，则OSD在OSD合成信号S200、S201、S202中连续，此外由于OSD合成信号S200、S202的OSD合成场所一致，因此也可以判断为OSD没有移动。
插补像素生成部500具备：场间数据选择部501、场内插补部502、插补数据选择部503。场间数据选择部501基于电影检测部303的下拉规则性选择OSD合成后的影像数据(0F)或者延迟了2场之后的影像数据(2F)，输出用于进行图5所示的场间插补的数据。场内插补生成部502根据延迟了1场之后的影像数据(1F)，输出利用图4所示的同一场内的像素数据的场内插补的数据。
插补数据选择部503针对由相位比较部400判定为OSD合成位置移动了的像素，使用场内插补生成部502输出的场内插补数据进行场内插补，针对除此之外的位置，使用场间数据选择部501输出的场间插补数据进行场间插补(使用了下拉规则性的插补)。
此外，在上述实施方式中，示出了OSD合成信号S200为OSD合成部100输出的数据的例子，但并不限定于此，也可以是在微型机中表示OSD的插入场所的信息。
另外，虽然示出了下拉规则性的检测是由电影检测部303进行判定的例子，但并不限定于此，例如也可用微型机等检测下拉的规则性并使用其结果。
以上，根据本发明，在合成如在与电视电影影像的下拉规则性不相同的定时动作的反射式字幕那样移动的OSD、在与下拉规则性不相同的定时进行发生消灭的字幕等的OSD的影像进行IP变换的情况下，可防止影像低下。
第二实施方式
图3是表示第二实施方式中的影像处理装置的结构的框图。与第一实施方式的影像处理装置(图1)的不同点在于在相位比较部400内设置了运动检测部402。运动检测部402针对在表示进行了OSD合成后的像素的OSD合成信号S200、S201、S202之中至少一个成为OSD合成对象的像素OSD移动检测部401检测出OSD合成像素没有移动的像素，比较相差至少一场以上的OSD合成后的影像，在影像中有差值的情况下判定为OSD合成后的影像出现动作，由插补数据选择部503选择场内插补部502的输出数据。
例如，在进行OSD合成的像素的范围固定，并输入了在该范围内以与输入影像的下拉规则性不同的定时变化的影像的情况下，由于OSD合成的位置没有移动，因此OSD合成信号S200、S202一致，OSD移动检测部401判断为影像没有移动。这样，针对OSD移动检测部401判断为OSD没有移动的位置，能够由运动检测部402计算从OSD合成部100输出的影像信号0F和从场延迟部302输出的影像信号2F之间的差值，并在差值大时判断为OSD的影像移动了。这样，在OSD合成场所移动了的位置、或者虽然进行了OSD合成但是OSD影像中有动作的情况下，通过插补数据选择部503选择场内插补部502的数据，从而可以防止对电视电影影像进行OSD合成后的影像画质下降。
此外，在上述例子中使用了影像信号0F和2F之间的差值，但也可是其他不同场的影像的组合。由此，进行OSD合成的对象像素没有移动，即便对于OSD为运动图像的情况也可防止影像画质下降。
这样，本实施方式检测对电视电影影像合成字幕或反射式字幕等的OSD显示的场所是否移动。此外，针对未检测出OSD移动的位置也检测OSD合成位置的影像的运动，并进行OSD合成位置是否有运动的判断。在该OSD合成位置的移动定时和OSD合成位置的动作定时与电视电影影像的下拉规则性不同的情况下，由于采用与下拉的规则性不同的方法生成插补行的影像，因此在合成了有运动的OSD的情况下也能减轻画质的下降。
本发明并不限于上述实施方式，在不脱离其主旨或主要特征的情况下能够以其他各种方式实施。上述实施方式在所有方面只不过是个示例，不应该解释为限定。本发明的范围应该由权利要求书所规定，并不限于说明书记载的详细内容。属于权利要求书的同等范围内的变形及变更也在本发明的范围内。
本发明的实施方式，作为在对电视电影信号合成了OSD后的影像进行IP变换的情况下不产生OSD合成区域的画质降低的影像处理装置，可在产业上利用。本发明的影像处理装置对于针对OSD合成后的影像进行的IP变换，有减轻画质降低的效果，故能够期待向数字电视、DVD播放器等的应用。

Claims (6)

1.一种影像处理装置，将隔行信号变换成逐行信号，其包括：
OSD合成部，对隔行信号合成字幕或反射式字幕等的OSD显示；
电影检测部，比较不同的场之间的影像以检测下拉的规则性；
相位比较部，基于所述OSD合成部中的表示OSD合成场所的OSD合成信号和由所述电影检测部检测出的下拉的规则性，比较所述OSD显示和电影影像的切换定时；和
插补像素生成部，通过与所述电影检测部中的检测结果和所述相位比较部中的比较结果相应的插补方法，在所述隔行信号的行之间生成新像素。
2.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，
所述插补像素生成部包括：
场内插补部，根据场内的像素数据生成插补行的像素；
场间数据选择部，基于作为所述电影检测部中的检测结果的下拉信息，选择不同的场的像素；和
插补数据选择部，选择所述场内插补部的输出结果或者所述场间数据选择部的选择结果。
3.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，
所述插补数据选择部基于所述相位比较部的比较结果进行选择。
4.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，
所述相位比较部包括OSD移动检测部，该OSD移动检测部通过与具有相差至少一场的场延迟的OSD合成信号进行比较来检测OSD的移动。
5.根据权利要求4所述的影像处理装置，其中，
所述相位比较部包括运动检测部，该运动检测部针对所述OSD移动检测部判断为OSD合成场所没有移动的位置，比较相差至少一场的场之间的影像差值。
6.根据权利要求1所述的影像处理装置，其中，
所述电影检测部将所述OSD合成场所设为电影检测对象之外。
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PB01 Publication
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