JP2005204075A - 動きベクトル検出装置とそれを用いたフレーム補間装置、動きベクトル検出方法とそれを用いたフレーム補間方法およびプログラムと記録媒体。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】動きベクトル設定部112で動きベクトルMV0を設定する。動きベクトル算出部113は、動きベクトルMV0を仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定し、この画素に対応する第m,第nフレーム上の位置を判別し、判別した位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法演算処理を行い、動きベクトルva1を求める。ベクトル加算部114は、動きベクトルMV0,va1を加算して動きベクトルMVa1を生成する。同様にして、動きベクトル算出部115は動きベクトルva2を生成し、ベクトル加算部116は動きベクトルMV0,va1を加算して、仮想フレーム上の画素の動きベクトルMVcを生成する。動きベクトルMVcと第m,第nフレームの画像信号を用いて補間を行い仮想フレームの画像信号を生成する。
【選択図】 図2
Description
MVa=MV0+v1+v2 ・・・(11)
Dpi=(1−α)Dps+αDpe ・・・(12)
遅延部111は、画像信号DSaを1あるいは複数フレーム期間だけ遅延させて画像信号DSbを生成し、動きベクトル設定部112と動きベクトル算出部113に供給する。
Claims (30)
- 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用いて、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置において、
第1の動きベクトルを設定する動きベクトル設定手段と、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出手段と、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算手段とを有する
ことを特徴とする動きベクトル検出装置。 - 前記動きベクトル算出手段と前記ベクトル加算手段の対を多段接続し、
前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして次段の前記動きベクトル算出手段に供給し、最終段の前記ベクトル加算手段で得られた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。 - 前記動きベクトル設定手段で設定された第1の動きベクトルに換えて、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出手段に供給するベクトル選択手段を設け、
前記動きベクトル算出手段と前記ベクトル加算手段の処理を反復させて、前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルを求める
ことを特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。 - 前記動きベクトル算出手段で、予め設定された反復回数だけ前記勾配法の演算処理が行われていないとき、前記ベクトル選択手段は、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出手段に供給し、
前記動きベクトル算出手段で、予め設定された反復回数だけ前記勾配法の演算処理が行われたとき、あるいは前記第2の動きベクトルが所定レベルよりも小さくなったとき、前記ベクトル選択手段は、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出手段に供給しないものとし、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項3記載の動きベクトル検出装置。 - 前記動きベクトル算出手段は、前記仮想フレームの前記第mフレームと前記第nフレーム間における時間位相を用いて、前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別する
ことを特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。 - 前記動きベクトル設定手段は、前記第1の動きベクトルとして、前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素に隣接した画素の動きベクトル、あるいは前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素と位置の等しい前フレームの画素に対して検出されている動きベクトルを用いる
ことを特徴とする請求項1記載の動きベクトル検出装置。 - 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用いて、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出し、該検出した動きベクトルを用いて前記仮想フレームの画像信号を生成するフレーム補間装置において、
第1の動きベクトルを設定するベクトル設定手段と、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出手段と、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算手段と、
前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルに基づいて前記第mフレームと前記第nフレームの画像信号を用い、補間処理を行って前記仮想フレームの画像信号を生成する補間手段とを有する
ことを特徴とするフレーム補間装置。 - 前記動きベクトル算出手段と前記ベクトル加算手段の対を多段接続し、
前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして次段の前記動きベクトル算出手段に供給し、最終段の前記ベクトル加算手段で得られた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項7記載のフレーム補間装置。 - 前記動きベクトル設定手段で設定された第1の動きベクトルに換えて、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出手段に供給するベクトル選択手段を設け、
前記動きベクトル算出手段と前記ベクトル加算手段の処理を反復させて、前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルを求める
ことを特徴とする請求項7記載のフレーム補間装置。 - 前記動きベクトル算出手段で、予め設定された反復回数だけ前記勾配法の演算処理が行われていないとき、前記ベクトル選択手段は、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出手段に供給し、
前記動きベクトル算出手段で、予め設定された反復回数だけ前記勾配法の演算処理が行われたとき、あるいは前記第2の動きベクトルが所定レベルよりも小さくなったとき、前記ベクトル選択手段は、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出手段に供給しないものとし、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項9記載のフレーム補間装置。 - 前記動きベクトル算出手段は、前記仮想フレームの前記第mフレームと前記第nフレーム間における時間位相を用いて、前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別する
ことを特徴とする請求項7記載のフレーム補間装置。 - 前記動きベクトル設定手段は、前記第1の動きベクトルとして、前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素に隣接した画素の動きベクトル、あるいは前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素と位置の等しい前フレームの画素に対して検出されている動きベクトルを用いる
ことを特徴とする請求項7記載のフレーム補間装置。 - 前記補間手段は、前記ベクトル加算手段で求めた動きベクトルを用いて、前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレームと前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレームと前記第nフレーム上の位置の画像信号を用いて補間処理を行い、前記仮想フレーム上の画素の画素信号を得て、前記仮想フレームの画像信号を生成する
ことを特徴とする請求項7記載のフレーム補間装置。 - 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用いて、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出する動きベクトル検出方法において、
第1の動きベクトルを設定する動きベクトル設定ステップと、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出ステップと、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算ステップとを有する
ことを特徴とする動きベクトル検出方法。 - 前記動きベクトル算出ステップと前記ベクトル加算ステップの対を複数設けるものとし、
前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして次の前記動きベクトル算出ステップに供給し、最終の前記ベクトル加算ステップで得られた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項14記載の動きベクトル検出方法。 - 前記動きベクトル設定ステップで設定された第1の動きベクトルに換えて、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出ステップに供給するベクトル選択ステップを設け、
前記動きベクトル算出ステップと前記ベクトル加算ステップの処理を反復させて、前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルを求める
ことを特徴とする請求項14記載の動きベクトル検出方法。 - 前記動きベクトル算出ステップが予め設定された反復回数だけ行われていないとき、前記ベクトル選択ステップでは、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出ステップに供給し、
前記動きベクトル算出ステップが予め設定された反復回数だけ行われたとき、あるいは前記第2の動きベクトルが所定レベルよりも小さくなったとき、前記ベクトル選択ステップでは、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出ステップに供給しないものとし、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項16記載の動きベクトル検出方法。 - 前記動きベクトル算出ステップでは、前記仮想フレームの前記第mフレームと前記第nフレーム間における時間位相を用いて、前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別する
ことを特徴とする請求項14記載の動きベクトル検出方法。 - 前記動きベクトル設定ステップでは、前記第1の動きベクトルとして、前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素に隣接した画素の動きベクトル、あるいは前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素と位置の等しい前フレームの画素に対して検出されている動きベクトルを用いる
ことを特徴とする請求項14記載の動きベクトル検出方法。 - 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用いて、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出し、該検出した動きベクトルを用いて前記仮想フレームの画像信号を生成するフレーム補間方法において、
第1の動きベクトルを設定するベクトル設定ステップと、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出ステップと、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算ステップと、
前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルに基づいて前記第mフレームと前記第nフレームの画像信号を用い、補間処理を行って前記仮想フレームの画像信号を生成する補間ステップとを有する
ことを特徴とするフレーム補間方法。 - 前記動きベクトル算出ステップと前記ベクトル加算ステップの対を複数設けるものとし、
前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして次の前記動きベクトル算出ステップに供給し、最終の前記ベクトル加算ステップで得られた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項20記載のフレーム補間方法。 - 前記動きベクトル設定ステップで設定された第1の動きベクトルに換えて、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出ステップに供給するベクトル選択ステップを設け、
前記動きベクトル算出ステップと前記ベクトル加算ステップの処理を反復させて、前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルを求める
ことを特徴とする請求項20記載のフレーム補間方法。 - 前記動きベクトル算出ステップが予め設定された反復回数だけ行われていないとき、前記ベクトル選択ステップでは、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出ステップに供給し、
前記動きベクトル算出ステップが予め設定された反復回数だけ行われたとき、あるいは前記第2の動きベクトルが所定レベルよりも小さくなったとき、前記ベクトル選択ステップでは、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記第1の動きベクトルとして前記動きベクトル算出ステップに供給しないものとし、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとする
ことを特徴とする請求項22記載のフレーム補間方法。 - 前記動きベクトル算出ステップでは、前記仮想フレームの前記第mフレームと前記第nフレーム間における時間位相に応じて、前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別する
ことを特徴とする請求項20記載のフレーム補間方法。 - 前記動きベクトル設定ステップでは、前記第1の動きベクトルとして、前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素に隣接した画素の動きベクトル、あるいは前記仮想フレーム上の動きベクトルを求める画素と位置の等しい前フレームの画素に対して検出されている動きベクトルを用いる
ことを特徴とする請求項20記載のフレーム補間方法。 - 前記補間ステップでは、前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルを用いて、前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレームと前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレームと前記第nフレーム上の位置の画像信号を用いて補間処理を行い、前記仮想フレーム上の画素の画素信号を得て、前記仮想フレームの画像信号を生成する
ことを特徴とする請求項20記載のフレーム補間方法。 - 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用い、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出するためコンピュータに、
第1の動きベクトルを設定する動きベクトル設定ステップと、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出ステップと、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算ステップとを実行させるためのプログラム。 - 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用いて、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出し、該検出した動きベクトルを用いて前記仮想フレームの画像信号を生成するため、
コンピュータに、
第1の動きベクトルを設定する動きベクトル設定ステップと、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出ステップと、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算ステップと、
前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルに基づいて前記第mフレームと前記第nフレームの画像信号を用い、補間処理を行って前記仮想フレームの画像信号を生成する補間ステップを実行させるためのプログラム。 - 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用い、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出するため、
第1の動きベクトルを設定する動きベクトル設定ステップと、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出ステップと、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算ステップを、コンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 第mフレームと第nフレーム(m≠n)を含むディジタル画像信号を用いて、前記第mフレームと前記第nフレームとの間に位置する仮想フレーム上の画素の動きベクトルを検出し、該検出した動きベクトルを用いて前記仮想フレームの画像信号を生成するため、
第1の動きベクトルを設定する動きベクトル設定ステップと、
前記第1の動きベクトルを前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルと仮定して、該動きベクトルを用いて前記仮想フレーム上の画素に対応する前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を判別し、該判別した前記第mフレーム上と前記第nフレーム上の位置を基準とした画素ブロックを用いて勾配法の演算処理を行い、前記第1の動きベクトルからの動きの変位である第2の動きベクトルを求める動きベクトル算出ステップと、
前記第1乃至第2の動きベクトルを加算して前記仮想フレーム上の画素の動きベクトルとするベクトル加算ステップと、
前記ベクトル加算ステップで求めた動きベクトルに基づいて前記第mフレームと前記第nフレームの画像信号を用い、補間処理を行って前記仮想フレームの画像信号を生成する補間ステップを、コンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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