專利名稱：影像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像處理裝置，其即使在輸入的影像信號被2:3下拉(pull down)并且包含很多噪聲的情況下也可以高精度地進行下拉檢測，并且同時消除進行輸入 信號所包含的噪聲的消除，得到高畫質(zhì)的輸出影像信號。
背景技術(shù)：
電影(cinema)信號源是用24Hz的幀作成，為了將其靜止畫面變換為依據(jù)NTSC的 60Hz的影像信號而使用2:3下拉方式。被2:3下拉后的輸入影像信號存在5場中有1次幀 差分為0(變小)的特征，通過檢測此順序(小一大一大一大一大一小的規(guī)則性)，判斷輸入 信號源是電影信號源，對601 (每秒60場的速率的隔行掃描影像信號)輸入施加隔行掃描 /逐行掃描變換，并輸出60P (每秒60幀的速率的逐行掃描影像信號)，從而可以忠實地再 現(xiàn)原來的靜止畫面。因此可以考慮多種不會將下拉的規(guī)則性誤檢測為通常的視頻信號源， 并且高精度地進行檢測的方法。然而，輸入影像信號不管形式為數(shù)字還是模擬都存在噪聲，特別為模擬時噪聲明 顯，因此考慮到噪聲的下拉檢測是為了提高精度所必須的。作為包含噪聲的輸入信號源的對策，存在檢測噪聲的量自身而改變下拉檢測方法 的方式(例如，參照專利文獻1、2)。在專利文獻1中，具備檢測輸入影像信號的噪聲量的噪聲檢測電路，并通過按照 此量控制影片模式(film mode)檢測的比較電平來進行檢測。在專利文獻2中，根據(jù)影像信號的幀差分的分布量來判斷在輸入的影像信號中是 否含有噪聲，并改變噪聲有無的檢測順序的表來進行檢測。專利文獻1 JP特開平11-341444號公報專利文獻2 JP特開2007-300152號公報然而，在專利文獻1和專利文獻2中，也存在如下問題雖然在原始的信號源的幀 差分的大小差較大時有效，但因為根據(jù)內(nèi)容存在幀差分的大小差較小的情況，所以在附加 于輸入影像信號的噪聲量較大的情況下，區(qū)別幀差分的大小變得困難，不再能進行下拉檢 測，即脫離了下拉檢測狀態(tài)，進行與通常視頻信號相同的IP變換處理，輸出圖像看起來不 流暢并且閃爍地抖動。另外，還存在如下問題若在下拉檢測之前進行噪聲消除，雖然輸入影像信號的噪 聲量減少，但若將噪聲消除的增益變得過大，則反而幀差分的大小差變小而下拉的檢測變 得困難，而且因為通過噪聲消除處理而使原始信號源自身發(fā)生電平上的變化，所以IP變換 后，對于輸出影像失去了原本的流暢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種影像處理裝置，即使在原始信號源中包含幀差分的大 小差較小的畫面并附加有噪聲的情況下，也能夠通過高精度地進行下拉檢測，進而消除輸入影像信號中所包含的噪聲，從而可以得到高畫質(zhì)的影像輸出。為了解決上述課題，本發(fā)明的影像處理裝置的特征在于，具備第1噪聲消除部， 其消除輸入影像信號中所包含的噪聲；下拉檢測部，其判定所述輸入影像信號是否為具有 下拉的規(guī)則性的電影信號源；IP變換部，其用與所述下拉檢測部的判定結(jié)果相應(yīng)的方式將 作為所述輸入影像信號的隔行掃描信號變換為逐行掃描信號；和第2噪聲消除部，其從變 換后的所述逐行掃描信號中消除噪聲；根據(jù)所述下拉檢測部中的檢測狀態(tài)控制所述第1噪 聲消除部中的增益。此外，特征還在于根據(jù)下拉檢測結(jié)果控制所述第2噪聲消除部。根據(jù)本發(fā)明，原始信號源的幀差分即使在原本較小的畫面中包含較多的噪聲的情 況下，因為在幀差分變?yōu)?的定時增大噪聲消除效果，擴大幀差分的大小差，使用穩(wěn)定的比 較閾值來檢測下拉的順序，所以可以高精度地檢測下拉狀態(tài)。另外，根據(jù)本發(fā)明，因為在高精度地進行下拉檢測的期間進行IP變換，此后剩余 的噪聲也可以消除，所以可以得到高畫質(zhì)的輸出影像信號。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的影像處理裝置的全體結(jié)構(gòu)的模塊圖。圖2是表示2:3下拉輸入影像信號的定時，以及幀差分和噪聲消除增益控制方法 的關(guān)系的圖。圖3是表示在輸入影像信號為電影信號源的情況下的幀差分累積值和場單位的 時間的關(guān)系的圖。圖4是表示在輸入影像信號為電影信號源的情況下的幀差分累積值和控制大小 比較閾值的圖。圖5是表示根據(jù)下拉的順序檢測狀態(tài)控制圖1中的第1噪聲消除電路的增益的 圖。圖6是對圖1中的第1噪聲消除電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進行說明的模塊圖。圖7是對圖1中的下拉檢測電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進行說明的模塊圖。符號說明100第1噪聲消除電路101下拉檢測電路102 IP變換電路103第2噪聲消除電路104幀存儲器200 K值生成部400幀差分檢測部401累積部402順序檢測部403控制信號產(chǎn)生部404檢測區(qū)域設(shè)定部405比較閾值設(shè)定部
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的影像處理裝置的全體結(jié)構(gòu)的圖。該圖所示 的影像處理裝置，具備第1噪聲消除電路100、下拉檢測電路101、IP變換電路102、第2噪 聲消除電路103、和幀存儲器104。第1噪聲消除電路100，如圖6所示，呈循環(huán)型噪聲減少的形態(tài)，并為如下結(jié)構(gòu)通 過計算使來自外部的輸入影像信號IN和由幀存儲器104延遲后的影像信號DLY的差分，并 對該差分值乘以由K值生成部200生成的K值后加到輸入影像信號IN上，將相加后的信號 作為輸出信號OUT，從而消除噪聲。下拉檢測電路101，如圖7所示，為如下結(jié)構(gòu)，包括幀差分檢測部400，其以像素 為單位計算第ι噪聲消除電路100的輸出信號和由幀存儲器104延遲后的影像信號的差 分；累積部401，其在由檢測區(qū)域設(shè)定部404進行了畫面位置設(shè)定的區(qū)域內(nèi)對幀差分檢測部 400的結(jié)果進行累積；順序檢測部402，其根據(jù)產(chǎn)生用于區(qū)別幀差分的大小的閾值的比較閾 值設(shè)定部405的設(shè)定值，根據(jù)累積部401的結(jié)果以場為單位來檢測下拉的順序(幀差分的 大小類型)；和控制信號產(chǎn)生部403，其根據(jù)順序檢測部402的下拉檢測狀態(tài)，產(chǎn)生用于控制 IP變換的嵌入方式的信號。IP變換電路102為如下結(jié)構(gòu)根據(jù)下拉檢測電路101的下拉檢測結(jié)果，對針對通 常影像信號源的動作適應(yīng)型IP變換方式和針對電影信號源的電影信號源嵌入IP變換方式 進行切換，將輸入隔行掃描信號變換為逐行掃描信號。第2噪聲消除電路103為如下結(jié)構(gòu)根據(jù)下拉檢測電路101的下拉檢測結(jié)果，對 于IP變換電路102的輸出影像信號，在電影信號源的情況下使其通過進行與來自幀存儲器 104的延遲信號的循環(huán)噪聲消除的電路，而在通常視頻信號源的情況下使其不進行噪聲消 除而原樣穿過地輸出。幀存儲器104為如下結(jié)構(gòu)以場為單位使輸入影像信號延遲輸出。對根據(jù)下拉檢測電路101的檢測結(jié)果，即使輸入影像信號不是如圖3那樣的幀差 分的大小差較大的畫面，而是圖4那樣的幀差分的大小差較小的畫面，也使下拉檢測的對 應(yīng)成為可能的控制方法進行說明。圖2表示2:3下拉輸入影像信號的定時，以及幀差分和噪聲消除增益控制方法的 關(guān)系。在當(dāng)前場影像中，At、Bt、Ct、Dt以及Et分別表示頂場，Ab、Bb、Cb、Db以及Eb分別 表示底場。在2場延遲影像中，Zt表示頂場，Zb表示底場。在輸入信號源為電影信號源的情況下，如圖2的以場時間Tl T12的單位表示 的定時圖所示，存在5場中有1次幀差分為0(小)的特征。具體為T5、TlO的時刻。在該 T5和TlO的時刻輸入影像信號與幀延遲后的影像信號的幀差分不為0是因為存在噪聲，一 方面在T5和TlO的時點增強第1噪聲消除電路100的噪聲消除增益(NR增益)，另一方面 在其他時刻設(shè)定得較弱(圖5的β)。這樣一來，通常通過將根據(jù)針對視頻信號的圖像的 運動和邊緣狀態(tài)來生成K值的K值生成部200切換為下拉檢測狀態(tài)的增益控制，來消除Τ5 以及TlO時的輸入信號的噪聲分量，并且在下拉檢測電路101中幀差分(小)的差分累積 值比有意地增強增益時小，幀差分的大小差擴大(圖4)。伴隨該差分的擴大，通過將由比較閾值設(shè)定部405設(shè)定的大小比較閾值設(shè)定于合適的位置，從而無誤地檢測下拉的大小順 序，并在IP變換電路102中選擇電影嵌入IP變換方式，高品質(zhì)的影像輸出成為可能。在本發(fā)明中，作為第1以及第2噪聲消除電路100、103而存在多個噪聲消除電路， 在輸入信號源為電影信號源時，分別作為如下用途使用將第1噪聲消除電路100使用于通 過在某特定場增強噪聲消除的增益，擴大幀差分的大小差，從而提高下拉的檢測精度的用 途，將第2噪聲消除電路103使用于根據(jù)下拉檢測電路101的檢測結(jié)果主要消除剩余的時 間(幀差分為大)所包含的殘余噪聲的用途。另外，在第1噪聲消除電路100的增益控制下，在輸入影像信號從通常的視頻信 號源切換為電影信號源并對下拉進行檢測時，為了不損失輸出電影影像信號的品質(zhì)，如圖5 所示，隨著順序的累積值增加(隨著輸入信號源為電影信號源的概率變高)，切換為減小增 益的變動方式也成為可能。根據(jù)圖5，若橫軸的下拉的順序累積值為從0到α 2，則進行通 常IP變換。但是，在從α 1到α 2之間，對應(yīng)于順序累積值的增加，噪聲消除強度逐漸減弱。 并且，在α 2以上確定為電影檢測狀態(tài)，將動作從通常IP變換切換為電影IP變換。也就是 說，將噪聲消除強度固定為最小值β。另外，在從電影檢測狀態(tài)返回視頻檢測狀態(tài)(通常 IP變換狀態(tài))時，使第1以及第2的噪聲消除電路100、103的控制方法返回通常的視頻信 號時的控制。如上，本實施方式通過根據(jù)下拉的規(guī)則性來變更噪聲消除方式，而使下拉的檢測 精度提高，并且因為也進行輸入影像信號所包含的噪聲的消除，所以即使在輸入影像信號 包含幀差分的大小差較小的畫面并且包含較多噪聲的情況下，也可以高畫質(zhì)地進行影像輸
出ο本發(fā)明所涉及的影像處理裝置具有高精度的下拉檢測性能和高噪聲消除性能，在 等離子TV、液晶TV等逐行掃描面板顯示的高畫質(zhì)化方面是有用的。
權(quán)利要求
一種影像處理裝置，具備第1噪聲消除部，其消除輸入影像信號中所包含的噪聲；下拉檢測部，其判定所述輸入影像信號是否為具有下拉的規(guī)則性的電影信號源；IP變換部，其用與所述下拉檢測部的判定結(jié)果相應(yīng)的方式，將作為所述輸入影像信號的隔行掃描信號變換為逐行掃描信號；和第2噪聲消除部，其從所述變換后的逐行掃描信號中消除噪聲，所述第1噪聲消除部根據(jù)所述下拉的檢測狀態(tài)，來調(diào)整噪聲消除的增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于，所述第1噪聲消除部按照所述下拉的檢測狀態(tài)，在特定的場增強噪聲消除的增益。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于，所述第2噪聲消除部根據(jù)所述下拉的檢測結(jié)果，來進行噪聲消除。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于，所述下拉檢測部在擴大了所述輸入影像信號的幀差分的大小差的狀態(tài)下，使比較閾值 發(fā)生變動，從而高精度地進行下拉檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于，按照所述輸入影像信號是電影信號源還是通常的視頻信號源，來選擇噪聲消除方法。
6.一種影像處理方法，具備第1噪聲消除步驟，消除輸入影像信號中所包含的噪聲； 下拉檢測步驟，判定所述輸入影像信號是否為具有下拉的規(guī)則性的電影信號源； IP變換步驟，用與所述下拉檢測步驟的判定結(jié)果相應(yīng)的方式，將作為所述輸入影像信 號的隔行掃描信號變換為逐行掃描信號；和第2噪聲消除步驟，從所述變換后的逐行掃描信號中消除噪聲，所述第1噪聲消除步驟根據(jù)所述下拉的檢測狀態(tài)，來調(diào)整噪聲消除的增益。
全文摘要
在輸入影像信號源為電影信號源時，通過根據(jù)根據(jù)輸入影像信號和其幀延遲后的影像信號的幀差分值而檢測出的下拉檢測狀態(tài)，來控制第1噪聲消除電路(100)的增益，從而擴大幀差分的大小差，將判別大小的比較閾值插入穩(wěn)定的位置來提高下拉檢測電路(101)的檢測精度，以使即使是包含較多噪聲的輸入影像信號源也可以正確地進行下拉檢測。并且，在由IP變換電路(102)進行隔行掃描/逐行掃描變換后，通過使逐行掃描信號通過第2噪聲消除電路(103)來消除原本輸入影像信號中所包含的噪聲，得到高品質(zhì)的輸出影像信號。
文檔編號H04N7/01GK101971622SQ20098010912
公開日2011年2月9日 申請日期2009年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者中山博貴 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社