专利名称：图像处理装置、图像处理方法和图像显示装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及图像处理装置、图像处理方法和图像显示装置。更具体地，本公开涉及被配置为将隔行(interlace)制式的图像数据转换为逐行(progressive)制式的图像数据的图像处理装置等。
背景技术：
比如日本专利公开No. 2006-352303的文献公开了相关领域的技术。根据此技术，通过跳过在游戏模式时间时的三维(时间方向)IP (隔行/逐行)转换处理来缩短在游戏模式时间时实行的IP转换处理的处理时间。另外，比如日本专利No. 4551343的文献公开了一种技术，根据该技术，如果当前模式被确定为是游戏模式，则IP转换处理作为用于将原始行复制到插入行的所谓加倍处理来实行。
发明内容
根据在日本专利公开No. 2006-352303中描述的技术，与图像的运动独立地对当前场实行场内(intra-field)插值处理以便输出逐行制式的图像数据。因此，在场之间在图像上产生线(line)闪烁，使得图像的质量恶化。另外，根据日本专利No. 4551343中描述的技术，实行加倍处理以便输出逐行制式的图像数据。因此，在倾斜线(inclined line)上产生锯齿(或凸起)使得图像的质量恶化。因此希望实现得到具有高质量的图像并且仅需要短的延迟时间的IP转换处理。根据本公开的一个实施例，提供了一种图像处理装置，具有隔行/逐行转换部分，配置为通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据来对当前场的图像数据实行插值处理，以便获得没有延迟时间的逐行制式的图像数据。根据本公开的实施例，隔行/逐行转换部分通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据来对当前场的图像数据实行插值处理，以便获得没有延迟时间的逐行制式的图像数据。在此情况下，因为实行了三维IP转换处理，所以可以防止在场之间产生线闪烁，使得能够实现得到高质量图像的IP转换处理。要注意，根据本公开的实施例，该隔行/逐行转换部分可以例如通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。另外，在此情况下，该隔行/逐行转换部分在运动适应性插值处理中可以通过利用在插值的像素周围的像素的数据检测倾斜线的方向，并且可以根据该倾斜线的方向来确定像素以及每个像素的系数。通过以此方式实行倾斜线适应性插值处理，可以防止在倾斜线上产生抖动，使得可以进一步改善图像的质量。另外，根据本公开的实施例，该隔行/逐行转换部分可以包括例如像素/系数选择部分，配置为通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及插值部分，配置为基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。在此情况下，该像素/系数选择部分通过适应性地将处理从基于运动检测信号的运动适应性插值处理切换到基于运 动向量检测信号的运动补偿插值处理并反之亦然来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。然后，该插值部分基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据对当前场的图像数据实行插值处理来获得逐行制式的图像数据。因为如上所述通过对当前场的图像数据实行插值处理来获得逐行制式的图像数据，所以可以获得仅承担短延迟时间的逐行制式的图像数据。另外，通过适应性地将处理从基于运动检测信号的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测信号的运动补偿插值处理并反之亦然来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。也就是说，实行了三维IP转换处理。因此，可以防止在场之间产生线闪烁，使得能够实现得到具有高质量的图像的IP转换处理。另外，根据本公开的另一实施例，提供了一种图像处理方法，通过使用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据并通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然对当前场的图像数据实行插值处理来获得逐行制式的图像数据。另外，根据本公开的另一实施例，提供了一种图像处理装置，包括像素/系数选择部分，配置为在图像质量优先模式下，通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性切换处理，来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数，并在速度优先模式下，通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及插值部分，配置为，在图像质量优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据、领先当前场一场时段的场的图像数据以及领先当前场两场时段的场的图像数据，对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据，并且在速度优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。本公开的实施例提供了图像质量优先模式和速度优先模式。在图像质量优先模式中，像素/系数选择部分通过在基于运动检测信号的运动适应性插值处理、基于运动向量检测信号的运动补偿插值处理和基于影片检测信号的反转下拉转换处理之间适应性切换处理来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。然后，在图像质量优先模式中，插值部分基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据、领先当前场一场时段的场的图像数据以及领先当前场两场时段的场的图像数据，对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。
在速度优先模式中，像素/系数选择部分通过适应性地将处理从基于运动检测信号的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测信号的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。然后，在速度优先模式中，该插值部分基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。如从以上描述显然的，根据本公开的实施例，可以在图像质量优先模式或者速度优先模式中实行图像处理。在图像质量优先模式中，能够实行得到具有高质量的图像的IP转换处理。在速度优先模式中，能够实行得到具有高质量的图像并仅承担短延迟时间的IP转换处理。也就是说，在图像质量优先模式中，通过在运动适应性插值处理、运动补偿插值处理和反转下拉转换处理之间适应性切换处理来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。因此，在图像质量优先模式中，能够实行得到具有高 质量的图像的IP转换处理。另一方面，在速度优先模式中，通过对当前场的图像数据实行插值处理获得逐行制式的图像数据。另外，通过适应性地将处理从运动适应性插值处理切换到运动补偿插值处理并反之亦然来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。也就是说，实行了三维IP转换处理。因此，在速度优先模式中，能够实行得到具有高质量的图像并仅承担短延迟时间的IP转换处理。另外，根据本公开的另一实施例，提供了一种图像显示装置，包括图像处理部分，配置为将隔行制式的图像数据转换为逐行制式的图像数据；图像显示部分，配置为基于由图像处理部分产生的逐行制式的图像数据来显示图像；以及控制部分，配置为选择性地在图像质量优先模式或者速度优先模式中控制图像处理部分。该图像处理部分包括像素/系数选择部分，配置为在图像质量优先模式下，通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性切换处理来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数，并在速度优先模式下，通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。该图像处理部分还包括插值部分，配置为，在图像质量优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据、领先当前场一场时段的场的图像数据以及领先当前场两场时段的场的图像数据，对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据，并且在速度优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。根据本公开的实施例，能够实行得到具有高质量的图像并且仅承担短延迟时间的IP转换处理。
图I是示出根据本公开的实施例的TV接收器的一般配置的框图；图2是示出在TV接收器中采用的IP转换部分的一般配置的框图；图3是要在由IP转换部分中采用的运动检测部分实行的运动检测处理的描述中参考的说明图；图4是要在由IP转换部分中采用的运动矢量检测部分实行的运动矢量检测处理的描述中参考的说明图；图5A到5C是要在由IP转换部分中采用的影片(film)检测部分实行的影片检测处理的描述中参考的说明图； 图6是示出在图像质量优先模式下对于在领先当前场一场时段的场的图像上的插值像素(interpolated pixel)位置的场内插值和场间插值的一般插值用像素选择候选的图；图7是示出在速度优先模式下对于在当前场的图像上的插值像素位置的场内插值和场间插值的一般插值用像素选择候选的图；图8是示出对于图像质量优先模式(或正常模式)在IP转换部分的像素/系数选择部分中包括的系数确定处理单元的一般配置的图；图9是示出对于速度优先模式(或者游戏模式)在IP转换部分的像素/系数选择部分中包括的系数确定处理单元的一般配置的图；图IOA和IOB是要在由系数确定处理单元中采用的影片插值系数选择部分采取的插值系数确定方法的描述中参考的说明图；图IlA和IlB是要在图像质量优先模式中采取的MA插值系数选择方法的描述中参考的说明图；图12A和12B是要在速度优先模式中采取的MA插值系数选择方法的描述中参考的说明图；图13是示出其中根据在速度优先模式下检测倾斜线的方向的结果已经在运动时间时移动了所选像素的状态的图；图14是要在图像质量优先模式中采取的MC插值系数选择方法的描述中参考的说明图；以及图15是要在速度优先模式中采取的MC插值系数选择方法的描述中参考的说明图。
具体实施例方式以下描述说明作为实现本公开的实施方式的实施例。要注意，以下描述被划分为如下安排的说明。I.实施例2.修改例子〈I.实施例 >[TV接收器的一般配置]图I是示出根据本公开的一个实施例的TV接收器10的一般配置的框图。如图所示，TV接收器10被提供有控制部分101和用户操作部分102。另外，TV接收器10还具有调谐器111、外部输入端子组112、输入切换部分113、帧存储器114和115、IP转换部分116、高帧速率处理部分117和显示面板118。控制部分101被配置为微计算机。控制部分101控制由在TV接收器10中采用的上述部分实行的操作。用户操作部分102用作用户接口并连接到控制部分101。用户操作部分102包括在TV接收器10的未在图中示出的外壳上提供的组件、遥控器等。这些组件的一般例子是键、按钮和拨号盘。调谐器111接收诸如BS (广播卫星)广播和陆地数字广播的广播。更具体地，调谐器111接收由未在图中示出的天线捕捉的广播信号。调谐器111从接收的广播信号中获取由用户操作用户操作部分102选择的预定节目的图像数据。外部输入端子组112被提供有多个端子，每个用于从举例来说诸如游戏机、BD (蓝光盘)记录器、DVD (数字通用盘)播放器、机顶盒或个人计算机的外部装置接收图像数据(即时间轴顺序的图像数据)。
输入切换部分113基于用户实行的操作从调谐器111获取的图像数据或者外部输入端子组112接收的图像数据选择性地取出要显示的图像数据V0。实际上，此图像数据VO是逐行或者隔行制式的图像数据。但是，为了使以下说明简单，在以下说明中，此图像数据VO被假设为隔行制式的图像数据。每个帧存储器114和115起着延迟线的作用。详细地，主存储器114存储当前场的图像数据VO以便将图像数据VO延迟一场时段，输出领先当前场一场时段的场的图像数据V-1。帧存储器115存储领先当前场一场时段的场的图像数据V-I以便进一步将图像数据V-I延迟一场时段，输出领先当前场两场时段(一帧时段)的场的图像数据V-2。IP转换部分116基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2将隔行制式的图像数据转换为逐行制式的图像数据Vp。根据控制部分101执行的控制，IP转换部分116在图像质量优先模式(即正常模式)或者速度优先模式(即游戏模式)下实行IP转换处理。在图像质量优先模式下，IP转换部分116通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性地切换处理来实行三维IP转换处理。在此情况下，IP转换部分116基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2对领先当前场一场时段的场的图像数据V-I实行插值处理，以便获得逐行制式的图像数据Vp。逐行制式的图像数据Vp是延迟了 IV的图像数据。另一方面，在速度优先模式下，IP转换部分116通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然来实行三维IP转换处理。在此情况下，IP转换部分116基于当前场的图像数据VO和领先当前场一场时段的场的图像数据V-I对当前场的图像数据VO实行插值处理以便获得逐行制式的图像数据Vp。在此情况下，没有延迟时间地产生逐行制式的图像数据Vp。稍后将详细描述IP转换部分116。高帧速率处理部分117对IP转换部分116产生的逐行制式的图像数据Vp实行在时间方向上的插值处理(高帧速率处理)用于增加图像数据Vp的帧速率，以便获得逐行制式的图像数据Vp’。显示面板118基于由高帧速率处理部分117产生的逐行制式的图像数据Vp’显示图像。显示面板118是例如液晶显示面板，并且可以通过上述高帧速率处理获得改进质量的图像。图I所示的TV接收器10实行的操作说明如下。调谐器111获取用户操作用户操作部分102而选择的预定节目的图像数据(即时间轴顺序的图像数据)。调谐器111将因此获取的图像数据提供给输入切换部分113。另外，外部输入端子组112从诸如游戏机、BD记录器、DVD播放器、机顶盒或个人计算机的外部装置接收图像数据(即时间轴顺序的图像数据)。外部输入端子组112然后将此图像数据提供给输入切换部分113。输入切换部分113基于用户实行的操作从调谐器11获取的图像数据或者外部输入端子组112接收的图像数据中取出要显示的图像数据V0。输入切换部分113为IP转换部分116提供作为当前场的图像数据的图像数据V0。IP转换部分116基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据v-2将隔行制式的图像数据转换为逐行制式的图像数据Vp。根据控制部分101执行的控制，IP转换部分116在图像质量优先模式或者速度优先模式下实行IP转换处理。 在图像质量优先模式下，IP转换部分116通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性地切换处理来实行三维IP转换处理。在此情况下，IP转换部分116基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2对领先当前场一场时段的场的图像数据V-I实行插值处理，以便获得逐行制式的图像数据Vp。另一方面，在速度优先模式下，IP转换部分116通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然来实行三维IP转换处理。在此情况下，IP转换部分116基于当前场的图像数据VO和领先当前场一场时段的场的图像数据V-I对当前场的图像数据VO实行插值处理以便获得逐行制式的图像数据Vp。在此情况下，没有延迟时间地产生逐行制式的图像数据Vp。IP转换部分116将IP转换部分116产生的逐行制式的图像数据Vp提供给高帧速率处理部分117。高帧速率处理部分117对图像数据Vp实行在时间方向上的插值处理(高帧速率处理)用于增加图像数据Vp的帧速率，以便获得逐行制式的图像数据Vp’。图像数据Vp’被提供给显示面板118。显示面板118基于图像数据Vp’显示图像。[IP转换部分的一般配置]图2是示出在TV接收器10中采用的IP转换部分116的一般配置的框图。如图所示，IP转换部分116包括运动检测部分121、运动向量检测部分122、影片检测部分123、像素/系数选择部分124和插值部分125。运动检测部分121基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2实行运动检测处理。如图3所示，运动检测部分121通过将彼此分离一个场时段或者两个场时段(一帧时段)的像素之间的差的绝对值之和与阈值相比较来对每个像素确定像素是在运动还是处于静止。彼此分离一个场时段的像素之间的差的绝对值之和被称为场间差。彼此分离两个场时段(一帧时段)的像素之间的差的绝对值之和被称为帧间差。图3中，“〇”表示插值的像素位置(在正常时间，输出被延迟IV)，以及《<--->，，表示帧间差(块中的像素之间的差的绝对值之和)，以及一…>*表示场间差(在上部和下部位置处块中的像素之间的差的绝对值之和)。要注意，图3是粗略示出在图像质量优先模式下实行的运动检测处理的图，其中通过对领先当前场一场时段的场的图像数据V-I实行插值处理来获得逐行制式的图像数据Vp。还能够在速度优先模式下实行运动检测处理，其中通过对当前场的图像数据VO实行插值处理来获得逐行制式的图像数据Vp。但是，未在图中示出速度优先模式下实行的运动检测处理。运动向量检测部分122基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场 时段的场的图像数据V-2实行运动向量检测处理。如图4所示，运动向量检测部分122通过典型地对彼此分离一帧时段的像素数据段实行块匹配处理来对每个像素或者每个像素块检测运动向量。在此情况下，在得到最小的差的绝对值之和的方向上取向的向量被取作运动向量。影片检测部分123基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2实行影片检测处理。更具体地，影片检测部分123确定图像数据VO是否是影片(2-2下拉或者2-3下拉)素材并获得确定的结果。影片检测部分123通过利用对于整个影片检测区域的像素已经得到的场间差绝对值之和和帧间差绝对值之和来确定图像数据VO是否是影片素材的数据。这时，影片检测部分123还确定当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2中的哪些形成对(pair)。图5A是示出作为以上列举的影片素材之一的2-3下拉的图像数据的图。此图像数据作为实行将每秒24影片帧的影片原始图像转换为每秒60场的图像数据的转换处理(下拉)的结果而获得。在此转换处理中，每个奇数号的影片帧被转换为两场，而每个偶数号的影片帧被转换为三场。作为替换，每个奇数号的影片帧被转换为三场，而每个偶数号的影片帧被转换为两场。图5B是示出用于三场的组合的图像数据段的图。也就是说，该图示出领先当前场两场时段的场的图像数据Ao、领先当前场一场时段的场的图像数据Ae以及当前场的图像数据Bo。在三场的此组合的情况下，图像数据Ao和图像数据Ae形成一对。图5C是示出用于三场的另一组合的图像数据段的图。也就是说，此图示出领先当前场两场时段的场的图像数据Ae、领先当前场一场时段的场的图像数据Bo以及当前场的图像数据Be。在三场的此组合的情况下，图像数据Bo和图像数据Be形成一对。在图像质量优先模式下，像素/系数选择部分124确定要在对领先当前场一场时段的场的图像插值中使用的每个像素(插值用像素)和系数(插值系数)。在此情况下，像素/系数选择部分124通过在基于运动检测结果的MA (运动适应性，Movement Adaptive)插值处理、基于运动向量检测结果的MC (运动补偿，Movement Compensation)插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性地切换处理来确定每个像素和系数。在速度优先模式下，像素/系数选择部分124确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素(插值用像素)和系数(插值系数)。在此情况下，像素/系数选择部分124通过适应性地将处理从基于运动检测结果的MA插值处理切换到基于运动向量检测结果的MC插值处理并反之亦然来确定每个像素和系数。图6是示出在图像质量优先模式下对于在领先当前场一场时段的场(-1V)的图像上的插值的像素位置的场内插值和场间插值的一般插值用像素选择候选的图，其中“〇”表示插值的像素位置(在图像质量优先模式中，输出被延迟IV)，“:>，表示对于场内插值的插值用像素选择候选，《[1>表示对于场间插值的插值用像素选择候选。图7是示出在速度优先模式下对于在当前场(OV)的图像上的插值的像素位置的场内插值和场间插值的一般插值用像素选择候选的图，其中“〇”表示插值的像素位置(在速度优先模式中，输出被延迟0V), “；表不对于场内插值的插值用像素选择候选，w 表不对于场间插值的插值用像素选择候选。最后，像素/系数选择部分124从插值用像素选择候选中选择每个具有分配给其的系数(插值系数)的像素作为插值用像素，并将所选的插值用像素及分配给其的相应系数提供给插值部分125。基于已经由像素/系数选择部分124确定的每个像素及其系数，插值部分125实行插值处理以便获得逐行制式的图像数据Vp。在此情况下，插值部分125对像素数据(像素值)和系数实行卷积处理以便得到插值的像素值。在图像质量优先模式的情况下，插值部分125对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理以便获得图像数据Vp。也就是说，在图像质量优先模式下获得的图像数据Vp是被延迟了 IV的图像数据。另一方面，在速 度优先模式的情况下，插值部分125对当前场的图像数据实行插值处理以便获得图像数据Vp。也就是说，在速度优先模式下获得的图像数据Vp是没有延迟时间的图像数据。由图2所示的IP转换部分116实行的操作简要说明如下。当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2被提供给运动检测部分121、运动向量检测部分122、影片检测部分123和像素/系数选择部分124。基于当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段的场的图像数据V-2，运动检测部分121实行运动检测处理，并将表示运动的距离的运动检测结果提供给像素/系数选择部分124。另外，基于每场的图像数据，运动向量检测部分122实行运动向量检测处理，并将包括向量和可靠性的运动向量检测结果提供给像素/系数选择部分124。在此之上，基于每场的图像数据，影片检测部分123实行影片检测处理并将包括以上说明的对(pair)信息的影片检测结果提供给像素/系数选择部分124。在图像质量优先模式的情况下，像素/系数选择部分124确定要在对领先当前场一场时段的场的图像插值中使用的每个像素(插值用像素)及其系数(其插值系数)。在此情况下，像素/系数选择部分124通过在基于运动检测结果的MA插值处理、基于运动向量检测结果的MC插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性切换处理来确定每个像素及其系数。在速度优先模式的情况下，像素/系数选择部分124确定要在对当前场的图像插值中使用的每个像素(插值用像素)及其系数(其插值系数)。在此情况下，像素/系数选择部分124通过适应性地将处理从基于运动检测结果的MA插值处理切换到基于运动向量检测结果的MC插值处理并反之亦然来确定每个像素及其系数。像素/系数选择部分124将已经由像素/系数选择部分124确定的每个像素及其系数提供给插值部分125。基于由此接收的每个像素及其系数，插值部分125实行插值处理以便获得逐行制式的图像数据Vp。在此情况下，插值部分125对像素数据(像素值)和系数实行卷积处理以便得到插值的像素值。
在图像质量优先模式的情况下，基于已经由像素/系数选择部分124确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据V0、领先当前场一场时段的场的图像数据V-I和领先当前场两场时段读出的图像数据ν-2，对领先当前场一场时段的场的图像数据V-I实行插值处理，以便获得图像数据Vp。另一方面，在速度优先模式的情况下，基于已经由像素/系数选择部分124确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据VO和领先当前场一场时段的场的图像数据V-1，对当前场的图像数据VO实行插值处理，以便获得图像数据Vp。[像素/系数选择部分的系数确定处理]由像素/系数选择部分124实行的系数确定处理进一步说明如下。图8是示出在图像质量优先模式(正常模式)的情况下在像素/系数选择部分124中包括的系数确定处理单元的一般配置的图。如图所示，系数确定处理单元包括影片插值系数选择部分131、MA
插值系数选择部分132、MC插值系数选择部分133、MA/MC插值系数混合部分134和选择器135。在图像质量优先模式的情况下，根据影片检测结果，选择影片插值系数或者MA/MC插值混合系数以便确定系数(插值系数)。在此情况下，如果影片检测结果是真，则选择影片插值系数。另一方面，如果影片检测结果是假，则选择MA/MC插值混合系数。图9是示出在速度优先模式(游戏模式)的情况下在像素/系数选择部分124中包括的系数确定处理单元的一般配置的图。如图所示，系数确定处理单元包括MA插值系数选择部分132、MC插值系数选择部分133和MA/MC插值系数混合部分134。当先前(-2V)和当前(-1V)形成一对时，如图5B所示，实现是不可能的，除非输出被延迟IV。因此，在速度优先模式的情况下，不选择影片插值系数。也就是说，总是输出MA/MC插值混合系数。接下来，图8和9中所示的配置部分说明如下。影片插值系数选择部分131根据对信息确定插值系数。如果先前(-2V)和当前(-1V)形成一对，如图5B所示，则在先前(-2V)上在具有与插值的像素IP的水平和垂直坐标相同的水平和垂直坐标的位置处的像素的系数被设置为I.O (100%)，如图IOA所示。另一方面，如果下一(OV)和当前(-1V)形成一对，如图5C所示，则在下一(OV)上具有与插值的像素IP的水平和垂直坐标相同的水平和垂直坐标的位置处的像素的系数被设置为1.0 (100%)，如图IOB所示。MA插值系数选择部分132根据运动检测结果确定插值系数。在以下描述中，为了简化，首先，假设倾斜线检测结果是垂直方向(垂直线)结果。图IlA和IlB是在图像质量优先模式中采取的MA插值系数选择方法的以下描述中参考的说明图。如果运动检测结果指示静止，则每个存在于分别在先前(-2V)和下一(OV)上具有与插值的像素IP的水平和垂直坐标相同的水平和垂直坐标的位置处的两个像素的系数每个被设置为O. 5 (50%),如图IlA所示。另一方面，如果运动检测结果指示运动，则在当前(-1V)上分别在插值的像素IP以上和以下位置处的两个像素的系数每个被设置为O. 5 (50%),如图IlB所示。实际上，运动检测结果不是指示静止或者运动的二进制值。运动检测结果通常具有处于通过多个阈值彼此划界(delimit)的多个级的值，该多个阈值用于确定包括与静止对应的级的运动检测级之一。在此情况下，MA插值系数选择部分132通过根据运动检测级将静止和运动的系数彼此混合而得到MA系数，并输出混合的MA系数。图12A和12B是要在速度优先模式中采用的MA插值系数选择方法的描述中参考的说明图。如果运动检测结果指示静止，则具有与插值的像素IP的水平和垂直坐标相同的水平和垂直坐标的像素仅存在于当前(-1V)上。因此，这样的像素的系数被设置为I. O(100%)，如图12A所示。另一方面，如果运动检测结果指示运动，则在下一(OV)上分别在插值的像素IP以上和以下的位置处的两个像素的系数每个被设置为O. 5 (50%),如图12B所示。以与上述图像质量优先模式相同的方式，根据运动检测级，静止和运动的系数被彼此混合并输出。要注意，在MA插值的情况下，所选的像素实际上根据检测倾斜线的方向的结果而在左右方向上运动。图13是示出其中在速度优先模式下在运动时所选像素已经运动的状态的图。要注意，省略了检测倾斜线的方向的详细说明。但是，如过去通常已知的，通过利用在插值的像素IP周围的像素的数据来检测倾斜线的方向。MC插值系数选择部分133根据运动向量检测结果确定插值系数。图14是在图像质量优先模式中采取的MC插值系数选择方法的以下描述中参考的说明图。图14示出其中 运动向量是具有I点Λ (场)的水平方向分量以及2线/V (场)的垂直方向分量的向量的一般情况。先前(-2V)和下一(OV)将该插值的像素IP夹在中间。作为对于运动向量的指向方向的像素的存在于先前(-2V)和下一(OV)上的两个像素的系数每个被设置在O. 5 (50%)。如果对于运动向量的指向方向的像素不存在，即，在奇数线/V (场)的运动的情况下，选择MA插值处理。图15是在速度优先模式中采取的MC插值系数选择方法的以下描述中参考的说明图。图15也示出其中运动向量是具有I点/V (场)的水平方向分量和2线/V (场)的垂直方向分量的向量的一般情况。对于插值的像素IP，作为对于运动向量的指向方向的像素的存在于当前(-1V)上的像素的系数被设置为1.0 (100%)O以与图像质量优先模式相同的方式，如果对于运动向量的指向方向的像素不存在，则选择MA插值处理。MA/MC插值系数混合部分134将MA插值系数与MC插值系数相混合以便输出MA/MC插值混合系数。MA/MC插值系数混合部分134根据运动向量和运动向量的可靠性确定MA/MC插值系数的混合比。通常根据作为块差的绝对值之和的在寻找运动向量中使用的和的最小值来确定运动向量的可靠性。块差的绝对值之和的最小值越小，建立的匹配程度越闻，因此，可罪性越闻。运动向量的可靠性越高，MA/MC插值系数混合部分134使得MC插值系数的混合比越高。但是，作为例外，如果检测的结果指示影片素材，则帧(2V)之间的运动的一半与场(IV)之间的运动不匹配，导致抖动。因此，在此情况下，选择MA插值处理。另外，如上所述，同样在奇数线/ V (场)的运动的情况下，要在MC插值处理中使用的像素不存在于相邻场中。因此，同样在此情况下，选择MA插值处理。选择器135根据影片检测结果选择影片插值系数或者MA/MC插值混合系数，并输出所选系数。在此情况下，如上所述，如果影片检测结果是真，则选择影片插值系数。另一方面，如果影片检测结果是假，则选择MA/MC插值混合系数。如上所述，在图I所示的TV接收器10中采用的IP转换部分116能够在图像质量优先模式或者速度优先模式下实行图像处理。另外，在图像质量优先模式中，通过在运动适应性插值处理、运动补偿插值处理和反转下拉转换处理中适应性地切换处理来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像插值中使用的每个像素及其系数。因此，在图像质量优先模式中，能够实行得到高质量图像的IP转换处理。
在速度优先模式中，对当前场的图像数据实行插值处理以便获得逐行制式的图像数据。另外，通过适应性地将处理从运动适应性插值处理切换到运动补偿插值处理并反之亦然来确定要在对当前场的图像插值中使用的每个像素及其系数。也就是说，实行三维IP转换处理。因此，在速度优先模式中，能够实行得到高图像质量并仅承担短延迟时间的IP转换处理。另外，例如，在速度优先模式中实行的MA插值处理中，在图I中所示的TV接收器10中采用的IP转换部分116通过利用在插值的像素周围的像素的数据来检测倾斜线的方向，并根据倾斜线的方向来确定像素以及像素的系数(参见图13)。也就是说，实行倾斜线适应性插值处理。通过以此方式实行倾斜线适应性插值处理，可以防止在速度优先模式中在倾斜线上产生抖动，以便在速度优先模式中可以进一步改善基于逐行制式的图像数据Vp的图像的质量。<2.修改例子>·上述实施例实现了采用IP转换部分116的TV接收器10的一般例子。但是，要注意，根据本公开的实施例的IP转换部分当然可以应用于每个需要IP转换处理的其他图像显示装置。其他图像显示装置的一般例子是监视器装置和投影仪。另外，在上述实施例中，可以通过硬件或者软件实行IP转换部分116的处理。如果IP转换部分116的处理要通过软件的执行来实行，则规定处理序列的程序被安装在专用硬件中所包括的计算机中采用的存储器中，以供以后执行。作为替换，也可以将这样的程序安装在能够实行各种处理的通用计算机中，以供以后执行。在此情况下，计算机执行该程序以便实行在IP转换部分116中采用的各种功能块的功能。另外，本公开也可以实现为以下实施方式(I) 一种图像处理装置，包括隔行/逐行转换部分，配置为通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据来对当前场的图像数据实行插值处理，以便获得没有延迟时间的逐行制式的图像数据。(2)根据实施方式(I)的图像处理装置，其中隔行/逐行转换部分通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。( 3 )根据实施方式(2 )的图像处理装置，其中隔行/逐行转换部分在运动适应性插值处理中通过利用在插值的像素周围的像素的数据检测倾斜线的方向，并且根据该倾斜线的方向来确定像素以及每个像素的系数。(4)根据实施方式(I)到(3)的任意一个的图像处理装置，其中隔行/逐行转换部分包括像素/系数选择部分，配置为通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及插值部分，配置为基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。
(5)根据实施方式(4)的图像处理装置，其中像素/系数选择部分在运动适应性插值处理中通过利用在插值的像素周围的像素的数据检测倾斜线的方向，并根据倾斜线的方向确定像素以及每个像素的系数。(6)—种图像处理方法，通过使用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据、并通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来对当前场的图像数据实行插值处理，而获得逐行制式的图像数据。(7) 一种图像处理装置，包括像素/系数选择部分，配置为在图像质量优先模式下，通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性切换处理，来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数，并在速度优先模式下，通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并 反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及插值部分，配置为，在图像质量优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据、领先当前场一场时段的场的图像数据以及领先当前场两场时段的场的图像数据，对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据，并且在速度优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。(8) 一种图像显示装置，包括图像处理部分，配置为将隔行制式的图像数据转换为逐行制式的图像数据；图像显示部分，配置为基于由图像处理部分产生的逐行制式的图像数据来显示图像；以及控制部分，配置为选择性地在图像质量优先模式或者速度优先模式中控制图像处理部分，其中图像处理部分具有像素/系数选择部分，配置为在图像质量优先模式下，通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性切换处理，来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数，并在速度优先模式下，通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及插值部分，配置为，在图像质量优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据、领先当前场一场时段的场的图像数据以及领先当前场两场时段的场的图像数据，对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据，并且在速度优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。
本公开包含与2011年7月27日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-163881中的公开有关的主题，通过引用将其全部内容合并于此。本领域技术人员应当理解，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种修改、组合、子组合和变更，只要其在所附权利要求或其等效物的范围 内即可。
权利要求
1.一种图像处理装置，包括 隔行/逐行转换部分，配置为通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据来对当前场的图像数据实行插值处理，以便获得没有延迟时间的逐行制式的图像数据。
2.根据权利要求I的图像处理装置，其中隔行/逐行转换部分通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数。
3.根据权利要求2的图像处理装置，其中隔行/逐行转换部分在运动适应性插值处理中通过利用在插值的像素周围的像素的数据检测倾斜线的方向，并且根据该倾斜线的方向来确定像素以及每个像素的系数。
4.根据权利要求I的图像处理装置，其中隔行/逐行转换部分包括 像素/系数选择部分，配置为通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及 插值部分，配置为基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。
5.根据权利要求4的图像处理装置，其中像素/系数选择部分在运动适应性插值处理中通过利用在插值的像素周围的像素的数据检测倾斜线的方向，并根据倾斜线的方向确定像素以及每个像素的系数。
6.一种图像处理方法，通过使用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据、并通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来对当前场的图像数据实行插值处理，而获得逐行制式的图像数据。
7.一种图像处理装置，包括 像素/系数选择部分，配置为在图像质量优先模式下，通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性切换处理，来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数，并在速度优先模式下，通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及 插值部分，配置为，在图像质量优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据、领先当前场一场时段的场的图像数据以及领先当前场两场时段的场的图像数据，对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据，并且在速度优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。
8.一种图像显示装置，包括 图像处理部分，配置为将隔行制式的图像数据转换为逐行制式的图像数据；图像显示部分，配置为基于由图像处理部分产生的逐行制式的图像数据来显示图像；以及 控制部分，配置为选择性地在图像质量优先模式或者速度优先模式中控制图像处理部分， 其中图像处理部分具有 像素/系数选择部分，配置为在图像质量优先模式下，通过在基于运动检测结果的运动适应性插值处理、基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理和基于影片检测结果的反转下拉转换处理之间适应性切换处理，来确定要在对领先当前场一场时段的场的图像的插值中使用的每个像素及其系数，并在速度优先模式下，通过适应性地将处理从基于运动检测结果的运动适应性插值处理切换到基于运动向量检测结果的运动补偿插值处理并反之亦然，来确定要在对当前场的图像的插值中使用的每个像素及其系数；以及 插值部分，配置为，在图像质量优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据、领先当前场一场时段的场的图像数据以及领先当前场两场时段的场的图像数据，对领先当前场一场时段的场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据，并且在速度优先模式中，基于已经由像素/系数选择部分确定的每个像素及其系数，通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据，对当前场的图像数据实行插值处理，来获得逐行制式的图像数据。
全文摘要
公开了图像处理装置，包括隔行/逐行转换部分，配置为通过利用当前场的图像数据和领先当前场一场时段的场的图像数据来对当前场的图像数据实行插值处理，以便获得没有延迟时间的逐行制式的图像数据。
文档编号H04N5/44GK102905105SQ20121025207
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月20日 优先权日2011年7月27日
发明者藤田和英 申请人:索尼公司