[发明专利]图像处理装置和方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置和方法以及程序，更具体地讲，涉及一种能够针对给定下拉模式的输入图像估计下拉之前的帧频的图像处理装置和方法以及程序。

背景技术

近些年来，出现了许多各种帧频的图像信号。

例如，电影的原始图像的帧频是24Hz，而计算机图形的原始图像的帧频是30Hz。另外，广播图像的帧频根据国家而不同。例如，日本广播图像的帧频是60Hz，而欧洲广播图像的帧频是50Hz。另外，各种帧频用于互联网上的视频内容，这在近些年迅速增长。

这样，当通过数字电视广播广播具有不同帧频的图像时，在通过广播站对帧频进行统一以后对图像进行广播。例如，当帧频为24Hz的电影原始图像以60Hz帧频进行广播时，由广播站执行3-2下拉处理。当帧频为30Hz的图像以60Hz的帧频进行广播时，由广播站执行2-2下拉处理。

这里，如图1所示，3-2下拉处理是通过重复下面处理将帧频(帧速率)从24Hz转换成60Hz的处理：例如，帧频为24Hz的电影的第一帧图像用于帧频为60Hz的电视图像的第一、第二和第三场；电影的第二帧图像用于电视图像的第四和第五场；电影的第三帧图像用于电视图像的第六、第七和第八场；电影的第四帧图像用于电视图像的第九和第十场。注意：对于下拉处理还存在3-2下拉模式和2-2下拉模式以外的下拉模式。

然而，当以这种方法执行了下拉处理的图像在电视接收器等等的屏幕上进行显示时，例如观众察觉到在运动场景中的抖动并且运动显现为不自然。

图2示出了已经经历3-2下拉处理以使得到电视接收器等等的输入图像的帧频为60Hz的图像与帧频为60Hz的原始图像之间的帧相位比较。图2的上部曲线图示出了已经经历3-2下拉处理的图像相对于时间(时钟时间)的帧相位。图2的下部曲线图示出了原始图像相对于时间的帧相位。如图2所示，对于原始图像，相对于时间按序输出每帧。而对于已经经历3-2下拉处理的图像，相对于时间的相同相位的帧进行输出从而输出三帧然后输出两帧。换言之，当在屏幕上进行显示时，已经经历3-2下拉处理的图像不是平滑图像。

为了解决这个问题，提议了一种降低上述的抖动的技术(例如，参照日本专利申请公开No.JP-A-2010-11108)。在该技术中，当转换已经执行下拉处理的图像的帧速率时，检测特定下拉模式(例如，3-2下拉模式和2-2下拉模式)。然后，根据检测结果校正图像并且执行帧内插。

发明内容

然而，基于上述的技术，不能够检测3-2下拉模式和2-2下拉模式之外的下拉模式。因此，无法估计在执行下拉之前的帧频。

另外，如果当前现有的下拉模式全部保存在表格内，则可以检测3-2下拉模式和2-2下拉模式之外的下拉模式。然而，在这种情况下，需要为所有的下拉模式执行处理，导致控制复杂并且成本升高。此外，由于无法响应不是当前存在的下拉模式，所以未来可伸缩性变低。

本发明鉴于上述情形做出，使得可以为给定的下拉模式的输入图像估计下拉之前的帧频。

根据本发明的一个实施例，提供了一种图像处理装置，包括：下拉模式检测部分，检测已经执行下拉的输入图像中的下拉模式；以及帧频计算部分，基于下拉模式和第一帧频计算第二帧频，第一帧频为输入图像的帧频，第二帧频为在对输入图像执行下拉之前的原始图像的帧频。

该图像处理装置能够使得下拉模式检测部分基于输入图像的帧之间的运动的存在和不存在的模式检测下拉周期，并且对运动帧的数目进行计数，下拉周期为重复下拉模式的帧周期，运动帧的数目表示下拉周期内的帧之间的运动的数目。该图像处理装置能够使得帧频计算部分基于下拉周期、运动帧的数目和第一帧频计算第二帧频。

该图像处理装置还可以包括：运动矢量检测部分，检测原始图像的帧之间的运动矢量；以及运动补偿部分，基于运动矢量、第二帧频和第三帧频执行运动补偿，并且产生原始图像的内插帧，第三帧频为输出图像的帧频。

该图像处理装置还可以包括：内插相位确定部分，基于第二帧频和第三帧频计算内插相位，内插相位表示原始图像的帧之间的内插帧的时间位置。该图像处理装置还能够使得运动补偿部分使用原始图像的帧之间的内插相位产生内插帧。

根据本发明的一个实施例，提供了一种图像处理方法，包括：检测已经执行下拉的输入图像中的下拉模式；以及基于下拉模式和第一帧频计算第二帧频，第一帧频为输入图像的帧频，第二帧频为在对输入图像执行下拉之前的原始图像的帧频。