[發明專利]影像處理裝置

有效

• 申請號: 201010249076.X
• 申請日: 2010-08-06
• 公開（公告）號: CN101998082A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 則竹俊哉
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04N5/445
• 分類號: H04N5/445;H04N9/64;H04N9/76
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及一種與數字廣播的視聽、存儲及/或再現相關的影像處理技術。另外，本發明涉及用于再現存儲在BD、DVD等數字存儲介質中的運動圖像的設備的影像處理技術。

背景技術

當再現數字廣播的節目或存儲在BD、DVD等中的內容時，有時字幕或反射式字幕(telop)等(以下在本申請說明書中以“字幕”為例)與影像同時顯示。此時，影像設備生成在影像信號上重疊字幕圖形的輸出圖像。

數字廣播的節目或存儲在BD、DVD中的內容的影像信號，例如被4:2:0取樣后，按照MPEG規格被壓縮編碼。

該“4:2:0取樣”是指，對于亮度信號(Y)，在影像的水平方向(掃描線上)上以及垂直方向上，以1/2的比例取得色差信號(Cb信號以及Cr信號)。例如如果著眼于縱2個像素橫2個像素的4個像素，則對于4個像素的每一個生成亮度信號(Y)，作為代表4個像素的同一個像素生成色差信號(Cb信號或Cr信號)。

被4:2:0取樣后的影像信號也被稱作“4:2:0格式的影像信號”。

再現裝置解調被壓縮編碼后的影像信號，在生成字幕的圖形數據作為OSD(On?Screen?Display，屏幕顯示)平面的影像信號(OSD影像信號)后，按照影像信號和OSD影像信號的透過信息進行合成、描繪。此合成處理，是在對影像的色差信號進行垂直濾波處理，并變換為相位(也稱為“垂直相位”或“取樣相位”)與影像的亮度信號相等的色差信號(4:2:2或4:4:4信號)之后進行的(例如參見專利文件1)。

在再現裝置中，為了與所連接的顯示裝置的分辨率相匹配，對上述合成后的影像信號進行縮放(scaling)處理，之后輸出到顯示裝置。在此縮放處理中，進行IP變換(Interlace-progressive變換：隔行-逐行變換)。在IP變換時也對合成后的影像信號的色差信號進行垂直濾波處理。

例如，圖7(a)～(d)表示了與合成后的色差信號相關的以往的影像處理的一個例子。這個例子表示了將1080條水平掃描線的隔行掃描(Interlace)影像(1080i影像)變換為720條水平掃描線的逐行掃描(progressive)影像(720p影像)并輸出的實例。1080i影像假定為4:2:0格式。不過以下的說明不會談及亮度信號。以下為了明確影像信號是以像素單位進行處理的，將色差信號的各像素所具有的值表述為“色差數據”。

圖7(a)表示了1080i影像的上方區域及下方區域。上方區域的色差數據(●)例如構成Cb信號，下方區域的色差數據(○)例如構成Cr信號。

圖7(b)表示了通過對圖7(a)的上方區域及下方區域的色差信號實施垂直濾波處理而得到的4:2:2格式的影像信號。連接圖7(a)的色差數據(●)和圖7(b)的色差數據(●)的箭頭表示了圖7(b)的各區域的色差數據是用圖7(a)的哪個色差數據生成的。通過垂直濾波處理，各區域的色差信號的信息量增大到了2倍。

進行垂直濾波處理的理由是，通過使亮度信號的像素數和色差信號的像素數相匹配，可以使得在后面進行的IP變換處理變得容易。

圖7(c)表示了IP變換處理后的色差信號。通過IP變換處理，上方區域及下方區域的色差數據被合并，得到1個幀的色差數據。即，通過IP變換處理，生成了逐行掃描方式的幀的色差信號(1080p)。之后，進行將掃描線的條數變換為720條的縮放處理(垂直濾波處理)。

圖7(d)表示了縮放處理后的幀的色差信號(720p)。連接圖7(c)的色差數據和圖7(d)的色差數據的箭頭表示了圖7(d)的幀的各掃描線的色差數據是用圖7(c)的哪個色差數據生成的。

專利文獻1：特表平10-501942號公報

根據以往的影像處理，解調后的影像的色差信號是在OSD合成前實施垂直濾波處理，從而變換成4:2:2信號。此外，在OSD合成后作為縮放為輸出分辨率的縮放處理，對變換后的色差信號也實施垂直濾波處理。因為任何一個處理都包括利用多個色差數據生成一個色差數據的處理，所以按其處理，信號的頻率特性劣化。因此，分兩次實施濾波處理時，與實施一次濾波處理的情況相比，信號的頻率特性劣化。在顯示裝置的性能有了飛躍性提升的現今，信號的頻率特性的劣化被認知為畫質(例如灰度等級)的劣化。

發明內容

本發明鑒于上述課題而作，其目的在于，即使在影像信號上重疊OSD影像信號，也能夠抑制重疊后的影像信號的頻率特性的劣化和灰度等級的劣化。