[发明专利]影像处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种与数字广播的视听、记录及/或再现相关的影像处理技术。另外，本发明涉及用于再现记录在BD、DVD等数字记录介质中的运动图像的设备中的影像处理技术。

背景技术

当再现数字广播的节目或记录在BD、DVD等中的内容时，有时字幕或反射式字幕(telop)等(以下在本申请说明书中以“字幕”为例)与影像同时显示。此时，影像设备生成在影像信号上重叠字幕的图形的输出图像。

数字广播的节目或记录在BD、DVD中的内容的影像信号，例如被4:2:0取样后，按照MPEG标准被压缩编码。

该“4:2:0取样”是指，针对亮度信号(Y)在影像的水平方向(扫描线上)、垂直方向上均按照1/2的比例取得色差信号(Cb信号以及Cr信号)。例如如果着眼于横向2个像素、纵向2个像素的4个像素，则对于4个像素的每一个生成亮度信号(Y)，将色差信号(Pb信号或Cr信号)作为代表4个像素的同一像素来生成。

被4:2:0取样后的影像信号也被称作“4:2:0格式的影像信号”。

再现装置解调被压缩编码后的影像信号，在将字幕的图形数据作为OSD(On Screen Display)平面的影像信号(OSD影像信号)来生成后，按照影像信号和OSD影像信号的透过信息进行合成、描绘。此合成处理，是在对影像的色差信号进行垂直滤波处理，并变换为与影像的亮度信号相位(也称为“垂直相位”或“取样相位”)相等的色差信号(4:2:2或4:4:4格式的信号)之后进行的(例如参照专利文献1)。

在再现装置中，为了与所连接的显示装置的分辨率相匹配，对上述合成后的影像信号进行缩放(scaling)处理，之后输出到显示装置。在此缩放处理中，进行IP变换(Interlace-progressive变换：隔行-逐行变换)。在IP变换时也对合成后的影像信号的色差信号进行垂直滤波处理。

例如，图6(a)～(d)表示与合成后的色差信号相关的以往的影像处理的一个例子。这个例子表示了将1080条水平扫描线的隔行扫描(Interlace)影像(1080i影像)变换为720条水平扫描线的逐行扫描(progressive)影像(720p影像)并输出的实例。1080i影像假定为4:2:0格式。不过以下的说明不会谈及亮度信号。以下为了明确影像信号是以像素单位进行处理的，将色差信号的各像素所具有的值表述为“色差数据”。

图6(a)表示1080i影像的上场及下场。上场的色差数据(●)例如构成Cb信号，下场的色差数据(○)例如构成Cr信号。

图6(b)表示通过对图6(a)的上场及下场的色差信号实施垂直滤波处理而得到的4:2:2格式的影像信号。例如连接图6(a)的色差数据(●)和图6(b)的色差数据(●)的箭头表示了图6(b)的各场的色差数据是用图6(a)的哪个色差数据生成的。通过垂直滤波处理，各场的色差信号的信息量增大到2倍。

进行垂直滤波处理的理由是，通过使亮度信号的像素数和色差信号的像素数相匹配，可以使得在后面进行的IP变换处理变得容易。

图6(c)表示IP变换处理后的色差信号。通过IP变换处理，上场及下场的色差数据被合并，得到1个帧的色差数据。即，通过IP变换处理，生成了逐行扫描方式的帧的色差信号(1080p)。之后，进行将扫描线的条数变换为720条的缩放处理(垂直滤波处理)。

图6(d)表示缩放处理后的帧的色差信号(720p)。连接图6(c)的色差数据和图6(d)的色差数据的箭头表示了图6(d)的帧的各扫描线的色差数据是用图6(c)的哪个色差数据生成的。

专利文献1：日本特表平10-501942号公报

根据以往的影像处理，解调后的影像的色差信号是在OSD合成前实施垂直滤波处理，从而变换为4:2:2信号。此外，在OSD合成后作为缩放为输出分辨率的缩放处理，对变换后的色差信号也实施垂直滤波处理。因为任何一个处理都包括利用多个色差数据生成一个色差数据的处理，所以在每次处理时信号的频率特性都会劣化。因此，若分两次实施滤波处理，则与实施1次滤波处理的情况相比，信号的频率特性将会劣化。在显示装置的性能有了飞跃性提升的现今，信号的频率特性的劣化被认知为画质(例如灰度等级)的劣化。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，即使在影像信号上重叠OSD影像信号，也能够抑制重叠后的影像信号及OSD影像信号的频率特性的劣化和灰度等级的劣化。