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CN102404563A - 影像处理装置、显示装置和影像处理方法 - Google Patents

影像处理装置、显示装置和影像处理方法 Download PDF

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CN102404563A
CN102404563A CN2011101689145A CN201110168914A CN102404563A CN 102404563 A CN102404563 A CN 102404563A CN 2011101689145 A CN2011101689145 A CN 2011101689145A CN 201110168914 A CN201110168914 A CN 201110168914A CN 102404563 A CN102404563 A CN 102404563A
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video
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谷田部祐介
甲展明
小味弘典
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Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种影像处理装置、显示装置和影像处理方法。在现有技术中，当在多个设备间进行图像传输时，并没有考虑怎样向接收侧通知所发送的数据已经过中间处理，或怎样向接收侧发送附加信息。本发明的方法包括对影像信息进行图像处理的步骤，和输出包含图像处理后的影像信息的信号的步骤，输出的信号中包含关于图像处理的信息。

Description

影像处理装置、显示装置和影像处理方法
技术领域
技术领域涉及影像信号的传输。
背景技术
专利文献1其课题为“提供一种发送装置和接收装置，其不会对进行了中间灰度处理的图像数据进一步进行平滑化处理，能够防止印刷图像的品质劣化”(参照专利文献1[0007])，并公开了解决手段“在对图像数据进行中间灰度处理后发送的发送装置中，设置告知单元，其在图像数据发送时，对接收侧告知该发送图像数据已进行了中间灰度处理”(参照专利文献1[0008])。
此外，专利文献2其课题为“提供一种影像/声音信息通信方法，能够在接收信息的同时，对已经记录完成的部分信息进行迅速的访问、读出”(参照专利文献2[0005])，并公开了解决手段“作为影像/声音信息，包括具有各介质的内容本身的内容信息和与这些内容信息相关的附加信息，发送侧对于特定或不特定的接收装置，发送一系列的上述影像/声音信息和附加信息，在接收侧，预先设定用于选择并接收通信路径中流过的信息的过滤条件和针对接收信息的累积、加工、显示处理方法的处理条件，对于从发送侧发送的一系列的该影像/声音信息，通过调查其附加信息，进行基于上述预先设定的处理条件的过滤，以选择要累积的内容信息，并对接收的影像/声音信息进一步调查附加信息，利用由上述预先设定的处理条件确定的处理方法对该影像/声音接收信息中的内容信息进行累积、加工、显示，通过使用者的控制来对话式地读出、加工、显示该累积信息”(参照专利文献2[0006])。
专利文献1：日本特开平7-131654
专利文献2：日本特开平6-291859
发明内容
但是，无论哪一个专利文献中，都没有考虑如何对接收侧通知发送的数据已进行了中间处理、如何对接收侧发送附加信息。
为了解决上述课题，例如采用以下技术方案中记载的结构。
本发明的影像处理装置，包括：将压缩后的影像信息解压的解压部；对由上述解压部解压后的影像信息进行图像处理的图像处理部；和将包含由上述图像处理部进行图像处理后的影像信息的信号输出的输出部，其中，在从上述输出部输出的信号中，包含关于由上述图像处理部进行的图像处理的信息。
本发明的显示装置，包括：接收从影像处理装置发送的非压缩的影像信息的接收部；对由上述接收部接收的非压缩的影像信息进行图像处理的图像处理部；和显示由上述图像处理部进行图像处理后的影像信息的显示部，其中，上述接收部接收关于由上述影像处理装置对非压缩的影像信息进行的图像处理的信息，上述图像处理部基于由上述接收部接收的关于图像处理的信息，对非压缩的影像信息进行图像处理。
本发明的影像处理方法，包括：对影像信息进行图像处理的步骤；和输出包含进行上述图像处理后的影像信息的信号的步骤，其中，输出的上述信号中包含关于上述图像处理的信息。
根据上述方法，在显示装置中能够对用户提供更好画质的影像，对用户而言可以提高易用性。
附图说明
图1是表示实施例的概要的一例的图。
图2是表示实施例中的设备A的结构的一例的图。
图3是表示实施例中的显示装置的结构的一例的图。
图4是表示实施例中的图像处理部的一例的图。
图5是表示实施例中使用的信息的一例的图。
图6是表示实施例中使用的信息的定义的一例的图。
图7是表示实施例中的设备A的结构的一例的图。
图8是表示实施例中的显示装置的结构的一例的图。
图9是表示实施例中使用的信息的一例的图。
图10是表示实施例中的显示装置的显示的一例的图。
图11是表示实施例中的设备A的结构的一例的图。
图12是表示实施例中的显示装置的构成的一例的图。
图13是表示实施例中的处理的一例的图。
图14是表示实施例中的处理的一例的图。
图15是表示实施例中的处理的一例的图。
图16是表示实施例中的处理的一例的图。
图17是表示实施例中使用的信息的定义的一例的图。
附图标记说明
101……设备A，102……显示装置，103……图像处理部，104……图像处理部，105……显示部
具体实施方式
以下说明具体实施例。以下实施例中，3D表示3维，2D表示2维。例如3D影像，指的是通过对左右眼提供具有视差的影像，而使观察者能够立体地、与自己存在于相同空间一般地感知某物体的影像。此外，例如，3D显示装置是能够显示3D影像的显示装置。此外，例如3D内容指的是包含能够通过3D显示装置的处理来显示3D影像的影像信号的内容。
[实施例1]
图1中表示本实施例的概念。本实施例中，提供一种在多个设备上传输、显示图像的情况下，不会过度地实施用于高画质化的图像处理的手段。图1中，当从设备A101传输图像，在显示装置102的显示部105显示的情况下，由于设备A和显示装置中重复地具有图像处理部(103和104)，但若重复实施图像处理则可能会导致画质劣化，所以通过仅在单方的图像处理装置进行图像处理，或者使双方以适当的分配实施图像处理，来实现高画质化。
图2中表示设备A的框图。设备A具有：接收并解调地上波数字和数字广播的广播I/F201；从DVD(“Digital Versatile Disc(数字多用途光盘)”的简称)或BD(“Blu-ray Disc(蓝光光盘)”的简称。“Blu-ray”是注册商标)等光盘记录介质读取(读出)数据的光盘I/F部202；从SD卡等存储器读取数据的存储器I/F部203；从互联网或LAN等读取数据的LAN I/F204；将输入的AV流转码后存储在HDD等记录介质部206(也可以是在可移动记录介质中记录数据的驱动器)中的转码部205；将AV流中包含的压缩后的影像信息解压的图像解压部207；接收HDMI(“High Definition Multimedia Interface(高清多媒体接口)”的简称。注册商标)等的图像传输的HDMI RX部208；分析该传输数据的HDMI RX I/F部209；根据来自整体控制部210的指示进行高画质化处理的图像处理部211；基于从图像处理部接收的图像和来自整体控制部的控制信息，对该图像进行符合HDMI等图像传输标准的数据生成的HDMI TX I/F部212；和实际进行传输的HDMI TX部213。
图3表示显示装置的框图。显示装置具有：接收通过HDMI等图像传输而传输来的信息的HDMI RX部301；进行内部数据的读取并通知整体控制部303的HDMI RX I/F部302；根据来自整体控制部的指示进行用于高画质化的图像处理的图像处理部304；和进行图像显示的显示部105。
图4表示图像处理部211、304的例子。作为高画质化的图像处理，具有：将因图像压缩而产生的蚊式噪声、块噪声，和随机产生的随机噪声等拍摄系统的噪声除去的噪声除去部401；进行边缘成分的强调和分辨感的提高的超分辨处理402；调整图像的对比度的对比度调整部403；和提高影像的帧率的帧率变换部404。
这些处理中，根据设备的功能和价位设定可以仅具备适宜的处理，也可以不具备所有的功能。此外，也能够在帧率变换部的前段部或后段部配置通过信号处理将2D的影像变换为3D的处理，来由此生成3D的信号。
对于这些图像处理，存在当在多个设备中重复地过度实施处理时会引起画质劣化的课题。为了应对这一课题，在HDMI标准中定义的AVI InfoFrame(“Auxiliary Video Information InfoFrame”的简称。记载与传输的影像相关的信息的区域)的信息中附加是否实施过图像处理的信息，在各设备中，基于该信息，对没有实施过的处理进行处理。由此，能够防止过度地实施图像处理，抑制画质劣化。对该方法进行具体说明。
图5是对于HDMI标准中定义的AVI InfoFrame的比特定义，添加了附加表示图像处理的执行的标识的区域的比特定义的一例(501)。在PB14(503)中定义Video Image Enhancement Flags(视频图像增强标识)(lower 8bit(低8比特))。在PB15(504)中定义Video ImageEnhancement Flags(upper 8bit(高8比特))。关于这些定义将在后文中叙述。此外，该比特是否有效化的标识在PB1(502)的第7bit定义为V。该比特为‘1’的情况下，表示PB 14、PB15的标识有效。不支持该标识的现有设备，因为PB1(502)的第7bit为保留区域所以记述为“0”，因此判断为该标识不是有效的，所以是向上兼容性好的记述方法。
图6表示PB14、PB15中定义的“Video Image Enhancement Flags(VIE)”的定义的一例。对于各处理分别设置2bit的区域，以能够设定处理执行的有无和各处理的级别。
超分辨执行标识是表示是否执行了超分辨处理以及其执行级别的标识。此时，将超分辨处理作为1个类别，但超分辨处理有仅基于该帧的信息的单幅型超分辨，和使用周边数帧来提高分辨率的多幅型超分辨。因此也可以按照超分辨的处理方法的不同，来定义执行的有无和处理级别。关于该按处理的分类，其他名称的栏中定义的处理也可以同样进行。
数字压缩噪声除去标识，是表示是否除去了图像压缩中产生的噪声即块噪声和蚊式噪声以及其执行级别的标识。作为除去方法，有用滤波器除去的方法、预测图像压缩前的原图像进行插值的方式、在对象画面一个面执行的方法和使用多帧来执行的方法，也可以按每种方法分类。
图像噪声除去标识，是表示是否进行了拍摄系统中产生的随机噪声的除去以及其执行级别的标识。作为图像噪声除去的处理，有在1幅画面内处理的方法、使用多幅来除去噪声的方法等，也可以按每种方法分类。
对比度修正标识，是表示是否进行了图像的对比度、色彩管理、γ调整等调整图像外观的处理以及其执行级别的标识，也可以按每个处理分类。
帧率变换执行标识，是表示是否执行了帧率变换以及执行级别的标识。也可以按帧率变换的方法分类。此外，也可以在级别信息中记载为了提高帧率而插补的帧数。
数字图像压缩执行标识，是表示在设备间传输图像时，某个设备中是否实施了转码等图像压缩解压以及其执行级别的标识。之所以规定该标识，是因为例如在图像传输中进行了转码等的情况下，需要再次应用图像压缩噪声除去和超分辨处理。其也可以按照转码的种类等分类。
2D-3D变换标识，是表示是否已通过信号处理从2D影像信号变换为3D影像信号以及其执行级别的标识。该标识例如用于防止在多个设备中的多重变换。
此外，作为这些图像处理所必需的图像信息，例如，通过添加传输的图像的压缩标准、比特率、量化值(GOP、帧、帧的数分割平均和最大、最小)、运动信息、I/P/B-picture等帧信息、压缩时的图像尺寸和帧率、输出图像的放大率、内容信息(地上波数字广播和BD等来源、具体的节目信息)、是否附加OSD等信息，在后段设备中进行图像处理时将成为有益信息，所以也可以将这些信息追加到该VIE中。
接着，说明该AVI InfoFrame信息的检测方法和附加方法。在从接收来自外部的视频流的设备使用HDMI进行图像传输的情况下，由HDMI TX I/F部附加AVI InfoFrame，而在接收图像的设备中，由HDMIRX I/F部读取该AVI InfoFrame，并通知整体控制部。在整体控制部中，选定必要的图像处理，通知图像处理部实施图像处理。在使用HDMI将图像处理后的图像进一步传输到别的设备的情况下，由HDMI TX I/F部生成AVI InfoFrame的信息并使进行了图像处理的标识为有效，将其从HDMI传输。由此，能够防止在连接设备之间执行过度的图像处理，能够实现高画质化。
关于各图像处理的ON/OFF(开/关)，用户也可以按每个设备选择功能的ON/OFF、强弱。此时，在连接的设备中有重复的图像处理的情况下，也可以用字幕通知用户进行图像处理功能的执行和级别的变更，在选择了OK(好)之后变更图像处理的执行。
其中，本实施例中说明了使用AVI InfoFrame的例子，但并不限定于此。也可以使用其他InfoFrame和其他附加信息传输关于图像处理的信息。例如，也可以在HDMI Vendor Specific InfoFrame(HDMI厂商指定参数InfoFrame)的PB6的后续区域中定义。
[实施例2]
实施例1中，用HDMI的AVI InfoFrame的区域通知图像处理的有无，但本实施例中，说明用包括显示器基本信息、最大分辨率等信息的VESA标准即EDID(Extended Display Identification Data，扩展显示标识数据)来传输同样的标识的例子。使用AVI InfoFrame的功能和使用EDID的功能，可以具有两者中的任一者，也可以具有两者的功能。在支持两者的功能的情况下，具有在连接对象仅支持其中某一者的情况下，也能够实现本实施例的避免重复图像处理的优点。
图7中表示使用EDID的设备A的结构的一例。图1中，设备A与显示装置的图像传输使用HDMI，但本例中不限于HDMI，也可以是DVI等其他图像传输。图7与图2所示的结构的不同点在于，图像的输出由图像传输部701进行，并且具有从显示装置读取EDID、对控制部发送信号的EDID读取702。
图8表示使用EDID的显示装置的结构的一例。图8的结构与图3的结构的不同点在于，具有进行图像的接收的图像接收部801，和存储追加了显示器的信息和图像处理的有无的EDID信号并将其传输到EDID读取的EDID记录802。
图9中表示对EDID信息的比特定义追加了图6的图像处理的应用标识时的比特定义901。在Byte(字节)6的第2bit(比特)追加VideoImage Enhancement Flags是否存在的标识‘VIE’902。该标识为1的情况下，表示该比特定义的后段存在Video Image Enhancement Flags。然后，在定义的后段定义Video Image Enhancement Flags 903。其中，VIE的定义与实施例1同样即可。
基于该信息，例如设备A读取显示装置的EDID，基于读出的EDID确认在显示装置中进行的图像处理的内容，在显示装置中进行的图像处理不在设备A中进行。此外，例如在显示装置中的执行级别为低或中的情况下，也可以根据用户选择来选择是否在设备A进行图像处理。
由此，能够使用EDID的机构来防止连接设备之间执行过度的图像处理，能够实现高画质化。特别是，对于现有的通过EDID进行信息交互的系统，不用追加新的交互就能够实现高画质化。
其中，本实施例中说明了使用EDID的VIE的处理，但并不限定于此。也可以使用EDID的其他区域和传输显示装置的能力的其他信息来传输关于图像处理的信息。
[实施例3]
本实施例中，说明使用HDMI具有的双向通信控制功能即CEC(Consumer Electronics Control，消费者电子控制)的信息，进行信息的交互的方法的一例。
图11是表示追加了CEC通信机构的设备A的结构的一例的图。追加与通过HDMI连接的其他设备进行通信的CEC通信部1101。
图12是表示追加了CEC通信机构的显示装置的结构的一例的图。追加与通过HDMI连接的其他设备进行通信的CEC通信部1201，和接收来自用户的遥控操作并通知控制部的遥控接收部1202。
图13表示CEC通信的一例的流程图。电源启动时，用户通过遥控器进行显示装置的输入切换(S1301)，在与设备A连接的情况下，对设备A发出通知图像处理功能的设置值的请求(S1302)，从设备A取得设定值(S1303，1304)，在显示装置中进行设备A中没有进行的图像处理功能。此外，例如设备A中的执行级别为低或中的情况下，也可以根据用户选择来选择是否在显示装置中进行图像处理。
图13的下部表示各请求信号的定义。Mode value req(模式值请求)使用1bit表示图像处理设定值的传输请求，Mode value(模式值)是实际的图像处理功能设定值的值。Mode value的具体比特定义与图6相同。
关于该图像处理设定值，考虑在利用设备A进行再现的期间，用户操作设备A变更设定值。该情况下，也可以从设备A进行设定变更结果通知，进行设定值的变更。
图14表示该情况下的流程。显示装置从设备A收到模式改变的通知(S1401)的情况下，与上述相同地对设备A发出设定值通知请求，取得设定值并实际作为图像处理功能的设定值。
由此，能够使用CEC机构来防止在连接设备之间执行过度的图像处理，能够实现高画质化。特别是，在现有的通过CEC进行信息交互的系统中，不用追加新的交互就能够实现高画质化。此外，在使用CEC的实施例中，也可以进一步同时使用实施例1的AVI InfoFrame的区域、实施例2的EDID。通过同时使用，则与具有任一个实施例中说明的功能的设备连接，都能够避免重复的图像处理功能。此外，在支持所有功能的情况下，也可以优先使用能够双向且实时进行信息交换的本实施例的CEC的机构。通过优先进行使用CEC的处理，能够有望获得更加可靠的动作。
[实施例4]
实施例1至3中，表示了VIE信息的传输方法。本实施例中，说明在能够传输它的环境中，用户能够自由地决定多个设备之间的图像处理的执行的结构。近年来，录像机和电视机等中具有相同功能的图像处理功能的情况较多，但存在其ON/OFF需要在各设备中进行(设定)的较为麻烦的课题。
为了解决该课题，提供一种能够用一个设备选择多个设备的图像处理功能的方式。由此，用户能够简单地选择所要求的功能，能够提高易用性，并且实现高画质化。
图10中表示显示装置的显示画面的一例。在显示器1001上，显示表示视听该影像的显示设备1002的图像和表示连接着的设备1003的图像。此时，对于两者的设备名、制造商名和型号，在能够取得信息的情况下也可以显示。
并且，对两者通过哪种I/F连接加以图示。在各设备的旁边，显示各自具有的图像处理的功能(1004、1005)，并表示各功能的ON/OFF和级别信息。此外，也可以表示视听的有无和再现源从哪个介质读出。用户例如通过遥控器等移动光标1005，选择图像处理的ON/OFF和级别。
图15中，表示使用CEC通信的处理的一例。当用户通过遥控器按下用于变更图像处理的功能或设定值的按钮时开始处理(1500，1501)，首先，调查与显示装置连接的设备各自具有的图像处理功能(S1502)。然后，接着调查该图像处理功能的设定值(S1503)。然后，基于该调查结果，在显示器上显示图像处理功能及其设定值(S1504)。
在用户通过遥控器变更了该设定值的情况(S1505的“值修正”的情况)下，将该修正值通知设备A(S1507)，变更设备A中的图像处理设定值(S1508)，再次确认设备A的设定值并反映在画面上。
当用户使用遥控器选择结束(S1505中“结束”的情况)时，本处理结束(S1506)。
对于该处理，用图16进一步说明。当用户使用遥控器按下设定按钮时(S1601)，显示装置调查连接的设备的图像处理功能和设定值(S1602)，从连接的设备取得与图像处理功能和设定值相关的信息(S1603，1604)并在画面上显示。然后，在用户变更了值的情况下，通知设备(S1605)，从设备取得变更后的设定值(S1606，1607)，并且也变更画面的值(S1608)。
之后，当用户在设定画面中变更了设定值的情况(S1609)下，从显示装置向对象装置发出“change mode(改变模式)”的命令(S1610)，并通知设定的变更值。在对象设备中，进行设定的变更。显示装置再次进行设定值的调查(S1611)，将调查的结果传输到显示装置(S1612，S1613)，在显示装置上显示图像处理所具有的功能和设定状况(S1614)。
其中，对于change mode的命令的设定值变更，也可以追加接收设定变更的OK(完成)、NG(未完成)的I/F。
图17中表示该操作所必需的设备间通信的比特定义。“has mode”和“mode change”，符合图6所示的定义。“has mode”例如通过通知所具有的功能的执行级别为3，来进行所具有功能的提示。
由此，用户能够简单地选择所要求的功能，能够提高易用性，并且实现高画质化。

Claims (6)

1.一种影像处理装置，其特征在于，包括：
将压缩后的影像信息解压的解压部；
对由所述解压部解压后的影像信息进行图像处理的图像处理部；和
将包含由所述图像处理部进行图像处理后的影像信息的信号输出的输出部，其中，
在从所述输出部输出的信号中，包含关于由所述图像处理部进行的图像处理的信息。
2.如权利要求1所述的影像处理装置，其特征在于：
从所述输出部输出的信号具有记载关于该信号中包含的影像信息的信息的区域，关于所述图像处理的信息记载在记载关于该影像信息的信息的区域中。
3.一种显示装置，其特征在于，包括：
接收从影像处理装置发送的非压缩的影像信息的接收部；
对由所述接收部接收的非压缩的影像信息进行图像处理的图像处理部；和
显示由所述图像处理部进行图像处理后的影像信息的显示部，其中，
所述接收部接收关于由所述影像处理装置对非压缩的影像信息进行的图像处理的信息，
所述图像处理部基于由所述接收部接收的关于图像处理的信息，对非压缩的影像信息进行图像处理。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
所述图像处理部，不进行所述关于图像处理的信息表示的由所述影像处理装置进行的图像处理。
5.一种影像处理方法，其特征在于，包括：
对影像信息进行图像处理的步骤；和
输出包含进行所述图像处理后的影像信息的信号的步骤，其中，
输出的所述信号中包含关于所述图像处理的信息。
6.如权利要求5所述的影像处理方法，其特征在于：
输出的所述信号具有记载关于该信号中包含的影像信息的信息的区域，关于所述图像处理的信息记载在记载关于该影像信息的信息的区域中。
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