CN101197998B - 帧频变换装置及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的技术是，在通过输入影像信号并在该影像信号中插入插补帧改变帧频的帧频变换装置中，抑制影像画面质量的低下，同时降低帧频变换处理中的计算处理量。本发明涉及帧频变换装置及显示装置，该帧频变换装置通过输入影像信号并在所述影像信号中插入插补帧改变所述影像信号的帧频，其特征在于，包括：输入所述影像信号的输入部；进行所述插补帧的生成处理，并进行所述影像信号的插补处理的影像插补部；和对基于所述影像插补部的所述插补帧的生成处理进行控制的控制部，其中，所述影像插补部用多种方法进行所述插补帧的生成处理，所述控制部对所述多种方法的转换进行控制。

Description

帧频变换装置及显示装置

技术领域

本发明涉及变换影像信号的帧频率(以下称为“帧频”)的帧频变换技术。

背景技术

众所周知下述技术，即，检索输入影像信号的多个帧间的动态矢量，根据检索的动态矢量使前后帧图像中包含的图像的位置移动，生成新的帧图像，并插入前后帧之间，由此改变帧频(例如、参照专利文献1)。

使用在专利文献1中记载的动态矢量的帧频变换技术中，检索输入影像信号的多个帧之间的动态矢量，基于该动态矢量生成新的块(block)，由此生成插补帧。

在此，为了减少在动态矢量检索中的计算处理量，检索动态矢量，缩小动态矢量的检索范围，在这样的情况下，相对地超出该输入影像信号的动态矢量中的该检索范围的动态矢量的比例就会变大。由此引起动态矢量的检索失误(ミス)发生，低画质的插补图像的帧增加，出现影像的画面质量降低的问题。

[专利文献1]日本特开平11-112939号公报。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于抑制影像的画面质量降低，同时降低帧频变换处理中的计算处理量。

为了达成上述目的，本发明的一个实施方式涉及一种帧频变换装置，该帧频变换装置通过输入影像信号并在上述影像信号中插入插补帧改变上述影像信号的帧频，其特征在于，包括：输入上述影像信号的输入部；进行上述插补帧的生成处理，并进行上述影像信号的插补处理的影像插补部；和对基于上述影像插补部的上述插补帧的生成处理进行控制的控制部，其中，上述影像插补部用多种方法进行上述插补帧的生成处理，上述控制部对上述多种方法的转换进行控制。

依据本发明，能够抑制影像画面质量的低下，同时降低帧频变换处理中的计算处理量。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的帧频变换装置的一个例子的方框图。

图2(a)是表示本发明的一个实施例的插补处理方法的一个例子的说明图。

图2(b)是表示本发明的一个实施例的插补处理方法的一个例子的说明图。

图2(c)是表示本发明的一个实施例的插补处理方法的一个例子的说明图。

图3是表示本发明的一个实施例的判定标准信息的一个例子的说明图。

图4(a)是表示本发明的一个实施例的动态矢量的直方图的一个例子的说明图。

图4(b)是表示本发明的一个实施例的动态矢量的直方图的一个例子的说明图。

图4(c)是表示本发明的一个实施例的动态矢量的直方图的一个例子的说明图。

图5是表示本发明的一个实施例的动态矢量的直方图的一个例子的说明图。

图6表示本发明的一个实施例的插补处理方法的切换判定处理的一个例子的说明图。

图7表示本发明的一个实施例的影像帧的一个例子的说明图。

图8表示本发明的一个实施例的显示装置的一个例子的方框图。

图9表示本发明的一个实施例的记录装置的一个例子的方框图。

图10表示本发明的一个实施例的输入输出影像的一个例子的说明图。

图11表示本发明的一个实施例的插补处理方法的切换控制的一个例子的说明图。

符号说明

1：输入部；2：影像插补部；3：输出部；4：动态矢量检索部；6：直方图计算部；7：控制部；8：存储部；30：判定标准信息；40：像素；41：范围；42：范围；43：区域；70：帧；71：区域；72：区域；81：天线；82：调谐部；83：信号处理部；84：显示部；85：帧频变换部；86：输入部；91：输出部；92：影像存储部；100：帧频变换装置；800：显示装置；810：控制部；900：记录装置。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施例进行说明。

并且，在各个附图中，被标附同一符号的构成要素具有同一功能。

另外，本说明书的各叙述以及各附图中的“帧”或者“帧内的规定区域”分别包含帧图像以及帧内的规定区域的图像的意思。

实施例1

首先，参照附图对本发明的第一实施例进行说明。

图1表示的是本发明的第一实施例的动态修正型帧频变换装置100的方框图。

帧频变换装置100包括：例如，对输入影像信号进行输入的输入部1；通过多种方法进行该输入影像信号的插补帧的生成处理，改变该输入影像信号的帧频的影像插补部2；将该改变帧频后的影像信号作为输出影像信号输出的输出部3；对于被输入到输入部1的输入影像信号检索动态矢量的动态矢量检索部4；对于该动态矢量检索部4检索到的该动态矢量进行直方图(histogram)计算处理的直方图计算部6；对该动态矢量检索部4检索到的该动态矢量、该直方图计算部计算出的直方图分布信息、判定标准信息等进行存储的存储部8；通过使用该直方图分布信息和该判定标准信息进行判定处理，进行切换生成上述影像插补部2的插补帧的生成处理的方法的控制的控制部7。

以下，详细说明帧频变换装置100的各构成要素的动作。

并且，帧频变换装置100的各构成要素的动作，例如如下所述，也可以是各构成要素的自发动作。而且，例如也可以通过控制部7与例如存储部8所存储的软件的协调动作来实现。

首先，输入影像信号被输入输入部1。输入部1将输入影像信号发送到影像插补部2。影像插补部2对于从输入部1获得的输入影像信号进行插补处理。接着，影像插补部2进行该插补处理，将变换为所希望的帧频的影像信号发送到输入部3。输入部3将变换为该所希望的帧频的影像信号从帧频变换装置100输出。

在此，影像插补部2进行的插补处理，就其插补帧的生成方法来说，是对多种生成方法有选择地进行。影像插补部2进行的插补帧的生成方法或者插补处理方法的种类的详细叙述将在下文中说明。

接下来，例如，当影像插补部2使用动态矢量进行插补处理时，在上述输入影像信号中的时间上的前后至少两个影像帧的全部区域或者一部分区域，被从输入部1输入到动态矢量检索部4。

在此，由动态矢量检索部4进行的动态矢量的检索处理是，例如对每个由多个像素构成的块或者每个像素检索影像帧间的动态矢量。关于动态矢量的检索方式可以使用块匹配等公知的方式，并没有特殊的限定，接着，动态矢量检索部4将通过检索处理求得的动态矢量发送到例如影像插补部2、直方图计算部6和存储部8等。

在此，在利用动态矢量检索部4进行的动态矢量的检索处理中，检索动态矢量检索对象帧中的动态矢量的范围的大小影响到检索动态矢量的处理的计算处理量。这里，为了减少检索动态矢量的处理的计算处理量，例如可以缩小地设定该动态矢量检索范围。但是，使该动态矢量检索范围越小，则动态矢量的检索失误的发生率就变得越高。另外，将在下文中详细讲述动态矢量检索范围和动态矢量的检索失误的详细内容。

接下来，当影像插补部2通过使用动态矢量的插补处理方法进行插补处理时，使用从动态矢量检索部4获得的动态矢量，进行从输入部1获得的输入影像信号的插补处理。

另外，直方图计算部6使用从动态矢量检索部4获得的动态矢量，对每个画面或者每个规定的区域的动态矢量计算出以每个运动方向和运动量计算的直方图分布。例如，该直方图分布的计算处理可以是将从动态矢量检索部4获得的动态矢量由直方图计算部6本身存储，计算出直方图分布。另外，也可以是使用从动态矢量检索部4获得由存储部8存储的动态矢量计算出直方图分布，将计算出的直方图信息存储在存储部8。在这样的情况下，不需要由直方图计算部6本身进行存储。

接着，控制部7从直方图计算部6或者存储部8获得直方图计算部6计算出的直方图分布信息。并且，控制部7从存储部8获取判定标准信息。这里，控制部7基于判定标准信息分析直方图分布信息。进一步，控制部7根据判定的结果将切换插补帧的生成处理方法的种类的切换指示信号发送到影像插补部2。

例如，该判定标准信息中包括满足规定条件的动态矢量的数的阈值、满足规定条件的动态矢量的数的相对于上述直方图分布的参数的比率的阈值、和该规定条件(例如规定的运动量的条件、规定的方向的条件或者这两者的组合等)本身。另外，也可以将该判定标准设定为能够检测出上述动态矢量检索部4引起动态矢量的检索失误的概率是否高的条件。这样的情况下，根据该动态矢量的检索失误的发生概率，可以选择生成影像插补部2中的插补帧处理。例如，当该动态矢量的检索失误的发生概率低时，通过使用动态矢量选择高画面质量的插补处理方法。另外，例如，当该动态矢量的检索失误的发生概率高时，选择不使用动态矢量的插补处理方法。这样的情况下，可以实现防止动态矢量的检索失误引起的插补帧的画面质量低下等的控制方法。另外，关于该判定标准信息的详细内容以及控制部7的判定处理的例子将在下文中说明。

接着，从控制部7获取插补处理方法的切换指示信号的影像插补部2根据该切换指示信号改变插补处理的方法。

如上所述的说明，本实施例的帧频变换装置100，对于输入影像信号选择多种插补处理方法进行插补处理，能够输出通过该插补处理改变了帧频后的输出影像信号。

另外，本实施例的帧频变换装置，通过使用从输入影像信号获得的动态矢量和规定的判定标准进行多种插补处理方法的切换判定处理，由此可以防止在插补处理中生成的插补帧的画面质量的低下，从而防止输出影像的画面质量的低下。

接着，利用图2说明本发明的第一实施例的影像插补部2的插补处理的一个例子。

如上所述，影像插补部2根据例如控制部7的切换信号对多种方法的插补帧的生成方法进行切换。在第一实施例的影像插补部2中，进行例如如图2(a)、图2(b)、图2(c)所示的3种插补帧的生成方法。

并且，以下对图2(a)、图2(b)、图2(c)的说明中，都是以帧为单位对插补处理进行说明，但是也可以以帧内的规定区域为单位进行各插补处理。在这样的情况下，对图2(a)、图2(b)、图2(c)的说明中所记载的“帧”也可以说成“帧内的规定区域”。

首先，利用图2(a)对反复时间上靠前的帧的插补处理方法进行说明。在图2(a)中，横轴表示时间，并且表示出输入影像信号中包括的前帧21、和比帧21时间晚的后帧23、和在时间上处于两个帧之间的通过插补处理生成的插补帧22。并且，在时间轴上表示的α是从前帧21到插补帧22之间的时间差，在时间轴上表示的β是从插补帧22开始到后帧23之间的时间差。这里，在本方法中α、β设定为什么样都可以。

这里，在依据本方法的生成插补帧22的方法中，例如插补帧22上的像素P1的像素值设定为在帧内与像素P1处于同一空间像素位置的前帧21上的像素Pa1的像素值。同样地通过将插补帧22内的像素设定为配置在前帧21上的对应位置上的像素的像素值，将插补帧22作为与前帧21相同的图像生成。本方法的特征在于，由于不需要动态矢量检索或者线形插补处理，而使得计算量最小。而且还具有与前帧相比较没有出现画面质量的劣化的效果。但是，在本方法中通过输入图像，可以看到原本应该持续运动显示的影像有时运动有时停止，有可能出现所谓的运动抖动(motion judder)的画面质量劣化。

并且，在图2(a)的方法中，在生成多个插补帧的情况下，也与上述同样地，可以使用同一空间像素位置的前帧上的像素值生成各插补帧上的像素值。

接下来，利用图2(b)说明对时间上的前帧和时间上的后帧进行线形插补的插补处理方法。

在依据本方法生成插补帧22的方法中，例如，使用在帧内与像素P1在同一空间像素位置上的前帧21上的像素Pa2、和在帧内与像素P1在同一空间像素位置上的后帧23上的像素Pb2通过线形插补计算出插补帧22上的像素P2的像素值。

具体的说，例如可以利用下列公式1计算。

公式1：

$P2=\frac{\mathrm{\β}}{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}}\×\mathrm{Pa}2+\frac{\mathrm{\α}}{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}}\×\mathrm{Pb}2$

本方法的特征在于，由于不需要动态矢量的检索，与使用动态矢量检索的方法相比，计算量更小。而且，与在图2(a)中说明的对时间上的前帧反复进行插补处理的方法相比，具有降低运动抖动，提高画面质量的效果。

并且，在图2(b)的方法中，当生成多个插补帧时，与上述同样利用同一空间像素位置上的前帧上的像素值和同一空间像素位置上的后帧上的像素值生成各插补帧上的像素的像素值也可以。

接下来，利用图2(c)说明使用动态矢量的插补处理方法。

在依据本方法的插补帧22的生成方法中，例如，当计算插补帧22上的像素P3的像素值时，例如影像插补部2使用从图1的动态矢量检索部4获取的动态矢量。这时所使用的矢量例如是在动态矢量检索部4检索到的动态矢量中，以比插补帧22时间上靠前的前帧21为起点，以比插补帧22时间上靠后的后帧23为终点，通过该像素P3的动态矢量。在图2(c)中将该动态矢量作为动态矢量24表示。

这里，在依据本方法的插补处理中，例如利用作为动态矢量24的起点的像素Pa3的像素值和作为动态矢量24的终点的像素Pb3的像素值计算出插补帧22上的像素P3的像素值。例如也可以将像素Pa3的像素值直接作为像素P3的像素值。另外，也可以将公式1中的“P2”切换为“P3”、将“Pa2”切换为“Pa3”、将“Pb2”切换为“Pb3”来计算出像素P3的像素值。

本方法的特征在于，因为需要动态矢量检索，与图2(a)、图2(b)的方法相比需要较大的计算量，由于使用动态矢量，可以实现对应于帧间的图像的运动的插补处理。在这样的情况下，与图2(b)的方法相比可以改善运动中的物体的模糊等，具有提高动画画面质量的效果。并且能够减低运动抖动。

接下来，说明当在动态矢量检索部4中发生动态矢量的检索失误时，使用图2(c)所示的方法的情况。图2(c)的动态矢量25表示由动态矢量检索部4的动态矢量检索失误引发的错误动态矢量。这里，在插补帧23的生成中，当确定像素P3’的像素值时，可以使用该错误动态矢量25。但是在插补帧23的时刻的像素P3’的空间像素位置上，像素Pa3的像素值不应该通过。因此，不管使用作为动态矢量25的起点的Pa3计算像素P3’的像素值，还是使用作为动态矢量25的起点Pa3的像素值和作为动态矢量25的终点的Pb3’的像素值进行计算，像素P3’的像素值都不是对应于从前帧21到后帧23的图像的运动的像素值。

因此，当像这样的动态矢量的检索失误发生的较多时，插补帧的画面质量就会下降。

本实施例的影像插补部2，例如通过选择性的切换图2(a)、图2(b)、图2(c)所示的插补处理方法，可以适当地同时实现各自的高画面质量化的优点以及计算量降低的优点。

接着，利用图3说明关于本实施例的控制部7为了切换影像插补部2的插补处理方法使用的判定标准信息的一个例子。

图3表示的是判定标准信息30。判定标准信息30例如收纳在图1的存储部8等中，控制部7可以获得判定标准信息30中包括的必要信息。

并且，图3所表示的判定标准信息30是一个例子，也可以具有图3所示内容以外的已说明的判定标准信息的内容。

在图3中，为了说明，将判定标准信息30中的各信息表示为矩阵状。其中，为了说明在行31表示出各列数据的项目名称。行32、行33、行34、行35、行36、行37等是所收纳的数据。

例如，被收纳在行32中的数据的数据名为“阈值1”，数据的种类为“区域A内的矢量占有率”，数据内容为“30％”。该数据例如是使用动态矢量的数的阈值的数据。关于使用着该数据的判定处理在后文中说明。

另外，例如被收纳在行33中的数据的数据名为“限制期间1”，数据种类为“切换限制期间”，数据内容是“1sec”。该数据例如是用于将插补处理的切换处理仅限制在规定的期间内的限制期间的数据。关于使用该数据的判定处理在后文中说明。

另外，例如被收纳在行34中的数据的数据名为“判定期间1”，数据种类为“判定期间”，数据内容是“0.3sec”。该数据例如是为了进行插补处理的切换处理的判定而使用的规定期间的数据。关于使用该数据的判定处理在后文中说明。

另外，例如被收纳在行35中的数据的数据名为“阈值2”，数据种类为“区域A内的矢量占有率”，数据内容是“20％”。该数据与“阈值1”是同样的数据。关于使用该数据的判定处理在后文中说明。

另外，例如被收纳在行36中的数据的数据名为“获取信号1”，数据种类为“获取信号条件”，数据的内容是“包含有信号B”。该数据例如是插补处理的切换处理的判定标准条件，表示当在输入影像信号中包含有信号B时进行切换处理。关于使用该数据的判定处理在后文中说明。

另外，例如被收纳在行37中的数据的数据名为“阈值2”，数据种类为“区域A内的矢量占有率”，数据内容是“15％”。该数据例如是由输入影像信号中包含的信号的判定标准条件和使用动态矢量的数的阈值的数据条件组合而成的数据。关于使用该数据的判定处理在后文中说明。

本发明的第一实施例的控制部7从上述说明的判定标准信息30使用需要的数据，判定插补处理方法的切换处理是否需要，向影像插补部2发送插补处理方法的切换信号。由此，本发明的第一实施例的影像插补部2能够在多种条件下实现适当的插补处理的切换。

接着，利用图4说明，本发明的第一实施例的控制部7利用动态矢量检索部4获得的动态矢量，进行插补处理的切换判定处理的方法。

图4表示的是，本发明的第一实施例的控制部7在插补处理的切换判定处理中使用的动态矢量的直方图分布的一个例子。图4中表示的范围41以及范围42是将动态矢量检索部4中的动态矢量的检索范围在像素单位的矩阵上表示出来。像素40是原点像素。另外，H1、V1分别表示从检索范围41的中心像素向横方向、纵方向的检索范围端的像素的像素数。另外，H2、V2分别表示从检索范围42的中心像素向横方向、纵方向的检索范围端的像素的像素数。这里，表示出检索范围41和检索范围42两个检索范围，是为了说明与各检索范围的大小有关的以下特征。即，前者的检索范围41的检索范围大，不容易发生动态矢量的检索失误，但是用于检索动态矢量的计算量增加。而后者的检索范围42，其检索范围狭小，所以计算量变小，但是动态矢量的检索失误的发生概率变高。

另外，区域43是在检索范围42内的外侧的具有规定宽度的区域。区域43在本图中是具有1个像素宽度的区域，是画有阴影的部分所表示的区域。例如该宽度可以是1个像素也可以是3个像素。另外，也可以因位置的不同而具有不同的宽度。也可以是接近检索范围42内的外侧的区域。

接下来，对本图中和各像素内表示的值进行说明。控制部7在切换判定处理中使用的矢量，例如是动态矢量检索部4获得的动态矢量中，通过插补帧的整体、或者插补帧的规定区域内的像素的动态矢量。即，例如对在图2(c)中以前帧21上的点作为起点，以后帧23上的点作为终点的动态矢量中，通过插补帧22的整体、或者插补帧22上的规定区域内的像素的矢量进行使用。前帧21、后帧23和插补帧22上的规定区域等可以根据设计进行适当的选择。在以下的说明中，为了进行说明，统一以使用通过插补帧22的整体的动态矢量进行说明。当使用通过插补帧22上的规定区域内的像素的矢量时，在以下的说明中，只要将“插补帧22的整体”更换为“插补帧22上的规定区域内的像素”即可。

这里，在图4(a)中表示的是，当将通过插补帧22的整体的动态矢量的各自的起点(实际上该动态矢量的起点在前帧21上)作为图4的检索范围上的原点像素40进行配置时，将各像素位置作为终点的位置的动态矢量的个数除以通过插补帧22的整体的动态矢量数所得的值以％表示的直方图分布。

该直方图分布的计算处理例如是，使用通过动态矢量检索部4进行检索并存储在存储部8的动态矢量，由图2的直方图计算部6进行计算即可。

图4(a)所示的直方图分布例如表示的是，以运动较少的影像作为输入影像信号被输入到帧频变换装置中的情况。即，动态矢量的直方图分布仅仅分布在原点像素40的附近，分布在不论对于检索范围41还是对于检索范围42都是被充分包括的范围内。这样的情况下，动态矢量检索部4即使使用检索范围41、检索范围42中的任意一个检索范围进行动态矢量的检索，也能够得到同样的结果。而且不会发生动态矢量的检索失误。

接下来，在图4(b)中表示的是，在作为输入影像信号输入运动较多的影像，动态矢量检索部4使用检索范围41进行运动检索的情况下的一个插补帧中的动态矢量的直方图。在这样的情况下，该直方图如图4(b)所示偏离原点像素40分布。在图4(b)的例子中，可以看出输入影像信号的影像是向右后方移动的影像。这时，图4(b)的直方图分布虽然在检索范围41的范围内，但是一部分的分布是分布在检索范围42的范围以外。因此，例如对于该输入影像信号使用检索范围42进行动态矢量检索时，关于属于检索范围42的范围外的分布的动态矢量，就会发生动态矢量的检索失误，这时的情况如图4(c)所示。

图4(c)表示的是输入与图4(b)同样的输入影像信号，动态矢量检索部4使用检索范围42进行运动检索时在同一插补帧中的动态矢量的直方图。在此，对图4(b)的直方图和图4(c)的直方图两者进行比较。首先，在图4(b)中可以明白，在检索范围42的范围外的分布的动态矢量是在检索范围42的范围内作为检索失误的动态矢量进行分布的。这时，动态矢量检索部4使用对检索范围42进行动态矢量检索获得的动态矢量，当影像插补部2进行如图2(c)所示的插补处理时，插补帧的画面质量只降低上述检索失误的动态矢量的发生量。

在此，如果比较图4(b)和图4(c)两者的直方图分布和检索范围41、42的关系，就可以明白以下内容。即，在运动较多的影像的插补处理中，为了防止插补帧的画面质量降低，应该使动态矢量的检索范围更大，从而可以降低动态矢量的检索失误。但是，检索范围越大，关于动态矢量检索的计算量就会越大。

因此，本实施例的帧频变换装置，为了消除这样的折衷方案，同时实现计算量的减少和防止插补帧的画面质量降低，进行如下所述的处理。即，例如，动态矢量检索部4对如检索范围42那样的比现有的检索范围狭小的检索范围进行动态矢量的检索处理。这时，影像插补部2利用使用如图2(c)所示的动态矢量的插补处理方法，生成更高画面质量的插补帧。接下来，当以如图4(c)所示的运动较多的影像作为输入影像信号被输入时，控制部7使用直方图计算部6计算出的直方图信息，检测出运动较多的影像被输入的情况。接下来，控制部7向影像插补部2发出切换信号，该切换信号例如是用于将插补处理部2的插补处理的方法从使用动态矢量的图2(c)的方法切换为不使用动态矢量的图2(b)的插补处理方法的切换信号。获得该插补处理方法切换信号的影像插补部2将插补处理方法从图2(c)的方法切换为图2(b)的方法或者图2(a)的方法。

通过进行如上所述的插补处理，例如，在使用比现有检索范围小但计算量少的检索范围进行动态矢量的检索处理的情况下，即使输入运动较多的影像，也能够防止由于动态矢量的检索失误引起的插补帧的画面质量低下的影响。

从图2(c)的方法切换到图2(b)的方法引起的画面质量低下没有由检索失误引起的插补帧的画面质量低下严重，因此，能够防止插补处理后的输出映像信号中的画面质量的降低。

在以上说明的本实施例的帧频变换装置中的判定处理中，对于运动较多的影像被输入的状况进行检测的方法将利用图4(a)以及图4(c)进行详细的说明。即，本实施例的控制部7，将在图4(a)以及图4(c)所示的直方图分布中包含于区域43的分布的总和所占的整个直方图分布的比率作为判定参数获取。例如，在图4(a)中，包含于区域43中的直方图分布的总和为0％，则判定参数为0％。接着，例如在图4(c)中，包含于区域43的直方图分布的总和为9+26+9+(1×9)＝53％，则该判定参数为53％。也就是说，在运动较多的影像被输入，发生动态矢量的检索失误的情况下，在动态矢量检索范围的周边区域分布的直方图分布占整个直方图分布的比例变高。

这里，控制部7将该判定参数与存储在存储部8中的图3的判定标准信息30中包括的阈值相比较进行判定处理。即表示在图3所示的判定标准信息30的行32中收纳的数据“阈值1”收纳有该阈值。行32的数据种类中“区域A内的矢量占有率”例如表示作为上述判定参数的包含于区域43中的直方图分布相对于全体的比率。这里，在行32中收纳的数据内容中收纳的是将该矢量占有率作为参数时的阈值，其值为“30％”。

因此，控制部7将上述判定参数与该阈值相比较。即，当该判定参数比30％低时，以影像插补部2实施图2(c)所示的插补处理方法的方式进行控制。例如，如图4(a)的情况，判定参数为0％，比30％低，符合该情况。即，当该判定参数在30％以上时，向影像插补部2发送插补处理切换信号，以影像插补部2实施图2(b)或者图2(c)所示的插补处理方法的方式进行控制。例如，如图4(b)的情况，判定参数为53％，比30％高，符合该情况。

接下来，对通过本实施例进行的切换处理的效果进行说明。图4(a)～(c)所示的直方图分布是使用关于一个插补帧的动态矢量计算出的。与此相对，图5所示的直方图分布不是只关于一个插补帧，而是关于从一般的输入影像信号生成的多个插补帧的直方图分布。该直方图分布是，使用检索范围41检索动态矢量，计算出直方图分布，作为相对于动态矢量的参数(母数)的比进行表示的。各值的单位是0.1％。并且，图5中所示的像素、范围等中，与图4标注有同一符号的是相同的。因此省略其说明。

如图5所示，即使是同时混有运动较多的场景和运动较少的场景的输入影像信号被输入时的直方图，在长期的统计数据中，也是以中心像素40为中心分布。

这里，在图5的例子中，例如如果假定检索范围是检索范围42，在检索范围42外的直方图分布例如是几％。与此相对，在检索范围41的范围内，检索范围42的范围外的面积例如接近2倍。

因此，在检索范围41的范围内且在检索范围42的范围外的部分中的计算处理的效率变差。尤其是在没有进行依据本实施例的插补处理方法的切换控制的情况下，为了使动态矢量的检索失误不发生，必须扩大设定检索范围使检索范围具有金量(マ一ジン)。所以，在这样的情况下，该计算处理的效率会进一步变差。

这里，本实施例的动态矢量检索部4，例如缩小动态矢量的检索范围至检索范围42减少计算量。并且，关于相当于检索范围42的范围外的部分的动态矢量检索失误多的插补帧，通过控制部7进行上述插补处理方法的切换处理，切换到不使用动态矢量的插补处理方法从而防止该帧的画面质量降低。

由此，在上述说明的图4(a)～(c)以及图5的例子中，可以使计算量减少到大约1/3，同时防止画面质量降低。

另外，动态矢量的检索范围例如可以使用图5所示的统计计算得到的直方图进行设定，并不一定局限于检索范围42。也可以兼顾其他的处理进行设定。

另外，图4(a)～(c)以及图5所示的区域43不一定必须是像素单位的区域。例如，也可以以具有指定方向的指定运动量的矢量作为条件代替区域43进行设定，由存储部8进行保持。

另外，如图4(a)～(c)以及图5所示的各检索范围、区域、动态矢量的直方图分布等是用于说明的一个例子，任何一个都可以根据需要而设定。

另外，如图4(a)～(c)以及图5所示的动态矢量的直方图分布，是通过图2(c)的插补帧22的整体或者规定的区域的矢量。但是，根据需要也可以添加动态矢量的起点在前帧21的规定区域内等的限定。例如，如果是从用于插补处理的动态矢量计算出的直方图，则可以是任意的直方图分布。

另外，利用一个插补帧中的区域43上的动态矢量的直方图分布的占有率对图4(c)中的判定参数以及图3的判定标准信息30的阈值1进行判定。这时，例如可以以多个插补帧间的区域43中的动态矢量的直方图分布的占有率的差分作为该判定参数以及阈值。例如可以是插补帧间的该占有率的差分的该判定参数。这种情况下，能够以帧间图像的运动的量的增减作为基准。将图4(c)认为是图4(a)的插补帧的下一个插补帧的情况下，两者的判定参数的差分为53％-0％＝53％。这里，当将对于该差分的阈值也设为与图3的判定标准信息30中所包含的阈值1相同的30％时，53％≥0％。由此，与上述的采用该占有率的绝对值的参数的情况相同，在图4(c)的插补帧中切换插补处理方法。

按照上述说明，如果采用使用动态矢量的直方图分布的插补处理的切换判定处理，则可以同时实现缩小动态矢量的检索范围使计算处理量减少，防止由于动态矢量的检索错误引起的画面质量低下。

由此，根据本发明的第一实施例，能够抑制图像的画面质量降低，同时减少帧频变换处理中的计算处理量。

实施例2

接下来，参照附图对本发明的第二实施例进行说明。

第二实施例的帧频变换装置是在第一实施例的帧频变换装置中，设定关于控制部7的切换判定处理的切换限制期间或者判定处理中的规定期间。另外，在第一实施例中涉及的帧频变换装置中，使控制部7的判定处理具有滞后作用(hysteresis)。

利用图6对该判定处理的一例进行说明。图6中有3个图表。上部的图表示在第一实施例中说明的判定参数值的时间上的推移61。如第1实施例中所说明的，这个值越大，就越进行运动多的影像的插补处理。中部和下部的图表示的是与判定参数的推移61在同一时间轴上的表示帧频变换装置的插补处理方法的推移62、63。

这里，在图6中，例如判定参数的推移61表示控制部7从直方图算出部6生成的直方图分布算出的判定参数。

另外，插补处理方法的推移62、63是通过由控制部7对影像插补部2进行的切换处理的控制求得的。

插补处理方法的推移62表示的是，控制部7没有设置该切换的规定的限定期间的情况。该切换处理在原则上是比较判定参数值和图示的阈值1而进行。这个阈值1与实施例1中的“阈值1”是相同的。例如，控制部7在判定参数值比阈值1小时，原则上选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法。另外，例如控制部7在判定参数值比阈值1小时，原则上选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法。另外，控制部7在判定参数值比阈值1大时，原则上选择在插补处理方法中没有使用动态矢量的插补处理方法。

插补处理方法的推移63表示的是，控制部7设置有该切换的规定的限定期间的情况。这种情况下，在插补处理方法的推移62的原则上的切换控制的基础上，作为一个例外，控制部7设置有该切换的规定的限定期间。或者，作为一个例外，控制部7设置有用于该切换判定的规定的判定期间。

以下，对控制部7未设置该切换的规定的限定期间，和设置有限定期间的情况分别进行说明。

首先，使用图6的判定参数的推移61和插补处理方法的推移62，对控制部7未设置该切换的规定的限定期间的情况，进行时间序列上的说明。首先，从时刻t0到t1，判定参数值比阈值1小。由此，控制部7选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法。接下来，在时刻t1，判定参数值超过阈值1。由此，控制部7选择在插补处理方法中没有使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。接下来，在时刻t2，判定参数值降为阈值1以下。由此，控制部7选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。接下来，在时刻t3，判定参数值超过阈值1。由此，控制部7选择在插补处理方法中没有使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理的切换信号。进一步的，接下来，在时刻t4判定参数值降为阈值1以下。由此，控制部7选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。之后，因为判定参数值不再超过阈值1进行变化，所以，不再发生插补处理方法的切换。

这里，在图6中的插补处理方法的推移62，特别是控制部7关于切换控制不设置限定期间。因此，例如会存在即使在从时刻t2到时刻t3这样短的期间内也发生插补处理方法的切换处理的情况。如果在短时间内频繁的发生插补处理方法的切换处理，则会被用户察觉到帧频变换处理后的输出影像中存在不自然的动作。

因此为了改善这样的现象，使用图6的判定参数的推移61和插补处理方法的推移63，对控制部7设置有该切换的规定的限定期间的情况，进行时间序列上的说明。首先，从时刻t0到t1，判定参数值比阈值1小。由此，控制部7选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法。接下来，在时刻t1，判定参数值超过阈值t1。由此，控制部7选择在插补处理方法中没有使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。这里，控制部7从发送插补处理切换信号的时刻t1，至切换限制期间64经过为止，限制发送下一个插补处理切换信号。该切换限制期间64，例如可以由控制部7从存储部8中存储的判定标准信息30中取得。例如，如果使用图3的判定标准信息30中的行33的限制期间1的“1秒”，则对于插补处理方法的切换发生后1秒内，不能对影像插补部2的插补处理方法进行切换。因此，这种情况下，从图6中的时刻t2至时刻t3，以及从时刻t4至时刻t5，都是判定参数值比阈值1小。但是两个期间，因为包括在从时刻t1开始的切换限定期间64，在两期间内，不进行插补处理方法的切换。然后，在切换限定期间64结束的时刻t5，因为判定参数值比阈值1小，所以控制部7选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。

如上所述，通过在插补处理方法的切换判定处理中设置有切换限定期间，能够在规定的期间中，限制插补处理方法的切换。由此，即使是如从时刻t2到时刻t3那样，在判定参数值在短时间内多次超过阈值1的情况下，也能够防止在短时间内插补处理方法的切换处理频繁发生。如此一来，可以使帧频变换处理后的输出影像成为自然运动的影像。

接下来，对代替上述的切换限定期间64，采用判定期间65的情况加以说明。上述的切换限定期间64是，对于从插补处理方法的切换处理发生开始在规定期间，限制下一个插补处理方法的切换处理的发生的期间。与此相对，就判定期间65来说，在满足判定标准信息30中收纳的判定标准的时刻，不进行插补处理方法的切换处理。就判定期间65来说，是从该时刻起，在满足该判定标准的状态连续持续规定的期间的情况下，用于进行插补处理方法的切换处理的期间。

利用图6的判定参数的推移61和插补处理方法的推移63，比较从时刻t4开始的处理和从时刻t4开始的处理，对判定期间65的应用例进行说明。另外，为了进行说明，以没有关于插补处理方法的推移63的切换限定期间64进行说明。在图6中表示的是，在采用判定期间65的插补处理方法的切换处理中，插补处理方法的推移63的结果。

首先，对从时刻t4开始的处理进行说明。在时刻t4，判定参数值比阈值1小。但是，在这个时间点，控制部7并没有发送插补处理切换信号。接下来，在判定期间65经过之后的时刻t5，控制部7进行以下的判定。即，在判定期间65的期间，对判定参数值是否为满足判定标准的状态进行判定。即，从时刻t4开始至时刻t5，对判定参数值是否为阈值1以下的状态进行判定。在图6中，因为满足了该基准，在时刻t5，控制部7选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。

接下来，同样对从时刻t2开始的处理进行说明。这里，在从时刻t2开始到时刻t3的期间，比判定期间65还要短。首先，在时刻t2，判定参数值比阈值1小。在这个时间点，控制部7并没有发送插补处理切换信号。接下来，在时刻t3，判定参数值变得比阈值1大。这个时候，因为影像插补部2的插补处理方法已经是没有使用动态矢量的插补处理方法，控制部7不发送插补处理切换信号。这里，从时刻t2开始至t3为止的期间比判定期间65短。由此，从时刻t2开始到经过判定期间65之前，时刻t3判定参数值满足判定标准的状态结束。因此，没有进行插补处理方法的切换处理。

由此，在使用判定期间65的情况下，也与使用切换限定期间64的情况一样，例如像从时刻t2开始至时刻t3为止那样，即使在判定参数值在短时间内多次超过阈值1的情况下，也能够防止插补处理方法的切换处理在短时间内频繁发生。如此一来，可以使帧频变换处理后的输出影像成为自然运动的影像。

另外，判定期间65与切换限定期间64一样，例如由控制部7从存储部8中存储的判定标准信息30中取得即可。例如，可以使用图3中的判定标准信息30的行34的“判定期间1”的“0.3秒”等的值。

另外，在采用上述的切换限定期间64和判定期间65的方法以外的情况下，当判定参数值增加时，和判定参数值减小时，通过改变切换判定处理中使用的阈值能够获得同样的效果。

即，如图6所示，采用阈值1以外的阈值2。比如，该阈值2可以使用收纳在如图3所示的判定标准信息30的行35中的信息。

这里，例如，控制部7在判定参数值增加的情况下，将阈值1使用于切换判定处理中。另外，例如，控制部7在判定参数值减少的情况下，将阈值2使用在切换判定处理中。即，在控制部7的切换判定处理中，具有关于判定参数值的滞后作用(ステリシス)。

对上述那样采用多个阈值的例子，使用图6的判定参数的推移61和插补处理方法的推移63进行说明。另外，为了说明，按照没有关于插补处理方法的推移63的切换限定期间64以及判定期间65进行说明。在使用多个阈值的情况下，也成为图6的插补处理方法的推移63的结果。

首先，在从时刻t0开始至时刻t1的期间中，判定参数值在增加。由此，控制部7在阈值2不进行切换处理。接下来，在判定参数值到达阈值1的时刻t1，控制部7选择在插补处理方法中没有使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。另外，在时刻t2，判定参数值减小。由此，虽然判定参数值到达阈值1，但是因为并没有到达阈值2，控制部7并不进行切换处理。另外，在时刻t2，判定参数值增加。由此，控制部7采用的阈值为阈值1。但是，因为插补处理方法已经是没有使用动态矢量的插补处理方法，所以控制部7不进行切换处理。接下来在时刻t4以后，由于判定参数值在减小，所以控制部7使用的阈值为阈值2。由此，控制部7在时刻t4不进行切换处理。接下来，在时刻t5，控制部7选择在插补处理方法中使用动态矢量的插补处理方法，向影像插补部2发送插补处理切换信号。

如上述说明，在使用多个阈值的情况下，与使用切换限定期间64和判定期间65的情况有同样的效果。即，即使是如从时刻t2到t3那样，判定参数值在短时间内多次超过阈值1等的情况下，也能够防止短时间内插补处理方法的切换处理频繁发生。如此一来，可以使帧频变换处理后的输出影像成为自然运动的影像。

如上所述，即使是使用上述说明的插补处理的切换判定处理的任意一种，都能够防止短时间内插补处理方法的切换处理频繁发生，使得帧频变换处理后的输出影像成为自然运动的影像。

由此，根据本发明的第2实施例，能够在抑制影像画面质量低下的同时，减少帧频变换处理的计算处理量，并且防止帧频变换处理的影像变为不自然的运动。

实施例3

接下来，参照附图对本发明的第3实施例加以说明。

第3实施例的帧频变换装置，是在第1实施例或者第2实施例的帧频变换装置中，在控制部7的切换判定处理中，使用其他的判定标准信息的帧频变换装置。

例如，在第3实施例中，控制部7使用图3所示的判定标准信息30中收纳的行36的判定条件。在判定标准信息30的行36中收纳的数据的数据名为“取得信号1”，数据的种类为“取得信号条件”，数据的内容为“包含信号B”。

控制部7采用行36收纳的数据作为判定标准。这种情况下，例如控制部7对在图2的输入部1中输入的输入信号是否含有“信号B”进行判断。在输入信号不含“信号B”的情况下，控制部7进行控制使得影像插补部2的插补处理方法成为使用动态矢量的插补处理方法。接下来，在输入信号含有“信号B”的情况下，控制部7向影像插补部2发送插补处理切换信号，使得影像插补部2的插补处理的方法为不使用动态矢量的插补处理方法。

由于采用上述的判定标准，例如，可以对输入影像信号中所包括的表示场景的切换的信号等进行检测，改变插补处理方法。例如，通过场景的切换等，在如果采用使用了动态矢量的插补处理方法则不适当的插补处理被实施的情况下等，能够应用。

以该取得信号条件作为判定标准使用的信号，例如将用于进行本实施例的判定处理的特别的信号包含在输入影像信号中也可以。除此之外，可以用既存的输入影像信号中包含的信号作为判定标准。

另外，例如，在图3的判定标准信息30中，将如行37中所收纳的数据那样的输入影像信号含有的信号的判定标准条件，和使用动态矢量的个数的阈值数据的条件组合，用作判定标准也可以。这种情况下，作为插补处理方法的切换处理的判定标准的阈值，可以根据包含在输入影像信号中的信号发生变化。

另外，例如，控制部7可以根据包含在影像输入信号中的信号，改变判定标准信息30中收纳的各个阈值。这种情况下，也可以不预先在判定标准信息30中准备多个阈值。另外，对于输入影像信号中包括的信号，能够将具有更精细对应关系的阈值作为判定标准。例如，可以将阈值作为以输入影像信号中包括的信号中所包括的数值数据为变量的函数。

由此，根据以上说明的本发明的第3实施例，可以在抑制影像画面质量低下的同时，减少帧频变换处理的计算处理量，并且防止进行不适应帧频变换处理的插补处理。

实施例4

接下来，参照附图对本发明的第4实施例进行说明。

第4实施例的帧频变换装置是在第1至第3实施例的帧频变换装置中，在帧内的多个区域内实施独立的插补处理方法的帧频变换装置。

图7表示的是第4实施例的帧频变换装置的输出影像的一例。

第4实施例是，例如，如图7所示，在一个影像帧70内的2个影像区域C71，影像区域D72中，在表示各不相同的影像等的情况下使用。在第3实施例的帧频变换装置的控制部7中，在影像区域C71和影像区域D72进行采用了各自的判定标准信息的判定处理。另外，根据其判定处理的结果，将各自区域的插补处理方法的切换信号发送至影像插补部2。这时，影像插补部2进行各区域的插补处理方法的切换。

这时，就判定标准信息来说，在影像区域C71中的插补处理方法的切换判定处理与在影像区域D72中的插补处理方法的切换判定处理中可以使用共同的判定标准信息。另外，与各区域对应的判定标准信息，由控制部7生成，收纳在存储部8，可以将其分别使用于各区域的切换判定处理中。

在本实施例中，在影像帧70内的两个影像区域C71与影像区域D72中分别进行独立的插补处理。这样一来，例如，即使在影像区域C71上显示运动比较少的影像，在影像区域D72上显示的是超过动态矢量检索范围的运动激烈的影像的情况下，例如，也可以对影像区域C71采用使用动态矢量的插补处理方法，对影像区域D72进行没有使用动态矢量的基于线性插补的插补处理方法。这样，能够根据每个区域，使用不同的插补处理，进行帧频变换。

虽然上述的说明以影像帧内的2个区域为例进行说明，但是本实施例并不局限于2个区域，也同样能够适用于2个以上的多个区域。

以上所说明的在同一个帧内图像的运动各异的多个区域的区域位置的信息，可以预先设定收纳在存储部8中。另外，也可以将由动态矢量探测部4计算出，收纳在存储部8中的动态矢量由控制部7进行统计性的测评，决定各区域的范围。

由此，根据上述说明的本发明的第4实施例，即使对于同一帧内，包含有图像的运动不同的多个区域的输入影像，也抑制影像画面质量的降低，同时减少帧频变换处理中的计算处理量。

实施例5

接下来，参照附图对本发明的第5实施例进行说明。

第5实施例的显示装置是具备第1至第4实施例的帧频变换装置将其作为帧频变换部的显示装置。

图8是表示第5实施例的显示装置800的一个例子的方框图。显示装置800例如具备天线81，调谐部82，信号处理部83，显示部84，帧频变换部85，输入部86以及控制部810。

另外，以下记载的显示装置800的各个构成要素的动作，即可以是各构成要素的自发动作，也可以是由连接在各个构成要素上的控制部810的控制引发的动作，还可以是控制部810与软件协调动作实现的。

在这里，天线81从外部接收电波，将接收的电波发送至调谐部82。调谐部82将从天线81接收到的电波转换为影像信号，将转换后的影像信号发送至信号处理部83。信号处理部83对从调谐部82取得的影像信号进行信号处理，将信号处理后的影像信号发送至显示部84。显示部84将从信号处理部83取得的影像信号显示出来。

这里，天线81接收的电波为例如TV广播波等。

这里，控制部810通过向信号处理部83或者帧频变换部85发送控制信号，以对从调谐部82接受的影像信号进行帧频变换处理，输出到显示部84的方式控制信号处理部83以及帧频变换部85。

这时，从控制部810取得控制信号的信号处理部83，将从调谐部82取得的影像信号或者是信号处理部83进行过信号处理的影像信号发送至帧频变换部85。接下来，从信号处理部83取得影像信号的帧频变换部85，例如进行与第1至第4实施例的帧频变换装置同样的帧频变换处理，或者是进行将这些处理组合后的帧频变换处理。接下来，帧频变换部85将帧频变换处理之后的影像信号发送至信号处理部83。接下来，信号处理部83将从帧频变换部85取得的影像信号或者是对该影像信号进行信号处理后的影像信号输出至显示部84。显示部84将从信号处理部83取得的影像信号显示出来。

这时，帧频变换部85进行的帧频变换处理中，进行与第1至第4实施例同样的插补处理的切换判定处理。这里，该切换判定处理中所用的判定标准信息，可以预先收纳在帧频变换部85保持的存储部中。另外，控制部810可以控制该判定标准信息进行设定、变更。

另外，虽然在图8中，帧频变换部85作为与信号处理部83不同的模块在图中表示出来，两者也可以组合在同一电路上。

另外，在以上的说明中，图8的显示装置800的影像信号获取路径，作为通过天线81接收的电波进行说明。但是，显示装置800，除了采用天线81和调谐部82获取影像信号的方法以外，例如也可以从图示的输入部86获取影像信号。这时，输入部86例如可以是具备与网络连接的LAN用连接器的输入部，也可以是具备USB连接器的输入部。进一步，可以是具备对影像信号和/或声音信号进行数字输入的端子的输入部，也可以是具备复合(composite)端子和/或分量(component)端子等模拟输入端子的输入部。不管哪种情况，信号处理部83都能够获取影像。

另外，输入部86通过上述各端子与因特网等的网络连接时，例如也能够获取因特网广播等的影像信号。

另外，显示装置800，也可以是等离子体电视，液晶电视，布劳恩管(ブラウンかん)，投影仪，或者是使用其他设备的装置。同样的，显示部84也可以采用例如等离子体面板模块，LCD模块，或者投影仪用设备。

由此，本实施例的显示装置800中，能够对于获取的影像信号，进行第1至第4实施例的帧频变换处理，实现对其进行显示在显示装置。

由此，根据本发明的第5实施例，能够实现抑制影像画面质量的低下，同时实现减少帧频变换处理的计算处理量的显示装置。

实施例6

接下来，参照附图，对本发明的第6实施例进行说明。

第6实施例的显示装置，是具备第1至第4实施例的帧频变换装置作为帧频变换部的记录装置。

图9是表示第6实施例的记录装置900的一个例子的框图。记录装置900包括例如：天线81，调谐部82，信号处理部83，帧频变换部85，输入部86，输出部91，影像存储部92以及控制部810。即，影像记录装置900相对于第5实施例的显示装置800，例如，具备输出部91和影像存储部92，代替显示部84。由此，关于天线81，调谐部82，信号处理部83，帧频变换部85，输入部86的功能与动作的说明都与第5实施例大致相同。不同点在下述内容中进行说明。

另外，以下记载的记录装置900的各构成要素的动作既可以是各构成要素的自发动作，也可以是来自与各构成要素连接的控制部810的控制引发的动作，也可以是控制部810与软件合作实现的。

输出部91将从信号处理部83取得的影像信号输出到例如连接在输出部91上的其他显示装置等。这里的输出部91，例如既可以具备对影像信号进行数字输出的端子，也可以具备复合端子或分量端子等模拟输出端子。另外，可以具备与网络连接的LAN用连接器，也可以具备USB连接器。再者，也可以是通过无线传输数据的发送部。

影像存储部92记录从信号处理部83取得的影像信号。另外，将记录的影像信号输出到信号处理部83。这里，影像存储部92可以是例如，硬盘驱动器，闪存，可移动介质磁盘驱动器。或者是将信号记录在移动媒体上的装置。

这里，信号处理部83在第5实施例所说明的功能·动作的基础上，还进行对于影像存储部92的影像的输入输出动作。这时，信号处理部83输入到影像存储部92的影像信号，例如可以是在帧频变换部85中进行过帧频变换处理后的影像信号。另外，也可以是没有进行帧频变换处理的信号。另外，信号处理部83，将从影像存储部92取得的影像信号，经过帧频变换部85中的帧频变换处理后向输出部91输出。另外，也可以将没有进行帧频变换处理的影像信号输出到输出部91。

由此，在记录装置900中，对于从天线81或者输入部86取得的影像信号，能够在帧频变换部85进行适当的帧频变换处理，将帧频变换处理后的影像信号存储在影像存储部92。

另外，在记录装置900中，对于影像存储部92中存储的影像信号，能够在帧频变换部85中进行适当的帧频变换处理，将帧频变换处理后的影像信号从输出部91输出。

另外，记录装置900例如可以是HDD记录器，DVD记录器，也可以是采用其他记录装置设备的记录装置。

由此，在本实施例的记录装置900中，对于取得的影像信号，能够进行第1至第4实施例的帧频变换处理，实现对其进行记录的记录装置。

由此，根据本发明的第5实施例，可以实现抑制影像画面质量的低下，同时减少帧频变换处理的计算处理量的记录装置。

对于基于如上说明的本发明的各实施例中的帧频变换装置，显示装置，或者记录装置的输入影像或者输出影像的一个例子，利用图10，图11进行说明。

图10表示的是基于本发明各实施例的帧频变换装置，显示装置，或者记录装置的输入影像或者输出影像的一个例子。在图10中表示出(1)使用动态矢量的插补处理方法的情况，和(2)没有使用动态矢量的插补处理方法的情况。另外，两图的上层图表示前帧的图像，中层的图表示插补帧的图像，下层的图表示后帧的图像。这里，前帧1001以及前帧1004是与图2中的前帧21相同的帧。另外，插补帧1002以及插补帧1005是与图2中的插补帧22相同的帧。另外，后帧1003以及后帧1006是与图2中后帧23相同的帧。另外，在各图中的各帧内的空间像素位置表示的是同一部分。在各图中，例如，记载的值为图像的像素值。没有记载值的部分，像素值为0。

另外，输入影像信号中包括有前帧与后帧。另外，在帧频变换处理后的输入影像信号中，除了前帧与后帧还包括插补帧。

另外，在图10的(1)和图10的(2)中，例如，输入影像信号是同样的。即，前帧的图像与后帧的图像相同。

这里，前帧的图像1001和前帧的图像1004，都是将像素值W的像素配置为文字“A”的形状的图像。该文字“A”的图像的左右方向的中心位置为位置E。

接下来，后帧的图像1003和后帧的图像1006虽然是将像素值W的像素配置为文字“A”形状的图像，但是该文字“A”的图像的左右方向的中心位置变为位置F。

由此，在图10中，输入影像信号中包含的图像，例如是从前帧至后帧，文字“A”的图像从位置E移动至位置F的图像。因此，在此时，例如如图1所示的动态矢量检索部4如果进行动态矢量的检索，就能够取得如图所示的动态矢量1007。这时，动态矢量1007的矢量为G，方向为右向。

利用图像1002以及图像1005对在本发明的各实施例中的帧频变换装置、显示装置、或记录装置中，输入上述的输入影像信号的情况下的插补帧的图像进行说明。

首先，图像1002是以使用动态矢量的插补处理方法生成插补帧的情况下的图像。例如，图1的影像插补部2以图2(c)所示的方法生成插补帧的情况等。这样的情况下，影像插补部2，例如使用动态矢量检索部4取得的动态矢量1007生成插补帧的图像。由此，如果动态矢量检索部4没有发生动态矢量的检索失误，如图像1002那样，文字“A”的图像从位置E开始仅移动动态矢量1008的量后的图像成为插补帧的图像。这时，动态矢量1008与动态矢量1007同方向，是具有矢量G以下的矢量H的矢量。

该矢量G和矢量H的比，例如如果是图2(c)的情况，则可以按照满足以下的公式2的方式生成。

公式2：

$\frac{H}{G}=\frac{\mathrm{\α}}{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}}$

但是，小矢量H只要是矢量G以下即可，不需要必须满足公式2。

接下来，图像1005是以没有使用动态矢量的插补处理方法生成插补帧的情况下的图像。例如，图1的影像插补部2，不使用动态矢量检索部4取得的动态矢量1007生成插补帧的图像的情况。在本图中表示的是，作为一个例子使用线形插补生成插补帧的情况。即，例如，影像插补部2以图2(b)所示的方法生成插补帧的情况等。

在此，图像1005所示的图像为，以文字“A”的形状进行配置的像素的图像有多个的图像。在本图的例子中，在位置E存在将像素值M的像素配置为文字“A”的形状的图像，在位置F存在将像素值N的像素配置为文字“A”的形状的图像。在此，像素值M和像素值N的值，例如如果是图2(b)所示的线形插补，则分别按照公式3、公式4那样进行计算即可。

公式3：

$M=W\×\frac{\mathrm{\β}}{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}}$

公式4：

$N=W\×\frac{\mathrm{\α}}{\mathrm{\α}+\mathrm{\β}}$

但是，像素值M和像素值N的值只要是像素值W以下即可，不必一定要满足公式3、公式4。

另外，图像1005表示的是配置为文字“A”的形状的多个图像没有重叠的情况。这时，在两图像重叠的情况下，该发生重叠的像素的像素值，例如为M+N即可。另外，该发生重叠的像素的像素值，例如可以是M与N中任意较大的一方。

按照如上所说明的内容，当向帧频变换装置等输入包含如图10所示的前帧和后帧的图像的输入影像信号时，从其输出影像或者输出影像信号中包含的插补帧的图像，能够判断出进行过使用动态矢量的插补处理方法，还是进行过没有使用动态矢量的插补处理方法。

接下来，在图11中表示的是，使用在图10中说明的输入影像信号和输出影像或者输出影像信号，对基于本发明的各实施例的帧频变换装置、显示装置、或者记录装置的插补处理方法的切换控制进行确认的方法。

在图11中表示有四幅图。最上层的图是确认图11中的切换控制的方法中使用的输入影像信号的动态矢量的矢量G的推移1101。在此，该输入影像信号是包含图10中说明的前帧和后帧的图像的输入影像信号。由此，矢量G，例如是图10中的文字“A”的形状在帧间移动的速度。

另外，在矢量G的推移1101的图下方，记载的是作为切换控制的不同的3种插补处理方法的，插补处理方法的推移1102、插补处理方法的推移1103、插补处理方法的推移1104。以下分别对各个插补处理方法的推移和矢量G的推移1101的关系进行说明。

首先，插补处理方法的推移1102是不进行插补处理方法的切换控制的情况。这样的情况下，如推移1101那样，即使将输入信号中的动态矢量的矢量G从时刻t1开始如箭头1105所示变大到矢量G3，也不发生插补处理方法的切换。这时，为了确认插补处理方法的切换没有发生，例如，应该尽量使矢量G3变大进行确认。

接下来，是插补处理方法的推移1103进行插补处理方法的切换控制的情况下的一个例子。在此，本图的情形是，矢量G在从0到G2之间，采用使用动态矢量的插补处理方法。接着，在增加后的时刻t1的时间点，例如输出影像中包含的插补帧，例如从图10的(1)的插补帧1002切换为图10的(2)的插补帧1005。这样的情况下，插补处理方法从使用动态矢量的插补处理方法切换为不使用动态矢量的插补处理方法。接着，矢量G增大到G3之后，使之按照箭头1106所示减小。这时，在矢量G变化为G2的时刻t4，输出影像中包含的插补帧，例如从图10的(2)的插补帧1005切换为图10(1)的插补帧1002。这样的情况下，插补处理方法从没有使用动态矢量的插补处理方法切换为使用动态矢量的插补处理方法。

如上所述，按照插补处理方法的推移1103的方式切换插补处理方法的情况下，使用关于动态矢量的矢量的阈值，进行插补处理方法的切换处理。例如，使用本发明的第一实施例的帧频变换装置中，也能够进行同样的确认。

接着，插补处理方法的推移1104也是进行插补处理方法的切换控制的情况的一个例子。这里，在本图所示的情况下，从时刻t0至时刻t3，是与插补处理方法的推移1103同样的插补处理方法的推移。即，在时刻t1，从使用动态矢量的插补处理方法，切换为不使用动态矢量的插补处理方法。接着，从时刻t3的时间点，使矢量G如箭头1106所示减少。在此，插补处理方法的推移1104与插补处理方法的推移1103不同，在矢量G成为G1的时刻t5，发生插补处理方法的切换控制。例如，当进行本发明的第二实施例的插补处理方法的切换控制时，成为这样的插补处理方法的推移。在本发明的第二实施例的插补处理方法的切换控制中，如上所述，存在使用切换限制期间的方法、使用判定期间的方法、或者使用多个阈值的方法(有滞后作用的方法)等多种方法。对这些判别的方法的说明如下。

输入影像信号中的矢量G的推移1101中，虽然从时刻t3开始使矢量G减少，但是如果将其从时刻t3+T(T为规定的期间)开始减少，则以后的时刻全部推迟T。即，矢量G的推移在时刻t4+T的时间点推移为G2，在时刻t5+T的时间点推移为G1，在时刻t6+T的时间点推移为0。像这样，即使输入具有新的矢量G的推移的输入影像信号，也与原推移1101相同在时刻t5，发生插补处理方法的切换控制。这样的情况下，该插补处理方法的切换控制，例如，本发明的第二实施例的插补处理方法的切换控制中，进行使用切换限制期间的方法。即，在时刻t3以后的全部时刻，即使矢量G和各时刻的关系与原本的推移1101不同，在与原来相同的时刻也发生插补处理方法的切换控制。例如，使用长度为t4-t1的切换控制期间，当阈值为G2的情况下，插补处理方法在时刻t1从使用动态矢量的插补处理方法切换为不使用动态矢量的插补处理方法。接着，在仅仅经过t4-t1的期间后的时刻，即在时刻t4如果矢量G已经是G2以下，则插补处理方法在达到时刻t4的时间点，从使用动态矢量的插补处理方法切换为不使用动态矢量的插补处理方法。

接着，在输入影像信号的矢量G的推移1101中，同样地，将矢量G从G3开始减少的时刻推迟到t3+T(T是规定的期间)，当将以后的时刻全部推迟T时，在矢量G变成G1的时刻t5+T，发生插补处理方法的切换控制，对这样的情况进行说明。

在这样的情况下，例如在本发明的第二实施例的插补处理方法的切换控制中，进行使用判定期间的方法、或使用多个阈值的方法(有滞后作用的方法)。两者的判别方法如下所述。

首先，在输入影像信号中的矢量G的推移1101中，在即将到达时刻t5前，如矢量G的推移1107所示固定矢量G的值。这时，矢量G的值比G1略大。在此，在时刻t5不发生插补处理方法的切换控制，在其后也不发生的情况下，该插补处理方法的切换控制可以说是第二实施例中的使用多个阈值的方法(有滞后作用的方法)。即，在这样的情况下，在矢量G增加的情况下，在阈值G2，插补处理方法从使用动态矢量的插补处理方法切换为不使用动态矢量的插补处理方法。接着，在矢量G减小的情况下，在矢量G变成G1的时间点，插补处理方法从不使用动态矢量的插补处理方法切换为使用动态矢量的插补处理方法。

接下来，在变更为上述的矢量G的推移1107时，在时刻t5，在发生插补处理方法的切换控制的情况下，该插补处理方法的切换控制可以说是第二实施例的使用判定期间的方法。即，在切换控制的阈值为G2，判定期间为t5-t4的插补处理方法的切换控制的情况下，从矢量G减少且变成阈值G2的时间点t4到经过t5-t4后的时间点，即时刻t5，矢量G如果在阈值G2以下，则插补处理方法从不使用动态矢量的插补处理方法切换为使用动态矢量的插补处理方法。

如上所述，按照插补处理方法的推移1104那样切换插补处理方法的情况下，使用动态矢量的矢量的阈值，进行插补处理方法的切换处理。另外，进一步如上述说明的，进行使用切换限制期间的方法、使用判定期间的方法或者使用多个阈值的方法(有滞后作用的方法)中的任意一种的切换处理。例如，在使用本发明的第二实施例的帧频变换装置中，能够进行同样的确认。

以上，通过使用利用图11说明的确认方法，在帧频变换装置、显示装置、或者记录装置中，输入规定的输入影像信号，通过确认其输出影像或者输出影像信号中的插补帧的图像，能够确认这些装置的帧频变换处理中的插补处理方法的切换处理，是使用哪种方法的切换处理。

根据以上说明的本发明的各实施例中的帧频变换装置、显示装置、或者记录装置，例如，可以提供以高速度对影像信号进行帧频变换的技术。另外，可以提供防止影像的画面质量低下同时以高速度对动画图像数据进行编码的帧频变换技术。

并且，将以上说明的各实施例任意进行组合，都能够成为本发明的一种实施方式。

根据以上说明的本发明的各实施例的帧频变换装置、显示装置、或者记录装置，能够抑制影像画面质量的低下，同时可以减少帧频变换处理中的计算处理量。

Claims (11)

1.一种帧频变换装置，其通过输入影像信号并在所述影像信号中插入插补帧改变所述影像信号的帧频，其特征在于，包括：

输入所述影像信号的输入部；

对包含于所述影像信号中的多个帧之间的动态矢量进行检索的动态矢量检索部；

进行所述插补帧的生成处理，并进行所述影像信号的插补处理的影像插补部；和

对基于所述影像插补部的所述插补帧的生成处理进行控制的控制部，其中，

所述影像插补部用多种方法进行所述插补帧的生成处理，

所述控制部通过根据动态矢量的直方图分布和判定标准信息进行判定，对所述多种方法的转换进行控制，

所述多种方法中的至少一种方法是，使用所述动态矢量检索部检索到的动态矢量中、以比所述插补帧在时间上靠前的第一帧为起点以比所述插补帧在时间上靠后的第二帧为终点的动态矢量，生成所述插补帧中的插补像素的方法，

所述直方图分布为，当将通过所述插补帧的整体或者规定区域的动态矢量的各自的起点作为检索范围上的原点像素进行配置时，将各像素位置作为终点的位置的动态矢量的个数除以通过所述插补帧的整体或者规定区域的动态矢量数所得的值以％表示的直方图分布，

所述判定标准信息中包括有阈值的信息，

所述控制部，将在所述直方图分布中，所述帧整体或者所述规定区域内的一部分区域中包含的分布的总和所占所述帧整体或者所述规定区域整体的直方图分布的比率作为判定参数取得，将所述判定参数与所述阈值相比较，进行所述多种方法的转换。

2.根据权利要求1所述的帧频变换装置，其特征在于：

使用所述动态矢量检索部检索到的动态矢量生成所述插补帧中的插补像素的方法是，通过对包含在所述第一帧中的第一块和包含在所述第二帧中的第二块进行块匹配，检索以所述第一帧为起点以所述第二帧为终点的动态矢量，使用包含在所述块匹配后的第一块或者第二块中的一部分或者全部的像素，生成所述插补帧中的插补像素的方法。

3.根据权利要求1所述的帧频变换装置，其特征在于：

所述多种方法中，除了使用所述动态矢量的方法以外的至少一种方法是不使用所述动态矢量而生成所述插补帧的方法。

4.根据权利要求1所述的帧频变换装置，其特征在于：

所述多种方法中，除了使用所述动态矢量的方法以外的至少一种方法是，对所述第一帧和所述第二帧对应的像素进行线性插补，生成所述插补帧的像素的方法。

5.根据权利要求1所述的帧频变换装置，其特征在于：

所述多种方法的转换，按照所述插补帧的每个帧的规定区域进行。

6.根据权利要求1所述的帧频变换装置，其特征在于：

还包括对所述动态矢量检索部检索到的动态矢量、动态矢量的直方图分布信息和判定标准信息进行存储的存储部，

所述控制部，使用所述存储部中存储的动态矢量的直方图分布信息和判定标准信息，对所述多种方法的转换进行控制。

7.根据权利要求1所述的帧频变换装置，其特征在于：

还包括对所述动态矢量检索部检索到的动态矢量和判定标准信息进行存储的存储部，和

使用所述存储部存储的动态矢量，计算出帧整体或者帧的规定区域中的动态矢量的直方图分布的直方图计算部。

8.根据权利要求6所述的帧频变换装置，其特征在于：

所述控制部根据所述输入影像改变所述判定标准。

9.根据权利要求6所述的帧频变换装置，其特征在于：

在所述判定标准信息中保持规定的期间信息，

所述控制部，从进行所述多种方法的转换后的时刻到经过所述规定的期间为止，不进行所述多种方法的转换。

10.一种显示装置，其通过输入影像信号并在所述影像信号中插入插补帧显示与所述影像信号不同的帧频的影像，其特征在于，包括：

输入所述影像信号的输入部；

对包含于所述影像信号中的多个帧之间的动态矢量进行检索的动态矢量检索部；

通过多种方法进行所述插补帧的生成处理，输出插入所述插补帧后的影像信号的影像插补部；

通过根据动态矢量的直方图分布和判定标准信息进行判定，对基于所述影像插补部的所述插补帧的生成处理方法的种类进行选择的控制部；和

显示所述影像插补部输出的影像信号的显示部，

所述多种方法中的至少一种方法是，使用所述动态矢量检索部检索到的动态矢量中、以比所述插补帧在时间上靠前的第一帧为起点以比所述插补帧在时间上靠后的第二帧为终点的动态矢量，生成所述插补帧中的插补像素的方法，

所述直方图分布为，当将通过所述插补帧的整体或者规定区域的动态矢量的各自的起点作为检索范围上的原点像素进行配置时，将各像素位置作为终点的位置的动态矢量的个数除以通过所述插补帧的整体或者规定区域的动态矢量数所得的值以％表示的直方图分布，

所述判定标准信息中包括有阈值的信息，

所述控制部，将在所述直方图分布中，所述帧整体或者所述规定区域内的一部分区域中包含的分布的总和所占所述帧整体或者所述规定区域整体的直方图分布的比率作为判定参数取得，将所述判定参数与所述阈值相比较，进行所述多种方法的转换。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于：

所述多种方法中的至少一种方法是，通过使用包含在所述影像信号中的多个帧的线性插补，生成所述插补帧中的插补像素的方法。

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