CN102293000A - 影像信号处理装置及影像信号处理方法 - Google Patents

影像信号处理装置及影像信号处理方法 Download PDF

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Abstract

不引起消隐而无间断地切换二维影像信号和三维影像信号。影像信号处理装置(100)具备：输入部(110)，取得帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号；以及输出部(140)，将由输入部(110)取得的二维影像信号及三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率、在第1期间以上述显示帧速率输出上述二维影像信号，并且在与上述第1期间连续的第2期间以上述显示帧速率输出上述三维影像信号。

Description

影像信号处理装置及影像信号处理方法
技术领域
本发明涉及影像信号处理装置，特别涉及用于显示二维影像信号和三维影像信号的影像信号处理装置。
背景技术
以往，已知一种三维影像显示装置，显示包括左眼用图像和右眼用图像的影像、即视听者立体地感知的三维影像。还已知如下三维影像显示装置，即：具备二维显示模式和三维显示模式这两种显示模式，将二维影像或三维影像切换显示(例如参照专利文献1)。左眼用图像和右眼用图像是具有视差、例如由配置在不同位置的两台摄像机生成的图像。
三维影像显示装置在三维显示模式下，以规定的方式显示左眼用图像和右眼用图像，从而显示视听者立体地感知的三维影像。例如，三维影像显示装置将左眼用图像和右眼用图像按每一帧交替地显示。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-136541号公报
发明概要
发明要解决的问题
但是，在上述以往技术中存在当切换二维影像和三维影像时发生消隐(blackout)的问题。这是因为，二维影像和三维影像中同步的格式不同。
发明内容
所以，本发明是为了解决上述问题而做出的，目的是提供一种不引起消隐而能够无间断地切换二维影像信号和三维影像信号的影像信号处理装置及影像信号处理方法。
为了达到上述目的，有关本发明的影像信号处理装置具备：输入部，取得帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号；以及输出部，将由上述输入部取得的二维影像信号及三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率，在第1期间以上述显示帧速率输出上述二维影像信号，并且在与上述第1期间连续的第2期间以上述显示帧速率输出上述三维影像信号。
由此，在切换二维影像信号与三维影像信号的前后，帧速率相同，所以不引起消隐而能够无间断地切换二维影像信号和三维影像信号。
此外，也可以是，上述输入部取得上述显示帧速率的一半的帧速率的上述二维影像信号和上述显示帧速率的上述三维影像信号；上述输出部将上述二维影像信号的帧速率变换为上述显示帧速率。
由此，能够使可显示三维影像信号的显示面板(三维用显示面板)显示二维影像信号。
此外，也可以是，上述二维影像信号包括多个二维图像；上述影像信号处理装置还具备视差决定部，该视差决定部决定用于将上述二维图像的像素位置沿水平方向错移的偏移量；上述输出部将上述二维图像的像素位置错移由上述视差决定部决定的偏移量，从而生成视差修正图像，在上述第1期间，将所生成的视差修正图像和上述二维图像按每一图片交替地输出。
由此，能够将二维影像信号作为三维影像显示在显示面板上，例如在从三维影像信号切换为二维影像信号的情况下也总是能够显示三维影像。
此外，也可以是，上述二维影像信号包括多个二维图像；上述输出部在上述第1期间将上述多个二维图像按每一图片各输出两次。
此外，也可以是，上述三维影像信号包括多个左眼用图像和多个右眼用图像；上述输出部在上述第2期间，将上述多个左眼用图像及上述多个右眼用图像中的某一方按每一图片各输出两次。
由此，能够将三维影像信号作为二维影像显示在显示面板上，所以例如在从二维影像信号切换为三维影像信号的情况下也总是能够显示二维影像。
此外，也可以是，上述输入部取得上述显示帧速率的上述二维影像信号和上述显示帧速率的2倍的帧速率的上述三维影像信号；上述输出部将上述三维影像信号的帧速率变换为上述显示帧速率。
由此，能够使可显示二维影像信号的显示面板(二维用显示面板)显示三维影像信号。
此外，也可以是，上述三维影像信号包括多个左眼用图像和多个右眼用图像；上述输出部在上述第2期间，将上述多个左眼用图像及上述多个右眼用图像中的某一方按每一图片各输出1次。
由此，能够将三维影像作为二维影像显示在显示面板上，所以例如在从二维影像信号切换为三维影像信号的情况下也总是能够显示二维影像。
另外，本发明不仅能够作为如上所述的影像信号处理装置来实现，也能够作为以构成该影像信号处理装置的处理部为步骤的方法来实现。此外，也可以作为使计算机执行这些步骤的程序来实现。进而，也可以作为记录有该程序的计算机可读取的CD-ROM(Compact Disc-Read OnlyMemory)等的记录介质、以及表示该程序的信息、数据或信号来实现。并且，这些程序、信息、数据及信号也可以经由因特网等的通信网络分发。
此外，构成上述各影像信号处理装置的构成单元的一部分或全部也可以由1个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)构成。系统LSI是将多个构成部集成在1个芯片上而制造的超多功能LSI，具体而言是包括微处理器、ROM及RAM(Random Access Memory)等而构成的计算机系统。
发明效果
根据有关本发明的影像信号处理装置及影像信号处理方法，能够不引起消隐而无间断地切换二维影像信号和三维影像信号。
附图说明
图1是表示具备有关实施方式的影像信号处理装置的数字电视机的构成的图。
图2是表示有关实施方式的影像信号处理装置的构成的一例的模块图。
图3A是表示将三维影像作为三维影像输出给三维用显示面板的情况的概念图。
图3B是表示将三维影像作为二维影像输出给三维用显示面板的情况的概念图。
图3C是表示将三维影像作为二维影像输出给二维用显示面板的情况的概念图。
图4是表示有关实施方式的影像信号处理装置的构成的另一例的模块图。
图5A是表示将二维影像作为三维影像输出给三维用显示面板的情况的概念图。
图5B是表示将二维影像作为二维影像输出给三维用显示面板的情况的概念图。
图5C是表示将二维影像作为二维影像输出给二维用显示面板的情况的概念图。
图6是表示有关实施方式的影像信号处理装置的动作的一例的流程图。
图7A是表示输入影像信号从三维影像切换为二维影像的情况下的输出影像信号的一例的概念图。
图7B是表示输入影像信号从二维影像切换为三维影像的情况下的输出影像信号的一例的概念图。
图7C是表示输入影像信号从二维影像切换为三维影像的情况下的输出影像信号的一例的概念图。
图8是表示具备有关实施方式的影像信号处理装置的数字电视机及数字视频记录机的一例的外观图。
具体实施方式
以下，基于实施方式并参照附图详细地说明有关本发明的影像信号处理装置及影像信号处理方法。
有关本实施方式的影像信号处理装置的特征在于，具备：输入部，取得包括帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号的影像信号；以及输出部，将二维影像信号和三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率，在第1期间以上述显示帧速率输出二维影像信号，并且在与第1期间连续的第2期间以上述显示帧速率输出三维影像信号。
首先，对包括有关本实施方式的影像信号处理装置的影像信号处理系统的构成进行说明。
图1是表示包括有关本实施方式的影像信号处理装置100的影像信号处理系统10的构成的模块图。
图1所示的影像信号处理系统10具备数字视频记录机20、数字电视机30和快门眼镜40。此外，数字视频记录机20和数字电视机30通过HDMI(High Definition Multimedia Interface：高清晰度多媒体接口)电缆41连接。
数字视频记录机20对记录在记录介质42中的二维影像信号及三维影像信号进行处理，并将处理后的影像信号经由HDMI电缆41向数字电视机30输出。另外，记录介质42例如是BD(Blu-ray Disc)等的光盘、HDD(Hard Disk Drive)等的磁盘或非易失性存储器等。
另外，这里所述的影像信号的处理是指数字视频记录机20所具备的影像信号处理装置100进行的处理。例如，如后述的解码、帧速率的变换、图像尺寸的变换等的处理。
数字电视机30对从数字视频记录机20经由HDMI电缆41输入的、或广播波43中包含的二维影像信号及三维影像信号进行处理，并将处理后的二维影像信号中包含的二维影像以及处理后的三维影像信号中包含的三维影像进行显示。另外，广播波43例如是地面数字电视广播及卫星数字电视广播等。
快门眼镜40是视听者为了观看三维影像而佩戴的眼镜，例如是液晶快门眼镜。快门眼镜40具备左眼用液晶快门和右眼用液晶快门，能够与数字电视机30显示的影像同步地控制快门的开闭。
另外，数字视频记录机20也可以对广播波43中包含的、或经由因特网等的通信网取得的二维影像信号及三维影像信号进行处理。此外，数字视频记录机20也可以对从外部的装置经由外部输入端子(未图示)输入的二维影像信号及三维影像信号进行处理。
同样，数字电视机30也可以对记录在记录介质42中的二维影像信号及三维影像信号进行处理。此外，数字电视机30也可以对从数字视频记录机20以外的外部的装置经由外部输入端子(未图示)输入的二维影像信号及三维影像信号进行处理。
此外，数字视频记录机20与数字电视机30既可以通过HDMI电缆41以外的规格的电缆连接，或者也可以通过无线通信网连接。
以下，对数字视频记录机20及数字电视机30的详细的构成进行说明。首先，对数字视频记录机20进行说明。
如图1所示，数字视频记录机20具备影像信号处理装置100和HDMI通信部21。
影像信号处理装置100取得记录在记录介质42中的二维影像信号及三维影像信号。影像信号处理装置100对所取得的二维影像信号及三维影像信号进行解码、帧速率的变换、图像尺寸的变换等的处理。关于影像信号处理装置100的详细的构成及动作，在后面进行说明。
HDMI通信部21将由影像信号处理装置100处理后的二维影像信号及三维影像信号经由HDMI电缆41向数字电视机30输出。
另外，数字视频记录机20也可以将处理后的二维影像信号及三维影像信号存储到该数字视频记录机20所具备的存储部(HDD及非易失性存储器等)中。或者，也可以记录到相对于该数字视频记录机20能够拆装的记录介质(光盘等)中。
此外，数字视频记录机20在通过HDMI电缆41以外的机构而与数字电视机30连接的情况下，也可以代替HDMI通信部21而具备与该机构对应的通信部。例如，数字视频记录机20在连接机构是无线通信网的情况下具备无线通信部，在连接机构是遵循其他规格的电缆的情况下具备与该规格对应的通信部。另外，数字视频记录机20也可以具备这些多个通信部，将多个通信部切换利用。
接着，对数字电视机30进行说明。
如图1所示，数字电视机30具备HDMI通信部31、影像信号处理装置100、显示面板32和发射机(transmitter)33。
HDMI通信部31取得从数字视频记录机20的HDMI通信部21输出的二维影像信号及三维影像信号，并将取得的二维影像信号及三维影像信号向影像信号处理装置100输出。
影像信号处理装置100取得广播波43中包含的二维影像信号及三维影像信号。或者，影像信号处理装置100取得从HDMI通信部31输出的二维影像信号及三维影像信号。影像信号处理装置100对所取得的二维影像信号及三维影像信号进行处理。例如，影像信号处理装置100对所取得的二维影像信号及三维影像信号进行解码、帧速率的变换、图像尺寸的变换等的处理。关于影像信号处理装置100的详细的构成及动作，在后面进行说明。
显示面板32显示由影像信号处理装置100处理后的二维影像信号中包含的二维影像及三维影像信号中包含的三维影像。显示面板32是能够以例如120fps等的高帧速率显示影像的三维用显示面板。或者，显示面板32也可以是能够以例如60fps等的通常帧速率显示影像的二维用显示面板。
发射机33利用无线通信对快门眼镜40的快门的开闭进行控制。
另外，数字电视机30与数字视频记录机20同样，在通过HDMI电缆41以外的机构而与数字视频记录机20连接的情况下，也可以代替HDMI通信部31而具备与该机构对应的通信部。
这里，对显示面板32所显示的三维影像进行说明，并对取得显示面板32与快门眼镜40的同步的方法进行说明。
三维影像包括具有视差的左眼用图像和右眼用图像。左眼用图像有选择地入射到视听者的左眼，右眼用图像有选择地入射到视听者的右眼，从而视听者能够立体地感知影像。
例如，三维影像信号按每一帧(或每一场)交替地包含左眼用图像和右眼用图像。例如，三维影像信号的帧速率是120fps，扫描方式是逐行扫描方式。
显示面板32接受三维影像信号，按每一帧交替地显示左眼用图像和右眼用图像。此时，发射机33在显示面板32显示左眼用图像的期间将快门眼镜40控制为：将快门眼镜40的左眼用液晶快门打开，并且将右眼用液晶快门关闭。此外，发射机33在显示面板32显示右眼用图像的期间将快门眼镜40控制为：将快门眼镜40的右眼用液晶快门打开，并且将左眼用液晶快门关闭。由此，左眼用图像有选择地入射到视听者的左眼，右眼用图像有选择地入射到右眼。
这样，显示面板32将左眼用图像和右眼用图像在时间上切换显示。另外，在上述的例子中，按每一帧切换了左眼用图像和右眼用图像，但也可以按每多帧切换。
接着，对有关本实施方式的影像信号处理装置100的详细的构成及动作进行说明。以下，对数字电视机30所具备的影像信号处理装置100进行说明。数字视频记录机20所具备的影像信号处理装置100的构成及动作也同样。
图2是表示有关本实施方式的影像信号处理装置100的构成的一例的模块图。如图2所示，影像信号处理装置100具备输入部110、视频解码器120及121、帧存储器130及131、输出部140和控制部150。
输入部110取得帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号作为输入影像信号。例如，输入部110取得广播波43中包含的二维影像信号和三维影像信号。
输入部110将二维影像信号输出给视频解码器120及121中的某一方。此外，输入部110将三维影像信号分割为左眼用图像和右眼用图像，将左眼用图像输出给视频解码器120，将右眼用图像输出给视频解码器121。
另外，在三维影像信号预先被分离为仅包含左眼用图像和右眼用图像中的左眼用图像的左眼用影像信号、和仅包含右眼用图像的右眼用影像信号的情况下，输入部110不将三维影像信号进行分割，而将左眼用影像信号输出给视频解码器120，将右眼用影像信号输出给视频解码器121。
二维影像信号包括例如基于MPEG-4AVC/H.264标准(以下记作H.264)压缩编码的多个二维图像。具体而言，在隔行扫描方式的情况下，二维影像信号包括由第奇数行构成的顶场和由第偶数行构成的底场。此外，在逐行扫描方式的情况下，二维影像信号包括多个二维图像帧。
三维影像信号包括基于H.264标准压缩编码的、具有视差的左眼用图像和右眼用图像。左眼用图像和右眼用图像分别是通过配置在相互不同的位置上的两台摄像装置拍摄同一个被摄体而生成的图像。
输入部110在时间上不同的期间取得二维影像信号和三维影像信号。具体而言，输入部110在第1输入期间取得二维影像信号，在与第1输入期间连续的第2输入期间取得三维影像信号。另外，第1输入期间和第2输入期间哪个在先都可以。
换言之，输入到输入部110中的输入影像信号是从二维影像信号切换为三维影像信号、或从三维影像信号切换为二维影像信号的影像信号。例如，输入部110取得对电影等的内容进行压缩编码而得到的影像信号作为三维影像信号，取得对该内容所附带的广告信息等的CM(CommercialMessage)进行压缩编码而得到的影像信号作为二维影像信号。
视频解码器120及121对被压缩编码的二维影像信号和三维影像信号进行解码。例如，视频解码器120通过对被压缩编码的二维影像信号进行解码而生成多个二维图像，并将生成的二维图像保存到帧存储器130中。
此外，视频解码器120通过对三维影像信号中包含的被压缩编码的左眼用图像进行解码，生成解码后的左眼用图像，并将生成的左眼用图像保存到帧存储器130中。视频解码器121通过对三维影像信号中包含的被压缩编码的右眼用图像进行解码，生成解码后的右眼用图像，并将生成的右眼用图像保存到帧存储器131中。
帧存储器130及131是保存由视频解码器120及121生成的图像的存储器。另外，有关本实施方式的影像信号处理装置100也可以将由视频解码器120及121生成的图像保存到外部的存储器中，来代替具备帧存储器130及131。
输出部140将二维影像信号及三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率，在第1期间以上述显示帧速率输出二维影像信号，在第2期间以上述显示帧速率输出三维影像信号。即，在从二维影像信号切换为了三维影像信号的情况下、或者从三维影像信号切换为了二维影像信号的情况下，输出部140都以相同的帧速率输出影像信号。
另外，第1期间是输出向输入部110输入的二维影像信号的期间，第2期间是输出向输入部110输入的三维影像信号的期间。第2期间是在第1期间之前或之后连续的期间。
此外，如后所述，输出部140输出向输入部110输入的二维影像信号及三维影像信号，以在显示面板32上显示三维影像或二维影像。即，输出部140既可以将向输入部110输入的二维影像信号输出为在显示面板32上显示三维影像，或者也可以将向输入部110输入的三维影像信号输出为在显示面板32上显示二维影像。
具体而言，输出部140基于控制部150的控制，读出保存在帧存储器130及131中的图像，并输出所读出的图像。输出部140如图2所示，具备影像输出控制部141及142、L/R切换控制部143和选择器144。
影像输出控制部141从帧存储器130读出图像，并将所读出的图像向选择器144输出。在帧存储器130中保存有二维图像或左眼用图像，所以影像输出控制部141输出二维图像或左眼用图像。
影像输出控制部142从帧存储器131读出图像，并将所读出的图像向选择器144输出。在帧存储器131中保存有右眼用图像，所以影像输出控制部142输出右眼用图像。
L/R切换控制部143通过控制选择器144，决定将从影像输出控制部141及142中的哪一方输出的图像向外部输出。
选择器144基于来自L/R切换控制部143的控制，按每一图片选择从影像输出控制部141输出的二维图像或左眼用图像、和从影像输出控制部142输出的右眼用图像中的一方，并将选择的图像向外部输出。
控制部150控制有关本实施方式的影像信号处理装置100。例如，控制部150基于显示面板32是三维用显示面板还是二维用显示面板，来控制L/R切换控制部143。具体而言，在显示面板32是二维用显示面板的情况下，控制L/R切换控制部143，以使选择器144仅输出左眼用图像及右眼用图像中的某一方。在显示面板32是三维用显示面板的情况下，控制部150按照用户等的指示，控制L/R切换控制部143。
此外，控制部150基于输入部110取得的影像信号是二维影像信号还是三维影像信号，来控制L/R切换控制部143。具体而言，在输入部110取得了二维影像信号的情况下，控制部150控制L/R切换控制部143，以使选择器144总是仅选择影像输出控制部141及142中的一方。更具体地讲，L/R切换控制部143选择与输入部110输出了二维影像信号的视频解码器对应的影像输出控制部。另外，视频解码器120与帧存储器130及影像输出控制部141对应，视频解码器121与帧存储器131及影像输出控制部142对应。
进而，控制部150基于用户希望视听的影像是三维影像还是二维影像，来控制L/R切换控制部143。
通过以上的构成，有关本实施方式的影像信号处理装置100即使在切换三维影像信号和二维影像信号的情况下，也能够在切换的前后以相同的帧速率输出二维影像信号及三维影像信号。
另外，输入部110也可以将左眼用图像输出给视频解码器121，将右眼用图像输出给视频解码器120。
以下，对输入部110分别取得了二维影像信号及三维影像信号的情况下的处理进行说明。首先，对输入部110取得了三维影像信号的情况下的处理进行说明。
首先，使用图3A说明将输入的三维影像信号作为三维影像输出给三维用显示面板的情况。这里，作为三维影像输出，是指输出如下影像信号，该影像信号包括具有视差的左眼用图像和右眼用图像，且由显示面板显示视听者立体地感知的影像。三维用显示面板是能够以高帧速率显示影像的显示面板32的一例。例如，三维用显示面板的显示帧速率是120fps。
如图3A所示，输入部110取得按每一图片交替地包含左眼用图像(L1、L3…)和右眼用图像(R2、R4…)的三维影像信号。例如，三维影像信号的帧速率等于显示帧速率，是120fps。另外，三维影像信号的帧速率是1秒内包含的图片的数量，在隔行扫描方式的情况下是1秒内包含的场(顶场与底场的合计)的数量。
左眼用图像(L1、L3…)在由视频解码器120解码后保存到帧存储器130中。此外，右眼用图像(R2、R4…)在由视频解码器121解码后保存到帧存储器131中。
输出部140读出分别保存在帧存储器130及131中的左眼用图像和右眼用图像，并按每一图片交替地输出。输出时的帧速率是由显示面板32显示时的显示帧速率，在图3A所示的例子中是120fps。
由于输入的三维影像信号的帧速率与输出的三维影像信号的帧速率相同，所以选择器144将从影像输出控制部141输出的左眼用图像和从影像输出控制部142输出的右眼用图像按每一图片交替地选择并输出。
这样，输出部140以三维用显示面板的显示帧速率(120fps)将左眼用图像及右眼用图像按每一图片交替地输出。由于在显示面板32上交替地显示左眼用图像及右眼用图像，所以用户能够看到三维图像。由此，影像信号处理装置100能够将输入的三维影像信号作为三维影像输出给三维用显示面板。
接着，使用图3B说明将输入的三维影像信号作为二维影像输出给三维用显示面板的情况。这里，作为二维影像输出，是指输出如下影像信号，该影像信号包括不具有视差的二维图像，且由显示面板显示视听者不感知为立体的所谓的通常的二维图像。
如图3B所示，输入部110取得的三维影像信号与图3A相同。
输出部140输出多个左眼用图像及多个右眼用图像中的某一方。具体而言，输出部140读出保存在帧存储器130及131的某一方中的左眼用图像或右眼用图像，并将读出的左眼用图像或右眼用图像各输出两次。
即，L/R切换控制部143控制选择器144，以使选择器144仅选择从影像输出控制部141输出的左眼用图像和从影像输出控制部142输出的右眼用图像中的一方。
例如，在选择器144选择了左眼用图像的情况下，影像输出控制部141从帧存储器130读出左眼用图像，并将读出的左眼用图像输出两次。即，影像输出控制部141将一个图片量的左眼用图像输出两次。由此，如图3B所示，输出部140将左眼用图像按每一图片各输出两次(L1、L1、L3、L3…)。
这样，输出部140以三维用显示面板的显示帧速率(120fps)仅输出左眼用图像及右眼用图像中的一方。由于在显示面板32上仅显示左眼用图像或右眼用图像，即仅显示没有视差的图像，所以用户能够看到二维图像。由此，影像信号处理装置100能够将所输入的三维影像信号作为二维影像输出给三维用显示面板。
接着，使用图3C说明将输入的三维影像信号作为二维影像输出给二维用显示面板的情况。二维用显示面板是能够以比三维用显示面板低的帧速率显示影像的显示面板32的一例。例如，二维用显示面板的显示帧速率是60fps。
如图3C所示，输入部110取得的三维影像信号与图3A相同。但是，显示面板32是二维用显示面板，显示帧速率是60fps，所以三维影像信号的帧速率(120fps)是显示帧速率的2倍。
输出部140将多个左眼用图像及多个右眼用图像中的某一方间隔剔除，而仅输出另一方。即，输出部140将多个左眼用图像及多个右眼用图像中的某一方按每一图片各输出一次。具体而言，输出部140读出保存在帧存储器130及131的某一方中的左眼用图像或右眼用图像，并输出所读出的图片。即，L/R切换控制部143控制选择器144，以使选择器144仅选择从影像输出控制部141输出的左眼用图像和从影像输出控制部142输出的右眼用图像中的一方。
例如，在选择器144选择了左眼用图像的情况下，影像输出控制部141从帧存储器130读出左眼用图像，并输出所读出的左眼用图像。此时，输出的左眼用图像的帧速率是显示面板32的显示帧速率。由此，如图3C所示，输出部140将左眼用图像按每一图片各输出一次(L1、L3…)。
这样，输出部140以二维用显示面板的显示帧速率(60fps)仅输出左眼用图像及右眼用图像中的一方。由于在显示面板32上，仅显示左眼用图像或右眼用图像，即仅显示没有视差的图像，所以用户能够看到二维图像。由此，影像信号处理装置100能够将输入的三维影像信号作为二维影像输出给二维用显示面板。
另外，如图3B及图3C所示，在将三维影像信号作为二维影像输出的情况下，不输出左眼用图像及右眼用图像中的一方，所以视频解码器120及121中的一方也可以不解码不被输出的左眼用图像或右眼用图像。由此，能够削减处理量，能够降低消耗电力。
接着，对输入部110取得二维影像信号的情况下的处理进行说明。
图4是表示有关本实施方式的影像信号处理装置100的构成的另一例的模块图。具体而言，图4表示在输入了二维影像信号的情况下影像信号处理装置100优选具备的构成要素。
如图4所示，影像信号处理装置100还具备特征量提取部160和视差控制部170。此外，这里由于输入二维影像信号，所以影像信号处理装置100也可以不具备视频解码器121、帧存储器131和影像输出控制部142。
特征量提取部160通过检测图像的特征量，取得应附加给二维图像的视差信息。例如，特征量提取部160进行运动检测或对象提取，作为特征量的检测。
特征量提取部160通过进行运动检测，将运动大的区域看作接近于拍摄位置的区域，将运动小的区域看作远离拍摄位置的区域，从而决定距拍摄位置的距离。特征量提取部160将所决定的距离作为视差信息输出给视差控制部170。另外，特征量提取部160也可以通过进行对象提取，并按照所提取的每个对象进行运动检测，来按照每个对象决定距离。
视差控制部170是视差决定部的一例，基于视差信息，按每个区域或按每个对象决定用于沿水平方向错移的偏移量。具体而言，视差控制部170对于由特征量提取部160决定的距离越近的区域决定越大的偏移量，对于距离越远的区域决定越小的偏移量。
影像输出控制部141通过将从帧存储器130读出的二维图像的像素位置错移由视差控制部170决定的偏移量，来生成视差修正图像。所生成的视差修正图像与二维图像之间具有视差。即，如果将二维图像看作是左眼用图像，则视差修正图像相当于右眼用图像。
另外，在将二维影像信号不作为三维影像输出的情况下，影像信号处理装置100也可以不具备特征量提取部160及视差控制部170。在此情况下，影像输出控制部141也将二维影像信号的帧速率变换为显示帧速率，输出部140能够以显示帧速率输出二维影像信号。因而，在二维影像信号与三维影像信号的切换时不会引起消隐。
以下，使用图5A说明将输入的二维影像信号作为三维影像输出给三维用显示面板的情况。三维用显示面板是能够以高帧速率显示影像的显示面板32的一例。例如，三维用显示面板的显示帧速率是120fps。
如图5A所示，输入部110取得包括多个二维图像(L1、L2、L3…)的二维影像信号。例如，二维影像信号的帧速率等于显示帧速率的一半，是60fps。多个二维图像在由视频解码器120解码后保存在帧存储器130中。此时，特征量提取部160从帧存储器130读出二维图像，并对读出的二维图像进行特征量检测，从而取得视差信息。
输出部140读出保存在帧存储器130中的二维图像，按每一图片进行输出。此时，视差控制部170基于由特征量提取部160取得的视差信息，将二维图像(L1、L2、L3…)的像素位置沿水平方向错移，从而使影像输出控制部141生成视差修正图像(R1、R2、R3…)。此时，视差控制部170也可以将二维图像以按每个区域或按每个对象不同的偏移量错移。这样，输出部140在将二维图像作为左眼用图像的情况下，生成视差修正图像作为虚拟右眼用图像，将二维图像与所生成的视差修正图像交替地输出(L1、R1、L2、R2…)。
具体而言，影像输出控制部141将未被修正视差的二维图像作为左眼用图像、并且将视差修正图像作为右眼用图像，按每一图片交替地输出给选择器144。L/R切换控制部143进行控制，以使选择器144选择影像输出控制部141。
这样，输出部140将二维图像和视差修正图像按每一图片交替地输出。输出时的帧速率是由显示面板32显示时的显示帧速率，在图5A所示的例子中是120fps。由于在显示面板32上交替地显示左眼用图像及右眼用图像，所以用户能够看到三维图像。由此，影像信号处理装置100能够将输入的二维影像信号作为三维影像输出给三维用显示面板。
接着，使用图5B说明将输入的二维影像信号作为二维影像输出给三维用显示面板的情况。
如图5B所示，输入部110取得的二维影像与图5A相同。
输出部140将多个二维图像分别按每一图片各输出两次。如图5B所示，显示帧速率是120fps，是输入的二维影像信号的帧速率(60fps)的2倍，所以输出部140将二维图像各输出两次(L1、L1、L2、L2…)。
根据输入的影像的帧速率与显示帧速率的比来决定将多个二维图像各输出几次。具体而言，在显示帧速率是输入影像的帧速率的N倍的情况下，将一个图片的二维图像输出N次。
具体而言，L/R切换控制部143控制选择器144，以使选择器144选择影像输出控制部141。影像输出控制部141将多个二维影像分别向选择器144按每一图片各输出两次。
这样，输出部140以三维用显示面板的显示帧速率(120fps)输出二维图像。在显示面板32上显示通常的二维图像，所以用户能够看到二维图像。由此，影像信号处理装置100能够将输入的二维影像信号作为二维影像输出给三维用显示面板。
接着，使用图5C说明将输入的二维影像信号作为二维影像输出给二维用显示面板的情况。
如图5C所示，输入部110取得的二维影像与图5A相同。但是，显示面板32是二维用显示面板，显示帧速率是60fps，所以二维影像信号的帧速率(60fps)等于显示帧速率。
输出部140读出保存在帧存储器130中的二维图像，按每一图片输出。输出时的帧速率是由显示面板32显示时的显示帧速率，在图5C所示的例子中是60fps。
由于输入的二维影像信号的帧速率与输出的二维影像信号的帧速率相同，所以选择器144将从影像输出控制部141输出的左眼用图像(L1、L2、L3…)按每一图片选择并输出。
这样，输出部140以二维用显示面板的显示帧速率(60fps)将二维图像按每一图片输出。由于在显示面板32上显示不具有视差的二维图像，所以用户能够看到二维图像。由此，影像信号处理装置100能够将输入的二维影像信号作为二维影像输出给二维用显示面板。
接着，对有关本实施方式的影像信号处理装置100的动作进行说明。具体而言，说明控制部150对输出部140的控制方法。
图6是表示有关本实施方式的影像信号处理装置100具备的控制部150及输出部140的动作的一例的流程图。
首先，控制部150判断显示面板32是三维用显示面板还是二维用显示面板(S101)。换言之，控制部150判断显示面板32的显示帧速率。另外，在数字视频记录机20具备的影像信号处理装置100等影像信号处理装置100没有与显示面板32连接的情况下，控制部150将应输出的影像的输出帧速率决定为例如预先设定的帧速率。
在显示面板32是三维用显示面板的情况下(S101中“3D”)、控制部150判断输入的影像信号是三维影像信号还是二维影像信号(S102)。在输入的影像信号包括三维影像信号和二维影像信号的情况下，控制部150判断应输出的影像的源(source)是三维影像信号还是二维影像信号。
在输入的影像信号是三维影像信号的情况下(S102中“3D”)，控制部150判断使显示面板32显示的影像是三维影像还是二维影像(S103)。在影像信号处理装置100没有与显示面板32连接的情况下，控制部150决定将三维影像和二维影像中的哪一方显示在其他显示面板上。
在使显示面板32显示的影像是三维影像的情况下(S103中“3D”)，输出部140如图3A所示，将左眼用图像和右眼用图像按每一图片交替地输出(S104)。在使显示面板32显示的影像是二维影像的情况下(S103中“2D”)，输出部140如图3B所示，将左眼用图像及右眼用图像中的某一方按每一图片各输出两次(S105)。
在显示面板32是三维用显示面板、并且输入的影像信号是二维影像信号的情况下(S102中“2D”)，控制部150判断使显示面板32显示的影像是三维影像还是二维影像(S106)。在影像信号处理装置100没有与显示面板32连接的情况下，控制部150决定将三维影像和二维影像中的哪一方显示在其他显示面板上。
在使显示面板32显示的影像是三维影像的情况下(S106中“3D”)，视差控制部170基于视差信息决定偏移量(S107)。并且，输出部140将二维图像的像素位置沿水平方向错移由视差控制部170决定的偏移量，从而生成视差修正图像，如图5A所示，将二维图像和视差修正图像按每一图片交替地输出(S108)。
在使显示面板32显示的影像是二维影像的情况下(S106中“2D”)，输出部140如图5B所示，将二维图像按每一图片各输出两次(S109)。
在显示面板32是二维用显示面板的情况下(S101中“2D”)，控制部150判断输入的影像信号是三维影像信号还是二维影像信号(S110)。在输入的影像信号包括三维影像信号和二维影像信号的情况下，控制部150判断应输出的影像的源(source)是三维影像信号还是二维影像信号。
在输入的影像信号是三维影像信号的情况下(S110中“3D”)，输出部140如图3C所示，将左眼用图像及右眼用图像中的一方间隔剔除，而仅输出另一方(S111)。在输入的影像信号是二维影像信号的情况下(S110中“2D”)，输出部140如图5C所示，将二维图像按每一图片输出(S112)。
如上所述，在有关本实施方式的影像信号处理装置100中，控制部150基于显示面板32、输入影像信号和使显示面板32显示的影像来控制影像信号的输出方法。具体而言，控制部150通过分别判断显示面板32是三维用显示面板还是二维用显示面板、输入的影像信号是三维影像信号还是二维影像信号、以及显示的影像是三维影像还是二维影像，来控制输出方法。
另外，显示面板32、输入影像信号和显示的影像的判断以怎样的顺序进行都可以，图6所示的流程图只不过是一例。
有关本实施方式的影像信号处理装置100在被输入了二维影像信号的情况、或者在被输入了三维影像信号的情况下，都如上述那样变换帧速率，从而能够以符合显示面板32的显示帧速率进行输出。因而，即使在从二维影像信号切换为三维影像信号的情况下、或者在从三维影像信号切换为二维影像信号的情况下，也能够以相同的帧速率进行输出。
以下，对输入影像信号从二维影像信号切换为三维影像信号的情况、或者从三维影像信号切换为二维影像信号的情况下的输出影像信号进行说明。
图7A是表示输入影像信号从三维影像信号切换为二维影像信号的情况下的输出影像信号的一例的概念图。
在输入部110中，如图7A所示，在第1输入期间被输入120fps的帧速率的三维影像信号，在与第1输入期间连续的第2输入期间被输入60fps的帧速率的二维影像信号。三维影像信号中包括多个左眼用图像(L1、L3、L5…)和多个右眼用图像(R2、R4、R6…)。二维影像信号中包括多个二维图像(L9、L10、L11…)。
此时，例如设想显示面板32是三维用显示面板、即显示帧速率是120fps、并且在显示面板32上显示三维影像的情况。
由于三维影像信号的帧速率是显示帧速率，所以输出部140在第1输出期间以原来的帧速率输出三维影像信号。由于二维影像信号的帧速率是显示帧速率的一半，所以输出部140根据二维图像(L9、L10、L11…)生成视差修正图像(R9、R10、R11…)，在与第1输出期间连续的第2输出期间将所生成的视差修正图像和二维图像交替地输出。
由此，输出部140通过将显示帧速率的一半的帧速率的二维影像信号的帧速率变换为显示帧速率，以显示帧速率输出二维影像信号。此时，如图7A所示，输出部140将二维影像信号和三维影像信号以相同的显示帧速率输出，以在显示面板32上显示为三维影像。因而，在从三维影像信号切换为二维影像信号时不发生消隐。
图7B是表示输入影像信号从二维影像切换为三维影像的情况下的输出影像信号的一例的概念图。
在输入部110中，如图7B所示，在第1输入期间被输入60fps的帧速率的二维影像信号，在第2输入期间被输入120fps的帧速率的三维影像信号。二维影像信号中包括多个二维图像(L1、L2、L3…)。三维影像信号中包括多个左眼用图像(L5、L7、L8…)和多个右眼用图像(R6、R8、R10…)。
此时，例如设想显示面板32是三维用显示面板、即显示帧速率是120fps、并且在显示面板32上显示二维影像的情况。
由于二维影像信号的帧速率是显示帧速率的一半，所以输出部140在第1输出期间将多个二维图像按每一图片各输出两次。此外，由于三维影像信号的帧速率是显示帧速率，所以输出部140在第2输出期间将多个左眼用图像和多个右眼用图像中的某一方按每一图片各输出两次。
由此，输出部140通过将显示帧速率的一半的帧速率的二维影像信号的帧速率变换为显示帧速率，以显示帧速率输出二维影像信号。此时，如图7B所示，输出部140将二维影像信号和三维影像信号以相同的显示帧速率输出，以在显示面板32上显示为二维影像。因而，在从二维影像信号切换为三维影像信号时不发生消隐。
图7C是表示输入影像信号从二维影像切换为三维影像的情况下的输出影像信号的一例的概念图。
在输入部110中，如图7C所示，被输入与图7B相同的影像信号。此时，例如设想显示面板32是二维用显示面板、即显示帧速率是60fps、并且在显示面板32上显示二维影像的情况。
由于二维影像信号的帧速率是显示帧速率，所以输出部140在第1输出期间以原来的帧速率输出二维影像信号。此外，由于三维影像信号的帧速率是显示帧速率的2倍，所以输出部140在第2输出期间将多个左眼用图像(L5、L7、L9…)和多个右眼用图像(R6、R8、R10…)中的一方间隔剔除，而输出另一方。
由此，输出部140通过将显示帧速率的2倍的帧速率的三维影像信号的帧速率变换为显示帧速率，以显示帧速率输出三维影像信号。此时，如图7C所示，输出部140将二维影像信号和三维影像信号以显示帧速率输出，以在显示面板32上显示为二维影像。因而，在从二维影像信号切换为三维影像信号时不发生消隐。
如上所述，在有关本实施方式的影像信号处理装置100中，由于在切换点上帧速率相同，所以能够不发生消隐而无间断地切换二维影像信号和三维影像信号。
另外，图7A～图7C所示的帧速率的变换方法不过是一例。例如，在输入了图7A所示的输入影像信号的情况下，输出部140也可以将三维影像信号和二维影像信号双方作为二维影像输出。同样，在输入了图7B所示的输入影像信号的情况下，输出部140也可以将二维影像信号和三维影像信号双方作为三维影像输出。
此外，在有关本实施方式的影像信号处理装置100中，基于用户等的指示来决定将三维影像信号作为三维影像显示还是作为二维影像显示。因而，例如将输入的三维影像信号作为三维影像显示在显示面板32上时，即使在输入影像信号切换为二维影像信号的情况下，也能够将输入的二维影像信号作为三维影像显示在显示面板32上。由此，能够防止因从三维影像突然变更为二维影像而用户感到不适。
这样，有关本实施方式的影像信号处理装置100能够在例如从作为三维影像的电影等的内容切换为作为二维影像的CM等的广告信息等时有效地利用。
此外，相反，在将输入的二维影像信号作为二维影像显示在显示面板32上时，即使在输入影像信号切换为三维影像信号的情况下，也能够将输入的三维影像信号作为二维影像显示在显示面板32上。用户如果不佩戴快门眼镜40而观看三维影像，则两个图像看起来重叠。因而，在输入影像信号突然从二维影像信号切换为三维影像信号等的情况下，与显示重叠的图像相比，更优选显示为二维图像。
此外，观看三维影像时需要快门眼镜40，考虑有时佩戴快门眼镜40的程序较麻烦的情况。在此情况下，在有关本实施方式的影像信号处理装置100中，由于能够将三维影像信号作为二维影像显示在显示面板32上，所以用户即使没有佩戴快门眼镜40，也能够将三维影像信号中包含的图像作为二维影像观看。
另外，有关本发明的影像信号处理装置100搭载于如图8所示的数字视频记录机20及数字电视机30。
如上所述，有关本实施方式的影像信号处理装置100在二维影像信号和三维影像信号的切换前后，以相同的显示帧速率输出二维影像信号和三维影像信号。由此，因为帧速率相同，所以在切换影像信号时不会引起消隐，而能够无间断地进行影像信号的切换。
以上，基于实施方式对有关本发明的影像信号处理装置及影像信号处理方法进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式。只要不脱离本发明的主旨，则对该实施方式实施了本领域的技术人员想到的各种变形后的形态、或将不同的实施方式的构成要素组合而构建的形态也包含在本发明的范围内。
例如，显示面板32的显示帧速率是一例，也能够以其他帧速率进行显示。此外，在上述实施方式中，对输入的二维影像信号及三维影像信号中的某一方的帧速率等于显示帧速率的构成进行了说明，但也可以是二维影像信号及三维影像信号双方都与显示帧速率不同。
在此情况下，输出部140将二维影像信号及三维影像信号的帧速率双方都变换为显示帧速率并输出。例如，在输入影像信号的帧速率为显示帧速率的N倍的情况下，每N张输出一张图片，当为显示帧速率的1/N倍的情况下，将每一张图片各输出N次。
此外，说明了在输入部110取得了二维影像信号的情况下、将所取得的二维影像信号输出给视频解码器120及121中的某一方的构成，但也可以输出给视频解码器120及121双方。即，也可以将二维影像信号进行分割，将被压缩编码的二维影像信号的解码处理并行进行。由此，能够提高处理速度。
另外，基于上述实施方式说明了本发明，但本发明当然并不限定于上述实施方式。以下这样的情况也包含在本发明的范围中。
上述各装置具体而言是由微处理器、ROM、RAM、硬盘单元、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机系统。在RAM或硬盘单元中存储有计算机程序。通过由微处理器按照计算机程序动作，各装置实现其功能。这里，计算机程序是为了实现规定的功能而将表示对计算机的指令的命令代码组合多个而构成的。
构成上述各装置的构成单元的一部分或全部也可以由1个系统LSI构成。系统LSI是将多个构成单元集成在1个芯片上而制造的超多功能LSI，具体而言是包括微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机系统。在RAM中存储有计算机程序。通过由微处理器按照计算机程序动作，系统LSI实现其功能。
构成上述各装置的构成单元的一部分或全部也可以由相对于各装置可拆装的IC卡或单体的模块构成。IC卡或模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。IC卡或模块也可以包括上述超多功能LSI。通过由微处理器按照计算机程序动作，IC卡或模块实现其功能。该IC卡或模块也可以具有耐篡改性。
此外，本发明也可以是上述所示的方法。此外，也可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序，也可以是由计算机程序构成的数字信号。
此外，本发明也可以是将计算机程序或数字信号记录到计算机可读取的记录介质、例如软盘、硬盘、CD-ROM、MO(Magneto-Optical Disk)、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD-ROM、DVD-RAM、BD、半导体存储器等中的产品。此外，也可以是记录在这些记录介质中的数字信号。
此外，本发明也可以是将计算机程序或数字信号经由电通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等传送的系统。
此外，本发明也可以是具备微处理器和存储器的计算机系统，存储器存储有上述计算机程序，微处理器也可以按照计算机程序动作。
此外，也可以通过将程序或数字信号记录到记录介质中并移送、或者将程序或数字信号经由网络等移送，来由独立的其他计算机系统实施。
工业实用性
有关本发明的影像信号处理装置及影像信号处理方法起到不引起消隐而能够无间断地切换二维影像信号和三维影像信号的效果，例如可以在数字电视机及数字视频记录机等中使用。
符合说明
10影像信号处理系统
20数字视频记录机
21、31HDMI通信部
30数字电视机
32显示面板
33发射机
40快门眼镜
41HDMI电缆
42记录介质
43广播波
100影像信号处理装置
110输入部
120、121视频解码器
130、131帧存储器
140输出部
141、142影像输出控制部
143L/R切换控制部
144选择器
150控制部
160特征量提取部
170视差控制部

Claims (10)

1.一种影像信号处理装置，具备：
输入部，取得帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号；以及
输出部，将由上述输入部取得的二维影像信号及三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率，在第1期间以上述显示帧速率输出上述二维影像信号，并且在与上述第1期间连续的第2期间以上述显示帧速率输出上述三维影像信号。
2.如权利要求1所述的影像信号处理装置，
上述输入部取得上述显示帧速率的一半的帧速率的上述二维影像信号和上述显示帧速率的上述三维影像信号；
上述输出部将上述二维影像信号的帧速率变换为上述显示帧速率。
3.如权利要求2所述的影像信号处理装置，
上述二维影像信号包括多个二维图像；
上述影像信号处理装置还具备视差决定部，该视差决定部决定用于将上述二维图像的像素位置沿水平方向错移的偏移量；
上述输出部将上述二维图像的像素位置错移由上述视差决定部决定的偏移量，从而生成视差修正图像，在上述第1期间将所生成的视差修正图像和上述二维图像按每一图片交替地输出。
4.如权利要求2所述的影像信号处理装置，
上述二维影像信号包括多个二维图像；
上述输出部在上述第1期间将上述多个二维图像按每一图片各输出两次。
5.如权利要求2所述的影像信号处理装置，
上述三维影像信号包括多个左眼用图像和多个右眼用图像；
上述输出部在上述第2期间将上述多个左眼用图像及上述多个右眼用图像中的某一方按每一图片各输出两次。
6.如权利要求1所述的影像信号处理装置，
上述输入部取得上述显示帧速率的上述二维影像信号和上述显示帧速率的2倍的帧速率的上述三维影像信号；
上述输出部将上述三维影像信号的帧速率变换为上述显示帧速率。
7.如权利要求6所述的影像信号处理装置，
上述三维影像信号包括多个左眼用图像和多个右眼用图像；
上述输出部在上述第2期间将上述多个左眼用图像及上述多个右眼用图像中的某一方按每一图片各输出一次。
8.一种影像信号处理方法，包括：
输入步骤，取得帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号；以及
输出步骤，将在上述输入步骤中取得的二维影像信号及三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率，在第1期间以上述显示帧速率输出上述二维影像信号，并且在与上述第1期间连续的第2期间以上述显示帧速率输出上述三维影像信号。
9.一种集成电路，具备：
输入部，取得帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号；以及
输出部，将由上述输入部取得的二维影像信号及三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率，在第1期间以上述显示帧速率输出上述二维影像信号，并且在与上述第1期间连续的第2期间以上述显示帧速率输出上述三维影像信号。
10.一种程序，用于使计算机执行影像信号处理方法，包括：
输入步骤，取得帧速率互不相同的二维影像信号和三维影像信号；以及
输出步骤，将在上述输入步骤中取得的二维影像信号及三维影像信号中的至少一方的帧速率变换为预先设定的显示帧速率，在第1期间以上述显示帧速率输出上述二维影像信号，并且在与上述第1期间连续的第2期间以上述显示帧速率输出上述三维影像信号。
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