CN112544075B - 显示装置、信号处理装置和信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及使得在对原始图像之间的运动进行内插时能够实现更适于观看的内插的显示装置、信号处理装置和信号处理方法。提供包括信号处理单元的显示装置，当沿时间轴为原始帧生成在原始帧之间进行内插的内插帧时，信号处理单元根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制内插帧的内插率。本技术能够应用于例如电视接收机。

Description

显示装置、信号处理装置和信号处理方法
技术领域
本技术涉及显示装置、信号处理装置和信号处理方法，并且特别地涉及使得在对原始图像之间的运动进行内插时能够实现更适于观看的内插的显示装置、信号处理装置和信号处理方法。
背景技术
作为用于改进诸如电视接收机的显示装置中的图像质量的信号处理中的一个，使用运动补偿的帧率转换(frame rate conversion)为已知的。
作为这种类型的帧率转换，例如，已知一种方法，其中通过使用运动补偿对原始帧的视频进行内插而获得的一个或多个内插帧被添加在沿时间轴彼此相邻的原始帧之间(参见例如专利文献1)。
引文列表
专利文献
专利文献1：WO2008/102827
发明内容
本发明要解决的问题
顺便说一下，当通过内插帧对原始帧之间的运动进行内插时，需要实现更适于观看的内插。
本技术为鉴于这种情况而作出的，并且旨在使得在对原始图像之间的运动进行内插时能够实现更适于观看的内插。
问题的解决方案
本技术的一个方面的显示装置为包括信号处理单元的显示装置，当沿时间轴为原始帧生成在原始帧之间进行内插的内插帧时，该信号处理单元根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制内插帧的内插率。
在本技术的一个方面的显示装置中，当沿时间轴为原始帧生成在原始帧之间进行内插的内插帧时，内插帧的内插率根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制。
本技术的一个方面的信号处理装置为包括内插率控制单元的信号处理装置，当沿时间轴为原始帧生成在原始帧之间进行内插的内插帧时，该信号处理装置根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制内插帧的内插率。
本技术的一个方面的信号处理方法为如下信号处理方法，其中，当沿时间轴为原始帧生成在原始帧之间进行内插的内插帧时，信号处理装置根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制内插帧的内插率。
在本技术的一个方面的信号处理装置和信号处理方法中，当沿时间轴为原始帧生成在原始帧之间进行内插的内插帧时，内插帧的内插率根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制。
应注意，本技术的一个方面的显示装置和信号处理装置可为独立装置，或者可为构成一个装置的内部块。
附图说明
图1为示出应用本技术的信号处理装置的示例配置的框图。
图2为示出运动检测方法和目标内插率确定方法的示例的示图。
图3为说明第一内插率控制处理的流程的流程图。
图4为示出每种类型的视频内容的内插率范围的示例的示图。
图5为示出取决于运动量的内插率的转变的示例的示图。
图6为说明内插处理的流程的流程图。
图7为示出取决于内插率的内插帧的显示的示例的示图。
图8为示出抖动检测方法和目标内插率确定方法的示例的示图。
图9为说明第二内插率控制处理的流程的流程图。
图10为示出应用本技术的显示装置的示例配置的框图。
图11为示出应用本技术的处理装置的示例配置的框图。
图12为示出计算机的示例配置的示图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本技术的实施例。应注意，描述将按以下次序进行。
1.第一实施例
2.第二实施例
3.修改
4.计算机的配置
<1.第一实施例>
(信号处理装置的示例配置)
图1为示出应用本技术的信号处理装置的示例配置的框图。
在图1中，信号处理装置10被容纳在例如电视接收机中，对已经通过在其前级设置的调谐器、解码器等进行频道选择、解码等处理的视频信号执行信号处理，并且将作为信号处理的结果获得的视频信号输出到后级的电路(与视频显示相关的电路)。
信号处理装置10包括预处理单元101、存储器控制单元102、存储器103、运动矢量检测单元104、内插率控制单元105和内插单元106。
在信号处理装置10中，数字分量信号YUV作为视频信号被输入、被供应到预处理单元101并且经由存储器控制单元102被顺序写入存储器103。
这里，数字分量信号YUV各自为包括亮度信号Y和色差信号U和V的视频信号。此外，数字分量信号YUV在信号处理装置10中基于帧进行处理，并且视频信号的原始图像的帧被称为原始帧，并且与稍后描述的内插帧相区别。
预处理单元101执行从数字分量信号YUV中分离亮度信号Y的处理。由预处理单元101分离的亮度信号Y经由存储器控制单元102被顺序写入存储器103。
写入存储器103的亮度信号Y由存储器控制单元102顺序读取，并且供应到运动矢量检测单元104。运动矢量检测单元104通过使用当前原始帧的亮度信号Y和当前原始帧的前一个和后一个原始帧的亮度信号Y进行块匹配来执行运动矢量检测处理。
由运动矢量检测单元104检测的原始帧中的每一个的运动矢量mv经由存储器控制单元102被写入存储器103，并且然后从存储器103中读取，以返回到运动矢量检测单元104，用于在检测下一个原始帧中的运动矢量时作为参考。
存储器控制单元102基于适于通过内插单元106的内插处理的预定帧读取写入存储器103的数字分量信号YUV，并且将数字分量信号YUV与运动矢量mv一起供应到内插单元106。
这里，例如，存储器控制单元102读取写入存储器103的两个系列的数字分量信号YUV。此外，存储器控制单元102读取指示两个原始帧之间的运动的运动矢量mv。因此读取的两个系列的数字分量信号YUV(prev和succ)和运动矢量mv被供应到内插单元106。
此外，运动矢量检测单元104基于检测到的原始帧中的每一个的运动矢量mv来检测整个屏幕图像或对象的运动，并且运动检测的结果被供应到内插率控制单元105。然而，假设供应到内插率控制单元105的运动检测的结果与供应到内插单元106的数字分量信号YUV(prev和succ)和运动矢量mv同步。
内插率控制单元105包括例如中央处理单元(CPU)。内插率控制单元105基于从运动矢量检测单元104供应的运动检测的结果来控制内插帧的内插率。例如，内插率控制单元105基于从原始帧检测到的运动量来确定作为内插率的目标的目标内插率，并且逐步控制内插率，以便逐渐接近确定的目标内插率。
内插率控制单元105根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制内插率，这将在后面详细描述。这里，例如，在屏幕图像在特定方向上摇摄(panned)的情况下、在屏幕图像被放大或缩小的情况下或在屏幕图像被旋转的情况下，检测视频场景，并且根据视频场景来控制内插率。
这里，内插帧为用于沿时间轴在原始帧之间进行内插的帧。例如，这里，在沿时间轴的原始帧(prev)和原始帧(succ)作为数字分量信号YUV(prev和succ)输入到内插单元106的情况下，控制用于在原始帧(prev)和原始帧(succ)之间进行内插的内插帧的内插率。
此外，内插率为指示沿时间轴在原始帧之间插入(添加)的内插帧的内插程度的比率。例如，在帧率(frame rate)从24Hz转换到120Hz的情况下，在原始帧(prev和succ)之间需要四个内插帧，但是在原始帧之间插入(添加)的内插帧中的对象的位置可通过改变内插率来改变。
也就是说，在此示例中，当假设原始帧之间的位置改变已经在均匀移动中发生而生成四个内插帧时，内插率被定义为100％，在将内插率降低到例如50％或25％的情况下没有获得均匀移动，随着内插率降低，内插帧与原始帧接近，并且当内插帧变得与原始帧相同时，内插率被定义为0％。
来自存储器控制单元102的数字分量信号YUV(prev和succ)和运动矢量mv以及来自内插率控制单元105的内插率被同步输入到内插单元106。内插单元106基于内插率来生成用于在前一个和后一个原始帧(prev和succ)之间进行内插的内插帧以执行内插，并且在内插之后将数字分量信号YUV输出到后级的电路。
这里，例如，内插帧如下生成。也就是说，基于取决于每个内插帧中的视频的内插率的内插位置的参数以及在前一个和后一个原始帧(prev和succ)之间的运动矢量mv，计算用于计算内插帧的像素值的前一个和后一个原始帧(prev和succ)的像素的地址，并且然后根据取决于内插率的内插位置对地址的像素值进行加权，从而执行内插并且生成内插帧。
在如上所述配置的信号处理装置10中，当沿时间轴为原始帧(prev和succ)生成(在其间插入)内插帧时，内插帧的内插率根据从在特定方向上在原始帧(prev和succ)之间的运动(例如，从原始帧检测到的运动量)指定的场景来确定，并且基于确定的内插率，为原始帧(prev和succ)生成(在其间插入)内插帧。
(运动检测方法和内插率确定方法)
图2为示出基于运动矢量的运动检测方法和取决于运动检测的结果的目标内插率确定方法的示例的示图。
如图2所示，从原始帧检测到两种类型的检测项目，例如，整个屏幕图像的运动和包括在屏幕图像中的对象的运动。应注意，这里，整个屏幕图像的区域对应于与每个原始帧相对应的区域。
例如，对于整个屏幕图像的运动的检测，可以使用以下检测方法。也就是说，整个屏幕图像的运动矢量在左方向、左上方向、上方向、右上方向、右方向、右下方向、下方向和左下方向的八个方向中的每一个方向上累积，并且其中获得作为累积结果获得的各个方向上的运动矢量总和中最大的运动矢量总和的特定方向被确定为整个屏幕图像的运动方向。
在这种情况下，内插率控制单元105根据检测到的整个屏幕图像的运动矢量总和来确定目标内插率。这里，例如，基于取决于整个屏幕图像的运动方向的确定结果的特定方向上的运动矢量总和，例如，在整个屏幕图像在特定方向上摇摄的情况下、在整个屏幕图像被放大或缩小的情况下或在整个屏幕图像被旋转的情况下，检测视频场景，并且目标内插率根据在某个方向上的视频场景的运动量(整个屏幕图像的运动量)来确定。
此外，对于对象运动的检测，例如，可使用以下检测方法。也就是说，在上述八个方向(左方向、左上方向、上方向、右上方向、右方向、右下方向、下方向和左下方向)上的运动矢量总和中最大的运动矢量总和S可用作对象的运动矢量总和S'，但是这里，其值被转变(转换)为整个屏幕图像的值。
例如，因为可以通过检测整个屏幕图像中的静止区域(例如，占整个屏幕图像的区域的A％的区域)来计算对应于对象如移动对象的区域与整个屏幕图像的比率，所以可通过使用该比率将运动矢量总和S转换成对象的运动矢量总和S'。更具体地，对象的运动矢量总和S'满足以下公式(1)的关系。
S'＝S×100/(100-A)...(1)
在这种情况下，内插率控制单元105根据检测到的对象的运动矢量总和S'来确定目标内插率。这里，例如，基于对象的运动矢量总和S'，检测由固定照相机获得的并且其中诸如人或车辆的对象正在移动的视频场景，并且根据在特定方向上的运动量(对象的运动量)来确定目标内插率。
应注意，尽管这里已经将整个屏幕图像的运动和对象的运动描述为检测项目，但是可根据整个屏幕图像的运动量和对象的运动量中的至少一个来确定目标内插率。此外，整个屏幕图像的运动和对象的运动仅为取决于视频场景的参数的示例，并且可使用其它参数。
(第一内插率控制处理)
图3为说明由图1的内插率控制单元105执行的第一内插率控制处理的流程的流程图。
在步骤S11中，内插率控制单元105确定内插单元106中设置的内插率(当前内插率)是否满足保持期。如果在步骤S11中确定当前内插率已经满足保持期，那么处理进行到步骤S12。应注意，在此确定处理中，例如，确定垂直同步信号(V：垂直同步)诸如10个V的定时。
在步骤S12中，内插率控制单元105基于由运动矢量检测单元104检测的运动矢量来计算运动矢量总和。这里，如图2的检测方法所示，例如，获得整个屏幕图像的运动矢量总和或对象的运动矢量总和。
在步骤S13中，内插率控制单元105根据计算的运动矢量总和来确定目标内插率。这里，如图2的确定方法所示，例如，确定取决于整个屏幕图像的运动矢量总和的目标内插率，或者取决于对象的运动矢量总和的目标内插率。
在步骤S14中，内插率控制单元105将当前内插率朝向确定的目标内插率改变一步，并且在内插单元106中设置改变的内插率。这里，例如，在100％的内插率被确定为目标内插率并且10％被设置为改变增量的情况下，如果内插单元106中设置的内插率为60％，那么内插率前进一步并且被改变为70％。
在步骤S15中，内插率控制单元105设置内插率的保持期。这里，例如，垂直同步信号诸如10个V的定时被设置为在步骤S11的确定处理中使用的内插率的保持期。
当步骤S15的处理结束时，处理进行到结束。应注意，如果在步骤S11中确定诸如10个V的定时的保持期尚未满足，那么跳过步骤S12至S15，并且处理进行到结束。这里，从开始到结束的处理在1个V内执行，并且在下一个V从开始再次开始。
也就是说，例如，如果步骤S11至S15的处理在诸如1个V的预定定时重复，并且已经满足诸如10个V的预定保持期(S11中的“是”)，那么确定取决于运动矢量总和的目标内插率(S13)，逐步(一次一步地)改变当前内插率，以便逐渐接近目标内插率，并且在内插单元106中设置改变的内插率(S14)。
例如，如果目标内插率被确定为100％，并且当前内插率为60％，那么内插率被设置为70％，并且然后在每10个V的定时，当前内插率被逐步改变(例如，以10％的内插率为增量)，例如，改变为80％，并且然后改变为90％，以便逐渐接近100％的目标内插率，并且最后，当前内插率被改变为100％。
此外，目标内插率不限于固定值，并且可为可变值。例如，在上述示例中，在切换视频场景并且在当前内插率朝向100％的目标内插率改变为90％时的定时将目标内插率改变为70％的情况下，当前内插率朝向70％的改变的目标内插率逐步改变(例如，以10％的内插率为增量)，例如，改变为90％、改变为80％，并且然后改变为70％。
上面已经描述第一内插率控制处理的流程。在此第一内插率控制处理中，当沿时间轴为原始帧生成内插帧时，根据在特定方向上在原始帧之间的运动来控制内插帧的内插率。更具体地，当控制内插率时，基于从原始帧检测到的运动量来确定目标内插率，并且基于确定的目标内插率来控制内插率。
这里，图4示出每种类型的视频内容的内插率范围的示例。例如，在视频内容的类型为电影的情况下，内插率控制单元105执行第一内插率控制处理，并且将内插帧的内插率控制为在40至90％的内插率范围内改变。也就是说，内插率范围为可改变针对每种类型的视频内容确定的内插率的范围。
此外，在图4中，例如，在视频内容的类型为动画电影的情况下，内插率被控制在50至90％的内插率范围内，并且在视频内容的类型为动画TV秀的情况下，内插率被控制在80至100％的内插率范围内，在视频内容的类型为戏剧的情况下，内插率被控制在70至90％的内插率范围内，在视频内容的类型为体育的情况下，内插率被控制在90至100％的内插率范围内，并且在视频内容的类型为上述类型之外的任何其它类型的情况下，内插率被控制在60至95％的内插率范围内。
例如，在电影的情况下，内插率可在从低内插率诸如40％到小于100％诸如90％的内插率的范围内改变，以便维持低帧率的纹理。另一方面，例如，在更逼真的视频内容(诸如体育)的情况下，可在内插率较高的范围内改变内插率。特别地，在体育的情况下，通常以60Hz等的帧率执行成像，并且通过减少要内插的内插帧的数量，减少由于内插引起的外观陌生感和内插帧生成时的误差。因此，期望将内插率较高的范围设置为内插率可改变的范围，例如，90至100％的内插率范围。
此外，图5示出取决于运动量的内插率的转变的示例。应注意，在图5中，水平轴表示运动量，例如在特定方向上的整个屏幕图像的运动(检测到的摇摄量)。这里，例如，使用内插率诸如60％的内插率作为基准，可以执行控制以随着由水平轴表示的运动量增加而增加内插率。
这里，在内插率高的情况下，内插帧的人工生成导致用户感觉到的外观陌生感和生成时的误差的问题，而在内插率低的情况下，存在颤抖(图像看起来抖动的现象)变得明显的问题。特别地，如对于颤抖明显的场景，例如，可存在整个屏幕图像在特定方向上单调摇摄的情况、整个屏幕图像被放大或缩小的情况、整个屏幕图像被旋转的情况以及其它情况。
因此，在本技术中，例如，基于其中用户感觉到的外观陌生感或误差相对不明显的内插率(例如，60％的内插率)，通过检测颤抖明显的场景(诸如摇摄场景)来执行控制以增加内插率(朝向目标内插率)。结果，例如，在电影等的情况下，可以减少其中颤抖明显并且有压力的场景中的颤抖，同时留下作为电影信号的印象，并且显示用户更容易观看的视频。
(内插处理)
图6为说明由图1的内插单元106执行的内插处理的流程的流程图。
在步骤S31，内插单元106确定由内插率控制单元105设置的内插率是否已改变。如果在步骤S31中确定内插率已改变，那么处理进行到步骤S32。
在步骤S32中，内插单元106根据来自内插率控制单元105的控制来改变当前内插率。这里，对应于图3的步骤S14的处理，当诸如10个V的预定保持期已经满足时，当前内插率朝向目标内插率一次一步地改变，并且在内插单元106中设置改变的内插率。
当步骤S32的处理结束时，处理进行到步骤S33。此外，如果在步骤S31中确定内插率没有改变，那么跳过步骤S32，并且处理进行到步骤S33。
在步骤S33中，内插单元106基于来自存储器控制单元102的数字分量信号YUV(prev和suc)和运动矢量mv，根据由内插率控制单元105设置的内插率来生成内插帧。
这里，在原始帧(prev和succ)之间插入内插帧，内插帧的数量取决于帧率转换。基于由内插率控制单元105设置的内插率，随着内插率降低，生成更接近于原始帧的内插帧。
当步骤S33的处理结束时，处理进行到步骤S34。在步骤S34中，确定是否结束该处理。
如果在步骤S34中确定不结束处理，那么处理返回到步骤S31，并且重复步骤S31至S34的处理。通过重复步骤S31至S34的处理，逐步改变内插单元106中设置的内插率，以便逐渐接近目标内插率，并且生成取决于改变的内插率的内插帧。
应注意，如果在步骤S34中确定结束处理，那么内插处理结束。
上面已经描述内插处理的流程。在此内插处理中，当沿时间轴为原始帧生成内插帧时，生成取决于由上述第一内插率控制处理(图3的步骤S14的处理)设置的内插率的内插帧。
这里，图7示出取决于内插率的内插帧的显示的示例。应注意，图7的A示出内插率为100％的情况，而图7的B示出内插率为50％的情况。此外，在图7中，时间的方向为从图中左侧到右侧的方向。
例如，在帧率从24Hz转换到120Hz的情况下，需要沿时间轴在原始帧之间插入四个内插帧，使得在图7的A和图7的B的每一个中，在原始帧#1和原始帧#2之间插入内插帧#1至#4。
这里，在图7的A中，在内插率为100％的情况下，内插帧#1A、内插帧#2A、内插帧#3A和内插帧#4A各自都是假设原始帧#1和原始帧#2之间的位置改变已经在均匀移动中发生而生成的。更具体地，在图7的A中，在原始帧#1和#2被关注并且发现对象在屏幕图像中从右向左的方向上移动的情况下，当关注原始帧#1和#2之间内插的内插帧#1A至#4A时，发现对于每个内插帧，屏幕图像中的对象在屏幕图像中从右向左的方向上均匀移动。
而在图7的B中，在内插率为50％的情况下，不能获得像上述内插率为100％的情况下那样的均匀移动。也就是说，在内插率为50％的情况下，在原始帧#1和#2之间插入的四个内插帧#1B至#4B中，与内插率为100％的情况相比，与原始帧#1近似的两个内插帧#1B和#2B为与原始帧#1近似50％的图像，而与内插率为100％的情况相比，与原始帧#2近似的两个内插帧#3B和#4B为与原始帧#2近似50％的图像。
此外，虽然未示出，但是在内插率为25％的情况下，与内插率为50％的情况相比，与原始帧#1近似的两个内插帧#1和#2为与原始帧#1近似50％的图像，而与内插率为50％的情况相比，与原始帧#2近似的两个内插帧#3和#4为与原始帧#2近似50％的图像。
然后，当内插率变为0％时，与原始帧#1近似的两个内插帧#1和#2各自为与原始帧#1相同的图像，而与原始帧#2近似的两个内插帧#3和#4各自为与原始帧#2相同的图像。换句话说，在内插率为0％的情况下，依次显示三个原始帧#1和三个原始帧#2(原始帧#1、#1、#1、#2、#2和#2按此次序显示)。
如上所述，在第一实施例中，当沿时间轴为原始帧(例如，原始帧#1和#2)生成内插帧(例如，四个内插帧#1、#2、#3和#4)时，基于从原始帧检测到的运动量(例如，整个屏幕图像的运动或对象的运动)来确定目标内插率，并且基于确定的目标内插率来控制内插帧的内插率。
这里，例如，在电影的电影信号等的情况下，如果在通过在原始帧之间均匀划分视频中的运动幅度而获得的内插位置处执行内插，那么颤抖被显著减小以使得视频中的运动非常平滑。结果，习惯于电影信号中颤抖的用户可得到这样的印象，即它不像电影信号，或者速度感和紧迫感降低。而在整个屏幕图像移动的摇摄场景等中，颤抖更明显，并且因此一些用户可感到紧张。
另一方面，在本技术中，当通过根据视频场景来执行控制以改变内插率来对原始帧的运动进行内插时，可以实现更容易观看的内插，并且因此，例如，在电影的情况下，可以减少颤抖明显并且有压力的场景中的颤抖，从而提供更容易观看的视频，同时留下作为电影信号的印象。
此外，在根据视频内容来执行控制以改变内插率的情况下，如果每个视频内容的内插率为固定的(例如，电影的内插率固定在X％，动画展示的内插率固定在Y％)，那么不能执行例如对应于优选包括颤抖的场景或优选不包括颤抖的场景的控制。
另一方面，在本技术中，当根据视频场景来执行控制以改变内插率时，可以执行控制以改变内插率可根据视频内容的类型而移动的范围，这使得可以设置适合于每个视频内容的内插率，并且通过根据场景改变内插率来提供更容易观看的视频。
应注意，在上述专利文献1中，在成像模糊抑制处理期间的处理量根据检测运动矢量时的可靠性来改变，或者运动矢量乘以的增益根据可靠性来改变。另一方面，在本技术中，执行控制，使得检测屏幕图像面向某个方向的情况或者主对象面向某个方向的情况，并且使得内插率可变，而不管可靠性如何。
<2.第二实施例>
顺便说一下，例如，即使在低帧率视频信号的情况下，也存在整个屏幕图像抖动的场景和主对象抖动的场景，这些场景为具有速度感和紧迫感的场景，并且当在这些场景中控制内插率时，需要执行控制使得内插率不增加。因此，接下来，将给出基于从原始帧检测到的抖动量来控制内插帧的内插率的情况的描述。
应注意，尽管第二实施例与第一实施例的不同之处在于，内插率控制单元105基于从图1的信号处理装置10中的原始帧检测到的抖动量来确定目标内插率，但是第二实施例的其它配置类似于第一实施例中的配置，并且因此，将适当省略重叠部分的描述。
(抖动检测方法和内插率确定方法)
图8为示出基于运动矢量的抖动检测方法和取决于抖动检测的结果的目标内插率确定方法的示例的示图。
如图8中所示，从原始帧检测到两种类型的检测项目，例如，整个屏幕图像的抖动和对象的抖动。
例如，对于整个屏幕图像的抖动的检测，可以使用以下检测方法。也就是说，在包括对角线方向(即，左和右方向、左上和右下方向、上和下方向以及右上和左下方向)的四种类型的组合中，存在其中整个屏幕图像的运动矢量量的高和低水平每隔几个V(垂直同步)反转的组合的情况下，确定整个屏幕图像抖动。
此外，这里，可从与整个屏幕图像被确定为抖动的组合的运动矢量量获得整个屏幕图像的抖动量。也就是说，基于在整个屏幕图像中针对预定对角线方向的每个组合获得的运动矢量量来计算抖动量，该抖动量为在特定对角线方向的组合中的抖动的总和。
在这种情况下，内插率控制单元105根据检测到的整个屏幕图像的抖动量来确定目标内插率。
此外，对于对象抖动的检测，例如，可使用以下检测方法。也就是说，在上述四种类型的组合(左和右方向、左上和右下方向、上和下方向以及右上和左下方向的组合)中的抖动量中最大的抖动量T可用作对象的抖动量T'，但是这里，其值被转变(转换)为整个屏幕图像的值。
类似于上述对象的运动矢量总和的情况，例如，可以通过检测占整个屏幕图像的区域的A％的区域来计算对应于对象(移动对象)的区域与整个屏幕图像的比率，并且因此，可以通过使用该比率将抖动量T转换成对象的抖动量T'。更具体地，对象的抖动量T'满足以下公式(2)的关系。
T'＝T×100/(100-A)...(2)
在这种情况下，内插率控制单元105根据检测到的对象的抖动量T'来确定目标内插率。
应注意，尽管这里已经将整个屏幕图像的抖动和对象的抖动描述为检测项目，但是可根据整个屏幕图像的抖动量和对象的抖动量中的至少一个来确定目标内插率。整个屏幕图像的抖动和对象的抖动仅为取决于视频场景的参数的示例，并且可使用其它参数。
(第二内插率控制处理)
图9为说明由图1的内插率控制单元105执行的第二内插率控制处理的流程的流程图。
在步骤S51至S55中，与图3的步骤S11至S15类似地执行控制内插率的处理，但是不同之处在于，在步骤S53中，当确定目标内插率时，使用从运动矢量获得的抖动量来代替从运动矢量获得的运动矢量总和。
也就是说，在第二内插率控制处理中，如果在诸如1个V的预定定时重复步骤S51至S55的处理，并且已经满足诸如10个V的预定保持期(S51中的“是”)，那么根据抖动量来确定目标内插率(S53)，逐步(一次一步地)改变当前内插率，以便逐渐接近目标内插率，并且在内插单元106中设置改变的内插率(S54)。
上面已经描述第二内插率控制处理的流程。在此第二内插率控制处理中，当沿时间轴为原始帧生成内插帧时，根据原始帧之间的运动来控制内插帧的内插率。更具体地，当控制内插率时，基于从原始帧检测到的抖动量来确定目标内插率，并且基于确定的目标内插率来控制内插率。
如上所述，在第二实施例中，可以执行控制，使得不仅检测整个屏幕图像的运动或对象的运动，而且检测整个屏幕图像的抖动或对象的抖动，并且改变内插率以便维持场景的印象，诸如速度感和紧迫感。
<3.修改>
在以上描述中，已经将信号处理装置10描述为独立装置，但是可以采用信号处理装置10包括在诸如显示装置的装置中的配置。
(显示装置的示例配置)
图10为示出应用本技术的显示装置的示例配置的框图。
显示装置1为包括显示单元的装置，例如，电视接收机、显示设备、个人计算机、平板终端、智能手机、移动电话、头戴式显示器、游戏机等。
在图10中，显示装置1包括信号输入单元11、信号处理单元12和显示单元13。
信号输入单元11被配置为例如调谐器，并且将通过解调经由天线接收的广播信号而获得的视频信号供应到信号处理单元12。这里的广播信号包括例如根据诸如地面广播或卫星广播的预定广播方法发送的广播内容的视频信号。
应注意，信号输入单元11不限于调谐器，并且可被配置为例如通信模块，并且经由诸如因特网的通信网络分配的通信内容的视频信号可输入到信号处理单元12。
此外，信号输入单元11可被配置为例如符合诸如高清晰度多媒体接口(HDMI)(注册商标)或通用串行总线(USB)的预定标准的接口，并且记录在记录器上的记录内容的视频信号，或者记录在诸如光盘或半导体存储器的记录介质上的记录内容的视频信号可被输入到信号处理单元12。
应注意，上述广播内容、通信内容、记录内容等仅为内容的示例，并且各种类型的内容的视频信号可被转换成数字分量信号YUV并且输入到信号处理单元12。
信号处理单元12具有对应于图1的信号处理装置10的配置。信号处理单元12对从信号输入单元11供应的视频信号(数字分量信号YUV)执行内插率控制处理(图3或9)和内插处理(图6)。通过内插率控制处理和内插处理在原始帧之间插入了内插帧的视频信号被供应到显示单元13。
例如，显示单元13包括诸如液晶显示器(LCD)的液晶显示单元、诸如有机发光二极管(OLED)的自发光显示单元等。显示单元13例如通过根据需要将从信号处理单元12供应的视频信号转换成RGB信号来驱动，并且显示对应于视频信号的视频(图像)。
应注意，在图10的显示装置1中，为了简化说明，仅示出视频信号序列，但是可包括音频信号序列，并且可输出与内容的视频同步的声音。
(处理装置的示例配置)
图11为示出应用本技术的显示系统的示例配置的框图。
在图11中，显示系统包括处理装置2和显示装置3。处理装置2例如为诸如机顶盒、记录器、播放器或存储装置的装置。此外，显示装置3例如为诸如显示设备、电视接收机、平板终端或个人计算机的装置。
应注意，处理装置2和显示装置3通过电缆等经由符合预定标准的接口连接。
在图11中，处理装置2包括信号输入单元21和信号处理单元22。
信号输入单元21被配置为例如调谐器、通信模块或符合诸如HDMI(注册商标)或USB的预定标准的接口，将视频信号转换成数字分量信号YUV，并且将信号输入到信号处理单元22。
信号处理单元22具有对应于图1的信号处理装置10的配置。信号处理单元22对从信号输入单元21供应的视频信号(数字分量信号YUV)执行内插率控制处理(图3或9)和内插处理(图6)。通过内插率控制处理和内插处理在原始帧之间插入了内插帧的视频信号经由诸如电缆的预定接口输出到显示装置3。在这种情况下，信号处理单元22的配置包括对数字分量信号YUV执行适合于预定接口的信号转换的处理部。
此外，在图11中，显示装置3包括显示单元31。
例如，显示单元31包括诸如LCD的液晶显示单元、诸如OLED的自发光显示单元等。显示单元31基于从处理装置2输入的视频信号来驱动，并且显示对应于视频信号的视频(图像)。
应注意，在图11中，处理装置2和显示装置3经由诸如电缆的预定接口连接，但是不限于此，并且例如，可根据符合预定标准的通信方法来交换视频信号。
(其它配置)
应注意，在以上描述中，在第一实施例中已经描述基于从原始帧的运动矢量检测到的整个屏幕图像或对象的运动量来确定目标内插率的情况，并且在第二实施例中已经描述基于从原始帧的运动矢量检测的整个屏幕图像或对象的抖动量来确定目标内插率的情况，但是可基于整个屏幕图像或对象的运动量和抖动量来确定目标内插率。也就是说，内插率控制单元105可基于从原始帧检测到的运动量和抖动量中的至少一个来确定目标内插率，并且可逐步控制内插率，以便逐渐接近确定的目标内插率。
<4.计算机的配置>
上述一系列处理(例如，图3或图9中所示的内插率控制处理)可由硬件或软件来执行。在一系列处理由软件执行的情况下，包括在软件中的程序被安装在每个装置的计算机上。图12为示出通过程序将要执行一系列处理的计算机的硬件的示例配置的框图。
在计算机1000中，中央处理单元(CPU)1001、只读存储器(ROM)1002和随机存取存储器(RAM)1003通过总线1004彼此连接。输入/输出接口1005另外连接到总线1004。输入单元1006、输出单元1007、记录单元1008、通信单元1009和驱动器1010连接到输入/输出接口1005。
输入单元1006包括麦克风、键盘、鼠标等。输出单元1007包括扬声器、显示器等。记录单元1008包括硬盘、非易失性存储器等。通信单元1009包括网络接口等。驱动器1010驱动可移动记录介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器。
在如上所述配置的计算机1000中，通过CPU 1001经由输入/输出接口1005和总线1004将记录在ROM 1002或记录单元1008中的程序加载到RAM 1003并且执行程序来执行上述一系列处理。
由计算机1000(CPU 1001)执行的程序可被记录在例如作为封装介质等的可移动记录介质1011中并且被提供。此外，可经由有线或无线传输介质，诸如局域网、互联网或数字卫星广播来提供程序。
在计算机1000中，通过将可移动记录介质1011插入驱动器1010中，程序可经由输入/输出接口1005安装在记录单元1008中。此外，程序可由通信单元1009经由有线或无线传输介质接收并且安装在记录单元1008中。此外，程序可预先安装在ROM 1002或记录单元1008中。
这里，在本说明书中，由计算机根据程序执行的处理不一定必须按照流程图中描述的次序按时间序列执行。也就是说，在由计算机根据程序执行的处理中，还包括并行或单独执行的处理(例如，并行处理或基于对象的处理)。此外，程序可由一台计算机(处理器)处理，或者可由多台计算机以分布式方式处理。
应注意，本技术的实施例不限于上述实施例。在不脱离本技术要点的情况下，可以进行各种修改。
此外，图3或图9中所示的内插率控制处理的每个步骤可由一个装置执行，并且另外可由多个装置共享和执行。此外，在一个步骤中包括多个处理的情况下，一个步骤中包括的多个处理可由一个装置执行，并且另外，可由多个装置共享和执行。
应注意，本技术可具有以下配置。
(1)一种显示装置，包括：
信号处理单元，当沿时间轴为原始帧生成在所述原始帧之间进行内插的内插帧时，所述信号处理单元根据在特定方向上在所述原始帧之间的运动来控制所述内插帧的内插率。
(2)根据上述(1)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于从所述原始帧检测到的运动量来确定作为所述内插率的目标的目标内插率，并且
基于已确定的所述目标内插率来控制所述内插率。
(3)根据上述(2)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元逐步改变所述内插率，以便逐渐接近已确定的所述目标内插率。
(4)根据上述(3)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于从所述原始帧检测到的运动量来改变所述目标内插率，并且
逐步改变所述内插率，以便逐渐接近已改变的所述目标内插率。
(5)根据上述(2)至(4)中任一项所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元执行控制，使得在预定时段内连续执行使用已改变的所述内插率的所述内插帧的生成。
(6)根据上述(2)至(5)中任一项所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元根据包括所述原始帧的内容的类型来改变内插率范围，所述内插率范围为所述内插率在其中能够改变的范围。
(7)根据上述(2)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中在每个预定方向上获得的运动矢量来计算在特定方向上的运动矢量总和，并且
根据已计算的所述运动矢量总和来确定所述目标内插率。
(8)根据上述(2)或(7)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中在每个预定方向上获得的运动矢量来计算在对应于所述整个屏幕图像的预定区域中在特定方向上的对象的运动矢量总和，并且
根据已计算的所述对象的所述运动矢量总和来确定所述目标内插率。
(9)根据上述(1)至(8)中任一项所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于从所述原始帧检测到的抖动量来确定作为所述内插率的目标的目标内插率，并且
基于已确定的所述目标内插率来控制所述内插率。
(10)根据上述(9)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中针对预定对角线方向的每个组合获得的运动矢量量来计算抖动量，所述抖动量为在特定对角线方向的组合中的抖动的总和，并且
根据已计算的所述抖动量来确定所述目标内插率。
(11)根据上述(9)或(10)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中针对预定对角线方向的每个组合获得的运动矢量量来计算抖动量，所述抖动量为在对应于所述整个屏幕图像的预定区域中在特定对角线方向的组合中的对象的抖动的总和，并且
根据已计算的所述对象的所述抖动量来确定所述目标内插率。
(12)根据上述(1)至(11)中任一项所述的显示装置，
其中，所述内插率包括指示所述内插帧的内插程度的比率。
(13)根据上述(12)所述的显示装置，
其中，所述内插率具有在以下情况的关系：其中当假设所述原始帧之间的位置改变已经在均匀移动中发生而生成一个或多个所述内插帧时，所述内插率被定义为100％，并且当所述内插帧变得与所述原始帧相同时，所述内插率被定义为0％，随着所述内插率降低，所述内插帧更加接近所述原始帧。
(14)根据上述(1)至(13)中任一项所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元包括：
控制所述内插率的内插率控制单元；和
内插单元，使用所述内插率生成所述内插帧并且在所述原始帧之间进行内插。
(15)根据上述(14)所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元还包括从所述原始帧检测运动矢量的运动矢量检测单元，且
所述内插率控制单元基于已检测到的所述运动矢量来控制所述内插率。
(16)根据上述(1)至(15)中任一项所述的显示装置，
还包括显示包括所述原始帧的内容视频的显示单元。
(17)一种信号处理装置，包括：
内插率控制单元，当沿时间轴为原始帧生成在所述原始帧之间进行内插的内插帧时，所述信号处理装置根据在特定方向上在所述原始帧之间的运动来控制所述内插帧的内插率。
(18)一种信号处理方法
其中，当沿时间轴为原始帧生成在所述原始帧之间进行内插的内插帧时，
信号处理装置
根据在特定方向上在所述原始帧之间的运动来控制所述内插帧的内插率。
参考符号列表
1 显示装置
2 处理装置
3 显示装置
10 信号处理装置
11 信号输入单元
12 信号处理单元
13 显示单元
21 信号输入单元
22 信号处理单元
31 显示单元
101 预处理单元
102 存储器控制单元
103 存储器
104 运动矢量检测单元
105 内插率控制单元
106 内插单元
1000 计算机
1001 CPU。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括
信号处理单元，被配置为当沿时间轴为原始帧生成在所述原始帧之间进行内插的内插帧时，根据在特定方向上在所述原始帧之间的运动来控制所述内插帧的内插率，
其中，所述信号处理单元被配置为
基于从所述原始帧检测到的运动量来确定作为所述内插率的目标的目标内插率，
基于已确定的所述目标内插率来控制所述内插率,
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中在每个预定方向上获得的运动矢量来计算在对应于所述整个屏幕图像的预定区域中在特定方向上的对象的运动矢量总和，并且
根据已计算的所述对象的所述运动矢量总和来确定所述目标内插率。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元逐步改变所述内插率，以便逐渐接近已确定的所述目标内插率。
3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于从所述原始帧检测到的运动量来改变所述目标内插率，并且
逐步改变所述内插率，以便逐渐接近已改变的所述目标内插率。
4.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元执行控制，使得在预定时段内连续执行使用已改变的所述内插率的所述内插帧的生成。
5.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元根据包括所述原始帧的内容的类型来改变内插率范围，所述内插率范围为所述内插率在其中能够改变的范围。
6.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中在每个预定方向上获得的运动矢量来计算在特定方向上的运动矢量总和，并且
根据已计算的所述运动矢量总和来确定所述目标内插率。
7.一种显示装置，包括：
信号处理单元，被配置为：
当沿时间轴为原始帧生成在所述原始帧之间进行内插的内插帧时，根据在特定方向上在所述原始帧之间的运动来控制所述内插帧的内插率，
基于从所述原始帧检测到的抖动量来确定作为所述内插率的目标的目标内插率，
基于已确定的所述目标内插率来控制所述内插率，
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中针对预定对角线方向的每个组合获得的运动矢量量来计算抖动量，所述抖动量为在特定对角线方向的组合中的抖动的总和，并且
根据已计算的所述抖动量来确定所述目标内插率。
8.根据权利要求7所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元被配置为
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中针对预定对角线方向的每个组合获得的运动矢量量来计算抖动量，所述抖动量为在对应于所述整个屏幕图像的预定区域中在特定对角线方向的组合中的对象的抖动的总和，并且
根据已计算的所述对象的所述抖动量来确定所述目标内插率。
9.根据权利要求7所述的显示装置，
其中，所述内插率包括指示所述内插帧的内插程度的比率。
10.根据权利要求9所述的显示装置，
其中，所述内插率具有在以下情况的关系：其中当假设所述原始帧之间的位置改变已经在均匀移动中发生而生成一个或多个所述内插帧时，所述内插率被定义为100%，并且当所述内插帧变得与所述原始帧相同时，所述内插率被定义为0%，随着所述内插率降低，所述内插帧更加接近所述原始帧。
11.根据权利要求7所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元包括：
内插率控制单元，被配置为控制所述内插率；和
内插单元，被配置为使用所述内插率生成所述内插帧并且在所述原始帧之间进行内插。
12.根据权利要求11所述的显示装置，
其中，所述信号处理单元还包括被配置为从所述原始帧检测运动矢量的运动矢量检测单元，且
所述内插率控制单元被配置为基于已检测到的所述运动矢量来控制所述内插率。
13.根据前述权利要求中任一项所述的显示装置，
还包括显示单元，所述显示单元被配置为显示包括所述原始帧的内容视频。
14.一种信号处理装置，包括：
内插率控制单元，被配置为当沿时间轴为原始帧生成在所述原始帧之间进行内插的内插帧时，根据在特定方向上在所述原始帧之间的运动来控制所述内插帧的内插率，
基于从所述原始帧检测到的运动量来确定作为所述内插率的目标的目标内插率，
基于已确定的所述目标内插率来控制所述内插率,
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中在每个预定方向上获得的运动矢量来计算在对应于所述整个屏幕图像的预定区域中在特定方向上的对象的运动矢量总和，并且
根据已计算的所述对象的所述运动矢量总和来确定所述目标内插率。
15.一种信号处理方法，
其中，当沿时间轴为原始帧生成在所述原始帧之间进行内插的内插帧时，
所述信号处理方法包括：
根据在特定方向上在所述原始帧之间的运动来控制所述内插帧的内插率，
基于从所述原始帧检测到的运动量来确定作为所述内插率的目标的目标内插率，
基于已确定的所述目标内插率来控制所述内插率，
基于在对应于所述原始帧的整个屏幕图像中在每个预定方向上获得的运动矢量来计算在对应于所述整个屏幕图像的预定区域中在特定方向上的对象的运动矢量总和，并且
根据已计算的所述对象的所述运动矢量总和来确定所述目标内插率。
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