CN1256843C - 与图像数据相应的帧速率的变换 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于抑制图像显示装置所显示的动态图像的画质的劣化。构成具有再生DVD的功能的投影机。帧速率变换部22，在从DVD读出的动态图像数据是帧速率为24(fps)的电影时不进行2-3下拉(pull down)方式电视电影变换，而变换为24(fps)的3倍的72(fps)。另外，液晶面板32的驱动频率也随着帧速率的变换而切换为72(Hz)。

Description

与图像数据相应的帧速率的变换
技术领域
本发明涉及与图像数据相应的帧速率(フレ一ムレ一ト，帧频)的变换。
背景技术
现在，所谓的DVD(Digital Versatile Disk，数字多用途光盘)播放机已广为普及。DVD播放机读出记录在DVD上的动态图像数据，转换为垂直同步频率为60(Hz)的隔行扫描信号而输出，使得能够用电视机进行显示。另外，DVD播放机，在记录于DVD上的动态图像数据为每秒24帧的电影(胶片电影)的情况下，进行所谓的2-3下拉(pull down)方式电视电影变换(以下，简单地称为电视电影变换)而进行输出。
近年来，也有将DVD播放机与投影机连接而将由DVD播放机再生的电影等动态图像放大投影到屏幕上的情况。投影机将从DVD播放机接收到的60(Hz)的隔行扫描信号通过图像处理变换为逐行扫描(非隔行扫描)信号，进行动态图像的显示。
专利文献1：专利第3145991号说明书
但是，因为在电视电影变换中，将连续的2个帧以2帧-3帧这样的不同的比率进行显示，所以，难以将电影的动态图像以平滑的动作进行显示。此外，在投影机中，会因为将隔行扫描信号变换为逐行扫描信号的IP(隔行逐行)变换，导致画质的劣化。这些问题不限于投影机，而是以逐行扫描方式显示动态图像的图像显示装置的共同问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于抑制图像显示装置所显示的动态图像的画质的劣化。
为了解决上述问题的至少一部分，在本发明中采用了以下的结构。
本发明的图像显示装置是在可切换驱动频率的图像形成部显示图像的图像显示装置，其特征在于，具有：
输入指定的动态图像数据的输入部；
检测上述动态图像数据的帧速率的检测部；
根据上述帧速率判断上述帧速率的变换的与否的判断部；
在判定需要进行上述帧速率的变换时，通过使该帧速率成为n倍(n是2或以上的整数)而变换上述帧速率的帧速率变换部；以及
切换控制上述图像形成部的驱动频率以与该帧速率同步的驱动频率控制部。
帧速率的检测，可以采用各种方法。在输入上述输入部的动态图像数据包含可以检测帧速率的数据时，检测部可以根据该数据检测帧速率。例如，在按DVD中使用的MPEG2压缩的动态图像数据中，相当于表示图像的显示周期的帧速率代码。可以检测帧速率的数据，也可以与动态图像数据分别地输入。另外，检测部也可以根据包含在各帧中的同步信号检测帧速率。
判断部将由检测部检测到的帧速率与预先设定的指定值进行比较，以判断帧速率的变换的与否。既可以在检测到的帧速率小于指定值时判定为需要进行变换，也可以在大于指定值时判定为需要进行变换，还可以在指定值时判定为需要进行变换。例如，可以在动态图像数据是帧速率为24(fps)的电影时，判定为需要进行帧速率的变换。这是因为从防止闪烁的角度考虑，图像显示装置不能以24(Hz)驱动图像形成部。
帧速率变换部通过使帧速率成为n倍而进行帧速率的变换。帧速率变换部可以将例如24(fps)的电影的帧速率变换为3倍的72(fps)。这样进行帧速率的变换，可以避免因电视电影变换等而在用于显示各帧的帧图像的使用上产生偏差。
驱动频率控制部将图像形成部的驱动频率切换为与变换后的帧速率的m倍(m是自然数)相当的驱动频率，以与在帧速率变换部的变换后的帧速率同步。按照本发明，可以抑制动态图像的画质的劣化，从而可以显示平滑的动作。
在本发明的图像显示装置中，上述帧速率变换部可通过将相同帧重复输出n次，变换上述帧速率。
这样，便可简单地进行帧速率的变换。
另外，在本发明的图像显示装置中，上述帧速率变换部，也可以通过根据在时序上连续的2个帧，生成用于插入到该2个帧之间的(n-1)幅预测帧并插入而变换上述帧速率。
这样，便能够以更平滑的动作显示动图像。
在本发明的图像显示装置中，上述输入部将声音数据与上述动态图像数据一起输入；此外，还具有用于将上述声音数据无线发送至与该图像显示装置分体的声音输出装置的发送部。
图像显示装置在例如是投影机时，有时图像显示装置被设置在用户的后方，声音输出装置被设置在用户的前方。这时，必须从图像显示装置向声音输出装置发送声音数据。在本发明中，因为是利用无线通信发送声音数据的，所以，可以避免向设置在远离图像显示装置的处所的声音输出装置的布线的麻烦。
在上述图像显示装置中，优选进一步具有调整上述图像形成部的图像形成定时(タイミング)和上述发送部的发送定时之中的至少一方的定时调整部，以使上述声音输出装置侧的声音的输出定时与上述图像形成部的图像形成定时同步。
在图像显示装置侧的动态图像数据的处理和声音输出装置侧的声音数据的处理中，有时处理定时会发生偏差。按照本发明，可以抑制图像显示装置的动态图像的显示与声音输出装置的声音输出的定时的偏差。定时的偏差的调整量，例如，既可以是用户手动输入图像显示装置与声音输出装置的距离等有关调整时间的信息，另外，也可以是在图像显示装置内自动地设定。
在本发明的图像显示装置中，优选进一步具有从指定的记录媒体读出上述动态图像数据的读出部，上述输入部可以输入由上述读出部读出的动态图像数据。
作为指定的记录媒体，可以列举有DVD、CD或硬盘等。按照本发明，可以从这些记录媒体读出动态图像数据以进行显示。本发明是作为内藏有DVD等再生装置的图像显示装置的结构。
本发明也可以作为再生装置的发明而构成。即，本发明的再生装置是再生记录在指定的记录媒体上的动态图像数据的再生装置，其特征在于，具有：
从上述记录媒体读出上述动态图像数据的读出部；
检测上述动态图像数据的帧速率的检测部；
根据上述帧速率判断上述帧速率的变换的与否的判断部；
在判定需要进行上述帧速率的变换时，通过使该帧速率成为n倍(n是2或以上的整数)而变换上述帧速率的帧速率变换部；以及
输出上述动态图像数据的输出部。
这样，能够与在上述图像显示装置的发明中所说明的同样地进行帧速率的变换，以避免因电视电影变换等而在用于显示各帧的帧图像的使用上产生偏颇。因此，能够使用具有可根据所输入的动态图像数据的帧速率切换驱动频率的图像形成部的图像显示装置，平滑地显示动态图像。
本发明除了作为上述图像显示装置和动态图像数据的再生装置的结构外，也可以作为图像显示装置的控制方法和动态图像数据的再生方法的发明而构成。另外，还能够以将其实现的计算机程序、和记录有该程序的记录媒体、以及在包含该程序的载波内实际化的数据信号等用各种形式实现。另外，在各种形式中，还可以应用以上所示的各种附加的要件。
在作为计算机程序或记录该程序的记录媒体等而构成本发明时，既可以是作为驱动图像显示装置、再生装置的整个程序而构成的，也可以是仅构成起到本发明的功能的部分的。另外，作为记录媒体，可以利用软盘、CD-ROM、DVD-ROM、光磁盘、IC卡、ROM盒、穿孔卡、印刷有条形码等的符号的印刷物、计算机的内部存储装置(RAM或ROM等存储器)以及外部存储装置等计算机可读取的各种媒体。
附图说明
图1是表示作为本发明的第1实施例的投影机100的概略构成的说明图。
图2是表示帧速率变换处理流程的流程图。
图3是表示第1实施例的电影的帧速率的变换的状态的说明图。
图4是表示作为本发明的第2实施例的DVD再生装置200的概略构成的说明图。
图5是表示变形例的电影的帧速率的变换的状态的说明图。
标号说明
100   投影机                   10     读出部
11    检测部                   12     判断部
13    定时调整部               14     接收器
15    声音数据发送部           20     图像处理部
22    帧速率变换部             30     液晶面板驱动部
32    液晶面板                 50     照明装置
58    投射光学系统             200    DVD再生装置
210   读出部                   220    信号生成部
230   第1输出部                240    检测部
250   判断部                   260    帧变换部
270   第2输出部                SC     屏幕
SP    声音输出装置
具体实施方式
以下，根据实施例按以下的顺序对本发明的实施形式进行说明。
A.第1实施例
A1.投影机的构成
A2.帧速率变换处理
B.第2实施例
C.变形例
A.第1实施例：
A1.投影机的构成：
图1是表示作为本发明的第1实施例的投影机100的概略构成的说明图。投影机100具有接收器14、图像处理部20、液晶面板驱动部30和液晶面板32。另外，具有用于对液晶面板32进行照明的照明装置50和用于将透过液晶面板32的透过光投影到屏幕SC上的投影光学系统58。
本实施例的投影机100进而具有再生DVD的功能，包括读出部10、检测部11、判断部12、定时调整部13和声音数据发送部15。在本实施例中，这些是以硬件形式构成的。这些之中的至少一部分也可以以软件形式构成。在本实施例中，屏幕Sc被设置在观看者的前方，投影机100被设置在观看者的后方。并且，如图所示，在屏幕SC的两侧分别设置了与投影机100分体的声音输出装置SP。
读出部10从DVD读出动态图像数据和声音数据。在DVD上记录有按MPEG压缩的动态图像数据。检测部11检测动态图像数据的帧速率。因为在记录于DVD的按MPEG2压缩的动态图像数据中，包含有表示图像的显示周期的帧速率代码，所以，检测部11可以根据帧速率代码检测帧速率。
判断部12根据检测部11检测到的帧速率判断帧速率变换与否。在本实施例中，当从DVD读出的动态图像数据的帧速率为24(fps)时，即为电影时，则判定为应将帧速率变换为72(fps)。判断部12，还在判定需要进行帧速率的变换时，向后述的图像处理部20的帧速率变换部22输出用于使帧速率变换为72(fps)的信号，同时向液晶面板驱动部30输出用于以72(Hz)驱动液晶面板32的信号。
定时调整部13对向接收器14的动态图像数据VS2的输出定时和向声音数据发送部15的声音数据的输出定时之中的至少一方的进行调整，以使声音输出装置SP中的声音的输出定时与液晶面板32的图像形成定时同步。例如当投影机100和声音输出装置SP中的声音数据的处理比投影机100中的图像数据的处理滞后时，定时调整部13就使图像处理部20的处理定时延迟。在本实施例中，采用用户一边比较图像的输出和声音的输出、一边输入定时调整用的调整值的方式。也可以使调整值自动地设定。这样，就可以抑制在投影机100中的动态图像的显示定时与声音输出装置SP中的声音的输出定时的偏差。
声音数据发送部15将由读出部10读出的声音数据以无线方式向声音输出装置SP发送。无线发送既可以使用电波发送，也可以使用红外线等光发送。这样，就可以避免向设置在远离投影机100的处所的声音输出装置SP布线的麻烦。
接收器14，输入NTSC制式、PAL制式等隔行扫描信号或从图中未示出的个人计算机供给的模拟图像信号、数字图像信号等信号格式及垂直同步频率不同的图像信号VS1，以及从DVD读出的动态图像数据VS2等，并变换为可由图像处理部20进行处理的形式的图像数据。动态图像数据VS2假设是可以逐行扫描显示的逐行扫描信号。
图像处理部20对通过接收器14输入的图像数据进行亮度调整、对比度调整、锐度调整等画质调整，或由投影机100进行倾斜投影时的梯形畸变修正等各种图像处理。另外，图像处理部20在图像信号VS1是隔行扫描信号时，为了以液晶面板32进行逐行扫描显示还进行所谓的IP变换。另外，图像处理部20具有帧速率变换部22，还对图像数据进行帧速率的变换处理，使得与液晶面板32的驱动频率同步。帧速率变换部22根据来自判断部12的信号还进行将帧速率变换为72(fps)的处理。
液晶面板驱动部30根据由图像处理部20生成的图像数据生成用于驱动液晶面板32的驱动信号。液晶面板32的刷新速率(液晶面板32的驱动频率)根据图像信号VS1、动态图像数据VS2的种类，可以按50(Hz)、60(Hz)、72(Hz)等3种进行切换设定。例如，图像信号VS1为NTSC信号时，其垂直同步频率为60(Hz)，所以，液晶面板32的驱动频率就设定为60(Hz)。另外，图像信号VS1为PAL信号时，其垂直同步频率为50(Hz)，所以，液晶面板32的驱动频率就设定为50(Hz)。另外，动态图像数据VS2为电影时，液晶面板32的驱动频率就根据来自判断部12的信号设定为72(Hz)。另外，动态图像数据VS2是60(fps)的视频图像数据时，液晶面板32的驱动频率就设定为60(Hz)。液晶面板32的驱动频率也可以按更多种进行切换设定。
液晶面板32根据由液晶面板驱动部30生成的驱动信号调制照明光。液晶面板32是透过型的液晶面板，作为对从照明装置50射出的照明光进行调制的光阀(光调制器)来使用。
另外，虽然图示省略，但投影机100具有RGB的3色分量的3块液晶面板32。另外，各电路具有处理3色分量的图像数据的功能。照明装置50具有将白光分离为3色的光的色光分离光学系统。另外，投影光学系统58具有将3色的图像光合成以生成显示彩色图像的图像光的合成光学系统。
A2.帧速率变换处理：
图2是表示帧速率变换处理的流程的流程图。首先，由读出部10从DVD取得动态图像数据(步骤S100)。如前所述，该动态图像数据是可以逐行扫描显示的数据。其次，由检测部11检测出动态图像数据的帧速率(步骤S110)。然后，由判断部12判断帧速率的变换的与否(步骤S120)。动态图像数据的帧速率为24(fps)时，即为电影时，就判定需要进行帧速率的变换，并由帧速率变换部22将帧速率变换为24(fps)的3倍的72(fps)(步骤S130)。动态图像数据的帧速率为60(fps)时，则不进行帧速率的变换。通过上述处理，帧速率的变换处理即告结束。
在本实施例中，上述步骤S130的帧速率的变换按以下方式进行。图3是表示实施例1的电影的帧速率的变换的情况的说明图。在图3的上部，表示帧速率的变换前的电影的帧图像。表示以帧图像A→帧图像B→帧图像C这样地每隔1/24(sec)切换一次的情况。在图3的下部，表示帧速率的变换后的帧图像。表示按帧图像A→帧图像A→帧图像A→帧图像B→...这样地每隔1/72(sec)切换一次的情况。如图所示，在本实施例的帧速率的变换中，通过将相同帧图像分别各重复输出3次而变换为每秒72帧的帧图像。这样，便可简单地进行帧速率的变换。
按照以上说明的实施例1的投影机100，在再生记录在DVD中的电影时，不必进行电视电影变换以及IP变换，所以，可以抑制动态图像的画质的劣化，从而可以显示平滑的动作。
B.实施例2：
在上述实施例1中，示例了具有DVD的再生功能的投影机100，而在实施例2中，对与投影机分体的DVD再生装置进行说明。图4是表示作为本发明的实施例2的DVD再生装置200的概略结构的说明图。DVD再生装置200以硬件方式具备图示的各功能块。这些中的至少一部分也可以以软件方式具备。
读出部210从DVD读出动态图像数据和声音数据。信号生成部220将从DVD读出的逐行扫描信号变换为隔行扫描信号，以能够用电视机进行显示。信号生成部220还在从DVD读出的动态图像数据是帧速率为24(fps)的电影时进行电视电影变换。第1输出部230输出由读出部210读出的声音数据和由信号生成部220生成的隔行扫描信号。这些信号被输入到电视机等通过输入隔行扫描信号而显示图像的图像显示装置中。
检测部240检测由读出部210读出的动态图像数据的帧速率。判断部250根据检测部240检测的帧速率判断帧速率的变换的与否。在本实施例中，也和实施例1一样，在从DVD读出的动态图像数据的帧速率为24(fps)时，即为电影时，判定应将帧速率变换为72(fps)。当判断部250判定需要进行帧速率的变换时，就向帧速率变换部260输出用于使帧速率变换为72(fps)的信号。帧速率变换部260根据来自判断部12的信号，将帧速率变换为24(fps)的3倍的72(fps)。
帧速率变换部260在动态图像数据的帧速率为60(fps)时则不进行帧速率的变换。即，在实施例2中也同样，进行与图2所示的实施例1相同的帧速率变换处理。
第2输出部270输出由读出部210读出的声音数据和经由帧速率变换部260处理后的60(fps)或72(fps)的逐行扫描信号。这些输出信号，被输入到输入逐行扫描信号、并可根据其帧速率变更图像的显示周期的图像显示装置中。
按照以上说明的实施例2的DVD再生装置200，可以不对从DVD读出的24(fps)的电影的动态图像数据进行电视电影变换，另外，也不进行将60(fps)的动态图像数据向隔行扫描信号的变换，而以逐行扫描信号进行输出。这样，图像显示装置就不必进行IP变换，所以，可以不使画质劣化地显示记录在DVD上的动态图像。
C.变形例：
以上，说明了本发明的几个实施例，但是，本发明不限定这些实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内可以以各种形式实施。例如，以下的变形例也可以。
C1.变形例1：
在上述实施例1和实施例2中，在电影的帧速率的变换中，是通过重复输出相同帧图像，进行帧速率的变换的，但不限于此。图5是表示变形例的电影的帧速率的变换的情况的说明图。在图5的上部，表示帧速率变换前的电影的帧图像。在图5的下部，表示帧速率变换后的帧图像。在图5的下部，插入帧图像A和帧图像B之间的帧图像A1、A2是根据帧图像A和帧图像B而生成的预测帧图像。插入帧图像B与帧图像C之间的帧图像B1、B2是根据帧图像B和帧图像C而生成的预测帧图像。插入帧图像C与帧图像D之间的帧图像C1、C2是根据帧图像C和帧图像D而生成的预测帧图像。在本实施例中，由于将帧速率从24(fps)向72(fps)变换，所以，生成2幅预测帧图像。例如，在使帧速率成为4倍时，只要生成并插入3幅预测帧图像即可。这样，通过生成并插入预测帧图像，进行帧速率的变换，可以以比实施例1更平滑的动作显示电影。
C2.变形例2：
在上述实施例2中，在DVD再生装置200中进行了帧速率的变换，但是，也可以不进行帧速率的变换。即，DVD再生装置成为除去了检测部240、判断部250和帧速率变换部260的结构。即，第2输出部270输出由读出部210读出的帧速率为24(fps)或60(fps)的逐行扫描信号。这时，只要在可根据输入的动态图像数据的帧速率变更图像的显示周期的图像显示装置侧，具备与DVD再生装置200所具有的检测部240、判断部250和帧速率变换部260相当的功能块即可。
C3.变形例3：
在上述实施例2中，说明了将本发明应用于DVD再生装置的情况，但不限于此。本发明可以应用于再生记录在硬盘或CD等记录媒体上的动态图像数据的再生装置。
另外，在上述实施例中，动态图像数据按MPEG2进行了压缩，但不限于此。动态图像数据也可以用其他压缩方式进行压缩。另外，也可以不进行压缩。因此，检测部也可以根据各帧的同步信号等帧速率代码以外的信息检测动态图像的帧速率。
C4.变形例4：
在上述实施例1中，说明了将本发明应用于投影机的情况，但不限于此。本发明也可以应用于具有液晶面板或CRT等的进行投影显示的图像显示装置。

Claims (9)

1.一种图像显示装置，是在可切换驱动频率的图像形成部显示图像的图像显示装置，其特征在于，具备：
输入指定的动态图像数据的输入部；
检测上述动态图像数据的帧速率的检测部；
根据上述帧速率判断是否要变换上述帧速率的判断部；
在判断为需要进行上述帧速率的变换时，通过使该帧速率成为n倍而变换上述帧速率的帧速率变换部，其中n是2或2以上的整数；以及
切换控制上述图像形成部的驱动频率使得与该帧速率同步的驱动频率控制部。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述帧速率变换部通过将相同帧重复输出n次，变换上述帧速率。
3.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述帧速率变换部通过根据在时序上连续的2个帧生成用于插入到该2个帧之间的n-1幅预测帧并进行插入而变换上述帧速率。
4.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述输入部将声音数据与上述动态图像数据一起输入；
还具备：用于将上述声音数据无线发送至与该图像显示装置分体的声音输出装置的发送部。
5.如权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，进一步具备：调整上述图像形成部的图像形成定时和上述发送部的发送定时之中的至少一方、使得上述声音输出装置侧的声音的输出定时与上述图像形成部的图像形成定时同步的定时调整部。
6.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，进一步具备：从指定的记录媒体读出上述动态图像数据的读出部；
其中，上述输入部输入由上述读出部读出的动态图像数据。
7.一种再生装置，是再生记录在指定的记录媒体上的动态图像数据的再生装置，其特征在于，具备：
从上述记录媒体读出上述动态图像数据的读出部；
检测上述动态图像数据的帧速率的检测部；
根据上述帧速率判断是否要变换上述帧速率的判断部；
在判断为需要进行上述帧速率的变换时，通过使该帧速率成为n倍而变换上述帧速率的帧速率变换部，其中n是2或2以上的整数；以及
输出上述动态图像数据的输出部。
8.一种控制方法，是具有可切换驱动频率的图像形成部的图像显示装置的控制方法，其特征在于，包括：
(a)取得指定的动态图像数据的步骤；
(b)检测上述动态图像数据的帧速率的步骤；
(c)根据上述帧速率判断是否要变换上述帧速率的步骤；
(d)在判断为需要进行上述帧速率的变换时，通过使该帧速率成为n倍而变换上述帧速率的步骤，其中n是2或2以上的整数；
(e)切换控制上述图像形成部的驱动频率以与该帧速率同步的步骤。
9.一种再生方法，是再生记录在指定的记录媒体上的动态图像数据的再生方法，其特征在于，包括：
(a)从上述记录媒体读出上述动态图像数据的步骤；
(b)检测上述动态图像数据的帧速率的步骤；
(c)根据上述帧速率判断是否要变换上述帧速率的步骤；
(d)在判断为需要进行上述帧速率的变换时，通过使该帧速率成为n倍而变换上述帧速率的步骤，其中n是2或2以上的整数；以及
(e)输出上述动态图像数据的步骤。
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