JP2001309202A - フレームシンクロナイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フレームシンクロ動作にて、動きの滑らかな画
像を得る。 【解決手段】入出力される画像を一時保持するメモリ等
よりフレームシンクロナイズのために飛び越し、繰り返
しがなされるべきフレームや当該フレームの前後の複数
の画像を読み出し、フレームシンクロナイズのための補
完画像を作成する。フレームシンクロナイズのため、本
来は飛び越しや繰り返しのなされるべきフレームの出力
される時点や、その前後のフレームの出力される時点
で、単に本来の生データとしての画像を飛び越したり繰
り返し出力したりするのでなく、それらに換えて１若し
くは複数の補完画像を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレームシンクロ
ナイザに関し、特に入力側と出力側とで画像の同期周波
数等が相違する場合に調整を行うフレームシンクロナイ
ザに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラーテレビジョンが世界中に急
速に普及し、世界で様々な映像信号伝送方式による放送
が行われている。また、コンピュータとテレビジョン
（受像機）とをいわば融合して利用することがなされ、
コンピュータの画像データをフォーマットの異なるテレ
ビジョンのブラウン管で表示したり、逆にテレビジョン
の画像データを、フォーマットの異なるコンピュータの
表示装置に表示する様なこともなされつつある。このた
め、画像のフォーマット変換の需要が増えつつある。

【０００３】ところで、この画像の（垂直同期信号の）
同期周波数が異なるフォーマットを変換するには、送信
側あるいは記録媒体側から送られてきた画像データを、
映像側の機器へ同期する画像へ変換する機器たるフレー
ムシンクロナイザが必要となる。以下、このために従来
用いられていたフレームシンクロナイザについて説明す
る。

【０００４】図１に、このフレームシンクロナイザの構
成例を示す。本図において、１は入力画像データを表示
に先立ってフレームシンクロナイズ（入出力側の同期周
波数に整合させるための調整）のため所定のフレーム数
分フレーム単位で記憶する画像メモリである。２は、画
像メモリ１へ入力されてくる画像データの書き込みの際
の制御を行う書き込み制御部である。３は、画像メモリ
１から画像データを出力する際の制御を行う読み出し制
御部である。４は、フレームシンクロナイズのため書き
込みアドレスと読み出しアドレスの比較を行い、読み出
しアドレス変更信号を出力するアドレス比較部である。
なお、本図において、後に説明する画像データの流れ
（る信号線）は、太い矢線で示し、その他の信号の流れ
（る信号線）は、細い矢線で示している。また、これら
各部には必要に応じてクロック信号やこれに同期しての
制御信号等が入力されるが、これは自明のことなので、
原則として図示していない。そしてこれらのことは、後
の発明の実施の形態においても同様である。

【０００５】次に、このフレームシンクロナイザの作用
について説明する。

【０００６】書き込み制御部２には、入力画像の入力垂
直同期信号２００と入力ドットクロック２０１（図に示
すのは、正確にはその信号線。ただし、一々正確に記す
のは煩雑かつ誤解の恐れもないため、このように記す。
そして、これは他の信号（線）についても同じであ
る。）が入力され、それに従って画像メモリ１に書き込
み制御信号２０３と書き込みアドレス２０４とを出力す
る。画像メモリ１には、この入力された書き込み制御信
号と書き込みアドレスに基づいて入力されてくる画像デ
ータ１０１が書きこまれる。

【０００７】同様に、読み出し制御部３には、出力画像
に必要な出力垂直同期信号３００と出力ドットクロック
３０１が入力され、それに従って画像メモリ１に読み出
し制御信号３０３と読み出しアドレス３０４を出力す
る。画像メモリ１は、これら読み出し制御信号と読み出
しアドレスに基づいて所望の周波数の画像データ１０２
を出力する。

【０００８】その際のタイミングの様子を図２に示す。

【０００９】ただし、この動作を単純に継続すると、画
像メモリ１内の容量が限られているため、何処かで書き
込みアドレスが読み出しアドレスに追い越すか（書き込
みフレーム周波数が読み出しフレーム周波数より大きい
場合）、逆に追い越される（書き込みフレーム周波数が
読み出しフレーム周波数より小さい場合）ことが生じ、
このため画像に乱れが発生する。また、入力画像と出力
画像の時間差が大きくなってくるため、どこかの時点で
調整が必要となる。

【００１０】そこで、書き込みフレーム周波数が読み出
しフレーム周波数より大きい場合には、アドレス比較部
４では書き込み制御部２より目下の書き込みアドレスを
入手し、飛び越しが必要なフレームのメモリアドレスの
先頭を記憶しておき、飛び越しが必要なフレームの次の
フレームの先頭のアドレスを計算する。また、読み出し
制御部３より目下の読み出しアドレスを入手し、入手し
た書き込みアドレスと読み出しアドレスを比較してフレ
ーム飛び越しのタイミングを計算し、フレーム飛び越し
がなされるタイミングに飛び越しが必要なフレームの次
のフレームの先頭のアドレスとアドレス変更信号を読み
出し制御部４へ出力する。

【００１１】読み出し制御部４は、このアドレス変更信
号を入力された時には、読み出しアドレスを飛び越しが
必要なフレームの先頭のアドレスからその次のフレーム
の先頭のアドレスへ変更する。これを図２の上段に示
す。本図の上段においては、第５番目のフレームが飛び
越されている。

【００１２】このようにして、１フレームの飛び越しが
なされ、この動作を例えば１０フレーム毎等定期的に行
うことにより画像の乱れが防止される。

【００１３】書き込みフレーム周波数が読み出しフレー
ム周波数より小さい場合も同様に、アドレス比較部４で
は、書き込み制御部２より書き込みアドレスを入手し、
重複して出力するフレームの先頭アドレスを記憶してお
く。また、読み出し制御部３より読み出しアドレスを入
手し、書き込みアドレスと読み出しアドレスを比較して
フレーム重複のタイミングを計算し、フレームを重複す
るタイミングにて重複が必要なフレームの先頭のアドレ
スとアドレス変更信号を読み出し制御部４へ出力する。

【００１４】このアドレス変更信号を入力された読み出
し制御部４は、読み出しアドレスを本来次に読み出すフ
レームの先頭のアドレスから重複が必要なフレームの先
頭のアドレスへ変更する。図２の下段においては、第４
番目のフレームが繰り返し（重複されて）出力されてい
る。このようにして１フレームの重複がなされ、この動
作が定期的に行われることにより画像の乱れが防止され
る。

【００１５】なおこれらのフレームシンクロナイズの
際、飛び越しを行うか、繰り返しを行うかは、製造者に
よるあらかじめのプログラムや回路の設定や、あるいは
入出力側の同期周波数の相違を検出して自動的に行うよ
うあらかじめプログラムされていたりするようになされ
る。また、ケースあるいはフレームシンクロナイザの使
用条件によってはいずれか一方のみなされることもあり
うる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、シンクロナイズのためには単に１フレー
ム完全に飛び越したり、逆に、１フレーム完全に重複さ
せるだけであるため、動画（映像）の動きにどうしても
ぎこちなさが生じる。しかも、例えばクロック周波数の
相違や入出力側での単位時間当りのフレーム数の差が僅
かであっても、１秒等単位時間当りのシーン数が多いた
め、この飛び越しや重複が頻繁に生じる。これは、近年
の画像の見易さや、美しさに対する視聴者の高度な要求
の下、好ましいものではない。また、眼の疲れの原因と
もなりかねない。

【００１７】このため、動画の動きにぎこちなさの感じ
られない、少なくとも少なくなるフレームシンクロナイ
ザの開発、実現が望まれていた。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決することを目的としてなされたものであり、飛び越
しや繰り返しのなされる画像を中心にして所定の処理を
行った後、その処理した画像を飛び越しや繰り返しの際
に出力するようにしたものである。

【００１９】また、番組のチャンネル切換え等画像が連
続性無く変化する場合には、その部分を飛び越しや繰り
返しに使用するようにしたものである。

【００２０】また、各フレームの動きの少ない場合等に
は、その部分を使用するようにしたものである。

【００２１】また、各フレームの動きの有無を検出する
際に、検出対象の要素にも注目したものである。

【００２２】また、マルチウィンドウ方式の場合にも、
適用可能としたものである。

【００２３】具体的には、以下の構成としている。

【００２４】請求項１記載の発明においては、飛び越し
や繰り返しがなされるべきフレームにおいては、当該フ
レームやその前後の相連続するフレームから飛び越しや
繰り返しがなされてもぎこちなさが生じない補完のため
の１若しくは複数のフレーム（補完画像）を新たに作り
出し、このフレーム（を構成する画像データ）を出力す
るようにしている。すなわち、飛び越しの場合には、当
該飛び越しのなされるフレーム及びその直前又は直後の
複数のフレームに換えて、それらから合成した１つ若し
くは複数個数の、そしてトータルで原則として１つ少な
い数のフレームを出力する。繰り返しの場合には、本来
繰り返して出力されるべきそして生データからなるフレ
ームに換えて、当該フレームとその直前のフレーム又は
その直後のフレームから合成された画像データからなる
フレームが補完画像として出力される等する。

【００２５】またこれらの処理を行うため、フレームシ
ンクロナイザは入力されてくる画像データを所定数記憶
している画像メモリを有している（なおこのため、入力
画像と出力画像ではこのメモリに蓄えられるフレーム数
分に相当する程度の遅延が生じる）だけでなく、その画
像メモリの途中から所定の画像の読み出しが可能等とさ
れていたりする。

【００２６】更に、入力されてくる画像メモリのデータ
と出力する画像データのずれを、上記画像メモリに対す
る入出力のアドレスのずれから所定の手順に従って検出
する手段や、どのフレームで飛び越しや繰り返しがなれ
るべきかを計算したり、検出したりする手段あるいはあ
らかじめの入力により知得している手段、飛び越し等な
されるべきフレームとその前後のフレーム等から補完画
像を作り出す手段等をも有している。

【００２７】またこれらのため、製造時より必要なプロ
グラムを格納したり、それに併せての機器を備え付けら
れていたり、ユーザにより入出力される機器の同期周波
数等についてのデータを入力されていたりもする。

【００２８】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の発明の作用、効果を具体的に、そして一層発揮さ
せるため、入出力されている画像データの各フレーム毎
での垂直同期信号の位相差（ずれ）を利用して入出力の
同期周波数のずれを検出し、更に補完画像作成のため、
画像メモリのどのアドレスから画像データを読み出すか
の計算等がなされる。

【００２９】請求項３記載の発明においては、補完画像
の作成は、本来飛び越しや挿入のなされるべきフレーム
の画像データと当該フレームの前若しくは後の少くも一
方のフレームの画像データ等の中から少なくとも２のフ
レームの画像データを取り出し、これらを基に足して２
で割る等のフレーム間内挿を行うことによりなされる。

【００３０】なお、補完画像の作成であるが、これは画
像メモリに一時記憶されている画像データを出力のため
とは別に読み出しても良いし、補完画像作成のためのメ
モリを有していても良いのは勿論である。

【００３１】更に、専用のメモリを有している場合、足
して２で割る形式の補完画像は常時作成されており、必
要な時に出力される構成であっても良い。

【００３２】請求項４記載の発明においては、補完画像
の作成は、検出された動きベクトルを用いて動き補正を
行ってなされる。このため、前記入力画像データと前記
画像メモリより少なくとも２フレーム以上の画像データ
を用いてフレーム間の動きベクトルを検出する動きベク
トル検出部を有している。

【００３３】請求項５記載の発明においては、入力画像
データの相互に連続する各フレーム間の動きレベルに着
目し、相互に連続するフレーム間で人の目に着き易い動
きレベルの変化が少ないならば、そのフレーム部を飛び
越しや繰り返しの対象とするものである。

【００３４】このため、連続して入力されてくる各シー
ンの動きレベルを測定する動き検出部を有している。そ
して、動きレベル比較部が、動き検出部より出力された
２つの連続したフレームを動きレベルが予め指定された
レベルよりも少ないものを検出する。更に、この動きレ
ベルが小さいシーンが飛び越しや繰り返しの対象となっ
ているフレームであるならば、補完画像の出力に換え
て、これらのフレームの一を飛び越したり、一方を再度
繰り返したりして出力する。

【００３５】請求項６記載の発明においては、入力され
てくるそして相互に連続するフレーム間の動きレベルを
画素毎に測定し、この動きレベルが小さい場合には、当
該フレームが飛び越しや繰り返しの対象となっているフ
レームであるならば、補完画像に換えてこれらのフレー
ムをフレームシンクロナイズして使用するものである。

【００３６】請求項７記載の発明においては、画面が連
続性無く変化するシーンチェンジの有無を検出し、これ
がなされたフレームが飛び越しや繰り返しの対象となっ
ているフレームであるならば、補完画像に換えて、当該
シーンチェンジの前後のフレームをシンクロナイズに利
用するものである。

【００３７】請求項８記載の発明においては、チャンネ
ル変更など外部の命令により画像全体が変更される、す
なわち画面が連続性無く変化する時には、どのフレーム
から画像全体が変更するか検出し、当該画像変更するフ
レームが飛び越しや繰り返しの対象となっているフレー
ムであるならば、補完画像に換えて当該フレームをフレ
ームシンクロナイズに利用するようにしている。またこ
のため、ユーザによるチャンネル操作等チャンネル変更
等の外部からの命令によるシーンの変更を検出し、当該
シーン変更のフレームがフレームシンクロナイズの対象
のフレームか否かを検出する手段等を有している。

【００３８】請求項１０記載の発明においては、先ずフ
レームシンクロナイズを行うフレーム間隔を一定数やこ
れから１、２フレーム相違したにすぎないこれに準じた
数毎に行うのでなく、多少幅を持たせる。このため、例
えば現在入力されてくるフレームを基準にしてフレーム
シンクロナイズされるべきフレーム間隔数あるいはその
最大数を指定する。次に、入力されてくる各フレーム間
の画像データの動きレベルを測定し、更に上記指定され
たフレーム間隔数の内の動きレベルから最も動きレベル
の少ない２つの連続したフレームを検出する。以上の基
で、最も動きレベルの少ない２つの連続したフレームの
うち後半のフレームを重複して出力するか、またはその
前のフレームを飛び越して出力することにより、フレー
ムシンクロナイズを行う 請求項１１記載の発明においては、前記請求項１０記載
の発明に似るも、チャンネル変更など外部の命令により
画像全体が変更される時には、外部より画像全体変更信
号を受け、どのフレームから画像全体が変更するか検出
し、そのフレームが指定されたフレーム間隔数内に存在
するならば、そのフレームをフレームシンクロナイズに
利用する。

【００３９】請求項１２記載の発明においては、１の表
示面（ブラウン管、液晶表示装置等）において、マルチ
ウィンドウシステムが可能であり、このため分割された
少くも１の表示面につき上述の機能を発揮することが可
能となっている。

【００４０】 〔発明の詳細な説明〕以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。

【００４１】（第１の実施の形態）本実施の形態は、飛
び越しや繰り返しを行なうタイミングのフレームやその
前後の複数のフレームを使用して主に内挿により補完画
像を作成するものである。

【００４２】図３は、本実施の形態のフレームシンクロ
ナイザの構成図である。

【００４３】本図において、図１に示す従来技術と同一
の部分（構成要素）や基本的な作用が同一の部分につい
ては、同一の符号を付している。またこのため、原則と
してこれらについての再度の説明は省略する。なお、こ
のことは他の実施の形態においても同様である。以下、
本実施の形態を特徴づける部分について説明する。

【００４４】本図において、５は補完画像データをフレ
ームシンクロナイズに利用するタイミングで出力するた
め所望のタイミング遅延させる遅延調整メモリである。
２２は、遅延調整メモリ５へ入力する補完画像データの
書き込みの際の制御を行う第２書き込み制御部である。
３２は、遅延調整メモリ５から、補完画像データを出力
する際の制御を行う第２読み出し制御部である。３３
は、画像メモリ１から補完画像を作成するため画像デー
タを出力する際の制御を行う第３読み出し制御部であ
る。６は、第２読み出し制御部３３の作用によって読み
出された画像データを入力され、それに信号処理等を行
うことにより補完画像を作成する補完画像作成部であ
る。７は、出力セレクト信号により、２つの入力されて
くる画像データのいずれを出力するかを選択する出力セ
レクタ部である。

【００４５】以上の他、アドレス比較部４は、書き込み
アドレスと読み出しアドレスの比較を行い、読み出し変
更アドレスと読み出しアドレス変更信号と出力セレクト
信号を出力するだけでなく、出力セレクタ部７へ出力セ
レクト信号４０１を出力する。また、第２の書き込み制
御部２１には入力ドットクロックと入力垂直周期信号
が、第２及び第３の読み出し制御部３２、３３には出力
ドットクロックと出力垂直同期信号が入力されている。
ただし、書き込みや読み出しの制御にこれらの信号が使
用されるのはいわば自明のことであり、また一々説明を
記載するのはかえって煩雑ともなるので、以降はわざわ
ざの言及、図示等は省略する。

【００４６】以下、以上の構成のフレームシンクロナイ
ザの動作を説明する。

【００４７】従来のものと同様に、書き込み制御部２の
制御と読み出し制御部３の制御の下で画像メモリ１が所
望の周波数の画像データを入出力する。更に、この入出
力動作を継続すると、そのままでは、書き込みアドレス
と読み出しアドレスとの間で追い越しや、追い越されが
生じ、画像の乱れが発生し、また入力画像と出力画像に
時間差が生じるため、どこかの時点で調整を行う必要が
あるのも、従来のものと同じである。

【００４８】さて、この調整の内容であるが、書き込み
フレーム周波数が読み出しフレーム周波数より大きい場
合は、アドレス比較部４では、書き込み制御部２より目
下の書き込みアドレスを入手し、飛び越しが必要なフレ
ームの（あるいは、飛び越しがなされるフレームの）メ
モリアドレスの先頭を記憶しておき、飛び越しが必要な
フレームの次のフレームの先頭のアドレスを計算する。
（１フレーム分のデータが１のアドレスに格納されてい
ると考えるならば、次のフレームのアドレスを計算す
る。） またこのため、図４に示す様に、概念的にはドーナツ型
の画像メモリは１フレーム分毎に扇形１０１１〜１０１
３に区切られ、その周囲を画像データの入力（書き込
み）手段１０１が画像データを上書きしつつ走りまわ
り、出力（読み出し）手段１０２がその後を追いかけつ
つ読み出ししており、書き込み制御部２と読み出し制御
３は、上記両手段の位置についての情報が入力され、更
にアドレス比較部４へ入力されるようになっている。ま
た、書き込みと読み出しは、図４では反時計回りのアド
レス順になされているのが原則である。更に、アドレス
比較部４には、１フレーム分に必要なメモリ量や入出力
側機器の同期周波数等の情報も予め別途入力されてお
り、そのためのメモリ４０１や計算部４０２をも有して
いる。

【００４９】ただし、このこと自体はそう困難ではない
ので、その説明は省略する。

【００５０】読み出し制御部３より目下の読み出しアド
レスを入手し、書き込みアドレスと読み出しアドレスを
比較してフレーム飛び越しのなされるタイミングを検出
し、フレーム飛び越しのタイミングで飛び越しが必要な
フレームの次のフレームの先頭のアドレスとアドレス変
更信号を読み出し制御部３へ出力する。その計算である
が、以下の手順で行う。 １．１フレーム当りの水平方向の走査線数がａ本である
ことの認識若しくは、ユーザの入力等による知得。な
お、装置が認識する場合は、各フレーム毎の終了信号に
着目して行う（従って、テレビジョン受像機やファクシ
ミリ機と同様である）。 ２．入力側、出力側共、最初（スタート）は最初の走査
線からとする。入力側の１フレームを書き込んだ際、出
力側が１フレームのｂ番目の走査線を読み出し中とす
る。ここにａ＞ｂ。

【００５１】この場合には、出力側で飛び越しが必要で
あることを認識する。 ３．入力側ａフレーム毎に、出力側はほぼ等間隔で１フ
レーム毎、合計（ａ−ｂ）フレームの飛び越しが必要と
判断する。この様子を概念的に図５に示す。 ４．逆に、出力側の１フレームを読み込んだ状態で入力
側が１フレームのｂ番目の走査線を書き込み中ならば、
出力側ａフレーム毎にほぼ等間隔で１フレーム毎合計
（ａ−ｂ）フレームの繰り返しが必要と判断する。 ５．実際には、入力側、出力側とも最初の走査線からと
は限らないし、走査線末端とも限らないため、適宜調整
を行う。

【００５２】また、ａ／（ａ−ｂ）が必ずしも整数とは
限らないため、飛び越しや繰り返しのなされるフレーム
間隔やフレーム数には多少の変動はありうる。

【００５３】更に、後述の補完画像の都合もあり、種々
の変更もありうる。

【００５４】読み出し制御部３は、このアドレス変更信
号を受けたとき、飛び越しが必要なフレームの次のフレ
ームの先頭のアドレスへ読み出しアドレスを変更する。
このため、図４に示すような場合には、読み出しが終了
した図上扇形に示すアドレス１０１１の次の反時計側の
アドレス１０１２でなく、更に１つ反時計側のアドレス
１０１３から読み出しなされる。従って、飛び越しが必
要なフレームは読み出されないこととなる。

【００５５】こうして、画像メモリ１での入出力につい
ては、１フレーム飛ばすことにより入力画像に対する出
力画像の時間調整が可能となる。

【００５６】同様に、書き込みフレーム周波数が読み出
しフレーム周波数より小さい場合も、アドレス比較部４
では、書き込み制御部２より目下の書き込みアドレスを
入手し、重複して出力するフレームの先頭アドレスを記
憶しておく。読み出し制御部３より目下の読み出しアド
レスを入力し、書き込みアドレスと読み出しアドレスを
比較してフレーム重複のタイミングを検出し、フレーム
重複のタイミングで重複が必要なフレームの先頭のアド
レスとアドレス変更信号を読み出し制御部４へ出力す
る。読み出し制御部４は、このアドレス変更信号を受け
て、重複が必要なフレームの先頭のアドレスへ読み出し
アドレスを変更する。

【００５７】こうして画像メモリ１での入出力について
は、当該フレームが重複して出力されることにより入力
画像に対する出力画像の時間調整ができる。

【００５８】補完画像作成部６では、第３読み出し制御
部３３によって画像メモリ１より読み出された飛び越し
や挿入がなされる部分の前後の２フレームを含む画像を
使用して、補完画像を作成する。

【００５９】例えば、図６の上段ａ）のように、書き込
み（入力）フレーム周波数が読み出し（出力）フレーム
周波数より大きいため、従来ならば入力画像の４フレー
ム目と５フレーム目との間に（どちらかが）飛び越しが
必要な例では、本補完画像作成部６では出力される３フ
レーム目から６フレーム目の３つのフレームが動きとし
てスムースになるような補完画像を例えば入力されてく
る２〜７フレーム目の画像データを使用して作成する。
一方、図６の下段のように、書き込みフレーム周波数が
読み出しフレーム周波数より小さいため、従来ならば０
フレーム目と１フレーム目、４フレーム目と５フレーム
目に前後いずれかのフレームが繰り返しのため挿入され
る場合に、そのまま出力される０フレーム目と１フレー
ム目の動きがスムーズとなるような補完画像を０フレー
ム目と１フレーム目の画像データを使用して作成して両
フレーム間に挿入し、４フレーム目と５フレーム目との
間の動きがスムースになるような補完画像を例えば３〜
６フレーム目の画像データを使用して作成して４フレー
ム目と５フレーム目の間に挿入する。

【００６０】こうして作成された補完画像は、遅延調整
メモリ５によってフレームシンクロナイズに使用される
ため補完画像の必要なタイミングまで遅延させられる。
アドレス比較部４は、書き込みアドレスと読み出しアド
レスを比較して、フレームの飛び越しや重複の必要なタ
イミングを検出したときに出力セレクト信号を出力す
る。このタイミングであるが、図６の上段ａ）の場合に
は、フレーム飛び越しの起こるフレームの出力直前に出
力される。その結果、出力セレクタ部７へは、補完画像
のデータと画像メモリ１からの読み出しに際して飛び越
しのなされたアドレス１０１２の次のアドレス１０１３
のフレームのデータが入力されることとなる。さて、出
力セレクタ部７では、この出力セレクタ信号を受けれ
ば、遅延調整メモリ５より入力された補完画像を出力す
る。一方、出力セレクタ信号がなければ、画像メモリ１
より出力されてくる画像を出力する。

【００６１】このようにすると、フレームの飛び越しが
必要な場合は、該当するタイミングの１フレーム完全に
飛ばすのでなく、その前後のフレームを使用して画像間
の動きをスムーズにする補完画像を使うこととなる。こ
のため常に動きの滑らかな画像が出力されることとな
る。なお、念のため記載するならば、画像メモリから送
られて来た飛び越しのなされた次のフレームの画像デー
タは、メモリが接続されていないので、出力されないま
ま消えることとなる。

【００６２】フレームの重複が必要な場合は、全く同じ
フレームをそのまま使用するのでなく、該当するタイミ
ングの前後の画像からその動きが次のフレームに近づけ
られた補完画像を使うこととなる。このため、この場合
も常に動きの滑らかな画像が出力される。

【００６３】（補完画像の作成）次に、補完画像作成部
における補完画像の作成の内容について説明する。

【００６４】図７は、この様子を概念的に示すものであ
る。本図の上段ａ）は、２フレーム使用する場合の処理
の内容であり、下段ｂ）が３フレームを使用する場合の
処理の内容である。

【００６５】本図の上段ａ）に示すごとく、２フレーム
を使用した補完画像でフレーム間内挿を行う場合、その
前後のＮフレーム目とＮ＋１フレーム目の同じ画素位置
のデータを用い、それぞれのレベル（ＲＧＢレベルでも
ＹＰｂＰｒレベルでもよい）を１／２にして加えたもの
を補完画像の画像データとする。勿論、加えたものを１
／２にしても良い。更に、フレームシンクロナイザその
ものはディジタル的に作動していても、画像データの記
録、送信は専用のメモリ、送信線等を使用するため、画
像そのものはアナログでもディジタルでも良い。図６の
上段ａ）に示す書き込みフレーム周波数が読み出しフレ
ーム周波数より大きい場合では、図７の上段ａ）に示す
処理で４フレーム目と５フレーム目の画像データを足し
て２で割った画像データをフレーム間内挿して補完画像
（４．５フレーム目）を作って、これを４フレーム目と
５フレーム目のデータに換えて出力している。図６の下
段ｂ）に示す書き込みフレーム周波数が読み出しフレー
ム周波数より小さい場合では、最初の補完画像は図７の
上段ａ）に示す処理にて０フレーム目と１フレーム目の
画像データを、次の補完画像は４フレーム目と５フレー
ム目とをフレーム間内挿して補完画像（０．５フレーム
目）を作って出力している。このようにすることによ
り、動きの滑らかな画像が得られる。

【００６６】次に、本実施の形態では、作成した補完画
像を一旦遅延調整メモリにて保持するものとしたが、こ
れは所定の時期に常に補完画像を作成するようにしてい
て、実際に後流側へ出力する場合にはそのまま出力し、
出力しない場合には消すようにしていても良いのは勿論
である。すなわち、補完画像の作成そのものはそのため
の回路やプログラムを一旦製造し、付加しておれば、経
費的には同じ（無視しうる）なので、常に出力セレクタ
部へ補完画像が入力され続け、アドレス比較部からの所
定の信号が有った場合のみ後流側へ出力するようにして
も経費的には同じなことによる。

【００６７】また、画像メモリへの画像の入出力から、
飛び越しや挿入がなされるべきフレームを検出すること
としたが、同期周波数から一旦初期条件、初期状態を認
識すれば、以降は自動的に当該フレームを認識するよう
になっていても良いのは勿論である。

【００６８】また、画像メモリや遅延調整メモリの容量
等は、ケースバイケースで最適なものがメーカー段階で
あらかじめ容易されていても良いし、ユーザーのプログ
ラミングで既にあるメモリを適切に利用しうるようにな
っていても良い。そして、これらの事は、後に説明する
他の実施の形態でも同様である。

【００６９】（第２の実施の形態）本実施の形態は、画
像内の特定の部分（オブジェクト）の動きを検出して補
完画像を作成するものである。図８に、本実施の形態の
フレームシンクロナイザの構成を示す。本図において、
先の第１の実施の形態と同一やほぼ同一の作用をなす部
分には同一の符号を付してあり、またこのためそれらに
ついては原則としてその説明は省略する。そして、この
ことは以降の実施の形態についても同様である。

【００７０】本図において、８は、第３読み出し制御部
３３の制御の下で画像メモリ１から出力された複数の相
連続するフレームの画像データを使用して、画像の中の
動きベクトルを検出する動きベクトル検出部である。そ
してこの検出された動きベクトルに応じて補完画像作成
部６が、補完画像データを作成する。

【００７１】すなわち、映画やテレビジョン放送等と異
なり、航空管制におけるレーダー面上の機影等表示面上
の特定の映像、部分が重要な場合が少なからずある。本
実施の形態は、特にこの様な場合に便利なものである
（勿論、これに限定されるわけではない）。

【００７２】ここで、図９を参照しつつ２フレームから
求められた動きベクトルを使用した補完画像データの作
成について説明する。

【００７３】本図において、Ｎフレーム目のあるオブジ
ェクト（円）がＮ＋１フレーム目に（図上）右上の位置
に移動したとする。このとき、動きベクトル検出部８
は、両フレームを比較、その動きを検出することによっ
て移動ベクトルを求める。この下で、補完画像作成部６
では、その中間位置にあたる部分にオブジェクトが存在
しているような画像を作成する。

【００７４】図６に示す場合において、書き込みフレー
ム周波数が読み出しフレーム周波数より大きい上段ａ）
の場合には、４フレーム目と５フレーム目から動きベク
トルを求めて、オブジェクトが中間に存在する補完画像
（４．５フレーム目）を作り出す。書き込みフレーム周
波数が読み出しフレーム周波数より小さい下段ｂ）の場
合には、例えば、入力されてくる０フレーム目と１フレ
ーム目との間に挿入される最初の補完画像は、０フレー
ムと１フレーム目の動きベクトルを求めて中間の位置の
オブジェクトの在る画像が作り出される。

【００７５】以上のようにすることにより、動きは滑ら
か、しかも輪郭のはっきりした画像を得ることができ
る。

【００７６】なお本実施の形態においては、更に最輝
点、最輝水平線、最暗点、赤や青や緑等の色、その他野
球放送に於けるピッチャーや打たれた打球（白い丸）等
何をオブジェクトとするかを別途指示可能なオブジェク
ト指定可能手段を有していても良い。

【００７７】更に、画像圧縮技術（ＭＰＥＧ）等を使用
して動く部分に注目するようにしていても良い。

【００７８】（第３の実施の形態）本実施の形態は、挿
入、飛び越しのなされるフレームやその前後のフレーム
間の動きレベルに着目し、これが小さい場合には基の画
像を使用するものである。

【００７９】図１０に、本実施の形態のフレームシンク
ロナイザの構成を示す。

【００８０】本図において、９は、入力画像データに対
して後で説明する処理をなすため、入力画像データをフ
レーム単位で記憶する画像測定（処理）用メモリであ
る。２３は、入力画像データを画像測定用メモリ９に書
き込む際の制御を行う第３書き込み制御部である。３４
は、画像測定用メモリ９より画像データを読み出す第４
読み出し制御部である。１０は、目下入力されてくる画
像データのフレームの動きを検出するため目下入力され
てくるフレームとその１つ前の相前後する２つのフレー
ム間であらかじめ定められた画素毎の動きを検出し、こ
の下で動きの総計を算出してフレーム単位での動きを検
出する動き検出部である。１１は、フレーム単位の動き
レベルを入力され、予め指定されたレベルと比較してそ
のレベルより動きのレベルが小さいときには出力制御部
へマスク信号を所望のタイミングで出力する動きレベル
比較部である。１２は、マスク信号を受けたときアドレ
ス比較部４から出力される出力セレクト信号をマスクす
る（外部、本実施の形態では出力セレクタ部、へ出力し
ないようにする）出力制御部である。

【００８１】以下これら各部の動作を説明する。

【００８２】画像測定用メモリ９と第３書き込み制御部
２３及び第４読み出し制御部３４の作用の基、現に入力
されてくる画像データより１フレーム前の画像データを
動き検出部１０へ出力する。動き検出部１０では、目下
入力されてくる画像データと画像測定用メモリ９より出
力された１フレーム前の画像データを比較して、これら
の２フレーム間の動き量を画素毎に算出し、フレーム全
体の総和を求める。動きレベル比較部１１では、この総
和を予め指定されたレベル値と比較し、総和がそのレベ
ルより小さい場合はマスク信号を出力する。更にこのマ
スク信号は、上記動き量を計算した２フレームのうち後
ろのフレーム、すなわち、現に入力されてきたフレーム
が、画像メモリ１より読み出されるタイミングで出力さ
れるように動きレベル比較部にて調整される。

【００８３】出力制御部１２では、このマスク信号によ
りアドレス比較部４より出力された出力セレクト信号を
マスクし、動きが小さい画像の場合は補完画像を使用し
ないで、１フレーム完全に飛び越すあるいは１フレーム
完全に重複する動作を行うようにする。

【００８４】実際に行っている様子の一例を図１１に示
す。本図では、書き込みフレーム周波数が読み出しフレ
ーム周波数より小さい場合である。０フレーム目と１フ
レーム目間では動きレベルが大きいため新たな補完画像
（フレーム間内挿）を使用している。４フレーム目と５
フレーム目では動きが小さいためフレーム間内挿による
新たな補完画像を用いず、４フレーム目を補完画像とし
て重複させることによりノイズの発生を防いでいる。

【００８５】なお、画像を飛び越す場合も同様である。
すなわち、飛び越すべきフレームと当該フレームの前後
のフレームとの動きレベルが小さい場合には、補完画像
を作らず、単なる飛び越しがなされることとなる。

【００８６】以上の例で判るように、本実施の形態で
は、動きの大きな画像間のときには、新たな補完画像を
用いることで動きを滑らかに見せ、動きが小さい画像の
ときには、新たに補完画像を作らずもとの鮮明な画像を
用いることで、より動きの滑らかで精細な画像を得るこ
とができる。

【００８７】なお、動きレベルの算出であるが、本実施
の形態では基本的には２フレーム間の信号レベルの差に
着目している。即ち、幾つかの特定の画素に着目し、そ
れらの各画素とその周辺の幾つかの画素の距離に反比例
しての重みずけしてのレベルの和を計算することにより
なしている。しかし、他の手段を併用等してもよいのは
勿論である。

【００８８】（第４の実施の形態）本実施の形態も、動
きレベルに着目するものである。図１２に、本実施の形
態のフレームシンクロナイザの構成を示す。本図におい
て、第１の実施の形態と同一の作用をなす部分について
は同一の符号を付してある。

【００８９】本図において、１０は、２つのフレームに
ついてあらかじめ定められた動きを検出するための画素
毎に動きを検出し、この下でその結果を出力する動き検
出部である。１１は、画素毎の動きレベルと予め指定さ
れたレベルと比較してそのレベルより動きのレベルが小
さいときにマスク信号を所望のタイミングで出力する動
きレベル比較部である。これら各部の動作を説明する。

【００９０】画像測定用メモリ９と第３書き込み制御部
２３及び第４読み出し制御部３４によって、目下現に入
力されてくる画像データより１フレーム前の画像データ
を動き検出部１０へ出力する。動き検出部１０では、入
力画像データと画像測定用メモリ９より出力された１フ
レーム前の画像データを比較することによってこの２フ
レーム間の動き量を画素毎に算出し、動きレベル比較部
１１０１に出力する。動きレベル比較部１１では画素毎
のレベルを予め指定されたレベルと比較し、そのレベル
より小さい場合はマスク信号を出力する。なおこの際、
このマスク信号は、動き量を計算した２フレームのうち
後ろのフレームが画像メモリ１より読み出されるタイミ
ングで出力されるように出力時期（タイミング）が調整
される。出力制御部１２では、このマスク信号によりア
ドレス比較部４０２より出力された出力セレクト信号を
マスクし、動きが小さい画像の場合は補完画像の画素デ
ータを使用しないで、飛び越すあるいは重複して使用さ
れるフレームの画素データを用いるようにする。

【００９１】以上のようにすれば、画素毎の細かい制御
が可能になり、同じフレームの中でも動きの滑らかさを
求める部分と画像のはっきりした輪郭を必要とする部分
とで異なる制御を行うことが可能となる。

【００９２】（第５の実施の形態）本実施の形態は、い
わゆるマルチウィンドウの場合である。

【００９３】近年、パソコンの画面にＴＶの映像を同時
に映し出したり、ＴＶの画面にインターネット等コンピ
ュータの図面を同時に映し出す等１の画面に複数種の画
像を表示することがよくなされているが、この際表示す
る各画像に要求される特性を考慮して、表示エリア毎に
その特性を考慮した処理を施すことに関するものであ
る。図１２に、本実施の形態のフレームシンクロナイザ
の構成を示す。本図においても、先の第１の実施の形態
と同じ作用をなす部分は同一の符号を付してある。

【００９４】本図において、１３は予め指定された画面
のエリア情報を持ち、アドレス比較部４より出力される
出力セレクト信号をエリアによってマスクする出力制御
部である。以下、これら各部の動作を説明する。

【００９５】今、同一画面上に例えばテレビジョンのよ
うな自然画とＣＡＤの図面やニュース速報等の文字等コ
ンピュータ画面（含む、文字）の両方を表示する場合
に、一般的にテレビジョンの自然画は動きの滑らかさが
必要であり、コンピュータの画面は明確な輪郭が必要で
ある。さてこの場合、出力制御部１３には、テレビジョ
ンの画像の表示エリアとコンピュータの画像の表示エリ
アについての情報が予めセットされている。そして、出
力画像がテレビジョンの画像エリアに含まれているとき
には出力セレクト信号をマスクせずに出力セレクタ部７
へ出力を行う。一方、出力画像がコンピュータの画像エ
リアに含まれているときは出力セレクタ信号をマスクす
る。

【００９６】図１４にこの様子を示す。本図において、
表示画面の下半分は、コンピュータの画像エリアである
ため、ＣＲＴの電子銃が表示面の下半分を照射するタイ
ミングではマスク信号により出力セレクト信号が消去あ
るいは作用しない様になる。なお、本図では、上下のマ
ルチウィンドウであるが、これは左右であっても良いの
は勿論である。なおこの場合には、マスク信号は１フレ
ーム間隔の間に水平方向の走査線の数だけ、しかも１水
平方向走査の半分の時間だけ出力されることとなる。

【００９７】このようにすることにより、テレビジョン
の画像エリアでは新たな補完画像を補完画像として用
い、このためこれにより動きの滑らかな画像を得ること
ができる。また、コンピュータの画面ではフレームを入
力画像そのまま用い飛び越しまたは重複させることによ
り補完を行う。その結果、はっきりした輪郭のままの画
像を得ることができる。

【００９８】（第６の実施の形態）本第６の実施の形態
は、シーンチェンジを考慮したものである。

【００９９】映像にはストーリーでの場面が大きく変化
したり、コマーシャルの挿入等のため表示画面の連続性
が全く異なることとなるシーンチェンジが多々あるが、
本実施の形態は、このシーンチェンジをフレームシンク
ロナイズに積極的に利用するものである。

【０１００】図１５に、本実施の形態のフレームシンク
ロナイザの構成を示す。

【０１０１】本図において、１４は２つの画像データを
用いてシーンチェンジを検出しシーンチェンジ信号を所
望のタイミングで出力するシーンチェンジ検出部であ
る。そして出力制御部には、このシーンチェンジ信号を
受けてアドレス比較部４より出力される出力セレクト信
号をマスクする。

【０１０２】以下、これら各部の動作を説明する。

【０１０３】画像処理用メモリ９、第３書き込み制御部
２３及び第４読み出し制御部３４の作用の下、目下入力
されてくる画像データより１フレーム前の画像データが
シーンチェンジ検出部へ出力される。シーンチェンジ検
出部１４には、別途画像メモリ１へ入力されてくる画像
が途中で分岐して入力されてくる。そして、シーンチェ
ンジ検出部は、入力画像データと画像処理用メモリ９よ
り出力された１フレーム前の画像データを比較してシー
ンチェンジを検出し、その２フレーム間でシーンチェン
ジが行われたことを示すシーンチェンジ信号を出力す
る。なおこのシーンチェンジの検出は、輝度、色彩等の
変化が、あるしきい値より大ならばシーンチェンジと判
断することによりなされる。また、ＶＴＲにおいては、
コマーシャルカット等が可能であるが、そのコマーシャ
ル認識技術を流用しても良い。

【０１０４】さて、この際出力するタイミングである
が、これは比較した２つのフレームのうちシーンチェン
ジした後ろのフレームが第３読み出し制御部３３によっ
て画像メモリ１より出力されるタイミングで行われる。
出力制御部１２では、シーンチェンジ検出部１４からシ
ーンチェンジ信号を受けた時にアドレス比較部４より出
力された出力セレクト信号をマスクし、シーンチェンジ
の場合は補完画像の画素データを使用しないで、飛び越
すあるいは重複して使用されるフレームの画素データを
用いるようにする。この様子を図１５に示す。

【０１０５】このようにすれば、動きに関係の無いシー
ンチェンジなので動きのぎこちなさは出ない。また、補
完画像を作ることによって多少ともぼやけた映像になる
こともなく、輪郭のはっきりした映像を得ることができ
る。

【０１０６】（第７の実施の形態）本実施の形態は、チ
ャンネル変更等への対応に関する。

【０１０７】現実の映像の表示に際しては、直接、間接
の使用者による表示面の切り換え操作が多々なされうる
が、本実施の形態は、フレームシンクロナイズにこれを
利用するものである。

【０１０８】図１７に、本実施の形態のフレームシンク
ロナイザの構成を示す。

【０１０９】本図において、１５はマイコン等の外部機
器より画像全体変更信号を受けて所望のタイミングで画
像変更検出信号を出力する画像変更検出部である。出力
制御部１２は、この画像変更検出信号を受けてアドレス
比較部４より出力される出力セレクト信号をマスクす
る。以下、これら各部の動作を説明する。

【０１１０】チャンネル変更等外部の命令によってシー
ンが変わる場合、これに連動してのマイコン等の指示に
よって画像全体が外部の命令によって変更したことを示
す画像全体変更信号が入力される。画像変更検出部１５
ではその画像全体変更信号を受け、画像全体が変更した
次のフレームが第３読み出し制御部３３によって画像メ
モリ１より出力されるタイミングで１フレーム分画像変
更検出信号を出力する。出力制御部１２３は、その画像
変更検出信号を受けたときアドレス比較部４より出力さ
れた出力セレクト信号をマスクし、チャンネル変更等画
像全体が変更される場合は補完画像の画素データを使用
しないで、飛び越すあるいは重複して使用されるフレー
ムの画素データを用いるようにする。これを図１６に示
す。

【０１１１】以上のようにすることにより、動きに関係
の無いチャンネル変更なので動きのぎこちなさは出ず、
また補完画像を作ることによって多少ともぼやけた映像
になることもなく、輪郭のはっきりした映像を得ること
ができる。

【０１１２】（第８の実施の形態）本実施の形態は、フ
レームシンクロナイズに必要なあるフレーム間隔数の内
で最も動きの差の少ないフレームを挿入や飛び越しに使
用するものである。

【０１１３】図１８に、本実施の形態のフレームシンク
ロナイザの構成を示す。本図において、１０は２つのフ
レームから動きを検出する画素毎に動きを検出しフレー
ム単位で動きの総計を算出する動き検出部である。この
ため、動き検出部１０には、画像メモリ１へ目下入力さ
れてくる画像データが途中で分岐して入力されると共
に、画像処理用メモリ９からも目下入力されてくる画像
データより１フレーム分遅れた画像データが入力されて
くる。１１は、フレーム単位の動きレベルが入力され、
予め指定されたフレーム数の中から動きのレベルが最も
小さいフレームを指定する動きレベル比較部である。以
下、これら各部の動作を説明する。

【０１１４】フレームシンクロナイザの制御部（図示せ
ず）では、入力垂直同期信号の周波数と出力垂直同期信
号の周波数の違いにより、飛び越しや重複が必要なフレ
ームが何フレーム間隔で来るかを予め計算しておく。今
これを、Ｎフレームとする。

【０１１５】一方、画像測定用メモリ９には、そのフレ
ーム間隔分のフレーム、Ｎフレームを全て記憶しておけ
る容量を持つようにしてある。（と言うよりも、本装置
の製造時、あらかじめＮの値は大よそ判明していること
が多いので、それ以上の容量としておく。）動き検出部
１０では、入力されてくる画像データと画像処理用メモ
リ９から出力される１つ前のフレームの画像データとを
比較することにより動き検出を行い、フレーム毎の総和
を求める。動きレベル比較部１１では、フレーム毎の総
和のレベルがＮフレームの中、最もレベルの小さいもの
を検出する。

【０１１６】アドレス計算部１６では、書き込み制御部
２から得た書き込みアドレス情報を基に最もレベルが小
さいフレームのアドレスがどこであるかを検出する。第
４読み出し制御部３４ではそのアドレス情報を基に、読
み出すときにはその最も動きレベルの小さいフレームの
前で飛び越しを行ったり、その最も動きレベルの小さい
フレームを重複するように読み出しの制御を行う。こう
することによりもっとも動きの少ないフレームを使って
飛び越しや重複動作を行うことにより動きに対する影響
を最小限に食い止めることができ、動きの滑らかな画像
を得ることができる。

【０１１７】図１９に、以上の処理をなす際の要部の構
成を示す。本図の（ａ）は、指定されたフレーム間隔の
うちで、飛び越しや繰り返しの対象となるフレームを検
出する部分である。画像メモリに書き込まれる画像デー
タが入力前に分岐して、１フレームＦＩＦＯ１００３と
フレーム間動き検出部１００１に入力され、動きが検出
される。検出された動きは数値化されて動き検出値ＦＩ
ＦＯ１００４と動き検出値比較部１００２へ入力され
る。動き検出値比較部１００２は、目下保持している動
き検出値と新たに入力されてくる動き検出値を比較し、
値の小さい方をそのフレーム番号と共に保持する。その
結果、指定されたフレーム間隔数毎に動きの最も少ない
処理対象のフレーム番号を出力する。

【０１１８】本図の（ｂ）と（ｃ）は、画像メモリの内
容を示す。（ｂ）に示すごとく、概念的にはドーナツ型
の画像メモリは、（ｃ）に示す如く２つの指定フレーム
間隔数の容量を有し、最初に入力された指定フレーム数
の画像データが飛び越しや繰り返し等なされつつ後流の
機器側へ出力されるべく読み出されており、次の指定フ
レーム数の画像データは（ａ）に示す処置対象フレーム
番号を検出中である。

【０１１９】図２０に、本処理のフローチャートの基本
を示す。

【０１２０】（第９の実施の形態）本実施の形態は、画
像変更を利用するものである。

【０１２１】図２１は、本実施の形態のフレームシンク
ロナイザの構成図である。

【０１２２】本図において、１５は外部より画像全体変
更信号を受けて所望のタイミングで画像変更検出信号を
出力する画像変更検出部である。１２は、画像変更検出
信号を受けてアドレス比較部計算部６より出力される出
力セレクト信号をマスクする出力制御部である。１６
は、書き込みアドレス情報を基に入力されたフレームが
どのアドレスからスタートするか計算するアドレス計算
部である。

【０１２３】以下、これら各部の作用を説明する。

【０１２４】チャンネル変更等外部の命令によってシー
ンが変わる場合、マイコン等によって画像全体が外部の
命令によって変更したことを示す画像全体変更信号が入
力される。画像変更検出部１５は、その画像全体変更信
号を受け、画像全体が変更した次のフレームがどのフレ
ームかを検出し画像変更検出信号を動きレベルに関係無
く優先して出力する。１６は、その画像変更検出信号と
書き込み制御部２から得た書き込みアドレス情報を基に
最もレベルが小さいフレームのアドレスがどこであるか
を検出するアドレス計算部である。

【０１２５】読み出し制御部３では、そのアドレス情報
を基にし、読み出すときにはその最も動きレベルの小さ
いフレームの前で飛び越しを行ったり、その最も動きレ
ベルの小さいフレームを重複するように読み出しの制御
を行う。このようにすれば、動きに関係の無いチャンネ
ル変更の時は優先してその変更時のフレームを飛びこし
或いは重複に使用することができ、動きによる画像の乱
れを最小限に防ぐことができる。

【０１２６】以上、本発明をその幾つかの実施の形態に
基づいて説明してきたが、本発明は何もこれらに限定さ
れないのは勿論である。すなわち、例えば以下のように
しても良い。 １）各請求項の発明を組み合わせている。 ２）例えば、請求項１記載の発明において、出力セレク
タ部は遅延調整メモリから画像データが送られてくれ
ば、当該画像を画像メモリから送られてくる画像を優先
して出力し、このため出力セレクタ信号は直接には入力
されないようになっている。すなわち、厳密には文言ど
おりではないが、実質同一（均等）な構成となってい
る。 ３）第６の実施の形態等において、画像処理用メモリと
は１フレーム分の容量のＦＩＦＯである。 ４）図では迅速な処理、構成が楽なことのため、画像メ
モリへ入力される画像データが分岐して画像測定用メモ
リや動き検出部へ入力されるようになっているが、これ
は画像データへ書き込まれた後、別途読み出されるよう
にしている。 ５）補完画像の作成も、別途入力されてくるデータが分
岐して補完画像作成部へ入力されるようになっている。

【０１２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな様に、本発明に
おいては、従来単純に飛び越しや重複のなされていたフ
レームやその前後の複数のフレームの画像データを用い
て動きの滑らかな１若しくは複数のフレームからなる補
完画像を作成し、フレームの飛び越しや繰り返しの際
に、この補完画像を使用するので、画像の動きが滑らか
になる。

【０１２８】また、補完画像の作成は人目につくオブジ
ェクトに注目するため、動きがより滑らかとなるまた、
フレームの飛び越しが必要な場合には、単に１フレーム
を飛ばすのでなく、その間の動きを補完できる補完画像
を使うことで動きの滑らかな画像を得ることができる。
逆に、フレームの重複が必要な場合にも、全く同じフレ
ームを使用するのでなく、動きを次のフレームに近づけ
た補完画像を使うことで動きの滑らかな画像を得ること
ができる。

【０１２９】また、２フレーム以上の画像を用いて動き
ベクトルを検出し、その動きベクトルを基に動きが滑ら
かになるよう補完画像を作成するので、より鮮明で動き
の滑らかな画像を得ることができる。

【０１３０】また、入力画像信号の動き検出を行い、そ
のレベルに応じて、フレーム間内挿などして新たに作成
された画像を補完画像として使用するか、入力画像デー
タをそのまま使用するかを判断し、これにより画面の特
性に合わせたより鮮明でかつ動きの滑らかな画像を得る
ことができる。

【０１３１】また、入力画像信号の画素単位での動きの
レベルに応じて、フレーム間内挿などして新たに作成さ
れた画像を補完画像として使用するか、入力画像データ
をそのまま使用するかを判断し、これにより画面上のエ
リア毎の特性等より細かい画面の特性に合わせた鮮明で
かつ動きの滑らかな画像を得ることができる。

【０１３２】また、画面のエリア毎にフレーム間内挿な
どして新たに作成された画像を補完画像として使用する
か、入力画像データをそのまま使用するかを決定し、１
画面にいくつかの種類の画像を表示する多画面表示の場
合に、それぞれの画像の特性に合わせて、鮮明な画像ま
たは動きの滑らかさを重視した画像を得ることができ
る。

【０１３３】また、２フレームの画像信号を用いてシー
ンチェンジを検出し、補完画像が必要とするタイミング
でシーンチェンジが起こった場合には、このシーンチェ
ンジが行われたフレームを使用することで、補完時に画
像の乱れも無く、動きのぎこちなさもない画像を得るこ
とができる。

【０１３４】また、チャンネル変更などで画像がフレー
ム全体で変化するときには、チャンネル変更が行われた
フレームを使用することにより、補完時に画像の乱れも
無く、動きのぎこちなさもない画像を得ることができ
る。

【０１３５】また、補完の必要なタイミングの周辺に存
在するフレーム中で最も動きの少ないフレームを補完画
面として使用することで、動きの滑らかな画像を得るこ
とができる。

【０１３６】また、チャンネル変更などで画像がフレー
ム全体で変化するときには、変化したすぐ後のフレーム
を補完画面とすることで、補完時に画像の乱れも無く、
動きのぎこちなさもない画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来技術のフレームシンクロナイザ全体の構
成図である。

【図２】 従来技術のフレームシンクロナイザの動作を
説明する図である。

【図３】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第１
の実施の形態の全体構成図である。

【図４】 上記実施の形態のフレームシンクロナイザの
アドレス比較部、画像メモリの構成を概念的に示した図
である。

【図５】 上記実施の形態のフレームシンクロナイザの
フレームシンクロナイズのため飛び越し間隔を判断する
様子を概念的に示した図である。

【図６】 上記実施の形態でのフレームシンクロナイズ
の様子を説明する図である。

【図７】 上記実施の形態でのフレーム間の内挿するフ
レーム作成の様子を示した図である。

【図８】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第２
の実施の形態の全体構成図である。

【図９】 上記実施の形態での動きベクトルを用いて補
完画像を作成する方法を説明するための図である。

【図１０】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第
３の実施の形態の全体構成図である。

【図１１】 上記実施の形態での動きレベルとマスク信
号の動作を説明するための図である。

【図１２】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第
４の実施の形態の全体構成図である。

【図１３】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第
６の実施の形態の全体構成図である。

【図１４】 上記実施の形態でのエリア毎にマスク信号
の出力制御を行う動作を説明するための図である。

【図１５】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第
７の実施の形態の全体構成図である。

【図１６】 上記実施の形態でのシーンチェンジとマス
ク信号との関係を説明するための図である。

【図１７】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第
８の実施の形態の全体構成図である。

【図１８】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第
９の実施の形態の全体構成図である。

【図１９】 上記実施の形態の要部の構成図である。

【図２０】 上記実施の形態のフローチャートである。

【図２１】 本発明に係るフレームシンクロナイザの第
１０の実施の形態の全体構成図である。

【符号の説明】

１ 画像メモリ １０１ 入力手段 １０２ 出力手段 １０１１〜１０１３ １フレーム分の画像メモリ １１ 第２画像メモリ ２ 書き込み制御部 ２００ 入力垂直同期信号 ２０１ 入力ドットクロック ２０３ 書き込み制御信号 ２０４ 書き込みアドレス ２２ 第２書き込み制御部 ２３ 第３書き込み制御部 ３ 読み出し制御部 ３００ 出力垂直同期信号 ３０１ 出力ドットクロック ３０３ 読み出し制御信号 ３０４ 読み出しアドレス ３２ 第２読み出し制御部 ３３ 第３読み出し制御部 ３４ 第４読み出し制御部 ４ アドレス比較部 ４０１ メモリ比較部 ４０２ 計算部 ５ 遅延調整メモリ ６ 補完画像作成部 ７ 出力セレクタ部 ８ 動きベクトル検出部 ９ 画像測定用メモリ １０ 動き検出部 １１ 動きレベル比較部 １２ 出力制御部 １４ シーンチェンジ検出部 １５ 画像変更検出部 １６ アドレス計算部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C020 AA14 5C023 AA14 AA17 AA18 AA38 BA16 CA03 CA08 DA04 EA02 5C025 BA05 BA06 BA09 CA07 CA09 5C063 AA01 AA06 AB03 AC01 BA04 BA08 BA12 CA05 CA07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力側機器の同期周波数に従って入力さ
   れてくる画像データをフレーム単位で所定のフレーム分
   記憶し、しかる後出力側機器の同期周波数に従って出力
   する画像メモリと、 前記画像メモリに対する書き込みアドレスと読み出しア
   ドレスを入手して、両者のずれから、入力側と出力側の
   機器の周波数等のデータをも使用しつつ、所定の手順で
   入力画像データと出力画像データのずれを調整するため
   飛び越し又は繰り返しのため読み出し変更のなされるフ
   レームのアドレスを計算し、この下で当該フレームのア
   ドレスを特定する読み出しアドレス変更信号を出力し、
   更に当該アドレス変更信号により特定されるアドレス及
   びその前後の所定のアドレスの画像データが前記画像メ
   モリから出力される時期に補完画像選定信号を出力する
   アドレス比較部と、 上記出力された読み出しアドレス変更信号を受けて、前
   記画像メモリ内の該信号により特定されるアドレス及び
   その前後の所定のアドレスの複数の画像データを入手
   し、更にこの読み出した画像データを基に所定の手順で
   補完画像データを作成し出力する補完画像作成部と、 前記補完画像作成部より出力された補完画像データを、
   上記補完画像選定信号で定まる時期に出力するよう作用
   する出力調整手段と、 前記画像メモリから出力された画像データと前記出力調
   整手段から出力された補完画像のデータが入力され、上
   記補完画像選定信号が入力されれば、この信号に基づい
   て補完画像のデータを選択して出力側機器へ出力し、入
   力されなければ前記画像メモリからの画像データを出力
   側機器へ出力する出力セレクタ部とを有していることを
   特徴とするフレームシンクロナイザ。
2. 【請求項２】 前記アドレス比較部は、 目下、入力されてくる画像データの垂直同期信号と前記
   画像メモリから出力されている画像データの垂直同期信
   号との位相差を基に、出入力側の同期周波数の不一致を
   検出すると共に、不一致より生じるずれを調整するため
   のフレームの飛び越しまたは繰り返しの必要性を検出
   し、更にそれらの検出結果を利用して、所定の手順で前
   記画像メモリから調整のための読み出しアドレスの変更
   についての情報を計算し出力する変更アドレス計算小部
   を有し、 前記画像メモリは、 上記アドレス比較部より出力された読み出しアドレス変
   更信号が出力されると、該読み出しアドレス変更信号に
   より定まる情報に従って前記画像メモリから出力のため
   に読み出す画像データのアドレスを変更する読み出し制
   御小部を有していることを特徴とする請求項１記載のフ
   レームシンクロナイザ。
3. 【請求項３】 前記補完画像作成部は、 上記読み出しアドレス変更信号で特定される前記画像メ
   モリ内のアドレス及びその前後の所定のアドレスの複数
   のフレームの画像データを入手し、これを基にフレーム
   間内挿を行って、補完画像データを作成する前後フレー
   ム内挿型補完画像作成部であることを特徴とする請求項
   １若しくは請求項２記載のフレームシンクロナイザ。
4. 【請求項４】 前記補完画像作成部は、 前記画像メモリ内の上記アドレス変更信号で特定される
   アドレス及びその前後の所定のアドレスのフレームの画
   像データを入手し、該画像データを用いて所定の手順で
   各フレーム間の動きベクトルを検出する動きベクトル検
   出小部と、 該動きベクトル検出小部より検出された動きベクトルを
   用い補正を行って補完画像データを作成する動きベクト
   ル利用型補完画像作成小部とを有していることを特徴と
   する請求項１若しくは請求項２記載のフレームシンクロ
   ナイザ。
5. 【請求項５】 上記補完画像データを一層有効に活用す
   るためのデータを得るため、上記入力されてくる画像デ
   ータを前記画像メモリと時間的に整合してフレーム単位
   で記憶する画像測定用メモリと、 該画像測定用メモリに入力されてくる画像データと画像
   測定用メモリから読み出した画像データを使用して相連
   続するフレーム間の動きレベルを測定する動きレベル測
   定部と、 該動きレベル測定部にて測定された動きレベルが、予め
   定められたしきい値よりも低いならば、フレーム間動き
   無信号を出力する動きレベル比較部と、 前記動きレベル比較部より出力された上記フレーム間動
   き無信号を受けた場合には、別途受けた読み出しアドレ
   ス変更信号をも参照して、当該相連続するフレームが上
   記アドレス変更信号の対象となっているフレームか否か
   を判断し、対象となっているならば、前記画像メモリか
   ら出力される時期に上記補完画像選定信号が断となるよ
   うに作用するマスク信号を前記出力セレクタ部に出力す
   る出力制御部とを有していることを特徴とする請求項
   １、請求項２、請求項３若しくは請求項４記載のフレー
   ムシンクロナイザ。
6. 【請求項６】 上記補完画像データを一層有効に活用す
   るためのデータを得るため、上記入力されてくる画像デ
   ータを前記画像メモリと時間的に整合してフレーム単位
   で記憶する画像測定用メモリと、 該画像測定用メモリに入力されてくる画像データと、画
   像測定用メモリから読み出した画像データを使用して相
   連続するフレーム間の動きレベルを画素に着目して測定
   する画素対象動きレベル測定部と、 該画素対象動きレベル測定部にて測定された動きレベル
   が予め定められれたしきい値よりも低いならば、画素対
   象動きレベル無信号を出力する画素対象動きレベル比較
   部と、 前記動きレベル比較部より出力された上記画素対象動き
   レベル無信号を受けた場合には、別途受けた読み出しア
   ドレス変更信号をも参照して、当該相連続するフレーム
   が上記アドレス変更信号の対象となっているフレームか
   否かを判断し、対象となっているならば、前記画像メモ
   リから出力される時期に上記補完画像選定信号が断とな
   るように作用するマスク信号を前記出力セレクタ部に出
   力する出力制御部とを有していることを特徴とする請求
   項１、請求項２、請求項３、請求項４若しくは請求項５
   記載のフレームシンクロナイザ。
7. 【請求項７】 上記補完画像を一層有効に活用するため
   のデータを得るため、上記入力されてくる画像データを
   前記画像メモリと時間的に整合してフレーム単位で記憶
   する画像測定用メモリと、 該画像測定用メモリへ入力されてくる画像データと画像
   測定用メモリから読み出した画像データを使用してシー
   ンチェンジの有無を検出し、検出したならばシーンチェ
   ンジ検出信号を出力するシーンチェンジ検出部と、 前記シーンチェンジ検出部より出力された上記シーンチ
   ェンジ検出信号を受けた場合には、別途受けた読み出し
   アドレス変更信号を参照して、当該シーンチェンジのあ
   った前後のフレームが前記アドレス変更信号にて特定さ
   れるフレームか否かを判断し、特定されるフレームなら
   ば、前記画像メモリから出力される時期に上記補完画像
   選定信号部へ出力する出力セレクタが断となるように作
   用するマスク信号を前記出力セレクタ部に出力する出力
   制御部を有していることを特徴とする請求項１、請求項
   ２、請求項３、請求項４、請求項５若しくは請求項６記
   載のフレームシンクロナイザ。
8. 【請求項８】 チャンネル変更等外部の命令により画像
   が連続性無く変更される時には、該命令を基に、どのフ
   レームから画像が連続性無く変更するかを検出し、該フ
   レームを特定する画像変更フレーム特定信号を出力する
   画像変更検出部と、 上記画像変更検出信号を受けたならば、当該フレームが
   出力セレクタ部より出力される時期に上記出力セレクタ
   信号が断となるように作用するマスク信号を前記出力セ
   レクタ部に出力する出力制御部を有した請求項１、請求
   項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６若しく
   は請求項７記載のフレームシンクロナイザ。
9. 【請求項９】 入力側機器の同期周波数に従って、入力
   画像データをフレーム単位で所定のフレーム分記憶し、
   出力側機器の同期周波数に従って出力する画像メモリ
   と、 前記画像メモリに対する書き込みアドレスと読み出しア
   ドレスを入手して、両者のずれから、入力側と出力側の
   機器の周波数等のデータをも使用しつつ、所定の手順で
   入力画像データと出力画像データのずれを調整するため
   飛び越し又は繰り返しのため読み出し変更のなされるべ
   きことの必要性を認識し、そのためのフレーム間隔数を
   計算するか、別途の入力等により飛び越し又は繰り返し
   の必要性を認識し、当該間隔数を指定する調整フレーム
   間隔数指定部と、 入力されてくる画像データを前記画像メモリと時間的に
   整合してフレーム単位で記憶する画像測定用メモリと、 該画像測定メモリへ入力されてくる画像データと前記画
   像測定用メモリから読み出した画像データを使用して、
   相関連する２つのフレーム間の動きレベルを測定する動
   きレベル測定部と、 前記動きレベル測定部より出力された動きレベルを入力
   され、前記調整フレーム間隔数指定部にて指定された相
   関連するフレーム数の内から動きレベルから動きレベル
   の最も少ないこととなる連続したフレームの組を検出
   し、更にこの検出したフレームの組のうち後のフレーム
   を指定する特定動きレベルフレーム検出部と、 前記画像メモリへの書き込みアドレスを基に、上記動き
   レベルの最も少ない連続したフレームの組のアドレスを
   計算するアドレス計算部と、 前記調整フレーム間隔数指定部と前記アドレス計算部か
   ら入力された情報を基に、前記画像メモリから前記アド
   レス計算部の計算したアドレスのフレームが出力のため
   読みだされる際に、当該組の後のフレームを重複して出
   力するかまたは前のフレームを飛び越して出力する制御
   を行う読み出し制御部とを有していることを特徴とする
   フレームシンクロナイザ。
10. 【請求項１０】 前記調整フレーム間隔数指定部は、 前記画像メモリの目下入力されている画像データの垂直
    同期信号と出力されている画像データの垂直同期信号と
    の位相差を基に、入出力側の同期周波数の不一致を検出
    すると共に不一致より生じるずれを調整するためのフレ
    ームの飛び越しまたは繰り返しの必要性を検出し、更に
    それらの検出結果を利用して、所定の手順で前記画像メ
    モリから調整のための読み出しアドレスの変更について
    の情報を計算し出力する変更アドレス計算小部を有し、 前記読み出し制御部は、 前記アドレス比較部より出力された読み出しアドレスの
    変更についての情報を基に読み出しアドレスを変更する
    ものであることを特徴とする請求項９記載のフレームシ
    ンクロナイザ。
11. 【請求項１１】 チャンネル変更等外部の命令により画
    像が連続性無く変更される時には、該命令を基に、どの
    フレームから画像が連続性無く変更するかを検出し、変
    更後最後のフレームを特定する変更フレーム特定部と、 前記調整フレーム数指定部の指定するフレーム数内に前
    記変更フレーム特定部にて特定されたフレームが存在す
    るか否かを判断する変更フレーム出力位置判断部と、 前記変更フレーム出力位置判断部が存在すると判断した
    ならば、当該指定されたフレーム数内での重複して出力
    するか飛び越して出力するフレームとして、前記連続性
    無く変更された最初のフレームを使用する制御を行うシ
    ーン変更フレーム優先読み出し制御部を有していること
    を特徴とする請求項９記載のフレームシンクロナイザ。
12. 【請求項１２】 請求項１、請求項２、請求項３、請求
    項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求
    項９、請求項１０若しくは請求項１１記載のフレームシ
    ンクロナイザは、 その表示面に独立した複数の画像を表示可能とするマル
    チウィンドウ手段を有し、 更に、表示された複数の画像の少くも１の画像に対して
    その画像の動きがなだらかとなるフレームシンクロナイ
    ズ機能を発揮させる分割画像対象フレームシンクロナイ
    ズ手段を有していることを特徴とするフレームシンクロ
    ナイザ。