JP2006303629A - フレームレート変換装置、フレームレート変換方法及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
入出力のフレーム周波数の高低差にかかわらず簡易な構成でレート変換させる。
【解決手段】
入力フレーム周波数に対応する書込開始時点から、第１及び第２の記憶領域にフィールドデータを交互に書き込む書込動作と、出力フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に書き込まれている記憶領域のフィールドデータを読み出す読出動作を基調として、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合にフレーム周波数差に対応する書込開始時点を基準とした時間内に読出開始時点が存在するとき、そのとき書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれたフィールドデータを読み出するようにした。
【選択図】 図６

Description

本発明はフレームレート変換装置、フレームレート変換方法及び表示装置に関し、フレームシンクロナイザに適用して好適なものである。

従来、入力される映像ディジタル信号を構成するフィールド単位の画像データをフィールドメモリに順次書き込み、出力側のフレーム周波数に対応する読出制御信号に基づく所定のタイミングで画像データを書き込み開始直後から順次読み出すことによって、当該映像ディジタル信号を基準ディジタル信号に同期させるフレームシンクロナイザがある（例えば特許文献１参照）。

このフレームシンクロナイザでは、書き込んだ順序で画像データが読み出されているため、入力側（映像ディジタル信号）に比して出力側のフレーム周波数が低い場合には、特許文献１の第４図に示されているように、書き込み側が読み出し側を追い越すといった追い越し現象が発生することになる。

この追い越し現象を解消することを目的として、特許文献１では、第２図に示されているように、基準ディジタル信号における垂直ブランキング信号の立ち上がりエッジを基準として、次に書き込まれる画像データにおける垂直ブランキングの立ち上がりエッジまでの時間と、当該画像データにおける垂直ブランキングの立ち下がりエッジまでの時間との時間差に応じて追い越し現象の発生の有無を判定し、当該追い越し現象が発生すると判定した場合には、その次に書き込まれる画像データをフィールドメモリに書き込むことを禁止するといった書込制御が提案されている。
特開平７−２０３３８３号公報

ところがかかる構成のフレームシンクロナイザでは、映像データのフレーム周波数に比して基準ディジタル信号の周波数が高い場合、フィールドメモリに書き込まれる同一の画像データを２回に分けて読み出すといった事態が発生するため、この事態を回避するための制御が要求される。

このためかかる構成のフレームシンクロナイザでは、映像データのフレーム周波数に比して基準ディジタル信号の周波数が高い場合及び低い場合いずれの場合にも対応させようとすると、その構成が煩雑となるといった問題が想定される。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、入出力のフレーム周波数の高低差にかかわらず簡易な構成でレート変換し得るフレームレート変換装置及びフレームレート変換方法と、入力される映像信号のフレーム周波数にかかわらず簡易な構成でその映像信号を表示し得る表示装置とを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明は、フレームレート変換装置であって、第１及び第２の記憶領域が割り当てられたメモリと、外部から順次入力されるフィールド又はフレーム単位の画像信号を、入力フレーム周波数に対応する書込開始時点から、第１及び第２の記憶領域に交互に書き込む書込手段と、出力フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に書込手段により書き込まれている記憶領域の画像信号を読み出す読出手段と、書込開始時点を基準とした所定の期間内に読出開始時点が存在するとき、書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた画像信号を読み出させる逆読出指令を読出手段に出力する逆読出指令出力手段とを設け、逆読出指令出力手段では、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合に、当該フレーム周波数差に対応する時間を期間として設定するようにした。

このためこのフレームレート変換装置では、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合、読出手段は、逆読出指令出力手段から逆読出指令を受けたときに書き込まれている逆の記憶領域から２度読み出すことができるため、書込手段による書込動作よりも読出手段による読出動作が速いことに起因してフィールドデータの一部しか読み出せないといった事態を未然に回避することができる。また、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数以下である場合、読出手段は、特に逆読出指令出力手段から逆読出指令を受けなくとも、交互に書き込まれるフィールドデータを適宜飛び越して読み出すことができる。

従ってフレームレート変換装置は、書込手段による書込動作及び読出手段による読出動作を基調とし、当該読出手段に対して出力フレーム周波数が高い場合に適宜逆読出指令を与えることによって、フレーム周波数の高低差にかかわらず適切にレート変換することができる。

また本発明は、フレームレート変換方法であって、外部から順次入力されるフィールド又はフレーム単位の画像信号を、入力フレーム周波数に対応する書込開始時点から、メモリに割り当てられた第１及び第２の記憶領域に交互に書き込む第１のステップと、出力フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に書込手段により書き込まれている記憶領域の画像信号を読み出す第２のステップとを設け、第２のステップでは、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合に、書込開始時点を基準としたフレーム周波数差に対応する時間内に読出開始時点が存在するとき、書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた画像信号を読み出すようにした。

このためこのフレームレート変換方法では、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合、読出動作が書込動作に追いつくときに書き込まれている逆の記憶領域から２度読み出すことができるため、書込動作よりも読出動作が速いことに起因してフィールドデータの一部しか読み出せないといった事態を未然に回避することができる。また、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数以下である場合、逆の記憶領域から読み出すといったことを特に行わなくとも、交互に書き込まれるフィールドデータを適宜飛び越して読み出すことができる。

従ってこのフレームレート変換方法は、書込動作及び読出動作を基調とし、出力フレーム周波数が高い場合に適宜逆の記憶領域から２度読み出すことによって、フレーム周波数の高低差にかかわらず適切にレート変換することができる。

さらに本発明は、画像を表示する表示部と、当該表示部の前段に設けられたフレーム変換部とを有する表示装置であって、フレーム変換部には、第１及び第２の記憶領域が割り当てられたメモリと、順次入力されるフィールド又はフレーム単位の画像信号を、入力フレーム周波数に対応する書込開始時点から、第１及び第２の記憶領域に交互に書き込む書込手段と、画像信号に基づく画像を表示する表示部に規定される規定フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に書込手段により書き込まれている記憶領域の画像信号を読み出す読出手段と、書込開始時点を基準とした所定の期間内に読出開始時点が存在するとき、書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた画像信号を読み出すための読出指令を読出手段に出力する逆読出指令出力手段とを設け、当該逆読出指令出力手段では、入力フレーム周波数に対して規定フレーム周波数が高い場合に、当該フレーム周波数差に対応する時間を期間として設定した。

このためこの表示装置では、規定フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合、読出手段は、逆読出指令規定手段から逆読出指令を受けたときに書き込まれている逆の記憶領域から２度読み出すことができるため、書込手段による書込動作よりも読出手段による読出動作が速いことに起因してフィールドデータの一部しか読み出せないといった事態を未然に回避することができる。また、規定フレーム周波数が入力フレーム周波数以下である場合、読出手段は、特に逆読出指令規定手段から逆読出指令を受けなくとも、交互に書き込まれるフィールドデータを適宜飛び越して読み出すことができる。

従って表示装置では、書込手段による書込動作及び読出手段による読出動作を基調とし、当該読出手段に対して規定フレーム周波数が高い場合に適宜逆読出指令を与えることによって、入力フレーム周波数の高低差にかかわらず適切にレート変換することができる。

本発明によれば、メモリに割り当てられた第１及び第２の記憶領域に交互に書き込まれる画像信号を、出力フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に書込手段により書き込まれている記憶領域の画像信号を読み出すようにし、当該入力フレーム周波数に対して出力フレーム周波数が高い場合に、当該書込開始時点を基準としたフレーム周波数差に対応する時間までの期間内に読出開始時点が存在するときには、書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた画像信号を読み出するようにしたことにより、書込動作及び読出動作を基調としつつも、出力フレーム周波数が高い場合に必要に応じて逆の記憶領域からフレームデータを読み出すことができ、かくして入出力のフレーム周波数の高低差にかかわらず簡易な構成でレート変換し得るフレームレート変換装置及びフレームレート変換方法を実現できる。

また本発明によれば、画像を表示する表示部の前段に設けられたフレーム変換部において、メモリに割り当てられた第１及び第２の記憶領域に交互に書き込まれる画像信号を、規定フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に書込手段により書き込まれている記憶領域の画像信号を読み出すようにし、当該入力フレーム周波数に対して規定フレーム周波数が高い場合に、当該書込開始時点を基準としたフレーム周波数差に対応する時間までの期間内に読出開始時点が存在するときには、書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた画像信号を読み出するようにしたことにより、書込動作及び読出動作を基調としつつも、規定フレーム周波数が高い場合に必要に応じて逆の記憶領域からフレームデータを読み出すことができ、かくして規定のフレーム周波数の高低差にかかわらず簡易な構成で表示し得る表示装置を実現できる。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態による表示装置の全体構成
図１において、１は全体として本実施の形態による表示装置を示すものであり、この表示装置１では、外部から供給される映像ディジタル信号ＰＩＤが入力信号処理部２に入力される。

入力信号処理部２は、映像ディジタル信号ＰＩＤを構成するフィールド単位の画像データ（以下、これをフィールドデータと呼ぶ）ＦＤｉ（ｉ＝１、２、３、……）を順次検出し、これをフレームシンクロナイザ１０に送出する。

また入力信号処理部２は、映像ディジタル信号ＰＩＤにおける入力フレーム周波数やブランキング期間等に基づいて、フィールドデータＦＤｉを書込制御するためのディジタル信号（以下、これを書込制御データと呼ぶ）ＣＯＭｗを生成し、これをフレームシンクロナイザ１０に送出する。

一方、読出制御信号生成部３は、表示部４に規定される出力フレーム周波数やブランキング期間等に基づいて、フィールドデータＦＤｉを読出制御するためのディジタル信号（以下、これを読出制御データと呼ぶ）ＣＯＭｒを生成し、これをフレームシンクロナイザ１０に送出する。

このフレームシンクロナイザ１０は、入力信号処理部２から供給されるフィールドデータＦＤｉを記憶するフレームメモリ１１と、そのフレームメモリ１１に対するフィールドデータＦＤｉの書込制御及び読出制御を司るメモリ制御部１２と、フレームメモリ１１から読み出されたフィールドデータＦＤｉのラインを逆ラインに変換するライン変換部１３とによって構成される。

メモリ制御部１２は、入力信号処理部２から供給される書込制御データＣＯＭｗに基づく所定の書込開始時点を基準として、フレームメモリ１１に割り当てられた第１及び第２の記憶領域（以下、これをメモリバンクと呼ぶ）ＢＡＮＫ−Ａ、ＢＡＮＫ−ＢにフィールドデータＦＤｉを交互に書き込む。

またメモリ制御部１２は、読出制御信号生成部３から供給される読出制御データＣＯＭｒづく所定の読出開始時点を基準として、第１のメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ又は第２のメモリバンクＢＡＮＫ−Ｂに書き込まれているフィールドデータＦＤｉを読み出す一方、必要に応じて、その書き込まれているメモリバンクＢＡＮＫとは逆のメモリバンクＢＡＮＫに既に書き込まれたフィールドデータＦＤｉを読み出すことによって、映像ディジタル信号ＰＩＤの入力フレーム周波数を表示部４に規定される出力フレーム周波数に同期させる。

ライン変換部１３は、本来読み出すべきメモリバンクＢＡＮＫから読み出されたフィールドデータＦＤｉをそのまま表示部４に送出する一方、本来読み出すべきメモリバンクＢＡＮＫとは逆のメモリバンクＢＡＮＫから読み出されたフィールドデータＦＤｉのラインを逆ラインに変換して表示部４に送出するようになされている。

この結果、この表示装置１では、映像ディジタル信号ＰＩＤにおける入力フレーム周波数と、表示部４に規定されるフレーム周波数とが相違する場合であっても、当該映像ディジタル信号ＰＩＤを構成するフィールドデータＦＤｉに基づく各画像が順次表示されることになる。

このようにしてこの表示装置１は、映像ディジタル信号ＰＩＤに基づく映像を表示することができるようになされている。

（２）メモリ制御部の具体的な構成
次に、上述のフレームシンクロナイザ１０におけるメモリ制御部１１の具体的な構成を説明する。

このメモリ制御部１１は、図１に示したように、フレームメモリ１１に対するフィールドデータＦＤｉの書込制御を司る書込制御部２１と、そのフレームメモリ１１に対するフィールドデータＦＤｉの読出制御を司る読出制御部２２と、本来読み出すべきメモリバンクＢＡＮＫとは逆のメモリバンクＢＡＮＫからフィールドデータＦＤｉを読み出すための指令（以下、これを逆バンク読出指令と呼ぶ）ＲＯＤを与える読出指令部２３とによって構成される。

書込制御部２１は、書込制御データＣＯＭｗに基づいて、フレームメモリ１１に供給されるフィールドデータＦＤｉそれぞれに対する書込開始時点及び書込対象のメモリバンクＢＡＮＫを順次検出し、この検出結果に応じてメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ、ＢＡＮＫ−ＢにフィールドデータＦＤｉを交互に書き込むと共に、当該検出した書込開始時点を表すデータ（以下、これを書込開始時点データと呼ぶ）ＷＳＤｉを読出指令部２３に送出する。

また書込制御部２１は、書込制御データＣＯＭｗに基づいて、フレームメモリ１１に対するフィールドデータＦＤｉの書き込みに要する書込所要時間を算出し、これをデータ（以下、これを書込所要時間データと呼ぶ）Ｄ１として読出指令部２３に送出する。

一方、読出制御部２２は、読出制御データＣＯＭｒに基づいて、第１のメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ又は第２のメモリバンクＢＡＮＫ−Ｂに書き込まれているフィールドデータＦＤｉそれぞれに対する読出開始時点を順次検出し、この検出結果に応じた読出開始時点からメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ、ＢＡＮＫ−Ｂに書き込まれるフィールドデータＦＤｉを交互に読み出すと共に、当該検出した読出開始時点を表すデータ（以下、これを読出開始時点データと呼ぶ）ＲＳＤｉを読出指令部２３に送出する。

また読出制御部２２は、読出制御データＣＯＭｒに基づいて、フレームメモリ１１に対するフィールドデータＦＤｉの読み出しに要する読出所要時間を算出し、これをデータ（以下、これを読出所要時間データと呼ぶ）Ｄ２として読出指令部２３に送出する。

読出指令部２３においては、例えばフレーム周波数自体や書込所要時間の算出等の各種変動要因に基づく誤差を考慮したマージン時間が設定されており、当該マージン時間をＴｍｇとし、書込制御部２１から供給される書込所要時間データＤ１の書込所要時間をＴｉｎとし、読出制御部２２から供給される読出所要時間データＤ２の読出所要時間をＴｏｕｔとすると、次式

を満たす場合には、入力フレーム周波数が出力フレーム周波数よりも高いと判定し、これに対して満たさない場合には、入力フレーム周波数が出力フレーム周波数よりも低いと判定する。

（２−１）入力フレーム周波数に比して出力フレーム周波数が高い場合
ここで、入力フレーム周波数に比して出力フレーム周波数が高い場合におけるフレームメモリ１１でのフィールドデータＦＤｉの推移を図２に示す。

この図２では、第１のメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ及び第２のメモリバンクＢＡＮＫ−Ｂに書き込まれるフィールドデータＦＤｉの推移が図２（Ａ）であり、当該第１のメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ及び第２のメモリバンクＢＡＮＫ−Ｂから読み出されるフィールドデータＦＤｉの推移が図２（Ｂ）である。

この図２からも明らかなように、入力フレーム周波数に比して出力フレーム周波数が高い状況下では、フィールドデータＦＤｉの書込所要時間Ｔｉｎが読出所要時間Ｔｏｕｔに比して長くなるため、当該フィールドデータＦＤｉの書き込みが未だ終了していないにもかかわらず読み出しが終了する場合があり、この場合には、フィールドデータＦＤの全てを読み出すことができなくなるといった現象（以下、これを読出追越現象と呼ぶ）が発生することになる。

この読出追越現象は、具体的には、書込所要時間Ｔｉｎ及び読出所要時間Ｔｏｕｔの時間差（以下、これを書込読出所要時間差と呼ぶ）Ｔｗｒと、誤差許容時間Ｔｍｇとを合わせた図２（Ａ）の斜線部分の期間（以下、これを合成期間と呼ぶ）Ｔｃｐにおいて、読出開始時点ＲＰが存在するときに発生する。

そこでこの読出指令部２３は、映像ディジタル信号ＰＩＤにおける入力フレーム周波数に比して表示部４に規定される出力フレーム周波数が高いと判定した場合には、書込所要時間データＤ１（図１）の書込所要時間Ｔｉｎと、読出制御部２２から供給される読出所要時間データＤ２（図１）の読出所要時間Ｔｏｕｔと、予め設定された誤差許容時間をＴｍｇとを用いて、次式

に従って算出した合成期間Ｔｃｐを、読出追越現象における検出期間（以下、これを追越現象検出期間と呼ぶ）として設定する。

この状態において読出指令部２３は、書込制御部２１から順次供給される書込開始時点データＷＳＤｉ（図１）に表される書込開始時点ＷＰ（図２）と、読出制御部２２から順次供給される読出開始時点データＲＳＤｉ（図１）に表される読出開始時点ＲＰ（図２）との時間差をその都度算出し、当該時間差をＴｒｅ１とすると、その時間差Ｔｒｅ１と追越現象検出期間（合成期間Ｔｃｐ）とが、次式

を満たす場合にのみ逆バンク読出指令ＲＯＤ（図１）を読出制御部２２に与える。

この結果、フレームメモリ１１に順次交互に書き込まれるフィールドデータＦＤｉは、図３に示すように、読出制御部２２による読出制御のもとに、通常時には、交互に読み出される一方、追越現象検出期間として設定された書込読出所要時間差Ｔｗｒ及び誤差許容時間Ｔｍｇの合算期間Ｔｃｐに読出開始時点ＲＰが存在するときだけ、そのとき既に書き込まれている他方のメモリバンクＢＡＮＫから再度読み出されることになる。

このようにしてフレームシンクロナイザ４は、読出追越現象を解消しながら入力フレーム周波数を出力フレーム周波数に同期させてフレームレートを変換することができるようになされている。

（２−２）入力フレーム周波数に比して出力フレーム周波数が低い場合
次に、入力フレーム周波数に比して出力フレーム周波数が低い場合におけるフレームメモリ１１でのフィールドデータＦＤｉの推移を図４に示す。

この図４では、第１のメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ及び第２のメモリバンクＢＡＮＫ−Ｂに書き込まれるフィールドデータＦＤｉの推移が図４（Ａ）であり、当該第１のメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ及び第２のメモリバンクＢＡＮＫ−Ｂから読み出されるフィールドデータＦＤｉの推移が図４（Ｂ）である。

この図３からも明らかなように、入力フレーム周波数に比して出力フレーム周波数が低い状況下では、フィールドデータＦＤの書込所要時間Ｔｉｎが読出所要時間Ｔｏｕｔに比して短くなるため、入力に比して出力の周波数が高い状況下について上述した読出追越現象が発生することは基本的にはない。

しかしながら、この読出指令部２３では、入力フレーム周波数及び出力フレーム周波数の双方が同一である場合にも、（１）式により出力フレーム周波数が低いと判定されるため、入力フレーム周波数及び出力フレーム周波数の双方が同一の状況下では、例えば入力フレーム周波数及び出力フレーム周波数の変動に起因して、当該フィールドデータＦＤｉの書き込みが終了間際に読み出しが終了する場合が想定され、この場合には、わずかながらも読出追越現象が起こり得る。

この読出追越現象は、映像ディジタル信号ＰＩＤに比して表示部４に規定されるフレーム周波数が低いながらも限りなく近い状況下でも起こり得るものであり、具体的には、図４（Ａ）の斜線部分の誤差許容時間Ｔｍｇにおいて、読出開始時点ＲＰが存在するときに発生する。

そこでこの読出指令部２３は、入力フレーム周波数に比して出力フレーム周波数が低いと判定した場合には、予め設定された誤差許容時間Ｔｍｇを追越現象検出期間として設定する。

この状態において読出指令部２３は、書込制御部２１から順次供給される書込開始時点データＷＳＤｉ（図１）に表される書込開始時点ＷＰ（図４）と、読出制御部２２から順次供給される読出開始時点データＲＳＤｉ（図１）に表される読出開始時点ＲＰ（図４）との時間差をその都度算出し、当該時間差をＴｒｅ２とすると、その時間差Ｔｒｅ２と追越現象検出期間（誤差許容時間Ｔｍｇ）とが、次式

を満たす場合にのみ逆バンク読出指令ＲＯＤ（図１）を読出制御部２２に与える。

この結果、フレームメモリ１１に順次交互に書き込まれるフィールドデータＦＤｉは、図５に示すように、読出制御部２２による読出制御のもとに、通常時には、交互に読み出される一方、追越現象検出期間として設定された誤差許容時間Ｔｍｇ内に読出開始時点ＲＰが存在するときだけ、そのとき既に書き込まれている他方のメモリバンクＢＡＮＫから読み出される。従って、誤差許容時間Ｔｍｇ内に読出開始時点ＲＰが存在するときに書き込み中のフィールドデータＦＤｉは、飛ばされることとなる。

このようにしてフレームシンクロナイザ４は、フレーム周波数の変動等に起因して起こり得る読出追越現象を確実に解消しながら、入力フレーム周波数を出力フレーム周波数に同期させることができるようになされている。

（３）読出制御処理手順
上述の読出指令部２３における逆バンク読出指令ＲＯＤを出力するための逆バンク読出指令処理は、図６に示す逆バンク読出指令処理手順ＲＴに従って行われる。

すなわち読出指令部２３は、映像ディジタル信号ＰＩＤの表示要求があると、この読出制御処理手順ＲＴを開始し、ステップＳＰ１に進んで、映像ディジタル信号ＰＩＤを構成する最初のフィールドデータＦＤ（図１）のフレームメモリ１１（図１）に対する書込所要時間Ｔｉｎ及び読出所要時間Ｔｏｕｔ（図２又は図４）を求める。

そして読出指令部２３は、続くステップＳＰ２において、書込所要時間Ｔｉｎ及び読出所要時間Ｔｏｕｔの書込読出所要時間差Ｔｗｒ（図２）に応じて、入力フレーム周波数と出力フレーム周波数の高低を判定する。

ここで、読出指令部２３は、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に比して高いと判定した場合（図２）には、ステップＳＰ３に進んで、書込読出所要時間差Ｔｗｒ及び誤差許容時間Ｔｍｇの合成期間Ｔｃｐを追越現象検出期間として設定する。

これに対して、読出指令部２３は、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数以下と判定した場合（図４）には、ステップＳＰ４に進んで、誤差許容時間Ｔｍｇを追越現象検出期間として設定する。

そして読出指令部２３は、続くステップＳＰ５において、フレームメモリ１１（図１）に書き込まれるフィールドデータＦＤｉの書込開始時点ＷＰと読出開始時点ＲＰとの時間差が、ステップＳＰ３で設定した追越現象検出期間（合成期間Ｔｃｐ）又はステップＳＰ４で設定した追越現象検出期間（誤差許容時間Ｔｍｇ）内である場合には、ステップＳＰ６に進んで逆バンク読出指令ＲＯＤを読出制御部２２に送出した後、ステップＳＰ７に進んで後続するフィールドデータＦＤｉがあるか否かを判定する。

一方、読出指令部２３は、書込開始時点ＷＰと読出開始時点ＲＰとの時間差が、ステップＳＰ３で設定した追越現象検出期間内にない場合には、ステップＳＰ７に進んで後続するフィールドデータＦＤｉがあるか否かを判定する。

実際上、読出指令部２３は、書込制御部２１（図１）から書込開始時点ＷＰを表す書込開始時点データＷＳＤｉを受けると共に、読出制御部２２（図１）から読出開始時点ＲＰを表す読出開始時点データＲＳＤｉを受けた場合に後続するフィールドデータＦＤｉがあると判定し、この場合にはステップＳＰ５に戻って上述の処理を繰り返す。

これに対して、読出指令部２３は、所定のタイムアウト期間に書込開始時点データＷＳＤｉ及び読出開始時点データＲＳＤｉを対応する書込制御部２１及び読出制御部２２から受けなかった場合に後続するフィールドデータＦＤｉがないと判定し、この場合にはステップＳＰ８に進んでこの逆バンク読出指令処理手順ＲＴを終了する。

このようにして読出指令部２３は、逆バンク読出指令処理を実行するようになされている。

（４）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、このフレームシンクロナイザ４は、外部から順次入力されるフィールドデータＦＤｉを、入力フレーム周波数に対応する書込開始時点ＷＰ（図２又は図４）から、第１及び第２の記憶領域ＢＡＮＫ−Ａ、ＢＡＮＫ−Ｂに交互に書き込み、出力フレーム周波数に対応する読出開始時点ＲＰ（図２又は図４）から、当該読出開始時点ＲＰに書き込まれている記憶領域ＢＡＮＫのフィールドデータＦＤｉを読み出す。

そしてフレームシンクロナイザ４は、かかる書込動作及び読出動作の一方で、書込開始時点ＷＰを基準とした追越現象検出期間を設定し、当該追越現象検出期間内に読出開始時点ＲＰが存在するとき、このとき書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれたフィールドデータＦＤｉを読み出す。

ここで、フレームシンクロナイザ４では、追越現象検出期間として、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合には、フレーム周波数差に対応する時間が設定される。

従ってこのフレームシンクロナイザ４は、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合には、書込読出所要時間差Ｔｗｒに読出開始時点ＲＰが存在するときに書き込まれている逆の記憶領域（図２における太枠で囲まれている記憶領域）から２度読み出すため、書込動作よりも読出動作が速いことに起因してフィールドデータの一部しか読み出せないといった読出追越現象を未然に回避することができる。

一方、フレームシンクロナイザ４は、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数以下である場合には、逆の記憶領域から２度読み出すといった読出動差をしなくとも、交互に書き込まれるフィールドデータを適宜飛び越して読み出すことで、読出追越現象を未然に回避することができる。

このためこのフレームシンクロナイザ４は、書込動作及び読出動作を基調としつつも、出力フレーム周波数が高い場合に必要に応じて逆の記憶領域からフレームデータを読み出すといった構成のもとで、入出力のフレーム周波数の高低差にかかわらずレート変換することができる。

実際上、このフレームシンクロナイザ４では、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合の追越現象検出期間として、書込所要時間Ｔｉｎ及び読出所要時間Ｔｏｕｔの書込読出所要時間差Ｔｗｒ（図２）が設定される。

従ってこのフレームシンクロナイザ４は、ブランキング時間等を考慮せずに、そのフィールドデータＦＤｉ自体の書込読出所要時間差Ｔｗｒ（図２）に応じて逆の記憶領域からフレームデータを読み出すことができ、この結果、読出追越現象を一段と的確に回避することができる。

また、このフレームシンクロナイザ４では、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数以下である場合には、追越現象検出期間として、例えばフレーム周波数自体や書込所要時間の算出等の各種変動要因に基づく誤差を考慮したマージン時間Ｔｍｇ（図４）が設定される。

従ってこのフレームシンクロナイザ４は、例えば入力フレーム周波数及び出力フレーム周波数の変動に起因して、フィールドデータＦＤｉの書き込みが終了間際に読み出しが終了するといったことにも対処することができ、この結果、読出追越現象を一段と確実に回避することができる。

以上の構成によれば、フィールドデータＦＤｉを第１及び第２の記憶領域ＢＡＮＫ−Ａ、ＢＡＮＫ−Ｂに交互に書き込み、出力フレーム周波数に対応する読出開始時点ＲＰ（図２又は図４）から、当該読出開始時点ＲＰに書き込まれている記憶領域ＢＡＮＫのフィールドデータＦＤｉを読み出す一方、書込開始時点ＷＰを基準とした追越現象検出期間内に読出開始時点ＲＰが存在するとき、このとき書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれたフィールドデータＦＤｉを読み出すようにしたことにより、フレーム周波数の高低差にかかわらず書込動作及び読出動作を基調として適切にレート変換することができる。

（５）他の実施の形態
上述の実施の形態においては、第１及び第２の記憶領域が割り当てられたメモリとして、フィールドデータＦＤｉを書き込むための第１及び第２のメモリバンクＢＡＮＫ−Ａ、ＢＡＮＫ−Ｂに割り当てられたフレームメモリ１１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フレーム単位の画像データを書き込むための第１及び第２のメモリバンクに割り当てられたメモリを適用するようにしても良い。この場合、外部から供給される映像ディジタル信号ＰＩＤがフレーム単位で構成されるものであっても、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、フレームシンクロナイザ１０におけるライン変換部１３は省略される。

また上述の実施の形態においては、書込開始時点を基準とした所定の期間内に読出開始時点が存在するとき、書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた画像信号を読み出すための読出指令を読出手段に出力する逆読出指令出力手段として、入出力フレーム周波数の高低に応じて、当該期間を切り換えるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合にだけ読出指令を読出手段に出力するようにしても良い。このようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、出力フレーム周波数が入力フレーム周波数に対して高い場合の期間として、上述の実施の形態では、書込所要時間Ｔｉｎ及び読出所要時間Ｔｏｕｔの書込読出所要時間差Ｔｗｒ（図２）を適用するようにしたが、本発明はこれに限らず、例えばブランキング期間を考慮するようにしても良く、要はフレーム周波数差に対応する時間であれば良い。

また、かかる書込所要時間Ｔｉｎの取得手法として、上述の実施の形態では、書込制御データＣＯＭｗに基づいて算出するようにしたが、本発明はこれに限らず、例えばフィールドデータＦＤｉに付加されるヘッダの内容から検出するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、フレームレート変換装置としてのフレームシンクロナイザ１０を表示装置１に搭載するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該フレームレートの変換する各種装置に搭載するようにしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

本発明は、例えばマルチスクリーンを実現する場合等に利用可能である。

本実施の形態による表示装置の構成を示すブロック図である。 入力（Ａ）に対して出力（Ｂ）のフレーム周波数が高い場合におけるメモリでのデータ推移（１）を示す略線図である。 入力（Ａ）に対して出力（Ｂ）のフレーム周波数が高い場合におけるメモリでのデータ推移（２）を示す略線図である。 入力（Ａ）に対して出力（Ｂ）のフレーム周波数が低い場合におけるメモリでのデータ推移（１）を示す略線図である。 入力（Ａ）に対して出力（Ｂ）のフレーム周波数が高い場合におけるメモリでのデータ推移（２）を示す略線図である。 逆バンク読出指令出力処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１……表示装置、２……入力信号処理部、３……読出制御信号生成部、４……表示部、１０……フレームシンクロナイザ、１１……フレームメモリ、１２……メモリ制御部、１３……ライン変換部、２１……書込制御部、２２……読出制御部、２３……読出判定指令部、ＦＤｉ……フィールドデータ、ＣＯＭｗ……書込制御データ、ＣＯＭｒ……読出制御データ、ＷＳＤｉ……書込開始時点データ、ＲＳＤｉ……読出開始時点データ、Ｄ１……書込所要時間データ、Ｄ２……読出所要時間データ、Ｔｉｎ……書込所要時間、Ｔｏｕｔ……読出所要時間、Ｔｗｒ……書込読出所要時間差、Ｔｍｇ……誤差許容時間、Ｔｃｐ……合成期間、ＷＰ……書込開始時点、ＲＰ……読出開始時点、ＲＴ……逆バンク読出指令出力処理手順。

Claims (6)

1. 第１及び第２の記憶領域が割り当てられたメモリと、
   外部から順次入力されるフィールド又はフレーム単位の画像信号を、入力フレーム周波数に対応する書込開始時点から、上記第１及び第２の記憶領域に交互に書き込む書込手段と、
   出力フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に上記書込手段により書き込まれている記憶領域の上記画像信号を読み出す読出手段と、
   上記書込開始時点を基準とした所定の期間内に上記読出開始時点が存在するとき、上記書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた上記画像信号を読み出すための読出指令を上記読出手段に出力する逆読出指令出力手段と
   を具え、
   上記逆読出指令出力手段は、
   上記出力フレーム周波数が上記入力フレーム周波数に対して高い場合に、当該フレーム周波数差に対応する時間を上記期間として設定した
   ことを特徴とするフレームレート変換装置。
2. 上記逆読出指令出力手段は、
   上記画像信号の書込所要時間と、当該画像信号の読出所要時間との時間差を上記期間として設定した
   ことを特徴とする請求項１に記載のフレームレート変換装置。
3. 上記逆読出指令出力手段は、
   上記出力フレーム周波数が上記入力フレーム周波数に対して高い場合には、上記画像信号の書込所要時間と、当該画像信号の読出所要時間との時間差を上記期間として設定し、
   上記出力フレーム周波数が上記入力フレーム周波数以下である場合には、変動要因に基づく誤差を考慮したマージン時間を上記期間として設定した
   ことを特徴とする請求項１に記載のフレームレート変換装置。
4. 上記逆読出指令出力手段は、
   上記出力フレーム周波数が上記入力フレーム周波数に対して高い場合には、上記画像信号の書込所要時間と、当該画像信号の読出所要時間との時間差及び変動要因に基づく誤差を考慮したマージン時間を上記期間として設定し、
   上記出力フレーム周波数が上記入力フレーム周波数以下である場合には、上記マージン時間を上記期間として設定した
   ことを特徴とする請求項１に記載のフレームレート変換装置。
5. 外部から順次入力されるフィールド又はフレーム単位の画像信号を、入力フレーム周波数に対応する書込開始時点から、メモリに割り当てられた第１及び第２の記憶領域に交互に書き込む第１のステップと、
   出力フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に上記書込手段により書き込まれている記憶領域の上記画像信号を読み出す第２のステップと
   を具え、
   上記第２のステップでは、
   上記出力フレーム周波数が上記入力フレーム周波数に対して高い場合に、上記書込開始時点を基準としたフレーム周波数差に対応する時間内に上記読出開始時点が存在するとき、上記書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた上記画像信号を読み出す
   ことを特徴とするフレームレート変換方法。
6. 画像を表示する表示部と、当該表示部の前段に設けられたフレーム変換部とを有する表示装置であって、
   上記フレーム変換部は、
   第１及び第２の記憶領域が割り当てられたメモリと、
   順次入力されるフィールド又はフレーム単位の画像信号を、入力フレーム周波数に対応する書込開始時点から、上記第１及び第２の記憶領域に交互に書き込む書込手段と、
   上記画像信号に基づく画像を表示する表示部に規定される規定フレーム周波数に対応する読出開始時点から、当該読出開始時点に上記書込手段により書き込まれている記憶領域の上記画像信号を読み出す読出手段と、
   上記書込開始時点を基準とした所定の期間内に上記読出開始時点が存在するとき、上記書込手段により書き込まれている記憶領域とは逆の記憶領域に書き込まれた上記画像信号を読み出すための読出指令を上記読出手段に出力する逆読出指令出力手段と
   を具え、
   上記逆読出指令出力手段は、
   上記出力フレーム周波数が上記入力フレーム周波数に対して高い場合に、当該フレーム周波数差に対応する時間を上記期間として設定した
   ことを特徴とする表示装置。
   

Images