JP2007311843A - ノンインターレース化装置、表示装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示に求められる条件は、表示装置の用途や使い方により様々である。
【解決手段】ノンインターレース化装置に、（ａ）動き適応的にフィールド内補間処理又はフィールド間補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する動き適応型補間処理部と、（ｂ）フィールド内補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するフィールド内補間処理部と、（ｃ）ユーザーインターフェースを通じて指定された補間方式を記憶する補間方式記憶部と、（ｄ）動き適応的に実行された補間処理後の映像信号とフィールド内補間処理後の映像信号のうち、補間方式記憶部に記憶された補間方式に対応する映像信号を選択的に出力する映像信号切替部とを搭載する。
【選択図】図２

Description

この明細書で説明する発明は、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するノンインターレース化技術に関する。
発明者らが提案する発明は、ノンインターレース化装置、表示装置及びプログラムとしての側面を有する。

液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルその他の固定画素形式の表示デバイスでは、ＮＴＳＣ方式その他のインターレース方式の映像信号をそのまま表示できないものが多い。

このため、この種の表示デバイスには、表示デバイスの出力解像度に一致するように映像信号の信号方式をインターレース方式からノンインターレース方式に変換する機能が搭載されている。すなわち、飛び越し走査された走査線部分の映像を補間処理により生成する処理機能が搭載されている。

この処理機能は、時間軸−垂直軸の２次元面内におけるフィルタリング処理として実現される。通常、処理内容の容易化のため、標本化によりディジタル信号形式に変換された映像信号について補間処理が実行される。

図１に、代表的な処理手法である動き適応型の補間処理手法を示す。この補間処理手法では、動画像の部分に図１（Ａ）に示すフィールド内補間処理を適用し、静止画像の部分に図１（Ｂ）に示す複数フィールド間の補間処理を適用する。

これらの処理手法を画像の動きに応じて組み合わせることにより、画面全体（特に静止画部分）の画質を高めることができる。
特開２００５−１２４２４１号公報

ところで、映像信号より画像の動きを検出して補間処理の内容を適応的に切り替えるには、補間画素毎にフィールド間の動きを検出する必要がある。例えば２−３プルダウンによる信号検出やより正確な動き検出が必要となる。なお、これらの動き検出には、処理フィールドよりも未来のフィールドの情報が必要である。

結果的に高画質のノンインターレース方式の映像信号を得るためには、１フィールド以上の表示遅延が必要となる。
因みに、フィールド間の補間処理の実行には、補間処理に必要な複数フィールド分のメモリが必要となる。

このため、経済性を最優先する表示装置の中には、動き適応型の補間機能の搭載に代え、フィールド内補間機能のみを搭載する表示装置も存在する。

フィールド内補間機能のみを搭載する表示装置は、フィールド間補間処理を使用しないため、低遅延での補間処理が可能である。
ただし、フィールド内補間処理だけを搭載する表示装置は、静止画部分での垂直解像度が動き適応型の補間機能を搭載する表示装置に比して画質が劣る問題がある。

そこで、発明者は、補間処理の方式を使用者の意図に応じて柔軟に切り替えることができるノンインターレース化装置を提案する。
ノンインターレース化装置の一例では、（ａ）動き適応的にフィールド内補間処理又はフィールド間補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する動き適応型補間処理部と、（ｂ）フィールド内補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するフィールド内補間処理部と、（ｃ）ユーザーインターフェースを通じて指定された補間方式を記憶する補間方式記憶部と、（ｄ）動き適応的に実行された補間処理後の映像信号とフィールド内補間処理後の映像信号のうち、補間方式記憶部に記憶された補間方式に対応する映像信号を選択的に出力する映像信号切替部とを搭載する。

また、ノンインターレース化装置の一例では、（ａ）ユーザーインターフェースを通じて指定された補間方式を記憶する補間方式記憶部と、（ｂ）動き適応型の補間処理及びフィールド内補間処理のうち、補間方式記憶部に記憶された補間方式に対応する補間処理のみ実行を指示する補間処理制御部とを搭載する。

発明者の提案するノンインターレース化技術を採用すれば、補間処理の方式を使用者の意図に応じて柔軟に切り替えることができる。

以下、発明に係る補間方式の切替機能を搭載する表示装置について説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。

（Ａ）表示装置の全体構成
図２に、表示装置１の機能構成例を示す。
この表示装置１は、映像入力端子３、動き適用型補間処理部５、フィールドメモリ７、フィールド内補間処理部９、映像信号切替部１１、表示デバイス１３、ＭＰＵ１５、ユーザーインターフェース１７及び補間方式記憶部１９で構成する。

映像入力端子３は、インターレース方式の映像信号を入力する端子である。
動き適用型補間処理部５は、映像信号より画像の動きを検出して補間処理の内容を適応的に切り替えることにより、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する処理デバイスである。

動き適用型補間処理部５は、動画像部分ではフィールド内補間処理（図１（Ａ））を適応的に選択し、静止画部分ではフィールド間補間処理（図１（Ｂ））を選択する。
フィールドメモリ７は、処理フィールドに対して１フィールド前の映像信号を保持する記憶デバイスである。例えばＲＡＭ（Random Access Memory）で構成する。このフィールドメモリ７の存在により、動き検出やフィールド間補間処理が実現される。

フィールド内補間処理部９は、処理フィールド内の補間処理により、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する処理デバイスである。このため、フィールド内補間処理部９の処理遅延量は、０フィールド（数ライン）である。

映像信号切替部１１は、ノンインターレース方式に変換された２系統の映像信号のうち一方を選択的に出力するスイッチングデバイスである。
表示デバイス１３は、固定画素型の表示デバイスである。例えば液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、プロジェクタである。いずれのディスプレイパネルを用いるかは、商品形態による。

ＭＰＵ１５は、装置全体の動作を制御する処理ユニットである。この形態例の場合、映像信号切替部１１における映像信号の切替動作も制御する。ここでの切替制御は、補間方式記憶部１９に保持されている情報に基づいて実行される。
ユーザーインターフェース１７は、本体表面に配置される機械式又は表示画面上に表示される入力素子を通じて実現される。

ユーザーインターフェース１７は、例えばボタン、スイッチ、アイコン（マウス等のポインティングデバイスの操作を通じて画面上で指定される）その他で構成される。
この形態例の場合、補正処理方式の切替には、図３に示すメニュー画面２１を使用する。

メニュー画面２１は、メニュータイトル２３と、補間方式の選択ボタン２５と、決定ボタン２７で構成される。選択ボタン２５は、補間方式に対応して２つ用意される。なお、図３の場合、選択ボタン２５のキートップには補間処理そのものではなく、使用態様に近い表示名が表示されている。すなわち、「動き適応型の補間処理」と「フィールド内補間処理」に代え、「高画質」と「低遅延」の２つを表示する。

「高画質」ボタンは、「動き適応型の補間処理」に対応し、「低遅延」ボタンは、「フィールド内補間処理」に対応する。
図３では、「高画質」ボタンの領域がハイライト表示され、選択状態にあることを表している。
決定ボタン２７の操作により、補間処理の選択が確定される。

補間方式記憶部１９は、ユーザーインターフェース１７を通じて選択された補間方式を保存する記憶領域である。例えば不揮発性の記憶媒体で構成する。補間方式の選択情報は、決定ボタン２７の操作を検出したＭＰＵ１５を通じて書き込まれる。また、記憶された選択情報は、映像信号切替部１１の切替制御のために読み出される。

（Ｂ）補間方式の選択処理及び切替処理
図４に、ユーザーによる補間方式の選択操作時に実行される処理手順例を示す。図４に示す処理手順は、メニュー画面を通じて選択可能な機能の一部として実行される。なお、当該処理手順は、コンピュータプログラムとして実行される。すなわち、ＭＰＵ１５上で実行される。

この形態例の場合、図４に対応するコンピュータプログラムは、ＭＰＵ１５内の記憶領域にファームウェアの一部として表示装置１に搭載されているものとする。
メニュー画面上において、ノンインターレース方式への変換処理で使用する補間方式の選択機能が選択された場合、図４に示す処理が開始される。

当該コンピュータプログラムが起動すると、まず最初に補間方式選択用のメニュー画面が表示デバイス１３の画面上に表示される（Ｓ１）。
このメニュー画面において、ユーザーは、「高画質（すなわち、動き適応型の補間処理）」と「低遅延（すなわち、フィールド内補間処理）」のいずれかを選択することができる状態になる。

次に、コンピュータプログラムは、２つの補間方式のうちいずれか一方の選択が完了したか否かを判定する（Ｓ２）。選択の完了は、決定ボタン２７が操作されたか否かにより判定される。決定ボタン２７が操作されるまでは（否定結果が得られている間は）、２つの補間方式に対応する操作ボタン２５を自由に選択することができる。

やがて、決定ボタン２７の操作が確認され、補間方式のいずれか一方が選択されたことが確認されると、コンピュータプログラムは、選択された補間方式の情報を補間方式記憶部１９に保存する（Ｓ３）。
これと同時に又はこの後、ＭＰＵ１５は、映像信号切替部１１を制御し、選択された補間方式によりノンインターレース方式に変換された映像信号を選択的に表示デバイス１３に出力する。

図５に、「高画質（すなわち、動き適応型の補間処理）」が選択された場合に画面上に表示される映像信号の供給経路を示す。
図６に、「低遅延（すなわち、フィールド内補間処理）」が選択された場合に画面上に表示される映像信号の供給経路を示す。

（Ｃ）形態例の効果
以上のように、この形態例における表示装置１では、ユーザーの手動操作により、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する際の補間方式を自由に切り替えることができる。すなわち、ユーザーの意図により自由に切り替えることができる。

従って、ユーザーが要求する画質や応答性の違いに、柔軟に対応できる表示装置を容易に実現することができる。
このように補間方式を切り替えることができる表示装置は、映像製作や医療その他の業務用途において特に有用である。

例えば映像制作現場で使用する表示装置の場合、映像の編集作業中は応答性の高い補正方式（フィールド内補間方式）を選択し、編集後に画質を確認する際は画質の高い補正方式（動き適応型処理表示）を選択する。

また例えば医療現場で使用する表示装置の場合、内視鏡手術時のようにライブ映像を目視確認しながら医療行為等を行うときは、応答性の高い補正方式（フィールド内補間方式）を選択し、病理部等の細部を確認するときは、画質の高い補正方式（動き適応型処理表示）を選択する。

このように、形態例に係る表示装置１であれば、１台の表示装置により補間方式の異なる映像信号を自由に切り替えて表示することができる。
すなわち、１台の表示装置１があれば、使用目的等に応じて専用の表示装置（複数台の表示装置）を用意する必要をなくすことができる。

（Ｄ）他の形態例
（ａ）前述の形態例では、動き適応型の補間処理とフィールド内補間処理のそれぞれが専用の処理デバイスとして用意され、変換結果の後段での選択にかかわらず常にインターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する場合について説明した。

しかし、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する処理動作は、ユーザーにより選択された補間方式の処理デバイスについてのみ実行し、他方は動作を停止する仕組みとしても良い。この場合、処理デバイスがハードウェア構成であれば消費電力の低減化を実現できる。また、処理デバイスがソフトウェア構成であればＭＰＵ１５における演算負荷を大幅に削減できる。

図７に、この形態例に対応する表示装置３１の機能構成例を示す。図７は、図２と対応する部分に同一符号を付して示す。図７では、ＭＰＵ１５から２つの補間処理部５、９に補間動作の実行と停止を制御する制御線が描かれている。

（ｂ）前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。

動き適応型の補間処理を説明する図である。 表示装置の内部構成例を示す図である。 補正方式の切替受付画面の例を示す図である。 補正方式の切替受付手順を示す図である。 動き適応型の補間処理が選択された場合の映像信号経路を説明する図である。 動き適応型の補間処理が選択された場合の映像信号経路を説明する図である。 表示装置の他の内部構成例を示す図である。

符号の説明

１、３１ 表示装置
３ 映像入力端子
５ 動き適用型補間処理部
７ フィールドメモリ
９ フィールド内補間処理部
１１ 映像信号切替部
１３ 表示デバイス
１５ ＭＰＵ
１７ ユーザーインターフェース
１９ 補間方式記憶部
２１ メニュー画面
２３ メニュータイトル
２５ 選択ボタン
２７ 決定ボタン

Claims (5)

1. インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するノンインターレース化装置であって、
   動き適応的にフィールド内補間処理又はフィールド間補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する動き適応型補間処理部と、
   フィールド内補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するフィールド内補間処理部と、
   ユーザーインターフェースを通じて指定された補間方式を記憶する補間方式記憶部と、
   動き適応的に実行された補間処理後の映像信号とフィールド内補間処理後の映像信号のうち、前記補間方式記憶部に記憶された補間方式に対応する映像信号を選択的に出力する映像信号切替部と
   を有することを特徴とするノンインターレース化装置。
2. インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するノンインターレース化装置であって、
   ユーザーインターフェースを通じて指定された補間方式を記憶する補間方式記憶部と、
   動き適応型の補間処理及びフィールド内補間処理のうち、前記補間方式記憶部に記憶された補間方式に対応する補間処理のみ実行を指示する補間処理制御部と
   を有することを特徴とするノンインターレース化装置。
3. インターレース方式の映像信号が入力される入力端子と、
   動き適応的にフィールド内補間処理又はフィールド間補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換する動き適応型補間処理部と、
   フィールド内補間処理を実行し、インターレース方式の映像信号をノンインターレース方式の映像信号に変換するフィールド内補間処理部と、
   ユーザーインターフェースを通じて指定された補間方式を記憶する補間方式記憶部と、
   動き適応的に実行された補間処理後の映像信号とフィールド内補間処理後の映像信号のうち、前記補間方式記憶部に記憶された補間方式に対応する映像信号を選択的に出力する映像信号切替部と、
   前記映像信号切替部から与えられるノンインターレース方式の映像信号を入力する表示デバイスと
   を有することを特徴とする表示装置。
4. インターレース方式の映像信号が入力される入力端子と、
   ユーザーインターフェースを通じて指定された補間方式を記憶する補間方式記憶部と、
   動き適応型の補間処理及びフィールド内補間処理のうち、前記補間方式記憶部に記憶された補間方式に対応する補間処理のみ実行を指示する補間処理制御部と、
   前記映像信号切替部から与えられるノンインターレース方式の映像信号を入力する表示デバイスと
   を有することを特徴とする表示装置。
5. 表示装置に搭載されるコンピュータに、
   インターレース方式の映像信号をフィールド内補間してノンインターレース方式の映像信号に変換する補間方式と、インターレース方式の映像信号をフィールド間補間してノンインターレース方式の映像信号に変換する補間方式とのいずれか一方を選択する受付画面を表示する処理と、
   前記受付画面を通じてユーザーにより選択された補間処理を記憶領域に保存する処理と
   を実行させることを特徴とするプログラム。
   

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