JP2009188627A - 画像表示装置、画像再生装置及びそれらの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高フレームレート再生が可能な画像再生装置の再生映像を高フレームレート表示が可能な画像表示装置で表示する場合、トリック再生時の再生映像を滑らかな動きとなるように表示する。
【解決手段】 互いに接続された画像再生装置と画像表示装置がそれぞれの機器情報を取得し、何れかの装置の制御部が、それぞれの装置が有しているフレームレート変換器の動作を連携制御する。即ち、ユーザによるトリック再生要求操作に応じて、動画特性が最も高画質となるようにそれぞれの装置が有しているフレームレート変換器のオン・オフ動作を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、元映像をトリック（早送り、スロー）再生して表示する画像再生装置、画像表示装置及びそれら制御方法に関するものである。

近年になり、動画応答改善などを目的として、高フレームレートでの表示が可能なテレビが製品化されている。ＤＶＤプレイヤーなどの再生機器から入力された６０ｆｐｓ（Ｆｒａｍｅ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）の映像信号を、テレビに内蔵されたフレーム補間器により１２０ｆｐｓの映像信号に変換し、画面に表示するものである。

ＤＶＤ等に記録された映像信号をトリック再生する際に、ＤＶＤプレイヤーは、早送り再生であればフレームの間引きによってフレームレートを調整し、またスロー再生であればフレームの二度書きによってフレームレートを調整する。これにより、等倍速再生であるかトリック再生であるかによらず、固定されたフレームレートでの出力が可能となり、表示機器を選ぶことなく再生・表示が可能となる。

下記特許文献１では、早送り再生モードやスロー再生モードにおいて、デコード処理速度を変更し、異なるフレームレートでＶＲＡＭを書き換える画像表示システムが記載されている。

下記特許文献２では、トリック再生に応じて、ディスプレイスキャンモードを切り替える表示方法が記載されている。
特開２００１−０５４０６６号公報 特表２００７−５２８０１２号公報

しかしながら、従来のトリック再生手法では、高フレームレート再生が可能な再生機器からの映像を、高フレームレート表示が可能な表示機器で表示する場合においては、トリック再生時の表示映像が必ずしも高画質な映像とはならない場合があった。

図１１に、従来の２倍速早送り再生時の機器設定と、フレームレートの遷移を示す。ＤＶＤディスクに記録された６０ｆｐｓの元映像データはＤＶＤ再生部３で２倍速早送り再生され、１２０ｆｐｓの再生映像データとなる。送信部６からの出力映像フレームレートは通常６０ｆｐｓで固定されるため、二度書き・間引き器５にて間引きされて出力される。テレビ３１の受信部３２で受信された６０ｆｐｓの入力映像データは、フレーム補間器３４で１２０ｆｐｓへとフレームレート変換され、映像表示される。

図１２は、表示されるフレーム画像を模式的に示している。元映像データの奇数フレームを間引いた後に、フレーム画像を補間しているので、表示される映像の再現性に乏しい。

図１３に、従来の１／４倍速スロー再生時の機器設定と、フレームレートの遷移を示す。ＤＶＤディスクに記録された６０ｆｐｓの元映像データはＤＶＤ再生部３で１／４倍速スロー再生時され、１５ｆｐｓの再生映像データとなる。送信部６からの映像フレームレートは通常６０ｆｐｓで固定されるため、フレーム補間器４及び二度書き・間引き器５がＯＮされ、補間及び二度書きされた映像データが出力される。テレビ３１の受信部３２で受信された６０ｆｐｓの映像データは、フレーム補間器３４で１２０ｆｐｓへとフレームレート変換され、テレビ表示される。

図１４は、表示されるフレーム画像を模式的に示している。元映像データのフレーム画像の間に、フレーム補間器４による補間フレーム映像、二度書き・間引き器５による二度書きフレーム映像及びフレーム補間部３４による補間フレーム映像が挿入される。その結果、同じフレーム映像が３枚続くことになるので、表示される映像の滑らかさが損なわれる。

本発明は、再生機器と表示機器とが互いの機器情報を交換し、トリック再生の要求に応じて互いのフレームレート変換器の動作を連携制御することにより、トリック再生映像を高画質に表示することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の画像表示装置は、
再生映像データのフレームレートを変換する第１のフレームレート変換手段を有する画像再生装置と接続可能な画像表示装置であって、
前記画像再生装置から入力した映像データのフレームレートを変換する第２のフレームレート変換手段と、
前記再生映像データのトリック再生の要求に応じて、
前記第１のフレームレート変換手段の動作と前記第２のフレームレート変換手段の動作とを連携制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の画像再生装置は、
入力映像データのフレームレートを変換する第２のフレームレート変換手段を有する画像表示装置と接続可能な画像再生装置であって、
記憶媒体に記録された映像データを再生して再生映像データを出力する再生手段と、
前記再生映像データのフレームレートを変換する第１のフレームレート変換手段と、
前記再生映像データのトリック再生の要求に応じて、
前記第１のフレームレート変換手段の動作と前記第２のフレームレート変換手段の動作とを連携制御する制御手段とを有することを特徴とする。

録画された映像をトリック再生した際に、動きの滑らかな映像が表示される。

図１は、本発明の実施形態に係る互いに接続可能な画像表示装置及び画像再生装置のブロック図である。画像再生装置としてのＤＶＤプレイヤー１と、画像表示装置としてのテレビ３１がインターフェイスを介して互いに接続される。但し、テレビ３１とＤＶＤプレイヤー１は必ずしも別体である必要はなく、ＤＶＤプレイヤー１が装着されたテレビセットとしてのテレビ３１でもよい。元映像データを記録した記録媒体としてのＤＶＤディスクは、ＤＶＤ読み取り部２に挿入され、ＤＶＤ再生部３で再生映像データとして出力される。ＤＶＤプレイヤーの再生動作方式、即ち等倍速再生動作かトリック再生動作（早送り再生、スロー再生）かは、リモコンにより選択される。リモコン信号はリモコン信号受信部７で受信される。再生制御部８は、ユーザによるリモコン操作に応じて、ＤＶＤ再生部３の再生スピード、フレーム補間器４の設定、二度書き・間引き器５の設定、送信部６の設定を行う。

又は、テレビ３１のリモコン操作により、表示制御部３８が、ＤＶＤ再生部３の再生スピード、フレーム補間器４、３４の設定、二度書き・間引き器５の設定、送信部６の設定を行ってもよい。

フレーム補間器４、二度書き・間引き器５は、第１のフレームレート変換手段に相当する。送信部６と受信部３２の通信インターフェイスは、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いることができる。ＨＤＭＩを介して、ＤＶＤプレイヤー１とテレビ３１間で映像データ及び制御コマンドが通信される。テレビ３１の表示制御部３８は、受信部３２、第２のフレームレート変換手段に相当するフレーム補間器３４、表示部３５の動作を制御する。ＤＶＤプレイヤー１の通信部１０とテレビの通信部３６は、ＨＤＭＩのＣＥＣ（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ラインにより、機器情報や各部の設定内容に関する通信を行う。表示部３５は、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネッセンスパネル等の表示パネルからなり、複数の表示フレームレートで映像表示可能な表示装置である。図２は、ＤＶＤプレイヤー１及びテレビ３１での処理手順を示すフローチャートである。まず、ＤＶＤプレイヤー１及びテレビ３１の電源が投入されると、ＤＶＤプレイヤー１の再生制御部８が通信部９を介してテレビ３１の表示制御部３８と通信を行い、テレビ３１の機器情報を取得する（Ｓ５１）。テレビ３１の表示制御部３８が通信部３６を介してＤＶＤプレイヤー１の再生制御部８と通信を行い、ＤＶＤプレイヤー１の機器情報を取得してもよい。テレビ３１の機器情報とは、図４に示すように、受信部３２で受信可能なフレームレート、フレーム補間器３４でのフレームレート変更設定、表示部３５での表示フレームレートである。次に、取得したテレビ３１の機器情報と、ＤＶＤプレイヤー１の機器情報から、トリック再生時に最も高画質に再生できる機器設定を記述した機器設定テーブルを生成する（Ｓ５２）。ＤＶＤプレイヤー１の機器情報とは、図３に示すように、フレーム補間器４でのフレームレート変更設定、二度書き・間引き器５で実施可能な二度書き・間引き設定、送信部６で出力可能な出力フレームレートである。機器設定テーブルは、トリック再生時の再生モードに応じて、フレーム補間器４、二度書き・間引き器５及びフレーム補間器３４の動作を関連付けたテーブルである。図６は、トリック再生時に高画質な表示画像を得るための各ブロックの動作を記述した機器設定テーブルである。機器設定テーブルは、再生制御部８または表示再生部３８の中の記憶部に格納されている。機器設定テーブルには、等倍速再生、早送り再生（×２、×４、…）、スロー再生（×１／２、１／４、…）の各再生モードに対応して、各ブロックの動作が記述されている。各ブロックには、フレームレート変換ブロック（フレーム補間器４、３４、ニ度書き・間引き器５）及びＨＤＭＩ送受信部６、３２、及び表示部３５が含まれる。

図５に、テレビ３１の機器情報と、ＤＶＤプレイヤー１の機器情報とから、機器設定テーブルを生成する際の判断フローを示す。早送り再生であればＤＶＤプレイヤーのフレーム補間器４をＯＦＦする（Ｓ２０２）。これは、早送り再生時であれば補間を行うことなく、フレームレートを上げることが可能だからである。次に、伝送可能なフレームレートの上限が、ＤＶＤ再生部の出力フレームレート（６０ｆｐｓ×早送り再生倍速）以上であれば、二度書き・間引き器５をＯＦＦし（Ｓ２０５）、そのまま出力する。また、伝送可能なフレームレートの上限が、ＤＶＤ再生部の出力フレームレート以下であれば、二度書き・間引き器５で、伝送可能なフレームレートとなるよう、間引きを行う（Ｓ２０４）。伝送可能なフレームレートの上限は、ＨＤＭＩの伝送速度から決定される。次に、テレビのフレーム補間器３４で実施可能なフレーム補間と、表示部３５での表示フレームレートの情報から、フレーム補間器３４のＯＮ／ＯＦＦを決定する（Ｓ２０７）。例えば早送り再生速度が２倍で、ＤＶＤプレイヤー１から１２０ｆｐｓの映像データ場合のテレビ３１の動作に関係する。テレビ３１が入力映像データを更にフレーム補間して２４０ｆｐｓに変換し、表示部でこのフレームレートで映像表示可能であれば、より高画質に映像表示できることになる。通常の等倍速視聴時は、テレビ側で１２０ｆｐｓの映像データを受信した場合は、さらに２４０ｆｐｓへのフレーム補間を実施する必要はない。以上によって表示部３５での表示フレームレートが決定される。

一方、スロー再生であれば、ＤＶＤプレイヤー１のフレーム補間器４をＯＮする（Ｓ２０９）。ＤＶＤプレイヤー側でフレーム補間を行うことで、スロー再生時であれば常に画質を損なうことなくフレームレートを向上できるからである。

次に、伝送可能なフレームレートの下限が、ＤＶＤ再生部の出力フレームレート（６０ｆｐｓ×スロー再生倍速）以下であれば、二度書き・間引き器５をＯＦＦする（Ｓ２１１）。ＤＶＤ再生部の出力フレームレート以上であれば二度書き・間引き器５をＯＮし、伝送可能なフレームレートとなるよう二度書きを設定する（Ｓ２１２）。

二度書き・間引き器５をＯＦＦした場合には、フレーム補間器３４をＯＮし、二度書き・間引き器５をＯＮした場合にはフレーム補間器３４をＯＦＦとする（Ｓ２１４）。

以上の手順により、機器設定テーブルが生成される。

図２に戻って、ユーザのリモコン操作によりトリック再生の要求が発生すると、機器設定テーブルに基き、再生制御部８がフレーム補間器４、二度書き・間引き器５及びフレーム補間器３４を連携制御する。まず、ＤＶＤプレイヤー１のフレーム補間器４を設定する（Ｓ５３）。早送り再生時は通常ＯＦＦとし、スロー再生時には通常ＯＮとする。次に二度書き・間引き器５の機器設定を実施する（Ｓ５４）。ここでは、後段の出力部６・受信部３２で送受信可能なフレームレートとなるように、二度書き・間引きによる調整を行うが、これらは画質の低下に繋がるため、可能な限りＯＦＦとなるよう設定をする。次に送信部６・受信部３２での伝送フレームレートを設定する（Ｓ５５）。最後にテレビのフレーム補間器３４を設定する（Ｓ５６）。早送り再生時は通常ＯＦＦとし、スロー再生時には通常ＯＮとする。以上の設定とともに、ＤＶＤ再生部３にてリクエストに基づいたトリック再生が実施され、再生映像データに基く映像が表示部３５の画面上に表示される。

２倍速早送り再生が選択された場合の具体的動作を説明する。

図７に、各ブロックのオン・オフ動作及びフレームレートの遷移を示す。ＤＶＤディスクに記録された６０ｆｐｓの元映像データはＤＶＤ再生部３で２倍速早送り再生され、１２０ｆｐｓの再生映像データとなる。フレーム補間器４及び二度書き・間引き器５はオフされ、送信部６から１２０ｆｐｓで出力される。テレビのフレーム補間器３４はオフされ、最終的に１２０ｆｐｓの表示フレームレートで映像表示される。

１２０ｆｐｓの再生映像データがフレーム補間処理なしに、１２０ｆｐｓの表示フレームで表示されるので、最も高画質な表示となる。

１／４倍速スロー再生が選択された場合の具体的動作を説明する。

図８に、各ブロックのオン・オフ動作及びフレームレートの遷移を示す。ＤＶＤディスクに記録された６０ｆｐｓの元映像データはＤＶＤ再生部３で１／４倍速スロー再生され、１５ｆｐｓの再生映像データとなる。フレーム補間器４はオン、二度書き・間引き器５はオフされ、送信部６から３０ｆｐｓで出力される。テレビのフレーム補間器３４はオンされ、最終的に６０ｆｐｓの表示フレームレートで映像表示される。

図９は、表示されるフレーム画像を模式的に示し、図１０は、表示フレーム画像に至るまでのフレーム画像の遷移過程を示す。ＤＶＤの元映像１０１はＤＶＤ再生出力部出力１０７でスロー１／４倍速で出力され、これをＤＶＤのフレーム補間器出力１０８で補間している。具体的には、フレームＡとフレームＢから生成したフレームＡ−Ｂを補間している。次に、二度書き・間引き器出力１１１では変更を加えずに出力する。次に、テレビのフレーム補間器出力１１２でフレーム補間を行う。具体的には、フレームＡとフレームＡ−Ｂから生成したフレームＡ−［Ａ−Ｂ］を補間し、フレームＡ−ＢとフレームＢから生成したフレーム［Ａ−Ｂ］−Ｂを補間する。即ち、二度書きではない補間フレームで表示フレーム画像が構成されるので、動きの滑らかな表示映像となる。

本発明に係る画像再生装置及び画像表示装置のブロック図である。 本発明に係る画像再生装置及び画像表示装置の処理手順を示すフローチャートである。 ＤＶＤプレイヤーの機器情報を説明するための説明図である。 テレビの機器情報を説明するための説明図である。 機器設定テーブルの生成手順を示したフローチャートである。 機器設定テーブルを説明するための説明図である。 本発明の２倍速早送り再生時のフレームレートの遷移過程を説明するための説明図である。 本発明の１／４倍速スロー再生時のフレームレートの遷移過程を説明するための説明図である。 本発明の１／４倍速スロー再生時の表示フレーム構成を示した模式図である。 本発明の１／４倍速スロー再生時のフレーム構成の遷移過程を説明するための説明図である。 従来の２倍速早送り再生時のフレームレートの遷移過程を説明するための説明図である。 従来の２倍速早送り再生時の表示フレーム構成を示した模式図である。 従来の１／４倍速スロー再生時のフレーム構成の遷移過程を説明するための説明図である。 従来の１／４倍速スロー再生時の表示フレーム構成を示した模式図である。

符号の説明

１ ＤＶＤプレイヤー
２ ＤＶＤ読み取り部
３ ＤＶＤ再生部
４ ＤＶＤプレイヤーのフレーム補間器
５ 二度書き・間引き部
６ 送信部
７ リモコン信号受信部
８ 再生制御部
９ ＤＶＤプレイヤーの通信部
１０ ＤＶＤプレイヤーのＣＰＵ
３１ テレビ
３２ 受信部
３３ スケーラ−・画質調整器
３４ テレビのフレーム補間器
３５ テレビ表示部
３６ テレビの通信部
３７ テレビのＣＰＵ
３８ テレビの表示制御部

Claims (7)

1. 再生映像データのフレームレートを変換する第１のフレームレート変換手段を有する画像再生装置と接続可能な画像表示装置であって、
   前記画像再生装置から入力した映像データのフレームレートを変換する第２のフレームレート変換手段と、
   前記再生映像データのトリック再生の要求に応じて、
   前記第１のフレームレート変換手段の動作と前記第２のフレームレート変換手段の動作とを連携制御する制御手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記制御手段は、前記トリック再生に対して、前記第１のフレームレート変換手段及び前記第２のフレームレート変換手段の動作を関連付けたテーブルを格納した記憶手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記画像再生装置から入力した映像データに基いて、複数の表示フレームレートで映像表示可能な表示手段をさらに有し、前記テーブルは、前記トリック再生の再生モードに対して、前記表示フレームレートも関連付けていることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
4. 前記制御手段は、前記トリック再生が早送り再生の場合には、前記第２のフレームレート変換手段の動作をオフすることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
5. 前記制御手段は、前記トリック再生がスロー再生の場合には、前記第１のフレームレート変換手段の動作及び前記第２のフレームレート変換手段の動作をオンすることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
6. 入力映像データのフレームレートを変換する第２のフレームレート変換手段を有する画像表示装置と接続可能な画像再生装置であって、
   記録媒体に記録された映像データを再生して再生映像データを出力する再生手段と、
   前記再生映像データのフレームレートを変換する第１のフレームレート変換手段と、
   前記再生映像データのトリック再生の要求に応じて、
   前記第１のフレームレート変換手段の動作と前記第２のフレームレート変換手段の動作とを連携制御する制御手段とを有することを特徴とする画像再生装置。
7. 再生映像データのフレームレートを変換する第１のフレームレート変換手段を有する画像再生装置と接続可能な画像表示装置の制御方法であって、
   前記画像表示装置は、前記画像再生装置から入力した映像データのフレームレートを変換する第２のフレームレート変換手段を有し、
   前記再生映像データのトリック再生の要求に応じて、
   前記第１のフレームレート変換手段のオン・オフ動作と前記第２のフレームレート変換手段のオン・オフ動作とを、それぞれ選択することを特徴とする画像表示装置の制御方法。

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