JP2009253567A - テレビジョン受信機及びそのフレームレート変換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 テレビジョン受信機において、ＯＳＤ画像を重ねてフレームレート変換した場合の画質の劣化を抑制するテレビジョン受信機及びその映像表示方法を提供する。
【解決手段】 入力された動画を含む映像信号の画質を補正し、ＯＳＤ画像挿入部８においてＯＳＤ画像を挿入した後、フレームレート変換部９においてフレームレート変換を行うテレビジョン受信機において、フレームレート変換部は、映像表示する１フレームの画面における動画を含む映像に対しては、動画フレーム補間を伴うフレームレート変換を実施し、他方、前記ＯＳＤ画像に対しては、動画フレーム補間を伴わないフレームレート変換を選択的に実施して、表示パネル１０上に、動画を含む映像信号をフレーム補間してＯＳＤ画像と共に映像表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テレビジョン受信機の映像表示技術に係り、特に、動画映像上に文字等の静止画像を重ねて表示する際の画質の劣化を防止するテレビジョン受信機及びその映像表示方法に係る。

従来、デジタル放送などを受信可能なテレビジョン受信機においては、例えば、映画やＣＭ等の動画において、画質の改善を目的として、映像信号に対して動きベクトルを利用したフレームレート変換（Frame Rate Conversion）を行い（フレーム数の増加）、もって、フレーム補間を行なって滑らかな変化の動画像として映像表示を行なうことは既に知られている。

例えば、以下の特許文献１によれば、フレームレート変換によるフレーム補間を行う従来技術として、特に、映像の動きをより滑らかにして高画質な映像を表示可能にするフレームレート変換技術として、補間フレームを挿入する時間を基準にして、補間フレームよりも前の時間に出現した第１のフレームと、該第１のフレームよりも前の時間に出現した第２のフレーム、及び挿入時間よりも後の時間に出現した第３のフレームと、該第３のフレームよりも後の時間に出現した第４のフレームの情報を用い、動画像の動きベクトルを検出して補間方向を決定し、そして、当該決定した補間方向にある第２のフレーム及び第３のフレームの画素から補間画素を作成して補間フレームを生成し、もって、入力映像信号に挿入するとした技術が記載されている。

一方、テレビジョン受信機では、放送番組の紹介や装置の各種の機能や操作を行なうため、文字や図形等を含めた静止画によるＯＳＤ（On Screen Display）表示が広く採用されており、そのため、上記動画映像上に静止画像を重ねて表示されることも多い。

特開２００６−１６５６０２号公報

上述したように、動画映像上に静止画像を重ねて表示する場合、特に、当該動画映像上に静止画像を重ねて得られた映像信号にフレームレート変換処理を行なった場合には、静止画像であるＯＳＤ画像、特に、その境界部分、さらにハーフトーンのＯＳＤ画像の場合にはＯＳＤ部分を通して透けて見える背面の映像とＯＳＤの交差する部分にノイズが発生してしまい、画質の劣化が問題となる。

そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて達成されたものであり、即ち、動画映像上に文字等の静止画像であるＯＳＤ画像を重ねて表示しても、その表示される画像の画質が劣化することのないテレビジョン受信機及びその映像表示方法を提供することをその目的とするものである。

なお、上述したフレームレート変換処理後の映像におけるＯＳＤ画像の境界部分、さらにハーフトーンのＯＳＤ画像の場合にはＯＳＤ部分を通して透けて見える背面の映像とＯＳＤの交差する部分でのノイズの発生は、本発明者による検討によれば、特に、静止画と動画画像であるＯＳＤ画像との境界部分では、静止画の一部がフレームレート変換により、即ち、その背後の動画像の動きに引きずられてＦＲＣ処理が行われてしまうことに起因するものと考えられる。

即ち、本発明は、上記の本発明者による知見に基づいて成されたものであり、より具体的には、上記の目的を達成するため、まず、動画を含む映像信号をフレーム補間して静止画像であるＯＳＤ画像と共に映像表示するテレビジョン受信機であって、動画を含む映像信号をフレーム補間してＯＳＤ画像と共に映像表示するテレビジョン受信機であって、入力された動画を含む映像信号の画質を補正する画質補正部と、当該画質補正部からの動画を含む映像信号にＯＳＤ画像を挿入するＯＳＤ画像挿入部と、前記ＯＳＤ画像挿入部から出力される、ＯＳＤ画像が挿入された動画を含む映像信号に対してフレームレート変換を行うフレームレート変換部と、前記フレームレート変換部から出力される映像信号を表示する表示部とを備えており、前記フレームレート変換部は、映像表示する１フレームの画面における動画を含む映像に対しては、動画フレーム補間を伴うフレームレート変換を実施し、他方、前記ＯＳＤ画像に対しては、動画フレーム補間を伴わないフレームレート変換を実施するテレビジョン受信機が提供される。

また、本発明では、前記に記載したテレビジョン受信機において、前記フレームレート変換部は、前記動画フレーム補間を伴うフレームレート変換を実施する第１の変換部と、前記動画フレーム補間を伴わないフレームレート変換を実施する第２の変換部と、前記第１の変換部からの出力と前記第２の変換部からの出力を、前記映像表示する１フレームの画面における動画を含む映像部と、前記ＯＳＤ画像の位置情報とに対応して、選択的に制御する切替部を備えていることが好ましく、更には、前記フレームレート変換部の前記切替部を制御する制御部ための制御部を備えており、当該制御部は、前記ＯＳＤ画像の位置情報を記録したメモリを備えていることが好ましい。

更に、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、動画を含む映像信号をフレーム補間して静止画像と共に映像表示するテレビジョン受信機であって、入力された動画を含む映像信号の画質を補正する画質補正部と、当該画質補正部からの動画を含む映像信号に対してフレームレート変換を行うフレームレート変換部と、前記フレームレート変換部から出力される映像信号を表示する表示部とを備えており、更に、前記フレームレート変換部から出力される、静止画像が挿入された動画を含む映像信号の一部に対してＯＳＤ画像を挿入するＯＳＤ画像挿入部を備えているテレビジョン受信機が提供される。

加えて、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、動画を含む映像信号をフレーム補間してＯＳＤ画像と共に映像表示するテレビジョン受信機におけるフレームレート変換方法であって、入力された動画を含む映像信号の画質を補正する画質補正を行い、当該画質補正された動画を含む映像信号にＯＳＤ画像を挿入し、当該ＯＳＤ画像が挿入された動画を含む映像信号に対してフレームレート変換を行うものにおいて、当該フレームレート変換の際、映像表示する１フレームの画面における動画を含む映像に対しては動画フレーム補間を伴うフレームレート変換を実施し、他方、前記ＯＳＤ画像に対しては、動画フレーム補間を伴わないフレームレート変換を実施するフレームレート変換方法が提供される。

そして、やはり、上記の目的を達成するため、本発明によれば、動画を含む映像信号をフレーム補間してＯＳＤ画像と共に映像表示するテレビジョン受信機におけるフレームレート変換方法であって、入力された動画を含む映像信号の画質を補正する画質補正を行い、当該画質補正を行った動画を含む映像信号に対してフレームレート変換を行い、当該フレームレート変換された動画を含む映像信号に対してＯＳＤ画像を挿入し、もって、当該ＯＳＤ画像を挿入した動画を含む映像信号を表示部に表示するフレームレート変換方法が提供されている。

即ち、上述した本発明によれば、静止画であるＯＳＤ画像と動画画像との境界部分において、ＯＳＤ画像の一部がフレームレート変換により、その背後の動画像の動きに引きずられてフレームレート処理が行われてしまうことがないことから、フレームレート変換処理後の映像におけるＯＳＤ画像の境界部分でのノイズの発生を抑制できる。これにより、動画映像上に文字等のＯＳＤ画像を重ねて表示しても画質が劣化することのない、表示性能の優れたテレビジョン受信機、及び、そのための映像表示方法を提供することが可能となるという優れた効果を発揮する。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を用いながら詳細に説明する。

まず、添付の図１は、本発明の一実施の形態になるテレビジョン受信機の全体構成を示すブロック図である。

この図１において、デジタル放送信号などの放送映像信号はアンテナ１で受信され、チューナ２を介して切替え部４に入力される。一方、この切替え部４には、更に、外部映像入力端子３を介して、例えば、配信情報などの外部機器からの映像信号が入力されており、即ち、この切替え部４では、アンテナ１からの放送映像信号、外部映像入力端子３からの映像信号のいずれかを選択する。なお、ここでは、切替え部４により、アンテナ１で受信された放送映像信号が選択されたものとして、以下に説明する。

即ち、上記の放送映像信号は、更に、Ｉ／Ｐ変換部５に入力され、当該Ｉ／Ｐ変換部５においてＩ／Ｐ変換が行なわれ、もって、順次走査（Ｐ走査）の映像信号に変換される。この映像信号は、次に、スケーリング部６に入力され、当該スケーリング部６において解像度を変換され、表示部としての表示パネル１０の解像度よりも大きい解像度に変換される。例えば、表示パネル１０が、水平方向の解像度が１９２０、垂直方向の解像度が１０８０のハイビジョン（ＨＤ）パネルであって、スケーリング部６に入力される放送映像信号の解像度も、水平方向の解像度が１９２０、垂直方向の解像度が１０８０である場合には、スケーリング部６において、放送映像信号はその解像度が変換され、もって、水平方向の解像度が１９２０＋Ａ（Ａ＞０）、垂直方向の解像度が１０８０＋Ｂ（Ｂ＞０）の信号に変換される。なお、ここで、これらＡとＢは、それぞれ、パネル解像度の約５％以下の数値である。例えば、パネルの水平方向の解像度が１９２０であるならば、Ａの値は９６以下となり、垂直方向の解像度が１０８０であるならば、Ｂの値は５４以下となる。Ａ、Ｂの値は、５〜数十程度が好ましい。すなわち、映像信号の映像フォーマットを検出すると、当該映像フォーマットに対応して予め設定してある解像度変換情報に基づき、上記スケーリング部６を制御して、映像信号の解像度を、水平方向に１９２０＋Ａ、垂直方向に１０８０＋Ｂにする。

このようにして解像度変換された映像信号は、次に、画質補正部７に入力され、当該画質補正部７においてガンマ補正や色補正などの画質補正を行われる。この画質補正を施された映像信号は、更に、ＯＳＤ処理部８において、放送番組の紹介や装置の各種の機能や操作を行なうためのＯＳＤ表示に必用なデータ（以下、ＯＳＤ画像）が挿入される。即ち、このＯＳＤ処理部８においては、増幅器８１を介してその振幅をβ倍した画質補正部７からの映像信号と、増幅器８２を介してその振幅をα倍したＯＳＤデータ（静止画像）とが、加算器８３によって加算される（重ねられる）。なお、このＯＳＤデータ（静止画像）は、当該テレビジョン受信機の制御を行うマイクロコンピュータ（マイコン）２０の一部に設けられ、その一部には、文字や図形等を含め、ＯＳＤ表示に必用なデータ（ＯＳＤデータ）を格納するＯＳＤデータメモリ２１から出力される。また、ＯＳＤデータメモリ２１には、ＯＳＤデータのみならず、当該ＯＳＤデータ（静止画像）を挿入する１フレーム画面における位置情報も対応させて格納されており、ＯＳＤ画像は、そのＯＳＤデータに対応した位置情報に基づいて、１フレーム画面における所定位置に挿入される。また、上記のαとβは、β＝１−α；０≦α≦１の関係となっている。また、図からも明らかなように、上記のマイコン２０は、テレビジョン受信機を操作するためのリモートコントローラ（リモコン）３０から射出される赤外線などの光制御信号をリモコン受光部２２で受光して入力し、所定の制御を行うことは、当業者であれば明らかであろう。

その後、上記Ｉ／Ｐ変換部５、スケーリング部６、画質補正部７、そしてＯＳＤ処理部８を含んでＩＣ化された画質補正処理部からの信号は、更に、フレームレート変換部９に入力され、当該フレームレート変換部９においてフレームレート変換が行われ、所謂、フレーム補間が行われる。そして、本発明の一実施の形態では、当該フレームレート変換部９は、映像信号に通常のフレームレート変換を行う、即ち、通常フレームレート変換部９１と、他方、静止画に対するフレーム補間を行なうＯＳＤエリアフレームレート変換部９２と共に、更に、これら二つの変換部からの出力を切り替えるためのスイッチからなる切替え部９３とにより構成されている。より具体的には、上記の通常フレームレート変換部９１では、上記画質補正処理部からの映像信号、特に、その動画部分に対して動きベクトルを利用したフレームレート変換（Frame Rate Conversion）を行って、動画の動きを含めたフレーム補間（動画フレーム補間）を行なうことにより、滑らかな変化の動画像を得ている（以下、「通常フレームレート変換」を「動き補償フレームレート変換」ともいう）。一方、ＯＳＤエリアフレームレート変換部９２では、上記のＯＳＤ処理部８において映像信号に対して重ねられたＯＳＤ画像に対して、フレーム補間を行なう。即ち、動きを含めたフレーム補間は行なわず（静止画フレーム補間）に、静止画としてフレームを繰り返す（以下、このフレームレート変換を「リピート変換」もしくは「リピートフレームレート変換」ともいう）。

ここで、上記通常フレームレート変換部９１は、映像信号に含まれる少なくとも２つのフレームから、映像信号のフレーム列に挿入される補間フレームを作成する。例えば、補間フレームの注目画素の動きベクトルを、この補間フレームを挟む２つの映像信号のフレームから検出し、その検出された動きベクトルが指し示す当該２つのフレームの画素についてフィルタリング処理（加重平均）を行うことにより、補間フレームを構成する補間画素を生成する。この補間画素を補間フレーム内の全ての画素について行うことにより、補間フレームが作成される。この補間フレーム作成の一具体例を、図５を参照しつつ以下に説明する。

図５は、通常フレームレート変換部９１の動作を示すものであり、補間フレーム前後の２つのフレームから動きベクトルを求め、この動きベクトルを用いて補間フレームを作成しフレーム補間を行う場合の例である。画素単位の動きベクトルは、補間フレーム内の補間画素に対して点対称の位置にある前後フレーム上の画素のペアを求めて算出される。

図５において、ｘ軸はフレームの水平方向、ｙ軸はフレームの垂直方向、ｔはフレーム時間方向を示す。ここで、補間フレーム＃３’内のある補間画素をＰ０３とし、その座標を（０、０）とする。前フレーム＃２と後フレーム＃４のそれぞれについて、動きベクトルの検索範囲を示す検索ウィンドウＷ２及びＷ４を設定する。前フレーム＃２の検索ウィンドウＷ２は、例えば、補間画素Ｐ０３と空間的に同じ位置にある前フレーム＃２内の画素すなわち前フレーム＃２の軸Ｌと交差する位置にある画素Ｐ０２を中心にしたｘ軸方向の７画素、ｙ軸方向の７画素の大きさを有する。後フレーム＃４の検索ウィンドウＷ４も同様に、例えば、補間画素Ｐ０３と空間的に同じ位置にある前フレーム＃２内の画素すなわち前フレーム＃４の軸Ｌと交差する位置にある画素Ｐ０４を中心にしたｘ軸方向の７画素、ｙ軸方向の７画素の大きさを有する。なお、画素Ｐ０２及びＰ０４の座標も（０、０）とする。

次に、補間画素Ｐ０３を中心に、前フレーム＃２の検索ウィンドウＷ２と後フレーム＃４の検索ウィンドウＷ４とを通過する直線を設定する。例えば、検索ウィンドウＷ２の左上端にある画素の座標を（−３、３）とすると、この画素と補間画素Ｐ０３とを結ぶ直線上にある検索ウィンドウＷ４内の画素は、右下端の画素となり、その座標は（３、−３）となる。この直線を、検索ウィンドウＷ２及びＷ４内の画素全てについて設定する。この例では、検索ウィンドウＷ２及びＷ４の画素数は７×７＝４９であるため、補間画素Ｐ０３を通る直線として４９本の直線が設定される。

次に、上記４９本のそれぞれ直線について、各直線が通過する検索ウィンドウＷ２内の画素と検索ウィンドウＷ４内の画素との差分を演算する。ここでは、各画素の輝度信号の差分を求めるものとする。この差分が最も小さい画素のペアを有する直線を補間画素Ｐ０３の動きベクトルとして設定する。図５の例では、検索ウィンドウＷ２内の画素P１２（座標は（２、２））と検索ウィンドウＷ４内の画素Ｐ１４（座標は（−２、−２））のペアが最も差分が小さいものとする。従って、画素Ｐ１２と補間画素Ｐ０３と画素Ｐ１４とを結ぶ直線が、当該補間画素Ｐ０３の動きベクトルＭＶとして設定される。すなわち、前フレーム＃２内の画素Ｐ１２は、動きベクトルＭＶが指し示す方向に従って、補間フレーム＃３内の、補間画素Ｐ０３と位置的に等しい画素を通過して、後フレーム＃４内の画素Ｐ１４へ動く。

そして、この動きベクトルＭＶを用いて補間画素Ｐ０３を作成する。例えば、動きベクトルＭＶが通過する前フレーム＃２内の画素Ｐ１２と後フレーム＃４内の画素Ｐ１４との平均値を演算することにより、補間画素Ｐ０３を作成する。また、補間画素Ｐ０３は、下記数１による演算で求めてもよい。

Ｐ０３＝ｋ・Ｐ０２＋(１−ｋ)・Ｐ０４ （但し、ｋ＜１） …（数１）
ここで、上記ｋは、重み付け、つまり両画素の混合比を示す係数であり、例えば、補間フレーム＃３’と前フレーム＃２との距離、及び補間フレーム＃３’と後フレーム＃４との時間的距離に応じて設定してもよい。第１の実施例では、各フレーム間の時間間隔は等しいとしているため、ｋ＝０．５として２つの画素の平均値を求める。かかる演算を、補間フレーム＃３’の全ての補間画素について行うことにより補間フレーム＃３’を作成することができる。作成された補間フレーム＃３’は、通常フレームレート変換部９１内のフレームメモリに記憶され、該補間フレーム＃３’の表示タイミングで読み出され出力される。

このようにして出力された補間フレームは、映像信号のフレーム列に挿入される。この補間フレームを映像信号の各フレーム間に挿入すれば、例えば入力映像信号のフレームレートが６０Ｈｚの場合、これを１２０Ｈｚに変換することができる。また、映像信号の２つの連続フレーム毎に１つの補間フレームを挿入すれば、入力映像信号のフレームレートが６０Ｈｚの場合、これを９０Ｈｚに変換することができる。また、２−３プルダウン方式の映像信号に含まれる繰り返しフレームを補間フレームと置き換えることにより、フレームレートを６０Ｈｚにしたまま動きを滑らかにすることもできる。

このように、通常フレームレート変換部９１は、映像信号に含まれる複数のフレームから動きベクトルを検出し、その動きベクトルに基づいて補間フレームを作成してフレームレート変換を行っている。このため、動きベクトルを作成するベースとなるフレームの信号に映像信号と関係のないＯＳＤ画像が含まれると、動きベクトルの一端が当該ＯＳＤ画像の一部を示し、他端が映像信号の一部を示す場合がある。この場合、上述のような処理では、補間フレーム内の補間画素がＯＳＤ画像と映像信号を加重平均したものとなる。すなわち、かかる場合においては、補間フレームに、映像信号に関係の無いＯＳＤ画像が混
入し、当該混入部分がノイズとして見られるようになる。

このため、本実施例では、上述のように、ＯＳＤ画像については動きベクトル検出せずにフレームレート変換を行う、つまり同じ画像を繰り返してフレーム数を増やす処理を行うＯＳＤエリアフレームレート変換部９２を設けている。これにより、映像信号にＯＳＤ画像が合成される場合において、補間フレームの映像信号と対応する領域にＯＳＤ画像が混入されることが防止される。つまり、本実施例では、映像信号にＯＳＤ画像が合成される場合において、ＯＳＤ画像の表示領域とそれ以外とでフレームレートの方法を切替えることを特徴としている。かかる切替えについて以下に説明する。

切替え部９３は、その切り替え動作を上記マイコン２０からの出力により制御されており、例えば、マイコン２０からの制御信号が「１」の場合には、図の「Ａ」端子側に切り替わり、通常フレームレート変換部９１からの信号を出力し、他方、「０」の場合には、図の「Ｂ」端子側に切り替わり、ＯＳＤエリアフレームレート変換部９２からの信号を出力する。なお、このフレームレート変換部９、特に、その切替え部９３から出力された映像信号は、その後、上記表示パネル部１０へ入力されてその表示画面上に表示されると共に、上記マイコン２０は、上記画質補正処理部のＩ／Ｐ変換部５からの同期信号を同期検出部２３を介して入力し、この同期信号に基づいて、切替え部９３への「１」又は「０」の制御信号を出力する。

次に、上記にその詳細な構成を説明したテレビジョン受信機、特に、ＯＳＤ処理後のフレームレート変換部９の動作について、添付の図２を参照しながら、詳細に説明する。なお、この図２では、横軸（ｘ軸）には水平方向の同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣ）を、そして、縦軸（ｙ軸）には垂直方向の同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）を示すと共に、例えば、動画を含む１フレーム分の映像信号に対して、ＯＳＤ信号の一例として、アルファベットの大文字「Ａ」を重ねて表示する場合のフレームレート変換の動作について説明する。

この図２からの明らかなように、動画を含む映像信号は、１フレーム分の映像信号のアドレス（０，０）から（１９１９，１９７９）までの各画素に対する信号に対して、順次、上記画質補正処理部により所定の処理が施されて出力される。一方、マイコン２０では、そのＯＳＤデータメモリ２１内に、ＯＳＤとして表示される文字や図形等を含めたＯＳＤデータやその位置情報が格納されており、当該ＯＳＤが表示される位置（アドレス）に達した時（図の例では、（ｘ１，ｙ１）に達した時）、当該メモリ２１内に格納されたデータ（例えば、その表示色を示す（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０，７０，１００）等）を、上記画質補正処理部のＯＳＤ処理部８へ出力することにより、所望のＯＳＤ表示（図の例では、アルファベットの大文字「Ａ」）を重ねて表示する。そこで、上記のマイコン２０は、当該画質補正処理部から出力される映像信号が、動画を含む映像信号の領域（エリア）内である場合には、上記フレームレート変換部９の切替え部９３に対して制御信号「１」を出力し、そして一方、出力される映像信号がＯＳＤ表示の領域（エリア）に達した場合には、制御信号「０」を出力する。

即ち、上記の実施の形態によれば、表示される映像信号のうち、動画を含む映像信号に対しては、上記フレームレート変換部９の通常フレームレート変換部９１によりフレーム補間を行ない、その出力信号を表示パネル１０上に表示する。一方、表示される映像信号のうち、ＯＳＤ画像として表示される文字や図形等を含めたＯＳＤ信号に対しては、ＯＳＤエリアフレームレート変換部９２により、静止画としてフレームを繰り返す（リピート変換を行なう）。これによれば、従来技術のように静止画が動画像であるＯＳＤ画像との境界部分でフレームレート変換により動きに引きずられることなく、静止画像の境界部分でのノイズの発生を抑制することが可能となる。なお、上記リピート変換（リピートフレームレート変換）は、線形補間（平均補間）によるフレームレート変換（以下、「線形フレームレート変換」ともいう）に置き換えても同じ効果が得られることは明らかであろう。

なお、添付の図３には、上述した本発明の一実施の形態になるテレビジョン受信機及びそのフレームレート変換方法により得られたＯＳＤ画像を含む表示映像の一例が示されている。即ち、この図からも明らかなように、図中に破線で示すＯＳＤ表示部分の輪郭部分におけるノイズの発生によりチラツキのない良好な表示が得られることが分かる。

ところで、上記の実施の形態（実施例１）は、特に、上述したように、切替え部４、Ｉ／Ｐ変換部５、スケーリング部６、そして、画質補正部７に加えて、動画を含む映像信号に対してＯＳＤ表示に必用なデータ（ＯＳＤデータ）を挿入するＯＳＤ処理部８を含め、これらを画質補正処理部としてＩＣ化されている場合に好ましい実施の形態であり、通常フレームレート変換部９１とＯＳＤエリアフレームレート変換部９２に加え、切替え部９３を内蔵してＩＣ化したフレームレート変換部９を採用したものである。しかしながら、本発明は、これにのみ限定されることなく、更に、以下のような実施の形態も可能である。

続いて、本発明の他の実施の形態（実施例２）になるテレビジョン受信機について、添付の図４を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、この図においても、上記図１と同じ参照符号は、上記と同様の構成要件を示している。そして、この他の実施の形態（実施例２）では、図からも明らかなように、切替え部４、Ｉ／Ｐ変換部５、スケーリング部６、そして、画質補正部７により画質補正処理部を構成する。そして、当該画質補正処理部からの映像信号を、上述した通常フレームレート変換部だけを含めてＩＣ化されたフレームレート変換部９’により映像信号のフレームレート変換を行ってフレーム補間（動画フレーム補間）を行う。

その後、ＯＳＤ処理部８’において、放送番組の紹介や装置の各種の機能や操作を行なうためのＯＳＤ表示に必用なデータ（ＯＳＤ画像）を挿入する。このＯＳＤ処理部８’においても、その増幅器８１を介してその振幅をβ倍した画質補正部７からの映像信号と、増幅器８２を介してその振幅をα倍したＯＳＤデータ（静止画像）とが、β＝１−α；０≦α≦１の関係により、加算器８３によって加算される（重ねられる）ことは、上記（実施例１）と同様である。そして、このＯＳＤ処理部８’から出力される、ＯＳＤ表示が付加された映像信号を表示パネル１０上に表示する。なお、この例においても、マイコン２０は、文字や図形等を含め、ＯＳＤ表示に必用なデータ（ＯＳＤデータ）やその位置情報を格納するＯＳＤデータメモリ２１と共に、テレビジョン受信機を操作するためのリモートコントローラ（リモコン）３０から射出される赤外線などの光制御信号をリモコン受光部２２で受光して入力し、所定の制御を行うことは、上記（実施例１）と同様である。なお、この他の実施の形態（実施例２）では、図からも明らかなように、部品点数が増加することとなるが、しかしながら、フレームレート変換部９’として、通常フレームレート変換部だけを含んでいることから、フレームレート変換部を比較的安価に構成することが出来ることから、経済的により好適であるという利点を得ることが可能であろう。

上記した図１に示した実施例１では、背景の動画中に静止画像である例えばＯＳＤ画像が合成された画像に対して、動きベクトルを利用した動き補償型のフレームレート変換（通常フレームレート変換）を行った場合、ＯＳＤ画像の境界部分、さらにハーフトーンのＯＳＤ画像の場合にはＯＳＤ部分を通して透けて見える背面の映像とＯＳＤの交差する部分においてノイズが生じるので、ＯＳＤ画像領域では動き補償型のフレームレート変換を行なわず、同じフレームを繰り返すリピート変換（リピートフレームレート変換）を行なうようにした。この手法は、背景の動画と挿入された静止画のＯＳＤ画像との境界が明確な場合には特に大きな効果が認められる。
しかしながら、例えば、図６に示すように、背景の動画８５１中にキャラクタ文字などの動くテロップ（以下、「動きテロップ」という）８６１が例えば放送局側で付加されている画像において、動きテロップ８６１に一部が重複するように例えば静止画像の音量表示ＯＳＤ画像８７１が受信機側で合成されている場合、ＯＳＤ画像領域に対してリピート変換を行なう実施例１を適用すると、音量表示ＯＳＤ画像８７１の中にある動きテロップ８６１の各文字と、音量表示ＯＳＤ画像８７１の外側にある動きテロップ８６１の各文字で別々のフレームレート変換処理が行われることになる。そうなると、動きテロップ８６１の音量表示ＯＳＤ画像８７１と重なった部分ではリピートフレームレート変換によって、動くテロップ文字の輪郭がボケて知覚されるという動きボケや、テロップ文字の動きにガタつきが生じ、一方で音量ＯＳＤ８７１の外側にある部分は動き補償フレームレート変換が行われるため、先のような現象が発生せず、結果、ひとつの文字の中で部分的に違う処理が行われるために非常に見苦しくなる。
以下、この不具合を解決する実施例３について、図７乃至図９を用いて説明する。図７は、実施例３によるテレビジョン受信機の全体構成を示すブロック図である。図８は、動きテロップの画質劣化を低減する一実施例を示すフロー図である。図９は、動きテロップの画質劣化を低減する別の一実施例を示すフロー図である。なお、図７において、図１と共通な機能を有する要素には同一な符号を付して示し、一度説明したものについては、その重複する説明を省略する。また、図８，図９において、フレームレート変換をＦＲＣ変換と省略して示す。

先ず、本実施例によるテレビジョン受信機について、図７を用いて実施例１の構成と異なる点のみに着目して説明する。

図７において、動きテロップ検出部２５は、例えばチューナ２を介して画質補正処理部に入力された動画を含む映像信号に含まれる動きテロップを検出するものである。ここでは、動きテロップ検出部２５にはスケーリング後の映像信号が入力される構成とするが、これに限定されるものではない。例えば、切替え部４で切替えられた映像信号が入力される構成でもよく、また、精度が落ちるが、フレームレート変換部９に入力されるＯＳＤ処理後の映像信号が入力される構成であってもよい。動きテロップ検出部２５は、入力された映像信号に含まれる動きテロップを検出すると共に、動きテロップが検出される場合には、動きテロップが含まれる画像フレームにおける動きテロップ領域位置を検出し、動きテロップの検出情報と動きテロップ領域位置情報とをマイコン２０Ａに通知する。マイコン２０Ａは、実施例１と同様に各要素を制御すると共に、動きテロップ検出部２５から動きテロップ検出情報とその位置情報を受けると、例えば、フレームレート変換部９に対するフレームレート変換制御処理において、図８で後述するようなフレームレート変換制御処理を行なう。すなわち、マイコン２０Ａは、動きテロップ検出部２５から動きテロップ検出情報とその位置情報を受け取ると、動きテロップの位置情報からＯＳＤ画像位置と重複するか判定し、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップがあれば、画面全体に対してリピート変換を行なうように制御する。

次に、本実施例によるマイコン２０Ａのフレームレート変換制御処理について、図８を用いて説明する。

図８において、マイコン２０Ａは、フレームレート変換の制御処理を開始すると、先ずステップ（以下、ステップを「Ｓ」と省略する）１でフレームレート変換する対象フレーム画像にＯＳＤ画像表示が含まれるかを判定する。マイコン２０Ａは、実施例１の項で既に説明されているように、ＯＳＤ画像挿入の制御を行なうので、ＯＳＤ画像表示が含まれるかの判定を行なうことができる。Ｓ１でＯＳＤ画像表示がなければＳ４に進み、Ｓ４で動き補償型のフレームレート変換を行い、Ｓ１に戻りフレームレート変換を継続する。また、マイコン２０Ａは、Ｓ１でＯＳＤ画像表示が含まれるならば、Ｓ２に進み、動きテロップ検出部２５で検出される動きテロップの検出情報と動きテロップ領域の位置情報から、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップがあるか判定する。Ｓ２でＯＳＤ画像と重なる動きテロップがなければ、Ｓ５に進み、ＯＳＤ画像部に対しては動き補償型のフレームレート変換を行なわずにリピート変換を行なうと共に、背景の動画に対しては動き補償型のフレームレート変換を行ない、Ｓ１に戻りフレームレート変換を継続する。マイコン２０Ａは、Ｓ２でＯＳＤ画像と重なる動きテロップがあると判定されれば、Ｓ３に進み、画面全体に対してリピート変換を行い、Ｓ１に戻りフレームレート変換を継続する。

以上述べたように、本実施例では、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップがあれば、ＯＳＤ画像部のみをリピート変換せず、画面全体でリピート変換を行なうので、ＯＳＤ画像の画質劣化を防ぐことができると共に、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップ中でＯＳＤ領域内の部分とＯＳＤの外側の部分で別々のフレームレート変換処理が行われることによる不具合をなくすことができる。勿論、これにより、映像にリピートフレームレート変換に伴う動きの不自然さ（ジャーキネス、ジャダー）が発生する場合があるが、動きテロップの部分的な動きボケやガタつきなどの見苦しさに比べれば、許容できる範囲内と考えられる。
上記した一実施例は、ＯＳＤ画像の画質劣化を防ぐことを前提とした、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップの部分的な動きボケやガタつきをなくすフレームレート変換制御処理例である。次に、動画のスムーズな動きを優先して、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップの部分的な動きボケやガタつきをなくす別の一実施例について、図９を用いて説明する。なお、図９において、図８と同じ処理を行うステップにおいては、同一な符号のステップで示し、その重複する説明を省略する。

図９に示す別のフレームレート変換制御処理例は、図８と比べ、Ｓ３Ｂの処理のみで異なる。すなわち、マイコン２０Ａは、Ｓ２で、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップがあると判定されれば、Ｓ３Ｂに進み、画面全体に対して動き補償型のフレームレート変換を行い、Ｓ１に戻りフレームレート変換を継続する。これにより、ＯＳＤ画像と重なる動きテロップがあっても、動きテロップに対して、スムーズな動きを実現することができる。勿論、この処理例によれば、ＯＳＤ画像の境界部で画質劣化が生じる。しかしながら、動きテロップの動きを優先させたい場合には、本処理が有効である。特に、動きテロップの動きが速い場合には有効である。

また、この動きテロップとＯＳＤの重なりを検出した場合に画面全体に対しリピート変換を用いるか、画面全体に対し動き補償ＦＲＣ変換を用いるかを、動きテロップの動き速度により決定することも可能である。たとえば、図７の動きテロップ検出２５により検出された動きテロップの検出情報及び/または動きテロップ領域位置情報からマイコン２０Ａが動きテロップの動き速度を検出し、その動き速度が所定値より小さい場合には全画面に対しリピート変換を行い、その動き速度が所定値より大きい場合には画面全体に対して動き補償ＦＲＣ変換を行なうものようにマイコン２０Ａがフレームレート変換部９をを制御するものである。これにより、動きテロップの動きに適応した、ユーザにとって好ましい映像を与えることが可能となる。

なお、上記実施例中に示されたリピートによるフレームレート変換（リピートフレームレート変換）は、線形補間（平均補間）によるフレームレート変換（線形フレームレート変換）に置き換えてもノイズの発生を抑えられることは明らかである。

本発明の一実施の形態になるテレビジョン受信機の概略構成を示すブロック図である。 上記テレビジョン受信機におけるＯＳＤ処理後のフレームレート変換動作を説明する説明図である。 上記テレビジョン受信機におけるＯＳＤ表示を含む映像表示の一例を示す図である。 本発明の他の実施の形態になるテレビジョン受信機の概略構成を示すブロック図である。 本発明における通常フレームレート変換部９１の動作の一例を示す図である。 ＯＳＤ画像と重なる動きテロップを含むフレーム画像を示す図である。 実施例３によるテレビジョン受信機の概略構成を示すブロック図である。 動きテロップの画質劣化を低減する一実施例を示すフロー図である。 動きテロップの画質劣化を低減する別の一実施例を示すフロー図である。

符号の説明

１…アンテナ
２…チューナ
３…外部映像入力端子
４…切替え部
５…Ｉ／Ｐ変換部
６…スケーリング部
７…画質補正部
８、８’…ＯＳＤ処理部
９、９’…フレームレート変換部
９１…通常フレームレート変換部
９２…ＯＳＤフレームレート変換部
９３…切替部
１０…表示パネル
２０，２０Ａ…マイコン
２３…同期検出部
２５…動きテロップ検出部

Claims (5)

1. 動きテロップが付加された動画を含む映像信号をフレーム補間してＯＳＤ画像と共に映像表示するテレビジョン受信機であって、
   入力された動画を含む映像信号の画質を補正する画質補正部と、
   当該画質補正部からの動画を含む映像信号にＯＳＤ画像を挿入するＯＳＤ画像挿入部と、
   前記ＯＳＤ画像挿入部から出力される、ＯＳＤ画像が挿入された動画を含む映像信号に対して複数の変換方式いずれかのフレームレート変換を行うフレームレート変換部と、
   前記フレームレート変換部から出力される映像信号を表示する表示部と、
   入力された動画を含む映像信号に含まれる動きテロップ領域を検出する動きテロップ検出部と、
   前記ＯＳＤ画像が挿入される位置と、前記動きテロップ検出部が検出した動きテロップ領域とを用いて、前記フレームレート変換部が前記複数の変換方式のいずれかの方式でフレームレート変換をするように制御する制御部と、を備えてなることを特徴とするテレビジョン受信機。
2. 請求項１に記載のテレビジョン受信機において、
   前記フレームレート変換部は、前記ＯＳＤ画像挿入部から出力されるＯＳＤ画像が挿入された動画を含む映像信号に対して動き補償フレームレート変換、リピートフレームレート変換、もしくは線形フレームレート変換を行うことを特徴とするテレビジョン受信機。
3. 請求項２に記載のテレビジョン受信機であって、
   前記制御部は、前記動きテロップ領域が当該ＯＳＤが挿入される位置と重ならない場合には前記フレームレート変換部がＯＳＤ画像に対してはリピートフレームレート変換もしくは線形フレームレート変換を行い、前記動きテロップ領域が前記ＯＳＤ画像位置と重なる場合には前記フレームレート変換部が１フレーム画面に対してリピートフレームレート変換もしくは線形フレームレート変換を行うように制御することを特徴とするテレビジョン受信機。
4. 請求項２に記載のテレビジョン受信機であって、
   前記制御部は、前記動きテロップ領域が当該ＯＳＤ画像位置と重ならない場合には前記フレームレート変換部がＯＳＤ画像に対してはリピートフレームレート変換もしくは線形フレームレート変換を行い、前記動きテロップ領域が前記ＯＳＤ画像位置と重なる場合には前記フレームレート変換部が１フレーム画面に対して動き補償フレームレート変換を行うように制御することを特徴とするテレビジョン受信機。
5. 請求項２に記載のテレビジョン受信機であって、
   前記動きテロップ検出部により検出された領域を用いて動きテロップの動き速度を検出し、その動き速度が所定値より小さい場合には１フレーム画面に対しリピートフレームレート変換を行い、その動き速度が所定値より大きい場合には１フレーム画面に対して動き補償フレームレート変換を行うようにフレームレート変換部を制御する制御部を有することを特徴とするテレビジョン受信機。

Images