JP2010081330A - Signal processing method and apparatus in three-dimensional image display - Google Patents

Signal processing method and apparatus in three-dimensional image display Download PDF

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竜一 澁谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such the problem that a frame memory is needed for both crosstalk countermeasures and scan line conversion/frame rate conversion and an increase in the number of frame memories necessary for a three-dimensional video display system and apparatus is forecast. <P>SOLUTION: When reading a video signal from the frame memory in scan line conversion, a time difference of 1/2 frame is provided between video starting times of a left-eye video signal and a right-eye video signal, the time difference of 1/2 frame is changed into a time difference of 1 frame in frame rate conversion, and the same video signal for both the left-eye video signal and the right-eye video signal is output twice or more, respectively, at the same time. Since there is the time difference of 1 frame between the right-eye video signal and the left-eye video signal, in a crosstalk countermeasure circuit, a frame difference signal is obtained without using any frame memory. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクティブシャッタ方式を用いた立体画像表示装置において、クロストーク低減回路など、周辺フレームとの相関性を使用した信号処理を行う回路における、フレームメモリの削減方法及び装置に関する。   The present invention relates to a frame memory reduction method and apparatus in a circuit that performs signal processing using correlation with surrounding frames, such as a crosstalk reduction circuit, in a stereoscopic image display apparatus using an active shutter system.

従来、立体画像表示方式においては、アクティブシャッタ方式(図7)の様に右目用と左目用の映像信号を時系列に表示する方式が知られている。アクティブシャッタ方式の様に右目用と左目用の映像信号がフレーム単位で時系列に表示される場合、ディスプレイの表示速度や残光といった性能上の理由により、右目用の映像が左目用の映像にもれこむ、もしくは左目用の映像が右目用の映像にもれこむといった、クロストークと呼ばれる画質劣化が生じる課題がある。   Conventionally, as a stereoscopic image display method, a method of displaying video signals for the right eye and the left eye in time series like the active shutter method (FIG. 7) is known. When the right-eye and left-eye video signals are displayed in chronological order as in the active shutter method, the right-eye video is changed to the left-eye video for performance reasons such as display speed and afterglow. There is a problem that image quality deterioration called crosstalk occurs such that the image is leaked or the image for the left eye is leaked into the image for the right eye.

このクロストーク課題に対して、右目用の映像信号に対しては、1フレーム前に表示される左目用の映像信号との差分をとり、右目用の信号にもれこむ左目用の映像信号を予め予測して右目用の映像信号から減算する、また、左目用の映像信号に対しても、その1フレーム前に表示される右目用の映像信号との差分を取り、左目用の信号にもれこむ右目用の映像信号を予め予測して、左目用の映像信号から減算するといった対策がとられてきた。(特許文献1参照)
一方、放送や映像再生機器のような映像出力デバイスから送信されてくる映像信号の方式としては、図8に示すような数種類のフォーマットが考えられている。
In response to this crosstalk problem, for the video signal for the right eye, the difference from the video signal for the left eye displayed one frame before is taken, and the video signal for the left eye that leaks into the signal for the right eye is obtained. Predict and subtract from the video signal for the right eye in advance. Also, for the video signal for the left eye, the difference from the video signal for the right eye displayed one frame before is taken, and the signal for the left eye is also obtained. Measures have been taken in which the right-eye video signal is predicted in advance and subtracted from the left-eye video signal. (See Patent Document 1)
On the other hand, several formats as shown in FIG. 8 are considered as a method of a video signal transmitted from a video output device such as a broadcast or a video playback device.

サイドバイサイドでは水平解像度1/2の右目用映像信号と左目用映像信号が1フレームの右半分・左半分に配置されて送られてくる方式で、問題点としては、水平解像度に劣化が生じる。また、垂直インターリーブでは、垂直方向に1ライン毎に左目用・右目用の映像信号が多重されて送信されてくる方式で、上記の方式と同様に、垂直解像度に劣化が生じる。また、チェッカーパターンでは画素毎に右目用・左目用の映像信号が千鳥模様に並んでいる方式であり、この方式についても同様に、水平解像度・垂直解像度共に劣化が生じる。   In the side-by-side method, a right-eye video signal and a left-eye video signal having a horizontal resolution of 1/2 are arranged and sent in the right half and the left half of one frame, and as a problem, the horizontal resolution is deteriorated. In the vertical interleaving, the video signals for the left eye and the right eye are multiplexed and transmitted for each line in the vertical direction, and the vertical resolution is deteriorated as in the above system. The checker pattern is a method in which the video signals for the right eye and the left eye are arranged in a staggered pattern for each pixel, and the horizontal resolution and the vertical resolution are also deteriorated in this method.

これに対して、シーケンシャルでは左目用映像信号と右目用映像信号がフレーム毎に時系列に送信されてくる方式であり、従来の2次元表示に対して、フレーム速度を倍にすることにより、上述した方式と異なり、垂直解像度・水平解像度共に劣化のない信号が得られる。   On the other hand, in the sequential method, the video signal for the left eye and the video signal for the right eye are transmitted in time series for each frame, and the frame speed is doubled compared to the conventional two-dimensional display. Unlike the above method, a signal having no deterioration in both vertical resolution and horizontal resolution can be obtained.

この時の映像信号フレーム速度は現行の映像送信フォーマットにある120Hz・100Hzインターレース方式、24Hz・48Hz・50Hz・60Hzプログレッシブ方式などが考えられる。   The video signal frame rate at this time may be the 120 Hz / 100 Hz interlace method, the 24 Hz / 48 Hz / 50 Hz / 60 Hz progressive method, etc., which are in the current video transmission format.

また、液晶ディスプレイ・プラズマディスプレイなどの表示デバイスでは、アクティブシャッタ方式で左目用映像信号・右目用映像信号を時系列に表示するため、50Hz・60Hz・24Hzもしくはその整数倍のプログレッシブ信号を表示する。そして、フレーム解像度を落とさないように表示しようとすると、インターレース入力では120Hz・100Hz(右目用映像信号・左目用映像信号はそれぞれ60Hz・50Hzのフレーム解像度となる)、プログレッシブ入力では入力の2倍の速度で出力する必要がある。従って、放送受信装置や映像再生機器の出力から表示ディスプレイに入力されるまでにはインターレースからプログレッシブへの走査線変換、または、フレーム速度変換が必要となってくる。   Further, in a display device such as a liquid crystal display or a plasma display, a left-eye video signal and a right-eye video signal are displayed in time series by an active shutter system, and thus a progressive signal of 50 Hz, 60 Hz, 24 Hz, or an integral multiple thereof is displayed. When trying to display without reducing the frame resolution, the interlaced input is 120 Hz / 100 Hz (the right-eye video signal and the left-eye video signal have frame resolutions of 60 Hz and 50 Hz, respectively), and the progressive input is twice the input. It is necessary to output at speed. Accordingly, scanning line conversion from interlace to progressive or frame rate conversion is required from the output of the broadcast receiving apparatus or the video reproduction device to the display display.

このインターレース信号からプログレッシブ信号への走査線変換は、入力される映像信号と、その前後のフィールド、又はフレームとを比較して動画領域、静止画領域、動画と静止画の中間の領域を検出し、静止画領域に対してはその前後フィールドの情報を用いて走査線補間し、動画領域では上下の走査線の情報を用いて走査線補間し、動画と静止画の中間の領域ではその割合に応じて前後フィールド、前後フレーム、上下走査線の情報を用いて走査線補間を行うという動き適応型走査変換という手法が取られている。(特許文献2参照)
また、フレーム速度変換については、図9に30Hz→60Hz変換の一例を示すように、フレームメモリに入力された映像信号Aを複数回出力してA’=Aフレームを挿入する方法や、A→Bに至る映像信号の動き方向などを検出し、AB間の中間フレームを想定したA’フレームを挿入してスムーズな動き表示を行う方法などが取られている。
特開平11−222255号公報 特開2000−295581号公報
This scanning line conversion from interlaced signal to progressive signal detects the moving image area, still image area, and the intermediate area between moving image and still image by comparing the input video signal and the field or frame before and after it. For the still image area, the scanning line interpolation is performed using the information of the preceding and succeeding fields, the scanning line interpolation is performed using the information of the upper and lower scanning lines in the moving image area, and the ratio is set in the intermediate area between the moving image and the still image. Accordingly, a technique called motion adaptive scan conversion is performed in which scanning line interpolation is performed using information on the preceding and following fields, the preceding and following frames, and the upper and lower scanning lines. (See Patent Document 2)
As for frame rate conversion, as shown in FIG. 9 as an example of 30 Hz → 60 Hz conversion, the video signal A input to the frame memory is output a plurality of times and A ′ = A frame is inserted, or A → For example, a method of detecting a motion direction of a video signal reaching B and inserting an A ′ frame assuming an intermediate frame between AB and performing smooth motion display is used.
JP-A-11-222255 JP 2000-295581 A

上述したクロストーク対策においては、右目用の映像信号に対しては、1フレーム前に表示される左目用の映像信号との差分をとり、右目用の信号にもれこむ左目用の映像信号を予め予測して右目用の映像信号から減算する処理を行うことから、1フレーム前の映像信号を保存しておく必要があり、そのためにフレームメモリが必要となる。   In the above-described crosstalk countermeasure, for the video signal for the right eye, a difference from the video signal for the left eye displayed one frame before is taken, and the video signal for the left eye that leaks into the signal for the right eye is obtained. Since the process of predicting and subtracting from the video signal for the right eye is performed in advance, it is necessary to store the video signal of the previous frame, and thus a frame memory is required.

さらに、上述した走査線変換・フレーム速度変換においても、例えば、フレーム速度変換では、フレームメモリに入力された映像信号Aを複数回出力してA’=Aフレームを挿入する方法や、A→Bに至る映像信号の動き方向などを検出し、AB間の中間フレームを想定したA’フレームを挿入してスムーズな動き表示を行うことから、少なくとも1フレーム前の映像信号を保存しておく必要があり、そのためにフレームメモリが必要となる。   Further, in the above-described scanning line conversion / frame rate conversion, for example, in frame rate conversion, a method of outputting the video signal A input to the frame memory a plurality of times and inserting A ′ = A frame, or A → B It is necessary to store the video signal of at least one frame in advance because it detects the moving direction of the video signal leading to and inserts an A ′ frame assuming an intermediate frame between AB and performs smooth motion display. For this purpose, a frame memory is required.

つまり、上述したクロストーク対策及び、走査線変換・フレーム速度変換には、いずれもフレームメモリが必要となっており、立体映像表示方式および装置において必要なフレームメモリの増加が見込まれ、回路規模が増大するとともに、製造コストが増加するという問題点が生じる。   In other words, both the above-mentioned countermeasure against crosstalk and the scanning line conversion / frame speed conversion require a frame memory, and an increase in the frame memory required for the stereoscopic image display method and apparatus is expected, and the circuit scale is increased. A problem arises that the manufacturing cost increases as the number increases.

上記課題を解決する為に、本発明の立体画像表示における信号処理装置では、(1)走査線変換において、フレームメモリから映像信号を読み出す際に、左目用映像信号と右目用映像信号の映像開始時間に1/2フレームの時間差を設ける。次に、(2)1/2フレームの時間差をフレーム速度変換において1フレームの時間差とし、同時に左目用映像信号・右目用映像信号共に同じ映像信号を2回以上ずつ出力する。これにより、(3)右目用映像信号と左目用映像信号に1フレームの時間差があるため、クロストーク対策回路においてはフレームメモリを用いずにフレーム差分信号を得ることができるものである。   In order to solve the above problems, in the signal processing apparatus for stereoscopic image display according to the present invention, (1) when the video signal is read from the frame memory in the scanning line conversion, the video start of the left-eye video signal and the right-eye video signal is started. A time difference of 1/2 frame is provided in the time. Next, (2) a time difference of 1/2 frame is set to a time difference of 1 frame in the frame speed conversion, and at the same time, the same video signal is output twice or more for both the left-eye video signal and the right-eye video signal. As a result, (3) since there is a time difference of one frame between the right-eye video signal and the left-eye video signal, the frame difference signal can be obtained without using the frame memory in the crosstalk countermeasure circuit.

以上実施の形態に基づいて説明したように、右目用映像信号の出力と左目用映像信号の処理を1/2×N(Hz)ずらすことにより、クロストーク対策にフレームメモリを持たなくても、1フレーム前の表示映像信号情報を得ることが可能となる。また、本発明はクロストーク対策に限らず、前後フレームを使用した映像処理を行う場合に有効な実現手段である。   As described above based on the embodiment, by shifting the output of the video signal for the right eye and the processing of the video signal for the left eye by 1/2 × N (Hz), even without having a frame memory as a countermeasure against crosstalk, It is possible to obtain display video signal information of one frame before. In addition, the present invention is not limited to measures against crosstalk, and is an effective means for performing video processing using front and rear frames.

本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described.

(実施の形態1)
図1は本発明に係る立体画像表示装置の実施の形態を示す概略ブロック構成図であり、図2は入力信号がシーケンシャル方式であると想定した場合に、図1の該当ブロック出力における映像信号の処理タイミングをフレーム単位で記したものである。また、図3は、立体画像表示装置の一構成である同期信号変換手段における処理内容を示す図であり、図4は、立体画像表示装置の一構成であるフレームメモリに対する映像信号の入出力タイミングを示したものである。以下これらの図を参照しながら、本発明の立体画像表示装置について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of a stereoscopic image display apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows a video signal at the corresponding block output of FIG. 1 when an input signal is assumed to be a sequential system. The processing timing is described in units of frames. FIG. 3 is a diagram showing the processing contents in the synchronization signal converting means which is one configuration of the stereoscopic image display device, and FIG. 4 is an input / output timing of the video signal to the frame memory which is one configuration of the stereoscopic image display device. Is shown. The stereoscopic image display apparatus of the present invention will be described below with reference to these drawings.

図1に示すように、本発明に係る立体画像表示装置は、入力された映像信号を左目用映像信号と右目用映像信号に分割する信号分割手段1と、信号分割手段1に接続され、信号分割手段1から出力された右目用映像信号を格納するフレームメモリ2と、信号分割手段1に接続され、信号分割手段1から出力された左目用映像信号を格納するフレームメモリ3と、フレームメモリ2に接続され、フレームメモリ2から読み出した右目用のインタレース方式の映像信号をプログレッシブ方式に変換する走査線変換手段4と、フレームメモリ3に接続され、フレームメモリ3から読み出した左目用のインタレース方式の映像信号をプログレッシブ方式に変換する走査線変換手段5と、走査線変換手段4に接続され、走査線変換手段4から出力された右目用のプログレッシブ方式の映像信号のフレームレートを変換するフレーム速度変換手段6と、走査線変換手段5に接続され、走査線変換手段5から出力された左目用のプログレッシブ方式の映像信号のフレームレートを変換するフレーム速度変換手段7と、右目用のフレームレート速度変換手段6の処理の際に使用されるフレームメモリ8と、左目用のフレームレート速度変換手段7の処理の際に使用されるフレームメモリ9と、フレーム速度変換手段6により、右目用のフレーム速度が変換された映像信号について、少なくとも垂直又は水平方向のいずれか一方について映像信号を拡大する拡大手段10と、フレーム速度変換手段7により、左目用のフレーム速度が変換された映像信号について、少なくとも垂直又は水平方向のいずれか一方について映像信号を拡大する拡大手段11と、拡大手段10及び11に接続され、クロストークによる画質劣化防止のための信号処理を行うクロストーク対策手段12と、クロストーク対策手段12と接続され、右目用と左目用の映像信号を交互に出力するセレクタ13と、入力された映像信号の同期信号をマスク(消去)して、新たな同期信号を生成する同期信号変換手段16により構成される。以下、各構成の具体的な内容について詳細に説明する。   As shown in FIG. 1, a stereoscopic image display device according to the present invention is connected to a signal dividing unit 1 that divides an input video signal into a left-eye video signal and a right-eye video signal, and to the signal dividing unit 1. A frame memory 2 for storing the right-eye video signal output from the dividing means 1, a frame memory 3 connected to the signal dividing means 1 for storing the left-eye video signal output from the signal dividing means 1, and a frame memory 2 And a scanning line converting means 4 for converting the interlace video signal for the right eye read from the frame memory 2 into a progressive system, and an interlace for the left eye connected to the frame memory 3 and read from the frame memory 3. The scanning line converting means 5 for converting the video signal of the system to the progressive system and the scanning line converting means 4 are connected to the scanning line converting means 4 and outputted from the scanning line converting means 4 Frame rate conversion means 6 for converting the frame rate of the progressive video signal for the eye and the frame rate of the progressive video signal for the left eye connected to the scanning line conversion means 5 and output from the scanning line conversion means 5 The frame rate conversion means 7 for converting the frame rate, the frame memory 8 used for the processing of the frame rate speed conversion means 6 for the right eye, and the frame used for the processing of the frame rate speed conversion means 7 for the left eye The video signal whose right eye frame rate has been converted by the memory 9 and the frame rate conversion unit 6 is enlarged by at least one of the vertical and horizontal directions and the enlargement unit 10 and the frame rate conversion unit 7. , For the left eye frame rate converted video signal, at least in the vertical or horizontal direction One of them is connected to the enlargement means 11 for enlarging the video signal, to the enlargement means 10 and 11, connected to the crosstalk countermeasure means 12 for performing signal processing for preventing image quality deterioration due to crosstalk, and the crosstalk countermeasure means 12. A selector 13 that alternately outputs a video signal for the right eye and a left eye, and a synchronization signal conversion unit 16 that masks (erases) the synchronization signal of the input video signal and generates a new synchronization signal. Hereinafter, specific contents of each component will be described in detail.

最初に、信号分割手段1とフレームメモリ2及び3について説明する。信号分割手段1は、図8に示した各形式で入力される映像信号を左目用映像信号・右目用映像信号に分割しながら2、3のフレームメモリに書き込む、信号分割回路である。分割方法としては、2.のフレームメモリに書き込む信号は、左目用の映像信号のみ、3.のフレームメモリに書き込み信号は右目用の映像信号のみといった様に、それぞれのフレームメモリに書き込む映像領域を別々に指定することによって行う。   First, the signal dividing means 1 and the frame memories 2 and 3 will be described. The signal dividing means 1 is a signal dividing circuit that writes a video signal input in each format shown in FIG. 8 into a few frame memories while dividing it into a left-eye video signal and a right-eye video signal. As a division method, 2. 2. Only the video signal for the left eye is written to the frame memory of 3. The signal to be written in the frame memory is specified by separately specifying the video area to be written in each frame memory, such as only the video signal for the right eye.

また、本発明では入力映像信号のフレーム速度として120Hz・100Hzインターレース方式または、プログレッシブ方式、24Hz・48Hz・50Hz・60Hzプログレッシブ方式を想定している。図2では、シーケンシャル入力を想定した図の為、左目用映像信号(L0)と右目用映像信号(R0)のペアが60Hz、もしくは50Hz周期のなかで入力される、2xN=120Hz、100Hz入力を想定している。   In the present invention, the frame rate of the input video signal is assumed to be a 120 Hz / 100 Hz interlace method, a progressive method, a 24 Hz / 48 Hz / 50 Hz / 60 Hz progressive method. In FIG. 2, since a sequential input is assumed, a pair of a left-eye video signal (L0) and a right-eye video signal (R0) is input in a cycle of 60 Hz or 50 Hz, and 2 × N = 120 Hz, 100 Hz input. Assumed.

次に、フレームメモリ2及び3と、走査線変換手段4及び5について説明する。4、5の走査線変換は、入力映像信号がインターレース方式の場合に、右目用の映像信号と左目用の映像信号を別々にプログレッシブに変換する走査線変換回路であり、前述した通り、動き適応型走査変換が行われる。走査線変換手段4、5では複数フレームにおける映像差分信号から動き情報を得ることが必要な為、2、3フレームメモリが必要となる。この時、4、5の走査線変換でフレームメモリ2、3から信号を出力する際、図2の「4.走査線変換の出力」「5.走査線変換の出力」にあるとおり、左目用映像信号(L0、L1・・・)の出力と右目用映像信号(R0,R1・・・)の出力を2×N(Hz)周期ずらして出力する。つまり、走査線変換手段4、5において、フレームメモリから映像信号を読み出す際に、左目用映像信号と右目用映像信号の映像開始時間に1/2フレームの時間差を設ける。   Next, the frame memories 2 and 3 and the scanning line conversion means 4 and 5 will be described. The scanning line conversions 4 and 5 are scanning line conversion circuits that convert the video signal for the right eye and the video signal for the left eye separately and progressively when the input video signal is an interlaced system. Type scan conversion is performed. Since the scanning line conversion means 4 and 5 need to obtain motion information from video difference signals in a plurality of frames, a few or three frame memories are required. At this time, when signals are output from the frame memories 2 and 3 by the scanning line conversion of 4 and 5, as shown in “4. Output of scanning line conversion” and “5. Output of scanning line conversion” in FIG. The output of the video signal (L0, L1...) And the output of the right-eye video signal (R0, R1...) Are output with a 2 × N (Hz) period shift. That is, when the scanning line conversion means 4 and 5 read out the video signal from the frame memory, a time difference of 1/2 frame is provided between the video start times of the left-eye video signal and the right-eye video signal.

次に、フレーム速度変換手段6及び7と、フレームメモリ8及び9について説明する。6、7のフレーム速度変換手段では、4、5の走査線変換手段により走査変換がなされた出力信号を、最終表示フレーム速度に変換するために、フレームメモリ8、9に対する制御信号を出力する。図2では、入力に対して出力フレーム解像度を落とさない最低限のフレーム速度として、2×N(Hz)出力フレーム周期を想定している。但し後述するように、出力フレーム周期は、得たいフレーム枚数によって3×N(Hz)、4×N(Hz)・・・M×N(Hz)(Mは整数)とすることができる。   Next, the frame rate conversion means 6 and 7 and the frame memories 8 and 9 will be described. The frame rate conversion means 6 and 7 output control signals for the frame memories 8 and 9 in order to convert the output signals subjected to the scan conversion by the scan line conversion means 4 and 5 to the final display frame speed. In FIG. 2, a 2 × N (Hz) output frame period is assumed as the minimum frame rate that does not decrease the output frame resolution with respect to the input. However, as will be described later, the output frame period can be 3 × N (Hz), 4 × N (Hz)... M × N (Hz) (M is an integer) depending on the number of frames to be obtained.

次に、同期信号変換手段16について説明する。16の同期信号変換手段では、M×N(Hz)の同期信号を生成する。同期信号変換装置16における入力垂直同期信号と出力垂直同期信号の関係については、図3に示す通りである。図3では、上述した例と同様に、2×N(Hz)入力垂直同期周波数とN(Hz)出力同期周波数を想定している。同期信号変換手段16では、入力された垂直同期信号に対し、同じフレームである左目映像信号(L0)と右目映像信号(R0)の内、時間的に早く入力される映像信号のフレームの垂直同期信号を出力同期信号とする。   Next, the synchronization signal converting means 16 will be described. The 16 synchronization signal conversion means generates an M × N (Hz) synchronization signal. The relationship between the input vertical synchronization signal and the output vertical synchronization signal in the synchronization signal converter 16 is as shown in FIG. In FIG. 3, the 2 × N (Hz) input vertical synchronization frequency and the N (Hz) output synchronization frequency are assumed as in the above example. The synchronization signal conversion means 16 performs vertical synchronization of the frame of the video signal input earlier in time among the left-eye video signal (L0) and the right-eye video signal (R0) that are the same frame with respect to the input vertical synchronization signal. Let the signal be the output synchronization signal.

図3では左目映像信号(L0)が早く入力されるとして、L0の垂直同期信号を出力垂直同期信号として、そのまま使用する。一方、R0の垂直同期信号はそのまま出力せず、一定期間遅延した出力垂直同期信号を作っている。これによって、入力同期信号に対して入力垂直同期周波数×1/2の周波数をもつ出力垂直同期を得ることができる。   In FIG. 3, assuming that the left-eye video signal (L0) is input earlier, the L0 vertical synchronizing signal is used as an output vertical synchronizing signal as it is. On the other hand, the vertical synchronization signal of R0 is not output as it is, but an output vertical synchronization signal delayed for a certain period is created. Thereby, it is possible to obtain output vertical synchronization having a frequency of input vertical synchronization frequency × ½ with respect to the input synchronization signal.

また、時間的に遅く入力される映像信号、つまり図3においては右目用映像信号を制御するための垂直同期信号は、左目用映像信号を制御する為の垂直同期信号を時間的に1/2周期遅延して作成する。この時の1/2周期という遅延時間は、フレーム速度変換6、7で出力したいフレーム周波数によって、1/3、1/4・・・といったように1/M(Mは整数)とできる。例えば、今回フレーム速度変換6、7の出力では2フレームを同一タイミングで出力しているが、3フレームを同一タイミングで出力する場合はフレーム周波数を1/3とし、第22のフレームは第1のフレームに対して1/3周期の遅延、第3のフレームは第2のフレームに対して1/3周期の遅延をつけて出力することで実現できる。   Also, the video signal input late in time, that is, the vertical synchronization signal for controlling the right-eye video signal in FIG. 3, is ½ the temporal synchronization signal for controlling the left-eye video signal. Created with a period delay. The delay time of 1/2 cycle at this time can be 1 / M (M is an integer) such as 1/3, 1/4... According to the frame frequency to be output by the frame rate conversions 6 and 7. For example, in the output of the frame rate conversion 6 and 7 this time, 2 frames are output at the same timing, but when 3 frames are output at the same timing, the frame frequency is set to 1/3 and the 22nd frame is the first frame. This can be realized by adding a delay of 1/3 period to the frame and outputting the third frame with a delay of 1/3 period from the second frame.

前記のように、左目用映像信号(L0、L1・・)と右目用映像信号(R0,R1・・)の走査線変換4、5出力に1/2周期の遅延をつける事によって、図1の8、9フレームメモリへの入力についても、メモリ入力垂直周波数の1/2周期の差がつくことになる。(このとき走査変換4、5の出力に1/3、1/4・・・1/M周期の遅延がついている場合は、メモリ入力にも同周期の差がつく)
フレームメモリ8の入力信号と出力信号の時間関係は、入力信号L0が1フレーム書き込み終了した時点(図4 A)よりもL0フレームの出力終了時点(図4 B)が後になるように読み出さなければならない。また、フレームメモリ9の入力信号と出力信号の関係についても、入力信号R0が1フレーム書き込み終了した時点よりもR0の出力終了時点が後になるように読み出しを行わなければならない。このようなタイミングでフレームメモリ8、9の書き込み・読み出し制御(つまり入力・出力タイミング制御)を行わなければ、未だメモリに書き込んでいない信号を読み出す制御が行われ、誤った信号を読み出してしまうといったことが起こる。
As described above, by adding a delay of 1/2 cycle to the scanning line conversion 4 and 5 outputs of the left-eye video signal (L0, L1...) And the right-eye video signal (R0, R1...), FIG. As for the inputs to the 8th and 9th frame memories, a difference of 1/2 cycle of the memory input vertical frequency is also produced. (At this time, if the outputs of the scan conversions 4 and 5 are delayed by 1/3, 1/4... 1 / M cycle, the memory cycle also has the same cycle difference.)
The time relationship between the input signal and the output signal of the frame memory 8 must be read so that the output end point (FIG. 4B) of the L0 frame is later than the point when the input signal L0 has finished writing one frame (FIG. 4A). Don't be. Further, regarding the relationship between the input signal and the output signal of the frame memory 9, it is necessary to perform reading so that the output end time of R0 is later than the time when the input signal R0 finishes writing one frame. If writing / reading control (that is, input / output timing control) of the frame memories 8 and 9 is not performed at such timing, control for reading a signal that has not yet been written to the memory is performed, and an incorrect signal is read. Things happen.

前述のように、フレームメモリ8、9の信号入力・出力に対するタイミング制御がフレーム速度変換装置6、7で行われることによって、図2に示すように、フレームメモリ8の出力としてL0が得られるタイミングではフレームメモリ9の出力としてR0が得られ、フレームメモリ8の出力としてL1が得られるタイミングではフレームメモリ9の出力としてR0が得られる。   As described above, the timing control for the signal input / output of the frame memories 8 and 9 is performed by the frame rate conversion devices 6 and 7, so that the timing at which L0 is obtained as the output of the frame memory 8 as shown in FIG. Then, R0 is obtained as the output of the frame memory 9, and R0 is obtained as the output of the frame memory 9 at the timing when L1 is obtained as the output of the frame memory 8.

フレーム速度変換6、7の出力は、フレームメモリ8、9の出力と同じタイミングであるため、同じフレーム出力タイミングで右目用映像信号出力(R0)とその1フレーム前に表示される左目用映像信号出力(L0)が出力される。また、左目用映像信号出力(L1)に対しては、その1フレーム前に表示される右目用映像信号出力(R0)が同じフレームのタイミングで出力される。   Since the outputs of the frame rate conversions 6 and 7 are at the same timing as the outputs of the frame memories 8 and 9, the right-eye video signal output (R0) and the left-eye video signal displayed one frame before at the same frame output timing. Output (L0) is output. For the left-eye video signal output (L1), the right-eye video signal output (R0) displayed one frame before is output at the same frame timing.

その後、サイドバイサイド方式、チェッカーパターン方式で入力された水平解像度の少ない映像信号には、10、11水平拡大装置によって水平拡大処理がなされる。ここでは、フレーム単位の遅延は行われないため、12.クロストーク対策回路には、図2の「6.フレーム速度変換の出力」「7.フレーム速度変換の出力」と同タイミングのフレーム入力が行われる。つまり、表示フレームと、1フレーム前に表示される映像信号が入力され、その映像信号の差分情報を元にクロストーク対策された映像信号を出力する。   Thereafter, the video signal having a small horizontal resolution inputted by the side-by-side method or the checker pattern method is subjected to horizontal enlargement processing by the 10 and 11 horizontal enlargement devices. Here, since no delay is performed in units of frames, 12. The crosstalk countermeasure circuit receives a frame input at the same timing as “6. Output of frame rate conversion” and “7. Output of frame rate conversion” in FIG. That is, a display frame and a video signal displayed one frame before are input, and a video signal in which crosstalk countermeasures are taken is output based on difference information of the video signal.

図1の13.セレクタでは、右目用映像信号と左目用映像信号を時系列に並べて出力する。   13 of FIG. The selector outputs the right-eye video signal and the left-eye video signal in time series.

また、構成については図5のように図1の走査線変換とフレーム速度変換を同じフレームメモリ2、3で実現することもできる。   As for the configuration, the scanning line conversion and the frame speed conversion shown in FIG. 1 can be realized by the same frame memories 2 and 3 as shown in FIG.

14、15は走査線変換とフレーム速度変換を同時に行う装置であり、2、3のフレームメモリ出力については、図6の「4.走査線変換+フレーム速度変換の出力」「5.走査線変換+フレーム速度変換の出力」のように2xN(Hz)の信号出力が行われる。図6では入力に対して出力が2倍の速さとなっており、2、3フレームメモリからは同フレームが2回連続で出力されることになる。   14 and 15 are apparatuses for simultaneously performing scanning line conversion and frame speed conversion. For the output of the frame memories 2 and 3, “4. Output of scanning line conversion + frame speed conversion” in FIG. The signal output of 2 × N (Hz) is performed as in “+ frame rate conversion output”. In FIG. 6, the output is twice as fast as the input, and the same frame is output twice from the 2-3 frame memory.

従って、図5のように走査線変換とフレーム速度変換を同じフレームメモリで実現する場合、走査線変換に必要な連続的に変化するフレームを2回に1回選択しながら、走査線変換処理を行う必要がある。   Therefore, when the scanning line conversion and the frame speed conversion are realized in the same frame memory as shown in FIG. 5, the scanning line conversion process is performed while selecting the continuously changing frame necessary for the scanning line conversion once every two times. There is a need to do.

なお、上述した実施の形態においては、インターレース方式により映像信号が入力された場合を中心に説明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、プログレッシブ方式により映像信号が入力された場合でも適用可能である。この場合には、図1におけるフレームメモリ2、3及び走査線変換4、5の構成は必要なく、信号分割手段1からの信号をフレームメモリ8、9に入力し、同期信号変換16は、このフレームメモリ8、9に接続されるものとする。また、具体的な処理としては、プログレッシブ方式により、周波数N(Hz)で時系列に交互に入力された右目用映像信号と左目用映像信号とを信号分割手段1により分割し、分割手段により分割された右目用映像信号及び左目用映像信号をフレームメモリ8、9に格納し、フレームメモリ8、9に格納された映像信号の同期信号を同期信号変換手段16により変換し、同期信号変換手段により同期信号が変換された映像信号のフレーム速度をフレーム速度変換手段6、7により変換してM×N(Hz)の映像信号として出力し、クロストーク対策手段12において、フレーム速度変換手段6、7から出力された少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号の画質処理を行う。   In the embodiment described above, the case where the video signal is input by the interlace method has been mainly described. However, the present invention is not limited to this, and even when the video signal is input by the progressive method. Applicable. In this case, the configuration of the frame memories 2 and 3 and the scanning line conversions 4 and 5 in FIG. 1 is not necessary, and the signal from the signal dividing means 1 is input to the frame memories 8 and 9, and the synchronization signal conversion 16 It is assumed that the frame memories 8 and 9 are connected. Further, as specific processing, by the progressive method, the right eye video signal and the left eye video signal alternately input in time series at the frequency N (Hz) are divided by the signal dividing means 1 and divided by the dividing means. The right-eye video signal and the left-eye video signal thus stored are stored in the frame memories 8 and 9, and the synchronization signal of the video signal stored in the frame memories 8 and 9 is converted by the synchronization signal conversion means 16, and the synchronization signal conversion means The frame speed of the video signal converted from the synchronization signal is converted by the frame speed conversion means 6 and 7 and output as an M × N (Hz) video signal. The image quality processing of at least the right-eye video signal or the left-eye video signal output from is performed.

ここで、同期信号変換手段は、少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号のいずれか一方の垂直同期信号を、他の垂直同期信号から約1/Mフレーム分遅延することにより、クロストーク対策の際にフレームメモリを持つ必要がなくなる。   Here, the synchronization signal conversion means delays at least one of the vertical synchronization signal of the right-eye video signal or the left-eye video signal by about 1 / M frame from the other vertical synchronization signal, thereby taking measures against crosstalk. There is no need to have a frame memory.

本発明は、アクティブシャッタ方式を用いた立体画像表示装置において、クロストーク低減回路など、周辺フレームとの相関性を使用した信号処理を行う回路における、特に、フレームメモリの削減した立体画像表示装置及び方法に関する。   The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus using an active shutter system, particularly in a circuit that performs signal processing using correlation with a peripheral frame, such as a crosstalk reduction circuit, and a stereoscopic image display apparatus with a reduced frame memory. Regarding the method.

本発明の一実施の形態における映像信号処理装置のブロック図1 is a block diagram of a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における映像信号の処理タイミングを示す図The figure which shows the processing timing of the video signal in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における処理を示す図The figure which shows the process in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における処理タイミングを示す図The figure which shows the process timing in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における映像信号処理装置のブロック図1 is a block diagram of a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における映像信号タイミングを示す図The figure which shows the video signal timing in one embodiment of this invention 立体映像の表示方式を示す図Diagram showing 3D video display method 立体表示の映像信号伝送フォーマットを示す図Diagram showing video signal transmission format for stereoscopic display 従来のフレーム速度変換を示す図Diagram showing conventional frame rate conversion

符号の説明Explanation of symbols

1 信号分割装置
2 フレームメモリ
3 フレームメモリ
4 走査線変換装置
5 走査線変換装置
6 フレーム速度変換装置
7 フレーム速度変換装置
8 フレームメモリ
9 フレームメモリ
10 水平拡大装置
11 水平拡大装置
12 クロストーク対策装置
13 セレクタ
14 走査線変換+フレーム速度変換装置
15 走査線変換+フレーム速度変換装置
16 同期信号変換手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal split device 2 Frame memory 3 Frame memory 4 Scan line converter 5 Scan line converter 6 Frame speed converter 7 Frame speed converter 8 Frame memory 9 Frame memory 10 Horizontal enlargement apparatus 11 Horizontal enlargement apparatus 12 Crosstalk countermeasure apparatus 13 Selector 14 Scan line conversion + frame rate conversion device 15 Scan line conversion + frame rate conversion device 16 Synchronization signal conversion means

Claims (3)

視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号により立体画像を表示する立体画像表示装置において、
周波数N(Hz)で時系列に交互に入力された右目用映像信号と左目用映像信号とを分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された右目用映像信号及び左目用映像信号を格納する記録手段と、
前記記録手段に格納された映像信号の同期信号を変換する同期信号変換手段と、
前記同期信号変換手段により同期信号が変換された映像信号のフレーム速度を変換してM×N(Hz)の映像信号として出力するフレーム速度変換手段と、
前記フレーム速度変換手段から出力された少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号の画質処理を行うクロストーク対策手段とを備え、
前記同期信号変換手段は、少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号のいずれか一方の垂直同期信号を、他の垂直同期信号から約1/Mフレーム分遅延することを特徴とする立体画像表示装置。
In a stereoscopic image display device that displays a stereoscopic image by a right-eye video signal and a left-eye video signal having parallax,
Dividing means for dividing the right-eye video signal and the left-eye video signal alternately input in time series at a frequency N (Hz);
Recording means for storing the right-eye video signal and the left-eye video signal divided by the dividing means;
Synchronization signal conversion means for converting the synchronization signal of the video signal stored in the recording means;
A frame rate conversion unit that converts a frame rate of the video signal in which the synchronization signal is converted by the synchronization signal conversion unit and outputs the converted video signal as an M × N (Hz) video signal;
Crosstalk countermeasure means for performing image quality processing of at least the right-eye video signal or the left-eye video signal output from the frame speed conversion means,
The three-dimensional image display device characterized in that the synchronizing signal converting means delays at least one vertical synchronizing signal of a right eye video signal or a left eye video signal by about 1 / M frame from another vertical synchronizing signal. .
視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号により立体画像を表示する立体画像表示装置において、
周波数2×N(Hz)によりインターレース方式で時系列で交互に入力された右目用映像信号と左目用映像信号とを分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された右目用映像信号及び左目用映像信号を格納する記録手段と、
前記記録手段に格納された映像信号を周波数N(Hz)のプログレッシブ方式に変換する走査線変換手段と、
前記走査線変換手段に対して、少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号のいずれか一方の同期信号を変更する同期信号変換手段と、
前記同期信号変換手段により同期信号が変換され、前記走査線変換手段から出力された周波数N(Hz)の映像信号のフレーム速度を変換してM×N(Hz)の映像信号として出力するフレーム速度変換手段と、
前記フレーム速度変換手段から出力された少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号の画質処理を行うクロストーク対策手段とを備え、
前記同期信号変換手段は、少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号のいずれか一方の垂直同期信号を、他の垂直同期信号から約1/Mフレーム分遅延することを特徴とする立体画像表示装置。
In a stereoscopic image display device that displays a stereoscopic image by a right-eye video signal and a left-eye video signal having parallax,
A dividing unit that divides a right-eye video signal and a left-eye video signal alternately input in time series in an interlaced manner at a frequency of 2 × N (Hz);
Recording means for storing the right-eye video signal and the left-eye video signal divided by the dividing means;
Scanning line conversion means for converting the video signal stored in the recording means into a progressive method of frequency N (Hz);
Synchronization signal conversion means for changing at least one of the synchronization signals of the right-eye video signal or the left-eye video signal with respect to the scanning line conversion means;
A frame rate at which the synchronization signal is converted by the synchronization signal conversion unit, and the frame rate of the video signal of frequency N (Hz) output from the scanning line conversion unit is converted and output as a video signal of M × N (Hz). Conversion means;
Crosstalk countermeasure means for performing image quality processing of at least the right-eye video signal or the left-eye video signal output from the frame speed conversion means,
The three-dimensional image display device characterized in that the synchronizing signal converting means delays at least one vertical synchronizing signal of a right eye video signal or a left eye video signal by about 1 / M frame from another vertical synchronizing signal. .
前記同期信号変換手段は、前記記録手段に格納された、少なくとも右目用映像信号又は左目用映像信号のいずれか一方の同期信号を消去して、他の垂直同期信号から約1/Mフレーム分遅延した同期信号を生成することを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の立体画像表示装置。 The synchronization signal converting means erases at least one of the right-eye video signal and the left-eye video signal stored in the recording means, and is delayed by about 1 / M frame from the other vertical synchronization signals. The three-dimensional image display device according to claim 1, wherein the synchronization signal is generated.
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