JP2011139336A - 画質調整装置および画質調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】適切な画像フレームを参照して画質改善のための処理を実行すること
【解決手段】ＬＲフレーム分離部３０１は、入力された画像フレームに対して、Ｌ／Ｒフレームを分離，配列してフレームレート変換部３０４へ出力する。フレームレート変換部３０４は、フレームレート変換したＬ／Ｒフレームを調整部３０６へ出力する。更新タイミング制御部３０５は、フレームレート変換部３０４の入力フレーム画像と出力フレーム画像とを同期させる情報を調整部３０６へ出力する。調整値計算部３０２は、フレームレート変換部３０４へ入力されるＬ／Ｒフレームの特徴に基づいた調整値を算出して所定の伝達特性のフィルタ３０３を通過させて調整部３０６へ出力する。調整値３０６は、入力された複数の情報によりフレームレート変換部３０４が出力した画像フレームの画質を調整する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、映像の画質を調整する画質調整装置および画質調整方法に関する。

近年、テレビジョン受像機などが備える映像表示部の画面の大型化や高解像度化に伴い、テレビジョン受像機の一般的な利用者でさえも、映像品位の良し悪しを視認することができるようになってきている。このため、画面に高品位な映像を表示させるために、画面に表示される映像に係る情報を利用して画質を自動的に改善する技術を実現するための手法が多数開示されている。

例えば特許文献１では、複数のゲートラインのそれぞれにおける液晶の応答開始から、この液晶による液晶表示部の全面を照らす光源が点灯する時刻までの時間に合わせて、ゲートラインごとの映像データの階調値を補償する手法が開示されている。この手法によって、液晶の応答遅れによる輝度ムラやゴースト発生を防止することができる。

特開２００６−１５７７７５号公報 （図７ 段落００７６）

ところが特許文献１による手法は、最新フィールドの画像データである最新入力画像データの階調値を補償するために、１フィールド前に表示されていた直前入力画像データに基づいて、最新入力画像データに対する画像表示用の液晶の応答時間の立ち上がりが急峻になるような駆動電圧を印加するものであった。すなわち、この手法は、画面に表示される画像フレームの直前の画像フレームのデータに基づいて最新の画像フレームの画質を改善するものであった。

しかし、この手法を利用して、例えば、右目用画像フレームと左目用画像フレームとが交互に順次画面に表示される時分割方式の３Ｄ映像を画面に表示する場合には、次のような問題が生じる可能性があった。

一般に３Ｄ映像は、画像中の特定のオブジェクトが立体視されるように、このオブジェクトの画面上の位置を、視差をつけるために右目用画像と左目用画像とでずらして表示させる。そして、この３Ｄ映像に対して、例えばシャッタつき眼鏡のシャッタを左右個別に開閉可能として、右目用画像が表示されるときには右目シャッタは開き且つ左目用シャッタが閉じ、逆に左目用画像が表示されるときには左目シャッタは開き且つ右目用シャッタが閉じるように制御される。このような、映像とシャッタつき眼鏡との同期制御を利用して画面上の映像を立体視させる手法が採用されることが多い。

すなわち、時分割方式の３Ｄ映像に対して、特許文献１による手法を適用すると、右目用画像フレームの補償のために左目用画像フレームが利用され、逆に、左目用画像フレームの補償のために右目用画像フレームが利用されてしまうことになる。

ところが前述したとおり、右目用画像フレームと左目用画像フレームとでは視差をつけるために表示画像がずれているので、直前画像フレームの映像情報を利用して最新画像フレームを補償してしまうと、誤った情報で最新画像フレームが補償される可能性が大いにあった。

そこで、本発明は上述した課題を解決するために、適切な画像フレームを参照して画質改善のための処理を実行することができる画質調整装置および画質調整方法を提供することを目的とする。

本発明は上述した課題を解決するため、入力された第１及び第２のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力する出力手段と、前記第１及び第２のフレーム画像それぞれの特徴を検出する検出手段と、前記出力手段が出力した前記第１のフレームレート変換後フレーム画像に対して、前記検出手段が検出した前記第１のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行し、前記出力手段が出力した前記第２のフレームレート変換後フレーム画像に対して、前記検出手段が検出した前記第２のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行する画質調整手段とを具備することを特徴とする画質調整装置を提供する。

また本発明は上述した課題を解決するため、入力された第１及び第２のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力すし、前記第１及び第２のフレーム画像それぞれの特徴を検出し、出力した前記第１のフレームレート変換後フレーム画像に対して、検出した前記第１のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行し、出力した前記第２のフレームレート変換後フレーム画像に対して、検出した前記第２のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行することを特徴とする画質調整方法を提供する。

本発明によれば、適切な画像フレームを参照して画質改善のための処理を実行することができる。

本発明の実施形態に係る画質調整装置であるテレビジョン受像機の構成を示すブロック図。 本実施形態における、入力された映像信号に対して複数の処理を実行する各ブロックによるシステム構成図。 本実施形態における、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックによるシステム構成図。 ＬＲフレーム分離部及びフレームレート変換部それぞれの入力／出力における左目用／右目用フレーム画像の概念図。 フレームレート変換前の左目用／右目用フレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することの必要性を説明するための概念図。 本実施形態における、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックによるシステム構成図の変形例。

以下、本発明における実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画質調整装置であるテレビジョン受像機１０の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部２１、ネットワークＩＦ部２２、操作部３１、受光部３２、信号処理制御部４０、表示器５１、スピーカ５２などで構成されている。また、放送波処理部２０にはアンテナＡＮＴが接続されていて、受光部３２はリモートコントローラ（以下、リモコンと称する）ＲＣと情報のやりとりを行う。この表示器５１は、表示パネル１０１、バックライト１０２などで構成されている。

このテレビジョン受像機１０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部２１またはネットワークＩＦ部２２から入力された所定フォーマットの３Ｄ映像（立体視映像）に所定の処理を施して、表示器５１に３Ｄ映像を表示させる。表示器５１に表示されるこの３Ｄ映像は、左目用フレーム画像（以下、Ｌフレームと称する）と右目用フレーム画像（以下、Ｒフレームと称する）とが交互に順次画面に表示される時分割方式である。また、前述した各ブロックから入力された所定フォーマットの３Ｄ映像は、左目用／右目用フレーム画像（以下、Ｌ／Ｒフレームとも称する）が同一フレーム画像に混在している態様や、Ｌ／Ｒフレームが交互に順次配列された時分割方式の態様である。このテレビジョン受像機１０は、入力された３Ｄ映像のフレームレートを高く変換した３Ｄ映像を表示器５１に表示する。

放送波処理部２０は、アンテナＡＮＴによって受信された地上または衛星によるデジタル放送波やアナログ放送波に対応するチューナおよびデコーダを有する。また放送波処理部２０は、アンテナＡＮＴが受信した信号を取得して、この取得した信号に対して特定チャンネルの選局処理および復調復号処理を施し、番組の映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を信号処理制御部４０に出力する。番組関連情報は、番組に関するチャンネル番号や、放送波、放送局名、番組名、ジャンルなどの情報である。この放送波処理部２０は、３Ｄ映像信号を取得して、この３Ｄ映像信号を出力する。

外部機器ＩＦ部２１は、ＨＤＭＩ（登録商標）規格、ＵＳＢ規格又はＩＥＥＥ１３９４規格などの様々な規格に準じた接続端子および、これらの規格に基づいて特定の情報を抽出する情報抽出部を有する。また外部機器ＩＦ部２１は、接続端子に接続された外部機器や、外部ＨＤＤ、メモリカードなどの記録媒体などの情報提供源から、コンテンツの映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を取得して信号処理制御部４０へ出力する。本実施形態では、外部機器ＩＦ部２１は、３Ｄ映像信号を取得して、この３Ｄ映像信号を出力する。

ネットワークＩＦ部２２は、インターネット、ＬＡＮ又はＷＡＮなどのネットワークに接続するための接続端子および、この接続端子を経由したネットワークを介して通信を行う通信部を有する。またネットワークＩＦ部２２は、接続したネットワーク先の特定サーバなどの情報提供源から、コンテンツの映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を取得して信号処理制御部４０へ出力する。さらにネットワークＩＦ部２２は、ネットワークを介して接続した、テレビジョン受像機１０の外部ＨＤＤ、メモリカードなどの記録媒体からコンテンツの映像音声情報や番組関連情報などが含まれる信号を取得し、信号処理制御部４０へ出力する。このネットワークＩＦ部２２は、３Ｄ映像信号を取得して、この３Ｄ映像信号を出力する。

操作部３１は、テレビジョン受像機１０を操作するための操作入力を受ける操作キーを有し、この操作入力の情報を受信して信号処理制御部４０へ出力する。同様に受光部３２は、リモコンＲＣからの操作入力の情報を受光（受信）して信号処理制御部４０へ出力する。この操作部３１またはリモコンＲＣは、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部２１又はネットワークＩＦ部２２の何れからの信号を取得するかを選択する選択キーなどを備えている。

信号処理制御部４０は、操作部３１や受光部３２からの操作入力の情報に応じて、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部２１又はネットワークＩＦ部２２などから入力された信号に対して、圧縮されたデータの伸張処理や、番組表を作成するための情報抽出処理などの様々な処理を施す。また信号処理制御部４０は、入力された信号に対して、映像信号と音声信号の分離処理、ＭＰＥＧ復号化演算処理又は映像の画質調整処理などの様々な処理を施して表示器５１へ映像信号を出力し、スピーカ５２へ音声信号を出力する。さらに信号処理制御部４０は、制御部としてのＣＰＵ又はマイコン（不図示）を備えていて、信号処理制御部４０自身に備えられた各モジュールや信号処理制御部４０に接続された各モジュールを利用して、複数の処理の実行を制御する。

本実施形態では、信号処理制御部４０は、入力された映像信号が、Ｌ／Ｒフレームが同一フレーム画像に混在している３Ｄ映像（原フレーム画像）である場合に、Ｌ／Ｒフレームそれぞれを分離して時分割して交互に配列するＬＲフレーム分離処理を実行する。また信号処理制御部４０は、入力された３Ｄ映像のフレームレートを変換して出力するフレームレート変換処理を実行する。さらに、信号処理制御部４０は、フレームレート変換されたＬ／Ｒフレームそれぞれの画質を調整する画質調整処理を実行する。

表示器５１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を表示する表示モジュールである。例えば表示器５１には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）などの薄型ディスプレイを適用することができる。この表示器５１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を、映像を表示する光透過型のパネルである表示パネル１０１に表示し、また、信号処理制御部４０からの制御信号に応じてバックライト１０２の照明を点灯又は消灯する。このバックライト１０２は、複数の領域ごとの照明の照度を調整可能としたエリア制御（ローカルディミングとも称する）を可能とする態様である。以下の説明では、表示器５１の例としてＬＣＤを適用するが、これに限定されるものではない。

スピーカ５２は、信号処理制御部４０から入力された音声信号を出力する。
なお、信号処理制御部４０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部２１又はネットワークＩＦ部２２などからの入力信号に対して複数の処理を施すのではなく、テレビジョン受像機１０の内部に備えられ、信号データが保存されたＨＤＤなどの記録媒体（不図示）からの入力信号に対して、複数の処理を施す実施形態であってもよい。

また本実施形態は、本発明に係る構成を適用した画質調整装置として、テレビジョン受像機１０を例とした形態である。しかし、本実施形態に係る画質調整装置と同様の構造の、ＨＤＤレコーダ、ＤＶＤレコーダ、パーソナルコンピュータ、移動携帯端末、セットトップボックスなどを例とした形態であっても構わない。すなわち本発明に係る実施形態では、例えば放送波種別、信号取得経路などといった項目において限定されるものではなく、単に映像信号を処理する構成部を有する画質調整装置であれば、本発明を適用することが可能である。

このような構成により、本発明の実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、入力されたＬ／Ｒフレームが同一フレーム画像に混在している３Ｄ映像である場合に、Ｌ／Ｒフレームそれぞれを分離する。またテレビジョン受像機１０は、入力された所定フォーマットの３Ｄ映像のＬ／Ｒフレームをフレームレート変換して出力する。そして、このテレビジョン受像機１０は、フレームレート変換されたＬ／Ｒフレームそれぞれに対して、適切な画像フレームを参照した画質改善のための画質調整処理を実行する。

これらの処理は、放送波処理部２０などから入力された信号に基づいて、主に信号処理制御部４０が実行するものである。
次に、図２を用いて、図１で説明した信号処理制御部４０に備えられ、入力された映像信号に対して複数の処理を実行する各ブロックを説明する。
図２は、本実施形態における、入力された映像信号に対して複数の処理を実行する各ブロックによるシステム構成図である。
本実施形態に係る信号処理制御部４０は、セレクタ２０１、映像信号処理部２０２、画質調整部２０３、ドライバ２０４などを備えている。信号処理制御部４０は、これらの映像信号に対して処理するブロック以外にも音声信号に対して様々な処理を施す複数のブロックを備えている。しかしこれ以降では、音声信号に対して処理するブロックの説明は省略して、映像信号に対して様々な処理を施す複数のブロックを説明する。

セレクタ２０１は、テレビジョン受像機１０の利用者が、操作部３１又はリモコンＲＣに備えられた選択キー（不図示）などを利用して選択した、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部２１又はネットワークＩＦ部２２の何れかからの映像情報を映像信号処理部２０２へ出力する。なおセレクタ２０１は、信号処理制御部４０の内部ではなく、信号処理制御部４０の外部に設けられてもよい。

映像信号処理部２０２は、セレクタ２０１から入力された映像信号に対してＭＰＥＧ復号化演算処理などを施して、表示器５１に表示するためのフレーム単位の映像信号であるフレーム画像の信号を画質調整部２０３へ出力する。この映像信号処理部２０２は、入力された映像信号が３Ｄ映像である場合、Ｌ／Ｒフレームが混在しているフレーム画像（原フレーム画像）や、交互に順次配列されたＬ／Ｒフレームの信号を出力する。

画質調整部２０３は、映像信号処理部２０２から入力されたフレーム画像のフレームレートを高く変換するフレームレート変換処理をする。そして画質調整部２０３は、フレームレート変換前のフレーム画像の特徴に基づいて、フレームレート変換後のフレーム画像それぞれに対して画質調整処理を施し、この画質調整後のフレーム画像の信号をドライバ２０４へ出力する。また特に画質調整部２０３は、入力されたフレーム画像が１つのフレーム画像にＬ／Ｒフレームが混在している３Ｄ映像である場合、入力された１つのフレーム画像をＬ／Ｒフレームそれぞれに分離し、この分離したＬ／Ｒフレームそれぞれのフレームレートの変換処理をする。そして画質調整部２０３は、分離したフレームレート変換前のＬ／Ｒフレームそれぞれの特徴に基づいて、フレーム変換後のＬ／Ｒフレームそれぞれに対して画質調整処理を施す。

すなわちこの画質調整は、フレームレート変換前のフレーム画像の特徴に基づいて、フレームレート変換後のフレーム画像に対して施されるものである。特に、入力されたフレーム画像が３Ｄ映像である場合、フレームレート変換前のＬフレームの特徴に基づいてフレームレート変換後のＬフレームに対して、フレームレート変換前のＲフレームの特徴に基づいてフレームレート変換後のＲフレームに対して、それぞれ個別に画質調整が施される。

ドライバ２０４は、画質調整部２０３から入力されたフレーム画像の信号を表示器５１で表示させるように制御して、表示器５１が備える表示パネル１０１へフレーム画像の信号を出力する。またドライバ２０４は、画質調整部２０３から入力されたフレーム画像の信号と同期をとって、バックライト１０２の特定領域の照明を点灯または消灯するように制御する。

このようなシステムの構成により、本発明の実施形態に係る信号処理制御部４０の一部が、フレームレート変換前のフレーム画像の特徴に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を施すので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための画質調整処理が実行される

次に、図３を用いて、図２で説明した画質調整部２０３に備えられ、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックの動作を説明する。

図３は、本実施形態における、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックによるシステム構成図である。

画質調整部２０３は、ＬＲフレーム分離部３０１、調整値計算部３０２、フィルタ３０３、フレームレート変換部３０４、更新タイミング制御部３０５、調整部３０６などを備えている。

ＬＲフレーム分離部３０１は、前段のブロックから入力された１フレーム分のフレーム画像に、Ｌ／Ｒフレームが混在している場合、Ｌ／Ｒフレームそれぞれを分離して時分割して交互に配列するＬＲフレーム分離処理を実行する。そしてＬＲフレーム分離処理後のＬ／Ｒフレームは、フレームレート変換部３０４へ出力される。Ｌ／Ｒフレームそれぞれの分離は、例えばSide-by-Side方式でＬ／Ｒフレームが混在されている場合、水平方向の伸張処理を、またLine-by-Line方式でＬ／Ｒフレームが混在されている場合、垂直方向の伸張処理を実行することによって実現可能である。また、このとき入力されたフレーム画像のフレームレートに対して、Ｌ／Ｒフレームのフレームレートは倍になって出力される。例えば、６０［ｆｐｓ］のフレームレートの画像フレームは、１２０［ｆｐｓ］のフレームレートで出力される。これは出力されるＬ／Ｒフレームが、時分割して配列されているからである。またＬＲフレーム分離部３０１は、フレームパッキング方式などのように、１フレームにＬ／Ｒフレームが交互に順次配列された画像フレームが前段のブロックから入力された場合、交互に配列されたＬ／Ｒフレームそれぞれを独立した画像フレームとして分離し、２フレームの画像フレームとして出力する。すなわちこのときでも、入力されたフレーム画像のフレームレートに対して、出力されるフレーム画像のフレームレートは倍になって出力される。

調整値計算部３０２は、ＬＲフレーム分離部３０１から入力されたＬ／Ｒフレームそれぞれの特徴として、特定画素の輝度又は明るさに関する明度情報を検出し、この検出した明度情報に基づいて調整値を算出してフィルタ３０３へ出力する。また調整値計算部３０２は、Ｌ／Ｒフレームそれぞれを複数に分割した特定の領域ごとに明度情報を検出し調整値を算出する。この調整値には、特定の領域内の全ての画素の明度情報の平均値又は最大値、特定の領域内の任意の画素の明度情報の平均値又は最大値などを適用することが可能である。また調整値計算部３０２は、特定画素の明度情報でなく色に関する色情報を検出してもよい。さらに調整値計算部３０２は、ＬＲフレーム分離部３０１から入力されたＬ／Ｒフレームそれぞれに基づいて、調整値を算出する実施形態ではなく、Ｌ／Ｒフレームの何れかに基づいて調整値を算出する実施形態であってもよい。この調整値計算部３０２は、Ｌ／Ｒフレームそれぞれに対応すべく、２系統設けられていることが好ましい。

フィルタ３０３は、調整値計算部３０２から入力された調整値を、所定の伝達特性で変換した実効的な調整値である実効調整値を調整部３０６へ出力する。例えば伝達特性は、一次または二次のＬＰＦや、単に１サンプル前の値を出力する遅延であってもよい。このフィルタ３０３は、調整値をデジタル値で受けてデジタル値の実効調整値を出力するデジタルフィルタとして構成される。またフィルタ３０３は、調整値計算部３０２から入力されたＬ／Ｒフレームそれぞれに対する調整値に基づいて、それぞれに対する実効調整値を出力する。すなわちフィルタ３０３は、Ｌ／Ｒフレームそれぞれに対応すべく、２系統設けられていることが好ましい。

フレームレート変換部３０４は、ＬＲフレーム分離部３０１から入力されたＬ／Ｒフレームそれぞれのフレームレートを高く変換したＬ／Ｒフレーム（レート変換後Ｌ／Ｒフレーム）を調整部３０６へ出力する。フレームレート変換部３０４は、入力されたＬ／Ｒフレームに対して、それぞれを新たなフレーム画像としてコピーして追加することでフレームレートを高く変換する。さらにフレームレート変換部３０４は、入力されたＬ／Ｒフレームに対して、Ｌ／Ｒ個別に、前後のＬ／Ｒフレームに基づいて補完した新たなＬ／Ｒフレームを追加することでフレームレートを高くしてもよい。すなわち、入力されたフレーム画像のフレームレートを高く変換する方法は特に限定されず様々な方法で実現することが可能である。このとき、フレームレート変換部３０４は、ＬＲＬＲといったように交互に配列する態様や、ＬＬＲＲといったように同一フレーム画像を連続して配列する態様などで出力する。例えば、フレームレート変換部３０４が、入力された１２０［ｆｐｓ］のフレームレートのＬ／Ｒフレームを、ＬＬＲＲと同一フレーム画像が２つ連続するように配列した場合でも、２４０［ｆｐｓ］のフレームレートのＬ／Ｒフレームが出力される。

更新タイミング制御部３０５は、フレームレート変換部３０４へ入力されたＬ／Ｒフレームに基づいてフレームレート変換されたＬ／Ｒフレームが、どの程度遅延して（どの程度の更新タイミングで）出力されるかを示す出力遅延情報を調整部３０６へ出力する。すなわち出力遅延情報は、フレームレート変換部３０４への入力フレーム画像とフレームレート変換部３０４からの入力フレーム画像とを同期させるための情報であるといえる。

調整部３０６は、更新タイミング制御部３０５から入力された出力遅延情報に基づいて、フィルタ３０３から入力された実効調整値に基づく調整結果を、フレームレート変換部３０４から入力された特定のタイミングのＬ／Ｒフレームに対して適用させる。調整結果は、表示パネル１０１に表示する映像の信号レベルに対する輝度又は明るさを調整するための信号情報（パラメータ）と、バックライト１０２の光量に対する輝度又は明るさ（照明の照度）を調整するための光量情報との何れかを適用することが可能である。具体的には、調整部３０６は、入力された実効調整値に基づいて、バックライト１０２に対する光量情報を決定してバックライト１０２の光量を調整するための光量情報を、入力されたＬ／Ｒフレームと同期させてドライバ２０４へ出力する。また調整部３０６は、決定した光量情報に基づいて、さらに表示パネル１０１に表示する映像の信号レベルに対する信号情報を決定し、この信号情報単独によって入力されたＬ／Ｒフレームを調整するか、又は信号情報による調整と光量情報の同期出力とを適宜配分して実行する。ここで、調整対象のＬ／Ｒフレームが、同一フレーム画像が連続して配列される態様で、且つ、バックライト１０２の照明の照度で調整する場合、同一フレーム画像の連続数に応じて、それぞれのフレーム画像への照明の照度を異ならせること実施形態を適用することも可能である。具体的には、照度１００を同一フレーム画像２つへ照明して調整する場合、前のフレーム画像には照度７０、後のフレーム画像には照度３０として合計の照度１００となるように適宜配分して照明してもよい。

なお、画質調整部２０３に備えられた各ブロックは、ハードウェア又はハードウェアとソフトウェアとの協働で構成される実施形態である。
このような各ブロックによる動作により、画質調整部２０３は、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理が実行される。

次に、図４を用いて、ＬＲフレーム分離部３０１の入力／出力、フレームレート変換部３０４の入力／出力における左目用／右目用フレーム画像の概念図を説明する。

図４は、ＬＲフレーム分離部３０１及びフレームレート変換部３０４それぞれの入力／出力における左目用／右目用フレーム画像の概念図である。
この概念図では、ＬＲフレーム分離部３０１に入力されたＬ／Ｒフレームが、同一フレーム画像に混在している３Ｄ映像の態様を用いて説明する。またＬＲフレーム分離部３０１に、６０［ｆｐｓ］のフレームレートのＬ／Ｒフレームが入力される例である。

すなわち、ＬＲフレーム分離部３０１の入力では、６０［ｆｐｓ］のフレームレートのＬ／Ｒフレームが同一フレーム画像に混在している。
そしてＬＲフレーム分離部３０１で、ＬＲフレーム分離処理が実行されて、Ｌ／Ｒフレームそれぞれが分離されて時分割して配列される。このときＬフレームとＲフレームとがそれぞれ１フレームとして分離されて出力されるので、ＬＲフレーム分離部３０１の出力（フレームレート変換部３０４の入力）では、フレーム同期信号は６０［ｆｐｓ］の２倍の１２０［ｆｐｓ］のフレームレートとなる。また、ＬＲフレーム分離処理の実行によって、分離後のＬ／Ｒフレームは、ＬＲフレーム分離部３０１の入力におけるＬ／Ｒフレームに対して遅延して出力される。

さらに、フレームレート変換部３０４で、入力された１２０［ｆｐｓ］のフレームレートのＬ／Ｒフレームが、ＬＬＲＲ（例１）といったように同一フレーム画像が連続するように、又は、ＬＲＬＲ（例２）といったようにＬ／Ｒフレームが交互になるように配列される。このとき新たに追加されたＬ／Ｒフレームもそれぞれ１フレームとして出力されることになる。従って、フレームレート変換部３０４の出力（調整部３０６の入力）では、フレーム同期信号は１２０［ｆｐｓ］の２倍の２４０［ｆｐｓ］のフレームレートとなる。また、フレームレート変換の処理によって、変換後のＬ／Ｒフレームは、フレームレート変換部３０４の入力におけるＬ／Ｒフレームに対して遅延して出力される。

このようにして、ＬＲフレーム分離部３０１の入力／出力、フレームレート変換部３０４の入力／出力におけるＬ／Ｒフレームそれぞれが遅延を伴いながら出力されるが、フレーム画像ごとの対応関係は管理することができる。すなわち、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理が実行される。

次に、図５を用いて、フレームレート変換前の左目用／右目用フレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することの必要性を説明する。

図５は、フレームレート変換前の左目用／右目用フレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することの必要性を説明するための概念図である。

この概念図においては、Ｌ／Ｒフレームは、Ｌ／Ｒフレームそれぞれを複数に分割した特定の領域である複数の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，…に分割されている。また、特定のタイミングにおける、Ｌフレームの領域Ａの明度情報が輝度１００、領域Ｂの明度情報が輝度１０、領域Ｃの明度情報が輝度２５０であり、Ｒフレームの領域Ａの明度情報が輝度２５０、領域Ｂの明度情報が輝度１００、領域Ｃの明度情報が輝度１０である例を説明する。これは、３Ｄ映像におけるＬ／Ｒフレームそれぞれでの特定のオブジェクトの画面上の表示位置が、このオブジェクトが立体視されるような視差をつけるために右目用画像と左目用画像とでずらされていることに起因する。

すなわちこの概念図では、Ｌフレーム上の領域Ａに表示される映像はＲフレーム上の領域Ｂに、Ｌフレーム上の領域Ｂに表示される映像はＲフレーム上の領域Ｃにそれぞれずらされて表示されている。そして前述した明度情報を有するＬ／Ｒフレームが時分割で配列される場合、Ｌ／Ｒフレームそれぞれの特定領域ごとの輝度は、Ｌ／Ｒフレームの間で異なる可能性がある。例えば領域Ａに着目すると、Ｌフレームでは輝度１００であるがＲフレームでは輝度２５０であり、領域Ｂに着目すると、Ｌフレームでは輝度１０であるがＲフレームでは輝度１００である。

従って、例えばＬフレームの直前のＲフレームや、Ｒフレームの直前のＬフレームの特徴に基づいて、最新のフレーム画像に対応させた画質調整が実行されると、直前のフレーム画像と最新のフレーム画像との輝度が異なるので、誤った画質調整を実行してしまうことになる。具体的には、例えば領域Ａでは、Ｒフレームの特徴である輝度２５０がＬフレームの輝度１００の要素を含んだ調整値によって調整されてしまう。

また、図４に示した概念図のように、フレームレート変換部３０４の出力におけるＬ／Ｒフレームのフレームレートは２４０［ｆｐｓ］であるため、このようなフレームレートのフレーム画像に対して複数の処理を実行するブロックは高い演算処理能力を必要とされ、システムを構成する上でコスト的又は技術的な課題が多くなってしまう。従って、フレームレート変換前のフレームレートが６０又は１２０［ｆｐｓ］のフレーム画像に対して、このフレーム画像の特徴を検出する処理や、検出した特徴に基づいて調整値を算出する処理を実行することは、前述した課題を容易に解決できることになる。

このような理由により、フレームレート変換前のＬ／Ｒフレームに基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することの必要性が生じる。そして、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理の実行が求められ、本発明の実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、この課題を解決することが可能である。

（変形例）
次に、図６を用いて、図２で説明した画質調整部２０３に備えられ、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックの動作の変形例を説明する。

図６は、本実施形態における、フレームレート変換前のフレーム画像に基づき、このフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質調整処理を実行する各ブロックによるシステム構成図の変形例である。

画質調整部２０３は、ＬＲフレーム分離部６０１、調整値計算部６０２、フィルタ６０３、フレームレート変換部６０４、更新タイミング制御部６０５、調整部６０６などを備えている。

この図６に示すシステム構成図の変形例は、図３に示したシステム構成図と略同じであるが、調整値計算部６０２及び更新タイミング制御部６０５の動作の一部において異なる。ＬＲフレーム分離部６０１、フィルタ６０３、フレームレート変換部６０４及び調整部６０６それぞれのブロックの動作は、図３に示したＬＲフレーム分離部３０１、フィルタ３０３、フレームレート変換部３０４、調整部３０６それぞれのブロックの動作と同じであるので詳細な説明は省略する。

ＬＲフレーム分離部６０１は、前段のブロックから入力された１フレーム分のフレーム画像に、Ｌ／Ｒフレームが混在している場合、Ｌ／Ｒフレームそれぞれを分離して時分割して個別のフレーム画像として配列し、ＬＲフレーム分離処理後のＬ／Ｒフレームをフレームレート変換部６０４へ出力する。

調整値計算部６０２は、前段のブロックからＬＲフレーム分離部６０１へ入力される、ＬＲフレーム分離前のＬ／Ｒフレームそれぞれの特徴として、特定画素の輝度又は明るさに関する明度情報を検出し、この検出した明度情報に基づいて調整値を算出してフィルタ６０３へ出力する。調整値計算部６０２は、Ｌ／Ｒフレームそれぞれを複数に分割した特定の領域ごとに明度情報を検出し調整値を算出する。さらに調整値計算部６０２は、ＬＲフレーム分離部６０１から入力されたＬ／Ｒフレームそれぞれではなく、Ｌ／Ｒフレームの何れかに基づいて調整値を算出してもよい。この調整値計算部６０２は、Ｌ／Ｒフレームそれぞれに対応すべく、２系統設けられていることが好ましい。

フィルタ６０３は、調整値計算部６０２から入力された調整値を、所定の伝達特性で変換した実効的な調整値である実効調整値を調整部６０６へ出力する。またフィルタ６０３は、調整値計算部６０２から入力されたＬ／Ｒフレームそれぞれに対する調整値に基づいて、それぞれに対する実効調整値を出力する。すなわちフィルタ６０３は、Ｌ／Ｒフレームそれぞれに対応すべく、２系統設けられていることが好ましい。

フレームレート変換部６０４は、ＬＲフレーム分離部６０１から入力されたＬ／Ｒフレームそれぞれのフレームレートを高く変換したＬ／Ｒフレームを調整部６０６へ出力する。

更新タイミング制御部６０５は、ＬＲフレーム分離部６０１へ入力されたＬ／Ｒフレームに基づいて、フレームレート変換部６０４がフレームレート変換して出力したＬ／Ｒフレームが、どの程度遅延して（どの程度の更新タイミングで）出力されるかを示す出力遅延情報を調整部６０６へ出力する。

調整部６０６は、更新タイミング制御部６０５から入力された出力遅延情報に基づいて、フィルタ６０３から入力された実効調整値を、フレームレート変換部６０４から入力された特定のタイミングのＬ／Ｒフレームに対して適用させて調整し、調整結果を後段のブロックへ出力する。

このような各ブロックによる動作により、画質調整部２０３は、ＬＲフレーム画像分離前且つフレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理が実行される。

以上説明したように本実施形態によれば、主にテレビジョン受像機１０に備えられた信号処理制御部４０の一部のブロックが、左目用／右目用フレーム画像分離前の又は、少なくともフレームレート変換前のフレーム画像に基づき、これらのフレーム画像に対応したフレームレート変換後の特定のフレーム画像に対して画質を調整することができるので、適切な画像フレームを参照した画質改善のための処理の実行が可能となる。

また本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１０…テレビジョン受像機、２０…放送波処理部、２１…外部機器ＩＦ部、２２…ネットワークＩＦ部、３１…操作部、３２…受光部、４０…信号処理制御部、５１…表示器、５２…スピーカ、１０１…表示パネル、１０２…バックライト、ＲＣ…リモコン、２０１…セレクタ、２０２…映像信号処理部、２０３…画質調整部、２０４…ドライバ、３０１，６０１…ＬＲフレーム分離部、３０２，６０２…調整値計算部、３０３，６０３…フィルタ、３０４，６０４…フレームレート変換部、３０５，６０５…更新タイミング制御部、３０６，６０６…調整部。

Claims (10)

1. 入力された第１及び第２のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力する出力手段と、
   前記第１及び第２のフレーム画像それぞれの特徴を検出する検出手段と、
   前記出力手段が出力した前記第１のフレームレート変換後フレーム画像に対して、前記検出手段が検出した前記第１のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行し、前記出力手段が出力した前記第２のフレームレート変換後フレーム画像に対して、前記検出手段が検出した前記第２のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行する画質調整手段と、
   を具備することを特徴とする画質調整装置。
2. 前記検出手段は、前記第１及び第２のフレーム画像それぞれの輝度又は明るさに関する特徴を検出し、
   前記画質調整手段は、前記出力手段が出力した前記第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像それぞれに対して輝度又は明るさに関する画質調整を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画質調整装置。
3. 前記画質調整手段は、前記第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像それぞれに対する前記輝度又は明るさに関する画質調整を、映像信号の輝度又は明るさに関するパラメータ又は、前記映像信号を表示するパネルに対する照明の照度を調整することで実行する、
   ことを特徴とする請求項２記載の画質調整装置。
4. 前記画質調整手段は、前記検出手段が検出した前記第１及び第２のフレーム画像の何れか一方の特徴に基づいて、前記出力手段が出力した前記第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像それぞれに対する画質調整を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画質調整装置。
5. 前記画質調整手段は、前記検出手段が検出した前記第１及び第２のフレーム画像それぞれの特徴の平均的な特徴に基づいて、前記出力手段が出力した前記第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像それぞれに対する画質調整を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画質調整装置。
6. 前記検出手段は、前記第１及び第２のフレーム画像それぞれを複数に分割した領域ごとの特徴を検出し、
   前記画質調整手段は、前記出力手段が出力した前記第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像それぞれを複数に分割した領域であって、前記検出手段が特徴を検出した前記複数の領域と対応する領域それぞれに対して画質調整を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画質調整装置。
7. 前記第１及び第２のフレーム画像のための信号が混在している原フレーム画像から、前記検出手段が前記特徴を検出する前記第１及び第２の映像フレームを分離する分離手段と、
   前記検出手段は、前記分離手段が分離する前の前記第１及び第２のフレーム画像のための信号から、それぞれのフレーム画像の特徴を検出する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画質調整装置。
8. 前記画質調整手段は、前記出力手段が出力した前記第１又は第２のフレームレート変換後フレーム画像の連続数に応じてフレーム画像毎の調整量を異ならせた画質調整を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画質調整装置。
9. 前記第１のフレーム画像は３Ｄ映像の左目用フレーム画像で、前記第２のフレーム画像は３Ｄ映像の右目用フレーム画像であるか、又は、前記第１のフレーム画像は３Ｄ映像の右目用フレーム画像で、前記第２のフレーム画像は３Ｄ映像の左目用フレーム画像であることを特徴とする請求項１記載の画質調整装置。
10. 入力された第１及び第２のフレーム画像それぞれのフレームレートを高く変換した第１及び第２のフレームレート変換後フレーム画像を時分割して交互に出力すし、
    前記第１及び第２のフレーム画像それぞれの特徴を検出し、
    出力した前記第１のフレームレート変換後フレーム画像に対して、検出した前記第１のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行し、出力した前記第２のフレームレート変換後フレーム画像に対して、検出した前記第２のフレーム画像の特徴に基づいた画質調整を実行する、
    ことを特徴とする画質調整方法。

Images