JP4207704B2 - 画像信号の処理装置および処理方法、並びにそれを利用した画像表示装置 - Google Patents

画像信号の処理装置および処理方法、並びにそれを利用した画像表示装置 Download PDF

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Description

この発明は、垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号をこの補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換する画像信号の処理装置および処理方法、並びにそれを利用した画像表示装置に関する。
詳しくは、第２の数が第１の数より大きい第１の変換モード時には、フィールドメモリから読み出された第１の画像信号に対して補間方向に補間処理を行って第２の画像信号を得、第２の数が第１の数より小さい第２の変換モード時には、第１の画像信号に対して補間方向に補間処理を行って得られた第２の画像信号をフィールドメモリを介して出力するものにあって、第１の変換モードから第２の変換モードに移行する遷移時に、フィールドメモリに書き込む画像信号またはフィールドメモリから読み出した画像信号に対して補間方向に補間処理を行ってこの補間方向の画素数を調整することによって、当該遷移時における補間方向の画像サイズの段階的な変化を抑制し、表示画像の乱れを軽減するようにした画像信号処理装置等に係るものである。
画像信号として、例えば４８０ｉ信号がある。この４８０ｉ信号は、ライン数が４８０本でインタレース方式の画像信号を意味している。この４８０ｉ信号において、図１３に示すように、内容が４：３のフル画面モードと、内容が１６：９のレターボックス画面モードとが存在する。この画像信号による画像を、例えばＷＸＧＡの表示規格（解像度１３６６×７６８ドット）に対応した、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)等の表示素子に表示することが考えられる。
この場合、４８０ｉ信号がレターボックス画面モードであって、レターボックスの有効画面のみを表示するときは、図１３に示すように、原信号の１８０本部分を倍速変換とＩ／Ｐ変換とで７２０本に変換し、さらに補間処理によって垂直方向の画素数を７２０から７６８に変換して表示する。またこの場合、４８０ｉ信号がフル画面モードであるときは、図１３に示すように、原信号の２４０本部分を倍速変換とＩ／Ｐ変換とで９６０本に変換し、さらに補間処理によって垂直方向の画素数を９６０から７６８に変換して表示する。ここで、Ｉ／Ｐ変換は、インタレース方式からプログレッシブ方式への変換を意味している。
また、上述した画素数の変換を行う際、画素数を拡大する場合にはフィールドメモリから読み出された画像信号に対して垂直方向に補間処理を行い、一方画素数を縮小する場合には、画像信号に対して垂直方向に補間処理を行い、その後にフィールドメモリを介して出力するものが提案されている（特許文献１参照）。このように、フィールドメモリを介在させることで、出力画像信号の垂直および水平のタイミングを、所定のタイミングに合わせることが容易となる。また、上述したように、画素数の縮小、拡大に応じて補間処理をフィールドメモリの入力側（書き込み側）で行うか出力側（読み出し側）で行うかを切り換えることで、フィールドメモリのメモリ容量を小さくできる。
特開平１０−２１３８７号公報（第６〜８頁、第４図）
上述した特許文献１では、垂直方向の画素数を縮小する際に使用する垂直補間回路と垂直方向の画素数を拡大する際に使用する垂直補間回路とを備えるものである。このように２個の垂直補間回路を備えることで、それだけコスト高となるという問題点がある。
そこで、１個の垂直補間回路を兼用して画素数の縮小および拡大の双方を行う構成とすることが考えられる。図１４は、１個の垂直補間回路を兼用して画素数の縮小および拡大の双方を行うように構成された画像信号処理部２０４を備えた画像表示装置２００の構成を示している。
この画像表示装置２００は、装置全体の動作を制御するシステムコントローラ２０１と、画像信号Ｖａが入力される入力端子２０２とを有している。ここでは、画像信号Ｖａとして、上述した４８０ｉ信号が入力されるものとする。この４８０ｉ信号は、７２０×４８０ドットの解像度を持っている。
また、画像表示装置２００は、入力端子２０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）に基づいて、当該画像信号Ｖａの画面モードを検出する画面モード検出部２０３を有している。ここで、画面モード検出部２０３は、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを検出し（図１３参照）、画面モード検出信号ＭＤを出力する。上述したシステムコントローラ２０１は、この画面モード検出部２０３から出力される画面モード検出信号ＭＤに基づいて、後述する画像信号処理部２０４の動作を制御する。
また、画像表示装置２００は、入力端子２０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）に基づいて、後述する表示素子としてのディスプレイ２０５に画像を表示するための画像信号Ｖｂを生成する画像信号処理部２０４を有している。画像信号処理部２０４は、画像信号Ｖａの水平方向および垂直方向の画素数を変換する機能を持っている。画像信号処理部２０４は、システムコントローラ２０１の制御のもと、水平方向および垂直方向のそれぞれについて、画素数を減らす縮小処理あるいは画素数を増やす拡大処理を選択的に実行する。
また、画像表示装置２００は、画像信号処理部２０４で生成された画像信号Ｖｂによる画像を表示するディスプレイ２０５を有している。このディスプレイ２０５は、例えばＷＸＧＡの表示規格（解像度１３６６×７６８ドット）に対応した、ＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイである。この場合、上述した画像信号処理部２０４で生成される画像信号Ｖｂは、ＷＸＧＡ用の７６８ｐ信号である。
図１４に示す画像表示装置２００の動作を説明する。
入力端子２０２には画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）が入力される。この画像信号Ｖａは、画面モード検出部２０３および画像信号処理部２０４に供給される。画面モード検出部２０３では、画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかが検出される。この画面モード検出部２０３から出力される画面モード検出信号ＭＤは、システムコントローラ２０１に供給される。システムコントローラ２０１は、この画面モード検出信号ＭＤに基づいて、画像信号処理部２０４の動作を制御する。
画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードにある場合、画像信号処理部２０４では、画像信号Ｖａに基づいてレターボックスの有効画面のみを表示する画像信号Ｖｂが生成される。この場合、画像信号処理部２０４では、垂直方向に関しては、原信号の１８０本部分が倍速変換とＩ／Ｐ変換とで７２０本に変換され、さらに補間処理によって画素数が７２０から７６８に変換され（図１３参照）、水平方向に関しては補間処理によって画素数が７２０から１３６６に変換されて、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が生成される。この画像信号Ｖｂはディスプレイ２０５に供給され、当該ディスプレイ２０５の画面全体に、レターボックス画面モードに係る４８０ｉ信号のレターボックスの有効画面のみが表示される。
一方、画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードにある場合、画像信号処理部２０４では、画像信号Ｖａに基づいてフル画面を表示する画像信号Ｖｂが生成される。この場合、画像信号処理部２０４では、垂直方向に関しては、原信号の２４０本部分が倍速変換とＩ／Ｐ変換とで９６０本に変換され、さらに補間処理によって画素数が９６０から７６８に変換され（図１３参照）、水平方向に関しては補間処理によって画素数が７２０から１３６６に変換されて、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が生成される。この画像信号Ｖｂはディスプレイ２０５に供給され、当該ディスプレイ２０５の画面全体に、フル画面モードに係る４８０ｉ信号のフル画面が表示される。
次に、画像信号処理部２０４の詳細を説明する。
この画像信号処理部２０４は、倍速変換部２１１と、Ｉ／Ｐ変換部２１２と、水平縮小補間部２１３と、垂直ローパスフィルタ２１４とを有している。倍速変換部２１１は、入力される画像信号Ｖａに対して倍速変換の処理を行って各フィールドのライン数を２倍として出力する。この倍速変換部２１１は、必要とされるときのみ上述の倍速変換の処理を行い、その他のときは入力される画像信号Ｖａをそのまま出力する。
Ｉ／Ｐ変換部２１２は、倍速変換部２１１から入力される画像信号がインタレース方式であるときプログレッシブ方式に変換する。このＩ／Ｐ変換部２１２は、入力される画像信号がプログレッシブ方式であるときは、入力される画像信号をそのまま出力する。水平縮小補間部２１３は、水平方向の画素数を縮小する必要があるときは、Ｉ／Ｐ変換部２１２から入力される画像信号に対して水平方向に補間処理を行って水平方向の画素数を縮小して出力する。この水平縮小補間部２１３は、水平方向の画素数を縮小する必要がないときは、入力される画像信号をそのまま出力する。
垂直ローパスフィルタ２１４は、後述する垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数の縮小を行うときは、折り返し歪みの発生を防止するため、動作をオンとして、水平縮小補間部２１３から入力される画像信号の垂直方向の帯域を制限して出力する。この垂直ローパスフィルタ２１４は、垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数の縮小を行わないときは、動作をオフとして、入力される画像信号をそのまま出力する。
また、画像信号処理部２０４は、垂直補間フィルタ２１５と、フィールドメモリ２１６とを有している。垂直補間フィルタ２１５は、入力される画像信号に対して、垂直方向に補間処理を行って、垂直方向の画素数の縮小または拡大を行う。フィールドメモリ２１６は、画像信号をフィールド単位で記憶するものである。
この垂直補間フィルタ２１５は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モードを示すフィールド、およびこの画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変化した最初のフィールドでは、画素数を拡大する補間処理を行う。また、この垂直補間フィルタ２１５は、その他の、画面モード検出信号ＭＤがフル画面モードを示すフィールドでは、画素数を縮小する補間処理を行う。
また、画像信号処理部２０４は、垂直エンハンサ２１７と、水平拡大補間部２１８とを有している。垂直エンハンサ２１７は、垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数の拡大を行うときは、画像のボケを軽減するため、入力される画像信号の高域を強調する。この垂直エンハンサ２１７は、垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数の拡大を行わないときは、入力される画像信号をそのまま出力する。水平拡大補間部２１８は、水平方向の画素数を拡大する必要があるときは、垂直エンハンサ２１７から入力される画像信号に対して水平方向に補間処理を行って水平方向の画素数を拡大して、画像信号Ｖｂとして出力する。この水平拡大補間部２１８は、水平方向の画素数を拡大する必要がないときは、入力される画像信号をそのまま、画像信号Ｖｂとして出力する。
また、画像信号処理部２０４は、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を有している。切換スイッチＳＷ１のａ側の固定端子は垂直ローパスフィルタ２１４の出力側に接続され、そのｂ側の固定端子はフィールドメモリ２１６の出力側に接続され、その可動端子は垂直補間フィルタ２１５の入力側に接続される。切換スイッチＳＷ２のａ側の固定端子は垂直補間フィルタ２１５の出力側に接続され、そのｂ側の固定端子は垂直ローパスフィルタ２１５の出力側に接続され、その可動端子はフィールドメモリ２１６の入力側に接続される。切換スイッチＳＷ３のａ側の固定端子はフィールドメモリ２１６の出力側に接続され、そのｂ側の固定端子は垂直補間フィルタ２１５の出力側に接続され、その可動端子は垂直エンハンサ２１７の入力側に接続される。
そして、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれ、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モードを示すフィールド、およびこの画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変化した最初のフィールドではｂ側に接続され、その他の、画面モード検出信号ＭＤがフル画面モードを示すフィールドではａ側に接続される。
画像信号処理部２０４の動作を説明する。
まず、入力端子２０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードである場合について説明する。この場合、垂直方向の画素数を拡大する必要があるので、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれｂ側に接続される。この場合、垂直ローパスフィルタ２１４の出力側は切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ２１６の入力側に接続され、このフィールドメモリ２１６の出力側は切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５の入力側に接続され、この垂直補間フィルタ２１５の出力側は切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ２１７の入力側に接続される。またこの場合、垂直補間フィルタ２１５は、垂直方向の画素数を、７２０から７６８に拡大する補間処理を行う状態とされる（図１３参照）。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）は、倍速変換部２１１でライン数が２倍とされ、さらにＩ／Ｐ変換部２１２でインタレース方式からプログレッシブ方式に変換される。この場合、各フィールドのレターボックスの有効画面のライン数は、倍速変換部２１１で１８０本から３６０本に変換され、Ｉ／Ｐ変換部２１２で３６０本から７２０本に変換される。
Ｉ／Ｐ変換部２１２から出力される画像信号は水平縮小補間部２１３に入力される。この場合、水平方向の画素数を縮小する必要がなく、水平縮小補間部２１３からは入力された画像信号がそのまま出力される。この水平縮小補間部２１３から出力される画像信号は垂直ローパスフィルタ２１４に入力される。この場合、垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大するものであり、垂直ローパスフィルタ２１４からは入力された画像信号がそのまま出力される。
この垂直ローパスフィルタ２１４から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ１を介してフィールドメモリ２１６に入力される。このフィールドメモリ２１６には、各フィールドにおいて、レターボックスの有効画面に対応した７２０本のラインが書き込まれる。
また、このフィールドメモリ２１６から、画像信号Ｖｂに同期した各フィールドにおいて、７２０本のラインが読み出される。このフィールドメモリ２１６から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５に入力される。この垂直補間フィルタ２１５では、各フィールドにおいて、垂直方向の画素数が７２０から７６８に変換される。そして、この垂直補間フィルタ２１５から出力される画像信号は切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ２１７に入力される。上述したように垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数が拡大されるので、垂直エンハンサ２１７では入力される画像信号に対して垂直方向の高域が強調される。
この垂直エンハンサ２１７から出力される画像信号は水平拡大補間部２１８に入力される。この水平拡大補間部２１８では、水平方向の画素数が７２０から１３６６に拡大される。これにより、水平拡大補間部２１８から、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が出力される。この７６８ｐ信号は、レターボックス画面モードに係る４８０ｉ信号のレターボックスの有効画面のみを表示するためのものである。
次に、入力端子２０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードである場合について説明する。この場合、垂直方向の画素数を縮小する必要があるので、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれａ側に接続される。この場合、垂直ローパスフィルタ２１４の出力側は切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５の入力側に接続され、この垂直補間フィルタ２１５の出力側は切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ２１６の入力側に接続され、このフィールドメモリ２１６の出力側は切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ２１７の入力側に接続される。またこの場合、垂直補間フィルタ２１５は、垂直方向の画素数を、９６０から７６８に縮小する補間処理を行う状態とされる（図１３参照）。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）は、倍速変換部２１１でライン数が２倍とされ、さらにＩ／Ｐ変換部２１２でインタレース方式からプログレッシブ方式に変換される。この場合、各フィールドのフル画面のライン数は、倍速変換部２１１で２４０本から４８０本に変換され、Ｉ／Ｐ変換部２１２で４８０本から９６０本に変換される。
Ｉ／Ｐ変換部２１２から出力される画像信号は水平縮小補間部２１３に入力される。この場合、水平方向の画素数を縮小する必要がなく、水平縮小補間部２１３からは入力された画像信号がそのまま出力される。この水平縮小補間部２１３から出力される画像信号は垂直ローパスフィルタ２１４に入力される。この場合、垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小するものであり、垂直ローパスフィルタ２１４では、入力された画像信号の垂直方向の帯域が制限される。
この垂直ローパスフィルタ２１４から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５に入力される。この垂直補間フィルタ２１５では、各フィールドにおいて、垂直方向の画素数が９６０から７６８に変換される。そして、この垂直補間フィルタ２１５から出力される画像信号は切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ２１６に入力される。このフィールドメモリ２１６には、各フィールドにおいて、フル画面に対応した７６８本のラインが書き込まれる。
また、このフィールドメモリ２１６から、画像信号Ｖｂに同期した各フィールドにおいて、７６８本のラインが読み出される。このフィールドメモリ２１６から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ２１７に入力される。上述したように垂直補間フィルタ２１５で垂直方向の画素数が縮小されるので、垂直エンハンサ２１７からは入力された画像信号がそのまま出力される。
この垂直エンハンサ２１７から出力される画像信号は水平拡大補間部２１８に入力される。この水平拡大補間部２１８では、水平方向の画素数が７２０から１３６６に拡大される。これにより、水平拡大補間部２１８から、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が出力される。この７６８ｐ信号は、フル画面モードに係る４８０ｉ信号のフル画面を表示するためのものである。
上述したように、画像信号処理部２０４では、原則として、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードであるときレターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換され、一方入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードであるときフル画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換される。
しかし、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時には、一時的にこの原則が崩れ、ディスプレイ２０５に表示される画像が乱れる。
図１５は、この遷移時における画像信号処理の動作の一例を示している。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが図１５Ａに示すように変化し、画面モード検出部２０３から出力される画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが図１５Ｂに示すように変化するものとする。ここで、図１５Ａは、Ｉ／Ｐ変換部２１２でプログレッシブ方式に変換された後の状態を示しており、フィールドＦ１，Ｆ２の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はレターボックス画面モードにあり、フィールドＦ３〜Ｆ７の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はフル画面モードにある。また、図１５Ｂにおいて、「Ｗ」はレターボックス画面モードを示し、「Ｓ」はフル画面モードを示している。この例では、例えば入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報が付加されているものとし、画面モード検出部２０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化した場合、それを直ちに検出できるものとする。
この場合、システムコントローラ２０１の制御のもと、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が図１５Ｃに示すように切り換えられる。すなわち、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モード「Ｗ」を示すフィールドＦ１，Ｆ２、および画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ３ではｂ側に接続され、その後のフィールドＦ４〜Ｆ７ではａ側に接続される。
また、垂直ローパスフィルタ２１４の動作は、システムコントローラ２０１の制御のもと、図１５Ｄに示すように切り換えられる。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ３ではその動作がオフとされ、その後のフィールドＦ４〜Ｆ７ではその動作がオンとされる。また、垂直補間フィルタ２１５の動作は、システムコントローラ２０１の制御のもと、図１５Ｅに示すように切り換えられる。すなわち、垂直補間フィルタ２１５は、フィールドＦ１〜Ｆ３では垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大する補間処理を行うようにされ、その後のフィールドＦ４〜Ｆ７では垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する補間処理を行うようにされる。
そのため、図１５Ｆに示すように、フィールドＦ１〜Ｆ３では、垂直ローパスフィルタ２１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域制限はされていない）が切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ２１６に直接供給されて書き込まれ、またフィールドＦ４〜Ｆ７では、垂直ローパスフィルタ２１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域制限がされている）は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ２１６に供給されて書き込まれる。
なお、フィールドＦ１，Ｆ２ではレターボックスの有効画面に対応する７２０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれ、フィールドＦ３ではフル画面に対応する９６０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれ、フィールドＦ４〜Ｆ７ではフル画面に対応する７６８本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれる。
また、図１５Ｇに示すように、フィールドＦ１〜Ｆ３では、フィールドメモリ２１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５に入力されて垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ２１７に入力され、またフィールドＦ４〜Ｆ７では、フィールドメモリ２１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ２１７に入力される。なお、フィールドＦ１〜Ｆ３では、垂直エンハンサ２１７で垂直方向の高域が強調されるが、フィールドＦ４〜Ｆ７では、垂直エンハンサ２１７で垂直方向の高域が強調されることはない。
以上から、図１５Ｈに示すように、フィールドＦ２，Ｆ３では、レターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８画素となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られ、フィールドＦ５〜Ｆ７では、フル画面の垂直方向の画素数が７６８画素となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られるが、フィールドＦ４では、そのいずれでもない出力画像信号Ｖｂが得られる。
つまり、フィールドＦ３では、Ｉ／Ｐ変換部２１２から出力される９６０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれる。そして、フィールドＦ４では、垂直補間フィルタ２１５は縮小補間処理のために使用され、フィールドメモリ２１６から読み出される、上述したフィールドＦ３で書き込まれた９６０本のラインのうち、７６８本のラインが切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ２１７に入力される。したがって、フィールドＦ４では、その７６８本のラインからなる画像信号Ｖｂが得られる。
この場合、フィールドＦ４以降では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードに変化した後の画像が表示されることになるが、フィールドＦ４と、フィールドＦ５以降では、その垂直方向の画像サイズが段階的（１段階）に変化し、表示画像に乱れが発生する。
図１６は、この遷移時における画像信号処理の動作の他の一例を示している。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが図１６Ａに示すように変化し、画面モード検出部２０３から出力される画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが図１６Ｂに示すように変化するものとする。ここで、図１６Ａは、Ｉ／Ｐ変換部２１２でプログレッシブ方式に変換された後の状態を示しており、フィールドＦ１，Ｆ２の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はレターボックス画面モードにあり、フィールドＦ３〜Ｆ７の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はフル画面モードにある。また、図１６Ｂにおいて、「Ｗ」はレターボックス画面モードを示し、「Ｓ」はフル画面モードを示している。
この例では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報は付加されておらず、画面モード検出部２０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化しても、それを直ちに検出できず、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードは２フィールド遅れて変化するものとする。
この場合、システムコントローラ２０１の制御のもと、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が図１６Ｃに示すように切り換えられる。すなわち、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モード「Ｗ」を示すフィールドＦ１〜Ｆ４、および画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ５ではｂ側に接続され、その後のフィールドＦ６，Ｆ７ではａ側に接続される。
また、垂直ローパスフィルタ２１４の動作は、システムコントローラ２０１の制御のもと、図１６Ｄに示すように切り換えられる。すなわち、垂直ローパスフィルタ２１４は、フィールドＦ１〜Ｆ５ではその動作がオフとされ、その後のフィールドＦ６，Ｆ７ではその動作がオンとされる。また、垂直補間フィルタ２１５の動作は、システムコントローラ２０１の制御のもと、図１６Ｅに示すように切り換えられる。すなわち、垂直補間フィルタ２１５は、フィールドＦ１〜Ｆ５では垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大する補間処理を行うようにされ、その後のフィールドＦ６，Ｆ７では垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する補間処理を行うようにされる。
そのため、図１６Ｆに示すように、フィールドＦ１〜Ｆ５では、垂直ローパスフィルタ２１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域制限はされていない）が切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ２１６に直接供給されて書き込まれ、またフィールドＦ６，Ｆ７では、垂直ローパスフィルタ２１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域制限がされている）は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ２１６に供給されて書き込まれる。
なお、フィールドＦ１，Ｆ２ではレターボックスの有効画面に対応する７２０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれ、フィールドＦ３，Ｆ４ではフル画面に対応する９６０本のラインのうち７２０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれ、フィールドＦ５ではフル画面に対応する９６０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれ、フィールドＦ６，Ｆ７ではフル画面に対応する７６８本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれる。
また、図１６Ｇに示すように、フィールドＦ１〜Ｆ５では、フィールドメモリ２１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ２１５に入力されて垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ２１７に入力され、またフィールドＦ６，Ｆ７では、フィールドメモリ２１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ２１７に入力される。なお、フィールドＦ１〜Ｆ５では、垂直エンハンサ２１７で垂直方向の高域が強調されるが、フィールドＦ６，Ｆ７では、垂直エンハンサ２１７で垂直方向の高域が強調されることはない。
以上から、図１６Ｈに示すように、フィールドＦ２，Ｆ３では、レターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８画素となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られ、フィールドＦ７では、フル画面の垂直方向の画素数が７６８画素となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られるが、フィールドＦ４〜Ｆ６では、そのいずれでもない出力画像信号Ｖｂが得られる。
つまり、フィールドＦ３，Ｆ４ではＩ／Ｐ変換部２１２から出力される９６０本のラインのうち７２０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれ、フィールド５ではＩ／Ｐ変換部２１２から出力される９６０本のラインがフィールドメモリ２１６に書き込まれる。そして、フィールドＦ４，Ｆ５では、垂直補間フィルタ２１５が拡大補間処理のために使用され、フィールドメモリ２１６から読み出される、上述したフィールドＦ３，Ｆ４で書き込まれた７２０本のラインに対して拡大補間処理され、その垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大される。そのため、フィールドＦ４，Ｆ５では、フル画面モードに係る９６０本のラインのうち、７２０本のラインが変換されて得られた７６８本のラインからなる画像信号Ｖｂが得られる。因みに、同じ拡大率で９６０本のラインを変換するとすれば、１０２４本のラインが得られることとなる。
また、フィールドＦ６では、垂直補間フィルタ２１５は縮小補間処理のために使用され、フィールドメモリ２１６から読み出される、上述したフィールドＦ５で書き込まれた９６０本のラインのうちの７６８本のラインが切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ２１７に入力される。したがって、フィールドＦ６では、その７６８本のラインからなる画像信号Ｖｂが得られる。
この場合、フィールドＦ４以降では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードに変化した後の画像が表示されることになるが、フィールドＦ４，Ｆ５と、フィールドＦ６と、Ｆ７以降とでは、その垂直方向の画像サイズが段階的（２段階）に変化し、表示画像に乱れが発生する。
この発明の目的は、補間方向の画素数を拡大する第１の変換モードからそれを縮小する第２の変換モードに移行する遷移時における補間方向の画像サイズの変化を抑制し、表示画像の乱れを軽減することにある。
この発明に係る画像信号処理装置は、垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号をこの補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換する画像信号処理装置であって、画像信号をフィールド単位で記憶するフィールドメモリと、画像信号に対して補間方向に補間処理を行って、この補間方向における画素数を第１の数から第２の数に変換する第１の補間手段とを備え、第２の数が第１の数より大きい第１の変換モード時には、第１の画像信号をフィールドメモリを介して第１の補間手段に供給し、この第１の補間手段で補間方向に補間処理を行って第２の画像信号を得、第２の数が第１の数より小さい第２の変換モード時には、第１の画像信号に対して第１の補間手段で補間方向に補間処理を行って第２の画像信号を得ると共に、この第２の画像信号をフィールドメモリを介して出力し、フィールドメモリの入力側（書き込み側）または出力側（読み出し側）に、第１の変換モードから第２の変換モードに移行する遷移時に画像信号に対して補間方向に補間処理を行ってこの補間方向の画素数を調整する第２の補間手段をさらに備えるものである。
また、この発明に係る画像信号処理方法は、垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号をこの補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換する画像信号処理方法であって、第２の数が第１の数より大きい第１の変換モード時には、第１の画像信号をフィールドメモリに書き込むと共に、このフィールドメモリより読み出した第１の画像信号に対して第１の補間手段で補間方向に補間処理を行って第２の画像信号を得、第２の数が第１の数より小さい第２の変換モード時には、第１の画像信号に対して第１の補間手段で補間方向に補間処理を行って第２の画像信号を得、この第２の画像信号をフィールドメモリに書き込むと共に、このフィールドメモリより読み出した第２の画像信号を出力し、第１の変換モードから第２の変換モードに移行する遷移時に、フィールドメモリに書き込む画像信号またはフィールドメモリから読み出した画像信号に対して第２の補間手段で補間方向に補間処理を行ってこの補間方向の画素数を調整するものである。
また、この発明に係る画像表示装置は、垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号をこの補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換する画像信号処理部と、この画像信号処理部で得られた第２の画像信号による画像を表示する表示素子とを備え、画像信号処理部は、上述した画像信号処理装置と同様に構成されるものである。
この発明においては、垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号が、その補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換される。第２の数が第１の数より大きく、画素数を拡大する第１の変換モード時には、以下のようにして第２の画像信号が得られる。すなわち、第１の画像信号がフィールドメモリに書き込まれる。その後、このフィールドメモリより第１の画像信号が読み出され、この読み出された第１の画像信号に対して補間方向に画素数拡大の補間処理が行われて第２の画像信号が得られる。
また、第２の数が第１の数より小さく、画素数を縮小する第２の変換モード時には、第１の画像信号に対して補間方向に画素数縮小の補間処理を行われて第２の画像信号が得られる。その後、この第２の画像信号がフィールドメモリを介して出力される。このように、フィールドメモリを介在させることで、出力される第２の画像信号の垂直および水平のタイミングを、所定のタイミングに合わせることが容易となる。また、画素数の縮小、拡大に応じて補間処理をフィールドメモリの入力側（書き込み側）で行うか出力側（読み出し）で行うかを切り換えることで、フィールドメモリのメモリ容量を小さくできる。
上述した画素数拡大の補間処理および画素数縮小の補間処理を同一の補間手段で行う場合、第１の変換モードから第２の変換モードに移行する遷移時には、補間方向の画像サイズに段階的な変化が発生し、表示画像が乱れたものとなる。そこで、フィールドメモリに書き込む画像信号またはフィールドメモリから読み出した画像信号に対して補間方向に補間処理が行われ、この補間方向の画素数が調整される。この場合、補間方向の画素数が少なくなるように、あるいは補間方向の画素数が多くなるように補間処理が行われる。これにより、補間方向の画像サイズの段階的な変化を抑制でき、表示画像の乱れを軽減できる。
例えば、補間方向の画素数を調整する第２の補間手段では、補間位置の画素データとしてその補間位置に最も近い画素位置の画素データを用いる最近傍の補間処理が行われる。例えば、フィールドメモリの出力側（読み出し側）で補間方向の画素数を調整する場合、最近傍の補間処理を行うことで、フィールドメモリから複数ライン同時に読み出す必要がなく、メモリバンド巾の増加を招かない。また、上述したように最近傍の補間処理を行う場合、フィールドメモリに対する画像信号の書き込みまたは読み出しを制御することで、補間処理を行うことができる。なお、フィールドメモリの入力側（書き込み側）で補間方向の画素数を調整する場合、sin(ｘ)/ｘ、双線形等による補間処理を行っても、メモリバンド巾の増加を招かない。
最近傍の補間処理を行う場合には、補間方向の画質が劣化する。そこで例えば、この最近傍の補間処理を行う画像信号に対して、ローパスフィルタを用いて、補間方向の帯域を制限し、その画質の劣化が目立たないようにすることが行われる。このローパスフィルタとして、画素数の縮小時に、折り返し歪みの発生を防止するために、補間処理される画像信号の帯域を制限するためのローパスフィルタを用いることができる。
この発明によれば、画素数を拡大する第１の変換モード時には、フィールドメモリから読み出された第１の画像信号に対して補間方向に補間処理を行って第２の画像信号を得、画素数を縮小する第２の変換モード時には、第１の画像信号に対して補間方向に補間処理を行って得られた第２の画像信号をフィールドメモリを介して出力するものにあって、第１の変換モードから第２の変換モードに移行する遷移時に、フィールドメモリに書き込む画像信号またはフィールドメモリから読み出した画像信号に対して補間方向に補間処理を行ってこの補間方向の画素数を調整するものであり、当該遷移時における補間方向の画像サイズの段階的な変化を抑制でき、表示画像の乱れを軽減できる。
この発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態としての画像表示装置１００の構成を示している。
この画像表示装置１００は、装置全体の動作を制御するシステムコントローラ１０１と、画像信号Ｖａが入力される入力端子１０２とを有している。ここでは、画像信号Ｖａとして、上述した４８０ｉ信号が入力されるものとする。この４８０ｉ信号は、７２０×４８０ドットの解像度を持っている。
また、画像表示装置１００は、入力端子１０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）に基づいて、当該画像信号Ｖａの画面モードを検出する画面モード検出部１０３を有している。ここで、画面モード検出部１０３は、画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）が、レターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを検出し（図１３参照）、画面モード検出信号ＭＤを出力する。上述したシステムコントローラ１０１は、この画面モード検出部１０３から出力される画面モード検出信号ＭＤに基づいて、後述する画像信号処理部１０４の動作を制御する。
また、画像表示装置１００は、入力端子１０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）に基づいて、後述する表示素子としてのディスプレイ１０５に画像を表示するための画像信号Ｖｂを生成する画像信号処理部１０４を有している。画像信号処理部１０４は、画像信号Ｖａの水平方向および垂直方向の画素数を変換する機能を持っている。画像信号処理部１０４は、システムコントローラ１０１の制御のもと、水平方向および垂直方向のそれぞれについて、画素数を減らす縮小処理あるいは画素数を増やす拡大処理を選択的に実行する。
また、画像表示装置１００は、画像信号処理部１０４で生成された画像信号Ｖｂによる画像を表示するディスプレイ１０５を有している。このディスプレイ１０５は、例えばＷＸＧＡの表示規格（解像度１３６６×７６８ドット）に対応した、ＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイである。この場合、上述した画像信号処理部１０４で生成される画像信号Ｖｂは、ＷＸＧＡ用の７６８ｐ信号である。
図１に示す画像表示装置１００の動作を説明する。
入力端子１０２には画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）が入力される。この画像信号Ｖａは、画面モード検出部１０３および画像信号処理部１０４に供給される。画面モード検出部１０３では、画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかが検出される。この画面モード検出部１０３から出力される画面モード検出信号ＭＤは、システムコントローラ１０１に供給される。システムコントローラ１０１は、この画面モード検出信号ＭＤに基づいて、画像信号処理部１０４の動作を制御する。
画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードにある場合、画像信号処理部１０４では、画像信号Ｖａに基づいてレターボックスの有効画面のみを表示する画像信号Ｖｂが生成される。この場合、画像信号処理部１０４では、垂直方向に関しては、原信号の１８０本部分が倍速変換とＩ／Ｐ変換とで７２０本に変換され、さらに補間処理によって画素数が７２０から７６８に変換され（図１３参照）、水平方向に関しては補間処理によって画素数が７２０から１３６６に変換されて、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が生成される。この画像信号Ｖｂはディスプレイ１０５に供給され、当該ディスプレイ１０５の画面全体に、レターボックス画面モードに係る４８０ｉ信号のレターボックスの有効画面のみが表示される。
一方、画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードにある場合、画像信号処理部１０４では、画像信号Ｖａに基づいてフル画面を表示する画像信号Ｖｂが生成される。この場合、画像信号処理部１０４では、垂直方向に関しては、原信号の２４０本部分が倍速変換とＩ／Ｐ変換とで９６０本に変換され、さらに補間処理によって画素数が９６０から７６８に変換され（図１３参照）、水平方向に関しては補間処理によって画素数が７２０から１３６６に変換されて、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が生成される。この画像信号Ｖｂはディスプレイ１０５に供給され、当該ディスプレイ１０５の画面全体に、フル画面モードに係る４８０ｉ信号のフル画面が表示される。
次に、画像信号処理部１０４の詳細を説明する。
この画像信号処理部１０４は、倍速変換部１１１と、Ｉ／Ｐ変換部１１２と、水平縮小補間部１１３と、垂直ローパスフィルタ１１４とを有している。倍速変換部１１１は、入力される画像信号Ｖａに対して倍速変換の処理を行って各フィールドのライン数を２倍として出力する。この倍速変換部１１１は、必要とされるときのみ上述の倍速変換の処理を行い、その他のときは入力される画像信号Ｖａをそのまま出力する。
Ｉ／Ｐ変換部１１２は、倍速変換部１１１から入力される画像信号がインタレース方式であるときプログレッシブ方式に変換する。このＩ／Ｐ変換部１１２は、入力される画像信号がプログレッシブ方式であるときは、入力される画像信号をそのまま出力する。水平縮小補間部１１３は、水平方向の画素数を縮小する必要があるときは、Ｉ／Ｐ変換部１１２から入力される画像信号に対して水平方向に補間処理を行って水平方向の画素数を縮小して出力する。この水平縮小補間部１１３は、水平方向の画素数を縮小する必要がないときは、入力される画像信号をそのまま出力する。
垂直ローパスフィルタ１１４は、後述する垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数の縮小を行うときは、折り返し歪みの発生を防止するため、動作をオンとして、水平縮小補間部１１３から入力される画像信号の垂直方向の帯域を制限して出力する。この垂直ローパスフィルタ１１４は、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数の縮小を行わないときは、動作をオフとして、入力される画像信号をそのまま出力する。
また、画像信号処理部１０４は、第１の補間手段としての垂直補間フィルタ１１５と、フィールドメモリ１１６とを有している。垂直補間フィルタ１１５は、入力される画像信号に対して、垂直方向に補間処理を行って、垂直方向の画素数の縮小または拡大を行う。フィールドメモリ１１６は、画像信号をフィールド単位で記憶するものである。
この垂直補間フィルタ１１５は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モードを示すフィールド、およびこの画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変換した最初のフィールドでは、画素数を拡大する補間処理を行う。また、この垂直補間フィルタ１１５は、その他の、画面モード検出信号ＭＤがフル画面モードを示すフィールドでは、画素数を縮小する補間処理を行う。
ここで、垂直補間フィルタ１１５における補間処理について説明する。垂直補間フィルタ１１５は、例えば補間関数としてsin(ｘ)／ｘを用いた補間処理を行う。図２は、補間関数としてsin(ｘ)／ｘを用いた場合の補間処理を示している。なお、図２では、垂直方向の画素間隔を１として示している。この場合、図２Ｂに示す垂直方向の画素データＣ，Ｄの間に位置する、図２Ｃの画素データＸを生成するとき、補間関数は、図２Ａに示すように、画素データＸに対応する位置に頂点が位置するように配置される。
ここで、補間関数の頂点の値を１とし、画素データＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅに対応する値を、それぞれの画素データＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅに乗算して、その和をとることで、画素データＸが求められる。
図３は、図２に示した補間処理を行う４タップ構成の垂直補間フィルタ１１５を示している。
入力信号は３個のラインメモリ４１１〜４１３の直列回路に入力される。ラインメモリ４１１〜４１３は、それぞれ１水平期間分の遅延時間を持つ遅延回路を構成している。
入力信号に乗算器４１４で係数Ｃ４が乗算されて得られた信号およびラインメモリ４１１の出力信号に乗算器４１５で係数Ｃ３が乗算されて得られた信号は加算器４１６で加算される。また、この加算器４１６の出力信号およびラインメモリ４１２の出力信号に乗算器４１７で係数Ｃ２を乗算して得られた信号は加算器４１８で加算される。
さらに、加算器４１８の出力信号およびラインメモリ４１３の出力信号に乗算器４１９で係数Ｃ３を乗算して得られた信号は加算器４２０で加算される。そして、この加算器４２０の出力信号が、垂直補間フィルタ１１５の出力信号とされる。
乗算器４１４，４１５，４１７，４１９には、それぞれ補間係数ＲＯＭ４２１，４２２，４２３，４２４より係数Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１が供給される。補間係数ＲＯＭ４２１，４２２，４２３，４２４には、図４に示すように、それぞれ補間関数の１≦ｘ＜２，０≦ｘ＜１，−１≦ｘ＜０，−２≦ｘ＜−１の範囲の値が記憶されている。
これらの補間係数ＲＯＭ４２１，４２２，４２３，４２４に、それぞれ、補間点の位相ＰＨ（図２の処理例では、画素データＸ，Ｄの垂直方向の間隔）に対応した読み出しアドレスＷＡＤを供給することで、この補間点の位相ＰＨに対応した係数Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１が読み出される。
図１に戻って、また、画像信号処理部１０４は、垂直エンハンサ１１７と、水平拡大補間部１１８とを有している。垂直エンハンサ１１７は、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数の拡大を行うときは、画像のボケを軽減するため、入力される画像信号の高域を強調する。この垂直エンハンサ１１７は、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数の拡大を行わないときは、入力される画像信号をそのまま出力する。水平拡大補間部１１８は、水平方向の画素数を拡大する必要があるときは、垂直エンハンサ１１７から入力される画像信号に対して水平方向に補間処理を行って水平方向の画素数を拡大して、画像信号Ｖｂとして出力する。この水平拡大補間部１１８は、水平方向の画素数を拡大する必要がないときは、入力される画像信号をそのまま、画像信号Ｖｂとして出力する。
また、画像信号処理部１０４は、第２の補間手段としての簡易縮小回路１１９を有している。この簡易縮小回路１１９は、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数を拡大するモード（第１の変換モード）から、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数を縮小するモード（第２の変換モード）に移行する遷移時に、フィールドメモリ１１６より読み出される画像信号の垂直方向の画素数を縮小する。この簡易縮小回路１１９は、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変化したフィールドの次のフィールドで、垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する処理を行う。本実施の形態において、簡易縮小回路１１９は、補間位置の画素データとして補間位置に最も近い画素位置の画素データを用いる最近傍補間の補間処理を行って、画素数を縮小する。
ところで、この最近傍補間の補間処理によって画素数が縮小された後の画像信号による画像の画質は劣化したものとなる。そこで、本実施の形態においては、その画質劣化が目立つことを低減するため、最近傍補間の補間処理が行われる画像信号に対し、その垂直方向の帯域を制限する垂直ローパスフィルタが備えられる。本実施の形態においては、この垂直ローパスフィルタとして、上述した垂直ローパスフィルタ１１４が兼用され、当該画像信号をフィールドメモリ１１６に書き込む際にその垂直方向の帯域が制限される。
垂直ローパスフィルタ１１４は、上述したように、折り返し歪みの発生を防止するため、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数の縮小を行うフィールドでその動作がオンとされるものであるが、さらに、この垂直ローパスフィルタ２１４は、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変化した最初のフィールドでもその動作がオンとされる。
また、画像信号処理部１０４は、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有している。切換スイッチＳＷ１のａ側の固定端子は垂直ローパスフィルタ１１４の出力側に接続され、そのｂ側の固定端子はフィールドメモリ１１６の出力側に接続され、その可動端子は垂直補間フィルタ１１５の入力側に接続される。切換スイッチＳＷ２のａ側の固定端子は垂直補間フィルタ１１５の出力側に接続され、そのｂ側の固定端子は垂直ローパスフィルタ１１５の出力側に接続され、その可動端子はフィールドメモリ１１６の入力側に接続される。
切換スイッチＳＷ３のａ側の固定端子は切換スイッチＳＷ４の可動端子に接続され、そのｂ側の固定端子は垂直補間フィルタ１１５の出力側に接続され、その可動端子は垂直エンハンサ１１７の入力側に接続される。切換スイッチＳＷ４のｃ側の固定端子は簡易縮小回路１１９の出力側に接続され、そのｄ側の固定端子はフィールドメモリ１１６の出力側に接続される。
そして、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれ、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モードを示すフィールド、およびこの画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変化した最初のフィールドではｂ側に接続され、その他の、画面モード検出信号ＭＤがフル画面モードを示すフィールドではａ側に接続される。また、切換スイッチＳＷ４は、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変換したフィールドの次のフィールドではｃ側に接続され、その他のフィールドではｄ側に接続される。
画像信号処理部１０４の動作を説明する。
まず、入力端子１０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードである場合について説明する。この場合、垂直方向の画素数を拡大する必要があるので、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれｂ側に接続される。この場合、垂直ローパスフィルタ１１４の出力側は切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６の入力側に接続され、このフィールドメモリ１１６の出力側は切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５の入力側に接続され、この垂直補間フィルタ１１５の出力側は切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７の入力側に接続される。またこの場合、垂直補間フィルタ１１５は、垂直方向の画素数を、７２０から７６８に拡大する補間処理を行う状態とされる（図１３参照）。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）は、倍速変換部１１１でライン数が２倍とされ、さらにＩ／Ｐ変換部１１２でインタレース方式からプログレッシブ方式に変換される。この場合、各フィールドのレターボックスの有効画面のライン数は、倍速変換部１１１で１８０本から３６０本に変換され、Ｉ／Ｐ変換部１１２で３６０本から７２０本に変換される。
Ｉ／Ｐ変換部１１２から出力される画像信号は水平縮小補間部１１３に入力される。この場合、水平方向の画素数を縮小する必要がなく、水平縮小補間部１１３からは入力された画像信号がそのまま出力される。この水平縮小補間部１１３から出力される画像信号は垂直ローパスフィルタ１１４に入力される。この場合、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大するものであり、垂直ローパスフィルタ１１４からは入力された画像信号がそのまま出力される。
この垂直ローパスフィルタ１１４から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ１を介してフィールドメモリ１１６に入力される。このフィールドメモリ１１６には、各フィールドにおいて、レターボックスの有効画面に対応した７２０本のラインが書き込まれる。
また、このフィールドメモリ１１６から、画像信号Ｖｂに同期した各フィールドにおいて、７２０本のラインが読み出される。このフィールドメモリ１１６から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力される。この垂直補間フィルタ１１５では、各フィールドにおいて、垂直方向の画素数が７２０から７６８に変換される。そして、この垂直補間フィルタ１１５から出力される画像信号は切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。上述したように垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数が拡大されるので、垂直エンハンサ１１７では入力される画像信号に対して垂直方向の高域が強調される。
この垂直エンハンサ１１７から出力される画像信号は水平拡大補間部１１８に入力される。この水平拡大補間部１１８では、水平方向の画素数が７２０から１３６６に拡大される。これにより、水平拡大補間部１１８から、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が出力される。この７６８ｐ信号は、レターボックス画面モードに係る４８０ｉ信号のレターボックスの有効画面のみを表示するためのものである。
次に、入力端子１０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードである場合について説明する。この場合、垂直方向の画素数を縮小する必要があるので、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれａ側に接続される。この場合、垂直ローパスフィルタ１１４の出力側は切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５の入力側に接続され、この垂直補間フィルタ１１５の出力側は切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６の入力側に接続され、このフィールドメモリ１１６の出力側は切換スイッチＳＷ４，ＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７の入力側に接続される。またこの場合、垂直補間フィルタ１１５は、垂直方向の画素数を、９６０から７６８に縮小する補間処理を行う状態とされる（図１３参照）。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）は、倍速変換部１１１でライン数が２倍とされ、さらにＩ／Ｐ変換部１１２でインタレース方式からプログレッシブ方式に変換される。この場合、各フィールドのフル画面のライン数は、倍速変換部１１１で２４０本から４８０本に変換され、Ｉ／Ｐ変換部１１２で４８０本から９６０本に変換される。
Ｉ／Ｐ変換部１１２から出力される画像信号は水平縮小補間部１１３に入力される。この場合、水平方向の画素数を縮小する必要がなく、水平縮小補間部１１３からは入力された画像信号がそのまま出力される。この水平縮小補間部１１３から出力される画像信号は垂直ローパスフィルタ１１４に入力される。この場合、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小するものであり、垂直ローパスフィルタ１１４では、入力された画像信号の垂直方向の帯域が制限される。
この垂直ローパスフィルタ１１４から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力される。この垂直補間フィルタ１１５では、各フィールドにおいて、垂直方向の画素数が９６０から７６８に変換される。そして、この垂直補間フィルタ１１５から出力される画像信号は切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に入力される。このフィールドメモリ１１６には、各フィールドにおいて、フル画面に対応した７６８本のラインが書き込まれる。
また、このフィールドメモリ１１６から、画像信号Ｖｂに同期した各フィールドにおいて、７６８本のラインが読み出される。このフィールドメモリ１１６から出力される画像信号は、切換スイッチＳＷ４，ＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。上述したように垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数が縮小されるので、垂直エンハンサ１１７からは入力された画像信号がそのまま出力される。
この垂直エンハンサ１１７から出力される画像信号は水平拡大補間部１１８に入力される。この水平拡大補間部１１８では、水平方向の画素数が７２０から１３６６に拡大される。これにより、水平拡大補間部１１８から、画像信号Ｖｂとしての７６８ｐ信号が出力される。この画像信号７６８ｐ信号は、フル画面モードに係る４８０ｉ信号のフル画面を表示するためのものである。
上述したように、画像信号処理部１０４では、原則として、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードであるときレターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換され、一方入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードであるときフル画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換される。
次に、図５を参照して、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における動作の一例を説明する。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが図５Ａに示すように変化し、画面モード検出部１０３から出力される画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが図５Ｂに示すように変化するものとする。ここで、図５Ａは、Ｉ／Ｐ変換部１１２でプログレッシブ方式に変換された後の状態を示しており、フィールドＦ１，Ｆ２の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はレターボックス画面モードにあり、フィールドＦ３〜Ｆ７の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はフル画面モードにある。また、図５Ｂにおいて、「Ｗ」はレターボックス画面モードを示し、「Ｓ」はフル画面モードを示している。この例では、例えば入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報が付加されているものとし、画面モード検出部１０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化した場合、それを直ちに検出できるものとする。
この場合、システムコントローラ１０１の制御のもと、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が図５Ｃに示すように切り換えられる。すなわち、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モード「Ｗ」を示すフィールドＦ１，Ｆ２、および画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ３ではｂ側に接続され、その後のフィールドＦ４〜Ｆ７ではａ側に接続される。
また、垂直ローパスフィルタ１１４の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図５Ｄに示すように切り換えられる。すなわち、垂直ローパスフィルタ１１４は、フィールドＦ１，Ｆ２ではその動作がオフとされ、その後のフィールドＦ３〜Ｆ７ではその動作がオンとされる。また、垂直補間フィルタ１１５の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図５Ｅに示すように切り換えられる。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ３では垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大する補間処理を行うようにされ、その後のフィールドＦ４〜Ｆ７では垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する補間処理を行うようにされる。
また、切換スイッチＳＷ４は、システムコントローラ１０１の制御のもと、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化したフィールドＦ３の次のフィールドＦ４ではｃ側に接続され、その他のフィールドＦ１〜Ｆ３，Ｆ５〜Ｆ７ではｄ側に接続される。また、簡易縮小回路１１９は、システムコントローラ１０１の制御のもと、フィールドＦ４でその動作がオンとされ、その他のフィールドＦ１〜Ｆ３，Ｆ５〜Ｆ７ではその動作がオフとされる。
そのため、図５Ｆに示すように、フィールドＦ１〜Ｆ３では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（フィールドＦ１，Ｆ２では垂直方向の帯域が制限されていないが、フィールドＦ３では垂直方向の帯域が制限がされている）が切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に直接供給されて書き込まれ、またフィールドＦ４〜Ｆ７では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されている）は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に供給されて書き込まれる。
なお、フィールドＦ１，Ｆ２ではレターボックスの有効画面に対応する７２０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ３ではフル画面に対応する９６０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ４〜Ｆ７ではフル画面に対応する７６８本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれる。
また、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号は、図５Ｇに示すように処理される。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ３では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。
またフィールドＦ４では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が簡易縮小回路１１９に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ４，ＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。さらに、フィールドＦ５〜Ｆ７では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ１１７に入力される。なお、フィールドＦ１〜Ｆ３では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されるが、フィールドＦ４〜Ｆ７では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されることはない。
以上から、図５Ｈに示すように、フィールドＦ２，Ｆ３では、レターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られ、フィールドＦ４〜Ｆ７では、いずれのフィールドでもフル画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られる。したがってこの場合、フィールドＦ４以降では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードに変化した後の画像が表示されることになるが、図１５Ｈに示すようにその垂直方向の画像サイズが段階的に変化するということがなく、表示画像に乱れが発生するということはない。
次に、図６を参照して、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における動作の他の一例を説明する。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが図６Ａに示すように変化し、画面モード検出部１０３から出力される画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが図６Ｂに示すように変化するものとする。ここで、図６Ａは、Ｉ／Ｐ変換部１１２でプログレッシブ方式に変換された後の状態を示しており、フィールドＦ１，Ｆ２の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はレターボックス画面モードにあり、フィールドＦ３〜Ｆ７の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はフル画面モードにある。また、図６Ｂにおいて、「Ｗ」はレターボックス画面モードを示し、「Ｓ」はフル画面モードを示している。
この例では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報は付加されておらず、画面モード検出部１０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化しても、それを直ちに検出できず、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードは２フィールド遅れて変化するものとする。
この場合、システムコントローラ１０１の制御のもと、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が図６Ｃに示すように切り換えられる。すなわち、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モード「Ｗ」を示すフィールドＦ１〜Ｆ４および画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ５ではｂ側に接続され、その後のフィールドＦ６，Ｆ７ではａ側に接続される。
また、垂直ローパスフィルタ１１４の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図６Ｄに示すように切り換えられる。すなわち、垂直ローパスフィルタ１１４は、フィールドＦ１〜Ｆ４ではその動作がオフとされ、その後のフィールドＦ５〜Ｆ７ではその動作がオンとされる。また、垂直補間フィルタ１１５の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図６Ｅに示すように切り換えられる。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ５では垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大する補間処理を行うようにされ、その後のフィールドＦ６，Ｆ７では垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する補間処理を行うようにされる。
また、切換スイッチＳＷ４は、システムコントローラ１０１の制御のもと、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化したフィールドＦ５の次のフィールドＦ６ではｃ側に接続され、その他のフィールドＦ１〜Ｆ５，Ｆ７ではｄ側に接続される。また、簡易縮小回路１１９は、システムコントローラ１０１の制御のもと、フィールドＦ６でその動作がオンとされ、その他のフィールドＦ１〜Ｆ５，Ｆ７ではその動作がオフとされる。
そのため、図６Ｆに示すように、フィールドＦ１〜Ｆ５では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（フィールドＦ１〜Ｆ４では垂直方向の帯域が制限されていないが、フィールドＦ５では垂直方向の帯域が制限がされている）が切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に直接供給されて書き込まれ、またフィールドＦ６，Ｆ７では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されている）は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に供給されて書き込まれる。
なお、フィールドＦ１，Ｆ２ではレターボックスの有効画面に対応する７２０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ３，Ｆ４ではフル画面に対応する９６０本のラインのうち７２０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ５ではフル画面に対応する９６０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ６，Ｆ７ではフル画面に対応する７６８本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれる。
また、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号は、図６Ｇに示すように処理される。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ５では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。
またフィールドＦ６では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が簡易縮小回路１１９に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ４，ＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。さらに、フィールドＦ７では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ１１７に入力される。なお、フィールドＦ１〜Ｆ５では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されるが、フィールドＦ６，Ｆ７では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されることはない。
以上から、図６Ｈに示すように、フィールドＦ２，Ｆ３では、レターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られ、フィールドＦ４，Ｆ５では、フル画面モードに係る９６０本のラインのうち、７２０本のラインが変換されて得られた７６８本のラインからなる画像信号Ｖｂが得られる。因みに、同じ拡大率で９６０本のラインを変換するとすれば、１０２４本のラインが得られることとなる。また、図６Ｈに示すように、フィールドＦ６，Ｆ７では、いずれのフィールドでもフル画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られる。
したがってこの場合、フィールドＦ４以降では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードに変化した後の画像が表示されることになるが、図１６Ｈに示すようにその垂直方向の画像サイズが２段階に変化するということがなく、１段階の変化に抑えることができ、表示画像の乱れを軽減できる。
次に、図７のフローチャートを参照して、垂直ローパスフィルタ１１４、補間フィルタ１１５、簡易縮小回路１１９および切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ４に対するシステムコントローラ１０１の制御動作を説明する。
まず、ステップＳＴ１で、処理を開始し、ステップＳＴ２で、画面モードがレターボックス画面モード「Ｗ」であるか否かを判定する。この判定は、画面モード検出部１０３から供給される画面モード検出信号ＭＤに基づいて行う。レターボックス画面モード「Ｗ」でない、つまりフル画面モード「Ｓ」であると判定するときは、ステップＳＴ３に進む。
このステップＳＴ３では、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をａ側に切り換える。そして、ステップＳＴ４で、垂直補間フィルタ１１５を縮小補間処理を行うように切り換え、ステップＳＴ５で、垂直ローパスフィルタ１１４の動作をオンとする。そして、ステップＳＴ６で、画面モードがレターボックス画面モード「Ｗ」であるか否かを判定する。レターボックス画面モード「Ｗ」であると判定するときは、ステップＳＴ７に進む。上述したステップＳＴ２で、レターボックス画面モード「Ｗ」であると判定するときも、ステップＳＴ７に進む。
このステップＳＴ７では、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をｂ側に切り換える。そして、ステップＳＴ８で、垂直補間フィルタ１１５を拡大補間処理を行うように切り換え、ステップＳＴ９で、垂直ローパスフィルタ１１４の動作をオフとする。そして、ステップＳＴ１０で、画面モードがフル画面モード「Ｓ」であるか否かを判定する。画面モードがフル画面モード「Ｓ」であると判定するときは、ステップＳＴ１１に進む。
このステップＳＴ１１では、垂直ローパスフィルタ１１４の動作をオンとする。そして、ステップＳＴ１２で、１フィールドが経過したか否かを判定する。１フィールドが経過したと判定するときは、ステップＳＴ１３に進む。このステップＳＴ１３では、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をａ側に切り換える。そして、ステップＳＴ１４で、垂直補間フィルタ１１５を縮小補間処理を行うように切り換え、ステップＳＴ１５で、切換スイッチＳＷ４をｃ側に切り換えると共に、簡易縮小回路１１９の動作をオンとする。
次に、ステップＳＴ１６で、１フィールドが経過したか否かを判定する。１フィールドが経過したと判定するときは、ステップＳＴ１７で、切換スイッチＳＷ４をｄ側に切り換えると共に、簡易縮小回路１１９の動作をオフにする。そして、ステップＳＴ１８で、画面モードがレターボックス画面モード「Ｗ」であるか否かを判定する。レターボックス画面モード「Ｗ」であると判定するときは、ステップＳＴ７に戻り、上述したと同様の処理を繰り返す。
以上説明したように、図１に示す画像表示装置１００によれば、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時に、フィールドメモリ１１６の出力側に設けられた簡易縮小回路１１９により、垂直方向の画素数を縮小する調整を行うものであり、垂直方向の画像サイズの段階的な変化を抑制でき、表示画像の乱れを軽減できる。
また、簡易縮小回路１１９では、最近傍の補間処理が行われるものであり、フィールドメモリから複数ライン同時に読み出す必要がなく、メモリバンド巾の増加を招くことはない。
また、この最近傍の補間処理を行う場合には、垂直補間フィルタ１１５で行っているsin(ｘ)/ｘによる補間処理に比べて垂直方向の画質が劣化したものとなるが、この最近傍の補間処理が行われる画像信号を、垂直ローパスフィルタを用いて垂直方向の帯域を制限したものとしているので、その画質の劣化が目立たないようになる。
さらに、この垂直ローパスフィルタとして、垂直補間フィルタ１１５で画素数を縮小する際に、折り返し歪みの発生を防止するために、補間処理される画像信号の帯域を制限するための垂直ローパスフィルタ１１４を用いるものであり、コストの低減を図ることができる。
なお、図１に示す画像信号処理部１０４では、フィールドメモリ１１９から読み出された画像信号に対して簡易縮小回路１１９で垂直方向の画素数を縮小するための補間処理を行う構成となっている。しかし、最近傍の補間処理を行う場合には、フィールドメモリ１１６に対する画像信号の読み出しを制御するのみで、その補間処理を達成できる。すなわち、フィールドメモリ１１６に対する垂直方向の読み出しアドレスを、補間位置に最も近い画素位置に対応したアドレスとすることで、最近傍の補間処理を行うことができる。
また、図１に示す画像信号処理部１０４では、フィールドメモリ１１９から読み出された画像信号に対して簡易縮小回路１１９で垂直方向の画素数を縮小する補間処理を行う構成となっている。しかし、例えば、上述した図６に示す画像信号処理の動作例のように、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報は付加されておらず、画面モード検出部１０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化しても、それを直ちに検出できず、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが遅れて変化する場合には、簡易縮小回路１１９の代わりに、簡易拡大回路を設けるようにしてもよい。
この簡易拡大回路は、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号の垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大するものである。このように簡易拡大回路を用いる場合にあっても、その他の部分は図１に示す画像信号処理部１０４と同様に構成され、同様に動作する。
図８を参照して、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における動作の一例を説明する。図８Ａ〜図８Ｆは、図６Ａ〜図６Ｆと同じであり、その説明は省略する。
フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号は、図８Ｇに示すように処理される。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ５では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。
またフィールドＦ６では、フィールドメモリ１１６に書き込まれている９６０本のラインのうち７２０本のラインが読み出されてなる画像信号は、簡易拡大回路に入力されてその垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ４，ＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。さらに、フィールドＦ７では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ１１７に入力される。なお、フィールドＦ１〜Ｆ５では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されるが、フィールドＦ６，Ｆ７では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されることはない。
以上から、図８Ｈに示すように、フィールドＦ２，Ｆ３では、レターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られ、フィールドＦ４〜Ｆ６では、フル画面モードに係る９６０本のラインのうち、７２０本のラインが変換されて得られた７６８本のラインからなる画像信号Ｖｂが得られる。因みに、同じ拡大率で９６０本のラインを変換するとすれば、１０２４本のラインが得られることとなる。また、図８Ｈに示すように、フィールドＦ７では、フル画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られる。
したがってこの場合も、フィールドＦ４以降では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードに変化した後の画像が表示されることになるが、図１６Ｈに示すようにその垂直方向の画像サイズが２段階に変化するということがなく、１段階の変化に抑えることができ、表示画像の乱れを軽減できる。
次に、この発明の第２の実施の形態を説明する。図９は、第２の実施の形態としての画像表示装置１００Ａの構成を示している。
この画像表示装置１００Ａは、図１に示す画像表示装置１００における画像信号処理部１０４が、画像信号処理部１０４Ａに置き換えられたものであって、画像表示装置１００と同様の動作をする。
画像信号処理部１０４Ａの詳細を説明する。この画像信号処理部１０４Ａにおいて、図１に示す画像信号処理部１０４と対応する部分には同一符号を付し、適宜その説明を省略する。
この画像信号処理部１０４Ａは、第２の補間手段としての簡易縮小回路１２０を有している。この簡易縮小回路１２０は、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数を拡大するモード（第１の変換モード）から、垂直補間フィルタ１１５で垂直方向の画素数を縮小するモード（第２の変換モード）に移行する遷移時に、フィールドメモリ１１６に書き込まれる画像信号の垂直方向の画素数を縮小する。
この簡易縮小回路１２０は、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変化した最初のフィールドで、垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する処理を行う。本実施の形態において、簡易縮小回路１２０は、補間位置の画素データとして補間位置に最も近い画素位置の画素データを用いる最近傍補間の補間処理を行って、画素数を縮小する。
ところで、この最近傍補間の補間処理によって画素数が縮小された後の画像信号による画像の画質は劣化したものとなる。そこで、本実施の形態においては、その画質劣化が目立つことを低減するため、最近傍補間の補間処理が行われる画像信号の垂直方向の帯域を制限する垂直ローパスフィルタが備えられる。本実施の形態においては、この垂直ローパスフィルタとして、垂直補間フィルタ１１５で画素数を縮小する際に、折り返し歪みの発生を防止するために、補間処理される画像信号の帯域を制限するための垂直ローパスフィルタ１１４が用いられる。
また、図１に示す画像信号処理部１０４ではフィールドメモリ１１６の出力側（読み出し側）に簡易縮小回路１１９が配置されているが、この画像信号処理部１０４Ａでは、フィールドメモリ１１６の入力側（書き込み側）に簡易縮小回路１２０が配置される。すなわち、垂直ローパスフィルタ１１４の出力側は、簡易縮小回路１２０の入力側および切換スイッチＳＷ５のｄ側の固定端子に接続される。また切換スイッチＳＷ５のｃ側の固定端子は簡易縮小回路１２０の出力側に接続され、その可動端子は切換スイッチＳＷ２のｂ側の固定端子に接続される。また、切換スイッチＳＷ３のａ側の固定端子はフィールドメモリ１１６の出力側に接続される。
ここで、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切り換え動作は、図１に示す画像信号処理部１０４における切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切り換え動作と同じである。また、切換スイッチＳＷ５は、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがレターボックス画面モードからフル画面モードに変化した最初のフィールドではｃ側に接続され、その他のフィールドではｄ側に接続される。
この画像信号処理部１０４Ａのその他は、図１に示す画像信号処理部１０４と同様に構成される。
画像信号処理部１０４Ａの動作を説明する。
入力端子１０２に入力される画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードである場合の動作、および入力端子１０２に入力される画像信号Ｖａとしての４８０ｉ信号がフル画面モードである場合の動作については、図１に示す画像信号処理部１０４の動作と同様であるのでその詳細説明は省略する。
ここでは、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モード（第１の変換モード）からフル画面モード（第２の変換モード）に移行する遷移時における動作について説明する。
図１０を参照して、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における動作の一例を説明する。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが図１０Ａに示すように変化し、画面モード検出部１０３から出力される画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが図１０Ｂに示すように変化するものとする。ここで、図１０Ａは、Ｉ／Ｐ変換部１１２でプログレッシブ方式に変換された後の状態を示しており、フィールドＦ１，Ｆ２の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はレターボックス画面モードにあり、フィールドＦ３〜Ｆ７の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はフル画面モードにある。また、図１０Ｂにおいて、「Ｗ」はレターボックス画面モードを示し、「Ｓ」はフル画面モードを示している。この例では、例えば入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報が付加されているものとし、画面モード検出部１０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化した場合、それを直ちに検出できるものとする。
この場合、システムコントローラ１０１の制御のもと、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が図１０Ｃに示すように切り換えられる。すなわち、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モード「Ｗ」を示すフィールドＦ１，Ｆ２、および画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ３ではｂ側に接続され、その後のフィールドＦ４〜Ｆ７ではａ側に接続される。
また、垂直ローパスフィルタ１１４の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図１０Ｄに示すように切り換えられる。すなわち、垂直ローパスフィルタ１１４は、フィールドＦ１，Ｆ２ではその動作がオフとされ、その後のフィールドＦ３〜Ｆ７ではその動作がオンとされる。また、垂直補間フィルタ１１５の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図１０Ｅに示すように切り換えられる。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ３では垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大する補間処理を行うようにされ、その後のフィールドＦ４〜Ｆ７では垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する補間処理を行うようにされる。
また、切換スイッチＳＷ５は、システムコントローラ１０１の制御のもと、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ３ではｃ側に接続され、その他のフィールドＦ１，Ｆ２，Ｆ４〜Ｆ７ではｄ側に接続される。また、簡易縮小回路１２０は、システムコントローラ１０１の制御のもと、フィールドＦ３でその動作がオンとされ、その他のフィールドＦ１，Ｆ２，Ｆ４〜Ｆ７ではその動作がオフとされる。
そのため、垂直ローパスフィルタ１１４から出力される画像信号は、図１０Ｆに示すように処理される。すなわち、フィールドＦ１，Ｆ２では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されていない）が切換スイッチＳＷ５，ＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に直接供給されて書き込まれる。フィールド３では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されている）が簡易縮小回路１２０に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ５，ＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に書き込まれる。また、フィールドＦ４〜Ｆ７では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されている）は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に供給されて書き込まれる。
なお、フィールドＦ１，Ｆ２ではレターボックスの有効画面に対応する７２０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ３〜Ｆ７ではフル画面に対応する７６８本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれる。
また、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号は、図１０Ｇに示すように処理される。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ３では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。フィールドＦ４〜Ｆ７では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ１１７に入力される。なお、フィールドＦ１〜Ｆ３では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されるが、フィールドＦ４〜Ｆ７では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されることはない。
以上から、図１０Ｈに示すように、フィールドＦ２，Ｆ３では、レターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られ、フィールドＦ４〜Ｆ７では、いずれのフィールドでもフル画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られる。したがってこの場合、フィールドＦ４以降では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードに変化した後の画像が表示されることになるが、図１５Ｈに示すようにその垂直方向の画像サイズが段階的に変化するということがなく、表示画像に乱れが発生するということはない。
次に、図１１を参照して、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における動作の他の一例を説明する。
入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが図１１Ａに示すように変化し、画面モード検出部１０３から出力される画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが図１１Ｂに示すように変化するものとする。ここで、図１１Ａは、Ｉ／Ｐ変換部１１２でプログレッシブ方式に変換された後の状態を示しており、フィールドＦ１，Ｆ２の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はレターボックス画面モードにあり、フィールドＦ３〜Ｆ７の入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）はフル画面モードにある。また、図１１Ｂにおいて、「Ｗ」はレターボックス画面モードを示し、「Ｓ」はフル画面モードを示している。
この例では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報は付加されておらず、画面モード検出部１０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化しても、それを直ちに検出できず、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードは２フィールド遅れて変化するものとする。
この場合、システムコントローラ１０１の制御のもと、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が図１１Ｃに示すように切り換えられる。すなわち、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、画面モード検出信号ＭＤがレターボックス画面モード「Ｗ」を示すフィールドＦ１〜Ｆ４および画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ５ではｂ側に接続され、その後のフィールドＦ６，Ｆ７ではａ側に接続される。
また、垂直ローパスフィルタ１１４の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図１１Ｄに示すように切り換えられる。すなわち、垂直ローパスフィルタ１１４は、フィールドＦ１〜Ｆ４ではその動作がオフとされ、その後のフィールドＦ５〜Ｆ７ではその動作がオンとされる。また、垂直補間フィルタ１１５の動作は、システムコントローラ１０１の制御のもと、図１１Ｅに示すように切り換えられる。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ５では垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大する補間処理を行うようにされ、その後のフィールドＦ６，Ｆ７では垂直方向の画素数を９６０から７６８に縮小する補間処理を行うようにされる。
また、切換スイッチＳＷ５は、システムコントローラ１０１の制御のもと、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードがフル画面モード「Ｓ」に変化した最初のフィールドＦ５ではｃ側に接続され、その他のフィールドＦ１〜Ｆ４，Ｆ６，Ｆ７ではｄ側に接続される。また、簡易縮小回路１２０は、システムコントローラ１０１の制御のもと、フィールドＦ５でその動作がオンとされ、その他のフィールドＦ１〜Ｆ４，Ｆ６，Ｆ７ではその動作がオフとされる。
そのため、垂直ローパスフィルタ１１４から出力される画像信号は、図１１Ｆに示すように処理される。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ４では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されていない）が切換スイッチＳＷ５，ＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に直接供給されて書き込まれる。フィールドＦ５では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されている）が簡易縮小回路１２０に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ５，ＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に書き込まれる。また、フィールドＦ６，Ｆ７では、垂直ローパスフィルタ１１４から出力された画像信号（垂直方向の帯域が制限されている）は、切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が９６０から７６８に縮小された後、切換スイッチＳＷ２を介してフィールドメモリ１１６に供給されて書き込まれる。
なお、フィールドＦ１，Ｆ２ではレターボックスの有効画面に対応する７２０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ３，Ｆ４ではフル画面に対応する９６０本のラインのうち７２０本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれ、フィールドＦ５〜Ｆ７ではフル画面に対応する７６８本のラインがフィールドメモリ１１６に書き込まれる。
また、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号は、図１１Ｇに示すように処理される。すなわち、フィールドＦ１〜Ｆ５では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ１を介して垂直補間フィルタ１１５に入力されて垂直方向の画素数が７２０から７６８に拡大された後、切換スイッチＳＷ３を介して垂直エンハンサ１１７に入力される。
またフィールドＦ６，Ｆ７では、フィールドメモリ１１６から読み出された画像信号が切換スイッチＳＷ３を介して直接垂直エンハンサ１１７に入力される。なお、フィールドＦ１〜Ｆ５では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されるが、フィールドＦ６，Ｆ７では、垂直エンハンサ１１７で垂直方向の高域が強調されることはない。
以上から、図１１Ｈに示すように、フィールドＦ２，Ｆ３では、レターボックスの有効画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られ、フィールドＦ４，Ｆ５では、フル画面モードに係る９６０本のラインのうち、７２０本のラインが変換されて得られた７６８本のラインからなる画像信号Ｖｂが得られる。因みに、同じ拡大率で９６０本のラインを変換するとすれば、１０２４本のラインが得られることとなる。また、図１１Ｈに示すように、フィールドＦ６，Ｆ７では、いずれのフィールドでもフル画面の垂直方向の画素数が７６８となるように変換された出力画像信号Ｖｂが得られる。
したがってこの場合、フィールドＦ４以降では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がフル画面モードに変化した後の画像が表示されることになるが、図１６Ｈに示すようにその垂直方向の画像サイズが２段階に変化するということがなく、１段階の変化に抑えることができ、表示画像の乱れを軽減できる。
次に、図１２のフローチャートを参照して、垂直ローパスフィルタ１１４、補間フィルタ１１５、簡易縮小回路１２０および切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，Ｗ５に対するシステムコントローラ１０１の制御動作を説明する。
まず、ステップＳＴ２１で、処理を開始し、ステップＳＴ２２で、画面モードがレターボックス画面モード「Ｗ」であるか否かを判定する。この判定は、画面モード検出部１０３から供給される画面モード検出信号ＭＤに基づいて行う。レターボックス画面モード「Ｗ」でない、つまりフル画面モード「Ｓ」であると判定するときは、ステップＳＴ２３に進む。
このステップＳＴ２３では、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をａ側に切り換える。そして、ステップＳＴ２４で、垂直補間フィルタ１１５を縮小補間処理を行うように切り換え、ステップＳＴ２５で、垂直ローパスフィルタ１１４の動作をオンとする。そして、ステップＳＴ２６で、画面モードがレターボックス画面モード「Ｗ」であるか否かを判定する。レターボックス画面モード「Ｗ」であると判定するときは、ステップＳＴ２７に進む。上述したステップＳＴ２２で、レターボックス画面モード「Ｗ」であると判定するときも、ステップＳＴ２７に進む。
このステップＳＴ２７では、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をｂ側に切り換える。そして、ステップＳＴ２８で、垂直補間フィルタ１１５を拡大補間処理を行うように切り換え、ステップＳＴ２９で、垂直ローパスフィルタ１１４の動作をオフとする。そして、ステップＳＴ２０で、画面モードがフル画面モード「Ｓ」であるか否かを判定する。画面モードがフル画面モード「Ｓ」であると判定するときは、ステップＳＴ３１に進む。
このステップＳＴ３１では、垂直ローパスフィルタ１１４の動作をオンとする。そして、ステップＳＴ３２で、切換スイッチＳＷ５をｃ側に切り換えると共に、簡易縮小回路１２０の動作をオンとする。
次にステップＳＴ３３で、１フィールドが経過したか否かを判定する。１フィールドが経過したと判定するときは、ステップＳＴ３４に進む。このステップＳＴ３４では、切換スイッチＳＷ４をｄ側に切り換えると共に、簡易縮小回路１２０の動作をオフにする。そして、ステップＳＴ３５で、切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をａ側に切り換え、ステップＳＴ３６で、垂直補間フィルタ１１５を縮小補間処理を行うように切り換える。そして、ステップＳＴ３７で、画面モードがレターボックス画面モード「Ｗ」であるか否かを判定する。レターボックス画面モード「Ｗ」であると判定するときは、ステップＳＴ２７に戻り、上述したと同様の処理を繰り返す。
以上説明したように、図９に示す画像表示装置１００Ａによれば、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）がレターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時に、フィールドメモリ１１６の入力側に設けられた簡易縮小回路１２０により、垂直方向の画素数を縮小する調整を行うものであり、垂直方向の画像サイズの段階的な変化を抑制でき、表示画面の乱れを軽減できる。
また、簡易縮小回路１２０では最近傍の補間処理が行われ、垂直補間フィルタ１１５で行っているsin(ｘ)/ｘによる補間処理に比べて垂直方向の画質が劣化したものとなる。しかし、この最近傍の補間処理が行われる画像信号を、垂直ローパスフィルタを用いて垂直方向の帯域を制限したものとしているので、その画質の劣化が目立たないようになる。
さらに、この垂直ローパスフィルタフィルタとして、垂直補間フィルタ１１５で画素数を縮小する際に、折り返し歪みの発生を防止するために、補間処理される画像信号の帯域を制限するための垂直ローパスフィルタ１１４を用いるものであり、コストの低減を図ることができる。
なお、図９に示す画像信号処理部１０４Ａでは、フィールドメモリ１１６に書き込む画像信号に対して簡易縮小回路１２０で垂直方向の画素数を縮小するための補間処理を行う構成となっている。しかし、上述したように最近傍の補間処理を行う場合には、フィールドメモリ１１６に対する画像信号の書き込みを制御するのみで、その補間処理を達成できる。すなわち、フィールドメモリ１１６に書き込むべきラインを、補間位置に最も近い画素位置に対応したラインとすることで、最近傍の補間処理を行うことができる。また、上述したようにフィールドメモリ１１６の入力側で補間処理を行う場合には、sin(ｘ)/ｘ、双線形等による補間処理を行っても、フィールドメモリ１１６のメモリバンド巾の増加を招かない。
また、図９に示す画像信号処理部１０４Ａでは、フィールドメモリ１１６に書き込まれる画像信号に対して簡易縮小回路１２０で垂直方向の画素数を縮小する補間処理を行う構成となっている。しかし、例えば、上述した図１１に示す画像信号処理の動作例のように、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）にレターボックス画面モードであるかフル画面モードであるかを識別するための情報は付加されておらず、画面モード検出部１０３では、入力画像信号Ｖａ（４８０ｉ信号）の画面モードが変化しても、それを直ちに検出できず、画面モード検出信号ＭＤが示す画面モードが遅れて変化する場合には、簡易縮小回路１２０の代わりに、簡易拡大回路を設けて、フル画面に対応する９６０本のラインのうち７２０本のラインに対して、垂直方向の画素数を７２０から７６８に拡大する補間処理を行うようにしてもよい。これによれば、上述したフィールドメモリ１１６の出力側に簡易拡大回路を設ける場合と同様に（図８Ｈ参照）、垂直方向の画像サイズが２段階に変化するということがなく、１段階の変化に抑えることができ、表示画像の乱れを軽減できる。
なお、上述実施の形態においては、垂直方向の拡大補間および縮小補間を一個の垂直補間フィルタ１１５を用いて行うものにあって、簡易縮小回路１１９，１２０等で垂直方向の画素数を調整して、垂直方向の画像サイズの段階的な変化を軽減するものを示したが、同様に、水平方向の拡大補間および縮小補間を一個の水平補間フィルタを用いて行うものにあっては、簡易縮小回路等で水平方向の画素数を調整して、水平方向の画像サイズの段階的な変化を軽減することができる。
また、上述実施の形態においては、入力画像信号Ｖａがレターボックス画面モードまたはフル画面モードに変化する４８０ｉ信号から、ＷＸＧＡの表示規格のディスプレイ１０５に画像を表示するための画像信号Ｖｂ（７６８ｐ信号）を得るものを示したが、この発明は一般的に一個の補間フィルタを用い、補間方向の拡大補間および縮小補間を適宜切り換えて実行するものに適用でき、切り換えの遷移時における補間方向の画像サイズの段階的な変化を軽減できる。
拡大補間および縮小補間の切り換えの遷移時に、補間方向の画像サイズの段階的な変化を軽減して、表示画像の乱れを軽減できるものであり、所定の解像度のディスプレイに種々のフォーマットの画像信号による画像を切り換え表示する、あるいは所定の解像度のディスプレイに所定フォーマットの画像信号による画像をそのサイズを任意に切り換えて表示する用途に適用できる。
第１の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。 補間関数としてsin(ｘ)／ｘを用いた場合の補間処理を説明するための図である。 垂直補間フィルタ（４タップ構成）の構成例を示すブロック図である。 補間係数ＲＯＭを説明するための図である。 レターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における画像信号処理（読み出し側簡易縮小）の一例を説明するための図である。 レターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における画像信号処理（読み出し側簡易縮小）の他の一例を説明するための図である。 読み出し側簡易縮小を行う場合におけるシステムコントローラの制御動作を説明するためのフローチャートである。 レターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における画像信号処理（読み出し側簡易拡大）の一例を説明するための図である。 第２の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。 レターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における画像信号処理（書き込み側簡易縮小）の一例を説明するための図である。 レターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における画像信号処理（書き込み側簡易縮小）の他の一例を説明するための図である。 書き込み側簡易縮小を行う場合におけるシステムコントローラの制御動作を説明するためのフローチャートである。 レターボックス画面モードおよびフル画面モードにおけるライン数の変化を示す図である。 画像表示装置の構成を示すブロック図である。 レターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における画像信号処理の一例を説明するための図である。 レターボックス画面モードからフル画面モードに移行する遷移時における画像信号処理の他の一例を説明するための図である。
符号の説明
１００，１００Ａ・・・画像表示装置、１０１・・・システムコントローラ、１０２・・・入力端子、１０３・・・画面モード検出部、１０４，１０４Ａ・・・画像信号処理部、１０５・・・ディスプレイ、１１１・・・倍速変換部、１１２・・・Ｉ／Ｐ変換部、１１３・・・水平縮小補間部、１１４・・・垂直ローパスフィルタ、１１５・・・垂直補間フィルタ、１１６・・・フィールドメモリ、１１７・・・垂直エンハンサ、１１８・・・水平拡大補間部、１１９，１２０・・・簡易縮小回路

Claims (9)

  1. 垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号を該補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換する画像信号処理装置であって、
    画像信号をフィールド単位で記憶するフィールドメモリと、
    画像信号に対して上記補間方向に補間処理を行って、該補間方向における画素数を第１の数から第２の数に変換する第１の補間手段とを備え、
    上記第２の数が上記第１の数より大きい第１の変換モード時には、上記第１の画像信号を上記フィールドメモリを介して上記第１の補間手段に供給し、該第１の補間手段で上記補間方向に補間処理を行って上記第２の画像信号を得、
    上記第２の数が上記第１の数より小さい第２の変換モード時には、上記第１の画像信号に対して上記第１の補間手段で上記補間方向に補間処理を行って上記第２の画像信号を得ると共に、該第２の画像信号を上記フィールドメモリを介して出力し、
    上記フィールドメモリの入力側または出力側に、上記第１の変換モードから上記第２の変換モードに移行する遷移時に画像信号に対して上記補間方向に補間処理を行って、該補間方向の画素数を調整する第２の補間手段をさらに備える
    ことを特徴とする画像信号処理装置。
  2. 上記第２の補間手段は、補間位置の画素データとして該補間位置に最も近い画素位置の画素データを用いる最近傍補間の補間処理を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
  3. 上記第２の補間手段は、上記フィールドメモリに対する画像信号の書き込みまたは読み出しを制御することで上記補間処理を行う
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像信号処理装置。
  4. 上記第２の補間手段で上記補間処理を行う画像信号の上記補間方向の帯域を制限する第１のローパスフィルタをさらに備える
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像信号処理装置。
  5. 上記第２の変換モード時に、上記第１の画像信号の上記補間方向の帯域を制限する第２のローパスフィルタをさらに備え、
    上記第１のローパスフィルタとして上記第２のローパスフィルタを用いる
    ことを特徴とする請求項４に記載の画像信号処理装置。
  6. 上記第２の補間手段は、上記補間方向の画素数が少なくなるように補間処理を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
  7. 上記第２の補間手段は、上記補間方向の画素数が多くなるように補間処理を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
  8. 垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号を該補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換する画像信号処理方法であって、
    上記第２の数が上記第１の数より大きい第１の変換モード時には、上記第１の画像信号をフィールドメモリに書き込むと共に、該フィールドメモリより読み出した該第１の画像信号に対して第１の補間手段で上記補間方向に補間処理を行って上記第２の画像信号を得、
    上記第２の数が上記第１の数より小さい第２の変換モード時には、上記第１の画像信号に対して上記第１の補間手段で上記補間方向に補間処理を行って上記第２の画像信号を得、該第２の画像信号を上記フィールドメモリに書き込むと共に、該フィールドメモリより読み出した該第２の画像信号を出力し、
    上記第１の変換モードから上記第２の変換モードに移行する遷移時に、上記フィールドメモリに書き込む画像信号または上記フィールドメモリから読み出した画像信号に対して第２の補間手段で上記補間方向に補間処理を行って該補間方向の画素数を調整する
    ことを特徴とする画像信号処理方法。
  9. 垂直または水平の補間方向の画素数が第１の数である第１の画像信号を該補間方向の画素数が第２の数である第２の画像信号に変換する画像信号処理部と、
    上記画像信号処理部で得られた上記第２の画像信号による画像を表示する表示素子とを備え、
    上記画像信号処理部は、
    画像信号をフィールド単位で記憶するフィールドメモリと、
    画像信号に対して上記補間方向に補間処理を行って、該補間方向における画素数を第１の数から第２の数に変換する第１の補間手段とを有し、
    上記第２の数が上記第１の数より大きい第１の変換モード時には、上記第１の画像信号を上記フィールドメモリを介して上記第１の補間手段に供給し、該補間手段で上記補間方向に補間処理を行って上記第２の画像信号を得、
    上記第２の数が上記第１の数より小さい第２の変換モード時には、上記第１の画像信号に対して上記第１の補間手段で上記補間方向に補間処理を行って上記第２の画像信号を得ると共に、該第２の画像信号を上記フィールドメモリを介して出力し、
    上記フィールドメモリの入力側または出力側に、上記第１の変換モードから上記第２の変換モードに移行する遷移時に画像信号に対して上記補間方向に補間処理を行って該補間方向の画素数を調整する第２の補間手段をさらに有する
    ことを特徴とする画像表示装置。
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