JPWO2007052452A1 - 画像表示装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

フレームレート変換（ＦＲＣ）部を備えた画像表示装置において、複数の画面を合成した画像を表示する際にＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止する。画像表示装置は、入力画像信号のフレーム間に動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより入力画像信号のフレーム数を変換するＦＲＣ部１０、複数の画面を合成する画面合成部１３を備える。画面合成部１３は、複数の画面を合成した画像を表示する際に、ＦＲＣ部１０で動き補正処理を施す際の動き検出ブロック境界と、複数の画面それぞれの画面境界とを一致させて、複数の画面を合成する。

Description

本発明は、フレームレートあるいはフィールドレートを変換する機能を備えた画像表示装置及び方法に関し、より詳細には、複数の画面を合成した画像を表示する際における、動き補償型のレート変換処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止する画像表示装置及び該装置による画像表示方法に関する。
動画像を具現する用途に従来から主として用いられてきた陰極線管（ＣＲＴ：Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に対して、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、動きのある画像を表示した場合に、観る者には動き部分の輪郭がぼけて知覚されてしまうという、所謂、動きぼけの欠点がある。この動きぼけは、ＬＣＤの表示方式そのものに起因することが指摘されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
電子ビームを走査して蛍光体を発光させて表示を行うＣＲＴでは、各画素の発光は蛍光体の若干の残光はあるものの概ねインパルス状になる。これをインパルス型表示方式という。一方、ＬＣＤでは、液晶に電界を印加することにより蓄えられた電荷が、次に電界が印加されるまで比較的高い割合で保持される。特に、ＴＦＴ方式の場合、画素を構成するドット毎にＴＦＴスイッチが設けられており、さらに通常は各画素に補助容量が設けられており、蓄えられた電荷の保持能力が極めて高い。このため、画素が次のフレームあるいはフィールド（以下、フレームで代表する）の画像情報に基づく電界印加により書き換えられるまで発光し続ける。これをホールド型表示方式という。
上記のようなホールド型表示方式においては、画像表示光のインパルス応答が時間的な広がりを持つため、時間周波数特性が劣化して、それに伴い空間周波数特性も低下し、動きぼけが生じる。すなわち、人の視線は動くものに対して滑らかに追従するため、ホールド型のように発光時間が長いと、時間積分効果により画像の動きがぎくしゃくして不自然に見えてしまう。
上記のホールド型表示方式における動きぼけを改善するために、フレーム間に画像を内挿することにより、フレームレート（フレーム数）を変換する技術が知られている。この技術は、ＦＲＣ（Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と呼ばれ、液晶表示装置等において実用化されている。
従来、フレームレートを変換する方法には、単に同一フレームの複数回繰り返し読み出しや、フレーム間の直線内挿（線形補間）によるフレーム内挿などの各種の手法がある（例えば、非特許文献２参照）。しかしながら、線形補間によるフレーム内挿処理の場合、フレームレート変換に伴う動きの不自然さ（ジャーキネス、ジャダー）が発生するとともに、上述したホールド型表示方式に起因する動きぼけ妨害を十分に改善することはできず、画質的には不十分なものであった。
そこで、上記ジャーキネスの影響等をなくして動画質を改善するために、動きベクトルを用いた動き補償型のフレーム内挿（動き補正）処理が提案されている。この動き補正処理によれば、動画像そのものをとらえて補正するため、解像度の劣化がなく、また、ジャーキネスの発生もなく、極めて自然な動画を得ることができる。さらに、内挿画像信号は動き補償して形成されるので、上述したホールド型表示方式に起因する動きぼけ妨害を十分に改善することが可能となる。
前述の特許文献１には、動き適応的に内挿フレームを生成することにより、表示画像のフレーム周波数を上げて、動きぼけの原因となる空間周波数特性の低下を改善するための技術が開示されている。これは、表示画像のフレーム間に内挿する少なくとも１つの内挿画像信号を、前後のフレームから動き適応的に形成し、形成した内挿画像信号をフレーム間に内挿して順次表示するようにしている。
図３１は、従来の液晶表示装置におけるＦＲＣ駆動表示回路の概略構成を示すブロック図で、図中、ＦＲＣ駆動表示回路は、入力画像信号のフレーム間に動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより入力画像信号のフレーム数を変換するＦＲＣ部１００と、液晶層と該液晶層に走査信号及びデータ信号を印加するための電極とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示パネル１０３と、ＦＲＣ部１００によりフレームレート変換された画像信号に基づいて液晶表示パネル１０３の走査電極及びデータ電極を駆動するための電極駆動部１０４と、を備えて構成される。
ＦＲＣ部１００は、入力画像信号から動きベクトル情報を検出する動きベクトル検出部１０１と、動きベクトル検出部１０１により得られた動きベクトル情報に基づいて内挿フレームを生成する内挿フレーム生成部１０２とを備える。
上記構成において、動きベクトル検出部１０１は、例えば、後述するブロックマッチング法や勾配法などを用いて動きベクトル情報を求めてもよいし、入力画像信号に何らかの形で動きベクトル情報が含まれている場合、これを利用してもよい。例えば、ＭＰＥＧ方式を用いて圧縮符号化された画像データには、符号化時に算出された動画像の動きベクトル情報が含まれており、この動きベクトル情報を取得する構成としてもよい。
図３２は、図３１に示した従来のＦＲＣ駆動表示回路によるフレームレート変換処理を説明するための図である。ＦＲＣ部１００は、動きベクトル検出部１０１より出力された動きベクトル情報を用いた動き補償により、フレーム間の内挿フレーム（図中グレーに色付けされた画像）を生成し、この生成された内挿フレーム信号を入力フレーム信号とともに、順次出力することで、入力画像信号のフレームレートを例えば毎秒６０フレーム（６０Ｈｚ）から毎秒１２０フレーム（１２０Ｈｚ）に変換する処理を行う。
図３３は、動きベクトル検出部１０１及び内挿フレーム生成部１０２による内挿フレーム生成処理について説明するための図である。動きベクトル検出部１０１は、図３２に示した例えばフレーム＃１とフレーム＃２から勾配法等により動きベクトル１０５を検出する。すなわち、動きベクトル検出部１０１は、フレーム＃１とフレーム＃２の１／６０秒間に、どの方向にどれだけ動いたかを測定することにより動きベクトル１０５を求める。次に、内挿フレーム生成部１０２は、求めた動きベクトル１０５を用いて、フレーム＃１とフレーム＃２間に内挿ベクトル１０６を割り付ける。この内挿ベクトル１０６に基づいてフレーム＃１の位置から１／１２０秒後の位置まで対象（ここでは自動車）を動かすことにより、内挿フレーム１０７を生成する。
このように、動きベクトル情報を用いて動き補償フレーム内挿処理を行い、表示フレーム周波数を上げることで、ＬＣＤ（ホールド型表示方式）の表示状態を、ＣＲＴ（インパルス型表示方式）の表示状態に近づけることができ、動画表示の際に生じる動きぼけによる画質劣化を改善することが可能となる。
ここで、上記動き補償フレーム内挿処理においては、動き補正のために動きベクトルの検出が不可欠となる。この動きベクトル検出の代表的な手法として、例えば、ブロックマッチング法、勾配法などが提案されている。勾配法においては、連続した２つのフレーム間で各画素または小さなブロック毎に動きベクトルを検出し、それにより２つのフレーム間の内挿フレームの各画素または各小ブロックを内挿する。すなわち、２つのフレーム間の任意の位置の画像を正しく位置補正して内挿することにより、フレーム数の変換を行う。
特許第３２９５４３７号明細書 石黒秀一、栗田泰市郎、「８倍速ＣＲＴによるホールド発光型ディスプレイの動画質に関する検討」、信学技報、社団法人電子情報通信学会、ＥＩＤ９６−４（１９９６−０６）、ｐ．１９−２６ 山内達郎、「テレビジョン方式変換」、テレビジョン学会誌、Ｖｏｌ．４５、Ｎｏ．１２、ｐｐ．１５３４−１５４３（１９９１）
ところで、例えば液晶表示装置をはじめとするホールド型の特性を有する画像表示装置の大型化に伴い、多数の画像を多画面表示する機能が普及しつつある。
しかしながら、上述したＦＲＣ処理は、多画面を合成した画像に対して行うことは想定されていないため、多画面化したときの各画面境界部分において１つの画像から別の画像への動きベクトルを誤って生成してしまうことによる動き補正のエラーなどが発生し、多画面の境界部分の内挿画像が破綻して、表示画像の画質を劣化させてしまうことになる。
上記画質劣化の防止策として、例えば、多画面を構成する各画像毎にＦＲＣ回路を設けることが考えられるが、ＦＲＣ回路を画面数分だけ設けるにはコストがかかってしまい、現実的ではない。
このように、多画面表示を行う際のＦＲＣ処理において、画面境界部分の画質劣化を改善するための有効な手立てはこれまで考えられていなかった。
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、動き補償型のフレームレート変換（ＦＲＣ）部を備えた画像表示装置において、複数の画面を合成して表示する際にＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止すること、を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記動き補正処理を施す際の動き検出ブロック境界と、前記複数の画面それぞれの画面境界とを一致させることを特徴としたものである。
第２の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対する前記動き補正処理を制御する制御手段を備えたことを特徴としたものである。
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記レート変換手段が、前記入力画像信号に含まれる連続したフレーム間あるいはフィールド間で動きベクトル情報を検出する動きベクトル検出部と、該検出した動きベクトル情報に基づいて、前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿ベクトルを割り付ける内挿ベクトル割付部と、該割り付けた内挿ベクトルから内挿画像信号を生成する内挿画像生成部と、該生成した内挿画像信号を前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿する画像内挿部とを有することを特徴としたものである。
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記制御手段が、前記動きベクトル検出部が、前記画面の境界を越える値をもった動きベクトルを検出しないように制御することを特徴としたものである。
第５の技術手段は、第３又は第４の技術手段において、前記レート変換手段が、動きベクトルの検出に用いる初期ベクトルを蓄積した初期ベクトルメモリを有し、前記制御手段は、前記動きベクトル検出部が、前記画面の境界を越える値をもった初期ベクトルを前記初期ベクトルメモリから選択しないように制御することを特徴としたものである。
第６の技術手段は、第３の技術手段において、前記制御手段が、前記動きベクトル検出部で検出された、前記画面境界部分における動きベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴としたものである。
第７の技術手段は、第３の技術手段において、前記制御手段が、前記内挿ベクトル割付部が、前記画面の境界を越える値をもった動きベクトルを評価対象としないように制御することを特徴としたものである。
第８の技術手段は、第３の技術手段において、前記制御手段が、前記画面境界部分における内挿ブロックの内挿ベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴としたものである。
第９の技術手段は、第８の技術手段において、前記制御手段が、前記画面境界部分における内挿ブロックにフラグ情報を付与し、該フラグ情報が付与された内挿ブロックの内挿ベクトルの出力を０にすることを特徴としたものである。
第１０の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施していない画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換する他のレート変換手段を更に備え、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記他のレート変換手段によりフレーム数あるいはフィールド数が変換された画像信号を、前記表示パネルへ出力することを特徴としたものである。
第１１の技術手段は、第１０の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
第１２の技術手段は、第１０の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
第１３の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記動き補正処理の補正強度を可変することを特徴としたものである。
第１４の技術手段は、第１３の技術手段において、前記レート変換手段が、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを所定の比率で加重加算することにより、内挿画像信号を生成する内挿画像生成部を有し、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記加重加算比率を可変することを特徴としたものである。
第１５の技術手段は、第１４の技術手段において、前記内挿画像生成部が、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記線形補間処理を施した画像信号を内挿画像信号とし、前記複数の画面それぞれの画面境界部分以外に対して、前記動き補正処理を施した画像信号を内挿画像信号とすることを特徴としたものである。
第１６の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記レート変換手段における動き補正処理を無効化する制御手段を備えたことを特徴としたものである。
第１７の技術手段は、第１６の技術手段において、前記レート変換手段が、前記入力画像信号に含まれる連続したフレーム間あるいはフィールド間で動きベクトル情報を検出する動きベクトル検出部と、該検出した動きベクトル情報に基づいて、前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿ベクトルを割り付ける内挿ベクトル割付部と、該割り付けた内挿ベクトルから内挿画像信号を生成する内挿画像生成部と、該生成した内挿画像信号を前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿する画像内挿部とを有することを特徴としたものである。
第１８の技術手段は、第１７の技術手段において、前記制御手段が、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルを０ベクトルにすることにより、前記動き補正処理を無効化することを特徴としたものである。
第１９の技術手段は、第１７の技術手段において、前記制御手段が、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記内挿ベクトル割付部で割り付けた内挿ベクトルを０ベクトルにすることにより、前記動き補正処理を無効化することを特徴としたものである。
第２０の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルへ出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換せずに、該入力画像信号を前記表示パネルへ出力することを特徴としたものである。
第２１の技術手段は、第２０の技術手段において、画像信号を表示する表示パネルの駆動周波数を変更可能とし、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記入力画像信号のフレーム周波数あるいはフィールド周波数に合わせて前記表示パネルの駆動周波数を変更することを特徴としたものである。
第２２の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルへ出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施していない画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換する他のレート変換手段を更に備え、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記他のレート変換手段によりフレーム数あるいはフィールド数が変換された画像信号を、前記表示パネルへ出力することを特徴としたものである。
第２３の技術手段は、第２２の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
第２４の技術手段は、第２２の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
第２５の技術手段は、第２２の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、予め決められた単色画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
第２６の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルへ出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記レート変換手段における動き補正処理の補正強度を可変することを特徴としたものである。
第２７の技術手段は、第２６の技術手段において、前記レート変換手段が、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを所定の比率で加重加算することにより、内挿画像信号を生成する内挿画像生成部を有し、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記加重加算比率を可変することを特徴としたものである。
第２８の技術手段は、第２７の技術手段において、前記内挿画像生成部が、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記線形補間処理を施した画像信号を内挿画像信号とし、前記複数の画面を合成して表示しない場合、前記動き補正処理を施した画像信号を内挿画像信号とすることを特徴としたものである。
第２９の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、前記動き補正処理を施す際の動き検出ブロック境界と、前記複数の画面それぞれの画面境界とを一致させるステップとを備えたことを特徴としたものである。
第３０の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記動き補正処理を制御するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第３１の技術手段は、第３０の技術手段において、前記画面の境界を越える値をもった動きベクトルを検出しないように制御することを特徴としたものである。
第３２の技術手段は、第３０又は第３１の技術手段において、前記画面の境界を越える値をもった初期ベクトルを選択しないように制御することを特徴としたものである。
第３３の技術手段は、第３０の技術手段において、前記画面境界部分における動きベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴としたものである。
第３４の技術手段は、第３０の技術手段において、前記画面境界部分における内挿ブロックの内挿ベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴としたものである。
第３５の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第３６の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第３７の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記動き補正処理の補正強度を可変するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第３８の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記動き補正処理を無効化するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第３９の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補償処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム周波数あるいはフィールド周波数に合わせて表示パネルの駆動周波数を変更するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第４０の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第４１の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第４２の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、予め決められた単色画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップとを備えたことを特徴としたものである。
第４３の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記動き補正処理の補正強度を可変するステップとを備えたことを特徴としたものである。
本発明によれば、複数の画面を合成した画像を表示（多画面表示）する際に、動き検出ブロック境界と複数画面の境界とを一致させることで、動き補償による内挿処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
また、複数の画面それぞれの画面境界部分に対する動き補正処理を適切に制御することにより、画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
さらに、多画面表示を行う場合は、動き補償による内挿処理を行わないようにすることにより、表示画像の画質劣化を効果的に防止することができる。
また、複数の画面に対して１つの動き補償型フレームレート変換回路で処理を行うことができるため、コストを抑えて効果的に多画面表示画像の画質改善を図ることができる。
本発明の画像表示装置が備える動き補償型フレームレート変換部の構成例を示すブロック図である。 フレーム生成部による内挿フレーム生成処理の一例を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る動きベクトル検出部の詳細構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第８の実施形態に係るＦＲＣ部の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の一例を説明するためのフロー図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。 本発明の第９の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第１０の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第１１の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第１１の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。 本発明の第１２の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第１２の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。 本発明の第１３の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第１３の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。 本発明の第１４の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の第１４の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。 本発明の第１５の実施形態に係るＦＲＣ部の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の一例を説明するためのフロー図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。 本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。 従来の液晶表示装置におけるＦＲＣ駆動表示回路の概略構成を示すブロック図である。 図３１に示した従来のＦＲＣ駆動表示回路によるフレームレート変換処理を説明するための図である。 動きベクトル検出部及び内挿フレーム生成部による内挿フレーム生成処理について説明するための図である。
符号の説明
１０，１００…フレームレート変換（ＦＲＣ）部、１１…ベクトル検出部、１１ａ…輝度信号抽出部、１１ｂ…前処理フィルタ、１１ｃ…動き検出用フレームメモリ、１１ｄ…初期ベクトルメモリ、１１ｅ，１０１…動きベクトル検出部、１１ｆ…内挿ベクトル評価部、１２…フレーム生成部、１２ａ…内挿用フレームメモリ、１２ｂ，１０２…内挿フレーム生成部、１２ｃ…タイムベース変換用フレームメモリ、１２ｄ…タイムベース変換部、１２ｅ…補正強度可変部、１３…画面合成部、１４，１０４…電極駆動部、１５，１０３…液晶表示パネル、１６…リモコン受光部、１７…制御部、１８…切替部、１９…経路、２０…線形補間内挿処理部、２１…メモリ、２２…切替部、２３…０ベクトル、２４…黒レベル信号挿入処理部、１０５…動きベクトル、１０６…内挿ベクトル、１０７…内挿フレーム。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な画像表示装置の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は、フィールド信号及び内挿フィールド信号、フレーム信号及び内挿フレーム信号のいずれに対しても適用できるものであるが、両者（フィールドとフレーム）は互いに類似の関係にあるため、フレーム信号及び内挿フレーム信号を代表例として説明するものとする。
図１は、本発明の画像表示装置が備える動き補償型フレームレート変換部の構成例を示すブロック図で、図中、１０はフレームレート変換部（以下、ＦＲＣ部）で、該ＦＲＣ部１０は、本発明のレート変換手段に相当し、入力画像信号に含まれる２つの連続したフレーム間で動きベクトルを検出するベクトル検出部１１と、検出した動きベクトルに基づいて内挿フレーム（内挿画像）を生成するフレーム生成部１２とから構成される。なお、ベクトル検出部１１は、動きベクトル検出に反復勾配法を用いた場合の例について示すが、この反復勾配法に限定されず、ブロックマッチング法などを用いてもよい。
ここで、反復勾配法の特徴は、動きベクトルの検出がブロック単位で可能であるため、数種類の動き量が検出でき、また、小領域の動物体でも動きベクトルを検出することができる。また、回路構成も他の方式（ブロックマッチング法など）と比較して小規模で実現することができる。この反復勾配法では、被検出ブロックに対して、すでに検出された近傍のブロックの動きベクトルを初期偏位ベクトルとして、これを起点として勾配法の演算を繰り返す方法が用いられる。この方法によれば、勾配法の繰り返しは２回程度でほぼ正確な動き量を得ることができる。
図１において、ベクトル検出部１１は、入力画像信号（ＲＧＢ信号）から輝度信号（Ｙ信号）を抽出する輝度信号抽出部１１ａと、抽出したＹ信号にＬＰＦを掛けて高域部の帯域を制限するための前処理フィルタ１１ｂと、動き検出用フレームメモリ１１ｃと、初期ベクトル候補を蓄積するための初期ベクトルメモリ１１ｄと、反復勾配法を用いてフレーム間の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部１１ｅと、検出した動きベクトルに基づいてフレーム間に内挿ベクトルを割り付ける内挿ベクトル評価部１１ｆと、を備えて構成される。
なお、ＦＲＣ部１０は、本発明のレート変換手段に相当し、動きベクトル検出部１１ｅは、本発明の動きベクトル検出部に相当し、内挿ベクトル評価部１１ｆは、本発明の内挿ベクトル割付部に相当する。
上記反復勾配法の演算は画素の微分成分を用いているため、ノイズの影響を受け易く、また、検出ブロック内の勾配の変化量が多いと演算誤差が大きくなるため、前処理フィルタ１１ｂにおいてＬＰＦをかけて高域部の帯域を制限しておく。初期ベクトルメモリ１１ｄには、初期ベクトル候補として、前々フレームで既に検出されている動きベクトル（初期ベクトル候補）を蓄積しておく。
動きベクトル検出部１１ｅは、初期ベクトルメモリ１１ｄに蓄積されている初期ベクトル候補の中から被検出ブロックの動きベクトルに最も近い動きベクトルを初期ベクトルとして選択する。すなわち、被検出ブロック近傍のブロックにおける既検出動きベクトル（初期ベクトル候補）の中からブロックマッチング法により初期ベクトルを選択する。そして、動きベクトル検出部１１ｅは、選択した初期ベクトルを起点として、勾配法演算によって前フレームと現フレーム間の動きベクトルを検出する。
内挿ベクトル評価部１１ｆは、動きベクトル検出部１１ｅにより検出された動きベクトルを評価し、その評価結果に基づいて最適な内挿ベクトルをフレーム間の内挿ブロックに割り付けて、フレーム生成部１２に出力する。
フレーム生成部１２は、２つの入力フレーム（前フレーム、現フレーム）を蓄積するための内挿用フレームメモリ１２ａと、内挿用フレームメモリ１２ａからの２つの入力フレームと内挿ベクトル評価部１１ｆからの内挿ベクトルとに基づいて内挿フレームを生成する内挿フレーム生成部１２ｂと、入力フレーム（前フレーム、現フレーム）を蓄積するためのタイムベース変換用フレームメモリ１２ｃと、タイムベース変換用フレームメモリ１２ｃからの入力フレームに内挿フレーム生成部１２ｂからの内挿フレームを挿入して出力画像信号（ＲＧＢ信号）を生成するタイムベース変換部１２ｄと、を備えて構成される。
なお、内挿フレーム生成部１２ｂは、本発明の内挿画像生成部に相当し、タイムベース変換部１２ｄは、本発明の画像内挿部に相当する。
図２は、フレーム生成部１２による内挿フレーム生成処理の一例を説明するための図である。内挿フレーム生成部１２ｂは、内挿ブロックに割り付けられた内挿ベクトルＶを前フレーム、現フレームに伸ばして、各フレームとの交点近傍の画素を用いて内挿ブロック内の各画素を補間する。例えば、前フレームでは近傍３点よりＡ点の輝度を算出する。現フレームでは近傍３点よりＢ点の輝度を算出する。内挿フレームではＰ点の輝度をＡ点とＢ点の輝度から補間する。Ｐ点の輝度は、例えばＡ点の輝度とＢ点の輝度の平均としてもよい。
上記のようにして生成された内挿フレームは、タイムベース変換部１２ｄに送られる。タイムベース変換部１２ｄは、前フレーム、現フレームの間に、内挿フレームを挟み込んで、フレームレートを変換する処理を行う。このように、ＦＲＣ部１０により、入力画像信号（６０フレーム／秒）を、動き補償された出力画像信号（１２０フレーム／秒）へ変換することができ、これを表示パネルに出力することにより、動きぼけを低減して動画質を改善することが可能となる。なお、ここでは、６０フレーム／秒の入力画像信号を、１２０フレーム／秒の出力画像信号にフレームレート変換する場合について説明するが、例えば９０フレーム／秒、１８０フレーム／秒の出力画像信号を得る場合に適用しても良いことは言うまでもない。
本発明の画像表示装置は、図１に示したＦＲＣ部１０を備え、複数の画面を合成した画像を表示する際に、ＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することを主たる目的とする。なお、本発明は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電気泳動ディスプレイなどのホールド型の表示特性を有する画像表示装置全般に適用可能であるが、以下の各実施形態においては、表示パネルとして液晶表示パネルを用いた液晶表示装置に本発明を適用した場合を代表例として説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態は、複数の画面を合成した画像を表示する際に、動き検出ブロック境界と複数画面の境界とを一致させることで、画面境界部分の画質劣化が起こらないようにするものである。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、及び液晶表示パネル１５を備えて構成されている。なお、これら各部は図示しない制御部に接続され、制御部からの指示に従って動作する。
画面合成部１３は、複数の画像を合成して多画面画像を生成する手段で、ＦＲＣ部１０の前段に設けられている。前段に設ける理由は、画面合成部１３をＦＲＣ部１０の後段に設けると、画面合成部１３においてＦＲＣで増加したフレームレートの割合だけ高速なクロック動作を行う必要が生じるためである。この場合、高速なクロック動作に対応させるためのチップセットが必要となり、コスト面等からも現実的ではない。
液晶表示パネル１５は、液晶層と該液晶層に走査信号及びデータ信号を印加するための電極とを有するアクティブマトリクス型の液晶ディスプレイである。電極駆動部１４は、ＦＲＣ部１０によりフレームレート変換された画像信号にもとづいて液晶表示パネル１５の走査電極及びデータ電極を駆動するための表示ドライバである。
画面合成部１３には、複数の画像信号が入力され、所望の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行う。この画面合成の処理は、例えばリモートコントロール装置（リモコン）等を用いてユーザによりなされる指示操作に応じて制御される。また、図示しない制御部から動き検出ブロック境界情報が入力される。この動き検出ブロック境界情報とは、ＦＲＣ部１０において動きベクトルの検出処理を行う単位が、例えば８画素×８画素のブロックであることを通知するための情報である。画面合成部１３は、動き検出ブロック境界情報に基づいて、複数画面の合成位置を制御する。すなわち、合成すべき複数の画面それぞれの画面境界を、動き検出ブロック（すなわち、８画素×８画素のブロック）境界に一致させて複数の画面を合成する。画面合成部１３で合成された画像は、ＦＲＣ部１０で動き補正内挿処理が施され、液晶表示パネル１５から表示出力される。
このように、複数の画面を合成した画像を表示する際に、動き検出ブロック境界と複数画面の境界とを一致させることで、隣接した異なる画面間において誤った動きベクトルを検出することがなくなり、画面境界部分の画質劣化を効果的に防止することができる。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、複数の画像を合成して多画面表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対するＦＲＣ部１０の動き補正処理を制御することにより、画面境界部分の画質劣化が起こらないようにするものである。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、及び液晶表示パネル１５を備えて構成されている。なお、これら各部は図示しない制御部に接続され、制御部からの指示に従って動作する。
画面合成部１３は、複数の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行い、画面合成して生成された画像信号をＦＲＣ部１０へ出力する。このとき、ＦＲＣ部１０は、該画面合成部１３で合成された複数の画面それぞれの境界位置を示す画面境界情報（すなわち、画面境界部分の位置情報）を取得し、該画面境界情報に基づいて、複数の画面それぞれの画面境界部分に対して内挿画像の破綻が生じないように動き補正処理を制御する。すなわち、画面境界部分に対する動き補正処理とそれ以外の部分に対する動き補正処理とを異ならしめる。この第２の実施形態の具体例について、以下の図５乃至図８に基づいて説明する。
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、複数の画像を合成して多画面表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対する、ＦＲＣ部１０の動きベクトル検出部１１ｅを制御して、画面境界部分の画質劣化が起こらないようにするものである。
図５は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、及び液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７を備え、さらに、ＦＲＣ部１０は、動きベクトル検出部１１ｅ、内挿ベクトル評価部１１ｆ、内挿フレーム生成部１２ｂ、及びタイムベース変換部１２ｄを備えている。
リモコン受光部１６は、図示しないリモコン（リモートコントロール装置）から伝送されたリモコン信号を受光して制御部１７へ出力する。制御部１７は、リモコン受光部１６で受光したリモコン信号を解析することにより、ユーザの操作指示に応じて各部の制御を行う。ユーザより多画面表示が指示された場合、制御部１７は、所望の数の画像信号を合成して多画面表示するように画面合成部１３を制御する。
画面合成部１３は、複数の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行い、画面合成して生成された画像信号をＦＲＣ部１０へ出力する。また、制御部１７は、画面合成部１３により合成された複数の画面それぞれの境界位置を示す画面境界情報を、動きベクトル検出部１１ｅへ出力する。動きベクトル検出部１１ｅは、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、複数の画面それぞれに対して、画面の境界を越えている値の動きベクトルを検出しない、または、初期ベクトルを選択しないようにする。これらは、いずれか１つあるいは複数を組み合わせて行うようにしてもよい。なお、ベクトルの対象として画面境界を越えているベクトルしか存在しない場合は、０ベクトルを選択するようにする。さらに、画面境界部分における動きベクトルを強制的に０ベクトルに置き換えて出力するようにしてもよい。
図６は、本発明の第３の実施形態に係る動きベクトル検出部１１ｅの詳細構成を示すブロック図で、動きベクトル検出部１１ｅは、遅延部１１ｅ１、初期偏位ベクトル選択部１１ｅ２、動きベクトル演算部１１ｅ３、動きベクトル演算部１１ｅ４、ベクトル選定部１１ｅ５を備えて構成されている。
入力画像信号は、遅延部１１ｅ１によって１フレーム期間遅延された前フレームと現フレームとのそれぞれは、初期偏位ベクトル選択部１１ｅ２、動きベクトル演算部１１ｅ３、動きベクトル演算部１１ｅ４に入力される。初期ベクトルメモリ１１ｄには、前述した初期ベクトル候補が蓄積されている。
初期偏位ベクトル選択部１１ｅ２は、初期ベクトルメモリ１１ｄに蓄積されている初期ベクトル候補の中から被検出ブロックの動きベクトルに最も近い動きベクトルを初期ベクトルとして選択する。すなわち、被検出ブロック近傍のブロックにおける既検出動きベクトル（初期ベクトル候補）の中からブロックマッチング法により初期ベクトルを選択する。また、動きベクトル演算部１１ｅ３、動きベクトル演算部１１ｅ４は、勾配法演算によってベクトル値を算出する。このベクトル値をそれぞれ算出ベクトル（１）、算出ベクトル（２）とする。
ベクトル選定部１１ｅ５は、上記により求めた初期ベクトル、算出ベクトル（１）、算出ベクトル（２）に基づいて動きベクトル候補を求める。さらに、複数の動きベクトル候補の中から最適な動きベクトルを検出ベクトルとして選定する。
制御部１７は、ベクトル選定部１１ｅ５へ画面境界情報（１）を出力し、初期偏位ベクトル選択部１１ｅ２へ画面境界情報（２）を出力する。なお、画面境界情報（１）と画面境界情報（２）とは同じ情報であって、説明の便宜上区別している。また、ここでは画面境界情報をベクトル選定部１１ｅ５、初期偏位ベクトル選択部１１ｅ２の両方へ出力しているが、いずれか一方のみに出力するようにしてもよい。
初期偏位ベクトル選択部１１ｅ２は、初期ベクトルを決定するときに、画面境界情報（２）に基づいて画面の境界を越えた位置にある初期ベクトルメモリの内容を初期ベクトルの候補としないようにする。また、画面境界を越えている値をもつ初期ベクトルを選択しないようにする。また、ベクトル選定部１１ｅ５は、検出ベクトルを決定するときに、画面境界情報（１）に基づいて画面境界を越えている値をもつ動きベクトルを選定しないようにする。いずれの場合も、対象に画面境界を越えたベクトルしかない場合には０ベクトルを選択する。さらに、画面境界情報（２）に基づいて画面の境界部分に位置する動きベクトルを強制的に０ベクトルに置き換えて出力するようにしてもよい。
このように、通常の動画像表示（単画面表示）時においては動き補償型のＦＲＣ処理により動画質を改善することができるとともに、複数の画像信号を多画面合成して表示する際には、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対するＦＲＣ部１０の動きベクトル検出部１１ｅを適切に制御することにより、異なる画面間における動きベクトルの検出エラー、動き補正のエラー等による内挿画像の破綻を抑制し、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、複数の画像を合成して多画面表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対する、ＦＲＣ部１０の内挿ベクトル評価部１１ｆを制御して、画面境界部分の画質劣化が起こらないようにするものである。
図７は、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、及び液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７を備え、さらに、ＦＲＣ部１０は、動きベクトル検出部１１ｅ、内挿ベクトル評価部１１ｆ、内挿フレーム生成部１２ｂ、及びタイムベース変換部１２ｄを備えている。
リモコン受光部１６は、図示しないリモコン（リモートコントロール装置）から伝送されたリモコン信号を受光して制御部１７へ出力する。制御部１７は、リモコン受光部１６で受光したリモコン信号を解析することにより、ユーザの操作指示に応じて各部の制御を行う。ユーザより多画面表示が指示された場合、制御部１７は、所望の数の画像信号を合成して多画面表示するように画面合成部１３を制御する。
画面合成部１３は、複数の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行い、画面合成して生成された画像信号をＦＲＣ部１０へ出力する。また、制御部１７は、画面合成部１３により合成された複数の画面それぞれの境界位置を示す画面境界情報を、内挿ベクトル評価部１１ｆへ出力する。内挿ベクトル評価部１１ｆは、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、複数の画面それぞれに対して、画面境界部分を含む内挿ブロックの内挿ベクトルを強制的に０ベクトルにする。また、画面の境界を越えている値を持つ動きベクトルを評価対象としないようにする。これら２つの方法のいずれか一方を行うことができる。
また、内挿ブロックの内挿ベクトルを０ベクトルにする場合、制御部１７は、画面境界部分を含む内挿ブロックにフラグ情報を付与する。このフラグ情報は、内挿ブロックの内挿ベクトルを使わないようにするためのフラグであり、フラグ情報が付与された内挿ブロックの内挿ベクトルの出力が０ベクトルになるように制御される。このように、画面境界部分における内挿ベクトルを０ベクトルにすることで、画面境界部分では動き補正内挿を行わないようにすることができる。
このように、通常の動画像表示（単画面表示）時においては動き補償型のＦＲＣ処理により動画質を改善することができるとともに、複数の画像信号を多画面合成して表示する際には、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対するＦＲＣ部１０の内挿ベクトル評価部１１ｆを適切に制御することにより、異なる画面間における動き補正のエラー等による内挿画像の破綻を抑制し、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態は、複数の画像を合成して多画面表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対し、ＦＲＣ部１０の内挿フレーム生成部１２ｂを制御して、画面境界部分の画質劣化が起こらないようにするものである。
図８は、本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、及び液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７を備え、さらに、ＦＲＣ部１０は、動きベクトル検出部１１ｅ、内挿ベクトル評価部１１ｆ、内挿フレーム生成部１２ｂ、及びタイムベース変換部１２ｄを備えている。
リモコン受光部１６は、図示しないリモコン（リモートコントロール装置）から伝送されたリモコン信号を受光して制御部１７へ出力する。制御部１７は、リモコン受光部１６で受光したリモコン信号を解析することにより、ユーザの操作指示に応じて各部の制御を行う。ユーザより多画面表示が指示された場合、制御部１７は、所望の数の画像信号を合成して多画面表示するように画面合成部１３を制御する。
画面合成部１３は、複数の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行い、画面合成して生成された画像信号をＦＲＣ部１０へ出力する。また、制御部１７は、画面合成部１３により合成された複数の画面それぞれの境界位置を示す画面境界情報を、内挿フレーム生成部１２ｂへ出力する。内挿フレーム生成部１２ｂは、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、複数の画面それぞれに対して、画面境界部分を含む内挿ブロックの内挿ベクトルを強制的に０ベクトルとして内挿画像を生成する。このように、前述の第４の実施形態と同様、画面境界部分における内挿ベクトルを０にすることで、画面境界部分では動き補正内挿を行わないようにすることができる。
このように、通常の動画像表示（単画面表示）時においては動き補償型のＦＲＣ処理により動画質を改善することができるとともに、複数の画像信号を多画面合成して表示する際には、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対するＦＲＣ部１０の内挿フレーム生成部１２ｂを適切に制御することにより、異なる画面間における動き補正のエラー等による内挿画像の破綻を抑制し、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態は、ＦＲＣ部１０への入力経路とは別の経路上に線形補間内挿処理部を備え、複数の画像を合成して多画面表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対する出力を線形補間内挿処理部側に切り替えて、画面境界部分にだけ線形補間を施した画像信号を内挿するものである。すなわち、各合成画面が隣接する境界部分に対しては、動き補償による内挿処理を行うのではなく、線形内挿処理を行うことで、フレームレート変換するように切り替えるものである。
図９は、本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、切替部１８、さらに、ＦＲＣ部１０への入力経路とは別に設けられた経路１９と、経路１９上に線形補間内挿処理部２０とを備えて構成されている。切替部１８は、ＦＲＣ部１０の後段に設けられ、制御部１７からの画面境界情報に従って、ＦＲＣ部１０からの画像信号（動き補正画像）を出力させるか、線形補間内挿処理部２０からの画像信号（線形補間画像）を出力させるかを切り替える。
すなわち、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対しては、切替部１８を経路１９（線形補間内挿処理部２０）側に切り替えることにより、入力画像信号のフレーム間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿して生成された表示画像信号を液晶表示パネル１５に出力するように制御する。線形補間内挿処理部２０は、入力画像信号が入力され、入力画像信号の画面境界部分に対して、線形補間処理を施した内挿フレームを挿入する処理を行う。また、画面境界部分以外の他の領域に対しては、切替部１８をＦＲＣ部１０側に切り替えて、入力画像信号のフレーム間においてＦＲＣ処理（動き補償フレーム内挿処理）が施された表示画像信号を液晶表示パネル１５に出力する。
なお、線形補間処理とは、前述の非特許文献２に記載されているように、前フレームの信号と現フレームの信号とからフレーム内挿比αによる線形補間を行うことにより内挿フレームを得るものである。
このように、複数の画像信号を多画面合成して表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対しては、動き補償による内挿処理を行わないようにすることにより、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を効果的に防止することができる。
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態は、ＦＲＣ部１０への入力経路とは別の経路上にメモリを備え、複数の画像を合成して多画面表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対する出力をメモリ側に切り替え、画面境界部分にだけメモリから同一フレームの画像信号を複数回高速で繰り返し読み出してフレームレート変換するものである。すなわち、各合成画面が隣接する境界部分に対しては、動き補償による内挿処理を行わず、入力画像信号を高速連続出力することにより、フレームレート変換して、液晶表示パネル１５へ表示出力するように切り替えるものである。
図１０は、本発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、切替部１８、さらに、ＦＲＣ部１０への入力経路とは別に設けられた経路１９と、経路１９上にメモリ２１とを備えて構成されている。切替部１８は、ＦＲＣ部１０の後段に設けられ、制御部１７からの画面境界情報に従って、ＦＲＣ部１０からの画像信号（動き補正画像）を出力させるか、メモリ２１からの前フレーム又は後フレームの画像信号を出力させるかを切り替える。
すなわち、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対しては、切替部１８を経路１９（メモリ２１）側に切り替えることにより、入力画像信号のフレーム間に、その前或いは後フレームの画像信号をメモリ２１から繰り返し読み出して挿入し生成された表示画像信号を液晶表示パネル１５に出力するように制御する。メモリ２１には、入力画像信号が蓄積されており、入力画像信号が繰り返し読み出される。また、画面境界部分以外の他の領域に対しては、切替部１８をＦＲＣ部１０側に切り替えて、入力画像信号のフレーム間においてＦＲＣ処理（動き補償フレーム内挿処理）が施された表示画像信号を液晶表示パネル１５に出力する。
このように、複数の画像信号を多画面合成して表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対しては、動き補償による内挿処理を行わないようにすることにより、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を効果的に防止することができる。
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態は、複数の画像を合成して多画面表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対しては、内挿フレーム生成部における動き補正処理の補正強度を可変するように構成される。具体的には、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを所定の比率で加重加算することにより、内挿フレームを生成する内挿フレーム生成部を備え、各合成画面が隣接する画面境界部分に対して加重加算比率を可変する。
図１１は、本発明の第８の実施形態に係るＦＲＣ部１０の要部構成例を示すブロック図で、ＦＲＣ部１０のフレーム生成部１２は、内挿用フレームメモリ１２ａ、内挿フレーム生成部１２ｂ、さらに、ＦＲＣ部１０における動き補正処理の補正強度を可変する補正強度可変部１２ｅ、を備えて構成される。図中、Ｖは内挿ベクトル、αはフレーム内挿比、βは補正強度（加重加算比率）を示す。
一般に、フレーム内挿処理の方法として、例えば、２フレーム間の線形補間内挿によるフレーム内挿と、動きベクトルを用いたフレーム内挿（動き補正内挿）とが知られている。前者は、前フレームの信号と現フレームの信号とからフレーム内挿比αによる線形補間を行うことにより内挿フレームを得るものである。
一方、後者は、前フレームと現フレームとから内挿フレームを得るために、前フレームの画像と現フレームの画像間の動きベクトルから内挿ベクトルＶを検出し、その値（内挿ベクトルＶ）をフレーム内挿比αで分割したαＶの大きさだけ前フレームの画像をずらした信号と、現フレームの画像を（１−α）Ｖだけずらした信号との加重加算により内挿フレームを得る。この動き補正内挿を用いれば、動画像そのものをとらえて動き補正するため、解像度の劣化がなく、良好な画質を得ることができるが、この処理に起因して多画面表示映像の画質が劣化してしまうことがある。
そこで、本実施形態では、フレーム生成部１２に補正強度可変部１２ｅを設けている。この補正強度可変部１２ｅは、画面境界部分に対して加重加算比率βを可変する。この加重加算比率βは、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを加重加算する際の比率である。本実施形態の内挿フレーム生成部１２ｂは、この加重加算比率βに従って、画面境界部分に対して、線形補間内挿と動き補正内挿とを加重加算して内挿フレームを生成する。
例えば、補正強度可変部１２ｅは、画面境界部分に対して加重加算比率β＝０とし、線形補間処理を施した画像信号を内挿フレームにして画面境界部分の画質劣化を防止する。また、画面境界部分以外の領域に対して加重加算比率β＝１とし、動き補正処理を施した画像信号を内挿フレームにして動画質を良好にする。
また、加重加算比率βは任意に可変設定できるため、０〜１の略中間の値に設定するようにしてもよい。これにより、内挿フレーム画像において動き補正も行いつつ、画面境界部分の画質も劣化させないように制御することができ、動きぼけによる画質劣化と多画面表示の画面境界部分における画質劣化との双方を適切に改善することが可能となる。なお、ＦＲＣ部１０における補正強度の可変処理は、画素単位で行う方法、ブロック（領域）単位で行う方法のいずれの方法で行ってもよい。
このようにして、複数の画像信号を多画面合成して表示する際に、複数の画面それぞれを区別するための画面境界情報に基づいて、画面境界部分に対しては、ＦＲＣにおける動き補正処理の補正強度を可変できる（弱くすることができる）ため、異なる画面間における動きベクトルの検出エラー、動き補正のエラー等による影響を低減し、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を効果的に抑制することができる。
図１２は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の一例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第１の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置が備える画面合成部１３は、複数の画像信号を入力し（ステップＳ１）、動き検出ブロック境界に一致する画面合成位置（複数画面それぞれの画面境界）を決定し（ステップＳ２）、該合成位置に応じて複数の画面を合成して所望の多画面表示画像信号を生成する（ステップＳ３）。次に、ＦＲＣ部１０は、画面合成された画像信号に対して動き補正フレーム内挿処理を行い（ステップＳ４）、液晶表示パネル１５から画像を表示出力する（ステップＳ５）。
図１３は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第２乃至第５の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置が備える画面合成部１３は、制御部１７からの制御信号に応じて、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して所望の多画面表示画像信号を生成する（ステップＳ１１）。また、ＦＲＣ部１０は、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、処理対象が画面合成部１３により合成された複数の画面それぞれの画面境界部分の画素（あるいはブロック）かどうかを判定し、画面境界部分に対する動き補正処理を制御して、動きベクトルの検出エラーや動き補正のエラー等による内挿画像の破綻が生じないようにする（ステップＳ１２）。
上記動き補正処理の制御は、ＦＲＣ部１０が備える動きベクトル検出部１１ｅ、内挿ベクトル評価部１１ｆ、内挿フレーム生成部１２ｂのいずれかを制御することにより、画面境界部分では画面境界を越える初期ベクトル及び／又は動きベクトルを選択しない、画面境界部分では動きベクトル又は内挿ベクトルを０にする、などの方法を適用することができる。
次に、画像表示装置は、１表示画面内の全ての画素（あるいはブロック）に対して処理したかどうかを判定し（ステップＳ１３）、処理が完了した場合（ＹＥＳの場合）、液晶表示パネル１５から画像を表示出力する（ステップＳ１４）。また、上記ステップＳ１３において、処理が完了していない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１２に戻り処理を繰り返す。なお、画面境界部分以外の領域に対しては、ＦＲＣ部１０により通常の動き補正処理を行う。
図１４は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第６の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置が備える画面合成部１３は、制御部１７からの制御信号に応じて、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して所望の多画面表示画像信号を生成する（ステップＳ２１）。また、ＦＲＣ部１０は、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、処理対象が画面合成部１３により合成された複数の画面それぞれの画面境界部分の画素（或いはブロック）かどうかを判定し、画面境界部分に対しては、線形補間処理を施した画像信号を内挿するように制御する（ステップＳ２２）。
次に、画像表示装置は、１表示画面内の全ての画素（あるいはブロック）に対して処理したかどうかを判定し（ステップＳ２３）、処理が完了した場合（ＹＥＳの場合）、液晶表示パネル１５から画像を表示出力する（ステップＳ２４）。また、上記ステップＳ２３において、処理が完了していない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２２に戻り処理を繰り返す。なお、画面境界部分以外の領域に対しては、ＦＲＣ部１０による動き補正処理を行う。
図１５は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第７の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置が備える画面合成部１３は、制御部１７からの制御信号に応じて、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して所望の多画面表示画像信号を生成する（ステップＳ３１）。また、ＦＲＣ部１０は、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、処理対象が画面合成部１３により合成された複数の画面それぞれの画面境界部分の画素（或いはブロック）かどうかを判定し、画面境界部分に対しては、原フレームの画像信号を挿入するように制御する（ステップＳ３２）。
次に、画像表示装置は、１表示画面内の全ての画素（あるいはブロック）に対して処理したかどうかを判定し（ステップＳ３３）、処理が完了した場合（ＹＥＳの場合）、液晶表示パネル１５から画像を表示出力する（ステップＳ３４）。また、上記ステップＳ３３において、処理が完了していない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ３２に戻り処理を繰り返す。なお、画面境界部分以外の領域に対しては、ＦＲＣ部１０による動き補正処理を行う。
図１６は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第８の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置が備える画面合成部１３は、制御部１７からの制御信号に応じて、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して所望の多画面表示画像信号を生成する（ステップＳ４１）。また、ＦＲＣ部１０は、制御部１７からの画面境界情報に基づいて、処理対象が画面合成部１３により合成された複数の画面それぞれの画面境界部分の画素（或いはブロック）かどうかを判定し、画面境界部分に対しては、動き補正処理の補正強度を小さくするように可変する（ステップＳ４２）。
次に、画像表示装置は、１表示画面内の全ての画素（あるいはブロック）に対して処理したかどうかを判定し（ステップＳ４３）、処理が完了した場合（ＹＥＳの場合）、液晶表示パネル１５から画像を表示出力する（ステップＳ４４）。また、上記ステップＳ４３において、処理が完了していない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ４２に戻り処理を繰り返す。なお、画面境界部分以外の領域に対しては、ＦＲＣ部１０における動き補正処理の補正強度を通常通り強くする。
以上説明したように、本発明によれば、複数の画面を合成した画像を表示する際に、動き検出ブロック境界と複数画面の境界とを一致させることで、ＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
また、複数の画面それぞれの画面境界部分に対して動き補正処理を適切に制御することができるため、ＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することが可能となる。
また、複数の画面に対して１つのＦＲＣ回路で処理を行うことができるため、コストを抑えて効果的に多画面表示画像の画質改善を図ることができる。
尚、上記実施形態においては、複数の画面それぞれの画面境界部分に対してのみ、動き補正処理を無効化する等の、その他の部分とは異なる処理を行うものについて説明したが、多画面表示を行う際は、一画像当りの表示画面領域が小さくなるため、動きぼけによる画質劣化は目立ちにくくなる。従って、多画面表示を行う際には、全画面すなわち１表示画面内の全ての画素（あるいはブロック）に対して動き補正処理を無効化する等の処理を行うようにしてもよい。このように、例えばユーザにより多画面表示を指示された場合は、全画面（表示画面の全領域）に対するＦＲＣ処理を適切に制御する実施形態について、以下詳細に説明する。
（第９の実施形態）
本発明の第９の実施形態は、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して表示する多画面表示がユーザにより指示されたとき、ＦＲＣ部１０の動き補正処理を無効化するために、動きベクトル検出部１１ｅの出力を強制的に０ベクトルにするものである。
図１７は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、及び切替部２２を備えて構成されている。切替部２２は、ＦＲＣ部１０内の動きベクトル検出部１１ｅと内挿ベクトル評価部１１ｆの間に設けられ、制御部１７からの指示に従って、動きベクトル検出部１１ｅからの動きベクトルを０ベクトル２３へ切り替える。
リモコン受光部１６は、図示しないリモコン（リモートコントロール装置）から伝送されたリモコン信号を受光して制御部１７へ出力する。制御部１７は、リモコン受光部１６で受光したリモコン信号を解析することにより、ユーザの操作指示に応じて各部の制御を行う。ユーザより多画面表示が指示された場合、制御部１７は、所望の数の画像信号を合成して多画面表示するように画面合成部１３を制御する。
画面合成部１３は、複数の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行い、画面合成して生成された画像信号をＦＲＣ部１０へ出力する。また、制御部１７は、多画面表示がＯＮ／ＯＦＦされたことを示す多画面表示ＯＮ／ＯＦＦ情報を、切替部２２へ出力する。すなわち、制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、ＦＲＣ部１０における動き補正処理を無効化するように制御する。
液晶表示パネル１５の駆動周波数は、ＦＲＣ部１０により変換されたフレーム周波数となる。従って、６０Ｈｚのフレーム周波数で入力された画像信号が、ＦＲＣ部１０で１２０Ｈｚのフレーム周波数に変換された場合、液晶表示パネル１５の駆動周波数は、１２０Ｈｚとなる。但し、ＦＲＣ処理によるフレーム周波数変換を行わない場合で、入力画像信号をそのまま表示出力する場合は、液晶表示パネル１５の駆動周波数は、入力画像信号のフレーム周波数となる。
制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、切替部２２を０ベクトル２３側に切り替えて、動きベクトル検出部１１ｅで検出された動きベクトルを強制的に０ベクトルに置き換える。また、多画面表示の指示がなされない場合は、切替部２２を動きベクトル検出部１１ｅ側に切り替えて、動きベクトル検出部１１ｅで検出された動きベクトルを内挿ベクトル評価部１１ｆに入力する。
このように、通常の単画面表示時においては動き補償型のＦＲＣ処理により動画質を改善することができるとともに、多画面表示を行う場合には、動きベクトルを０ベクトルにして動き補正処理を無効化することにより、異なる画面間における動きベクトルの検出エラー、動き補正のエラー等による内挿画像の破綻を抑制し、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
（第１０の実施形態）
本発明の第１０の実施形態は、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して表示する多画面表示がユーザにより指示されたときに、ＦＲＣ部１０の動き補正処理を無効化するために、内挿ベクトル評価部１１ｆからの内挿ベクトルを０ベクトルにして、異なる位置の画素間での内挿が生じないようにするものである。
図１８は、本発明の第１０の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、及び切替部２２を備えて構成されている。切替部２２は、ＦＲＣ部１０内の内挿ベクトル評価部１１ｆと内挿フレーム生成部１２ｂの間に設けられ、制御部１７からの指示に従って、内挿ベクトル評価部１１ｆからの内挿ベクトルを０ベクトル２３へ切り替える。
リモコン受光部１６は、図示しないリモコン（リモートコントロール装置）から伝送されたリモコン信号を受光して制御部１７へ出力する。制御部１７は、リモコン受光部１６で受光したリモコン信号を解析することにより、ユーザの操作指示に応じて各部の制御を行う。ユーザより多画面表示が指示された場合、制御部１７は、所望の数の画像信号を合成して多画面表示するように画面合成部１３を制御する。
画面合成部１３は、複数の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行い、画面合成して生成された画像信号をＦＲＣ部１０へ出力する。また、制御部１７は、多画面表示がＯＮ／ＯＦＦされたことを示す多画面表示ＯＮ／ＯＦＦ情報を、切替部２２へ出力する。すなわち、制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、ＦＲＣ部１０における動き補正処理を無効化するように制御する。
制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、切替部２２を０ベクトル２３側に切り替えて、内挿ベクトル評価部１１ｆで割り付けられた内挿ベクトルを０ベクトルにする。また、多画面表示の指示がなされない場合は、切替部２２を内挿ベクトル評価部１１ｆ側に切り替えて、内挿ベクトル評価部１１ｆで割り付けられた内挿ベクトルを内挿フレーム生成部１２ｂに入力する。
このように、多画面表示を行う場合には、強制的に内挿ベクトルを０ベクトルにして動き補正処理を無効化することにより、上記第９の実施形態と同様、異なる画面間における動きベクトルの検出エラー、動き補正のエラー等による内挿画像の破綻を抑制し、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画質劣化を効果的に防止することができる。
（第１１の実施形態）
本発明の第１１の実施形態は、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路を設け、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して表示する多画面表示がユーザにより指示されたときに、入力画像信号を迂回経路側へ入力し、該入力画像信号のフレーム周波数に合わせて液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更するものである。すなわち、多画面表示を行う場合には、フレームレート変換を行わず、入力画像信号をそのまま液晶表示パネル１９に表示出力するように切り替えるものである。
図１９は、本発明の第１１の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、切替部２２、さらに、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路１９を備えて構成されている。切替部２２は、ＦＲＣ部１０の前段に設けられ、制御部１７からの指示に従って、入力画像信号をＦＲＣ部１０に入力するか、経路１９に入力するかを切り替える。
リモコン受光部１６は、図示しないリモコン（リモートコントロール装置）から伝送されたリモコン信号を受光して制御部１７へ出力する。制御部１７は、リモコン受光部１６で受光したリモコン信号を解析することにより、ユーザの操作指示に応じて各部の制御を行う。ユーザより多画面表示が指示された場合、制御部１７は、所望の数の画像信号を合成して多画面表示するように画面合成部１３を制御する。
画面合成部１３は、複数の画像信号を複数画面表示するための画面合成を行い、画面合成して生成された画像信号をＦＲＣ部１０へ出力する。また、制御部１７は、多画面表示がＯＮ／ＯＦＦされたことを示す多画面表示ＯＮ／ＯＦＦ情報を、切替部２２へ出力する。すなわち、制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、原フレーム画像信号をそのまま出力するように制御する。
制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、切替部２２を経路１９側に切り替えて、ＦＲＣ部１０を迂回させる。また、多画面表示の指示がなされない場合は、切替部２２をＦＲＣ部１０側に切り替えて、入力画像信号に対してＦＲＣ処理（動き補償フレーム内挿処理）を行う。尚、切替部２２をＦＲＣ部１０の後段に設け、ＦＲＣ部１０の出力信号と経路１９の出力信号とを切り替えて、液晶表示パネル１５へ出力する構成としても良い。
本実施形態では、制御部１７は、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更可能とし、多画面表示の指示がなされた場合、入力画像信号を経路１９側へ入力し、該入力画像信号のフレーム周波数に合わせて液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更する。
図２０は、本発明の第１１の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。図２０（Ａ）は、経路１９への入力データを示し、図２０（Ｂ）は、経路１９からの出力データを示す。図２０（Ａ）に示すように、６０Ｈｚのフレーム周波数で入力画像信号（入力データ）が経路１９に入力された場合、１フレーム当りの表示時間は約１６．７ｍｓとなる。制御部１７は、表示ドライバである電極駆動部１４を制御して、液晶表示パネル１５の駆動周波数を１２０Ｈｚから６０Ｈｚに変更し、上記入力データを、図２０（Ｂ）に示すように、６０Ｈｚのままフレームレート変換せずに経路１９から出力させる。
液晶表示パネル１５は、フレーム数変換されずに経路１９から出力されたフレームを、駆動周波数６０Ｈｚで表示するため、このときの１フレーム当りの表示時間は約１６．７ｍｓのままとなる。
このように、通常の単画面表示時においては動き補償型のＦＲＣ処理により動画質を改善することができるとともに、多画面表示を行う場合には、ＦＲＣ処理を迂回させて、フレームレート変換自体を禁止することにより、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画質劣化を効果的に防止することができる。
（第１２の実施形態）
本発明の第１２の実施形態は、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路を設け、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して表示する多画面表示がユーザにより指示されたときに、入力画像信号を迂回経路側へ入力して、該入力画像信号を経路上のメモリに蓄積し、メモリから同一フレームの画像信号を複数回高速で繰り返し読み出して、フレームレート変換するものである。すなわち、多画面表示を行う場合には、動き補償型のフレームレート変換を行わず、入力画像信号を高速連続出力することによりフレームレート変換して、液晶表示パネル１５へ表示出力するように切り替えるものである。
図２１は、本発明の第１２の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、切替部２２、さらに、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路１９と、経路１９上にメモリ２１とを備えて構成されている。切替部２２は、ＦＲＣ部１０の前段に設けられ、制御部１７からの指示に従って、入力画像信号をＦＲＣ部１０に入力するか、経路１９に入力するかを切り替える。
制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、切替部２２を経路１９側に切り替えて、ＦＲＣ部１０の処理を迂回させ、入力画像信号をメモリ２１に蓄積する。その後、メモリ２１から同一フレームを複数回繰り返し読み出してフレーム挿入処理を行う。また、多画面表示の指示がなされない場合は、切替部２２をＦＲＣ部１０側に切り替えて、入力画像信号に対してＦＲＣ処理（動き補償フレーム内挿処理）を行う。尚、切替部２２をＦＲＣ部１０の後段に設けて、ＦＲＣ部１０の出力信号とメモリ２１の出力信号とを切り替えて、液晶表示パネル１５へ出力する構成としても良い。
本実施形態では、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更させずに１２０Ｈｚのままとする。制御部１７及びメモリ２１は、多画面表示が指示された場合、入力画像信号のフレーム間に、その前或いは後フレームの画像信号を挿入することにより、該入力画像信号のフレーム数を変換する手段を構成する。すなわち、電極駆動部１４に入力される表示画像信号のフレームレート（フレーム数）は常に同一とされる。
図２２は、本発明の第１２の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。図２２（Ａ）は、経路１９への入力データを示し、図２２（Ｂ）は、経路１９からの出力データを示す。図２２（Ａ）に示すように、６０Ｈｚのフレーム周波数で入力画像信号（入力データ）が経路１９に入力された場合、１フレーム当りの表示時間は約１６．７ｍｓとなる。上記入力データはメモリ２１に一旦蓄積され、図２２（Ｂ）に示すように、メモリ２１から２倍の速度で繰り返し読み出されたフレームの画像信号（図中、フレームＡ）が出力される。
液晶表示パネル１５は、同一フレームの画像信号が挿入された出力データを駆動周波数１２０Ｈｚで表示する。なお、同一フレームの２回繰り返し読み出しによりフレーム数が変換されるため、このときの１フレーム当りの表示時間は約８．３ｍｓとなる。
このように、多画面表示を行う場合には、入力画像信号に対して動き補償による内挿処理を行わないようにすることにより、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画質劣化を効果的に防止することができる。さらに、この場合、同じフレームを繰り返し読み出してフレームレート変換するため、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更する必要がない。
（第１３の実施形態）
本発明の第１３の実施形態は、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路を設け、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して表示する多画面表示がユーザにより指示されたときに、入力画像信号を迂回経路側へ入力して、該入力画像信号を経路上の線形補間内挿処理部に入力し、線形補間を施した画像信号を内挿するものである。すなわち、多画面表示を行う場合には、動き補償による内挿処理を行うのではなく、線形内挿処理を行うことで、フレームレート変換するように切り替えるものである。
図２３は、本発明の第１３の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、切替部２２、さらに、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路１９と、経路１９上に線形補間内挿処理部２０とを備えて構成されている。切替部２２は、ＦＲＣ部１０の前段に設けられ、制御部１７からの指示に従って、入力画像信号をＦＲＣ部１０に入力するか、経路１９に入力するかを切り替える。
制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、切替部２２を経路１９側に切り替えて、ＦＲＣ部１０を迂回させ、入力画像信号を線形補間内挿処理部２０に入力する。線形補間内挿処理部２０は、フレーム間において線形補間処理を施した内挿フレームを挿入する。また、多画面表示の指示がなされない場合は、切替部２２をＦＲＣ部１０側に切り替えて、入力画像信号に対してＦＲＣ処理（動き補償フレーム内挿処理）を行う。尚、切替部２２をＦＲＣ部１０の後段に設けて、ＦＲＣ部１０の出力信号と線形補間内挿処理部２０の出力信号とを切り替えて、液晶表示パネル１５へ出力する構成としても良い。
本実施形態では、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更させずに１２０Ｈｚのままとする。すなわち、電極駆動部１４に入力される表示画像信号のフレームレート（フレーム数）は常に同一とされる。線形補間内挿処理部２０は、多画面表示を行う場合、入力画像信号のフレーム間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、該入力画像信号のフレーム数を変換する手段を構成する。なお、線形補間処理とは、前述の非特許文献２に記載されているように、前フレームの信号と現フレームの信号とからフレーム内挿比αによる線形補間を行うことにより内挿フレームを得るものである。
図２４は、本発明の第１３の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。図２４（Ａ）は、経路１９への入力データを示し、図２４（Ｂ）は、経路１９からの出力データを示す。図２４（Ａ）に示すように、６０Ｈｚのフレーム周波数で入力画像信号（入力データ）が経路１９に入力された場合、１フレーム当りの表示時間は約１６．７ｍｓとなる。上記入力データは線形補間内挿処理部２０に入力され、図２４（Ｂ）に示すように、フレーム間（ここではフレームＡ、フレームＢ間）において線形補間処理が施された画像信号（図中、フレームＡ＋Ｂ）が内挿されて出力される。
液晶表示パネル１５は、線形補間処理を施した画像信号が内挿された出力データを駆動周波数１２０Ｈｚで表示する。なお、線形補間処理を施した画像信号の内挿によりフレーム数が変換されるため、このときの１フレーム当りの表示時間は約８．３ｍｓとなる。
このように、多画面表示を行う場合には、入力画像信号に対して動き補償による内挿処理を行わないようにすることにより、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画質劣化を効果的に防止することができる。さらに、この場合、線形補間処理を施した画像信号を内挿して、フレームレート変換するため、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更する必要がない。
（第１４の実施形態）
本発明の第１４の実施形態は、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路を設け、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して表示する多画面表示がユーザにより指示されたときに、入力画像信号を迂回経路側へ入力し、該入力画像信号を経路上の黒レベル信号挿入処理部に入力し、黒レベル信号などの予め決められた単色画像信号を挿入するものである。すなわち、多画面表示を行う場合には、動き補償による内挿処理を行うのではなく、単色画像挿入処理を行うことで、フレームレート変換するように切り替えるものである。
図２５は、本発明の第１４の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図で、液晶表示装置は、ＦＲＣ部１０、画面合成部１３、電極駆動部１４、液晶表示パネル１５、リモコン受光部１６、制御部１７、切替部２２、さらに、ＦＲＣ部１０を迂回させるための経路１９と、経路１９上に黒レベル信号挿入処理部２４とを備えて構成されている。切替部２２は、ＦＲＣ部１０の前段に設けられ、制御部１７からの指示に従って、入力画像信号をＦＲＣ部１０に入力するか、経路１９に入力するかを切り替える。
制御部１７は、ユーザにより多画面表示の指示がなされた場合、切替部２２を経路１９側に切り替えて、ＦＲＣ部１０を迂回させ、入力画像信号を黒レベル信号挿入処理部２４に入力する。黒レベル信号挿入処理部２４は、例えば、メモリを用いて入力画像信号を時間軸圧縮（フレームレート変換）し、入力フレーム間に黒レベル信号などの予め決められた単色画像信号を挿入する。また、多画面表示の指示がなされない場合は、切替部２２をＦＲＣ部１０側に切り替えて、入力画像信号に対してＦＲＣ処理（動き補償フレーム内挿処理）を行う。尚、切替部２２をＦＲＣ部１０の後段に設けて、ＦＲＣ部１０の出力信号と黒レベル信号挿入処理部２４の出力信号とを切り替えて、液晶表示パネル１５へ出力する構成としても良い。
本実施形態では、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更させずに１２０Ｈｚのままとする。すなわち、電極駆動部１４に入力される表示画像信号のフレームレート（フレーム数）は常に同一とされる。黒レベル信号挿入処理部２４は、多画面表示を行う場合、入力画像信号のフレーム間に、黒レベル信号などの予め決められた単色画像信号を挿入することにより、該入力画像信号のフレーム数を変換する手段を構成する。また、黒ベル信号挿入処理の別の実施形態として、電極駆動部１４により、所定期間（本例の場合、１／１２０秒）黒書き込み電圧を液晶表示パネル１５に印加するように構成してもよい。
図２６は、本発明の第１４の実施形態に係る入力データと出力データの関係を示す図である。図２６（Ａ）は、経路１９の入力データを示し、図２６（Ｂ）は、経路１９からの出力データを示す。図２６（Ａ）に示すように、６０Ｈｚのフレーム周波数で入力画像信号（入力データ）が経路１９に入力された場合、１フレーム当りの表示時間は約１６．７ｍｓとなる。上記入力データは黒レベル信号挿入処理部２４に入力され、図２６（Ｂ）に示すように、フレーム間（ここではフレームＡ、フレームＢ間）において黒レベル信号（図中、黒に色付けされたフレーム）が挿入されて出力される。
このように、入力画像信号の各フレーム間に黒画像信号を挿入することで、動きぼけによる画質劣化が改善され、さらに動き補正のエラーによる画質劣化も発生しないが、この場合、画像表示期間の短縮による表示輝度の低下を補償するために、液晶表示パネル１５の背面に設けられるバックライト（図示せず）の発光輝度を上げる必要がある。
液晶表示パネル１５は、黒レベル信号が挿入された出力データを駆動周波数１２０Ｈｚで表示する。なお、黒レベル信号の挿入によりフレーム数が変換されるため、このときの１フレーム当りの表示時間は約８．３ｍｓとなる。
このように、多画面表示を行う場合には、入力画像信号に対して動き補償による内挿処理を行わないようにすることにより、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画質劣化を効果的に防止することができる。さらに、この場合、単色画像信号を挿入して、フレームレート変換するため、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更する必要がない。そしてまた、この場合、動画質改善効果も維持することが可能となる。
尚、上記実施形態の他にも、多画面表示が指示された場合には、入力フレームの原画像を所定の輝度比で複数のフレーム画像に分割して、フレームレート変換することにより、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画質劣化を防止しつつ、動画質改善効果を維持するようにしてもよい。
（第１５の実施形態）
本発明の第１５の実施形態は、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成して表示する多画面表示がユーザにより指示されたときに、内挿フレーム生成部における動き補正処理の補正強度を可変するように構成される。具体的には、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを所定の比率で加重加算することにより、内挿フレームを生成する内挿フレーム生成部を備え、多画面表示を行うときに、加重加算比率を可変する。
図２７は、本発明の第１５の実施形態に係るＦＲＣ部１０の要部構成例を示すブロック図で、ＦＲＣ部１０のフレーム生成部１２は、内挿用フレームメモリ１２ａ、内挿フレーム生成部１２ｂ、さらに、ＦＲＣ部１０における動き補正処理の補正強度を可変する補正強度可変部１２ｅ、を備えて構成される。図中、Ｖは内挿ベクトル、αはフレーム内挿比、βは補正強度（加重加算比率）を示す。
一般に、フレーム内挿処理の方法として、例えば、２フレーム間の線形補間内挿によるフレーム内挿と、動きベクトルを用いたフレーム内挿（動き補正内挿）が知られている。前者は、前フレームの信号と現フレームの信号からフレーム内挿比αによる線形補間により内挿フレームを得るものである。従って、この線形補間内挿を用いれば、ＦＲＣ処理の動き補正のエラーによる画質劣化を防止できる。
一方、後者は、前フレームと現フレームから内挿フレームを得るために、前フレームの画像と現フレームの画像間の動きベクトルから内挿ベクトルＶを検出し、その値（内挿ベクトルＶ）をフレーム内挿比αで分割したαＶの大きさだけ前フレームの画像をずらした信号と、現フレームの画像を（１−α）Ｖだけずらした信号との加重加算により内挿フレームを得る。この動き補正内挿を用いれば、動画像そのものをとらえて動き補正するため、解像度の劣化がなく、良好な画質を得ることができるが、この処理に起因して多画面表示映像の画質が劣化してしまうことがある。
そこで、本実施形態では、フレーム生成部１２に補正強度可変部１２ｅを設けている。この補正強度可変部１２ｅは、ユーザにより多画面表示が指示された場合、加重加算比率βを可変する。この加重加算比率βは、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを加重加算する際の比率である。本実施形態の内挿フレーム生成部１２ｂは、この加重加算比率βに従って、線形補間内挿と動き補正内挿を加重加算して内挿フレームを生成する。
例えば、補正強度可変部１２ｅは、ユーザにより多画面表示が指示された場合、加重加算比率β＝０とし、線形補間処理を施した画像信号を内挿フレームにして動き補正のエラーによる画質劣化を防止する。一方、ユーザにより多画面表示が指示されていない場合は、加重加算比率β＝１とし、動き補正処理を施した画像信号を内挿フレームにして動画像の画質をより良好にする。
また、加重加算比率βは任意に可変設定できるため、０〜１の略中間の値に設定するようにしてもよい。これにより、内挿フレーム画像において動き補正も行いつつ、動き補正のエラーによる画質の劣化を抑制するように制御することができ、動きぼけによる画質劣化と、動き補正のエラーによる画質劣化との双方を適切に改善することが可能となる。
このようにして、多画面表示を行う場合には、ＦＲＣにおける動き補正処理の補正強度を可変できる（弱くすることができる）ため、動きベクトルの検出エラー、動き補正のエラー等の影響を低減し、動き補償型のＦＲＣ処理に起因する画質劣化を効果的に抑制することができる。
図２８は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の一例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第９の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置は、受光したリモコン信号に基づいて、ユーザにより多画面表示が指示されたかどうか、すなわち、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定し（ステップＳ５１）、多画面表示の指示がなされたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、動きベクトルあるいは内挿ベクトルを０ベクトルにすることにより、ＦＲＣ部１０の動き補正処理を無効化する（ステップＳ５２）。
また、ステップＳ５１において、ユーザにより多画面表示の指示がなされていないと判定された場合（ＮＯの場合）、ＦＲＣ部１０の動き補正処理を通常通りに実行する（ステップＳ５３）。このようにしてフレーム周波数が変換された画像信号を、液晶表示パネル１５から表示出力する（ステップＳ５４）。
図２９は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第１０乃至第１４の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置は、受光したリモコン信号に基づいて、ユーザにより多画面表示が指示されたかどうか、すなわち、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定し（ステップＳ６１）、多画面表示の指示がなされたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、ＦＲＣ部１０の動き補償フレーム内挿処理を迂回させて、入力画像信号を別の経路１９に入力する（ステップＳ６２）。
ここで、迂回させた経路１９において、線形補間処理を施した画像信号のフレーム間内挿、同一フレームの画像信号のフレーム間挿入、黒レベル信号などの予め決められた単色画像信号のフレーム間挿入のいずれかの処理を施してフレームレート変換を行った画像信号を出力するか、或いは、そのまま入力画像信号を出力して、液晶表示パネル１５の駆動周波数を変更するなどの処理を行う。
また、ステップＳ６１において、ユーザにより多画面表示の指示がなされていないと判定された場合（ＮＯの場合）、ＦＲＣ部１０にて動き補償による内挿処理を施した画像信号を出力する（ステップＳ６３）。最後に、画像を液晶表示パネル１５から表示出力する（ステップＳ６４）。
図３０は、本発明の画像表示装置による画像表示方法の他の例を説明するためのフロー図である。ここでは、前述の第１５の実施形態における画像表示方法の例について説明する。まず、画像表示装置は、受光したリモコン信号に基づいて、ユーザにより多画面表示が指示されたかどうか、すなわち、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定し（ステップＳ７１）、多画面表示の指示がなされたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、ＦＲＣ部１０における動き補正処理の補正強度を可変（弱く）する（ステップＳ７２）。
また、ステップＳ７１において、ユーザにより多画面表示の指示がなされていないと判定された場合（ＮＯの場合）、ＦＲＣ部１０における動き補正処理の補正強度を通常通り強くする（ステップＳ７３）。このようにしてフレーム周波数が変換された画像信号を、液晶表示パネル１５から表示出力する（ステップＳ７４）。
以上説明したように、本発明によれば、複数の画像を合成して多画面表示する際に、全画面（表示画面の全領域）に対する動き補正処理を無効化する等の適切な制御を行うことができるため、動きベクトル検出のエラーや動き補正のエラー等による画質劣化を効果的に防止することができる。
尚、画面合成部１３で合成される画像信号としては、テレビジョン放送信号に限らず、外部メディアから再生された画像信号などであってもよいことは言うまでもない。
【０００５】
ート変換（ＦＲＣ）部を備えた画像表示装置において、複数の画面を合成して表示する際にＦＲＣ処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止すること、を目的とする。
課題を解決するための手段
［００２０］
［００２１］
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補償処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルへ出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、該画像表示装置は、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記動き補償処理による画像内挿を行わないことを特徴としたものである。
［００２２］
［００２３］
［００２４］
【０００６】
［００２５］
［００２６］
［００２７］
［００２８］
［００２９］
［００３０］
【０００７】
［００３１］
［００３２］
［００３３］
［００３４］
［００３５］
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記レート変換手段が、前記入力画像信号に含まれる連続したフレーム間あるいはフィールド間における動きベクトル情報に基づいて、動き補償処理を施した内挿画像信号を生成する手段を含み、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記内挿画像信号を生成する手段における動き補償処理を無効化することを特徴としたものである。
【０００８】
［００３６］
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記レート変換手段が、前記入力画像信号に含まれる連続したフレーム間あるいはフィールド間で動きベクトル情報を検出する動きベクトル検出部と、該検出した動きベクトル情報に基づいて、前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿ベクトルを割り付ける内挿ベクトル割付部と、該割り付けた内挿ベクトルを用いて、前記入力画像信号から内挿画像信号を生成する内挿画像生成部と、該生成した内挿画像信号を前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿する画像内挿部とを有することを特徴としたものである。
［００３７］
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルを０ベクトルにすることにより、前記動き補償処理を無効化することを特徴としたものである。
［００３８］
第５の技術手段は、第３の技術手段において、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記内挿ベクトル割付部で割り付けた内挿ベクトルを０ベクトルにすることにより、前記動き補償処理を無効化することを特徴としたものである。
［００３９］
第６の技術手段は、第１の技術手段において、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換せずに、該入力画像信号を前記表示パネルへ出力することを特徴としたものである。
［００４０］
第７の技術手段は、第６の技術手段において、画像信号を表示する表示パネルの駆動周波数を変更可能とし、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記入力画像信号のフレーム周波数あるいはフィールド周波数に合わせて前記表示パネルの駆動周波数を変更することを特徴としたものである。
［００４１］
第８の技術手段は、第１の技術手段において、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補償処理を施していない画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換する他のレート変換手段を更に備え、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画
【０００９】
面領域に対して、前記他のレート変換手段によりフレーム数あるいはフィールド数が変換された画像信号を、前記表示パネルへ出力することを特徴としたものである。
［００４２］
第９の技術手段は、第８の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
［００４３］
第１０の技術手段は、第８の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
［００４４］
第１１の技術手段は、第８の技術手段において、前記他のレート変換手段が、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、予め決められた単色画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴としたものである。
［００４５］
第１２の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補償処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、該画像表示装置は、複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記レート変換手段における動き補償処理の補償強度を低減することを特徴としたものである。
［００４６］
第１３の技術手段は、第１２の技術手段において、前記レート変換手段が、動き補
【００１０】
償処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを所定の比率で加重加算することにより、内挿画像信号を生成する内挿画像生成部を有し、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記線形補間処理を施した画像信号の比率が大きくなるように前記加重加算比率を可変することを特徴としたものである。
［００４７］
第１４の技術手段は、第１３の技術手段において、前記内挿画像生成部が、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記線形補間処理を施した画像信号を内挿画像信号とし、前記複数の画面を合成して表示しない場合、全ての画面領域に対して、前記動き補償処理を施した画像信号を内挿画像信号とすることを特徴としたものである。
［００４８］
［００４９］
［００５０］
［００５１］
［００５２］
［００５３］
【００１１】
［００５４］
［００５５］
［００５６］
第１５の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補償処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法において、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定し、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記動き補償処理による画像内挿を行わないことを特徴としたものである。
［００５７］
第１６の技術手段は、第１５の技術手段において、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップは、前記入力画像信号に含まれる連続したフレーム間あるいはフィールド間における動きベクトル情報に基づいて、動き補償処理を施した内挿画像信号を生成する工程を含み、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記内挿画像信号を生成する工程における動き補償処理を無効化することを特徴としたものである。
［００５８］
第１７の技術手段は、第１５の技術手段において、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム周波数あるいはフィールド周波数に合
【００１２】
わせて表示パネルの駆動周波数を変更することを特徴としたものである。
［００５９］
第１８の技術手段は、第１５の技術手段において、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換することを特徴としたものである。
［００６０］
第１９の技術手段は、第１５の技術手段において、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換することを特徴としたものである。
［００６１］
第２０の技術手段は、第１５の技術手段において、前記複数の画面が合成されたと判定された場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、予め決められた単色画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換することを特徴と
【００１３】
したものである。
［００６２］
第２１の技術手段は、入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補償処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法において、複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定し、前記複数の画面を合成して表示する場合、該複数の画面を含む全ての画面領域に対して、前記動き補償処理の補償強度を低減することを特徴としたものである。
発明の効果
［００６３］
本発明によれば、複数の画面を合成した画像を表示（多画面表示）する際に、動き検出ブロック境界と複数画面の境界とを一致させることで、動き補償による内挿処理に起因する画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
また、複数の画面それぞれの画面境界部分に対する動き補正処理を適切に制御することにより、画面境界部分の画質劣化を防止することができる。
さらに、多画面表示を行う場合は、動き補償による内挿処理を行わないようにすることにより、表示画像の画質劣化を効果的に防止することができる。
また、複数の画面に対して１つの動き補償型フレームレート変換回路で処理を行うことができるため、コストを抑えて効果的に多画面表示画像の画質改善を図ることができる。
図面の簡単な説明
［００６４］
［図１］本発明の画像表示装置が備える動き補償型フレームレート変換部の構成例を示すブロック図である。
［図２］フレーム生成部による内挿フレーム生成処理の一例を説明するための図である。
［図３］本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。
［図４］本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。
［図５］本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図

Claims (43)

  1. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記動き補正処理を施す際の動き検出ブロック境界と、前記複数の画面それぞれの画面境界とを一致させることを特徴とする画像表示装置。
  2. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対する前記動き補正処理を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。
  3. 前記請求項２に記載の画像表示装置において、
    前記レート変換手段は、前記入力画像信号に含まれる連続したフレーム間あるいはフィールド間で動きベクトル情報を検出する動きベクトル検出部と、
    該検出した動きベクトル情報に基づいて、前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿ベクトルを割り付ける内挿ベクトル割付部と、
    該割り付けた内挿ベクトルから内挿画像信号を生成する内挿画像生成部と、
    該生成した内挿画像信号を前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿する画像内挿部とを有することを特徴とする画像表示装置。
  4. 前記請求項３に記載の画像表示装置において、
    前記制御手段は、前記動きベクトル検出部が、前記画面の境界を越える値をもった動きベクトルを検出しないように制御することを特徴とする画像表示装置。
  5. 前記請求項３又は４に記載の画像表示装置において、
    前記レート変換手段は、動きベクトルの検出に用いる初期ベクトルを蓄積した初期ベクトルメモリを有し、
    前記制御手段は、前記動きベクトル検出部が、前記画面の境界を越える値をもった初期ベクトルを前記初期ベクトルメモリから選択しないように制御することを特徴とする画像表示装置。
  6. 前記請求項３に記載の画像表示装置において、
    前記制御手段は、前記動きベクトル検出部で検出された、前記画面境界部分における動きベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴とする画像表示装置。
  7. 前記請求項３に記載の画像表示装置において、
    前記制御手段は、前記内挿ベクトル割付部が、前記画面の境界を越える値をもった動きベクトルを評価対象としないように制御することを特徴とする画像表示装置。
  8. 前記請求項３に記載の画像表示装置において、
    前記制御手段は、前記画面境界部分における内挿ブロックの内挿ベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴とする画像表示装置。
  9. 前記請求項８に記載の画像表示装置において、
    前記制御手段は、前記画面境界部分における内挿ブロックにフラグ情報を付与し、該フラグ情報が付与された内挿ブロックの内挿ベクトルの出力を０にすることを特徴とする画像表示装置。
  10. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施していない画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換する他のレート変換手段を更に備え、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記他のレート変換手段によりフレーム数あるいはフィールド数が変換された画像信号を、前記表示パネルへ出力することを特徴とする画像表示装置。
  11. 前記請求項１０に記載の画像表示装置において、
    前記他のレート変換手段は、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴とする画像表示装置。
  12. 前記請求項１０に記載の画像表示装置において、
    前記他のレート変換手段は、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴とする画像表示装置。
  13. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記動き補正処理の補正強度を可変することを特徴とする画像表示装置。
  14. 前記請求項１３に記載の画像表示装置において、
    前記レート変換手段は、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを所定の比率で加重加算することにより、内挿画像信号を生成する内挿画像生成部を有し、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記加重加算比率を可変することを特徴とする画像表示装置。
  15. 前記請求項１４に記載の画像表示装置において、
    前記内挿画像生成部は、前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記線形補間処理を施した画像信号を内挿画像信号とし、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分以外に対して、前記動き補正処理を施した画像信号を内挿画像信号とすることを特徴とする画像表示装置。
  16. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記複数の画面を合成して表示する場合、前記レート変換手段における動き補正処理を無効化する制御手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。
  17. 前記請求項１６に記載の画像表示装置において、
    前記レート変換手段は、前記入力画像信号に含まれる連続したフレーム間あるいはフィールド間で動きベクトル情報を検出する動きベクトル検出部と、
    該検出した動きベクトル情報に基づいて、前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿ベクトルを割り付ける内挿ベクトル割付部と、
    該割り付けた内挿ベクトルから内挿画像信号を生成する内挿画像生成部と、
    該生成した内挿画像信号を前記フレーム間あるいは前記フィールド間に内挿する画像内挿部とを有することを特徴とする画像表示装置。
  18. 前記請求項１７に記載の画像表示装置において、
    前記制御手段は、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルを０ベクトルにすることにより、前記動き補正処理を無効化することを特徴とする画像表示装置。
  19. 前記請求項１７に記載の画像表示装置において、
    前記制御手段は、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記内挿ベクトル割付部で割り付けた内挿ベクトルを０ベクトルにすることにより、前記動き補正処理を無効化することを特徴とする画像表示装置。
  20. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルへ出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記複数の画面を合成して表示する場合、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換せずに、該入力画像信号を前記表示パネルへ出力することを特徴とする画像表示装置。
  21. 前記請求項２０に記載の画像表示装置において、
    画像信号を表示する表示パネルの駆動周波数を変更可能とし、
    前記複数の画面を合成して表示する場合、前記入力画像信号のフレーム周波数あるいはフィールド周波数に合わせて前記表示パネルの駆動周波数を変更することを特徴とする画像表示装置。
  22. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルへ出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施していない画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換する他のレート変換手段を更に備え、
    前記複数の画面を合成して表示する場合、前記他のレート変換手段によりフレーム数あるいはフィールド数が変換された画像信号を、前記表示パネルへ出力することを特徴とする画像表示装置。
  23. 前記請求項２２に記載の画像表示装置において、
    前記他のレート変換手段は、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴とする画像表示装置。
  24. 前記請求項２２に記載の画像表示装置において、
    前記他のレート変換手段は、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴とする画像表示装置。
  25. 前記請求項２２に記載の画像表示装置において、
    前記他のレート変換手段は、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、予め決められた単色画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するものであることを特徴とする画像表示装置。
  26. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルへ出力するレート変換手段を備えた画像表示装置であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成する画面合成手段を有し、
    前記複数の画面を合成して表示する場合、前記レート変換手段における動き補正処理の補正強度を可変することを特徴とする画像表示装置。
  27. 前記請求項２６に記載の画像表示装置において、
    前記レート変換手段は、動き補正処理を施した画像信号と、線形補間処理を施した画像信号とを所定の比率で加重加算することにより、内挿画像信号を生成する内挿画像生成部を有し、
    前記複数の画面を合成して表示する場合、前記加重加算比率を可変することを特徴とする画像表示装置。
  28. 前記請求項２７に記載の画像表示装置において、
    前記内挿画像生成部は、前記複数の画面を合成して表示する場合、前記線形補間処理を施した画像信号を内挿画像信号とし、
    前記複数の画面を合成して表示しない場合、前記動き補正処理を施した画像信号を内挿画像信号とすることを特徴とする画像表示装置。
  29. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、
    前記動き補正処理を施す際の動き検出ブロック境界と、前記複数の画面それぞれの画面境界とを一致させるステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  30. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記動き補正処理を制御するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  31. 前記請求項３０に記載の画像表示方法において、
    前記画面の境界を越える値をもった動きベクトルを検出しないように制御することを特徴とする画像表示方法。
  32. 前記請求項３０又は３１に記載の画像表示方法において、
    前記画面の境界を越える値をもった初期ベクトルを選択しないように制御することを特徴とする画像表示方法。
  33. 前記請求項３０に記載の画像表示方法において、
    前記画面境界部分における動きベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴とする画像表示方法。
  34. 前記請求項３０に記載の画像表示方法において、
    前記画面境界部分における内挿ブロックの内挿ベクトルを０ベクトルにするように制御することを特徴とする画像表示方法。
  35. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  36. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  37. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換して、表示パネルに出力するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面を合成するステップと、
    前記複数の画面それぞれの画面境界部分に対して、前記動き補正処理の補正強度を可変するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  38. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、
    前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記動き補正処理を無効化するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  39. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補償処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、
    前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム周波数あるいはフィールド周波数に合わせて表示パネルの駆動周波数を変更するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  40. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、
    前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、該フレームあるいはフィールドの画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  41. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、
    前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、線形補間処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  42. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、
    前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、予め決められた単色画像信号を挿入することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
  43. 入力画像信号のフレーム間あるいはフィールド間に、動き補正処理を施した画像信号を内挿することにより、前記入力画像信号のフレーム数あるいはフィールド数を変換するステップを有する画像表示方法であって、
    複数の画像信号を表示するための複数の画面が合成されたかどうかを判定するステップと、
    前記複数の画面が合成されたと判定された場合、前記動き補正処理の補正強度を可変するステップとを備えたことを特徴とする画像表示方法。
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