WO2012169096A1

WO2012169096A1 - 映像表示装置及び映像処理装置

Info

Publication number: WO2012169096A1
Application number: PCT/JP2012/001007
Authority: WO
Inventors: 太田　義人; 森田　友子; 仁尾　寛
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-12-13
Also published as: US20140112646A1; US9001895B2

Abstract

　画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができる映像表示装置及び映像処理装置を提供する。映像表示装置（２）は、映像信号の少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報に基づいて、補間位相を生成する補間位相生成部（２１５）と、補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する補間フレーム生成部（２１６）とを備え、補間位相生成部（２１５）は、間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相を生成する。

Description

映像表示装置及び映像処理装置

　本発明は、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を補正する映像表示装置及び映像処理装置に関するものである。

　従来、ＤＶＤ又はＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ）等の光ディスクから映像信号を再生する再生装置が知られている。従来の再生装置では、複数のフレーム単位のデータで構成されるブロック単位でデータが再生され、ブロック単位のデータの再生速度が制御され、制御された再生速度に応じてブロック単位のデータのなかから、フレーム単位のデータが省略される（例えば、特許文献１参照）。

　また、再生装置は、フレーム単位のデータの一部が間引かれた再生データを液晶ディスプレイ又はプラズマディスプレイ等の映像表示装置へ出力し、映像表示装置は、入力された再生データを表示する。

　このように、再生データの一部を間引くことで見かけ上高速にデータを表示することができる。

　しかしながら、従来の映像表示装置では、再生装置においてフレーム単位で間引かれた再生データがそのまま表示されるので、動きが正確に再現されず、視聴者は、視覚上の違和感を感じることがある。

　図２３は、再生装置によって再生される再生映像信号と、再生装置から出力される間引き映像信号との一例を示す図である。図２３は、４つのフレーム画像のうち、１つのフレーム画像が間引かれる場合を示している。図２３では、円形画像が画面の左から右へ等速で移動している様子を表しており、再生映像信号を構成するフレーム画像Ｆ１～Ｆ６の中から、フレーム画像Ｆ４が間引かれている。その結果、間引き映像信号は、フレーム画像Ｆ１～Ｆ３，Ｆ５，Ｆ６で構成される。

　図２３に示すように、フレーム画像を円形画像の大きさに合わせて複数のブロックに分割した場合、再生映像信号では、円形画像は１ブロックずつ右方向へ移動するが、間引き映像信号では、円形画像はフレーム画像Ｆ３とフレーム画像Ｆ５との間で２ブロック移動することになり、動きが不連続となる。

　このように、再生装置においてフレーム画像が間引かれた場合、映像表示装置では、表示される画像が不連続となり、視聴者は、視覚上の違和感を感じる。

特開平１１－３２８８６２号公報

　本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができる映像表示装置及び映像処理装置を提供することを目的とするものである。

　本発明の一局面に係る映像表示装置は、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する映像信号取得部と、時間的に前後する少なくとも２つ以上のフレーム画像を用いて現在のフレーム画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号の前記少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報に基づいて、補間フレーム画像の補間位相を生成する補間位相生成部と、前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号と、前記動きベクトル検出部によって検出された前記動きベクトルとに基づいて、前記補間位相生成部によって生成された前記補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する補間フレーム生成部と、前記補間フレーム生成部によって生成された前記補間フレーム画像を含む映像信号を表示する表示部とを備え、前記補間位相生成部は、前記複数のフレーム画像から少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの第１の補間フレーム画像と、前記第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、前記間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように前記補間位相を生成する。

　この構成によれば、映像信号取得部によって、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される。動きベクトル検出部によって、時間的に前後する少なくとも２つ以上のフレーム画像を用いて現在のフレーム画像の動きベクトルが検出される。補間位相生成部によって、取得される映像信号の少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報に基づいて、補間フレーム画像の補間位相が生成される。補間フレーム生成部によって、取得される映像信号と、検出された動きベクトルとに基づいて、生成された補間位相に応じた補間フレーム画像が生成される。表示部によって、生成された補間フレーム画像を含む映像信号が表示される。そして、補間位相生成部によって、複数のフレーム画像から少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相が生成される。

　本発明によれば、間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるので、第１の補間フレーム画像と第２の補間フレーム画像とが連続的に表示され、画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができる。

　本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施の形態１における映像表示装置の構成を示す図である。実施の形態１において、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。表示部に表示される補正後映像信号の一例を示す図である。動きベクトル情報を算出しながら、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。間引き周期が１／４から１／３に変化した後、再度１／４に戻る場合の間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。間引き周期が１／４から１／５に変化した後、再度１／４に戻る場合の間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。実施の形態１において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。実施の形態１において、間引き周期が１／３である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。本発明の実施の形態２における映像表示装置の構成を示す図である。実施の形態２において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。実施の形態２の第１の変形例において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。実施の形態２の第２の変形例において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。本発明の実施の形態３における映像表示装置の構成を示す図である。実施の形態３において動きベクトル情報から間引きフレーム情報を作成する処理について説明するための図である。実施の形態３において、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。実施の形態３において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。実施の形態３において、間引き周期が１／３である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。本発明の実施の形態４における映像表示装置の構成を示す図である。実施の形態４において、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。実施の形態４において、間引き周期が２／５である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。本発明の実施の形態５における映像表示装置の構成を示す図である。実施の形態５において、間引き周期が２／５である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。再生装置によって再生される再生映像信号と、再生装置から出力される間引き映像信号との一例を示す図である。

　以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１における映像表示装置の構成を示す図である。図１に示す再生装置１は、例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤ等の光ディスクから映像信号を再生する。再生装置１は、再生した映像信号に基づいて、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号を作成する。再生装置１は、作成した映像信号を映像表示装置２へ出力する。また、再生装置１は、映像信号の少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報を光ディスクから再生する。再生装置１は、再生した間引きフレーム情報を映像表示装置２へ出力する。

　なお、再生装置１は、例えば、ＴＶ放送用のチューナー、画像入力端子又はネットワーク接続端子などを備えてもよく、映像信号を受信し、受信した映像信号から間引き映像信号を作成してもよい。

　図１に示す映像表示装置２は、映像処理装置２１及び表示部２２を備える。映像処理装置２１は、映像信号取得部２１１、間引きフレーム情報取得部２１２、フレームメモリ２１３、動きベクトル検出部２１４、補間位相生成部２１５及び補間フレーム生成部２１６を備える。

　映像信号取得部２１１は、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号を再生装置１から取得する。映像信号取得部２１１は、取得した間引き映像信号をフレームメモリ２１３へ出力する。

　間引きフレーム情報取得部２１２は、映像信号取得部２１１によって取得される間引き映像信号の少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報を再生装置１から取得する。間引きフレーム情報取得部２１２は、取得した間引きフレーム情報を補間位相生成部２１５へ出力する。

　フレームメモリ２１３は、映像信号取得部２１１によって取得された間引き映像信号をフレーム単位で記憶する。フレームメモリ２１３は、Ｍフレーム遅延映像信号及びＮフレーム遅延映像信号を動きベクトル検出部２１４へ出力し、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号を補間フレーム生成部２１６へ出力する。Ｍフレーム遅延映像信号は、例えば０フレーム遅延した映像信号を表し、Ｎフレーム遅延映像信号は、例えば１フレーム（Ｍ＋１フレーム）遅延した映像信号を表し、ｍフレーム遅延映像信号は、例えば１フレーム（Ｍ＋１フレーム）又は０フレーム（Ｍフレーム）遅延した映像信号を表し、ｎフレーム遅延映像信号は、例えば２フレーム（Ｎ＋１フレーム）又は１フレーム（Ｎフレーム）遅延した映像信号を表している。

　動きベクトル検出部２１４は、時間的に前後する少なくとも２つ以上のフレーム画像を用いて現在のフレーム画像の動きベクトルを検出する。動きベクトル検出部２１４は、時間的に連続する２つのフレーム画像データ、例えば、フレームＭの画像データ及びフレームＭ＋１の画像データ（ここで、Ｍは整数）が入力され、動きベクトル検出部２１４は、これらのフレーム間の動き量を検出することによりフレームＭの画素毎の動きベクトルを検出し、補間フレーム生成部２１６へ出力する。この動きベクトル検出方法としては、公知の動きベクトル検出方法が用いられ、例えば、ブロックマッチング処理による検出方法が用いられる。

　補間位相生成部２１５は、間引きフレーム情報取得部２１２によって取得された間引きフレーム情報に基づいて、複数のフレーム画像のうちの隣接する２つのフレーム画像を用いて生成される補間フレーム画像の補間位相を生成する。補間位相生成部２１５は、複数のフレーム画像から少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの先頭の第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相を生成する。

　補間フレーム生成部２１６は、映像信号取得部２１１によって取得される間引き映像信号と、動きベクトル検出部２１４によって検出された動きベクトルとに基づいて、補間位相生成部２１５によって生成された補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する。

　表示部２２は、補間フレーム生成部２１６によって生成された補間フレーム画像を含む補正後の映像信号を表示する。

　次に、図１に示す映像表示装置２の動作について説明する。まず、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図２は、実施の形態１において、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　図２に示す再生映像信号は、再生装置１によって再生される再生映像信号を表し、間引き映像信号は、再生装置１から出力される間引き映像信号を表している。映像信号取得部２１１は、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する。間引き映像信号は、フレーム番号が“４”、“８”及び“１２”のフレーム画像が省略されている。すなわち、間引き周期の１周期内において連続した第１～第４のフレーム画像のうち、第４のフレーム画像が間引かれている。

　間引きフレーム情報は、間引きフレーム情報取得部２１２によって取得され、補間位相生成部２１５に入力される間引きフレーム情報を表している。間引きフレーム情報は、フレーム画像が間引かれた間引きタイミングを表すパルス信号であり、フレーム画像が間引かれた場合にハイレベル“１”となり、フレーム画像が間引かれていない場合にローレベル“０”となる。図２に示す間引きフレーム情報は、間引き映像信号のフレーム番号が“５”、“９”及び“１３”のフレーム画像が出力されるタイミングでハイレベル“１”となる。

　また、Ｍフレーム遅延映像信号は、例えば０フレーム遅延した映像信号を表し、Ｎフレーム遅延映像信号は、例えば１フレーム（Ｍ＋１フレーム）遅延した映像信号を表し、ｍフレーム遅延映像信号は、例えば１フレーム（Ｍ＋１フレーム）遅延した映像信号を表し、ｎフレーム遅延映像信号は、例えば２フレーム（Ｎ＋１フレーム）遅延した映像信号を表している。なお、Ｍフレーム遅延映像信号は、遅延していない映像信号を表し、間引き映像信号と同じである。

　本実施の形態では、１フレーム画像分の動きベクトル情報が全て算出された状態で、補間フレーム画像が生成されるので、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号は、ｍ＝Ｍ＋１及びｎ＝Ｎ＋１となる。

　動きベクトル情報は、動きベクトルを算出するフレーム画像のフレーム番号と、動きベクトルを算出する際に参照するフレーム画像のフレーム番号とを表している。動きベクトル検出部２１４は、フレームメモリ２１３から出力されるＭフレーム遅延映像信号及びＮフレーム遅延映像信号を用いて動きベクトルを検出する。

　補間位相生成部２１５は、フレーム画像が間引かれてからのフレーム画像数をカウントするフレームカウンタを含む。フレームカウンタによってカウントされるフレームカウント値は、間引きフレーム情報に応じて変化する。フレームカウント値は、間引きフレーム情報がハイレベル“１”である場合、０にリセットされ、間引きフレーム情報がローレベル“０”である場合、インクリメントされる。

　補間位相は、１のフレーム画像が表示される期間を表す１フレーム期間内において、隣接する２つのフレーム画像の間の距離を１としたとき、当該隣接する２つのフレーム画像の間の補間フレーム画像が生成される位置を表す。補間位相生成部２１５は、フレームカウント値と補間位相とを対応付けたテーブルを予め記憶している。フレームカウント値“２”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“１”及び“０”には、補間位相“０．３３”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　補間位相生成部２１５は、間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの先頭の第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相を生成する。また、補間位相生成部２１５は、間引き周期の１周期内において３つの補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にするように補間位相を生成する。

　例えば、第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であり、第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０．３３”であり、第３の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０．３３”である。

　補正後映像信号は、補間フレーム生成部２１６によって生成された補間フレーム画像を含む補正後の出力映像信号を表す。図２に示すように、補間フレーム生成部２１６は、フレームメモリ２１３から出力されるｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号と、動きベクトル検出部２１４によって検出された動きベクトルとに基づいて、補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する。

　第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第１のフレーム画像が第１の補間フレーム画像として出力される。第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０．３３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第２のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像との間の“２．３３”に対応する位置の補間フレーム画像が第２の補間フレーム画像として出力される。第３の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０．３３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第５のフレーム画像との間の“３．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第３の補間フレーム画像として出力される。そして、第１～第３の補間フレーム画像が１周期毎に出力される。

　図３は、表示部に表示される補正後映像信号の一例を示す図である。なお、図３に示す補正後映像信号は、円形画像が画面の左から右へ等速で移動している様子を表した図２３に示す間引き映像信号を補正した例を示している。

　図３に示すように、補正後映像信号は、フレーム画像Ｆ１１～Ｆ１５で構成される。フレーム画像Ｆ１１～Ｆ１５において、円形画像は１．３３ブロックずつ右方向へ移動している。そのため、円形画像の動きは、図２３の間引き映像信号に示すような不連続ではなく、連続して移動しており、視覚上の違和感を解消することができる。

　なお、本実施の形態では、１フレーム画像分の動きベクトル情報が全て算出された状態で、補間フレーム画像が生成されるが、本発明は特にこれに限定されず、動きベクトル情報を算出しながら、補間フレーム画像を生成してもよい。

　図４は、動きベクトル情報を算出しながら、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、図２と異なる処理についてのみ説明する。

　フレームメモリ２１３は、Ｍフレーム遅延映像信号と同じタイミングでｍフレーム遅延映像信号を出力するとともに、Ｎフレーム遅延映像信号と同じタイミングでｎフレーム遅延映像信号を出力する。すなわち、図２に示すタイミングチャートでは、１フレーム画像分の動きベクトル情報が全て算出された後、補間フレーム画像が生成されるため、補間フレーム画像を生成する際に使用するｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号は、動きベクトル情報を算出する際に使用するＭフレーム遅延映像信号及びＮフレーム遅延映像信号よりも１フレーム遅れる。

　一方、図４に示すタイミングチャートでは、動きベクトル情報を算出しながら、補間フレーム画像が生成されるため、補間フレーム画像を生成する際に使用するｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号は、動きベクトル情報を算出する際に使用するＭフレーム遅延映像信号及びＮフレーム遅延映像信号と同じタイミングになる。

　これにより、補間フレーム生成部２１６は、動きベクトル情報を算出しながら、補間フレーム画像を生成することが可能となる。

　なお、本実施の形態では、間引き周期が一定である場合について説明しているが、何らかの要因により間引き周期が乱れるおそれがある。

　図５は、間引き周期が１／４から１／３に変化した後、再度１／４に戻る場合の間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。

　図５において、再生映像信号は、１／４の間引き周期でフレーム画像が間引かれているが、途中で１／３の間引き周期でフレーム画像が間引かれている。その結果、第３の補間フレーム画像と第４の補間フレーム画像との間の動き量は“１．６７”となり、他の補間フレーム画像間の動き量は“１．３３”となる。そのため、第３の補間フレーム画像から第４の補間フレーム画像に切り替わる際に画像が不連続となる。しかしながら、間引き周期が乱れる前後、すなわち、１／４の間引き周期でフレーム画像が間引かれている場合には、正常に映像信号が補正されるため、１フレームだけ不連続になったとしても、視覚上の違和感は特にない。

　図６は、間引き周期が１／４から１／５に変化した後、再度１／４に戻る場合の間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。

　図６において、再生映像信号は、１／４の間引き周期でフレーム画像が間引かれているが、途中で１／５の間引き周期でフレーム画像が間引かれている。その結果、第５の補間フレーム画像と第６の補間フレーム画像との間の動き量は“１”となり、他の補間フレーム画像間の動き量は“１．３３”となる。そのため、第５の補間フレーム画像から第６の補間フレーム画像に切り替わる際に画像が不連続となる。しかしながら、間引き周期が乱れる前後、すなわち、１／４の間引き周期でフレーム画像が間引かれている場合には、正常に映像信号が補正されるため、１フレームだけ不連続になったとしても、視覚上の違和感は特にない。

　次に、間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図７は、実施の形態１において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　映像信号取得部２１１は、間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する。図７に示す間引き映像信号は、フレーム番号が“７”、“８”、“１５”及び“１６”のフレーム画像が省略されている。すなわち、間引き周期の１周期内において連続した第１～第８のフレーム画像のうち、第７及び第８のフレーム画像が間引かれている。

　間引きフレーム情報は、間引きフレーム情報取得部２１２によって取得され、補間位相生成部２１５に入力される間引きフレーム情報を表している。間引きフレーム情報は、フレーム画像が間引かれた間引きタイミングを表すパルス信号であり、フレーム画像が間引かれた場合にハイレベル“１”となり、フレーム画像が間引かれていない場合にローレベル“０”となる。図７に示す間引きフレーム情報は、間引き映像信号のフレーム番号が“９”及び“１７”のフレーム画像が出力されるタイミングでハイレベル“１”となる。

　図７に示す例では、１フレーム画像分の動きベクトル情報が全て算出された状態で、補間フレーム画像が生成されるので、ｍ＝Ｍ＋１及びｎ＝Ｎ＋１となっているが、本発明は特にこれに限定されず、動きベクトル情報を算出しながら、補間フレーム画像を生成してもよく、この場合、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号は、ｍ＝Ｍ及びｎ＝Ｎとなる。

　ここで、図７に示すように、理想的な補正後映像信号のフレーム画像は、“１”、“２．３３”、“３．６７”、“５”、“６．３３”、“７．６７”、・・・となる。このとき、理想的な補正後映像信号の“１”に対応する補間フレーム画像は、理想的な補間位相“０”に基づいて生成され、理想的な補正後映像信号の“２．３３”に対応する補間フレーム画像は、理想的な補間位相“１／３”に基づいて生成され、理想的な補正後映像信号の“３．６７”に対応する補間フレーム画像は、理想的な補間位相“２／３”に基づいて生成され、理想的な補正後映像信号の“５”に対応する補間フレーム画像は、理想的な補間位相“１”に基づいて生成され、理想的な補正後映像信号の“７．６７”に対応する補間フレーム画像は、理想的な補間位相“５／９”に基づいて生成される。

　ここで、理想的な補正後映像信号の“６．３３”に対応する補間フレーム画像は、補間位相がないため、生成することができない。理想的な補正後映像信号の“６．３３”に対応する補間フレーム画像を生成する際に、フレーム番号“６”のフレーム画像からフレーム番号“５”のフレーム画像へ遷移する動きベクトルが用いられるが、補間フレーム画像の補間位置“６．３３”はフレーム番号“６”を超えているため、互いに隣接するフレーム番号“５”及びフレーム番号“６”のフレーム画像からは、映像信号を生成することができない。そのため、補間位相生成部２１５は、“６．３３”に対応する補間フレーム画像を生成するための補間位相を生成することができない。

　そこで、本実施の形態では、補間フレーム生成部２１６は、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合、生成すべき補間フレーム画像に最も近いフレーム画像を映像信号から選択し、補間フレーム画像として生成する。

　補間位相生成部２１５は、間引き周期の１周期内の第１～第６の補間フレーム画像のうちの第５の補間フレーム画像に対応する補間位相を“１”とする。補間位相生成部２１５は、フレーム画像が間引かれてからのフレーム画像数をカウントするフレームカウンタを含む。フレームカウンタによってカウントされるフレームカウント値は、間引きフレーム情報に応じて変化する。フレームカウント値は、間引きフレーム情報がハイレベル“１”である場合、０にリセットされ、間引きフレーム情報がローレベル“０”である場合、インクリメントされる。

　補間位相は、１のフレーム画像が表示される期間を表す１フレーム期間内において、隣接する２つのフレーム画像の間の距離を１としたとき、当該隣接する２つのフレーム画像の間の補間フレーム画像が生成される位置を表す。補間位相生成部２１５は、フレームカウント値と補間位相とを対応付けたテーブルを予め記憶している。フレームカウント値“２”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“３”には、補間位相“１／３”が対応付けられ、フレームカウント値“４”には、補間位相“２／３”が対応付けられ、フレームカウント値“５”には、補間位相“１”が対応付けられ、フレームカウント値“０”には、補間位相“１”が対応付けられ、フレームカウント値“１”には、補間位相“５／９”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　次に、補間フレーム生成部２１６は、フレームメモリ２１３から出力されるｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号と、動きベクトル検出部２１４によって検出された動きベクトルとに基づいて、補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する。

　第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第１のフレーム画像が第１の補間フレーム画像として出力される。第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１／３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第２のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像との間の“２．３３”に対応する位置の補間フレーム画像が第２の補間フレーム画像として出力される。第３の補間フレーム画像に対応する補間位相は“２／３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第４のフレーム画像との間の“３．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第３の補間フレーム画像として出力される。第４の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１”であるので、ｍフレーム遅延映像信号の第５のフレーム画像が第４の補間フレーム画像として出力される。第５の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１”であるので、ｍフレーム遅延映像信号の第６のフレーム画像が第５の補間フレーム画像として出力される。第６の補間フレーム画像に対応する補間位相は“５／９”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第６のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第９のフレーム画像との間の“７．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第６の補間フレーム画像として出力される。そして、第１～第６の補間フレーム画像が１周期毎に出力される。

　このように、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像を生成することができない場合であっても、補間位相をずらすことにより、補間フレーム画像を生成することができ、視覚上は違和感のない映像を表示することができる。

　次に、間引き周期の１周期内において３つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が１／３である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図８は、実施の形態１において、間引き周期が１／３である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　映像信号取得部２１１は、間引き周期の１周期内において３つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する。図８に示す間引き映像信号は、フレーム番号が“３”、“６”、“９”、“１２”、“１５”及び“１８”のフレーム画像が省略されている。すなわち、間引き周期の１周期内において連続した第１～第３のフレーム画像のうち、第３のフレーム画像が間引かれている。

　間引きフレーム情報は、間引きフレーム情報取得部２１２によって取得され、補間位相生成部２１５に入力される間引きフレーム情報を表している。間引きフレーム情報は、フレーム画像が間引かれた間引きタイミングを表すパルス信号であり、フレーム画像が間引かれた場合にハイレベル“１”となり、フレーム画像が間引かれていない場合にローレベル“０”となる。図８に示す間引きフレーム情報は、間引き映像信号のフレーム番号が“４”、“７”、“１０”、“１３”、“１６”及び“１９”のフレーム画像が出力されるタイミングでハイレベル“１”となる。

　図８に示す例では、１フレーム画像分の動きベクトル情報が全て算出された状態で、補間フレーム画像が生成されるので、ｍ＝Ｍ＋１及びｎ＝Ｎ＋１となっているが、本発明は特にこれに限定されず、動きベクトル情報を算出しながら、補間フレーム画像を生成してもよく、この場合、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号は、ｍ＝Ｍ及びｎ＝Ｎとなる。

　補間位相は、１のフレーム画像が表示される期間を表す１フレーム期間内において、隣接する２つのフレーム画像の間の距離を１としたとき、当該隣接する２つのフレーム画像の間の補間フレーム画像が生成される位置を表す。補間位相生成部２１５は、フレームカウント値と補間位相とを対応付けたテーブルを予め記憶している。フレームカウント値“０”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“１”には、補間位相“１／４”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　補間位相生成部２１５は、間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの先頭の第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相を生成する。

　例えば、第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であり、第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１／４”である。

　図２に示すように、補間フレーム生成部２１６は、フレームメモリ２１３から出力されるｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号と、動きベクトル検出部２１４によって検出された動きベクトルとに基づいて、補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する。

　第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第１のフレーム画像が第１の補間フレーム画像として出力される。第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１／４”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第２のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第４のフレーム画像との間の“２．５”に対応する位置の補間フレーム画像が第２の補間フレーム画像として出力される。そして、第１～第２の補間フレーム画像が１周期毎に出力される。

　（実施の形態２）
　実施の形態１において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する場合、互いに隣接するフレーム画像から生成することができない補間フレーム画像が存在する。そのため、実施の形態１では、補間フレーム生成部は、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合、生成すべき補間フレーム画像に最も近いフレーム画像を映像信号から選択し、補間フレーム画像として生成している。これに対し、実施の形態２における補間フレーム生成部は、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合、当該互いに隣接するフレーム画像の次に互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像を生成する。

　図９は、本発明の実施の形態２における映像表示装置の構成を示す図である。図９に示す映像表示装置２は、映像処理装置２１及び表示部２２を備える。映像処理装置２１は、映像信号取得部２１１、間引きフレーム情報取得部２１２、フレームメモリ２１３、動きベクトル検出部２１４、補間位相生成部２１５及び補間フレーム生成部２１６を備える。なお、図９において、図１に示す実施の形態１の映像表示装置と同じ構成については、説明を省略する。

　間引きフレーム情報取得部２１２は、映像信号取得部２１１によって取得される間引き映像信号の少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報を再生装置１から取得する。間引きフレーム情報取得部２１２は、取得した間引きフレーム情報を補間位相生成部２１５及びフレームメモリ２１３へ出力する。

　フレームメモリ２１３は、映像信号取得部２１１によって取得された間引き映像信号をフレーム単位で記憶する。フレームメモリ２１３は、Ｍフレーム遅延映像信号及びＮフレーム遅延映像信号を動きベクトル検出部２１４へ出力し、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号を補間フレーム生成部２１６へ出力する。Ｍフレーム遅延映像信号は、例えば０フレーム遅延した映像信号を表し、Ｎフレーム遅延映像信号は、例えば１フレーム（Ｍ＋１フレーム）遅延した映像信号を表し、ｍフレーム遅延映像信号は、例えば１フレーム（Ｍ＋１フレーム）又は０フレーム（Ｍフレーム）遅延した映像信号を表し、ｎフレーム遅延映像信号は、例えば２フレーム（Ｎ＋１フレーム）又は１フレーム（Ｎフレーム）遅延した映像信号を表している。フレームメモリ２１３は、間引きフレーム情報取得部２１２によって取得された間引きフレーム情報に基づいて、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号の遅延させるフレーム数を切り替える。

　補間位相生成部２１５は、間引き周期の１周期内において６つの補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にするように補間位相を生成する。補間フレーム生成部２１６は、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合、当該互いに隣接するフレーム画像の次に互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像を生成する。

　次に、図９に示す映像表示装置２の動作について説明する。間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図１０は、実施の形態２において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　実施の形態２において、再生映像信号、間引き映像信号、間引きフレーム情報、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号及び動きベクトル情報は、図７に示す実施の形態１のタイミングチャートにおける各信号と同じであるので説明を省略する。

　フレームメモリ２１３は、間引きフレーム情報がローレベル“０”である場合、１フレーム遅延映像信号及び２フレーム遅延映像信号を補間フレーム生成部２１６へ出力し、間引きフレーム情報がハイレベル“１”である場合、０フレーム遅延映像信号及び１フレーム遅延映像信号を補間フレーム生成部２１６へ出力する。すなわち、フレームメモリ２１３は、間引きフレーム情報取得部２１２によって取得された間引きフレーム情報に基づいて、フレーム画像が間引かれていない場合、ｍフレーム遅延映像信号（ｍ＝Ｍ＋１）及びｎフレーム遅延映像信号（ｎ＝Ｎ＋１）を出力し、フレーム画像が間引かれた場合、ｍフレーム遅延映像信号（ｍ＝Ｍ）及びｎフレーム遅延映像信号（ｎ＝Ｎ）に切り替えて出力する。

　補間位相は、１のフレーム画像が表示される期間を表す１フレーム期間内において、隣接する２つのフレーム画像の間の距離を１としたとき、当該隣接する２つのフレーム画像の間の補間フレーム画像が生成される位置を表す。補間位相生成部２１５は、フレームカウント値と補間位相とを対応付けたテーブルを予め記憶している。フレームカウント値“２”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“３”には、補間位相“１／３”が対応付けられ、フレームカウント値“４”には、補間位相“２／３”が対応付けられ、フレームカウント値“５”には、補間位相“１”が対応付けられ、フレームカウント値“０”には、補間位相“１／９”が対応付けられ、フレームカウント値“１”には、補間位相“５／９”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第１のフレーム画像が第１の補間フレーム画像として出力される。第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１／３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第２のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像との間の“２．３３”に対応する位置の補間フレーム画像が第２の補間フレーム画像として出力される。第３の補間フレーム画像に対応する補間位相は“２／３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第４のフレーム画像との間の“３．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第３の補間フレーム画像として出力される。第４の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１”であるので、ｍフレーム遅延映像信号の第５のフレーム画像が第４の補間フレーム画像として出力される。第５の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１／９”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第６のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第９のフレーム画像との間の“６．３３”に対応する位置の補間フレーム画像が第５の補間フレーム画像として出力される。第６の補間フレーム画像に対応する補間位相は“５／９”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第６のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第９のフレーム画像との間の“７．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第６の補間フレーム画像として出力される。そして、第１～第６の補間フレーム画像が１周期毎に出力される。

　このように、“６．３３”に対応する理想的な補正後映像信号を生成する際に、フレーム番号“６”のフレーム画像からフレーム番号“５”のフレーム画像へ遷移する動きベクトルが用いられるのではなく、フレーム番号“９”のフレーム画像からフレーム番号“６”のフレーム画像へ遷移する動きベクトルが用いられる。そのため、補間位相生成部２１５は、“６．３３”に対応するである理想的な補正後映像信号を生成するための補間位相を生成することができる。

　次に、実施の形態２の第１の変形例における映像表示装置について説明する。実施の形態２の第１の変形例における動きベクトル検出部は、映像信号に対して遅延していないフレーム画像と、映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、動きベクトルを検出し、間引きフレーム情報によって特定される少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた間引きタイミングにおいて、映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像と、映像信号に対して２フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、動きベクトルを検出する。なお、実施の形態２の第１の変形例における映像表示装置の構成は、図９に示す実施の形態２における映像表示装置の構成と同じであるので、以下の説明は、図９に示す映像表示装置を用いて行う。

　図１１は、実施の形態２の第１の変形例において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　実施の形態２の第１の変形例において、再生映像信号、間引き映像信号及び間引きフレーム情報は、図７に示す実施の形態１のタイミングチャートにおける各信号と同じであるので説明を省略する。

　フレームメモリ２１３は、間引きフレーム情報がローレベル“０”である場合、０フレーム遅延映像信号及び１フレーム遅延映像信号を動きベクトル検出部２１４へ出力し、間引きフレーム情報がハイレベル“１”である場合、間引きフレーム情報がハイレベル“１”である映像信号の次に出力する映像信号を１フレーム遅延映像信号及び２フレーム遅延映像信号に切り替えて、動きベクトル検出部２１４へ出力する。すなわち、フレームメモリ２１３は、間引きフレーム情報取得部２１２によって取得された間引きフレーム情報に基づいて、フレーム画像が間引かれていない場合、Ｍフレーム遅延映像信号（Ｍ＝０）及びＮフレーム遅延映像信号（Ｎ＝１）を出力し、フレーム画像が間引かれた場合、フレーム画像が間引かれた映像信号の次に出力される映像信号をＭフレーム遅延映像信号（Ｍ＝１）及びＮフレーム遅延映像信号（Ｎ＝２）に切り替えて出力する。

　これにより、図１１に示すように、フレームメモリ２１３は、フレーム番号が“１０”であるＭフレーム遅延映像信号からフレーム番号が“９”であるＭフレーム遅延映像信号に切り替えて出力するとともに、フレーム番号が“９”であるＮフレーム遅延映像信号からフレーム番号が“６”であるＮフレーム遅延映像信号に切り替えて出力する。原フレーム画像を出力するタイミングでは、動きベクトルは必要ない。そのため、フレーム番号“１０”のフレーム画像からフレーム番号“９”のフレーム画像へ遷移する動きベクトルは検出する必要がない。

　その結果、動きベクトル検出部２１４は、フレーム番号“９”のフレーム画像からフレーム番号“６”のフレーム画像へ遷移する動きベクトルが２回連続で検出される。このとき、動きベクトル検出部２１４は、１回目の動きベクトルの検出結果を用いて、２回目の動きベクトルを検出する。このように、同一フレーム画像の動きベクトルを検出する際、１回目の動きベクトルの検出結果を用いて、２回目の動きベクトルを検出することにより、２回目の動きベクトルの検出精度を向上させることができる。

　実施の形態２の第１の変形例における補間位相生成部２１５及び補間フレーム生成部２１６の処理は、上記の実施の形態２の処理と同じであるので説明を省略する。

　このように、フレーム画像が間引かれた際に動きベクトルを検出するために使用する互いに隣接するフレーム画像と、フレーム画像が間引かれる前に動きベクトルを検出するために使用する互いに隣接するフレーム画像とが同じとなり、同一の互いに隣接するフレーム画像に基づいて動きベクトルが２回連続で検出されるので、１回目の動きベクトルの検出結果を用いて、２回目の動きベクトルを検出することにより、２回目の動きベクトルの検出精度を向上させることができる。

　次に、実施の形態２の第２の変形例における映像表示装置について説明する。実施の形態２の第２の変形例では、実施の形態２の第１の変形例においてフレーム画像が間引かれた間引きタイミングで検出される動きベクトルの信頼性が低い場合、当該動きベクトルを用いて補間フレーム画像を生成するのではなく、予め決められた所定の補間位相が設定される。なお、実施の形態２の第２の変形例における映像表示装置の構成は、図９に示す実施の形態２における映像表示装置の構成と同じであるので、以下の説明は、図９に示す映像表示装置を用いて行う。

　図１２は、実施の形態２の第２の変形例において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　実施の形態２の第１の変形例において、再生映像信号、間引き映像信号、間引きフレーム情報、動きベクトル情報、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号は、図１１に示す実施の形態２の第１の変形例のタイミングチャートにおける各信号と同じであるので説明を省略する。

　動きベクトル検出部２１４は、フレームメモリ２１３から出力されるＭフレーム遅延映像信号及びＮフレーム遅延映像信号を用いて動きベクトルを検出する。フレーム番号“９”のフレーム画像と、フレーム番号“６”のフレーム画像とを用いて動きベクトルを検出する場合、フレーム番号“９”のフレーム画像と、フレーム番号“６”のフレーム画像とは再生映像信号において連続していないので、検出された動きベクトルの信頼性が低くなることがある。

　そこで、補間位相生成部２１５は、間引き周期の１周期内の第１～第６の補間フレーム画像のうちの第５の補間フレーム画像に対応する補間位相を“０”とする。補間位相生成部２１５は、フレーム画像が間引かれてからのフレーム画像数をカウントするフレームカウンタを含む。フレームカウンタによってカウントされるフレームカウント値は、間引きフレーム情報に応じて変化する。フレームカウント値は、間引きフレーム情報がハイレベル“１”である場合、０にリセットされ、間引きフレーム情報がローレベル“０”である場合、インクリメントされる。

　補間位相は、１のフレーム画像が表示される期間を表す１フレーム期間内において、隣接する２つのフレーム画像の間の距離を１としたとき、当該隣接する２つのフレーム画像の間の補間フレーム画像が生成される位置を表す。補間位相生成部２１５は、フレームカウント値と補間位相とを対応付けたテーブルを予め記憶している。フレームカウント値“２”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“３”には、補間位相“１／３”が対応付けられ、フレームカウント値“４”には、補間位相“２／３”が対応付けられ、フレームカウント値“５”には、補間位相“１”が対応付けられ、フレームカウント値“０”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“１”には、補間位相“５／９”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第１のフレーム画像が第１の補間フレーム画像として出力される。第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１／３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第２のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像との間の“２．３３”に対応する位置の補間フレーム画像が第２の補間フレーム画像として出力される。第３の補間フレーム画像に対応する補間位相は“２／３”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第４のフレーム画像との間の“３．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第３の補間フレーム画像として出力される。第４の補間フレーム画像に対応する補間位相は“１”であるので、ｍフレーム遅延映像信号の第５のフレーム画像が第４の補間フレーム画像として出力される。第５の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第６のフレーム画像が第５の補間フレーム画像として出力される。第６の補間フレーム画像に対応する補間位相は“５／９”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第６のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第９のフレーム画像との間の“７．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第６の補間フレーム画像として出力される。そして、第１～第６の補間フレーム画像が１周期毎に出力される。

　このように、動きベクトルの信頼性が低い場合であっても、補間位相を予め設定することにより、動きベクトルの影響を低減した補間フレーム画像を生成することができ、視覚上は違和感のない映像を表示することができる。

　なお、実施の形態２の第２の変形例では、動きベクトルの信頼性が低くなる可能性の高いフレーム画像が間引かれた箇所の補間位相が予め決められている補間位相に設定されるが、本発明は特にこれに限定されない。映像処理装置は、動きベクトル検出部によって検出された動きベクトルの信頼性を判断する判断部をさらに備えてもよく、補間位相生成部は、判断部によって動きベクトルの信頼性が低いと判断された場合、当該動きベクトルを用いて生成される補間フレーム画像に最も近いフレーム画像を映像信号から選択し、補間フレーム画像として生成するように補間位相を設定し、判断部によって動きベクトルの信頼性が高いと判断された場合、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相を設定してもよい。

　動きベクトル検出部２１４は、現在のフレーム画像の注目ブロックの各画素の輝度値と、過去のフレーム画像の動きベクトルを検出する際に参照した参照ブロックの各画素の輝度値との差分絶対値を算出し、算出した差分絶対値の合計値を注目ブロックのブロックマッチング差分値として算出する。動きベクトル検出部２１４は、動きベクトルを検出する際に、動きベクトルの候補となる複数の候補ベクトルを抽出する。動きベクトル検出部２１４は、現在のフレーム画像の注目ブロックの各画素の輝度値と、過去のフレーム画像の複数の候補ベクトルに対応する各参照ブロックの各画素の輝度値との差分絶対値を算出し、参照ブロック毎に差分絶対値を合計する。動きベクトル検出部２１４は、複数の候補ベクトルのうち、合計値が最小となる参照ブロックに対応する候補ベクトルを動きベクトルとして検出する。また、動きベクトル検出部２１４は、最小となる合計値を注目ブロックのブロックマッチング差分値として算出する。

　ブロックマッチング差分値は、動きベクトルの信頼性の指標であり、ブロックマッチング差分値が小さければ、動きベクトルの信頼性は高く、ブロックマッチング差分値が大きければ、動きベクトルの信頼は低くなる。

　したがって、判断部は、ブロックマッチング差分値が所定の閾値以下であるか否かを判断する。補間位相生成部２１５は、判断部によってブロックマッチング差分値が所定の閾値より大きいと判断された場合、テーブル情報のフレームカウント値“０”に補間位相“０”を対応付ける。一方、補間位相生成部２１５は、判断部によってブロックマッチング差分値が所定の閾値以下であると判断された場合、テーブル情報のフレームカウント値“０”に補間位相“１／９”を対応付ける。

　これにより、動きベクトルの信頼性が低い場合には、実施の形態２の第２の変形例によって補間フレーム画像が生成され、動きベクトルの信頼性が高い場合には、実施の形態２の第１の変形例によって補間フレーム画像が生成される。

　（実施の形態３）
　実施の形態１，２では、間引きフレーム情報取得部が間引きフレーム情報を再生装置から取得しているが、再生装置から間引きフレーム情報を必ずしも取得できるとは限らない。そこで、実施の形態３では、再生装置から間引きフレーム情報を取得するのではなく、動きベクトル検出部によって検出された動きベクトルに基づいて、フレーム画像が間引かれた間引きタイミングを検出し、間引きフレーム情報を作成する。

　図１３は、本発明の実施の形態３における映像表示装置の構成を示す図である。図１３に示す映像表示装置２は、映像処理装置２１及び表示部２２を備える。映像処理装置２１は、映像信号取得部２１１、フレームメモリ２１３、動きベクトル検出部２１４、補間位相生成部２１５、補間フレーム生成部２１６及び間引き検出部２１７を備える。なお、図１３において、図１に示す実施の形態１の映像表示装置と同じ構成については、説明を省略する。

　動きベクトル検出部２１４は、フレーム画像毎の動きベクトル統計情報を間引き検出部２１７へ出力する。動きベクトル統計情報とは、例えば、フレーム画像毎の動きベクトルの平均値を表す。フレーム画像は複数のブロックに分割され、動きベクトルはブロック毎に算出される。動きベクトル検出部２１４は、フレーム画像毎の動きベクトルの平均値を算出する。

　間引き検出部２１７は、動きベクトル検出部２１４から出力された動きベクトル統計情報が所定の閾値より大きいか否かを判断し、動きベクトル統計情報が所定の閾値より大きいと判断された場合、ハイレベルのパルス信号を生成し、動きベクトル統計情報が所定の閾値より以下である判断された場合、ローレベルのパルス信号を生成し、生成したパルス信号を間引きフレーム情報として補間位相生成部２１５へ出力する。

　図１４は、実施の形態３において動きベクトル情報から間引きフレーム情報を作成する処理について説明するための図である。

　図１４に示すように、フレームＮ～フレームＮ＋２では、動きベクトル統計情報（動きベクトル平均値）がベクトル値判定閾値以下となっており、フレームＮ＋３では、動きベクトル統計情報がベクトル値判定閾値より大きくなっている。そのため、間引き検出部２１７は、フレームＮ～フレームＮ＋２の表示期間においてローレベルのパルス信号を生成し、フレームＮ＋３の表示期間においてハイレベルのパルス信号を生成する。間引き検出部２１７は、生成したパルス信号を間引きフレーム情報として補間位相生成部２１５へ出力する。

　次に、図１３に示す映像表示装置２の動作について説明する。まず、実施の形態３において、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図１５は、実施の形態３において、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　図２に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と比較すると、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号、ｎフレーム遅延映像信号及び動きベクトル情報は同じであるが、間引きフレーム情報の間引きタイミングが異なっている。

　図１５に示すように、動きベクトル情報から間引きフレーム情報を作成する場合、動きベクトル情報を検出した後、間引きフレーム情報が検出されるので、再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合に比べて、間引きフレーム情報のパルス信号の位相が１フレーム遅れることになる。

　そこで、図１５に示す例では、フレームカウント値と補間位相との対応関係を図２に示す例とは異ならせる。すなわち、フレームカウント値“１”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“２”及び“０”には、補間位相“０．３３”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　これにより、図２に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と同じタイミングで、補正後映像信号を得ることができる。

　なお、実施の形態３の間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理は、図４の動きベクトル情報を抽出しながら補間フレーム画像を生成する処理にも適用することができる。

　次に、実施の形態３において、間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図１６は、実施の形態３において、間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　図７に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と比較すると、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号、ｎフレーム遅延映像信号及び動きベクトル情報は同じであるが、間引きフレーム情報の間引きタイミングが異なっている。

　図１５に示す間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理と同様に、図１６に示す間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理では、間引きフレーム情報のパルス信号の位相が１フレーム遅れることになる。

　そこで、図１６に示す例では、フレームカウント値と補間位相との対応関係を図７に示す例とは異ならせる。すなわち、フレームカウント値“２”には、補間位相“１／３”が対応付けられ、フレームカウント値“３”には、補間位相“２／３”が対応付けられ、フレームカウント値“４”には、補間位相“１”が対応付けられ、フレームカウント値“５”には、補間位相“１”が対応付けられ、フレームカウント値“０”には、補間位相“５／９”が対応付けられ、フレームカウント値“１”には、補間位相“０”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　これにより、図７に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と同じタイミングで、補正後映像信号を得ることができる。

　なお、実施の形態３の間引き周期が２／８である間引き映像信号を補正する処理は、図１０～図１２に示す実施の形態２の処理にも同様に適用することができる。

　次に、実施の形態３において、間引き周期の１周期内において３つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が１／３である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図１７は、実施の形態３において、間引き周期が１／３である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　図８に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と比較すると、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号、ｎフレーム遅延映像信号及び動きベクトル情報は同じであるが、間引きフレーム情報の間引きタイミングが異なっている。

　図１５に示す間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理と同様に、図１７に示す間引き周期が１／３である間引き映像信号を補正する処理では、間引きフレーム情報のパルス信号の位相が１フレーム遅れることになる。

　そこで、図１７に示す例では、フレームカウント値と補間位相との対応関係を図８に示す例とは異ならせる。すなわち、フレームカウント値“０”には、補間位相“１／４”が対応付けられ、フレームカウント値“１”には、補間位相“０”が対応付けられている。補間位相生成部２１５は、テーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　これにより、図８に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と同じタイミングで、補正後映像信号を得ることができる。

　実施の形態３では、間引きタイミングを自動的に検出しているが、それまでの過去の間引きタイミングの検出結果に基づいて、次に間引かれる間引きタイミングを予測することが可能である。そこで、間引き検出部２１７は、過去に検出された間引きタイミングに基づいて、次に間引かれる間引きタイミングを予測する。そして、間引き検出部２１７は、予測した間引きタイミングにおけるベクトル値判定閾値をより小さくする。これにより、間引きタイミングにおいて動き量が偶然に小さくなった場合の間引きタイミングの検出漏れを低減することが可能になる。

　（実施の形態４）
　フレームを間引く周期、すなわち、間引かれるフレーム数が互いに異なる場合であっても、フレームを間引く間引きタイミングが互いに同じとなる場合がある。

　例えば、間引き周期が１／４である間引き映像信号と、間引き周期が２／５である間引き映像信号とでは、間引き周期は異なっているが、フレームを間引く間引きタイミングは同じとなる。そのため、間引きタイミングのみに基づいて補間位相が生成された場合、正しい補間位相を生成することができない場合がある。

　そこで、実施の形態４では、補間位相生成部は、間引きタイミングと間引きフレーム数とに基づいて、補間フレーム画像の補間位相を生成する。

　図１８は、本発明の実施の形態４における映像表示装置の構成を示す図である。図１８に示す映像表示装置２は、映像処理装置２１及び表示部２２を備える。映像処理装置２１は、映像信号取得部２１１、フレームメモリ２１３、動きベクトル検出部２１４、補間フレーム生成部２１６、間引きフレーム情報取得部２１８及び補間位相生成部２１９を備える。なお、図１８において、図１に示す実施の形態１の映像表示装置と同じ構成については、説明を省略する。

　間引きフレーム情報取得部２１８は、映像信号取得部２１１によって取得される間引き映像信号の少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングと、間引き映像信号の間引きフレーム数とを表す間引きフレーム情報を再生装置１から取得する。間引きフレーム情報取得部２１８は、取得した間引きフレーム情報を補間位相生成部２１９へ出力する。

　補間位相生成部２１９は、間引きフレーム情報取得部２１８によって取得された間引きフレーム情報に含まれる間引きタイミング及び間引きフレーム数に基づいて、複数のフレーム画像のうちの隣接する２つのフレーム画像を用いて生成される補間フレーム画像の補間位相を生成する。補間位相生成部２１９は、複数のフレーム画像から少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの先頭の第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相を生成する。

　次に、図１８に示す映像表示装置２の動作について説明する。まず、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図１９は、実施の形態４において、間引き周期が１／４である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　図１９に示す再生映像信号は、再生装置１によって再生される再生映像信号を表し、間引き映像信号は、再生装置１から出力される間引き映像信号を表している。映像信号取得部２１１は、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する。間引き映像信号は、フレーム番号が“４”、“８”及び“１２”のフレーム画像が省略されている。すなわち、間引き周期の１周期内において連続した第１～第４のフレーム画像のうち、第４のフレーム画像が間引かれている。

　間引きフレーム情報は、間引きフレーム情報取得部２１８によって取得され、補間位相生成部２１９に入力される間引きフレーム情報を表している。間引きフレーム情報は、フレーム画像が間引かれた間引きタイミングを表すパルス信号と、当該間引きタイミングにおいて間引かれているフレームの数を表す間引きフレーム数とを含む。間引きタイミングは、フレーム画像が間引かれた場合にハイレベル“１”となり、フレーム画像が間引かれていない場合にローレベル“０”となる。図１９に示す間引きタイミングは、間引き映像信号のフレーム番号が“５”、“９”及び“１３”のフレーム画像が出力されるタイミングでハイレベル“１”となる。また、間引きフレーム数は、間引きタイミングとともに取得される。図１９に示すように、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれている場合、間引きフレーム数は“１”となる。

　補間位相生成部２１９は、フレーム画像が間引かれてからのフレーム画像数をカウントするフレームカウンタを含む。フレームカウンタによってカウントされるフレームカウント値は、間引きフレーム情報に応じて変化する。フレームカウント値は、間引きフレーム情報がハイレベル“１”である場合、０にリセットされ、間引きフレーム情報がローレベル“０”である場合、インクリメントされる。

　補間位相は、１のフレーム画像が表示される期間を表す１フレーム期間内において、隣接する２つのフレーム画像の間の距離を１としたとき、当該隣接する２つのフレーム画像の間の補間フレーム画像が生成される位置を表す。補間位相生成部２１９は、フレームカウント値と間引きフレーム数とに基づいて間引きモードを特定する。間引きモードは、間引き率を表し、どれくらいの速さで映像を再生するかを表している。例えば、１／４周期又は２／８周期の間引きであれば、１．３３倍速モードであり、例えば、１／３周期の間引きであれば、１．５倍速モードであり、例えば、２／５周期の間引きであれば、１．６７倍速モードである。

　補間位相生成部２１９は、例えばフレームカウント値の最大値が“２”であり、かつ間引きフレーム数が“１”である場合、１．３３倍速モード（間引き周期１／４）であると判断する。また、補間位相生成部２１９は、例えばフレームカウント値の最大値が“２”であり、かつ間引きフレーム数が“２”である場合、１．６７倍速モードであると判断する。また、補間位相生成部２１９は、例えばフレームカウント値の最大値が“５”であり、かつ間引きフレーム数が“２”である場合、１．３３倍速モード（間引き周期２／８）であると判断する。さらに、補間位相生成部２１９は、例えばフレームカウント値の最大値が“１”であり、かつ間引きフレーム数が“１”である場合、１．５倍速モードであると判断する。

　補間位相生成部２１９は、フレームカウント値と補間位相とを対応付けたテーブルを間引きモード毎に予め記憶している。間引きモードが１．３３倍速モード（間引き周期１／４）である場合、フレームカウント値“２”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“１”及び“０”には、補間位相“０．３３”が対応付けられている。補間位相生成部２１９は、特定した間引きモードに対応するテーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　補正後映像信号は、補間フレーム生成部２１６によって生成された補間フレーム画像を含む補正後の出力映像信号を表す。図１９に示すように、補間フレーム生成部２１６は、フレームメモリ２１３から出力されるｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号と、動きベクトル検出部２１４によって検出された動きベクトルとに基づいて、補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する。

　次に、間引き周期の１周期内において５つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が２／５である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図２０は、実施の形態４において、間引き周期が２／５である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　図２０に示す再生映像信号は、再生装置１によって再生される再生映像信号を表し、間引き映像信号は、再生装置１から出力される間引き映像信号を表している。映像信号取得部２１１は、間引き周期の１周期内において５つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する。間引き映像信号は、フレーム番号が“４”、“５”、“９”及び“１０”のフレーム画像が省略されている。すなわち、間引き周期の１周期内において連続した第１～第５のフレーム画像のうち、第４及び第５のフレーム画像が間引かれている。

　間引きフレーム情報は、間引きフレーム情報取得部２１８によって取得され、補間位相生成部２１９に入力される間引きフレーム情報を表している。間引きフレーム情報は、フレーム画像が間引かれた間引きタイミングを表すパルス信号と、当該間引きタイミングにおいて間引かれているフレームの数を表す間引きフレーム数とを含む。間引きタイミングは、フレーム画像が間引かれた場合にハイレベル“１”となり、フレーム画像が間引かれていない場合にローレベル“０”となる。図２０に示す間引きタイミングは、間引き映像信号のフレーム番号が“６”、“１１”及び“１６”のフレーム画像が出力されるタイミングでハイレベル“１”となる。また、間引きフレーム数は、間引きタイミングとともに取得される。図２０に示すように、間引き周期の１周期内において５つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれている場合、間引きフレーム数は“２”となる。

　補間位相は、１のフレーム画像が表示される期間を表す１フレーム期間内において、隣接する２つのフレーム画像の間の距離を１としたとき、当該隣接する２つのフレーム画像の間の補間フレーム画像が生成される位置を表す。補間位相生成部２１９は、フレームカウント値と間引きフレーム数とに基づいて間引きモードを特定する。補間位相生成部２１９は、例えばフレームカウント値の最大値が“２”であり、かつ間引きフレーム数が“２”である場合、１．６７倍速モードであると判断する。

　補間位相生成部２１９は、フレームカウント値と補間位相とを対応付けたテーブルを間引きモード毎に予め記憶している。間引きモードが１．６７倍速モード（間引き周期２／５）である場合、フレームカウント値“２”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“１”には、補間位相“０．５６”が対応付けられ、フレームカウント値“０”には、補間位相“０．６６”が対応付けられている。補間位相生成部２１９は、特定した間引きモードに対応するテーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　補正後映像信号は、補間フレーム生成部２１６によって生成された補間フレーム画像を含む補正後の出力映像信号を表す。図２０に示すように、補間フレーム生成部２１６は、フレームメモリ２１３から出力されるｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号と、動きベクトル検出部２１４によって検出された動きベクトルとに基づいて、補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する。

　第１の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第１のフレーム画像が第１の補間フレーム画像として出力される。第２の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０．６６”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第２のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像との間の“２．６７”に対応する位置の補間フレーム画像が第２の補間フレーム画像として出力される。第３の補間フレーム画像に対応する補間位相は“０．５６”であるので、ｎフレーム遅延映像信号の第３のフレーム画像とｍフレーム遅延映像信号の第６のフレーム画像との間の“４．３３”に対応する位置の補間フレーム画像が第３の補間フレーム画像として出力される。そして、第１～第３の補間フレーム画像が１周期毎に出力される。

　上記のように、図１９に示す間引き周期が１／４である１．３３倍速モードと、図２０に示す間引き周期が２／５である１．６７倍速モードとでは、間引きタイミングが同じである。つまり、間引き周期が互いに異なるにもかかわらず、間引きタイミングが互いに同じであるので、単にフレームカウント値のみに基づいて補間位相を特定することができない。

　一方、本実施の形態４では、間引きタイミングと間引きフレーム数とに基づいて補間位相を特定することができる。

　なお、本実施の形態４において、間引きフレーム情報取得部２１８は、間引きタイミングとともに間引きフレーム数を取得しているが、本発明は特にこれに限定されず、間引きフレーム数が変化するタイミング、すなわち動作状態が変化する時にのみ、間引きフレーム数を取得してもよい。

　また、本実施の形態４では、間引き周期が１／４及び２／５である場合について説明しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば２／８又は１／３等の他の間引き周期に適用してもよい。また、実施の形態２において、本実施の形態４に示す間引きフレーム情報を適用してもよい。

　（実施の形態５）
　実施の形態５では、実施の形態３と同様に、再生装置から間引きタイミングを取得するのではなく、動きベクトル検出部によって検出された動きベクトルに基づいて、フレーム画像が間引かれたタイミングを検出し、間引きタイミングを作成する。また、実施の形態５では、再生装置から間引きフレーム数を取得する。

　図２１は、本発明の実施の形態５における映像表示装置の構成を示す図である。図２１に示す映像表示装置２は、映像処理装置２１及び表示部２２を備える。映像処理装置２１は、映像信号取得部２１１、フレームメモリ２１３、動きベクトル検出部２１４、補間フレーム生成部２１６、間引き検出部２２０、間引きフレーム数取得部２２１及び補間位相生成部２２２を備える。なお、図２１において、図１３に示す実施の形態３の映像表示装置と同じ構成については、説明を省略する。

　間引き検出部２２０は、動きベクトル検出部２１４から出力された動きベクトル統計情報が所定の閾値より大きいか否かを判断し、動きベクトル統計情報が所定の閾値より大きいと判断された場合、ハイレベルのパルス信号を生成し、動きベクトル統計情報が所定の閾値より以下である判断された場合、ローレベルのパルス信号を生成し、生成したパルス信号を間引きタイミングとして補間位相生成部２２２へ出力する。

　なお、動きベクトル情報から間引きタイミングを作成する処理については、実施の形態３と同じであるので、説明を省略する。

　間引きフレーム数取得部２２１は、間引き映像信号の間引きフレーム数を表す情報を再生装置１から取得する。間引きフレーム数取得部２２１は、取得した間引きフレーム数を補間位相生成部２２２へ出力する。なお、間引きフレーム数取得部２２１は、間引きフレーム数が変化するタイミング、すなわち動作状態が変化する時に、間引きフレーム数を取得する。

　補間位相生成部２２２は、間引き検出部２２０によって検出された間引きタイミング及び間引きフレーム数取得部２２１によって取得された間引きフレーム数に基づいて、複数のフレーム画像のうちの隣接する２つのフレーム画像を用いて生成される補間フレーム画像の補間位相を生成する。

　次に、図２１に示す映像表示装置２の動作について説明する。まず、実施の形態５において、間引き周期の１周期内において５つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた間引き映像信号、すなわち間引き周期が２／５である間引き映像信号を補正し、補正後の映像信号を表示する処理について説明する。

　図２２は、実施の形態５において、間引き周期が２／５である間引き映像信号を補正する処理について説明するためのタイミングチャートである。なお、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号及びｎフレーム遅延映像信号における数字は、フレーム番号を表している。

　図２０に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と比較すると、再生映像信号、間引き映像信号、Ｍフレーム遅延映像信号、Ｎフレーム遅延映像信号、ｍフレーム遅延映像信号、ｎフレーム遅延映像信号及び動きベクトル情報は同じであるが、間引きタイミングが異なっている。間引きフレーム数は、間引きフレーム数取得部２２１によって取得される。

　補間位相生成部２２２は、フレームカウント値と間引きフレーム数とに基づいて間引きモードを特定する。補間位相生成部２２２は、例えばフレームカウント値の最大値が“２”であり、かつ間引きフレーム数が“２”である場合、１．６７倍速モードであると判断する。

　図２２に示すように、動きベクトル情報から間引きタイミングを作成する場合、動きベクトル情報を検出した後、間引きタイミングが検出されるので、再生装置から間引きタイミングを取得する場合に比べて、間引きタイミングのパルス信号の位相が１フレーム遅れることになる。

　そこで、図２２に示す例では、フレームカウント値と補間位相との対応関係を図２０に示す例とは異ならせる。すなわち、間引きモードが１．６７倍速モード（間引き周期２／５）である場合、フレームカウント値“１”には、補間位相“０”が対応付けられ、フレームカウント値“２”には、補間位相“０．６６”が対応付けられ、フレームカウント値“０”には、補間位相“０．５６”が対応付けられている。補間位相生成部２２２は、特定した間引きモードに対応するテーブルを参照し、フレームカウンタのフレームカウント値に対応する補間位相を選択する。

　これにより、図２０に示す再生装置から間引きフレーム情報を取得する場合と同じタイミングで、補正後映像信号を得ることができる。

　なお、本実施の形態５では、間引き周期が２／５である場合について説明しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば１／４、２／８又は１／３等の他の間引き周期に適用してもよい。

　なお、実施の形態１～５において、映像表示装置と再生装置とはそれぞれ個別に設けられているが、本発明は特にこれに限定されず、映像表示装置が再生装置を備えてもよく、また、再生装置が映像処理装置を備えてもよい。また、映像表示装置は、液晶表示装置、プラズマ表示装置及び有機ＥＬ表示装置等に適用可能であり、再生装置は、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダ等に適用可能である。

　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

　したがって、間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるので、第１の補間フレーム画像と第２の補間フレーム画像とが連続的に表示され、画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができる。

　また、上記の映像表示装置において、前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得し、前記補間位相生成部は、前記間引き周期の１周期内において３つの補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にするように前記補間位相を生成することが好ましい。

　この構成によれば、映像信号取得部によって、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される。そして、補間位相生成部によって、間引き周期の１周期内において３つの補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にするように補間位相が生成される。

　したがって、間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される場合、間引き周期の１周期内において３つの補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔が均等にされるので、補間フレーム画像が連続的に表示され、画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができる。

　また、上記の映像表示装置において、前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得し、前記補間フレーム生成部は、互いに隣接するフレーム画像から前記補間フレーム画像が生成できない場合、生成すべき前記補間フレーム画像に最も近いフレーム画像を前記映像信号から選択し、補間フレーム画像として生成することが好ましい。

　この構成によれば、映像信号取得部によって、間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される。そして、補間フレーム生成部によって、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合、生成すべき補間フレーム画像に最も近いフレーム画像が映像信号から選択され、選択されたフレーム画像が補間フレーム画像として生成される。

　したがって、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合であっても、補間フレーム画像を生成することができる。

　また、上記の映像表示装置において、前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得し、前記補間フレーム生成部は、互いに隣接するフレーム画像から前記補間フレーム画像が生成できない場合、当該互いに隣接するフレーム画像の次に互いに隣接するフレーム画像を用いて前記補間フレーム画像を生成することが好ましい。

　この構成によれば、映像信号取得部によって、間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される。そして、補間フレーム生成部によって、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合、当該互いに隣接するフレーム画像の次に互いに隣接するフレーム画像を用いて補間フレーム画像が生成される。

　したがって、互いに隣接するフレーム画像から補間フレーム画像が生成できない場合であっても、当該互いに隣接するフレーム画像の次に互いに隣接するフレーム画像を用いて補間フレーム画像が生成されるので、画像の動きをより滑らかにすることができる。

　また、上記の映像表示装置において、前記動きベクトル検出部は、前記映像信号に対して遅延していないフレーム画像と、前記映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、前記動きベクトルを検出し、前記間引きフレーム情報によって特定される少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた前記間引きタイミングにおいて、前記映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像と、前記映像信号に対して２フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、前記動きベクトルを検出することが好ましい。

　この構成によれば、動きベクトル検出部によって、映像信号に対して遅延していないフレーム画像と、映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、動きベクトルが検出される。そして、間引きフレーム情報によって特定される少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた間引きタイミングにおいて、動きベクトル検出部によって、映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像と、映像信号に対して２フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、動きベクトルが検出される。

　したがって、フレーム画像が間引かれた際に動きベクトルを検出するために使用する互いに隣接するフレーム画像と、フレーム画像が間引かれる前に動きベクトルを検出するために使用する互いに隣接するフレーム画像とが同じとなり、同一の互いに隣接するフレーム画像に基づいて動きベクトルが２回連続で検出されるので、１回目の動きベクトルの検出結果を用いて、２回目の動きベクトルを検出することにより、２回目の動きベクトルの検出精度を向上させることができる。

　また、上記の映像表示装置において、前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において３つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得することが好ましい。

　この構成によれば、映像信号取得部によって、間引き周期の１周期内において３つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される。

　したがって、間引き周期の１周期内において３つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される場合であっても、補間フレーム画像が連続的に表示され、画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができる。

　また、上記の映像表示装置において、前記動きベクトル検出部によって検出される前記動きベクトルの各フレーム画像における平均値を算出し、算出された平均値に基づいて、前記間引きフレーム情報を検出する間引きフレーム情報検出部をさらに備えることが好ましい。

　この構成によれば、間引きフレーム情報検出部によって、動きベクトルの各フレーム画像における平均値が算出され、算出された平均値に基づいて、間引きフレーム情報が検出される。

　したがって、間引きフレーム情報を外部から取得できない場合であっても、入力された映像信号から間引きフレーム情報を検出することができる。

　また、上記の映像表示装置において、前記間引きフレーム情報は、前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号の間引きフレーム数をさらに含み、前記補間位相生成部は、前記間引きタイミングと前記間引きフレーム数とに基づいて、補間フレーム画像の補間位相を生成することが好ましい。

　この構成によれば、間引きタイミングと間引きフレーム数とに基づいて、補間フレーム画像の補間位相が生成されるので、間引き周期が異なっているにもかかわらず、間引かれるタイミングが同じである場合に、間引きフレーム数に基づいて間引き周期を特定することができる。

　本発明の他の局面に係る映像処理装置は、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する映像信号取得部と、時間的に前後する少なくとも２つ以上のフレーム画像を用いて現在のフレーム画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号の前記少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報に基づいて、前記複数のフレーム画像のうちの隣接する２つのフレーム画像を用いて生成される補間フレーム画像の補間位相を生成する補間位相生成部と、前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号と、前記動きベクトル検出部によって検出された前記動きベクトルとに基づいて、前記補間位相生成部によって生成された前記補間位相に応じた前記補間フレーム画像を生成する補間フレーム生成部とを備え、前記補間位相生成部は、前記間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの先頭の第１の補間フレーム画像と、前記第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、前記間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように前記補間位相を生成する。

　この構成によれば、映像信号取得部によって、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号が取得される。動きベクトル検出部によって、時間的に前後する少なくとも２つ以上のフレーム画像を用いて現在のフレーム画像の動きベクトルが検出される。補間位相生成部によって、取得される映像信号の少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報に基づいて、複数のフレーム画像のうちの隣接する２つのフレーム画像を用いて生成される補間フレーム画像の補間位相が生成される。補間フレーム生成部によって、取得される映像信号と、検出された動きベクトルとに基づいて、生成された補間位相に応じた補間フレーム画像が生成される。そして、補間位相生成部によって、間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの先頭の第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように補間位相が生成される。

　したがって、間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの先頭の第１の補間フレーム画像と、第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるので、第１の補間フレーム画像と第２の補間フレーム画像とが連続的に表示され、画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができる。

　なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。

　本発明に係る映像表示装置及び映像処理装置は、画像の動きを滑らかにすることができるとともに、視覚上の違和感を改善することができ、時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を補正する映像表示装置及び映像処理装置として有用である。

Claims

　時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する映像信号取得部と、
　時間的に前後する少なくとも２つ以上のフレーム画像を用いて現在のフレーム画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
　前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号の前記少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報に基づいて、補間フレーム画像の補間位相を生成する補間位相生成部と、
　前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号と、前記動きベクトル検出部によって検出された前記動きベクトルとに基づいて、前記補間位相生成部によって生成された前記補間位相に応じた補間フレーム画像を生成する補間フレーム生成部と、
　前記補間フレーム生成部によって生成された前記補間フレーム画像を含む映像信号を表示する表示部とを備え、
　前記補間位相生成部は、前記複数のフレーム画像から少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの第１の補間フレーム画像と、前記第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、前記間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように前記補間位相を生成することを特徴とする映像表示装置。
　前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において４つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得し、
　前記補間位相生成部は、前記間引き周期の１周期内において３つの補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にするように前記補間位相を生成することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
　前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得し、
　前記補間フレーム生成部は、互いに隣接するフレーム画像から前記補間フレーム画像が生成できない場合、生成すべき前記補間フレーム画像に最も近いフレーム画像を前記映像信号から選択し、補間フレーム画像として生成することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
　前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において８つのフレーム画像から連続した２つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得し、
　前記補間フレーム生成部は、互いに隣接するフレーム画像から前記補間フレーム画像が生成できない場合、当該互いに隣接するフレーム画像の次に互いに隣接するフレーム画像を用いて前記補間フレーム画像を生成することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
　前記動きベクトル検出部は、前記映像信号に対して遅延していないフレーム画像と、前記映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、前記動きベクトルを検出し、前記間引きフレーム情報によって特定される少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた前記間引きタイミングにおいて、前記映像信号に対して１フレーム遅延したフレーム画像と、前記映像信号に対して２フレーム遅延したフレーム画像とに基づいて、前記動きベクトルを検出することを特徴とする請求項４記載の映像表示装置。
　前記映像信号取得部は、前記間引き周期の１周期内において３つのフレーム画像から１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
　前記動きベクトル検出部によって検出される前記動きベクトルの各フレーム画像における平均値を算出し、算出された平均値に基づいて、前記間引きフレーム情報を検出する間引きフレーム情報検出部をさらに備えることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の映像表示装置。
　前記間引きフレーム情報は、前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号の間引きフレーム数をさらに含み、
　前記補間位相生成部は、前記間引きタイミングと前記間引きフレーム数とに基づいて、補間フレーム画像の補間位相を生成することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の映像表示装置。
　時間的に連続した複数のフレーム画像から周期的に少なくとも１つのフレーム画像が間引かれた映像信号を取得する映像信号取得部と、
　時間的に前後する少なくとも２つ以上のフレーム画像を用いて現在のフレーム画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
　前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号の前記少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引きタイミングを表す間引きフレーム情報に基づいて、補間フレーム画像の補間位相を生成する補間位相生成部と、
　前記映像信号取得部によって取得される前記映像信号と、前記動きベクトル検出部によって検出された前記動きベクトルとに基づいて、前記補間位相生成部によって生成された前記補間位相に応じた前記補間フレーム画像を生成する補間フレーム生成部とを備え、
　前記補間位相生成部は、前記複数のフレーム画像から少なくとも１つのフレーム画像が間引かれる間引き周期の１周期内の複数の補間フレーム画像のうちの第１の補間フレーム画像と、前記第１の補間フレーム画像に続く第２の補間フレーム画像との位相間隔が、前記間引き周期の１周期内において複数の補間フレーム画像のそれぞれの位相間隔を均等にした際の互いに隣接する補間フレーム画像の位相間隔と同じになるように前記補間位相を生成することを特徴とする映像処理装置。