フレームレート変換装置及び方法
【課題】画質を優先する場合とレスポンスの速さを優先する場合との双方に対応することができるフレームレート変換装置を提供する。
【解決手段】動きベクトル検出部３７は、２フレームまたは４フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する。補間画素データ生成部３８は、動きベクトルと、２フレームまたはそれ以上の探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する。フレーム画像生成部３９は、補間フレームを生成し、２フレーム間に内挿して入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する。モード制御部４１は、レスポンス優先モードと画質優先モードとに応じて各部を制御する。
【解決手段】動きベクトル検出部３７は、２フレームまたは４フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する。補間画素データ生成部３８は、動きベクトルと、２フレームまたはそれ以上の探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する。フレーム画像生成部３９は、補間フレームを生成し、２フレーム間に内挿して入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する。モード制御部４１は、レスポンス優先モードと画質優先モードとに応じて各部を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の実フレーム間に補間フレームを内挿してフレーム数を増大させ、フレームレート（フレーム周波数）を変換するフレームレート変換装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを用いた画像表示装置で動画像を表示すると残像が生じやすい。そこで、残像を低減させるため、映像信号の実フレーム間に補間フレームを内挿してフレーム数を増大させ、例えば６０Ｈｚのフレームレートを２倍の１２０Ｈｚまたはそれ以上の周波数に変換して画像表示することが行われている。フレームレート変換装置においては、画像の動きベクトルを検出し、動きベクトルを用いて各補間画素を生成し、実フレーム間に内挿する補間フレームを生成する。
【０００３】
画像表示装置にフレームレート変換装置を搭載した場合、補間フレームを生成する信号処理による遅延時間が発生する。従って、フレームレート変換装置を搭載した画像表示装置においては、映像信号の各フレームが画面に表示されるタイミングは、フレームレート変換装置を搭載しない画像表示装置よりも遅くなる。リアルタイム処理が求められる場合とリアルタイム処理が求められない場合とで、動きベクトルの検出方法を切り換える映像信号処理装置が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９２３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像表示装置における高画質化の要求はますます高まっている。フレームレート変換装置において、動きベクトルの誤検出が発生した場合には補間フレームは誤補間の補間画素を含むことになる。従って、高画質のフレームレート変換画像を得るには、動きベクトルの誤検出を極力少なくすることが必要である。
ところで、画像表示装置にゲーム機器を接続し、画像表示装置にゲーム機器の画像を表示させてゲームを行うことがある。画像表示装置がフレームレート変換装置を搭載する場合、ゲーム機器に対する操作入力の入力タイミングと、その操作入力に対応した画像の表示タイミングとの間には時間的なずれが生じる。
【０００６】
一般的には、高画質のフレームレート変換画像を得ようとすれば動きベクトルの検出精度（画像の補間精度）を上げることが必要となり、映像信号の各フレームが画面に表示されるタイミングの遅延時間が増大する。しかしながら、画像表示装置をゲーム機器の画像を表示させるモニタとして使用する場合には、遅延時間は極力少ない方が好ましい。フレームレート変換画像を高画質にしようとすると遅延時間が大きくなり、遅延時間を少なくしようとすると高画質にしにくいというトレードオフの関係にある。そこで、レスポンスの速さ（少ない遅延時間）を優先する場合と画質を優先する場合との双方に対応することができる画像表示装置が求められる。
【０００７】
本発明はこのような要望に対応するためになされたものであり、レスポンスの速さ（少ない遅延時間）を優先する場合と画質を優先する場合との双方に対応することができ、両者を選択することができるフレームレート変換装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成部（２〜３６）と、２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法と、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法とのいずれかで動きベクトルを検出する動きベクトル検出部（３７）と、前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法と、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法とのいずれかで補間画素データを生成する補間画素データ生成部（３８）と、前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法と、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法とのいずれかでフレーム画像を生成するフレーム画像生成部（３９）と、前記動きベクトル検出部が前記第１の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第１のモードと、前記動きベクトル検出部が前記第２の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第２のモードとを選択的に切り換えるモード制御部（４１）とを備えることを特徴とするフレームレート変換装置を提供する。
この構成において、前記モード制御部は、前記第１のモードのとき、前記画素データ生成部における前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成する回路部分を非動作とするよう制御することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成ステップと、第１のモードのとき、２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法で動きベクトルを検出し、第２のモードのとき、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法で動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、前記第１のモードのとき、前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記第２のモードのとき、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成する補間画素データ生成ステップと、前記第１のモードのとき、前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成し、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記第２のモードのとき、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成するフレーム画像生成ステップとを含むことを特徴とするフレームレート変換方法を提供する。
この構成において、前記第１のモードのとき、前記画素データ生成ステップにて前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成しないことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフレームレート変換装置及び方法によれば、レスポンスの速さ（少ない遅延時間）を優先する場合と画質を優先する場合との双方に対応することができ、両者を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のフレームレート変換装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明のフレームレート変換装置の一実施形態の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のフレームレート変換装置及び方法について、添付図面を参照して説明する。図１において、入力端子１には、フレームレート変換の対象となっている映像信号を構成する各画素データが順次入力される。入力された画素データＰ０はフレームメモリ２に入力されて１フレーム期間遅延され、画素データＰ１として出力される。画素データＰ１はフレームメモリ３に入力されて１フレーム期間遅延され、画素データＰ２として出力される。画素データＰ２はフレームメモリ４に入力されて１フレーム期間遅延され、画素データＰ３として出力される。
【００１３】
また、画素データＰ０はラインメモリ５，６に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ０は遅延器１３，１４に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ５の出力は遅延器１５，１６に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ６の出力は遅延器１７，１８に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。フレームメモリ２より出力された画素データＰ１はラインメモリ７，８に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ１は遅延器１９，２０に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ７の出力は遅延器２１，２２に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ８の出力は遅延器２３，２４に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。
【００１４】
フレームメモリ３より出力された画素データＰ２はラインメモリ９，１０に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ２は遅延器２５，２６に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ９の出力は遅延器２７，２８に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ１０の出力は遅延器２９，３０に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。フレームメモリ４より出力された画素データＰ３はラインメモリ１１，１２に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ３は遅延器３１，３２に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ１１の出力は遅延器３３，３４に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ１２の出力は遅延器３５，３６に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。
【００１５】
以上のようにして、遅延器１３〜１８からは現在フレームＦ０の領域Ａ０に含まれる９個の画素データが出力され、遅延器１９〜２４からは現在フレームＦ０に対して１フレーム前のフレームＦ１の領域Ａ１に含まれる９個の画素データが出力される。遅延器２５〜３０からは現在フレームＦ０に対して２フレーム前のフレームＦ２の領域Ａ２に含まれる９個の画素データが出力され、延器３１〜３６からは現在フレームＦ０に対して３フレーム前のフレームＦ３の領域Ａ３に含まれる９個の画素データが出力される。図２（Ａ），（Ｂ）に、フレームＦ０，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３及び領域Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３を概念的に示している。
【００１６】
図２（Ａ），（Ｂ）において、領域Ａ０〜Ａ３に含まれる画素データは、補間フレームＦ１０，Ｆ２１の各補間画素データＰｉを生成する際に必要となる動きベクトルを求めるために使用される。領域Ａ０〜Ａ３は、動きベクトルの探索範囲である。このように、図１の入力端子１に順次入力される映像信号の複数のフレームそれぞれには、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、補間画素データＰｉを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定される。図１におけるフレームメモ２〜４，ラインメモリ５〜１２，遅延器１３〜３６の回路部分は、複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成部となっている。
【００１７】
本実施形態においては、後述するように、図２（Ａ）に示す２つのフレームＦ０，Ｆ１の領域Ａ０，Ａ１に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法と、図２（Ｂ）に示す４つのフレームＦ０〜Ｆ３の領域Ａ０〜Ａ３に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法とを切り換えるよう構成されている。本実施形態では、第２の検出方法は４フレームＦ０〜Ｆ３の領域Ａ０〜Ａ３を探索範囲としたが、フレームＦ１，Ｆ２と、フレームＦ１，Ｆ２よりも時間的に前のフレームＦ３との３フレームの領域Ａ１〜Ａ３を探索範囲としてもよく、フレームＦ１，Ｆ２と、フレームＦ１，Ｆ２よりも時間的に後のフレームＦ０との３フレームの領域Ａ０〜Ａ２を探索範囲としてもよい。さらには、５フレーム以上の領域を探索範囲としてもよい。即ち、第１の検出方法では２フレームの領域を探索範囲とし、第２の検出方法では３フレーム以上の領域を探索範囲とすればよい。
【００１８】
ここでは簡略化のため、動きベクトルの探索範囲に含まれる画素データを９個としたが、実際にはさらに多くの画素データを含む領域を探索範囲とする。また、図２（Ｂ）の場合には、フレームＦ０，Ｆ３における探索範囲は、フレームＦ１，Ｆ２における探索範囲よりも広くする必要があるが、簡略化のためフレームＦ０〜Ｆ３の探索範囲を全て同じとしている。従って、実際には、図１において、さらに多くのラインメモリや遅延器を必要とする。本実施形態では、全てのフレームの探索範囲を９個の画素データを含む領域Ａ０〜Ａ３として説明することとする。
【００１９】
図１において、端子４０には、レスポンスの速さを優先するレスポンス優先モードと画質を優先する画質優先モードとを切り換えるためのモード切換信号が入力される。このモード切換信号は、ユーザが図示していない操作部を操作していずれかのモードを選択することによって発生させたものでもよいし、画面に表示させる映像信号に応じて自動的に発生させたものでもよい。例えば、高画質表示が求められる、放送波信号より得た映像信号やハードディスクドライブまたは光ディスクのような記録媒体に記録された映像信号を再生する再生装置によって再生されたた映像信号を表示する場合には画質優先モードとし、ゲーム機器からの映像信号を表示する場合にはレスポンス優先モードとすることが好ましい。
【００２０】
画像表示装置は、ゲーム機器からの映像信号を表示する場合に適切な画質に調整するゲームモードを備えていることが多い。ゲームモードを選択した場合にレスポンス優先モードとし、それ以外で画質優先モードとしてもよい。モード切換信号は、例えば、レスポンス優先モードを示す“０”と、画質優先モードを示す“１”であるとする。
【００２１】
端子４０に入力されたモード切換信号はモード制御部４１に入力される。モード制御部４１は入力されたモード切換信号に応じて動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８とフレーム画像生成部３９とを制御する。また、より好ましくは、モード制御部４１は、動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８とフレーム画像生成部３９に加えて、モード切換信号に応じて破線で囲んだフレームメモリ３，４とラインメモリ９〜１２と遅延器２５〜３６の部分を制御する。
【００２２】
まず、モード制御部４１にモード切換信号がレスポンス優先モードを示す“０”が入力された場合の動作について説明する。動きベクトル検出部３７は、モード制御部４１による制御に基づいて、図２（Ａ）に示すように、２つのフレームＦ０，Ｆ１の領域Ａ０，Ａ１の画素データを用いて、フレームＦ０，Ｆ１間に内挿する補間画素データＰｉを生成するために必要な動きベクトルＭＶを検出する。動きベクトル検出部３７は、補間画素データＰｉを通る複数の方向の画素の差分値が最も小さい方向を動きベクトルＭＶとする。
【００２３】
動きベクトルＭＶは補間画素データ生成部３８に入力される。補間画素データ生成部３８は、モード制御部４１による制御に基づいて、動きベクトルＭＶと、動きベクトルＭＶの方向に対応する領域Ａ０，Ａ１の画素データとを用いて、補間画素データＰｉを生成する。このように、補間画素データ生成部３８は、レスポンス優先モードの場合には、上記の第１の検出方法により検出した動きベクトルと、２フレームの探索範囲Ａ０，Ａ１に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法を採用する。
【００２４】
フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される補間画素データＰｉによって、図２（Ａ）に示すフレームＦ０，Ｆ１間に内挿する補間フレームＦ１０のフレーム画像を生成する。また、フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される画素データＰA0によってフレームＦ０のフレーム画像を生成する。
【００２５】
そして、フレーム画像生成部３９は、補間フレームＦ１０のフレーム画像とフレームＦ０のフレーム画像とがこの順で出力されるよう出力位相を調整して、入力端子１に入力された映像信号のフレームレートの２倍のフレームレートで出力する。フレームレート変換された映像信号は出力端子４２より出力される。このように、フレーム画像生成部３９は、レスポンス優先モードの場合には、上記の第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、２フレーム間に内挿して入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法を採用する。
【００２６】
この場合、出力端子４２より出力される映像信号の各フレームが画面に表示されるタイミングの遅延時間は少ない。従って、レスポンスが速く、例えばゲーム機器からの映像信号を表示した場合に、ゲーム機器に対する操作入力の入力タイミングと、その操作入力に対応した画像の表示タイミングとの間の時間的なずれが少なくなる。
【００２７】
以上の説明より分かるように、レスポンス優先モードの場合には、動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８は領域Ａ２，Ａ３の画素データを使用しない。従って、動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８は領域Ａ２，Ａ３の画素データを入力しなくてもよい。そこで、モード制御部４１は、破線で囲んだフレームメモリ３，４とラインメモリ９〜１２と遅延器２５〜３６の部分を非動作とするよう制御してもよい。破線で囲んだ部分を非動作とした場合には消費電力を低減させることが可能となる。
【００２８】
次に、モード制御部４１にモード切換信号が画質優先モードを示す“１”が入力された場合の動作について説明する。領域Ａ０〜Ａ３それぞれに含まれる画素データは動きベクトル検出部３７に入力される。動きベクトル検出部３７は、モード制御部４１による制御に基づいて、図２（Ｂ）に示すように、４つのフレームＦ０〜Ｆ３の領域Ａ０〜Ａ３の画素データを用いて、フレームＦ２，Ｆ１間に内挿する補間画素データＰｉを生成するために必要な動きベクトルＭＶを検出する。動きベクトル検出部３７は、補間画素データＰｉを通る複数の方向の画素の差分値が最も小さい方向を動きベクトルＭＶとする。なお、この場合の補間画素データＰｉと、上述した補間フレームＦ１０内の補間画素データＰｉとはタイミングが異なる補間画素データであるが、便宜上、同一の符号を付している。
【００２９】
動きベクトルＭＶは補間画素データ生成部３８に入力される。補間画素データ生成部３８には、領域Ａ０〜Ａ２それぞれに含まれる画素データが入力される。
補間画素データ生成部３８は、モード制御部４１による制御に基づいて、動きベクトルＭＶと、動きベクトルＭＶの方向に対応する領域Ａ１，Ａ２の画素データとを用いて、補間画素データＰｉを生成する。本実施形態においては、補間画素データ生成部３８は、２フレームの領域Ａ１，Ａ２の画素データを用いて補間画素データＰｉを生成しているが、画質を向上させるために、４フレームの領域Ａ０〜Ａ３の画素データを用いて補間画素データＰｉを生成してもよい。この場合、補間画素データ生成部３８には、領域Ａ３の画素データも入力する必要がある。
【００３０】
このように、補間画素データ生成部３８は、画質優先モードの場合には、上記の第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法を採用する。
【００３１】
フレーム画像生成部３９には、補間画素データ生成部３８によって生成された補間画素データＰｉと、領域Ａ０の画素データの内、補間画素データＰｉと同一の水平及び垂直方向の画素位置に位置する画素データＰA0と、領域Ａ１の画素データの内、補間画素データＰｉと同一の水平及び垂直方向の画素位置に位置する画素データＰA1とが入力される。フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される補間画素データＰｉによって、図２（Ｂ）に示すフレームＦ２，Ｆ１間に内挿する補間フレームＦ２１のフレーム画像を生成する。また、フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される画素データＰA1によってフレームＦ１のフレーム画像を生成する。
【００３２】
そして、フレーム画像生成部３９は、補間フレームＦ２１のフレーム画像とフレームＦ１のフレーム画像とがこの順で出力されるよう出力位相を調整して、入力端子１に入力された映像信号のフレームレートの２倍のフレームレートで出力する。フレームレート変換された映像信号は出力端子４２より出力される。このように、フレーム画像生成部３９は、画質優先モードの場合には、上記の第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、２フレーム間に内挿して入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法を採用する。
【００３３】
この場合、出力端子４２より出力される映像信号は４フレームを動きベクトルＭＶの探索範囲として生成したものであるので誤補間が少なく、図２（Ａ）の場合よりも高画質のフレームレート変換画像となる。但し、図２（Ｂ）より分かるように、各フレームが画面に表示されるタイミングは１フレーム期間以上遅延することになる。
【００３４】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態においては、フレームレートを２倍にするフレームレート変換装置について説明したが、３倍以上のフレームレートに変換するフレームレート変換装置としてもよい。また、図１においては、画素データＰA0，ＰA1を補間画素データ生成部３８からフレーム画像生成部３９へと供給する構成としたが、遅延器１５，２１より出力された画素データに基づいて画素データＰA0，ＰA1を得てもよい。この場合は、補間画素データＰｉと画素データＰA0，ＰA1とのタイミング合わせを適宜行うことが必要である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 入力端子
２〜４ フレームメモリ
５〜１２ ラインメモリ
１３〜３６ 遅延器
３７ 動きベクトル検出部
３８ 補間画素データ生成部
３９ フレーム画像生成部
４０ 端子
４１ モード制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の実フレーム間に補間フレームを内挿してフレーム数を増大させ、フレームレート（フレーム周波数）を変換するフレームレート変換装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを用いた画像表示装置で動画像を表示すると残像が生じやすい。そこで、残像を低減させるため、映像信号の実フレーム間に補間フレームを内挿してフレーム数を増大させ、例えば６０Ｈｚのフレームレートを２倍の１２０Ｈｚまたはそれ以上の周波数に変換して画像表示することが行われている。フレームレート変換装置においては、画像の動きベクトルを検出し、動きベクトルを用いて各補間画素を生成し、実フレーム間に内挿する補間フレームを生成する。
【０００３】
画像表示装置にフレームレート変換装置を搭載した場合、補間フレームを生成する信号処理による遅延時間が発生する。従って、フレームレート変換装置を搭載した画像表示装置においては、映像信号の各フレームが画面に表示されるタイミングは、フレームレート変換装置を搭載しない画像表示装置よりも遅くなる。リアルタイム処理が求められる場合とリアルタイム処理が求められない場合とで、動きベクトルの検出方法を切り換える映像信号処理装置が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９２３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像表示装置における高画質化の要求はますます高まっている。フレームレート変換装置において、動きベクトルの誤検出が発生した場合には補間フレームは誤補間の補間画素を含むことになる。従って、高画質のフレームレート変換画像を得るには、動きベクトルの誤検出を極力少なくすることが必要である。
ところで、画像表示装置にゲーム機器を接続し、画像表示装置にゲーム機器の画像を表示させてゲームを行うことがある。画像表示装置がフレームレート変換装置を搭載する場合、ゲーム機器に対する操作入力の入力タイミングと、その操作入力に対応した画像の表示タイミングとの間には時間的なずれが生じる。
【０００６】
一般的には、高画質のフレームレート変換画像を得ようとすれば動きベクトルの検出精度（画像の補間精度）を上げることが必要となり、映像信号の各フレームが画面に表示されるタイミングの遅延時間が増大する。しかしながら、画像表示装置をゲーム機器の画像を表示させるモニタとして使用する場合には、遅延時間は極力少ない方が好ましい。フレームレート変換画像を高画質にしようとすると遅延時間が大きくなり、遅延時間を少なくしようとすると高画質にしにくいというトレードオフの関係にある。そこで、レスポンスの速さ（少ない遅延時間）を優先する場合と画質を優先する場合との双方に対応することができる画像表示装置が求められる。
【０００７】
本発明はこのような要望に対応するためになされたものであり、レスポンスの速さ（少ない遅延時間）を優先する場合と画質を優先する場合との双方に対応することができ、両者を選択することができるフレームレート変換装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成部（２〜３６）と、２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法と、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法とのいずれかで動きベクトルを検出する動きベクトル検出部（３７）と、前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法と、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法とのいずれかで補間画素データを生成する補間画素データ生成部（３８）と、前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法と、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法とのいずれかでフレーム画像を生成するフレーム画像生成部（３９）と、前記動きベクトル検出部が前記第１の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第１のモードと、前記動きベクトル検出部が前記第２の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第２のモードとを選択的に切り換えるモード制御部（４１）とを備えることを特徴とするフレームレート変換装置を提供する。
この構成において、前記モード制御部は、前記第１のモードのとき、前記画素データ生成部における前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成する回路部分を非動作とするよう制御することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成ステップと、第１のモードのとき、２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法で動きベクトルを検出し、第２のモードのとき、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法で動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、前記第１のモードのとき、前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記第２のモードのとき、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成する補間画素データ生成ステップと、前記第１のモードのとき、前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成し、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記第２のモードのとき、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成するフレーム画像生成ステップとを含むことを特徴とするフレームレート変換方法を提供する。
この構成において、前記第１のモードのとき、前記画素データ生成ステップにて前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成しないことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフレームレート変換装置及び方法によれば、レスポンスの速さ（少ない遅延時間）を優先する場合と画質を優先する場合との双方に対応することができ、両者を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のフレームレート変換装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明のフレームレート変換装置の一実施形態の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のフレームレート変換装置及び方法について、添付図面を参照して説明する。図１において、入力端子１には、フレームレート変換の対象となっている映像信号を構成する各画素データが順次入力される。入力された画素データＰ０はフレームメモリ２に入力されて１フレーム期間遅延され、画素データＰ１として出力される。画素データＰ１はフレームメモリ３に入力されて１フレーム期間遅延され、画素データＰ２として出力される。画素データＰ２はフレームメモリ４に入力されて１フレーム期間遅延され、画素データＰ３として出力される。
【００１３】
また、画素データＰ０はラインメモリ５，６に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ０は遅延器１３，１４に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ５の出力は遅延器１５，１６に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ６の出力は遅延器１７，１８に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。フレームメモリ２より出力された画素データＰ１はラインメモリ７，８に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ１は遅延器１９，２０に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ７の出力は遅延器２１，２２に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ８の出力は遅延器２３，２４に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。
【００１４】
フレームメモリ３より出力された画素データＰ２はラインメモリ９，１０に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ２は遅延器２５，２６に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ９の出力は遅延器２７，２８に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ１０の出力は遅延器２９，３０に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。フレームメモリ４より出力された画素データＰ３はラインメモリ１１，１２に順次入力されて１ライン期間ずつ遅延される。画素データＰ３は遅延器３１，３２に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ１１の出力は遅延器３３，３４に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。ラインメモリ１２の出力は遅延器３５，３６に順次入力されて１画素期間ずつ遅延される。
【００１５】
以上のようにして、遅延器１３〜１８からは現在フレームＦ０の領域Ａ０に含まれる９個の画素データが出力され、遅延器１９〜２４からは現在フレームＦ０に対して１フレーム前のフレームＦ１の領域Ａ１に含まれる９個の画素データが出力される。遅延器２５〜３０からは現在フレームＦ０に対して２フレーム前のフレームＦ２の領域Ａ２に含まれる９個の画素データが出力され、延器３１〜３６からは現在フレームＦ０に対して３フレーム前のフレームＦ３の領域Ａ３に含まれる９個の画素データが出力される。図２（Ａ），（Ｂ）に、フレームＦ０，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３及び領域Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３を概念的に示している。
【００１６】
図２（Ａ），（Ｂ）において、領域Ａ０〜Ａ３に含まれる画素データは、補間フレームＦ１０，Ｆ２１の各補間画素データＰｉを生成する際に必要となる動きベクトルを求めるために使用される。領域Ａ０〜Ａ３は、動きベクトルの探索範囲である。このように、図１の入力端子１に順次入力される映像信号の複数のフレームそれぞれには、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、補間画素データＰｉを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定される。図１におけるフレームメモ２〜４，ラインメモリ５〜１２，遅延器１３〜３６の回路部分は、複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成部となっている。
【００１７】
本実施形態においては、後述するように、図２（Ａ）に示す２つのフレームＦ０，Ｆ１の領域Ａ０，Ａ１に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法と、図２（Ｂ）に示す４つのフレームＦ０〜Ｆ３の領域Ａ０〜Ａ３に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法とを切り換えるよう構成されている。本実施形態では、第２の検出方法は４フレームＦ０〜Ｆ３の領域Ａ０〜Ａ３を探索範囲としたが、フレームＦ１，Ｆ２と、フレームＦ１，Ｆ２よりも時間的に前のフレームＦ３との３フレームの領域Ａ１〜Ａ３を探索範囲としてもよく、フレームＦ１，Ｆ２と、フレームＦ１，Ｆ２よりも時間的に後のフレームＦ０との３フレームの領域Ａ０〜Ａ２を探索範囲としてもよい。さらには、５フレーム以上の領域を探索範囲としてもよい。即ち、第１の検出方法では２フレームの領域を探索範囲とし、第２の検出方法では３フレーム以上の領域を探索範囲とすればよい。
【００１８】
ここでは簡略化のため、動きベクトルの探索範囲に含まれる画素データを９個としたが、実際にはさらに多くの画素データを含む領域を探索範囲とする。また、図２（Ｂ）の場合には、フレームＦ０，Ｆ３における探索範囲は、フレームＦ１，Ｆ２における探索範囲よりも広くする必要があるが、簡略化のためフレームＦ０〜Ｆ３の探索範囲を全て同じとしている。従って、実際には、図１において、さらに多くのラインメモリや遅延器を必要とする。本実施形態では、全てのフレームの探索範囲を９個の画素データを含む領域Ａ０〜Ａ３として説明することとする。
【００１９】
図１において、端子４０には、レスポンスの速さを優先するレスポンス優先モードと画質を優先する画質優先モードとを切り換えるためのモード切換信号が入力される。このモード切換信号は、ユーザが図示していない操作部を操作していずれかのモードを選択することによって発生させたものでもよいし、画面に表示させる映像信号に応じて自動的に発生させたものでもよい。例えば、高画質表示が求められる、放送波信号より得た映像信号やハードディスクドライブまたは光ディスクのような記録媒体に記録された映像信号を再生する再生装置によって再生されたた映像信号を表示する場合には画質優先モードとし、ゲーム機器からの映像信号を表示する場合にはレスポンス優先モードとすることが好ましい。
【００２０】
画像表示装置は、ゲーム機器からの映像信号を表示する場合に適切な画質に調整するゲームモードを備えていることが多い。ゲームモードを選択した場合にレスポンス優先モードとし、それ以外で画質優先モードとしてもよい。モード切換信号は、例えば、レスポンス優先モードを示す“０”と、画質優先モードを示す“１”であるとする。
【００２１】
端子４０に入力されたモード切換信号はモード制御部４１に入力される。モード制御部４１は入力されたモード切換信号に応じて動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８とフレーム画像生成部３９とを制御する。また、より好ましくは、モード制御部４１は、動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８とフレーム画像生成部３９に加えて、モード切換信号に応じて破線で囲んだフレームメモリ３，４とラインメモリ９〜１２と遅延器２５〜３６の部分を制御する。
【００２２】
まず、モード制御部４１にモード切換信号がレスポンス優先モードを示す“０”が入力された場合の動作について説明する。動きベクトル検出部３７は、モード制御部４１による制御に基づいて、図２（Ａ）に示すように、２つのフレームＦ０，Ｆ１の領域Ａ０，Ａ１の画素データを用いて、フレームＦ０，Ｆ１間に内挿する補間画素データＰｉを生成するために必要な動きベクトルＭＶを検出する。動きベクトル検出部３７は、補間画素データＰｉを通る複数の方向の画素の差分値が最も小さい方向を動きベクトルＭＶとする。
【００２３】
動きベクトルＭＶは補間画素データ生成部３８に入力される。補間画素データ生成部３８は、モード制御部４１による制御に基づいて、動きベクトルＭＶと、動きベクトルＭＶの方向に対応する領域Ａ０，Ａ１の画素データとを用いて、補間画素データＰｉを生成する。このように、補間画素データ生成部３８は、レスポンス優先モードの場合には、上記の第１の検出方法により検出した動きベクトルと、２フレームの探索範囲Ａ０，Ａ１に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法を採用する。
【００２４】
フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される補間画素データＰｉによって、図２（Ａ）に示すフレームＦ０，Ｆ１間に内挿する補間フレームＦ１０のフレーム画像を生成する。また、フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される画素データＰA0によってフレームＦ０のフレーム画像を生成する。
【００２５】
そして、フレーム画像生成部３９は、補間フレームＦ１０のフレーム画像とフレームＦ０のフレーム画像とがこの順で出力されるよう出力位相を調整して、入力端子１に入力された映像信号のフレームレートの２倍のフレームレートで出力する。フレームレート変換された映像信号は出力端子４２より出力される。このように、フレーム画像生成部３９は、レスポンス優先モードの場合には、上記の第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、２フレーム間に内挿して入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法を採用する。
【００２６】
この場合、出力端子４２より出力される映像信号の各フレームが画面に表示されるタイミングの遅延時間は少ない。従って、レスポンスが速く、例えばゲーム機器からの映像信号を表示した場合に、ゲーム機器に対する操作入力の入力タイミングと、その操作入力に対応した画像の表示タイミングとの間の時間的なずれが少なくなる。
【００２７】
以上の説明より分かるように、レスポンス優先モードの場合には、動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８は領域Ａ２，Ａ３の画素データを使用しない。従って、動きベクトル検出部３７と補間画素データ生成部３８は領域Ａ２，Ａ３の画素データを入力しなくてもよい。そこで、モード制御部４１は、破線で囲んだフレームメモリ３，４とラインメモリ９〜１２と遅延器２５〜３６の部分を非動作とするよう制御してもよい。破線で囲んだ部分を非動作とした場合には消費電力を低減させることが可能となる。
【００２８】
次に、モード制御部４１にモード切換信号が画質優先モードを示す“１”が入力された場合の動作について説明する。領域Ａ０〜Ａ３それぞれに含まれる画素データは動きベクトル検出部３７に入力される。動きベクトル検出部３７は、モード制御部４１による制御に基づいて、図２（Ｂ）に示すように、４つのフレームＦ０〜Ｆ３の領域Ａ０〜Ａ３の画素データを用いて、フレームＦ２，Ｆ１間に内挿する補間画素データＰｉを生成するために必要な動きベクトルＭＶを検出する。動きベクトル検出部３７は、補間画素データＰｉを通る複数の方向の画素の差分値が最も小さい方向を動きベクトルＭＶとする。なお、この場合の補間画素データＰｉと、上述した補間フレームＦ１０内の補間画素データＰｉとはタイミングが異なる補間画素データであるが、便宜上、同一の符号を付している。
【００２９】
動きベクトルＭＶは補間画素データ生成部３８に入力される。補間画素データ生成部３８には、領域Ａ０〜Ａ２それぞれに含まれる画素データが入力される。
補間画素データ生成部３８は、モード制御部４１による制御に基づいて、動きベクトルＭＶと、動きベクトルＭＶの方向に対応する領域Ａ１，Ａ２の画素データとを用いて、補間画素データＰｉを生成する。本実施形態においては、補間画素データ生成部３８は、２フレームの領域Ａ１，Ａ２の画素データを用いて補間画素データＰｉを生成しているが、画質を向上させるために、４フレームの領域Ａ０〜Ａ３の画素データを用いて補間画素データＰｉを生成してもよい。この場合、補間画素データ生成部３８には、領域Ａ３の画素データも入力する必要がある。
【００３０】
このように、補間画素データ生成部３８は、画質優先モードの場合には、上記の第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法を採用する。
【００３１】
フレーム画像生成部３９には、補間画素データ生成部３８によって生成された補間画素データＰｉと、領域Ａ０の画素データの内、補間画素データＰｉと同一の水平及び垂直方向の画素位置に位置する画素データＰA0と、領域Ａ１の画素データの内、補間画素データＰｉと同一の水平及び垂直方向の画素位置に位置する画素データＰA1とが入力される。フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される補間画素データＰｉによって、図２（Ｂ）に示すフレームＦ２，Ｆ１間に内挿する補間フレームＦ２１のフレーム画像を生成する。また、フレーム画像生成部３９は、モード制御部４１による制御に基づいて、補間画素データ生成部３８から順次入力される画素データＰA1によってフレームＦ１のフレーム画像を生成する。
【００３２】
そして、フレーム画像生成部３９は、補間フレームＦ２１のフレーム画像とフレームＦ１のフレーム画像とがこの順で出力されるよう出力位相を調整して、入力端子１に入力された映像信号のフレームレートの２倍のフレームレートで出力する。フレームレート変換された映像信号は出力端子４２より出力される。このように、フレーム画像生成部３９は、画質優先モードの場合には、上記の第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、２フレーム間に内挿して入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法を採用する。
【００３３】
この場合、出力端子４２より出力される映像信号は４フレームを動きベクトルＭＶの探索範囲として生成したものであるので誤補間が少なく、図２（Ａ）の場合よりも高画質のフレームレート変換画像となる。但し、図２（Ｂ）より分かるように、各フレームが画面に表示されるタイミングは１フレーム期間以上遅延することになる。
【００３４】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態においては、フレームレートを２倍にするフレームレート変換装置について説明したが、３倍以上のフレームレートに変換するフレームレート変換装置としてもよい。また、図１においては、画素データＰA0，ＰA1を補間画素データ生成部３８からフレーム画像生成部３９へと供給する構成としたが、遅延器１５，２１より出力された画素データに基づいて画素データＰA0，ＰA1を得てもよい。この場合は、補間画素データＰｉと画素データＰA0，ＰA1とのタイミング合わせを適宜行うことが必要である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 入力端子
２〜４ フレームメモリ
５〜１２ ラインメモリ
１３〜３６ 遅延器
３７ 動きベクトル検出部
３８ 補間画素データ生成部
３９ フレーム画像生成部
４０ 端子
４１ モード制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成部と、
２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法と、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法とのいずれかで動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法と、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法とのいずれかで補間画素データを生成する補間画素データ生成部と、
前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法と、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法とのいずれかでフレーム画像を生成するフレーム画像生成部と、
前記動きベクトル検出部が前記第１の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第１のモードと、前記動きベクトル検出部が前記第２の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第２のモードとを選択的に切り換えるモード制御部と
を備えることを特徴とするフレームレート変換装置。
【請求項２】
前記モード制御部は、前記第１のモードのとき、前記画素データ生成部における前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成する回路部分を非動作とするよう制御することを特徴とする請求項１記載のフレームレート変換装置。
【請求項３】
入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成ステップと、
第１のモードのとき、２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法で動きベクトルを検出し、第２のモードのとき、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法で動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、
前記第１のモードのとき、前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記第２のモードのとき、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成する補間画素データ生成ステップと、
前記第１のモードのとき、前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成し、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記第２のモードのとき、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成するフレーム画像生成ステップと
を含むことを特徴とするフレームレート変換方法。
【請求項４】
前記第１のモードのとき、前記画素データ生成ステップにて前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成しないことを特徴とする請求項３記載のフレームレート変換方法。
【請求項１】
入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成部と、
２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法と、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法とのいずれかで動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法と、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法とのいずれかで補間画素データを生成する補間画素データ生成部と、
前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法と、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法とのいずれかでフレーム画像を生成するフレーム画像生成部と、
前記動きベクトル検出部が前記第１の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第１のモードと、前記動きベクトル検出部が前記第２の検出方法で動きベクトルを検出し、前記補間画素データ生成部が前記第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記フレーム画像生成部が前記第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成する第２のモードとを選択的に切り換えるモード制御部と
を備えることを特徴とするフレームレート変換装置。
【請求項２】
前記モード制御部は、前記第１のモードのとき、前記画素データ生成部における前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成する回路部分を非動作とするよう制御することを特徴とする請求項１記載のフレームレート変換装置。
【請求項３】
入力映像信号の複数のフレームそれぞれで、補間画素データを生成する際に用いる動きベクトルを検出するための複数の画素データを含む所定の領域が探索範囲として設定され、前記複数のフレームそれぞれの探索範囲に含まれる画素データを生成する画素データ生成ステップと、
第１のモードのとき、２フレームの探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第１の検出方法で動きベクトルを検出し、第２のモードのとき、前記２フレームよりも時間的に前または後のフレームを含む３フレーム以上の探索範囲に含まれる画素データを用いて動きベクトルを検出する第２の検出方法で動きベクトルを検出する動きベクトル検出ステップと、
前記第１のモードのとき、前記第１の検出方法により検出した動きベクトルと、前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第１の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成し、前記第２のモードのとき、前記第２の検出方法により検出した動きベクトルと、少なくとも前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データとを用いて補間画素データを生成する第２の補間画素データ生成方法で補間画素データを生成する補間画素データ生成ステップと、
前記第１のモードのとき、前記第１の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第１のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成し、前記第２の補間画素データ生成方法により順次生成した補間画素データによって補間フレームを生成し、前記第２のモードのとき、前記２フレーム間に内挿して前記入力映像信号が有するフレームレートより高いフレームレートを有する映像信号として出力する第２のフレーム画像生成方法でフレーム画像を生成するフレーム画像生成ステップと
を含むことを特徴とするフレームレート変換方法。
【請求項４】
前記第１のモードのとき、前記画素データ生成ステップにて前記２フレームの探索範囲に含まれる画素データ以外の画素データを生成しないことを特徴とする請求項３記載のフレームレート変換方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２６３４６８（Ｐ２０１０−２６３４６８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１３４３４（Ｐ２００９−１１３４３４）
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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