再生装置
【課題】アップコンバート時にフィルムグレインまで拡大してしまうこと。
【解決手段】アップコンバータ５は、映像信号におけるフレーム画像に対し、アップコンバートを施す。フィルムグレイン検出回路６は、映像信号のフィルムグレインを検出し、周波数変換機７は、フィルムグレインの空間周波数を高域に変換する。こうして生成がなされたフレーム画像には、変換が施されたフレーム画像の解像度（縦１９２０画素×横１０８０ライン）と、同一の解像度でフィルムグレインが分布しており、個々のフィルムグレインは、変換前の映像信号に含まれていたフィルムグレインの特性（波高値、出現頻度、周波数）を、擬似化した特性をもつ。
【解決手段】アップコンバータ５は、映像信号におけるフレーム画像に対し、アップコンバートを施す。フィルムグレイン検出回路６は、映像信号のフィルムグレインを検出し、周波数変換機７は、フィルムグレインの空間周波数を高域に変換する。こうして生成がなされたフレーム画像には、変換が施されたフレーム画像の解像度（縦１９２０画素×横１０８０ライン）と、同一の解像度でフィルムグレインが分布しており、個々のフィルムグレインは、変換前の映像信号に含まれていたフィルムグレインの特性（波高値、出現頻度、周波数）を、擬似化した特性をもつ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の解像度変換技術の技術分野に属する発明である。
【背景技術】
【０００２】
解像度変換技術とは、記録媒体や放送波から供給される映像信号に対して、変換処理を施し、より高解像度の映像信号を得て、テレビに出力する技術であり、近年のハイビジョンテレビの普及に伴って、その重要度が、一層増している。
【０００３】
例えば、元の映像が横７２０画素縦４８０ラインのＳＤ画像であるなら、これに対して解像度変換を施すことで、横１９２０画素縦１０８０ラインのＨＤ画像を得ることができる。このように、元の映像信号を、より高い解像度の映像信号に変換する技術を、“アップコンバート”という。その逆を、“ダウンコンバート”という。解像度変換技術の先行技術には、以下の特許文献に記載されているものが知られている。
【０００４】
特許文献１に記載されている先行技術は、標準テレビ信号に準じた縦４８０ライン（走査線数５２５本）の映像信号を対象にして、解像度変換を実行するというものである。
【０００５】
更に、統計的手法を用いて解像感を増す解像度変換の手法（非特許文献１参照）や、複数フレームの映像信号より解像度変換する手法（非特許文献２参照）等も多く提案されている。
【特許文献１】特開平２−１８９０８６号公報（第１図）
【非特許文献１】統計的手法を用いた画像の高解像度化に関する研究（長野県情報技術試験場研究報告Ｎｏ．１８）
【非特許文献２】マルチフレームを用いた画像の高解像度化（長野県情報技術試験場研究報告Ｎｏ．１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、大画面のハイビジョンテレビが普及している今日において、上述したような解像度変換の技術分野では、フィルムグレインの再現が重要視されている。“フィルムグレイン”とは、フィルムを現像することで映像内に現れる銀塩粒子の像である。一般にフィルムの現像は、銀塩をフィルムに塗布して、感光することでなされる。そうすると現像後の映像には、この塗布の斑（まだら）や、銀塩の粒子の像が出現することになる。映画館での視聴を再現するため、ＤＶＤの収録にあたっては、かかるフィルムグレインが映像内に現れるように、映像が記録される。
【０００７】
上述したアップコンバートにあたって、フィルムグレインがどのように表現されるかを検討すると、ＨＤ画像は、上述したような高解像度で映像が表現されるので、フィルムグレインは、この解像度の１画素とか、２画素とか、少ない画素数で表現されるべきである。このように少ない画素数で、フィルムグレインが出現すれば、高解像度で映像が表現されているとの実感が湧くからである。しかし上述したアップコンバートで、フィルムグレインを表現しようとすると、ＳＤ画像において、１画素、２画素で表現されているフィルムグレインが、アップコンバート後のＨＤ画像では、縦２画素×横３画素等、複数画素の集まりとして表現されることになる。このようにフィルムグレインが複数画素で表現されれば、ユーザは、大きなフィルムグレインがＨＤ画像上に出現しているように感じ、映像が高解像度になったとの実感が湧かない。このようにアップコンバートにより、フィルムグレインが多くの画素で表現されれば、映像全体に対するフィルムグレインの比率がアップコンバート前とで変化せず、アップコンバートにより高解像度になったとの実感が湧かないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、アップコンバートにより画像が高解像度になったとの実感を、ユーザに抱かせることができる再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明にかかる再生装置は、映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、前記映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上述した本発明にかかる再生装置において、変換手段は、解像度変換が施された映像信号に対して、変換後の解像度に応じたフィルムグレイン成分の周波数を変換するので、アップコンバート後のＨＤ画像には、縦１０８０ライン×横１９２０画素という解像度において、１画素、２画素という単位で、フィルムグレインが出現するように見える。縦１０８０ライン×横１９２０画素という画像全体の解像度に対し、１画素、２画素という単位で、フィルムグレインが出現すれば、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、ユーザは、再生装置におけるアップコンバート機能にて、高解像度の映像が再生されているとの実感を抱くことができる。
【００１１】
また変換後の画像には、変換後の解像度に応じた解像度分布で、フィルムグレインが出現するので、フィルムグレインの仕方が、不自然になることはない。加えて、出現するフィルムグレインの量が、過剰になることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる再生装置の実施形態について説明する。本発明に係る再生装置は、図１における内部構成図に基づき、工業的に生産することができる。
【００１３】
図１は、第１実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図である。本図において、再生装置は、光ディスク１、光ピックアップ２、モーター３、映像復調回路４、アップコンバータ５、フィルムグレイン検出回路６、周波数変換回路７、ディジタル変調回路８、端子９から構成される。
【００１４】
図１１は、第１実施形態に係る再生装置の構成要素から出力される映像信号が、どのように変化するかを示すタイミングチャートである。以降、再生装置の構成要素の説明については、このタイミングチャートを併用するものとする。
【００１５】
１．光ディスク１
光ディスク１には、映像信号が記録されている。光ディスク１に記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。
【００１６】
２．光ピックアップ２
光ピックアップ２は、光ディスク１に記録された信号を電気的信号に変換する。光ピックアップ２の出力は映像復調回路４で復調され、映像信号と再生に必要な同期信号として出力される。
【００１７】
３．モーター３
モーター３は、光ディスク１を再生に適した速度で回転させる。
【００１８】
４．映像復調回路４
映像復調回路４は、光ピックアップ２の出力から誤り訂正などを行ない、元の映像信号を復調する。この復調により得た映像信号をフィルムグレイン検出回路６とアップコンバータ５とに入力する。後述するが、本再生装置は、ＨＤＭＩ伝送路を通じて非圧縮のフレーム画像をテレビに送信するものなので、ＭＰＥＧ２符号化方式で符号化されたフレーム画像に対する復号処理を行い、フレーム画像を構成する映像信号を得て出力する。このことから、ＭＰＥＧ２符号化方式で符号化されたフレーム画像に対する復号に必要なデマルチプレクサやビデオデコーダは、映像復調回路４内に実装されているものとする。
【００１９】
５．アップコンバータ５
アップコンバータ５は、映像復調回路４の出力をより解像度の高い映像信号に変換する。
【００２０】
具体的にいうと、縦１０８０ライン横１９２０画素の解像度を持つよう、変換を行う。図１１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、第２段目では、グリッドの間隔が密になっている。これはアップコンバータ７によるアップコンバートにより、画像が多くの画素数で表現されていることを示す。
【００２１】
６フィルムグレイン検出回路６
フィルムグレイン検出回路６は、元の映像信号に含まれているフィルムグレインの検出を行う。ここでは、映像信号は元々フィルムで撮像された映像を電気映像に変換されたものをいい、映像におけるフィルムグレインとは、フィルム上の銀塩の粒子による小振幅信号のことである。映像信号の成分には、揮度成分領域、色差成分領域があり、これらの領域に存在する微小振幅の成分が、フィルムグレインにあたる。フィルムグレイン検出回路７は、これら領域内の微小振幅信号の振幅の測定を行い、かかる振幅をフィルムグレインとして検知する。
【００２２】
７周波数変換器７
周波数変換器７は、フィルムグレイン検出回路６が検出している期間だけ、アップコンバータ５の出力周波数を高域へ変換して出力する。図１１の第２段目は、アップコンバータ５の出力を示し、第３段目は、フィルムグレイン検出回路６の出力を示す。第４段目は、フィルムグレイン検出回路６の出力が“１”即ちフィルムグレインを検出している期間だけ、アップコンバータ５の出力の周波数が高域に変換された周波数変換回路７の出力示す。
【００２３】
８．ディジタル変調回路８
ディジタル変調回路８は、周波数変換器７の出力を変調し、伝送に適した形式に変換する。この様にして得られた周波数変換器７の出力は、ディジタル変調回路８ではＨＤＭＩ形式のディジタル映像信号変調がかけられ、端子９より、図示されないモニタに映像信号が出力され出画される。
【００２４】
９．端子９
端子１２は、ＨＤＭＩ規格（ＨＤＭＩ：Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ
Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠した端子であり、その中にはディジタル変調された映像信号伝送路と共に、ＶＥＳＡ／Ｅ−ＤＤＣ及びＥＩＡ／ＣＥＡ ８６１−Ｂ両規格で規定される相互通信用のシリアル伝送路が含まれている。
【００２５】
図２は、第１実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図である。この図に示すように、第１実施例における再生装置の実施形態においては、入力画像即ちディスク１に記録されている映像信号は縦４８０ライン、横７２０画素の標準映像信号であり、それが、アップコンバータ５により縦１０８０ライン、横１９２０画素のハイビジョン映像に変換されて出力されるものである。
【００２６】
＜アップコンバータ５の詳細＞
以降、図３を参照しながらアップコンバータ５の詳細について説明する。図３は、第１実施形態に於ける再生装置のアップコンバータ５の内部構成を示す図である。本図に示すように、アップコンバータ５は、８ラインメモリ１０、垂直ポリフェーズフィルタ１１、水平ポリフェーズフィルタ１２、ディレイメモリ１３から構成される。
【００２７】
詳細その１．８ラインメモリ１０
８ラインメモリ１０は、ラインメモリを８本内蔵している。これらのラインメモリは直列に接続され、各ラインメモリは、映像復調回路４から入力される映像信号の１水平ライン数に該当する。また各ラインメモリの出力は、垂直ポリフェーズフィルタ１１に入力される。
【００２８】
詳細その２．垂直ポリフェーズフィルタ１１
垂直ポリフェーズフィルタ１１は、映像信号の１水平ライン遅延映像信号、２水平ライン遅延映像信号、３水平ライン遅延映像信号、４水平ライン遅延映像信号、５水平ライン遅延映像信号、６水平ライン遅延映像信号、７水平ライン遅延映像信号、８水平ライン遅延映像信号という８つの映像信号を入力して、これらの８つ映像信号に対して垂直補間を施し、元の映像信号の垂直４８０ラインを１０８０ラインに解像度変換し、水平ポリフェーズフィルタ１７に出力する。図４（ａ）は、垂直ポリフェーズフィルタ１１による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦１０８０ライン横７２０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。ここで１つのラインを、前後８本のラインに基づき生成するのは、ライン間の相関性を利用して、元の映像にないラインを生成するためである。
【００２９】
詳細その３．水平ポリフェーズフィルタ１２
水平ポリフェーズフィルタ１２は内部に８タップポリフェーズフィルタを持ち、水平補間を行い、元の映像信号の水平７２０画素を１９２０画素に解像度変換し、ディレイメモリ１３に出力する。図４（ｂ）は、水平ポリフェーズフィルタ１２による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦１０８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦１０８０ライン横１９２０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。
【００３０】
詳細その４．ディレイメモリ１３
ディレイメモリ１３は、水平ポリフェーズフィルタ１２からの出力に対して、一定時間の遅延を与える。この遅延にあたって、解像度変換がなされた映像信号入力から出力までの遅延が丁度１フレームになるようにする。かかる遅延において、出力映像の垂直同期信号を周波数変換回路７に出力する。
【００３１】
以上で、アップコンバータ５についての説明を終える。
【００３２】
＜フィルムグレイン検出回路６の詳細＞
図５を参照しながら、フィルムグレイン検出回路６の内部構成について説明する。図５は、第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６の内部構成を示す図である。本図に示すように、フィルムグレイン検出回路６は、バンドパスフィルタ１４、リミッタ１５から構成される。図８は、フィルムグレイン検出回路６に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降のノイズ検出回路５の説明には、このタイミングチャートを併用するものとする。他に併用する図面としては、図５、図６がある。
【００３３】
詳細その１．バンドパスフィルタ１４
バンドパスフィルタ１４には、映像復調回路４で復調された映像信号が入力される。図６は、第１実施形態に於ける再生装置のバンドパスフィルタの特性を示す図である。横軸は周波数軸であり、縦軸は各周波数におけるゲインを示す。バンドパスフィルタ１４は入力された映像信号の中域のみを通過させる特性をもつ。これは主に元の映像信号成分中のフィルムグレインが分布している成分に一致しており、その成分のみ通過させるようにしているものである。バンドパスフィルタ１４を通過した映像信号はリミッタ１５に入力される。
【００３４】
図８の第１段目、第２段目は、バンドパスフィルタ１３への入力となる映像信号と、かかる入力時におけるバンドパスフィルタ１４の出力とを対比して示す。第１段目において、期間ｋ１、期間ｋ２上に存在する凸部ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５・・・は、フィルムグレインである。バンドパスフィルタ１４を経由することで、これらのフィルムグレインと、期間ｋ１から期間ｋ２への変化部分ｋ３とが、バンドパスフィルタ１３の出力信号に出現していることがわかる。
【００３５】
詳細その２．リミッタ１４
リミッタ１４は、映像信号における特定振幅信号成分がある時のみ“１を出力”し、それ以外では”０”を出力する。これは、フィルムグレインは主に振幅が微少だからである。図７は、第１実施形態に於ける再生装置のリミッタの特性を示す図である。横軸はバンドパスフィルタ１４の出力であり、振幅値にて表現されている。縦軸は、バンドパスフィルタ１３の各出力に対するリミッタ１４の出力を示す。
【００３６】
即ち、リミッタ１４の出力が“１”の期間は、元の映像信号に含まれるフィルムグレインからなる特定振幅信号成分が抽出されている事になり、この様にして得られたフィルムグレイン検出回路６の出力は周波数変換回路７に入力される。図８の第２段目、第３段目は、リミッタ１４に対する入力信号と、出力信号とを対比して示す。ここで第２段目の特定振幅成分が図７で示されるリミット値以下の場合のみ、“１”がリミッタ出力となり第３段目に示すように、フィルムグレイン検出回路５から出力される。
【００３７】
以上で、フィルムグレイン検出回路６の詳細について、説明を終える
＜周波数変換器７の詳細＞
以降、図９を参照しながら、周波数変換器７の詳細について説明する。図９は、第１実施形態に於ける周波数変換器７の内部構成を示す図である。周波数変換器７は、ディレイ１６、加算器１７、１／２アンプ１８、第１のディレイ群１９、第２のディレイ群２０、スイッチ制御回路２１、スイッチ２２から構成され、“周波数変換機入力”、“フィルムグレイン検出信号入力”、“周波数変換機出力”を有する。“周波数変換機入力”とは、アップコンバータ５が出力した映像信号である。“フィルムグレイン検出信号入力”とは、フィルムグレイン検出回路６が出力した信号のことである。この周波数変換器７は、いわば、元の映像信号におけるフィルムグレイン信号成分の空間周波数を変換する役割を果たす。図１０は、周波数変換器７に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の周波数変換器７の説明には、このタイミングチャートと図９を併用するものとする。
【００３８】
詳細その１．ディレイ１６、加算器１７、１／２アンプ１８
ディレイ１６は入力された映像信号を１ピクセルクロック分だけの遅延を与える。加算器１７はディレイ１６の入力及び、出力の和を求め、それを１／２アンプ１８に入力する。１／２アンプ１８は、加算器１７の出力を１／２にする。即ち１／２アンプ１８は、周波数変換機入力と、ディレイ１６の出力、即ち１ピクセル前の周波数変換機入力の平均値、言い換えれば隣接画素の平均値を求める。
【００３９】
詳細その２．第１のディレイ群１９
第１のディレイ群１９は、１／２アンプ１８で求められた、隣接画素の平均値をピクセルクロックに従って遅延を与え、それぞれの遅延出力をスイッチ２２に供給する。
【００４０】
詳細その２．第２のディレイ群２０
第２のディレイ群１９は、周波数変換機入力をピクセルクロックに従って遅延を与え、それぞれの遅延出力をスイッチ２２に供給する。
【００４１】
詳細その３、スイッチ制御回路２１とスイッチ２２
スイッチ制御回路２１は、図１０の最上段に示すフィルムグレイン検出信号に応じて、映像信号のサンプルを間引く様スイッチ２２を制御する。
【００４２】
即ち図１０の第２段目に示す様に、Ｓ２、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５、Ｓ６とあるフィルムグレイン検出している期間の映像サンプルを、図１０第３段目に示す様に、Ｓ３を間引いて代わりにＳ２を１サンプル移動させ、第２段目Ｓ２のあったサンプル位置には、Ｓ１とＳ２の平均値、即ち（Ｓ１＋Ｓ２）／２の値を挿入する。また、図１０第２段目のＳ５を間引いて代わりにＳ６を１サンプル移動させ、第２段目Ｓ６のあったサンプル位置にはＳ５とＳ６と平均値、即ち（Ｓ６＋Ｓ７）／２の値を挿入する。これにより、図１０第３段目にある周波数変換器出力は、第２段目にある周波数変換器入力信号の周波数が高域に変化した信号が得られる。スイッチ制御回路２１は、フィルムグレイン検出信号に応じて、スイッチ２２に入力されている第１のディレイ群１９の各ディレイ段出力及び第２のディレイ群２０の各ディレイ段出力を選択する事により、この動作を実現する。フィルムグレインを検出していない場合には、スイッチ制御回路２１は、周波数右辺喚起入力をそのまま周波数変換機出力として出力する様、スイッチ２２を制御する。
【００４３】
以上で、周波数変換機７の詳細について、説明を終える。
【００４４】
＜周波数変換機７を通過した映像信号＞
以上に述べた再生装置によって、どのような映像信号が、モニタに送り出されるかを、図１１を参照しながら説明する。
【００４５】
図１１は、第１実施形態に係る再生装置の構成要素から出力される映像信号が、どのように変化するかを示すタイミングチャートである。
【００４６】
前述した様に、図１１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、両者は波形的には何の変化も無い事が判る。第３段目は、フィルムグレイン検出回路６がフィルムグレインを検出している期間を示しており、第４段目に示す様に、周波数変換器出力では、フィルムグレインが検出されている期間における微細信号の周波数が高域変換されている事が判る。
【００４７】
＜まとめ＞
フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合と、ＳＤ画像からノイズを除去して、擬似ノイズ信号を加算する場合とで、映像の内容がどのように変化するかについて述べる。
【００４８】
図１２（ａ）は、フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されていることがわかる。
【００４９】
図１２（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されているため、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率は変わらず、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧かない。
【００５０】
図１３（ａ）は、ＳＤ画像からフィルムグレインが周波数変換された場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、このフィルムグレインが周波数変換された信号が表示されているので、右側のＨＤ画像には、より細かくなったフィルムグレインが表示されていることがわかる。
【００５１】
図１３（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、右側において、より小さく表示されるフィルムグレインが存在するので、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧く。
【００５２】
以上のように本実施形態によれば、映像信号を高解像度に変換するアップコンバータの出力に、フィルムグレインを検出し、その周波数成分を変換する構成としたので、回路規模の簡略化が実現される。また、高解像度の周波数分布を有するフィルムグレインに変換することで、アップコンバート後の映像信号の高精細感を増すという利点がある。
【００５３】
（第２実施形態）
第１施形態では、映像信号の入力源が光ディスク１であると説明したが、本実施形態は、映像信号の入力源が放送波である場合の改良である。図１４は、第２実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図である。本図を図１の内部構成と比較すると、光ディスク１、光ピックアップ部２、モーター３がアンテナ３１、チューナー３２に置き換えられている。映像復調回路４は、第１実施形態と同一であるものの、アップコンバータ５、フィルムグレイン検出回路６、周波数変換器７は、第２のアップコンバータ３３、第２のフィルムグレイン検出回路３４、第２の周波数変換器３５に置き換えている。
【００５４】
１．受信アンテナ３１
受信アンテナ３１は、放送を受信し電気信号に変換する。受信アンテナ３１によって受信されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。
【００５５】
２．チューナ３２
チューナー３２は、受信アンテナ出力より、所望とする放送を選択する。図において、受信アンテナ３１で受信に記録された信号はチューナー３２で選局され、映像復調回路４で復調され、映像信号として出力される。こうして復調された元の映像信号は第２のフィルムグレイン検出回路３４と第２のアップコンバータ３３に入力される。
【００５６】
図１５は、第２実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図である。この図に示すように、第２実施例における再生装置の実施形態においては、入力画像即ち放送されている映像信号は縦４８０ライン、横７２０画素の標準映像信号であり、それが、アップコンバータ５により縦７２０ライン、横１２８０画素のハイビジョン映像に変換されて出力されるものである。
【００５７】
５．第２のアップコンバータ３３
第２のアップコンバータ３３は、映像復調回路４の出力をより解像度の高い映像信号に変換する。具体的にいうと、縦７２０ライン横１２８０画素の解像度を持つよう、変換を行う。
【００５８】
図２１は第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の動作示すタイミングチャートである。図の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、第２段目では、グリッドの間隔が密になっている。これはアップコンバータ７によるアップコンバートにより、画像が多くの画素数で表現されていることを示す。
【００５９】
６．第２のフィルムグレイン検出回路３４
第２のフィルムグレイン検出回路３４は、元の映像信号に含まれているフィルムグレインの検出を行う。ここでは、映像信号は元々フィルムで撮像された映像を電気映像に変換されたものをいい、映像におけるフィルムグレインとは、フィルム上の銀塩の粒子による小振幅信号のことである。映像信号の成分には、揮度成分領域、色差成分領域があり、これらの領域に存在する微小振幅の成分が、フィルムグレインにあたる。フィルムグレインが元来、フレーム毎に独立した信号成分であるので、第２のフィルムグレイン検出回路３４は、フレームに非相関な映像信号成分のうち、これら領域内の特定周波数線分中の微小振幅信号の振幅の測定を行い、かかる振幅をフィルムグレインとして検知する。
【００６０】
７．第２の周波数変換器３５
第２の周波数変換器３５は、第２のフィルムグレイン検出回路３４が検出している期間だけ、第２のアップコンバータ３３の出力の周波数へ高域変換して出力する。図２１の第２段目は、第２のアップコンバータ３３の出力を示し、図２２の第４段目は、フィルムグレイン検出回路６の出力を示す。図２２第５段目は、第２のフィルムグレイン検出回路３４の出力が“１”即ち検出している期間だけ、第２のアップコンバータ３３の出力の周波数が高域に変換された第２の周波数変換器３５の出力を示す。
【００６１】
以上が第２実施形態に係る再生装置についての説明である。続いて、第２実施形態に係る第２のアップコンバータ３３の詳細について、図１６、図１７を参照しながら説明する。
【００６２】
＜第２のアップコンバータ３３の詳細＞
図１６は、第２実施形態に於ける再生装置の第２のアップコンバータ３３の内部構成を示す図である。
【００６３】
本図に示すように、第２のアップコンバータ３３は、８ラインメモリ１６、第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７、第２のディレイメモリ３８から構成される。
【００６４】
詳細その１．８ラインメモリ１６
８ラインメモリ１６は、ラインメモリを８本内蔵している。これらのラインメモリは直列に接続され、各ラインメモリは、映像復調回路４から入力される映像信号の１水平ライン数に該当する。また各ラインメモリの出力は、第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６に入力される。
【００６５】
詳細その２．第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６
第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６は、映像信号の１水平ライン遅延映像信号、２水平ライン遅延映像信号、３水平ライン遅延映像信号、４水平ライン遅延映像信号、５水平ライン遅延映像信号、６水平ライン遅延映像信号、７水平ライン遅延映像信号、８水平ライン遅延映像信号という８つの映像信号を入力して、これらの８つ映像信号に対して垂直補間を施し、元の映像信号の垂直４８０ラインを７２０ラインに解像度変換し、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７に出力する。図１７（ａ）は、第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦７２０ライン横７２０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。ここで１つのラインを、前後８本のラインに基づき生成するのは、ライン間の相関性を利用して、元の映像にないラインを生成するためである。
【００６６】
詳細その３．第２の水平ポリフェーズフィルタ３７
第２の水平ポリフェーズフィルタ３７は内部に８タップポリフェーズフィルタを持ち、水平補間を行い、元の映像信号の水平７２０画素を１２８０画素に解像度変換し、第２のディレイメモリ３８に出力する。図１７（ｂ）は、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦７２０ライン横７２０画素の映像信号が、縦７２０ライン横１２８０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。
【００６７】
詳細その４．第２のディレイメモリ３８
第２のディレイメモリ３８は、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７からの出力に対して、一定時間の遅延を与える。この遅延にあたって、解像度変換がなされた映像信号入力から出力までの遅延が丁度１フレームになるようにする。かかる遅延において、出力映像を第２の周波数変換器３５に出力する。
【００６８】
図２１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、第２段目では、グリッドの間隔が密になっている。これはアップコンバータ７によるアップコンバートにより、画像が多くの画素数で表現されていることを示す。また、第２段目において、期間ｋ１、期間ｋ２のそれぞれには、微小振幅成分が存在する。これは、フィルムグレインがそのまま、アップコンバートがなされていることを意味する。
【００６９】
以上が第２実施形態に係る第２のアップコンバータ３３の詳細説明である。以下、第２実施形態に係る第２のフィルムグレイン検出回路３４について、図１８、図１９を参照しながら説明する。
【００７０】
＜第２のフィルムグレイン検出回路３４の詳細＞
図１８は、本発明の第２実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路３４の内部構成を示す図である。本図における“映像信号入力”とは、映像復調回路４で復調された映像信号のことをいう。本図においてバンドパスフィルタ１３、リミッタ１４は第１実施形態に示したものと同一である。本図におけるフィルムグレイン検出回路３４には、バンドパスフィルタ１３の前段に、フレームメモリ３９、減算器４０が存在しており、上述したバンドパスフィルタ１３は、この減算器４０からの出力を、入力としている。
【００７１】
このフィルムグレイン検出回路３４の特徴は、第１実施形態に示したように、映像復調回路４で復調された映像信号から直接、特定周波数領域を取り出すのではなく、映像復調回路４で復調された映像信号のフレーム間の差分信号から特定周波数領域を取り出す点である。
【００７２】
詳細その１．フレームメモリ３９
フレームメモリ３９は、入力信号を１フレーム分蓄えて出力する。
【００７３】
詳細その２．減算器４０
減算器４０は、映像信号入力とフレームメモリ３９の出力の差を求める。これによりバンドパスフィルタ１３には、元の映像信号と、１フレーム遅延した信号との差分の映像信号が入力される。このようにして、映像信号とその１フレーム前の映像信号との差分が、バンドパスフィルタ１３による特定周波数成分抽出の対象となる。
【００７４】
リミッタ１４は、元の映像信号のうち、微小振幅信号成分のみを抽出することになり、この様にして得られた第２のフィルムグレイン検出回路３４の出力信号は第２の周波数変換器３５に入力されることになる。
【００７５】
以上が第２のフィルムグレイン検出回路３４についての説明である。続いて、第２の周波数変換器３５の詳細について、図２０、図２１、図２２を参照しながら説明する。
【００７６】
＜第２の周波数変換器３５の詳細＞
図２０は、第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の内部構成を示す図である。第２の周波数変換器３５は、ローパスフィルタ４１、ハイパスフィルタ４２、振幅正規化回路４３、乗算器４４、第２の加算器４５、第２のスイッチ４６から構成され、“周波数変換機入力”、“フィルムグレイン検出信号入力”、“周波数変換機出力”を有する。“周波数変換機入力”とは、第２のアップコンバータ３３が出力した映像信号である。“フィルムグレイン検出信号入力”とは、第２のフィルムグレイン検出回路３４が出力した信号のことである。この第２の周波数変換器３５は、いわば、元の映像信号におけるフィルムグレイン信号成分の空間周波数を変換する役割を果たす。図２１は、第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の動作示すタイミングチャートであり、図２２は第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４と、第２の周波数変換回路３５の出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の周波数変換器７の説明には、これらのタイミングチャートと図２０を併用するものとする。
【００７７】
詳細その１．ローパスフィルタ４１
ローパスフィルタ４１は入力された映像信号から低域成分のみ通過させる働きをする。
【００７８】
図２１において、第２段目の入力に対して、第３段目に示す信号を出力する。
【００７９】
詳細その２．ハイパスフィルタ４２
ハイパスフィルタ４２は入力された映像信号から高域成分のみ通過させる働きをする。
【００８０】
図２１において、第２段目の入力に対して、第４段目に示す信号を出力する。
【００８１】
詳細その３．振幅正規化回路４３
振幅正規化回路４３はハイパスフィルタ４２の出力信号の絶対値を取り、さらに、そのピーク値が全て１となるようにゲインを与える回路である。
【００８２】
図２１において、第４段目のハイパスフィルタ４２からの入力に対して、第５段目に示す信号を出力する。
【００８３】
詳細その４、乗算器４４
乗算器４４は、ハイパスフィルタ４２の出力に、振幅正規化回路４３の信号を乗算する、可変ゲインアンプとしての動作をする回路である。前述した様に、振幅正規化回路４３では、ハイパスフィルタ４２の通過信号の絶対値が取られ、かつピークが１に正規化された信号が得られているため、乗算器４４は、ハイパスフィルタ４２の出力の各ピーク点ではゲイン１を、ピーク点以外の部分においては１以下のゲインを与える可変ゲインアンプとなる。
【００８４】
従って、図２１において、第４段目のハイパスフィルタ４２からの入力に対して、第５段目に示す信号を乗算し、図２２の第１段目に示す信号を出力する。
【００８５】
詳細その５、第２の加算器４５
第２の加算器４５はローパスフィルタ４１の出力と乗算器４４の出力を加算する。その出力は図２２の３段目に示すようになり、図２１の２段目に示される第２のアップコンバータ３３の出力と比較すると、微細高周波成分のみ周波数が高域に変換された信号波形となる。
【００８６】
詳細その６、第２のスイッチ４６
第２のスイッチ４６は、第２のフィルムグレイン検出回路３４が、フィルムグレインを検出していない場合には周波数変換機入力をそのまま周波数変換機出力として出力し、第２のフィルムグレイン検出回路３４が、フィルムグレインを検出している場合には、第２の加算器４５の出力を周波数変換機出力として出力する。従って、その出力は、図２２の５段目に示す様になる。
【００８７】
以上で、第２の周波数変換機３５の詳細について、説明を終える。
【００８８】
以上に述べた再生装置によって、どのような映像信号が、モニタに送り出されるかを、再度図２１、図２２を参照しながら説明する。
【００８９】
前述した様に、図２１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、両者は波形的には何の変化も無い事が判る。図２２第４段目は、フィルムグレイン検出回路６がフィルムグレインを検出している期間を示しており、図２２第５段目に示す様に、周波数変換器出力では、フィルムグレインが検出されている期間における微細信号を周波数が高域変換されている事が判る。
【００９０】
＜まとめ＞
フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合と、ＳＤ画像かのフィルムグレインの空間周波数を高域に変換する場合とで、映像の内容がどのように変化するかについて述べる。
【００９１】
図２３（ａ）は、フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されていることがわかる。
【００９２】
図２３（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されているため、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率は変わらず、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧かない。
【００９３】
図２４（ａ）は、ＳＤ画像からフィルムグレインが周波数変換された場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、このフィルムグレインが周波数変換された信号が表示されているので、右側のＨＤ画像には、より細かくなったフィルムグレインが表示されていることがわかる。
【００９４】
図２４（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、右側において、より小さく表示されるフィルムグレインが存在するので、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧く。
【００９５】
以上のように本実施形態によれば、映像信号を高解像度に変換するアップコンバータの出力に、フィルムグレインを検出し、その周波数成分を変換する構成としたので、回路規模の簡略化が実現される。また、高解像度の周波数分布を有するフィルムグレインに変換することで、アップコンバート後の映像信号の高精細感を増すという利点がある。
【００９６】
（第３実施形態）
以降、第３実施形態に係る再生装置の内部構成について説明する。図２５は、第３実施形態に係る再生装置の内部構成を示す図である。本図は、図１に示した第１実施形態に係る再生装置の内部構成をベースにしている。この図１に比較して、どこが違うかというと、第３実施形態に係る再生装置は、第１実施形態に示したフィルムグレイン検出回路６、周波数変換器７が、第３のフィルムグレイン検出回路５１、第３の周波数変換器５２に置き換えられている点と、ＧＵＩ発生部５３と、制御部５４、リモコン５５、第３のスイッチ５６が追加されている点が異なる。これら以外の構成要素、つまり光ディスク１、光ピックアップ部２、映像復調回路４、アップコンバータ７、ディジタル変調回路１１、端子１２は第１実施形態に示したものと同じである。以下、これらの改良点について説明する。
【００９７】
＜第３のフィルムグレイン検出回路５１の詳細＞
本発明の第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６では、映像復調回路４の出力よりフィルムグレインを検出していたが、本実施例に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１はアップコンバータ７の出力よりフィルムグレインを検出する点が異なる。
【００９８】
図２６を参照しながら、第３のフィルムグレイン検出回路５の１内部構成について説明する。図２６は、第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１の内部構成を示す図である。本図に示すように、第３のフィルムグレイン検出回路５１は、第２のバンドパスフィルタ５７、リミッタ１４から構成される。図２８は、第３のフィルムグレイン検出回路５１に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の第３のフィルムグレイン検出回路５１の説明には、このタイミングチャートを併用するものとする。
【００９９】
詳細その１．バンドパスフィルタ１４
第２のバンドパスフィルタ５７には、アップコンバータ７で復調された映像信号が入力される。本発明の第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６では、映像復調回路４の出力よりフィルムグレインを検出していたが、本実施例に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１はアップコンバータ７の出力よりフィルムグレインを検出するためバンドパスフィルタの通過帯域をアップコンバータの拡大率に応じて変更している。第２のババンドパスフィルタ５７を通過した映像信号はリミッタ１５に入力される。
【０１００】
図２８の第２段目、第３段目は、第２のバンドパスフィルタ５７への入力となる映像信号と、かかる入力時における第２のバンドパスフィルタ５７の出力とを対比して示す。第２段目において、期間ｋ１、期間ｋ２上に存在する凸部ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５・・・は、フィルムグレインである。第２のバンドパスフィルタ５７を経由することで、これらのフィルムグレインと、期間ｋ１から期間ｋ２への変化部分ｋ３とが、第２のバンドパスフィルタ５７の出力信号に出現していることがわかる。
【０１０１】
詳細その２．リミッタ１４
リミッタ１４は、本発明の第１実施形態に於けるリミッタと同等の動作をする。
【０１０２】
以上が第３のフィルムグレイン検出回路５１についての説明である。続いて、第３の周波数変換回路５２について図２７、図２８、図２９を参照しながら用説明する。
【０１０３】
＜第２の周波数変換器３５の詳細＞
図２７は、第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の内部構成を示す図である。
【０１０４】
第３の周波数変換回路５２は、第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５をベースにしたものであり、第２の周波数変換回路３５に比べると、第３の周波数変換器５２は、ローパスフィルタ４１、ハイパスフィルタ４２、乗算器４４、第２の加算器４５、第２のスイッチ４６は、第２の周波数変換回路３５と同等であり、振幅正規化回路４３が高周波発生回路５７に置き換えられている。また、第３の周波数変換器５２は、第２の周波数変換回路３５と同様に“周波数変換機入力”、“フィルムグレイン検出信号入力”、“周波数変換機出力”を有する。“周波数変換機入力”とは、アップコンバータ７が出力した映像信号である。“フィルムグレイン検出信号入力”とは、第３のフィルムグレイン検出回路５１が出力した信号のことである。この第３の周波数変換器５２は、いわば、元の映像信号におけるフィルムグレイン信号成分の空間周波数を変換する役割を果たす。
【０１０５】
図２９は、第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の動作示すタイミングチャートであり、図３０は、第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１と、第３の周波数変換回路５２の出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の周波数変換器７の説明には、これらのタイミングチャートと図２７を併用するものとする。
【０１０６】
詳細その１．ローパスフィルタ４１
ローパスフィルタ４１は入力された映像信号から低域成分のみ通過させる働きをする。
【０１０７】
図２９において、第２段目の入力に対して、第３段目に示す信号を出力する。
【０１０８】
詳細その２．ハイパスフィルタ４２
ハイパスフィルタ４２は入力された映像信号から高域成分のみ通過させる働きをする。
【０１０９】
図２９において、第２段目の入力に対して、第４段目に示す信号を出力する。
【０１１０】
詳細その３．高周波発生回路５８
高周波発生回路５８はピーク値が１、ボトム値０となる高周波信号を発生する回路である。図２９において、第５段目に示す信号を出力する。
【０１１１】
詳細その４、乗算器４４
乗算器４４は、ハイパスフィルタ４２の出力に高周波発生回路５８の信号を乗算し出力する、可変ゲインアンプとしての動作をする回路である。前述した様に、高周波発生回路５８では、ピーク値が１、ボトム値０となる高周波信号が発生されているため、乗算器４４では、ハイパスフィルタ４２の出力に高周波が変調された信号が与えられることになる。
【０１１２】
従って、図２９において、第４段目のハイパスフィルタ４２からの入力に対して、第５段目に示す高周波発生回路５８の信号を乗算し、図３０の第１段目に示す信号を出力する。
【０１１３】
詳細その５、第２の加算器４５
第２の加算器４５はローパスフィルタ４１の出力と乗算器４４の出力を加算する。その出力は図３０の３段目に示すようになり、図２９の２段目に示されるアップコンバータ７の出力と比較すると、微細高周波成分のみ周波数が高域に変換された信号波形となる。
【０１１４】
詳細その６、第２のスイッチ４６
第２のスイッチ４６は、第３のフィルムグレイン検出回路５１が、フィルムグレインを検出していない場合には周波数変換機入力をそのまま周波数変換機出力として出力し、第３のフィルムグレイン検出回路５１が、フィルムグレインを検出している場合には、第２の加算器４５の出力を周波数変換機出力として出力する。従って、その出力は、図３０の５段目に示す様になる。
【０１１５】
以上で、第３の周波数変換器５２の詳細について、説明を終える。
【０１１６】
以上に述べた再生装置によって、どのような映像信号が、モニタに送り出されるかを、再度図２９、図３０を参照しながら説明する。
【０１１７】
前述した様に、図２９の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、両者は波形的には何の変化も無い事が判る。図２９第４段目は、第３のフィルムグレイン検出回路５１がフィルムグレインを検出している期間を示しており、図２９第５段目に示す様に、第３の周波数変換器５２の出力では、フィルムグレインが検出されている期間における微細信号を周波数が高域変換されている事が判る。
【０１１８】
＜まとめ＞
フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合と、ＳＤ画像のフィルムグレインの空間周波数を高域に変換する場合とで、映像の内容がどのように変化するかについて述べる。
【０１１９】
図３１（ａ）は、フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されていることがわかる。
【０１２０】
図３１（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されているため、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率は変わらず、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧かない。
【０１２１】
図３２（ａ）は、ＳＤ画像からフィルムグレインが周波数変換された場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、このフィルムグレインが周波数変換された信号が表示されているので、右側のＨＤ画像には、より細かくなったフィルムグレインが表示されていることがわかる。
【０１２２】
図３２（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、右側において、より小さく表示されるフィルムグレインが存在するので、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧く。
【０１２３】
更に、本実施形態に係る再生装置では、このフィルムグレインの周波数変換機能の作動、非作動を設定できる機能を持つ。これは、アニメーション等の人工的な映像においては、元々フィルムグレインが含まれていない場合があり、その様な場合に、映像信号の微細成分を万一第３のフィルムグレイン検出回路５１が誤ってフィルムグレインと判断すると映像信号を劣化させる恐れがあるので、ユーザーに作動、非作動を選択させる為である。
【０１２４】
その為に、本実施形態に係る再生装置では、ＧＵＩ発生部５３、制御部５４、リモコン５５、第３のスイッチ５６を有している。
【０１２５】
本実施形態に係る再生装置の使用者は、このフィルムグレインの周波数変換機能を作動、非作動を設定する為に、リモコン５５に配置されている図示されないボタンにより、再生装置を機能設定モードに入れる。機能設定モードにおいては、制御部５４は、第３のスイッチ５６をＧＵＩ発生部５３に設定する。ＧＵＩ発生部５３は、図３３に示されるセットアップメニュー映像を発生し、この画面を用いる事によって使用者は、フィルムグレインの周波数変換機能を作動、非作動を設定する事ができる。すなわち、リモコン５５に配置されている図示されない左右カーソルボタンにより、図３３に示されるセットアップメニュー画面内にある、標準モード、シネマモードのどちらにハイライトさせ、それによって設定させた内容を制御部５４が記憶する。次に使用者は、モコン５５に配置されている図示されない再生開始ボタンにより再生装置に再生の開始を通知する。制御部５４は再生中に、機能設定モードにおいて記憶した、作動、非作動の情報により、作動時には第３のスイッチ５６の入力を第３の周波数変換装置５２側に、非作動時には第３のスイッチ５６の入力をアップコンバータ７側に設定する事によって、使用者の意図どおり、フィルムグレインの周波数変換機能を作動か非作動かに制御することができるものである。
【０１２６】
以上のように本実施形態によれば、映像信号を高解像度に変換するアップコンバータの出力に、フィルムグレインを検出し、その周波数成分を変換する構成としたので、回路規模の簡略化が実現される。また、高解像度の周波数分布を有するフィルムグレインに変換することで、アップコンバート後の映像信号の高精細感を増すという利点があり、また、その機能の作動、非作動を使用者に選択せしめる事ができる。
【０１２７】
なお、本実施の形態においては、映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号としたが、第２実施形態のように、映像信号のフレーム間の相関を判定し、その判定した相関に基づき映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号としても良い。
【０１２８】
（備考）
以上、本願の出願時点において、出願人が知り得る最良の実施形態について説明したが、以下に示す技術的トピックについては、更なる改良や変更実施を加えることができる。各実施形態に示した通り実施するか、これらの改良・変更を施すか否かは、何れも任意的であり、実施する者の主観によることは留意されたい。
【０１２９】
（画像の解像度）
第１実施形態及び第３実施形態では、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦１０８０ライン横１９２０画素の高解像度映像信号に解像度変換されるとし、また、本発明の第２実施形態では、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦７２０ライン横１２８０画素の高解像度映像信号に解像度変換されるものとしたが、これは、解像度変換手段が映像信号をより高解像度の映像信号に変換するという条件の元で、他の画素構造の元の映像信号においても本発明の効果を発揮する事ができる。即ち、元の映像信号が５７６ライン横７２０画素の画像を７２０ライン横１２８０画素に変換する場合や、元の映像信号が５７６ライン横７２０画素の画像を１０８０ライン横１９２０画素に変換する場合や、元の映像信号が７２０ライン横１２８０画素の画像を１０８０ライン横１９２０画素に変換する場合や、または、元の映像信号が１０８０ライン横１９２０画素の映像をより大きな例えば２１６０ライン横４０９０画素等に変換する場合
（ストリーム情報との関連）
第３の実施形態に係る再生装置では、このフィルムグレインの周波数変換機能を作動、非作動を設定を使用者が選択できる構成をとったが、これは、ＭＰＥＧストリームに存在が許されている付帯情報に基づいて周波数変換機能の作動、非作動を決定する事もできる。
【０１３０】
例えば、ＭＰＥＧストリームの属性がＰｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅの場合はストリームがフィルム由来のものであるとし作動させ、ストリーム属性がＩｎｔｅｒｌａｃｅの場合にはストリームがビデオ由来であるものとし非作動とする事もできる。
【０１３１】
（フィルムグレインの測定対象）
フィルムグレインの検出は、第１実施形態から第３実施形態において輝度信号の全振幅領域においてフィルムグレインを測定したが、特に、輝度信号における全振幅領域のフィルムグレインを測定せず特定輝度領域のフィルムグレインを測定する事によっても本発明の効果を達成する事ができ、また輝度信号でなく色信号をフィルムグレイン被測定信号として用いても同様に本発明の効果を発揮する事ができる。
【０１３２】
（記録装置への発展）
第１実施形態から第３実施形態に示したような構成要素を、記録装置に設けることで、記録装置が光ディスクに、映像信号を記録する際、上述したようなアップコンバートと共に、フィルムグレインの空間周波数の高域変換を行い、この高域変換された映像信号を光ディスクに記録してもよい。特にＳＤ画像を入力して、ＢＤ−ＲＥやＨＤ−ＤＶＤ等、ＨＤ画像の記録を前提にした光ディスクに記録する際、有利となる。また、このように光ディスクへの記録時に、フィルムグレインの空間周波数の高域変換しておけば、フィルムグレインの空間周波数の高域変換の発生を前提にしていない再生装置にて、映像信号が再生される際にも、高精細感をかもしだすことができる。
【０１３３】
また、オーサリングの現場において用いられるアップコンバータで上述したようなフィルムグレインの空間周波数の高域変換を行われた映像信号を、光ディスクの原盤に記録して、読出専用型光ディスクを量産してもよい。
【０１３４】
（システムＬＳＩ化）
本発明は、アップコンバータ５と、その周辺回路（フィルムグレイン検出回路５、周波数変換機６）とを本質的部分とする。再生装置のうち、かかる本質的部分を抜き出して、システムＬＳＩとして構成してもよい。
【０１３５】
システムＬＳＩとは、高密度基板上にベアチップを実装し、パッケージングしたものをいう。複数個のベアチップを高密度基板上に実装し、パッケージングすることにより、あたかも１つのＬＳＩのような外形構造を複数個のベアチップに持たせたものも、システムＬＳＩに含まれる（このようなシステムＬＳＩは、マルチチップモジュールと呼ばれる。）。
【０１３６】
ここでパッケージの種別に着目するとシステムＬＳＩには、ＱＦＰ（クッド フラッド アレイ）、ＰＧＡ（ピン グリッド アレイ）という種別がある。ＱＦＰは、パッケージの四側面にピンが取り付けられたシステムＬＳＩである。ＰＧＡは、底面全体に、多くのピンが取り付けられたシステムＬＳＩである。
【０１３７】
これらのピンは、他の回路とのインターフェイスとしての役割を担っている。システムＬＳＩにおけるピンには、こうしたインターフェイスの役割が存在するので、システムＬＳＩにおけるこれらのピンに、他の回路を接続することにより、システムＬＳＩは、再生装置の中核としての役割を果たす。
【０１３８】
かかるシステムＬＳＩは、再生装置は勿論のこと、ＴＶやゲーム、パソコン、ワンセグ携帯等、映像再生を扱う様々な機器に組込みが可能であり、本発明の用途を多いに広げることができる。
【０１３９】
具体的な生産手順の詳細は以下のものになる。まず各実施形態に示した構成図を基に、システムＬＳＩとすべき部分の回路図を作成し、回路素子やＩＣ，ＬＳＩを用いて、構成図における構成要素を具現化する。
【０１４０】
そうして、各構成要素を具現化してゆけば、回路素子やＩＣ，ＬＳＩ間を接続するバスやその周辺回路、外部とのインターフェイス等を規定する。更には、接続線、電源ライン、グランドライン、クロック信号線等も規定してゆく。この規定にあたって、ＬＳＩのスペックを考慮して各構成要素の動作タイミングを調整したり、各構成要素に必要なバンド幅を保証する等の調整を加えながら、回路図を完成させてゆく。
【０１４１】
回路図が完成すれば、実装設計を行う。実装設計とは、回路設計によって作成された回路図上の部品（回路素子やＩＣ，ＬＳＩ）を基板上のどこへ配置するか、あるいは、回路図上の接続線を、基板上にどのように配線するかを決定する基板レイアウトの作成作業である。
【０１４２】
ここで実装設計は、自動配置と、自動配線とからなる。
【０１４３】
ＣＡＤ装置を利用する場合、この自動配置は、“重心法”と呼ばれる専用のアルゴリズムを用いて実現することができる。自動配線は、回路図上の部品のピン同士を接続するような接続線を、金属箔やビアを用いて規定する。ＣＡＤ装置を利用する場合、この配線処理は、“メーズ法”“ラインサーチ法”と呼ばれる専用のアルゴリズムを用いて実現することができる。
【０１４４】
こうして実装設計が行われ、基板上のレイアウトが確定すれば、実装設計結果をＣＡＭデータに変換して、ＮＣ工作機械等の設備に出力する。ＮＣ工作機械は、このＣＡＭデータを基に、ＳｏＣ実装やＳｉＰ実装を行う。ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｃｈｉｐ）実装とは、１チップ上に複数の回路を焼き付ける技術である。ＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）実装とは、複数チップを樹脂等で１パッケージにする技術である。以上の過程を経て、本発明に係るシステムＬＳＩは、各実施形態に示した再生装置の内部構成図を基に作ることができる。
【０１４５】
尚、上述のようにして生成される集積回路は、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１４６】
さらに、各再生装置の構成要素の一部又は全てを１つのチップとして構成してもよい。集積回路化は、上述したＳｏＣ実装，ＳｉＰ実装に限るものではなく、専用回路又は汎用プロセスで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ
Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なシリコンフィギュラブル・プロセッサを利用することが考えられる。更には、半導体技術の進歩又は派生する技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積回路化を行っても良い。例えば、バイオ技術の適用などが可能性としてありうる。
【０１４７】
（アーキテクチャ）
本発明にかかるシステムＬＳＩは、再生装置への組込みを想定しているので、システムＬＳＩは、Ｕｎｉｐｈｉｅｒアーキテクチャに準拠させるのが望ましい。
【０１４８】
Ｕｎｉｐｈｉｅｒアーキテクチャに準拠したシステムＬＳＩは、以下の回路ブロックから構成される。
【０１４９】
・データ並列プロセッサＤＰＰ
これは、複数の要素プロセッサが同一動作するＳＩＭＤ型プロセッサであり、各要素プロセッサに内蔵されている演算器を、１つの命令で同時動作させることで、ピクチャを構成する複数画素に対するデコード処理の並列化を図る。
【０１５０】
・命令並列プロセッサＩＰＰ
これは、命令ＲＡＭ、命令キャッシュ、データＲＡＭ、データキャッシュからなる「Ｌｏｃａｌ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｒ」、命令フェッチ部、デコーダ、実行ユニット、レジスタファイルからなる「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ部」、複数アプリケーションの並列実行をＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ部に行わせる「Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ部」で構成される。
【０１５１】
・ＣＰＵブロック
これは、ＡＲＭコア、外部バスインターフェイス（Ｂｕｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＢＣＵ）、ＤＭＡコントローラ、タイマー、ベクタ割込コントローラといった周辺回路、ＵＡＲＴ、ＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ）、同期シリアルインターフェイスなどの周辺インターフェイスで構成される。先に述べたコントローラは、このＣＰＵブロックとしてシステムＬＳＩに実装される。
【０１５２】
・ストリームＩ／Ｏブロック
これは、ＵＳＢインターフェイスやＡＴＡ Ｐａｃｋｅｔインターフェイスを介して、外部バス上に接続されたドライブ装置、ハード光ディスクドライブ装置、ＳＤメモリカードドライブ装置とのデータ入出力を行う。
【０１５３】
・ＡＶＩ／Ｏブロック
これは、オーディオ入出力、ビデオ入出力、ＯＳＤコントローラで構成され、テレビ、ＡＶアンプとのデータ入出力を行う。
【０１５４】
・メモリ制御ブロック
これは、外部バスを介して接続されたＳＤ−ＲＡＭの読み書きを実現するブロックであり、各ブロック間の内部接続を制御する内部バス接続部、システムＬＳＩ外部に接続されたＳＤ−ＲＡＭとのデータ転送を行うアクセス制御部、各ブロックからのＳＤ−ＲＡＭのアクセス要求を調整するアクセススケジュール部からなる。
【０１５５】
かかるアーキテクチャに準拠したシステムＬＳＩの製造にあたっては、ＩＰＰやＤＰＰ等の回路ブロック毎にレイアウト設計を行い、各回路ブロックの性能を先に最適化した上で、各ブロックを組み上げ、１チップレイアウトを完成させるというボトムアップ式のレイアウト手法を採用するのが望ましい。
【０１５６】
なお、第２実施形態で説明した第２の周波数変換回路３５は、第１実施形態または第３実施形態に適用可能である。すなわち、第１実施形態の周波数変換回路７を第２の周波数変換回路３５に置き換えてもよいし、第３実施形態の第３の周波数変換器５２を第２の周波数変換回路３５に置き換えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明に係る再生装置は、上記実施形態に内部構成が開示されており、この内部構成に基づき量産することが明らかなので、資質において工業上利用することができる。このことから本発明に係る再生装置は、ＤＶＤ±Ｒプレーヤ、ＤＶＤ±Ｒレコーダ、ハード光ディスクレコーダ、放送受像機あるいは半導体メモリを用いたビデオレコーダなどの製品分野の開発に適用する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】第１実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図
【図２】第１実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図
【図３】第１実施形態に於けるアップコンバータ５の内部構成を示す図
【図４】第１実施形態に於ける（ａ）垂直ポリフェーズフィルタ１６による変換前後のフレーム画像を示す図（ｂ）水平ポリフェーズフィルタ１７による変換前後のフレーム画像を示す図
【図５】第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６の内部構成を示す図
【図６】第１実施形態に於けるバンドパスフィルタ１４の特性を示す図
【図７】第１実施形態に於けるリミッタ１５の特性を示す図
【図８】第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図９】第１実施形態に於ける周波数変換回路７の内部構成を示す図
【図１０】第１実施形態に於ける周波数変換回路７の動作示すタイミングチャート
【図１１】第１実施形態に係る再生装置の構成要素から出力される映像信号が、どのように変化するかを示すタイミングチャート
【図１２】（ａ）フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図１３】（ａ）ＳＤ画像からアップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合において、ＳＤ画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図１４】第２実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図
【図１５】第２実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図
【図１６】第２実施形態に於ける第２のアップコンバータ３３の内部構成を示す図
【図１７】第２実施形態に於ける（ａ）第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６による変換前後のフレーム画像を示す図（ｂ）第２の水平ポリフェーズフィルタ３７による変換前後のフレーム画像を示す図
【図１８】第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４の内部構成を示す図
【図１９】第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図２０】第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の内部構成を示す図
【図２１】第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の動作示すタイミングチャート
【図２２】第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４と、第２の周波数変換回路３５の出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図２３】（ａ）フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図２４】（ａ）ＳＤ画像からアップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合において、ＳＤ画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図２５】第３実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図
【図２６】第３実施形態に於ける第２のアップコンバータ７の内部構成を示す図
【図２７】第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の内部構成の内部構成を示す図
【図２８】第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図２９】第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の動作示すタイミングチャート
【図３０】第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１と、第３の周波数変換回路５２の出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図３１】（ａ）フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図３２】（ａ）ＳＤ画像からアップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合において、ＳＤ画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図３３】セットアップメニューの一例を示す図
【符号の説明】
【０１５９】
１ 光ディスク
２ 光ピックアップ
３ モーター
４ 映像復調回路
５ アップコンバータ
６ 周波数変換器
７ アップコンバータ
８ ディジタル変調回路
９ 端子
１０ ８ラインメモリ
１１ 垂直ポリフェーズフィルタ
１２ 水平ポリフェーズフィルタ
１３ ディレイメモリ
１４ バンドパスフィルタ
１５ リミッタ
１６ ディレイ
１７ 加算器
１８ １／２アンプ
１９ 第１のディレイ群
２０ 第２のディレイ群
２１ スイッチ制御回路
２２ スイッチ
３１ 受信アンテナ
３２ チューナー
３３ 第２のアップコンバータ
３４ 第２のフィルムグレイン検出回路
３５ 第２の周波数変換器
３６ 第２の垂直ポリフェーズフィルタ
３７ 第２の水平ポリフェーズフィルタ
３８ 第２のディレイメモリ
３９ フレームメモリ
４０ 減算器
４１ ローパスフィルタ
４２ ハイパスフィルタ
４３ 振幅正規化回路
４４ 乗算器
４５ 第２の加算器
４６ 第２のスイッチ
５１ 第３のフィルムグレイン検出回路
５２ 第３の周波数変換回路
５３ ＧＵＩ制御部
５４ 制御部
５５ リモコン
５６ 第３のスイッチ
５７ 第２のバンドパスフィルタ
５８ 高周波生回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の解像度変換技術の技術分野に属する発明である。
【背景技術】
【０００２】
解像度変換技術とは、記録媒体や放送波から供給される映像信号に対して、変換処理を施し、より高解像度の映像信号を得て、テレビに出力する技術であり、近年のハイビジョンテレビの普及に伴って、その重要度が、一層増している。
【０００３】
例えば、元の映像が横７２０画素縦４８０ラインのＳＤ画像であるなら、これに対して解像度変換を施すことで、横１９２０画素縦１０８０ラインのＨＤ画像を得ることができる。このように、元の映像信号を、より高い解像度の映像信号に変換する技術を、“アップコンバート”という。その逆を、“ダウンコンバート”という。解像度変換技術の先行技術には、以下の特許文献に記載されているものが知られている。
【０００４】
特許文献１に記載されている先行技術は、標準テレビ信号に準じた縦４８０ライン（走査線数５２５本）の映像信号を対象にして、解像度変換を実行するというものである。
【０００５】
更に、統計的手法を用いて解像感を増す解像度変換の手法（非特許文献１参照）や、複数フレームの映像信号より解像度変換する手法（非特許文献２参照）等も多く提案されている。
【特許文献１】特開平２−１８９０８６号公報（第１図）
【非特許文献１】統計的手法を用いた画像の高解像度化に関する研究（長野県情報技術試験場研究報告Ｎｏ．１８）
【非特許文献２】マルチフレームを用いた画像の高解像度化（長野県情報技術試験場研究報告Ｎｏ．１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、大画面のハイビジョンテレビが普及している今日において、上述したような解像度変換の技術分野では、フィルムグレインの再現が重要視されている。“フィルムグレイン”とは、フィルムを現像することで映像内に現れる銀塩粒子の像である。一般にフィルムの現像は、銀塩をフィルムに塗布して、感光することでなされる。そうすると現像後の映像には、この塗布の斑（まだら）や、銀塩の粒子の像が出現することになる。映画館での視聴を再現するため、ＤＶＤの収録にあたっては、かかるフィルムグレインが映像内に現れるように、映像が記録される。
【０００７】
上述したアップコンバートにあたって、フィルムグレインがどのように表現されるかを検討すると、ＨＤ画像は、上述したような高解像度で映像が表現されるので、フィルムグレインは、この解像度の１画素とか、２画素とか、少ない画素数で表現されるべきである。このように少ない画素数で、フィルムグレインが出現すれば、高解像度で映像が表現されているとの実感が湧くからである。しかし上述したアップコンバートで、フィルムグレインを表現しようとすると、ＳＤ画像において、１画素、２画素で表現されているフィルムグレインが、アップコンバート後のＨＤ画像では、縦２画素×横３画素等、複数画素の集まりとして表現されることになる。このようにフィルムグレインが複数画素で表現されれば、ユーザは、大きなフィルムグレインがＨＤ画像上に出現しているように感じ、映像が高解像度になったとの実感が湧かない。このようにアップコンバートにより、フィルムグレインが多くの画素で表現されれば、映像全体に対するフィルムグレインの比率がアップコンバート前とで変化せず、アップコンバートにより高解像度になったとの実感が湧かないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、アップコンバートにより画像が高解像度になったとの実感を、ユーザに抱かせることができる再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明にかかる再生装置は、映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、前記映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上述した本発明にかかる再生装置において、変換手段は、解像度変換が施された映像信号に対して、変換後の解像度に応じたフィルムグレイン成分の周波数を変換するので、アップコンバート後のＨＤ画像には、縦１０８０ライン×横１９２０画素という解像度において、１画素、２画素という単位で、フィルムグレインが出現するように見える。縦１０８０ライン×横１９２０画素という画像全体の解像度に対し、１画素、２画素という単位で、フィルムグレインが出現すれば、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、ユーザは、再生装置におけるアップコンバート機能にて、高解像度の映像が再生されているとの実感を抱くことができる。
【００１１】
また変換後の画像には、変換後の解像度に応じた解像度分布で、フィルムグレインが出現するので、フィルムグレインの仕方が、不自然になることはない。加えて、出現するフィルムグレインの量が、過剰になることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる再生装置の実施形態について説明する。本発明に係る再生装置は、図１における内部構成図に基づき、工業的に生産することができる。
【００１３】
図１は、第１実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図である。本図において、再生装置は、光ディスク１、光ピックアップ２、モーター３、映像復調回路４、アップコンバータ５、フィルムグレイン検出回路６、周波数変換回路７、ディジタル変調回路８、端子９から構成される。
【００１４】
図１１は、第１実施形態に係る再生装置の構成要素から出力される映像信号が、どのように変化するかを示すタイミングチャートである。以降、再生装置の構成要素の説明については、このタイミングチャートを併用するものとする。
【００１５】
１．光ディスク１
光ディスク１には、映像信号が記録されている。光ディスク１に記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。
【００１６】
２．光ピックアップ２
光ピックアップ２は、光ディスク１に記録された信号を電気的信号に変換する。光ピックアップ２の出力は映像復調回路４で復調され、映像信号と再生に必要な同期信号として出力される。
【００１７】
３．モーター３
モーター３は、光ディスク１を再生に適した速度で回転させる。
【００１８】
４．映像復調回路４
映像復調回路４は、光ピックアップ２の出力から誤り訂正などを行ない、元の映像信号を復調する。この復調により得た映像信号をフィルムグレイン検出回路６とアップコンバータ５とに入力する。後述するが、本再生装置は、ＨＤＭＩ伝送路を通じて非圧縮のフレーム画像をテレビに送信するものなので、ＭＰＥＧ２符号化方式で符号化されたフレーム画像に対する復号処理を行い、フレーム画像を構成する映像信号を得て出力する。このことから、ＭＰＥＧ２符号化方式で符号化されたフレーム画像に対する復号に必要なデマルチプレクサやビデオデコーダは、映像復調回路４内に実装されているものとする。
【００１９】
５．アップコンバータ５
アップコンバータ５は、映像復調回路４の出力をより解像度の高い映像信号に変換する。
【００２０】
具体的にいうと、縦１０８０ライン横１９２０画素の解像度を持つよう、変換を行う。図１１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、第２段目では、グリッドの間隔が密になっている。これはアップコンバータ７によるアップコンバートにより、画像が多くの画素数で表現されていることを示す。
【００２１】
６フィルムグレイン検出回路６
フィルムグレイン検出回路６は、元の映像信号に含まれているフィルムグレインの検出を行う。ここでは、映像信号は元々フィルムで撮像された映像を電気映像に変換されたものをいい、映像におけるフィルムグレインとは、フィルム上の銀塩の粒子による小振幅信号のことである。映像信号の成分には、揮度成分領域、色差成分領域があり、これらの領域に存在する微小振幅の成分が、フィルムグレインにあたる。フィルムグレイン検出回路７は、これら領域内の微小振幅信号の振幅の測定を行い、かかる振幅をフィルムグレインとして検知する。
【００２２】
７周波数変換器７
周波数変換器７は、フィルムグレイン検出回路６が検出している期間だけ、アップコンバータ５の出力周波数を高域へ変換して出力する。図１１の第２段目は、アップコンバータ５の出力を示し、第３段目は、フィルムグレイン検出回路６の出力を示す。第４段目は、フィルムグレイン検出回路６の出力が“１”即ちフィルムグレインを検出している期間だけ、アップコンバータ５の出力の周波数が高域に変換された周波数変換回路７の出力示す。
【００２３】
８．ディジタル変調回路８
ディジタル変調回路８は、周波数変換器７の出力を変調し、伝送に適した形式に変換する。この様にして得られた周波数変換器７の出力は、ディジタル変調回路８ではＨＤＭＩ形式のディジタル映像信号変調がかけられ、端子９より、図示されないモニタに映像信号が出力され出画される。
【００２４】
９．端子９
端子１２は、ＨＤＭＩ規格（ＨＤＭＩ：Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ
Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠した端子であり、その中にはディジタル変調された映像信号伝送路と共に、ＶＥＳＡ／Ｅ−ＤＤＣ及びＥＩＡ／ＣＥＡ ８６１−Ｂ両規格で規定される相互通信用のシリアル伝送路が含まれている。
【００２５】
図２は、第１実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図である。この図に示すように、第１実施例における再生装置の実施形態においては、入力画像即ちディスク１に記録されている映像信号は縦４８０ライン、横７２０画素の標準映像信号であり、それが、アップコンバータ５により縦１０８０ライン、横１９２０画素のハイビジョン映像に変換されて出力されるものである。
【００２６】
＜アップコンバータ５の詳細＞
以降、図３を参照しながらアップコンバータ５の詳細について説明する。図３は、第１実施形態に於ける再生装置のアップコンバータ５の内部構成を示す図である。本図に示すように、アップコンバータ５は、８ラインメモリ１０、垂直ポリフェーズフィルタ１１、水平ポリフェーズフィルタ１２、ディレイメモリ１３から構成される。
【００２７】
詳細その１．８ラインメモリ１０
８ラインメモリ１０は、ラインメモリを８本内蔵している。これらのラインメモリは直列に接続され、各ラインメモリは、映像復調回路４から入力される映像信号の１水平ライン数に該当する。また各ラインメモリの出力は、垂直ポリフェーズフィルタ１１に入力される。
【００２８】
詳細その２．垂直ポリフェーズフィルタ１１
垂直ポリフェーズフィルタ１１は、映像信号の１水平ライン遅延映像信号、２水平ライン遅延映像信号、３水平ライン遅延映像信号、４水平ライン遅延映像信号、５水平ライン遅延映像信号、６水平ライン遅延映像信号、７水平ライン遅延映像信号、８水平ライン遅延映像信号という８つの映像信号を入力して、これらの８つ映像信号に対して垂直補間を施し、元の映像信号の垂直４８０ラインを１０８０ラインに解像度変換し、水平ポリフェーズフィルタ１７に出力する。図４（ａ）は、垂直ポリフェーズフィルタ１１による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦１０８０ライン横７２０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。ここで１つのラインを、前後８本のラインに基づき生成するのは、ライン間の相関性を利用して、元の映像にないラインを生成するためである。
【００２９】
詳細その３．水平ポリフェーズフィルタ１２
水平ポリフェーズフィルタ１２は内部に８タップポリフェーズフィルタを持ち、水平補間を行い、元の映像信号の水平７２０画素を１９２０画素に解像度変換し、ディレイメモリ１３に出力する。図４（ｂ）は、水平ポリフェーズフィルタ１２による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦１０８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦１０８０ライン横１９２０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。
【００３０】
詳細その４．ディレイメモリ１３
ディレイメモリ１３は、水平ポリフェーズフィルタ１２からの出力に対して、一定時間の遅延を与える。この遅延にあたって、解像度変換がなされた映像信号入力から出力までの遅延が丁度１フレームになるようにする。かかる遅延において、出力映像の垂直同期信号を周波数変換回路７に出力する。
【００３１】
以上で、アップコンバータ５についての説明を終える。
【００３２】
＜フィルムグレイン検出回路６の詳細＞
図５を参照しながら、フィルムグレイン検出回路６の内部構成について説明する。図５は、第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６の内部構成を示す図である。本図に示すように、フィルムグレイン検出回路６は、バンドパスフィルタ１４、リミッタ１５から構成される。図８は、フィルムグレイン検出回路６に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降のノイズ検出回路５の説明には、このタイミングチャートを併用するものとする。他に併用する図面としては、図５、図６がある。
【００３３】
詳細その１．バンドパスフィルタ１４
バンドパスフィルタ１４には、映像復調回路４で復調された映像信号が入力される。図６は、第１実施形態に於ける再生装置のバンドパスフィルタの特性を示す図である。横軸は周波数軸であり、縦軸は各周波数におけるゲインを示す。バンドパスフィルタ１４は入力された映像信号の中域のみを通過させる特性をもつ。これは主に元の映像信号成分中のフィルムグレインが分布している成分に一致しており、その成分のみ通過させるようにしているものである。バンドパスフィルタ１４を通過した映像信号はリミッタ１５に入力される。
【００３４】
図８の第１段目、第２段目は、バンドパスフィルタ１３への入力となる映像信号と、かかる入力時におけるバンドパスフィルタ１４の出力とを対比して示す。第１段目において、期間ｋ１、期間ｋ２上に存在する凸部ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５・・・は、フィルムグレインである。バンドパスフィルタ１４を経由することで、これらのフィルムグレインと、期間ｋ１から期間ｋ２への変化部分ｋ３とが、バンドパスフィルタ１３の出力信号に出現していることがわかる。
【００３５】
詳細その２．リミッタ１４
リミッタ１４は、映像信号における特定振幅信号成分がある時のみ“１を出力”し、それ以外では”０”を出力する。これは、フィルムグレインは主に振幅が微少だからである。図７は、第１実施形態に於ける再生装置のリミッタの特性を示す図である。横軸はバンドパスフィルタ１４の出力であり、振幅値にて表現されている。縦軸は、バンドパスフィルタ１３の各出力に対するリミッタ１４の出力を示す。
【００３６】
即ち、リミッタ１４の出力が“１”の期間は、元の映像信号に含まれるフィルムグレインからなる特定振幅信号成分が抽出されている事になり、この様にして得られたフィルムグレイン検出回路６の出力は周波数変換回路７に入力される。図８の第２段目、第３段目は、リミッタ１４に対する入力信号と、出力信号とを対比して示す。ここで第２段目の特定振幅成分が図７で示されるリミット値以下の場合のみ、“１”がリミッタ出力となり第３段目に示すように、フィルムグレイン検出回路５から出力される。
【００３７】
以上で、フィルムグレイン検出回路６の詳細について、説明を終える
＜周波数変換器７の詳細＞
以降、図９を参照しながら、周波数変換器７の詳細について説明する。図９は、第１実施形態に於ける周波数変換器７の内部構成を示す図である。周波数変換器７は、ディレイ１６、加算器１７、１／２アンプ１８、第１のディレイ群１９、第２のディレイ群２０、スイッチ制御回路２１、スイッチ２２から構成され、“周波数変換機入力”、“フィルムグレイン検出信号入力”、“周波数変換機出力”を有する。“周波数変換機入力”とは、アップコンバータ５が出力した映像信号である。“フィルムグレイン検出信号入力”とは、フィルムグレイン検出回路６が出力した信号のことである。この周波数変換器７は、いわば、元の映像信号におけるフィルムグレイン信号成分の空間周波数を変換する役割を果たす。図１０は、周波数変換器７に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の周波数変換器７の説明には、このタイミングチャートと図９を併用するものとする。
【００３８】
詳細その１．ディレイ１６、加算器１７、１／２アンプ１８
ディレイ１６は入力された映像信号を１ピクセルクロック分だけの遅延を与える。加算器１７はディレイ１６の入力及び、出力の和を求め、それを１／２アンプ１８に入力する。１／２アンプ１８は、加算器１７の出力を１／２にする。即ち１／２アンプ１８は、周波数変換機入力と、ディレイ１６の出力、即ち１ピクセル前の周波数変換機入力の平均値、言い換えれば隣接画素の平均値を求める。
【００３９】
詳細その２．第１のディレイ群１９
第１のディレイ群１９は、１／２アンプ１８で求められた、隣接画素の平均値をピクセルクロックに従って遅延を与え、それぞれの遅延出力をスイッチ２２に供給する。
【００４０】
詳細その２．第２のディレイ群２０
第２のディレイ群１９は、周波数変換機入力をピクセルクロックに従って遅延を与え、それぞれの遅延出力をスイッチ２２に供給する。
【００４１】
詳細その３、スイッチ制御回路２１とスイッチ２２
スイッチ制御回路２１は、図１０の最上段に示すフィルムグレイン検出信号に応じて、映像信号のサンプルを間引く様スイッチ２２を制御する。
【００４２】
即ち図１０の第２段目に示す様に、Ｓ２、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５、Ｓ６とあるフィルムグレイン検出している期間の映像サンプルを、図１０第３段目に示す様に、Ｓ３を間引いて代わりにＳ２を１サンプル移動させ、第２段目Ｓ２のあったサンプル位置には、Ｓ１とＳ２の平均値、即ち（Ｓ１＋Ｓ２）／２の値を挿入する。また、図１０第２段目のＳ５を間引いて代わりにＳ６を１サンプル移動させ、第２段目Ｓ６のあったサンプル位置にはＳ５とＳ６と平均値、即ち（Ｓ６＋Ｓ７）／２の値を挿入する。これにより、図１０第３段目にある周波数変換器出力は、第２段目にある周波数変換器入力信号の周波数が高域に変化した信号が得られる。スイッチ制御回路２１は、フィルムグレイン検出信号に応じて、スイッチ２２に入力されている第１のディレイ群１９の各ディレイ段出力及び第２のディレイ群２０の各ディレイ段出力を選択する事により、この動作を実現する。フィルムグレインを検出していない場合には、スイッチ制御回路２１は、周波数右辺喚起入力をそのまま周波数変換機出力として出力する様、スイッチ２２を制御する。
【００４３】
以上で、周波数変換機７の詳細について、説明を終える。
【００４４】
＜周波数変換機７を通過した映像信号＞
以上に述べた再生装置によって、どのような映像信号が、モニタに送り出されるかを、図１１を参照しながら説明する。
【００４５】
図１１は、第１実施形態に係る再生装置の構成要素から出力される映像信号が、どのように変化するかを示すタイミングチャートである。
【００４６】
前述した様に、図１１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、両者は波形的には何の変化も無い事が判る。第３段目は、フィルムグレイン検出回路６がフィルムグレインを検出している期間を示しており、第４段目に示す様に、周波数変換器出力では、フィルムグレインが検出されている期間における微細信号の周波数が高域変換されている事が判る。
【００４７】
＜まとめ＞
フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合と、ＳＤ画像からノイズを除去して、擬似ノイズ信号を加算する場合とで、映像の内容がどのように変化するかについて述べる。
【００４８】
図１２（ａ）は、フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されていることがわかる。
【００４９】
図１２（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されているため、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率は変わらず、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧かない。
【００５０】
図１３（ａ）は、ＳＤ画像からフィルムグレインが周波数変換された場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、このフィルムグレインが周波数変換された信号が表示されているので、右側のＨＤ画像には、より細かくなったフィルムグレインが表示されていることがわかる。
【００５１】
図１３（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、右側において、より小さく表示されるフィルムグレインが存在するので、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧く。
【００５２】
以上のように本実施形態によれば、映像信号を高解像度に変換するアップコンバータの出力に、フィルムグレインを検出し、その周波数成分を変換する構成としたので、回路規模の簡略化が実現される。また、高解像度の周波数分布を有するフィルムグレインに変換することで、アップコンバート後の映像信号の高精細感を増すという利点がある。
【００５３】
（第２実施形態）
第１施形態では、映像信号の入力源が光ディスク１であると説明したが、本実施形態は、映像信号の入力源が放送波である場合の改良である。図１４は、第２実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図である。本図を図１の内部構成と比較すると、光ディスク１、光ピックアップ部２、モーター３がアンテナ３１、チューナー３２に置き換えられている。映像復調回路４は、第１実施形態と同一であるものの、アップコンバータ５、フィルムグレイン検出回路６、周波数変換器７は、第２のアップコンバータ３３、第２のフィルムグレイン検出回路３４、第２の周波数変換器３５に置き換えている。
【００５４】
１．受信アンテナ３１
受信アンテナ３１は、放送を受信し電気信号に変換する。受信アンテナ３１によって受信されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。
【００５５】
２．チューナ３２
チューナー３２は、受信アンテナ出力より、所望とする放送を選択する。図において、受信アンテナ３１で受信に記録された信号はチューナー３２で選局され、映像復調回路４で復調され、映像信号として出力される。こうして復調された元の映像信号は第２のフィルムグレイン検出回路３４と第２のアップコンバータ３３に入力される。
【００５６】
図１５は、第２実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図である。この図に示すように、第２実施例における再生装置の実施形態においては、入力画像即ち放送されている映像信号は縦４８０ライン、横７２０画素の標準映像信号であり、それが、アップコンバータ５により縦７２０ライン、横１２８０画素のハイビジョン映像に変換されて出力されるものである。
【００５７】
５．第２のアップコンバータ３３
第２のアップコンバータ３３は、映像復調回路４の出力をより解像度の高い映像信号に変換する。具体的にいうと、縦７２０ライン横１２８０画素の解像度を持つよう、変換を行う。
【００５８】
図２１は第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の動作示すタイミングチャートである。図の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、第２段目では、グリッドの間隔が密になっている。これはアップコンバータ７によるアップコンバートにより、画像が多くの画素数で表現されていることを示す。
【００５９】
６．第２のフィルムグレイン検出回路３４
第２のフィルムグレイン検出回路３４は、元の映像信号に含まれているフィルムグレインの検出を行う。ここでは、映像信号は元々フィルムで撮像された映像を電気映像に変換されたものをいい、映像におけるフィルムグレインとは、フィルム上の銀塩の粒子による小振幅信号のことである。映像信号の成分には、揮度成分領域、色差成分領域があり、これらの領域に存在する微小振幅の成分が、フィルムグレインにあたる。フィルムグレインが元来、フレーム毎に独立した信号成分であるので、第２のフィルムグレイン検出回路３４は、フレームに非相関な映像信号成分のうち、これら領域内の特定周波数線分中の微小振幅信号の振幅の測定を行い、かかる振幅をフィルムグレインとして検知する。
【００６０】
７．第２の周波数変換器３５
第２の周波数変換器３５は、第２のフィルムグレイン検出回路３４が検出している期間だけ、第２のアップコンバータ３３の出力の周波数へ高域変換して出力する。図２１の第２段目は、第２のアップコンバータ３３の出力を示し、図２２の第４段目は、フィルムグレイン検出回路６の出力を示す。図２２第５段目は、第２のフィルムグレイン検出回路３４の出力が“１”即ち検出している期間だけ、第２のアップコンバータ３３の出力の周波数が高域に変換された第２の周波数変換器３５の出力を示す。
【００６１】
以上が第２実施形態に係る再生装置についての説明である。続いて、第２実施形態に係る第２のアップコンバータ３３の詳細について、図１６、図１７を参照しながら説明する。
【００６２】
＜第２のアップコンバータ３３の詳細＞
図１６は、第２実施形態に於ける再生装置の第２のアップコンバータ３３の内部構成を示す図である。
【００６３】
本図に示すように、第２のアップコンバータ３３は、８ラインメモリ１６、第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７、第２のディレイメモリ３８から構成される。
【００６４】
詳細その１．８ラインメモリ１６
８ラインメモリ１６は、ラインメモリを８本内蔵している。これらのラインメモリは直列に接続され、各ラインメモリは、映像復調回路４から入力される映像信号の１水平ライン数に該当する。また各ラインメモリの出力は、第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６に入力される。
【００６５】
詳細その２．第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６
第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６は、映像信号の１水平ライン遅延映像信号、２水平ライン遅延映像信号、３水平ライン遅延映像信号、４水平ライン遅延映像信号、５水平ライン遅延映像信号、６水平ライン遅延映像信号、７水平ライン遅延映像信号、８水平ライン遅延映像信号という８つの映像信号を入力して、これらの８つ映像信号に対して垂直補間を施し、元の映像信号の垂直４８０ラインを７２０ラインに解像度変換し、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７に出力する。図１７（ａ）は、第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦７２０ライン横７２０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。ここで１つのラインを、前後８本のラインに基づき生成するのは、ライン間の相関性を利用して、元の映像にないラインを生成するためである。
【００６６】
詳細その３．第２の水平ポリフェーズフィルタ３７
第２の水平ポリフェーズフィルタ３７は内部に８タップポリフェーズフィルタを持ち、水平補間を行い、元の映像信号の水平７２０画素を１２８０画素に解像度変換し、第２のディレイメモリ３８に出力する。図１７（ｂ）は、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７による変換前後のフレーム画像を示す図である。図に示すように、元の映像信号の縦７２０ライン横７２０画素の映像信号が、縦７２０ライン横１２８０画素の高解像度映像信号に解像度変換される。
【００６７】
詳細その４．第２のディレイメモリ３８
第２のディレイメモリ３８は、第２の水平ポリフェーズフィルタ３７からの出力に対して、一定時間の遅延を与える。この遅延にあたって、解像度変換がなされた映像信号入力から出力までの遅延が丁度１フレームになるようにする。かかる遅延において、出力映像を第２の周波数変換器３５に出力する。
【００６８】
図２１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、第２段目では、グリッドの間隔が密になっている。これはアップコンバータ７によるアップコンバートにより、画像が多くの画素数で表現されていることを示す。また、第２段目において、期間ｋ１、期間ｋ２のそれぞれには、微小振幅成分が存在する。これは、フィルムグレインがそのまま、アップコンバートがなされていることを意味する。
【００６９】
以上が第２実施形態に係る第２のアップコンバータ３３の詳細説明である。以下、第２実施形態に係る第２のフィルムグレイン検出回路３４について、図１８、図１９を参照しながら説明する。
【００７０】
＜第２のフィルムグレイン検出回路３４の詳細＞
図１８は、本発明の第２実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路３４の内部構成を示す図である。本図における“映像信号入力”とは、映像復調回路４で復調された映像信号のことをいう。本図においてバンドパスフィルタ１３、リミッタ１４は第１実施形態に示したものと同一である。本図におけるフィルムグレイン検出回路３４には、バンドパスフィルタ１３の前段に、フレームメモリ３９、減算器４０が存在しており、上述したバンドパスフィルタ１３は、この減算器４０からの出力を、入力としている。
【００７１】
このフィルムグレイン検出回路３４の特徴は、第１実施形態に示したように、映像復調回路４で復調された映像信号から直接、特定周波数領域を取り出すのではなく、映像復調回路４で復調された映像信号のフレーム間の差分信号から特定周波数領域を取り出す点である。
【００７２】
詳細その１．フレームメモリ３９
フレームメモリ３９は、入力信号を１フレーム分蓄えて出力する。
【００７３】
詳細その２．減算器４０
減算器４０は、映像信号入力とフレームメモリ３９の出力の差を求める。これによりバンドパスフィルタ１３には、元の映像信号と、１フレーム遅延した信号との差分の映像信号が入力される。このようにして、映像信号とその１フレーム前の映像信号との差分が、バンドパスフィルタ１３による特定周波数成分抽出の対象となる。
【００７４】
リミッタ１４は、元の映像信号のうち、微小振幅信号成分のみを抽出することになり、この様にして得られた第２のフィルムグレイン検出回路３４の出力信号は第２の周波数変換器３５に入力されることになる。
【００７５】
以上が第２のフィルムグレイン検出回路３４についての説明である。続いて、第２の周波数変換器３５の詳細について、図２０、図２１、図２２を参照しながら説明する。
【００７６】
＜第２の周波数変換器３５の詳細＞
図２０は、第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の内部構成を示す図である。第２の周波数変換器３５は、ローパスフィルタ４１、ハイパスフィルタ４２、振幅正規化回路４３、乗算器４４、第２の加算器４５、第２のスイッチ４６から構成され、“周波数変換機入力”、“フィルムグレイン検出信号入力”、“周波数変換機出力”を有する。“周波数変換機入力”とは、第２のアップコンバータ３３が出力した映像信号である。“フィルムグレイン検出信号入力”とは、第２のフィルムグレイン検出回路３４が出力した信号のことである。この第２の周波数変換器３５は、いわば、元の映像信号におけるフィルムグレイン信号成分の空間周波数を変換する役割を果たす。図２１は、第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の動作示すタイミングチャートであり、図２２は第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４と、第２の周波数変換回路３５の出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の周波数変換器７の説明には、これらのタイミングチャートと図２０を併用するものとする。
【００７７】
詳細その１．ローパスフィルタ４１
ローパスフィルタ４１は入力された映像信号から低域成分のみ通過させる働きをする。
【００７８】
図２１において、第２段目の入力に対して、第３段目に示す信号を出力する。
【００７９】
詳細その２．ハイパスフィルタ４２
ハイパスフィルタ４２は入力された映像信号から高域成分のみ通過させる働きをする。
【００８０】
図２１において、第２段目の入力に対して、第４段目に示す信号を出力する。
【００８１】
詳細その３．振幅正規化回路４３
振幅正規化回路４３はハイパスフィルタ４２の出力信号の絶対値を取り、さらに、そのピーク値が全て１となるようにゲインを与える回路である。
【００８２】
図２１において、第４段目のハイパスフィルタ４２からの入力に対して、第５段目に示す信号を出力する。
【００８３】
詳細その４、乗算器４４
乗算器４４は、ハイパスフィルタ４２の出力に、振幅正規化回路４３の信号を乗算する、可変ゲインアンプとしての動作をする回路である。前述した様に、振幅正規化回路４３では、ハイパスフィルタ４２の通過信号の絶対値が取られ、かつピークが１に正規化された信号が得られているため、乗算器４４は、ハイパスフィルタ４２の出力の各ピーク点ではゲイン１を、ピーク点以外の部分においては１以下のゲインを与える可変ゲインアンプとなる。
【００８４】
従って、図２１において、第４段目のハイパスフィルタ４２からの入力に対して、第５段目に示す信号を乗算し、図２２の第１段目に示す信号を出力する。
【００８５】
詳細その５、第２の加算器４５
第２の加算器４５はローパスフィルタ４１の出力と乗算器４４の出力を加算する。その出力は図２２の３段目に示すようになり、図２１の２段目に示される第２のアップコンバータ３３の出力と比較すると、微細高周波成分のみ周波数が高域に変換された信号波形となる。
【００８６】
詳細その６、第２のスイッチ４６
第２のスイッチ４６は、第２のフィルムグレイン検出回路３４が、フィルムグレインを検出していない場合には周波数変換機入力をそのまま周波数変換機出力として出力し、第２のフィルムグレイン検出回路３４が、フィルムグレインを検出している場合には、第２の加算器４５の出力を周波数変換機出力として出力する。従って、その出力は、図２２の５段目に示す様になる。
【００８７】
以上で、第２の周波数変換機３５の詳細について、説明を終える。
【００８８】
以上に述べた再生装置によって、どのような映像信号が、モニタに送り出されるかを、再度図２１、図２２を参照しながら説明する。
【００８９】
前述した様に、図２１の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、両者は波形的には何の変化も無い事が判る。図２２第４段目は、フィルムグレイン検出回路６がフィルムグレインを検出している期間を示しており、図２２第５段目に示す様に、周波数変換器出力では、フィルムグレインが検出されている期間における微細信号を周波数が高域変換されている事が判る。
【００９０】
＜まとめ＞
フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合と、ＳＤ画像かのフィルムグレインの空間周波数を高域に変換する場合とで、映像の内容がどのように変化するかについて述べる。
【００９１】
図２３（ａ）は、フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されていることがわかる。
【００９２】
図２３（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されているため、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率は変わらず、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧かない。
【００９３】
図２４（ａ）は、ＳＤ画像からフィルムグレインが周波数変換された場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、このフィルムグレインが周波数変換された信号が表示されているので、右側のＨＤ画像には、より細かくなったフィルムグレインが表示されていることがわかる。
【００９４】
図２４（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、右側において、より小さく表示されるフィルムグレインが存在するので、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧く。
【００９５】
以上のように本実施形態によれば、映像信号を高解像度に変換するアップコンバータの出力に、フィルムグレインを検出し、その周波数成分を変換する構成としたので、回路規模の簡略化が実現される。また、高解像度の周波数分布を有するフィルムグレインに変換することで、アップコンバート後の映像信号の高精細感を増すという利点がある。
【００９６】
（第３実施形態）
以降、第３実施形態に係る再生装置の内部構成について説明する。図２５は、第３実施形態に係る再生装置の内部構成を示す図である。本図は、図１に示した第１実施形態に係る再生装置の内部構成をベースにしている。この図１に比較して、どこが違うかというと、第３実施形態に係る再生装置は、第１実施形態に示したフィルムグレイン検出回路６、周波数変換器７が、第３のフィルムグレイン検出回路５１、第３の周波数変換器５２に置き換えられている点と、ＧＵＩ発生部５３と、制御部５４、リモコン５５、第３のスイッチ５６が追加されている点が異なる。これら以外の構成要素、つまり光ディスク１、光ピックアップ部２、映像復調回路４、アップコンバータ７、ディジタル変調回路１１、端子１２は第１実施形態に示したものと同じである。以下、これらの改良点について説明する。
【００９７】
＜第３のフィルムグレイン検出回路５１の詳細＞
本発明の第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６では、映像復調回路４の出力よりフィルムグレインを検出していたが、本実施例に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１はアップコンバータ７の出力よりフィルムグレインを検出する点が異なる。
【００９８】
図２６を参照しながら、第３のフィルムグレイン検出回路５の１内部構成について説明する。図２６は、第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１の内部構成を示す図である。本図に示すように、第３のフィルムグレイン検出回路５１は、第２のバンドパスフィルタ５７、リミッタ１４から構成される。図２８は、第３のフィルムグレイン検出回路５１に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の第３のフィルムグレイン検出回路５１の説明には、このタイミングチャートを併用するものとする。
【００９９】
詳細その１．バンドパスフィルタ１４
第２のバンドパスフィルタ５７には、アップコンバータ７で復調された映像信号が入力される。本発明の第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６では、映像復調回路４の出力よりフィルムグレインを検出していたが、本実施例に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１はアップコンバータ７の出力よりフィルムグレインを検出するためバンドパスフィルタの通過帯域をアップコンバータの拡大率に応じて変更している。第２のババンドパスフィルタ５７を通過した映像信号はリミッタ１５に入力される。
【０１００】
図２８の第２段目、第３段目は、第２のバンドパスフィルタ５７への入力となる映像信号と、かかる入力時における第２のバンドパスフィルタ５７の出力とを対比して示す。第２段目において、期間ｋ１、期間ｋ２上に存在する凸部ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５・・・は、フィルムグレインである。第２のバンドパスフィルタ５７を経由することで、これらのフィルムグレインと、期間ｋ１から期間ｋ２への変化部分ｋ３とが、第２のバンドパスフィルタ５７の出力信号に出現していることがわかる。
【０１０１】
詳細その２．リミッタ１４
リミッタ１４は、本発明の第１実施形態に於けるリミッタと同等の動作をする。
【０１０２】
以上が第３のフィルムグレイン検出回路５１についての説明である。続いて、第３の周波数変換回路５２について図２７、図２８、図２９を参照しながら用説明する。
【０１０３】
＜第２の周波数変換器３５の詳細＞
図２７は、第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の内部構成を示す図である。
【０１０４】
第３の周波数変換回路５２は、第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５をベースにしたものであり、第２の周波数変換回路３５に比べると、第３の周波数変換器５２は、ローパスフィルタ４１、ハイパスフィルタ４２、乗算器４４、第２の加算器４５、第２のスイッチ４６は、第２の周波数変換回路３５と同等であり、振幅正規化回路４３が高周波発生回路５７に置き換えられている。また、第３の周波数変換器５２は、第２の周波数変換回路３５と同様に“周波数変換機入力”、“フィルムグレイン検出信号入力”、“周波数変換機出力”を有する。“周波数変換機入力”とは、アップコンバータ７が出力した映像信号である。“フィルムグレイン検出信号入力”とは、第３のフィルムグレイン検出回路５１が出力した信号のことである。この第３の周波数変換器５２は、いわば、元の映像信号におけるフィルムグレイン信号成分の空間周波数を変換する役割を果たす。
【０１０５】
図２９は、第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の動作示すタイミングチャートであり、図３０は、第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１と、第３の周波数変換回路５２の出力信号とを対比して示すタイミングチャートである。以降の周波数変換器７の説明には、これらのタイミングチャートと図２７を併用するものとする。
【０１０６】
詳細その１．ローパスフィルタ４１
ローパスフィルタ４１は入力された映像信号から低域成分のみ通過させる働きをする。
【０１０７】
図２９において、第２段目の入力に対して、第３段目に示す信号を出力する。
【０１０８】
詳細その２．ハイパスフィルタ４２
ハイパスフィルタ４２は入力された映像信号から高域成分のみ通過させる働きをする。
【０１０９】
図２９において、第２段目の入力に対して、第４段目に示す信号を出力する。
【０１１０】
詳細その３．高周波発生回路５８
高周波発生回路５８はピーク値が１、ボトム値０となる高周波信号を発生する回路である。図２９において、第５段目に示す信号を出力する。
【０１１１】
詳細その４、乗算器４４
乗算器４４は、ハイパスフィルタ４２の出力に高周波発生回路５８の信号を乗算し出力する、可変ゲインアンプとしての動作をする回路である。前述した様に、高周波発生回路５８では、ピーク値が１、ボトム値０となる高周波信号が発生されているため、乗算器４４では、ハイパスフィルタ４２の出力に高周波が変調された信号が与えられることになる。
【０１１２】
従って、図２９において、第４段目のハイパスフィルタ４２からの入力に対して、第５段目に示す高周波発生回路５８の信号を乗算し、図３０の第１段目に示す信号を出力する。
【０１１３】
詳細その５、第２の加算器４５
第２の加算器４５はローパスフィルタ４１の出力と乗算器４４の出力を加算する。その出力は図３０の３段目に示すようになり、図２９の２段目に示されるアップコンバータ７の出力と比較すると、微細高周波成分のみ周波数が高域に変換された信号波形となる。
【０１１４】
詳細その６、第２のスイッチ４６
第２のスイッチ４６は、第３のフィルムグレイン検出回路５１が、フィルムグレインを検出していない場合には周波数変換機入力をそのまま周波数変換機出力として出力し、第３のフィルムグレイン検出回路５１が、フィルムグレインを検出している場合には、第２の加算器４５の出力を周波数変換機出力として出力する。従って、その出力は、図３０の５段目に示す様になる。
【０１１５】
以上で、第３の周波数変換器５２の詳細について、説明を終える。
【０１１６】
以上に述べた再生装置によって、どのような映像信号が、モニタに送り出されるかを、再度図２９、図３０を参照しながら説明する。
【０１１７】
前述した様に、図２９の第１段目は、アップコンバート前の映像信号を示し、第２段目は、アップコンバート後の映像信号を示す。第１段目を第２段目と対比すると、両者は波形的には何の変化も無い事が判る。図２９第４段目は、第３のフィルムグレイン検出回路５１がフィルムグレインを検出している期間を示しており、図２９第５段目に示す様に、第３の周波数変換器５２の出力では、フィルムグレインが検出されている期間における微細信号を周波数が高域変換されている事が判る。
【０１１８】
＜まとめ＞
フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合と、ＳＤ画像のフィルムグレインの空間周波数を高域に変換する場合とで、映像の内容がどのように変化するかについて述べる。
【０１１９】
図３１（ａ）は、フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されていることがわかる。
【０１２０】
図３１（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインは、右側において、縦２画素×横２画素という複数の画素で表現されているため、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率は変わらず、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧かない。
【０１２１】
図３２（ａ）は、ＳＤ画像からフィルムグレインが周波数変換された場合において、ＳＤ画像がどのように変化するかを対比して示す。本図の左側がアップコンバート前のＳＤ画像であり、右側がアップコンバート後のＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、このフィルムグレインが周波数変換された信号が表示されているので、右側のＨＤ画像には、より細かくなったフィルムグレインが表示されていることがわかる。
【０１２２】
図３２（ｂ）は（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す。本図の左側がＳＤ画像であり、右側がＨＤ画像である。左側において、１画素で表現されていたフィルムグレインの代わりに、右側において、より小さく表示されるフィルムグレインが存在するので、画像全体に対するフィルムグレインの大きさの比率が小さくなり、アップコンバートにより高精細になったとの実感がユーザに湧く。
【０１２３】
更に、本実施形態に係る再生装置では、このフィルムグレインの周波数変換機能の作動、非作動を設定できる機能を持つ。これは、アニメーション等の人工的な映像においては、元々フィルムグレインが含まれていない場合があり、その様な場合に、映像信号の微細成分を万一第３のフィルムグレイン検出回路５１が誤ってフィルムグレインと判断すると映像信号を劣化させる恐れがあるので、ユーザーに作動、非作動を選択させる為である。
【０１２４】
その為に、本実施形態に係る再生装置では、ＧＵＩ発生部５３、制御部５４、リモコン５５、第３のスイッチ５６を有している。
【０１２５】
本実施形態に係る再生装置の使用者は、このフィルムグレインの周波数変換機能を作動、非作動を設定する為に、リモコン５５に配置されている図示されないボタンにより、再生装置を機能設定モードに入れる。機能設定モードにおいては、制御部５４は、第３のスイッチ５６をＧＵＩ発生部５３に設定する。ＧＵＩ発生部５３は、図３３に示されるセットアップメニュー映像を発生し、この画面を用いる事によって使用者は、フィルムグレインの周波数変換機能を作動、非作動を設定する事ができる。すなわち、リモコン５５に配置されている図示されない左右カーソルボタンにより、図３３に示されるセットアップメニュー画面内にある、標準モード、シネマモードのどちらにハイライトさせ、それによって設定させた内容を制御部５４が記憶する。次に使用者は、モコン５５に配置されている図示されない再生開始ボタンにより再生装置に再生の開始を通知する。制御部５４は再生中に、機能設定モードにおいて記憶した、作動、非作動の情報により、作動時には第３のスイッチ５６の入力を第３の周波数変換装置５２側に、非作動時には第３のスイッチ５６の入力をアップコンバータ７側に設定する事によって、使用者の意図どおり、フィルムグレインの周波数変換機能を作動か非作動かに制御することができるものである。
【０１２６】
以上のように本実施形態によれば、映像信号を高解像度に変換するアップコンバータの出力に、フィルムグレインを検出し、その周波数成分を変換する構成としたので、回路規模の簡略化が実現される。また、高解像度の周波数分布を有するフィルムグレインに変換することで、アップコンバート後の映像信号の高精細感を増すという利点があり、また、その機能の作動、非作動を使用者に選択せしめる事ができる。
【０１２７】
なお、本実施の形態においては、映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号としたが、第２実施形態のように、映像信号のフレーム間の相関を判定し、その判定した相関に基づき映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号としても良い。
【０１２８】
（備考）
以上、本願の出願時点において、出願人が知り得る最良の実施形態について説明したが、以下に示す技術的トピックについては、更なる改良や変更実施を加えることができる。各実施形態に示した通り実施するか、これらの改良・変更を施すか否かは、何れも任意的であり、実施する者の主観によることは留意されたい。
【０１２９】
（画像の解像度）
第１実施形態及び第３実施形態では、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦１０８０ライン横１９２０画素の高解像度映像信号に解像度変換されるとし、また、本発明の第２実施形態では、元の映像信号の縦４８０ライン横７２０画素の映像信号が、縦７２０ライン横１２８０画素の高解像度映像信号に解像度変換されるものとしたが、これは、解像度変換手段が映像信号をより高解像度の映像信号に変換するという条件の元で、他の画素構造の元の映像信号においても本発明の効果を発揮する事ができる。即ち、元の映像信号が５７６ライン横７２０画素の画像を７２０ライン横１２８０画素に変換する場合や、元の映像信号が５７６ライン横７２０画素の画像を１０８０ライン横１９２０画素に変換する場合や、元の映像信号が７２０ライン横１２８０画素の画像を１０８０ライン横１９２０画素に変換する場合や、または、元の映像信号が１０８０ライン横１９２０画素の映像をより大きな例えば２１６０ライン横４０９０画素等に変換する場合
（ストリーム情報との関連）
第３の実施形態に係る再生装置では、このフィルムグレインの周波数変換機能を作動、非作動を設定を使用者が選択できる構成をとったが、これは、ＭＰＥＧストリームに存在が許されている付帯情報に基づいて周波数変換機能の作動、非作動を決定する事もできる。
【０１３０】
例えば、ＭＰＥＧストリームの属性がＰｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅの場合はストリームがフィルム由来のものであるとし作動させ、ストリーム属性がＩｎｔｅｒｌａｃｅの場合にはストリームがビデオ由来であるものとし非作動とする事もできる。
【０１３１】
（フィルムグレインの測定対象）
フィルムグレインの検出は、第１実施形態から第３実施形態において輝度信号の全振幅領域においてフィルムグレインを測定したが、特に、輝度信号における全振幅領域のフィルムグレインを測定せず特定輝度領域のフィルムグレインを測定する事によっても本発明の効果を達成する事ができ、また輝度信号でなく色信号をフィルムグレイン被測定信号として用いても同様に本発明の効果を発揮する事ができる。
【０１３２】
（記録装置への発展）
第１実施形態から第３実施形態に示したような構成要素を、記録装置に設けることで、記録装置が光ディスクに、映像信号を記録する際、上述したようなアップコンバートと共に、フィルムグレインの空間周波数の高域変換を行い、この高域変換された映像信号を光ディスクに記録してもよい。特にＳＤ画像を入力して、ＢＤ−ＲＥやＨＤ−ＤＶＤ等、ＨＤ画像の記録を前提にした光ディスクに記録する際、有利となる。また、このように光ディスクへの記録時に、フィルムグレインの空間周波数の高域変換しておけば、フィルムグレインの空間周波数の高域変換の発生を前提にしていない再生装置にて、映像信号が再生される際にも、高精細感をかもしだすことができる。
【０１３３】
また、オーサリングの現場において用いられるアップコンバータで上述したようなフィルムグレインの空間周波数の高域変換を行われた映像信号を、光ディスクの原盤に記録して、読出専用型光ディスクを量産してもよい。
【０１３４】
（システムＬＳＩ化）
本発明は、アップコンバータ５と、その周辺回路（フィルムグレイン検出回路５、周波数変換機６）とを本質的部分とする。再生装置のうち、かかる本質的部分を抜き出して、システムＬＳＩとして構成してもよい。
【０１３５】
システムＬＳＩとは、高密度基板上にベアチップを実装し、パッケージングしたものをいう。複数個のベアチップを高密度基板上に実装し、パッケージングすることにより、あたかも１つのＬＳＩのような外形構造を複数個のベアチップに持たせたものも、システムＬＳＩに含まれる（このようなシステムＬＳＩは、マルチチップモジュールと呼ばれる。）。
【０１３６】
ここでパッケージの種別に着目するとシステムＬＳＩには、ＱＦＰ（クッド フラッド アレイ）、ＰＧＡ（ピン グリッド アレイ）という種別がある。ＱＦＰは、パッケージの四側面にピンが取り付けられたシステムＬＳＩである。ＰＧＡは、底面全体に、多くのピンが取り付けられたシステムＬＳＩである。
【０１３７】
これらのピンは、他の回路とのインターフェイスとしての役割を担っている。システムＬＳＩにおけるピンには、こうしたインターフェイスの役割が存在するので、システムＬＳＩにおけるこれらのピンに、他の回路を接続することにより、システムＬＳＩは、再生装置の中核としての役割を果たす。
【０１３８】
かかるシステムＬＳＩは、再生装置は勿論のこと、ＴＶやゲーム、パソコン、ワンセグ携帯等、映像再生を扱う様々な機器に組込みが可能であり、本発明の用途を多いに広げることができる。
【０１３９】
具体的な生産手順の詳細は以下のものになる。まず各実施形態に示した構成図を基に、システムＬＳＩとすべき部分の回路図を作成し、回路素子やＩＣ，ＬＳＩを用いて、構成図における構成要素を具現化する。
【０１４０】
そうして、各構成要素を具現化してゆけば、回路素子やＩＣ，ＬＳＩ間を接続するバスやその周辺回路、外部とのインターフェイス等を規定する。更には、接続線、電源ライン、グランドライン、クロック信号線等も規定してゆく。この規定にあたって、ＬＳＩのスペックを考慮して各構成要素の動作タイミングを調整したり、各構成要素に必要なバンド幅を保証する等の調整を加えながら、回路図を完成させてゆく。
【０１４１】
回路図が完成すれば、実装設計を行う。実装設計とは、回路設計によって作成された回路図上の部品（回路素子やＩＣ，ＬＳＩ）を基板上のどこへ配置するか、あるいは、回路図上の接続線を、基板上にどのように配線するかを決定する基板レイアウトの作成作業である。
【０１４２】
ここで実装設計は、自動配置と、自動配線とからなる。
【０１４３】
ＣＡＤ装置を利用する場合、この自動配置は、“重心法”と呼ばれる専用のアルゴリズムを用いて実現することができる。自動配線は、回路図上の部品のピン同士を接続するような接続線を、金属箔やビアを用いて規定する。ＣＡＤ装置を利用する場合、この配線処理は、“メーズ法”“ラインサーチ法”と呼ばれる専用のアルゴリズムを用いて実現することができる。
【０１４４】
こうして実装設計が行われ、基板上のレイアウトが確定すれば、実装設計結果をＣＡＭデータに変換して、ＮＣ工作機械等の設備に出力する。ＮＣ工作機械は、このＣＡＭデータを基に、ＳｏＣ実装やＳｉＰ実装を行う。ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｃｈｉｐ）実装とは、１チップ上に複数の回路を焼き付ける技術である。ＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）実装とは、複数チップを樹脂等で１パッケージにする技術である。以上の過程を経て、本発明に係るシステムＬＳＩは、各実施形態に示した再生装置の内部構成図を基に作ることができる。
【０１４５】
尚、上述のようにして生成される集積回路は、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１４６】
さらに、各再生装置の構成要素の一部又は全てを１つのチップとして構成してもよい。集積回路化は、上述したＳｏＣ実装，ＳｉＰ実装に限るものではなく、専用回路又は汎用プロセスで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ
Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なシリコンフィギュラブル・プロセッサを利用することが考えられる。更には、半導体技術の進歩又は派生する技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積回路化を行っても良い。例えば、バイオ技術の適用などが可能性としてありうる。
【０１４７】
（アーキテクチャ）
本発明にかかるシステムＬＳＩは、再生装置への組込みを想定しているので、システムＬＳＩは、Ｕｎｉｐｈｉｅｒアーキテクチャに準拠させるのが望ましい。
【０１４８】
Ｕｎｉｐｈｉｅｒアーキテクチャに準拠したシステムＬＳＩは、以下の回路ブロックから構成される。
【０１４９】
・データ並列プロセッサＤＰＰ
これは、複数の要素プロセッサが同一動作するＳＩＭＤ型プロセッサであり、各要素プロセッサに内蔵されている演算器を、１つの命令で同時動作させることで、ピクチャを構成する複数画素に対するデコード処理の並列化を図る。
【０１５０】
・命令並列プロセッサＩＰＰ
これは、命令ＲＡＭ、命令キャッシュ、データＲＡＭ、データキャッシュからなる「Ｌｏｃａｌ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｒ」、命令フェッチ部、デコーダ、実行ユニット、レジスタファイルからなる「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ部」、複数アプリケーションの並列実行をＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ部に行わせる「Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ部」で構成される。
【０１５１】
・ＣＰＵブロック
これは、ＡＲＭコア、外部バスインターフェイス（Ｂｕｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＢＣＵ）、ＤＭＡコントローラ、タイマー、ベクタ割込コントローラといった周辺回路、ＵＡＲＴ、ＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ）、同期シリアルインターフェイスなどの周辺インターフェイスで構成される。先に述べたコントローラは、このＣＰＵブロックとしてシステムＬＳＩに実装される。
【０１５２】
・ストリームＩ／Ｏブロック
これは、ＵＳＢインターフェイスやＡＴＡ Ｐａｃｋｅｔインターフェイスを介して、外部バス上に接続されたドライブ装置、ハード光ディスクドライブ装置、ＳＤメモリカードドライブ装置とのデータ入出力を行う。
【０１５３】
・ＡＶＩ／Ｏブロック
これは、オーディオ入出力、ビデオ入出力、ＯＳＤコントローラで構成され、テレビ、ＡＶアンプとのデータ入出力を行う。
【０１５４】
・メモリ制御ブロック
これは、外部バスを介して接続されたＳＤ−ＲＡＭの読み書きを実現するブロックであり、各ブロック間の内部接続を制御する内部バス接続部、システムＬＳＩ外部に接続されたＳＤ−ＲＡＭとのデータ転送を行うアクセス制御部、各ブロックからのＳＤ−ＲＡＭのアクセス要求を調整するアクセススケジュール部からなる。
【０１５５】
かかるアーキテクチャに準拠したシステムＬＳＩの製造にあたっては、ＩＰＰやＤＰＰ等の回路ブロック毎にレイアウト設計を行い、各回路ブロックの性能を先に最適化した上で、各ブロックを組み上げ、１チップレイアウトを完成させるというボトムアップ式のレイアウト手法を採用するのが望ましい。
【０１５６】
なお、第２実施形態で説明した第２の周波数変換回路３５は、第１実施形態または第３実施形態に適用可能である。すなわち、第１実施形態の周波数変換回路７を第２の周波数変換回路３５に置き換えてもよいし、第３実施形態の第３の周波数変換器５２を第２の周波数変換回路３５に置き換えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明に係る再生装置は、上記実施形態に内部構成が開示されており、この内部構成に基づき量産することが明らかなので、資質において工業上利用することができる。このことから本発明に係る再生装置は、ＤＶＤ±Ｒプレーヤ、ＤＶＤ±Ｒレコーダ、ハード光ディスクレコーダ、放送受像機あるいは半導体メモリを用いたビデオレコーダなどの製品分野の開発に適用する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】第１実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図
【図２】第１実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図
【図３】第１実施形態に於けるアップコンバータ５の内部構成を示す図
【図４】第１実施形態に於ける（ａ）垂直ポリフェーズフィルタ１６による変換前後のフレーム画像を示す図（ｂ）水平ポリフェーズフィルタ１７による変換前後のフレーム画像を示す図
【図５】第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６の内部構成を示す図
【図６】第１実施形態に於けるバンドパスフィルタ１４の特性を示す図
【図７】第１実施形態に於けるリミッタ１５の特性を示す図
【図８】第１実施形態に於けるフィルムグレイン検出回路６に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図９】第１実施形態に於ける周波数変換回路７の内部構成を示す図
【図１０】第１実施形態に於ける周波数変換回路７の動作示すタイミングチャート
【図１１】第１実施形態に係る再生装置の構成要素から出力される映像信号が、どのように変化するかを示すタイミングチャート
【図１２】（ａ）フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図１３】（ａ）ＳＤ画像からアップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合において、ＳＤ画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図１４】第２実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図
【図１５】第２実施形態に於ける入力画像と出力画像の画素数を示す図
【図１６】第２実施形態に於ける第２のアップコンバータ３３の内部構成を示す図
【図１７】第２実施形態に於ける（ａ）第２の垂直ポリフェーズフィルタ３６による変換前後のフレーム画像を示す図（ｂ）第２の水平ポリフェーズフィルタ３７による変換前後のフレーム画像を示す図
【図１８】第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４の内部構成を示す図
【図１９】第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図２０】第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の内部構成を示す図
【図２１】第２実施形態に於ける第２の周波数変換回路３５の動作示すタイミングチャート
【図２２】第２実施形態に於ける第２のフィルムグレイン検出回路３４と、第２の周波数変換回路３５の出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図２３】（ａ）フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図２４】（ａ）ＳＤ画像からアップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合において、ＳＤ画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図２５】第３実施形態に於ける再生装置の内部構成を示す図
【図２６】第３実施形態に於ける第２のアップコンバータ７の内部構成を示す図
【図２７】第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の内部構成の内部構成を示す図
【図２８】第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１に対する入力信号と、各構成要素からの出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図２９】第３実施形態に於ける第３の周波数変換回路５２の動作示すタイミングチャート
【図３０】第３実施形態に於ける第３のフィルムグレイン検出回路５１と、第３の周波数変換回路５２の出力信号とを対比して示すタイミングチャート
【図３１】（ａ）フィルムグレインが存在するＳＤ画像に対し、アップコンバートを行う場合において、画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図３２】（ａ）ＳＤ画像からアップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合において、ＳＤ画像の内容がどのように変化するかを対比して示す図（ｂ）（ａ）に示したアップコンバート前のＳＤ画像と、アップコンバート後にフィルムグレイン成分を周波数変換した場合のＨＤ画像とを同じ大きさのＴＶで表示した場合の表示例を示す図
【図３３】セットアップメニューの一例を示す図
【符号の説明】
【０１５９】
１ 光ディスク
２ 光ピックアップ
３ モーター
４ 映像復調回路
５ アップコンバータ
６ 周波数変換器
７ アップコンバータ
８ ディジタル変調回路
９ 端子
１０ ８ラインメモリ
１１ 垂直ポリフェーズフィルタ
１２ 水平ポリフェーズフィルタ
１３ ディレイメモリ
１４ バンドパスフィルタ
１５ リミッタ
１６ ディレイ
１７ 加算器
１８ １／２アンプ
１９ 第１のディレイ群
２０ 第２のディレイ群
２１ スイッチ制御回路
２２ スイッチ
３１ 受信アンテナ
３２ チューナー
３３ 第２のアップコンバータ
３４ 第２のフィルムグレイン検出回路
３５ 第２の周波数変換器
３６ 第２の垂直ポリフェーズフィルタ
３７ 第２の水平ポリフェーズフィルタ
３８ 第２のディレイメモリ
３９ フレームメモリ
４０ 減算器
４１ ローパスフィルタ
４２ ハイパスフィルタ
４３ 振幅正規化回路
４４ 乗算器
４５ 第２の加算器
４６ 第２のスイッチ
５１ 第３のフィルムグレイン検出回路
５２ 第３の周波数変換回路
５３ ＧＵＩ制御部
５４ 制御部
５５ リモコン
５６ 第３のスイッチ
５７ 第２のバンドパスフィルタ
５８ 高周波生回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項２】
前記判定信号は、
その抽出した周波数領域の映像信号の変化量が第１の値であるか、もしくはその第１の値より小さい第２の値であるかを示す情報を含んでおり、
前記空間周波数変換手段は、
前記判定信号が第２の値を示す場合には、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の空間周波数を大きくする
請求項１に記載の再生装置。
【請求項３】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記映像信号のフレーム間の相関を判定し、その判定した相関に基づき映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項４】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号のフレーム間の相関を判定し、その判定した相関に基づき映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項５】
前記判定信号は、
その判定した相関を示す値が第１の値であるか、その第１の値より相関が強いことを示す第２の値であるか、その第２の値より相関が強いことを示す第３の値であるかを示す情報を含んでおり、
前記空間周波数変換手段は、
前記判定信号が第２の値を示す場合には、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の空間周波数を大きくする
請求項３または４のいずれかに記載の再生装置。
【請求項６】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項７】
前記判定信号は、
前記解像度変換手段が解像度を変更した映像信号の変化量が第１の値であるか、もしくはその第１の値より小さい第２の値であるかを示す情報を含んでおり、
前記空間周波数変換手段は、
前記判定信号が第２の値を示す場合には、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の空間周波数を大きくする
請求項６に記載の再生装置。
【請求項８】
前記空間周波数変換手段は、
前記解像度変換手段における拡大率に基づき、抽出する周波数領域を変更することを特徴とする、
請求項６または７に記載の再生装置。
【請求項９】
前記空間周波数変換手段は、
解像度を変更された映像信号が入力されるローパスフィルタと、
解像度を変更された映像信号が入力されるハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタの出力の絶対値を取り、さらにそのピーク値が１となるように変換して振幅正規化手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と前記振幅正規化手段の出力とを乗算する乗算手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と前記乗算手段の出力とを加算する加算手段と、
を備え、
映像信号の一部の空間周波数を大きくする場合は、前記加算手段の出力を前記空間周波数変換手段の出力とする一方、
映像信号の一部の空間周波数を大きくしない場合は、前記空間周波数変換手段に入力された映像信号をそのまま出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の再生装置。
【請求項１０】
前記空間周波数変換手段は、
映像信号が入力されるローパスフィルタと、
映像信号が入力されるハイパスフィルタと、
所定の周波数の信号であって、ピーク値が１でありボトム値が０である信号を発生する信号発生手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と信号発生手段の出力とを乗算する乗算手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と前記乗算手段の出力とを加算する加算手段と、
を備え、
映像信号の一部の空間周波数を大きくする場合は、前記加算手段の出力を前記空間周波数変換手段の出力とする一方、
映像信号の一部の空間周波数を大きくしない場合は、前記空間周波数変換手段に入力された映像信号をそのまま出力する、
ことを特徴とする
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の再生装置。
【請求項１１】
映像信号の空間周波数の変換を実行するモードである第１のモードと映像信号の空間周波数の変換を実行しないモードである第２のモードのいずれかの選択をユーザから受け付ける受付手段をさらに備えており、
前記受付手段の受け付けたモードに基づいて、映像信号の空間周波数の変換の要否を決定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の再生装置。
【請求項１】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項２】
前記判定信号は、
その抽出した周波数領域の映像信号の変化量が第１の値であるか、もしくはその第１の値より小さい第２の値であるかを示す情報を含んでおり、
前記空間周波数変換手段は、
前記判定信号が第２の値を示す場合には、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の空間周波数を大きくする
請求項１に記載の再生装置。
【請求項３】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記映像信号のフレーム間の相関を判定し、その判定した相関に基づき映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項４】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号のフレーム間の相関を判定し、その判定した相関に基づき映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項５】
前記判定信号は、
その判定した相関を示す値が第１の値であるか、その第１の値より相関が強いことを示す第２の値であるか、その第２の値より相関が強いことを示す第３の値であるかを示す情報を含んでおり、
前記空間周波数変換手段は、
前記判定信号が第２の値を示す場合には、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の空間周波数を大きくする
請求項３または４のいずれかに記載の再生装置。
【請求項６】
映像信号におけるフレーム画像の水平、垂直の両方もしくはどちらか一方の画素数を増やす解像度変換を行う解像度変換手段と、
前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号から所定の周波数領域を抽出し、その抽出した周波数領域の映像信号の変化の状態を判定し、その判定結果を判定信号として出力する判定手段と、
前記判定信号に応じて、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の一部の空間周波数を大きくする空間周波数変換手段と、
を備える、再生装置。
【請求項７】
前記判定信号は、
前記解像度変換手段が解像度を変更した映像信号の変化量が第１の値であるか、もしくはその第１の値より小さい第２の値であるかを示す情報を含んでおり、
前記空間周波数変換手段は、
前記判定信号が第２の値を示す場合には、前記解像度変換手段において解像度を変換された映像信号の空間周波数を大きくする
請求項６に記載の再生装置。
【請求項８】
前記空間周波数変換手段は、
前記解像度変換手段における拡大率に基づき、抽出する周波数領域を変更することを特徴とする、
請求項６または７に記載の再生装置。
【請求項９】
前記空間周波数変換手段は、
解像度を変更された映像信号が入力されるローパスフィルタと、
解像度を変更された映像信号が入力されるハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタの出力の絶対値を取り、さらにそのピーク値が１となるように変換して振幅正規化手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と前記振幅正規化手段の出力とを乗算する乗算手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と前記乗算手段の出力とを加算する加算手段と、
を備え、
映像信号の一部の空間周波数を大きくする場合は、前記加算手段の出力を前記空間周波数変換手段の出力とする一方、
映像信号の一部の空間周波数を大きくしない場合は、前記空間周波数変換手段に入力された映像信号をそのまま出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の再生装置。
【請求項１０】
前記空間周波数変換手段は、
映像信号が入力されるローパスフィルタと、
映像信号が入力されるハイパスフィルタと、
所定の周波数の信号であって、ピーク値が１でありボトム値が０である信号を発生する信号発生手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と信号発生手段の出力とを乗算する乗算手段と、
前記ハイパスフィルタの出力と前記乗算手段の出力とを加算する加算手段と、
を備え、
映像信号の一部の空間周波数を大きくする場合は、前記加算手段の出力を前記空間周波数変換手段の出力とする一方、
映像信号の一部の空間周波数を大きくしない場合は、前記空間周波数変換手段に入力された映像信号をそのまま出力する、
ことを特徴とする
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の再生装置。
【請求項１１】
映像信号の空間周波数の変換を実行するモードである第１のモードと映像信号の空間周波数の変換を実行しないモードである第２のモードのいずれかの選択をユーザから受け付ける受付手段をさらに備えており、
前記受付手段の受け付けたモードに基づいて、映像信号の空間周波数の変換の要否を決定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１２−４４２３３（Ｐ２０１２−４４２３３Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１６３６８（Ｐ２００８−３１６３６８）
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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