映像処理装置及び映像表示装置
【課題】フレームレートを変換したことによって、重畳されたＯＳＤの表示状態が影響を受けないようにすることが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供する。
【解決手段】スケーラー２１からミキサー２４に入力された映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色最下位２ビットを、ＯＳＤ回路２３が生成したＯＳＤ映像信号に置換して多重映像信号２５を生成し、“ＯＳＤあり”の期間を示すＤＥ信号２６と共にスケーリング回路２及びフレームレート変換回路３の間で授受してフレームメモリ３２に書き込む。フレームメモリ３２から読み出した多重映像信号をＯＳＤ映像信号及びＯＳＤ以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施してからＯＳＤを重畳させる。
【解決手段】スケーラー２１からミキサー２４に入力された映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色最下位２ビットを、ＯＳＤ回路２３が生成したＯＳＤ映像信号に置換して多重映像信号２５を生成し、“ＯＳＤあり”の期間を示すＤＥ信号２６と共にスケーリング回路２及びフレームレート変換回路３の間で授受してフレームメモリ３２に書き込む。フレームメモリ３２から読み出した多重映像信号をＯＳＤ映像信号及びＯＳＤ以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施してからＯＳＤを重畳させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）機能を備えてフレームレート変換を行う映像処理装置、及び当該装置を備える映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置が表示可能な映像信号のフォーマットは、特定のものに限定されることが多い。このため、入力された映像信号を当該映像表示装置が対応する映像信号に変換する処理が必要となる。これらの映像処理の例として、スケーリング（映像信号の解像度を映像表示装置の対応する解像度に一致させる処理）及びアスペクト比変換（映像信号によって表される画像の縦横比を変換する処理）がある。スケーリング及びアスペクト比変換は、１チップのＩＣで実現されている。
【０００３】
更に、近年の映像表示装置では、ＯＳＤ機能と称する表示機能を備えることが多い。ＯＳＤ機能は、文字、図表、絵柄等の情報（以下、ＯＳＤという）を通常表示している映像に重畳して表示するための機能である。ＯＳＤ機能は、前記スケーリング及びアスペクト比変換と併せて１チップのＩＣで実現されている。
【０００４】
一方、液晶の映像表示装置では、表示応答速度が遅いという特性を改善するため、フレームレート変換（フレームの繰り返し周波数を変換する処理）を行ってフレームレートを高め、動画表示性能を向上させることが行われる。フレームレート変換処理は、フレームメモリ等の周辺回路を含めて１チップのＩＣで実現されている。
【０００５】
上述の映像処理、ＯＳＤ機能、及びフレームレート変換の３機能は、回路規模の制約より２チップのＩＣで構成される回路により実現されることが多い。フレームレート変換及びＯＳＤ機能に限定すれば、ＣＰＵ及びＲＯＭを外付けにして１チップのＩＣで実現した例がある（例えば、特許文献１参照）。但し、特許文献１に開示された技術では、スケーリング及びアスペクト比変換等の画像処理を含めた前記３機能を実現しようとすると、やはりチップ全体が大型化して発明の効果が減殺されるため、２チップ以上のＩＣで実現するのが得策となる。
【０００６】
図５は、前記３機能を２チップのＩＣで実現した従来例１の映像処理回路の構成を示すブロック図である。スケーリング回路２Ｂのミキサー２４Ｂは、スケーラー２１Ｂが出力した映像信号にＯＳＤ回路２３Ｂで生成されたＯＳＤ映像信号を重畳し、生成した映像信号２５Ｂをフレームレート変換回路３Ｂに向けて出力する。フレームレート変換回路３Ｂでは、入力された映像信号２５Ｂをフレーム単位にフレームメモリ（メモリＡ）３２Ｂに書き込む。フレームレートコンバーター（以下コンバーターという）３３Ｂは、フレームメモリ３２Ｂから読み出したフレームに対し、補間フレームの生成及び挿入を行って映像信号３４Ｂを出力する。
【０００７】
図６は、従来例１の映像処理回路について各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。図６（ａ）に示された映像信号２５Ｂの各フレームは、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すフレームメモリ（メモリＡ）３２ＢのフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）に夫々交互に書き込まれ、書き込み時の２倍のフレームレートでＡ面及びＢ面より交互に読み出される。読み出された各フレームの境界には、動き検出により生成されたフレームが挿入（鎖線矢印で示す）され、映像信号２５Ｂの２倍のフレームレートを有する映像信号３４Ｂとして、図６（ｄ）に示すように出力される。
【０００８】
図７は、図５とは異なる回路構成により前記３機能を実現した従来例２の映像処理回路の構成を示すブロック図である。スケーリング回路２Ｃのバッファ２７を介してスケーラー２１Ｃから出力された映像信号２５Ｃ及びＯＳＤ回路２３Ｃで生成されたＯＳＤ映像信号２８は、夫々個別の映像信号としてフレームレート変換回路３Ｃに向けて出力される。フレームレート変換回路３Ｃでは、入力された映像信号２５Ｃ及びＯＳＤ映像信号２８を、夫々フレーム単位にフレームメモリ（メモリＡ）３２Ｃ及びフレームメモリ（メモリＢ）３６に書き込む。コンバーター３３Ｃは、フレームメモリ３２Ｃ及びフレームメモリ３６から読み出したフレームに対し、夫々個別に補間フレームの生成及び挿入を行った後に、ミキサー２４ＣにおいてＯＳＤを重畳し、映像信号３４Ｃを出力する。
【０００９】
図８は、従来例２の映像処理回路について各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。図８（ａ）に示された映像信号２５Ｃの各フレームは、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すフレームメモリ（メモリＡ）３２ＣのフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）に夫々交互に書き込まれ、書き込み時の２倍のフレームレートでＡ面及びＢ面より交互に読み出される。読み出された各フレームの境界には、動き検出により生成されたフレームが挿入（鎖線矢印で示す）され、映像信号２５Ｃの２倍のフレームレートで図８（ｄ）の映像を表すフレーム列が生成される。
一方、図８（ｈ）に示されたＯＳＤ映像信号２８の各フレームは、図８（ｇ）に示すフレームメモリ（メモリＢ）３６に書き込まれる。更に書き込み時の２倍のフレームレートで同じフレームの内容が２つ続けて読み出され、図８（ｆ）のＯＳＤを表すフレーム列が生成される。ミキサー２４Ｃは前記映像を表すフレーム列の各映像信号にＯＳＤを表すフレーム列の各映像信号を重畳し、映像信号２５Ｃの２倍のフレームレートを有する映像信号３４Ｃとして、図８（ｅ）に示すように出力する。
【００１０】
上述した従来例１及び従来例２では、フレームレート変換に際し挿入される補間フレームは、重畳されるＯＳＤの有無にかかわらず、入力映像信号によって表される画面上の全ての映像に基づいて生成されるものである。これに対し、特許文献２では、“ＯＳＤあり”を検出しているときは、後段の信号変換動作を停止し、該信号変換によってＯＳＤの輝度が変化することを防止している。
【特許文献１】特開２００２−３６９０９２号公報
【特許文献２】特開平１０−３１４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来例１では、映像処理が行われＯＳＤが重畳された映像信号に対してフレームレート変換を行うので、映像の動き検出の影響を受けてＯＳＤが正しい表示位置に表示されないことがあった。具体的には、図６において、映像信号２５Ｂのフレーム５０１が表す画面上の楕円映像にＯＳＤ「ＡＢＣ」が重畳されている場合、楕円映像は正しく動き検出されてフレーム５０２に表示されるが、フレーム５０２では、ＯＳＤ「ＡＢＣ」が楕円映像の表示位置変化に影響されて二重に表示される。
【００１２】
また従来例２では、映像信号２５ＣとＯＳＤ映像信号２８とを分離したことにより、ＯＳＤの表示位置はコンバーター３３Ｃによる動き検出の影響を受けることはなくなるが、従来例１と比較して、ＯＳＤ映像信号２８を伝送する信号線及びＯＳＤ映像信号２８専用のフレームメモリ３６が余分に必要となる。これらはＩＣの端子数増加及び回路規模の増大につながり、製造コストが余分にかかるという問題があった。
【００１３】
一方、特許文献２に開示された技術によれば、フレームレート変換に際し挿入される補間フレームは、ＯＳＤによって重畳される範囲を除いた画面上にある映像に基づいて生成されるものになるため、例えば動き検出等の補間処理が不十分なものとなる。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、入力映像信号の一部を他の映像信号に置換した多重映像信号を生成し、次いで多重映像信号を他の映像信号及び他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施してから他の映像を重畳させるように構成することにより、回路ブロック間の伝送信号ライン数を削減でき、他の映像信号用のフレームメモリを不要とすることが可能であると共に、フレームレート変換に際し入力映像信号によって表される全ての映像に基づいて補間フレームを生成することができ、補間フレームを挿入したことによって、重畳された他の映像の表示状態が影響を受けないようにすることが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、他の映像が半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付け、受け付けた信号に基づいて他の映像を重畳させるように構成することにより、他の映像を半透過又は非透過の何れにして重畳させるかを選択することが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、多重映像信号を生成する場合、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、単位信号毎に他の映像信号に置換するように構成することにより、入力映像信号が表す映像の解像度低下を最小とすることができ、例えば補間フレーム生成時の動き検出の誤動作を最小限にすることが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、他の映像信号のＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）各色を２ビットで構成することにより、多重映像信号を生成する際に入力映像信号から失われる情報の量を少なく抑えて、重畳させる他の映像を最大６４色で表現することが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に対し、各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成及び挿入すると共に、他の映像は２フレーム続けて同一内容を重畳するように構成することにより、補間による効果を大きくしてフレームレートを２倍にできると共に、他の映像を簡便に重畳することが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る映像処理装置は、映像信号のフレームレートを変換する変換手段と、前記変換手段が変換した映像信号によって表される映像に、他の映像信号によって表される他の映像を重畳するための重畳手段とを有する映像処理装置において、前記他の映像信号に他の映像が表されている期間を示す信号を受け付ける受付手段と、前記信号を受け付けた場合、入力映像信号の一部を、前記他の映像信号に置換して、多重映像信号を生成する置換手段と、前記多重映像信号を、前記受付手段が受け付けた信号に基づいて、前記他の映像信号及び前記他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離する手段とを備え、前記変換手段は、入力映像近似信号に補間フレームを挿入するように構成してあることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、入力映像信号及び他の映像信号から生成した多重映像信号並びに受付手段が受け付けた信号を、例えばＯＳＤ映像信号を生成する回路ブロック並びにフレームレート変換を行う回路ブロック間で授受し、受け取った回路ブロック側で互いに対応付けられた信号としてフレームメモリに書き込む。次いで多重映像信号を前記信号に基づいて、他の映像信号及び他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施し、更に他の映像信号によって表される他の映像を重畳させる。
【００２１】
本発明に係る映像処理装置は、前記他の映像が、半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付ける手段を備え、前記重畳手段は、前記信号に基づいて重畳するように構成してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、他の映像が半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付け、他の映像を重畳する場合に、受け付けた信号に基づいて、重畳させる形式を半透過又は非透過に設定する。
【００２３】
本発明に係る映像処理装置は、前記置換手段は、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、前記他の映像信号に置換することを特徴とする
【００２４】
本発明にあっては、多重映像信号を生成する場合、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、単位信号毎に他の映像信号に置換する。従って、入力映像信号のうち、重みの大きいビット側の信号が多重映像信号に引き継がれる。
【００２５】
本発明に係る映像処理装置は、前記他の映像信号は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成してあることを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、各映像信号はＲ、Ｇ、Ｂの３色で構成し、他の映像信号は、各色を２ビットとして構成する。従って、他の映像は最大６４色で表現される。また、入力映像信号のうち、２ビットだけが他の映像信号に置換される。
【００２７】
本発明に係る映像処理装置は、前記変換手段は、前記入力映像近似信号の各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて、１つの補間フレームを生成する手段を有し、前記補間フレームを、生成した各フレームの境界に挿入するように構成してあり、前記重畳手段は、前記補間フレームに対し、該補間フレームの直前のフレームに重畳した他の映像と同一の映像を重畳するように構成してあることを特徴とする。
【００２８】
本発明にあっては、他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に対し補間フレームを挿入する場合、フレーム間の相関関係の強い前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成し各フレームの境界に挿入する。また、他の映像については、フレーム間の相関関係を考慮する必要がないことから、前記補間フレームに対して該補間フレームの直前のフレームに重畳した他の映像と同一の映像を重畳する。
【００２９】
本発明に係る映像表示装置は、上述した映像処理装置と、映像信号を表示する表示部とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明にあっては、上述した映像処理装置が出力する映像信号を表示する。従って、フレームレート変換の影響を受けない他の映像が重畳表示される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、入力映像信号及び他の映像信号が多重化されることで、回路ブロック間の伝送信号ライン数を削減でき、他の映像信号用のフレームメモリが不要になる。また、他の映像を重畳する前にフレームレート変換することで、入力映像信号によって表される全ての映像に基づいて補間フレームを生成することができ、補間フレームを挿入したことによって、重畳された他の映像の表示状態が影響を受けないようにすることが可能となる。
【００３２】
本発明によれば、他の映像が半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付け、他の映像を重畳する際に、受け付けた信号に基づいて重畳する形式が選択される。従って、他の映像を半透過又は非透過の何れにして重畳させるかを選択することが可能となる。
【００３３】
本発明によれば、多重映像信号を生成する場合、ビットパラレルの入力映像信号のうち、重みの大きいビット側の信号を引き継いで重みの小さい各色最下位ビット側を単位信号毎に他の映像信号に置換する。従って、入力映像信号が表す映像の解像度低下を最小とすることができ、例えば補間フレーム生成時の動き検出の誤動作を最小限にすることが可能となる。
【００３４】
本発明によれば、他の映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成する。従って、多重映像信号を生成する際に入力映像信号から失われる情報の量を２ビットに抑えて、重畳させる他の映像を最大６４色で表現することが可能となる。
【００３５】
本発明によれば、他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に対し、各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成及び挿入すると共に、他の映像は２フレーム続けて同一内容を重畳する。従って、フレーム間の相関関係が考慮されることで、補間による効果を大きくしてフレームレートを２倍にできると共に、他の映像を簡便に重畳することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図中１は本発明に係る映像処理装置であり、映像処理装置１は、夫々別チップのＩＣからなるスケーリング回路２及びフレームレート変換回路３を備えている。映像処理装置１は更に、各種操作を受け付けるための操作部６、並びに表示及び操作等に係る全体制御を行うための制御部７を備えている。
【００３７】
制御部７は、操作部６になされた操作を受け付けてＯＳＤを生成する必要が生じた場合、スケーリング回路２のＣＰＵ２２に対してＯＳＤの生成を指示する。
【００３８】
まずスケーリング回路２について説明する。スケーラー２１は、ＣＰＵ２２の制御を受けて、映像信号２０に対しスケーリング及び画質変換等の映像処理を施し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレル（０：９）で構成される映像信号に変換し、変換した映像信号をミキサー２４に与える。このとき、スケーラー２１が変換した映像信号に適合するように生成した水平同期信号、垂直同期信号及びドットクロック信号も併せてミキサー２４に与えられる。
【００３９】
ＯＳＤ回路２３は、制御部７にＯＳＤの生成を指示されたＣＰＵ２２の制御を受けて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成されるＯＳＤ映像信号及び“ＯＳＤあり”の期間を示すＤＥ（Ｄａｔａ Ｅｎａｂｌｅ）信号を生成し、これらの信号をミキサー２４に与える。
【００４０】
ミキサー２４は、スケーラー２１から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレルの映像信号のうち、前記ＤＥ信号が有意である期間について、映像信号の各色最下位２ビットをＯＳＤ回路２３から与えられたＯＳＤ映像信号に夫々置換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレルの多重映像信号２５を生成する。ミキサー２４は、多重映像信号２５と共に、スケーラー２１から与えられた水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）及びドットクロック信号（ＣＬＫ）並びにＯＳＤ回路２３から与えられたＤＥ信号２６をスケーリング回路２から出力し、フレームレート変換回路３の映像入力部３１に与える。従って、フレームレート変換回路３に与えられる信号線としては、計３４本（内訳は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に各１０本。更にＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ、ＣＬＫ及びＤＥに各１本）であり、従来例２の図７の場合（本実施例と比較しＤＥの１本が不要。ＯＳＤ映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色に各２本を、ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ及びＣＬＫに各１本を追加）と比較して８本を削減している。
【００４１】
次にフレームレート変換回路３について説明する。映像入力部３１は、スケーリング回路２のミキサー２４から入力された多重映像信号２５のＲ、Ｇ、Ｂ各色映像信号とＤＥ信号２６の内容とを対応付けて、フレーム単位にフレームメモリ（メモリＡ）３２へ書き込む。
【００４２】
コンバーター３３は、フレームメモリ３２からフレーム単位に各色映像信号及びＤＥ信号を読み出し、ＤＥ信号が有意（ＤＥ＝１）であるか否か（ＤＥ＝０）によって、読み出した映像信号を、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色が８ビットパラレル若しくは１０ビットパラレルで構成される映像フレーム、又はＲ、Ｇ、Ｂ各色が２ビットで構成されるＯＳＤフレームに分離する。更にコンバーター３３は、分離した映像フレーム及びＯＳＤフレームに対し、夫々別々に補間フレームの生成及び挿入を行い、次いでＯＳＤを重畳し映像信号３４としてフレームレート変換回路３から表示制御部（パネルコントローラ）４へ出力する。
【００４３】
表示制御部４は、フレームレート変換回路３から与えられた映像信号３４に対し、ガンマ補正、シェーディング補正等の映像処理を加えて後段の表示部（パネル）５を駆動する。表示部５は液晶である。
【００４４】
図２は、本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリ（メモリＡ）３２に書き込まれる内容及び展開方法を示す説明図であり、図３は、本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリ３２の内容を展開する方法を示す説明図である。図２及び図３において、フレームメモリ３２にはフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）の書き込み領域があり、図中のフレーム１乃至４の内容は前記Ａ面及びＢ面に交互に書き込まれる。Ａ面及びＢ面に書き込まれる内容は、前記多重映像信号２５のＲ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレル（０：９）の映像信号及びＤＥ信号であり、これらは互いに対応付けられている。Ａ面及びＢ面に書き込まれたフレーム１乃至４の内容が表す映像は、仮想的な映像フレーム２０１に示すように見かけ上入力映像信号が表す映像（ここでは楕円図形）とＯＳＤ（ここでは文字「ＡＢＣ」）が重畳されたものとなっているが、実際にはＯＳＤが重畳されていない多重映像信号として書き込まれ、後述するように読み出し時に分離して展開される。
【００４５】
Ａ面及びＢ面から各色映像信号を読み出す場合、各色映像信号に対応するＤＥ信号が有意でない（ＤＥ＝０）ときは“ＯＳＤなし”を示すので、各色１０ビットパラレルの映像信号はそのまま映像フレーム２０２に展開する。一方、対応するＤＥ信号が有意（ＤＥ＝１）のときは“ＯＳＤあり”を示すので、各色１０ビットパラレルの映像信号のうち最上位８ビットは映像フレーム２０２に展開し、最下位２ビットはＯＳＤフレーム２０３に展開する。このようにして入力映像信号が表す映像（楕円図形）とＯＳＤ（文字「ＡＢＣ」）は、夫々異なるフレームに展開される。但し映像フレーム２０２上の８ビットの映像信号が書き込まれた範囲は、他の１０ビットの映像信号が書き込まれた範囲より最下位２ビット分だけ解像度が低下したものとなっている。
【００４６】
図４は、本発明に係る映像表示装置について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。図４（ａ）に示された多重映像信号２５の各フレームには、フレーム間で表示位置が変化する楕円図形の映像及びＯＳＤ「ＡＢＣ」又は「ＤＥＦ」が表されている。図４（ａ）の各フレームの内容は、前記ＤＥ信号２６と対応付けて、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すフレームメモリ（メモリＡ）３２のフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）に夫々交互に書き込まれる（点線矢印で示す）。但し書き込み時は図示したように分離・展開せず、多重映像信号として書き込まれる。
【００４７】
フレームメモリ３２のＡ面及びＢ面から読み出す場合は、上述したように、読み出したＤＥ信号に基づいて、図４（ｂ）及び図４（ｃ）の夫々上段（入力映像信号が表す映像を含む映像フレーム）及び下段（ＯＳＤを含むＯＳＤフレーム）に示すように分離・展開される。実際の読み出しでは、書き込み時の２倍のフレームレートでＡ面又はＢ面より読み出され、入力映像信号が表す映像にＯＳＤを上書きして重畳する（実線矢印で示す）。このようにして書き込み時より半フレーム遅れて図４（ｄ）のフレーム３０１、３０３、３０５が生成される。
【００４８】
Ａ面又はＢ面への次の新たな書き込み時には、図４（ｂ）及び図４（ｃ）の夫々上段に示された入力映像信号が表す映像を含む映像フレームについて、１フレーム前に夫々Ｂ面及びＡ面に書き込んだ映像フレームとの間で動画のベクトル演算による動き検出が行われ、図４（ｄ）に示すフレーム列に挿入する補間フレームが生成される（鎖線矢印で示す）。該補間フレームには、１フレーム前に読み出された夫々Ｂ面及びＡ面のＯＳＤがそのまま重畳される。このようにしてフレーム３０１、３０３、３０５の間に、夫々フレーム３０２、３０４が生成及び挿入される。なお、フレームメモリ３２からの読み出しは、書き込みに続く半フレームの期間でＡ面及びＢ面より交互に行い、更に夫々の読み出しに続く半フレームの期間で、補間フレームを生成及び挿入するので、Ａ面及びＢ面のオーバーフロー／アンダーフローは発生しない。
【００４９】
このように構成された本実施の形態に係る映像表示装置にあっては、ビットパラレルの入力映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色最下位２ビットをＯＳＤ映像信号に置換した多重映像信号を生成し、スケーリング回路及びフレームレート変換回路の間で授受してフレームレート変換回路側でフレームメモリに書き込む。次いでフレームメモリから読み出した多重映像信号をＯＳＤ映像信号及びＯＳＤ以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施してからＯＳＤを重畳させる。従って、多重映像信号とせずに伝送した場合と比較して回路間の伝送信号ライン数を削減でき、ＯＳＤ映像信号用のフレームメモリを不要とすることが可能であると共に、フレームレート変換に際し入力映像信号によって表される全ての映像に基づいて補間フレームを生成することができ、補間フレームを挿入したことによって、重畳されたＯＳＤの表示状態が影響を受けないようにすることが可能となる。更に、多重映像信号を生成する際に入力映像信号が表す映像の解像度低下を最小としつつ６４色のＯＳＤ映像信号を多重化することができ、例えば補間フレーム生成時の動き検出の誤動作を最小限にすることが可能となる。
【００５０】
また、入力映像近似信号に対し、各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成及び挿入すると共に、ＯＳＤは２フレーム続けて同一内容を重畳するため、動き検出による補間の効果を大きくしてフレームレートを２倍にできると共に、ＯＳＤを簡便に重畳することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施の形態にあっては、入力映像信号が表す映像にＯＳＤを上書きして重畳するように構成してあるが、ＯＳＤが半透過又は非透過（上書き）の何れの形式で重畳されるかを示す信号を受け付け、受け付けた信号に基づいて重畳する形式を選択するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリに書き込まれる内容及び展開方法を示す説明図である。
【図３】本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリの内容を展開する方法を示す説明図である。
【図４】本発明に係る映像表示装置について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。
【図５】従来例１の映像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図６】従来例１の映像処理回路について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。
【図７】従来例２の映像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図８】従来例２の映像処理回路について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 映像処理装置
２、２Ｂ、２Ｃ スケーリング回路
３、３Ｂ、３Ｃ フレームレート変換回路
４ 表示制御部
５ 表示部
６ 操作部
７ 制御部
２１、２１Ｂ、２１Ｃ スケーラー
２２ ＣＰＵ
２３、２３Ｂ、２３Ｃ ＯＳＤ回路
２４、２４Ｂ、２４Ｃ ミキサー
２５ 多重映像信号
２５Ｂ、２５Ｃ、３４、３４Ｂ、３４Ｃ、２０ 映像信号
２６ ＤＥ信号
２７ バッファ
２８ ＯＳＤ映像信号
３１ 映像入力部
３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３６ フレームメモリ
３３、３３Ｂ、３３Ｃ コンバーター
２０１ 仮想的な映像フレーム
２０２ 映像フレーム
２０３ ＯＳＤフレーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）機能を備えてフレームレート変換を行う映像処理装置、及び当該装置を備える映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置が表示可能な映像信号のフォーマットは、特定のものに限定されることが多い。このため、入力された映像信号を当該映像表示装置が対応する映像信号に変換する処理が必要となる。これらの映像処理の例として、スケーリング（映像信号の解像度を映像表示装置の対応する解像度に一致させる処理）及びアスペクト比変換（映像信号によって表される画像の縦横比を変換する処理）がある。スケーリング及びアスペクト比変換は、１チップのＩＣで実現されている。
【０００３】
更に、近年の映像表示装置では、ＯＳＤ機能と称する表示機能を備えることが多い。ＯＳＤ機能は、文字、図表、絵柄等の情報（以下、ＯＳＤという）を通常表示している映像に重畳して表示するための機能である。ＯＳＤ機能は、前記スケーリング及びアスペクト比変換と併せて１チップのＩＣで実現されている。
【０００４】
一方、液晶の映像表示装置では、表示応答速度が遅いという特性を改善するため、フレームレート変換（フレームの繰り返し周波数を変換する処理）を行ってフレームレートを高め、動画表示性能を向上させることが行われる。フレームレート変換処理は、フレームメモリ等の周辺回路を含めて１チップのＩＣで実現されている。
【０００５】
上述の映像処理、ＯＳＤ機能、及びフレームレート変換の３機能は、回路規模の制約より２チップのＩＣで構成される回路により実現されることが多い。フレームレート変換及びＯＳＤ機能に限定すれば、ＣＰＵ及びＲＯＭを外付けにして１チップのＩＣで実現した例がある（例えば、特許文献１参照）。但し、特許文献１に開示された技術では、スケーリング及びアスペクト比変換等の画像処理を含めた前記３機能を実現しようとすると、やはりチップ全体が大型化して発明の効果が減殺されるため、２チップ以上のＩＣで実現するのが得策となる。
【０００６】
図５は、前記３機能を２チップのＩＣで実現した従来例１の映像処理回路の構成を示すブロック図である。スケーリング回路２Ｂのミキサー２４Ｂは、スケーラー２１Ｂが出力した映像信号にＯＳＤ回路２３Ｂで生成されたＯＳＤ映像信号を重畳し、生成した映像信号２５Ｂをフレームレート変換回路３Ｂに向けて出力する。フレームレート変換回路３Ｂでは、入力された映像信号２５Ｂをフレーム単位にフレームメモリ（メモリＡ）３２Ｂに書き込む。フレームレートコンバーター（以下コンバーターという）３３Ｂは、フレームメモリ３２Ｂから読み出したフレームに対し、補間フレームの生成及び挿入を行って映像信号３４Ｂを出力する。
【０００７】
図６は、従来例１の映像処理回路について各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。図６（ａ）に示された映像信号２５Ｂの各フレームは、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すフレームメモリ（メモリＡ）３２ＢのフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）に夫々交互に書き込まれ、書き込み時の２倍のフレームレートでＡ面及びＢ面より交互に読み出される。読み出された各フレームの境界には、動き検出により生成されたフレームが挿入（鎖線矢印で示す）され、映像信号２５Ｂの２倍のフレームレートを有する映像信号３４Ｂとして、図６（ｄ）に示すように出力される。
【０００８】
図７は、図５とは異なる回路構成により前記３機能を実現した従来例２の映像処理回路の構成を示すブロック図である。スケーリング回路２Ｃのバッファ２７を介してスケーラー２１Ｃから出力された映像信号２５Ｃ及びＯＳＤ回路２３Ｃで生成されたＯＳＤ映像信号２８は、夫々個別の映像信号としてフレームレート変換回路３Ｃに向けて出力される。フレームレート変換回路３Ｃでは、入力された映像信号２５Ｃ及びＯＳＤ映像信号２８を、夫々フレーム単位にフレームメモリ（メモリＡ）３２Ｃ及びフレームメモリ（メモリＢ）３６に書き込む。コンバーター３３Ｃは、フレームメモリ３２Ｃ及びフレームメモリ３６から読み出したフレームに対し、夫々個別に補間フレームの生成及び挿入を行った後に、ミキサー２４ＣにおいてＯＳＤを重畳し、映像信号３４Ｃを出力する。
【０００９】
図８は、従来例２の映像処理回路について各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。図８（ａ）に示された映像信号２５Ｃの各フレームは、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すフレームメモリ（メモリＡ）３２ＣのフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）に夫々交互に書き込まれ、書き込み時の２倍のフレームレートでＡ面及びＢ面より交互に読み出される。読み出された各フレームの境界には、動き検出により生成されたフレームが挿入（鎖線矢印で示す）され、映像信号２５Ｃの２倍のフレームレートで図８（ｄ）の映像を表すフレーム列が生成される。
一方、図８（ｈ）に示されたＯＳＤ映像信号２８の各フレームは、図８（ｇ）に示すフレームメモリ（メモリＢ）３６に書き込まれる。更に書き込み時の２倍のフレームレートで同じフレームの内容が２つ続けて読み出され、図８（ｆ）のＯＳＤを表すフレーム列が生成される。ミキサー２４Ｃは前記映像を表すフレーム列の各映像信号にＯＳＤを表すフレーム列の各映像信号を重畳し、映像信号２５Ｃの２倍のフレームレートを有する映像信号３４Ｃとして、図８（ｅ）に示すように出力する。
【００１０】
上述した従来例１及び従来例２では、フレームレート変換に際し挿入される補間フレームは、重畳されるＯＳＤの有無にかかわらず、入力映像信号によって表される画面上の全ての映像に基づいて生成されるものである。これに対し、特許文献２では、“ＯＳＤあり”を検出しているときは、後段の信号変換動作を停止し、該信号変換によってＯＳＤの輝度が変化することを防止している。
【特許文献１】特開２００２−３６９０９２号公報
【特許文献２】特開平１０−３１４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来例１では、映像処理が行われＯＳＤが重畳された映像信号に対してフレームレート変換を行うので、映像の動き検出の影響を受けてＯＳＤが正しい表示位置に表示されないことがあった。具体的には、図６において、映像信号２５Ｂのフレーム５０１が表す画面上の楕円映像にＯＳＤ「ＡＢＣ」が重畳されている場合、楕円映像は正しく動き検出されてフレーム５０２に表示されるが、フレーム５０２では、ＯＳＤ「ＡＢＣ」が楕円映像の表示位置変化に影響されて二重に表示される。
【００１２】
また従来例２では、映像信号２５ＣとＯＳＤ映像信号２８とを分離したことにより、ＯＳＤの表示位置はコンバーター３３Ｃによる動き検出の影響を受けることはなくなるが、従来例１と比較して、ＯＳＤ映像信号２８を伝送する信号線及びＯＳＤ映像信号２８専用のフレームメモリ３６が余分に必要となる。これらはＩＣの端子数増加及び回路規模の増大につながり、製造コストが余分にかかるという問題があった。
【００１３】
一方、特許文献２に開示された技術によれば、フレームレート変換に際し挿入される補間フレームは、ＯＳＤによって重畳される範囲を除いた画面上にある映像に基づいて生成されるものになるため、例えば動き検出等の補間処理が不十分なものとなる。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、入力映像信号の一部を他の映像信号に置換した多重映像信号を生成し、次いで多重映像信号を他の映像信号及び他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施してから他の映像を重畳させるように構成することにより、回路ブロック間の伝送信号ライン数を削減でき、他の映像信号用のフレームメモリを不要とすることが可能であると共に、フレームレート変換に際し入力映像信号によって表される全ての映像に基づいて補間フレームを生成することができ、補間フレームを挿入したことによって、重畳された他の映像の表示状態が影響を受けないようにすることが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、他の映像が半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付け、受け付けた信号に基づいて他の映像を重畳させるように構成することにより、他の映像を半透過又は非透過の何れにして重畳させるかを選択することが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、多重映像信号を生成する場合、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、単位信号毎に他の映像信号に置換するように構成することにより、入力映像信号が表す映像の解像度低下を最小とすることができ、例えば補間フレーム生成時の動き検出の誤動作を最小限にすることが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、他の映像信号のＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）各色を２ビットで構成することにより、多重映像信号を生成する際に入力映像信号から失われる情報の量を少なく抑えて、重畳させる他の映像を最大６４色で表現することが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に対し、各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成及び挿入すると共に、他の映像は２フレーム続けて同一内容を重畳するように構成することにより、補間による効果を大きくしてフレームレートを２倍にできると共に、他の映像を簡便に重畳することが可能な映像処理装置及び映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る映像処理装置は、映像信号のフレームレートを変換する変換手段と、前記変換手段が変換した映像信号によって表される映像に、他の映像信号によって表される他の映像を重畳するための重畳手段とを有する映像処理装置において、前記他の映像信号に他の映像が表されている期間を示す信号を受け付ける受付手段と、前記信号を受け付けた場合、入力映像信号の一部を、前記他の映像信号に置換して、多重映像信号を生成する置換手段と、前記多重映像信号を、前記受付手段が受け付けた信号に基づいて、前記他の映像信号及び前記他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離する手段とを備え、前記変換手段は、入力映像近似信号に補間フレームを挿入するように構成してあることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、入力映像信号及び他の映像信号から生成した多重映像信号並びに受付手段が受け付けた信号を、例えばＯＳＤ映像信号を生成する回路ブロック並びにフレームレート変換を行う回路ブロック間で授受し、受け取った回路ブロック側で互いに対応付けられた信号としてフレームメモリに書き込む。次いで多重映像信号を前記信号に基づいて、他の映像信号及び他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施し、更に他の映像信号によって表される他の映像を重畳させる。
【００２１】
本発明に係る映像処理装置は、前記他の映像が、半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付ける手段を備え、前記重畳手段は、前記信号に基づいて重畳するように構成してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、他の映像が半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付け、他の映像を重畳する場合に、受け付けた信号に基づいて、重畳させる形式を半透過又は非透過に設定する。
【００２３】
本発明に係る映像処理装置は、前記置換手段は、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、前記他の映像信号に置換することを特徴とする
【００２４】
本発明にあっては、多重映像信号を生成する場合、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、単位信号毎に他の映像信号に置換する。従って、入力映像信号のうち、重みの大きいビット側の信号が多重映像信号に引き継がれる。
【００２５】
本発明に係る映像処理装置は、前記他の映像信号は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成してあることを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、各映像信号はＲ、Ｇ、Ｂの３色で構成し、他の映像信号は、各色を２ビットとして構成する。従って、他の映像は最大６４色で表現される。また、入力映像信号のうち、２ビットだけが他の映像信号に置換される。
【００２７】
本発明に係る映像処理装置は、前記変換手段は、前記入力映像近似信号の各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて、１つの補間フレームを生成する手段を有し、前記補間フレームを、生成した各フレームの境界に挿入するように構成してあり、前記重畳手段は、前記補間フレームに対し、該補間フレームの直前のフレームに重畳した他の映像と同一の映像を重畳するように構成してあることを特徴とする。
【００２８】
本発明にあっては、他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に対し補間フレームを挿入する場合、フレーム間の相関関係の強い前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成し各フレームの境界に挿入する。また、他の映像については、フレーム間の相関関係を考慮する必要がないことから、前記補間フレームに対して該補間フレームの直前のフレームに重畳した他の映像と同一の映像を重畳する。
【００２９】
本発明に係る映像表示装置は、上述した映像処理装置と、映像信号を表示する表示部とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明にあっては、上述した映像処理装置が出力する映像信号を表示する。従って、フレームレート変換の影響を受けない他の映像が重畳表示される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、入力映像信号及び他の映像信号が多重化されることで、回路ブロック間の伝送信号ライン数を削減でき、他の映像信号用のフレームメモリが不要になる。また、他の映像を重畳する前にフレームレート変換することで、入力映像信号によって表される全ての映像に基づいて補間フレームを生成することができ、補間フレームを挿入したことによって、重畳された他の映像の表示状態が影響を受けないようにすることが可能となる。
【００３２】
本発明によれば、他の映像が半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付け、他の映像を重畳する際に、受け付けた信号に基づいて重畳する形式が選択される。従って、他の映像を半透過又は非透過の何れにして重畳させるかを選択することが可能となる。
【００３３】
本発明によれば、多重映像信号を生成する場合、ビットパラレルの入力映像信号のうち、重みの大きいビット側の信号を引き継いで重みの小さい各色最下位ビット側を単位信号毎に他の映像信号に置換する。従って、入力映像信号が表す映像の解像度低下を最小とすることができ、例えば補間フレーム生成時の動き検出の誤動作を最小限にすることが可能となる。
【００３４】
本発明によれば、他の映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成する。従って、多重映像信号を生成する際に入力映像信号から失われる情報の量を２ビットに抑えて、重畳させる他の映像を最大６４色で表現することが可能となる。
【００３５】
本発明によれば、他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に対し、各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成及び挿入すると共に、他の映像は２フレーム続けて同一内容を重畳する。従って、フレーム間の相関関係が考慮されることで、補間による効果を大きくしてフレームレートを２倍にできると共に、他の映像を簡便に重畳することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図中１は本発明に係る映像処理装置であり、映像処理装置１は、夫々別チップのＩＣからなるスケーリング回路２及びフレームレート変換回路３を備えている。映像処理装置１は更に、各種操作を受け付けるための操作部６、並びに表示及び操作等に係る全体制御を行うための制御部７を備えている。
【００３７】
制御部７は、操作部６になされた操作を受け付けてＯＳＤを生成する必要が生じた場合、スケーリング回路２のＣＰＵ２２に対してＯＳＤの生成を指示する。
【００３８】
まずスケーリング回路２について説明する。スケーラー２１は、ＣＰＵ２２の制御を受けて、映像信号２０に対しスケーリング及び画質変換等の映像処理を施し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレル（０：９）で構成される映像信号に変換し、変換した映像信号をミキサー２４に与える。このとき、スケーラー２１が変換した映像信号に適合するように生成した水平同期信号、垂直同期信号及びドットクロック信号も併せてミキサー２４に与えられる。
【００３９】
ＯＳＤ回路２３は、制御部７にＯＳＤの生成を指示されたＣＰＵ２２の制御を受けて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成されるＯＳＤ映像信号及び“ＯＳＤあり”の期間を示すＤＥ（Ｄａｔａ Ｅｎａｂｌｅ）信号を生成し、これらの信号をミキサー２４に与える。
【００４０】
ミキサー２４は、スケーラー２１から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレルの映像信号のうち、前記ＤＥ信号が有意である期間について、映像信号の各色最下位２ビットをＯＳＤ回路２３から与えられたＯＳＤ映像信号に夫々置換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレルの多重映像信号２５を生成する。ミキサー２４は、多重映像信号２５と共に、スケーラー２１から与えられた水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）及びドットクロック信号（ＣＬＫ）並びにＯＳＤ回路２３から与えられたＤＥ信号２６をスケーリング回路２から出力し、フレームレート変換回路３の映像入力部３１に与える。従って、フレームレート変換回路３に与えられる信号線としては、計３４本（内訳は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に各１０本。更にＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ、ＣＬＫ及びＤＥに各１本）であり、従来例２の図７の場合（本実施例と比較しＤＥの１本が不要。ＯＳＤ映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色に各２本を、ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ及びＣＬＫに各１本を追加）と比較して８本を削減している。
【００４１】
次にフレームレート変換回路３について説明する。映像入力部３１は、スケーリング回路２のミキサー２４から入力された多重映像信号２５のＲ、Ｇ、Ｂ各色映像信号とＤＥ信号２６の内容とを対応付けて、フレーム単位にフレームメモリ（メモリＡ）３２へ書き込む。
【００４２】
コンバーター３３は、フレームメモリ３２からフレーム単位に各色映像信号及びＤＥ信号を読み出し、ＤＥ信号が有意（ＤＥ＝１）であるか否か（ＤＥ＝０）によって、読み出した映像信号を、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色が８ビットパラレル若しくは１０ビットパラレルで構成される映像フレーム、又はＲ、Ｇ、Ｂ各色が２ビットで構成されるＯＳＤフレームに分離する。更にコンバーター３３は、分離した映像フレーム及びＯＳＤフレームに対し、夫々別々に補間フレームの生成及び挿入を行い、次いでＯＳＤを重畳し映像信号３４としてフレームレート変換回路３から表示制御部（パネルコントローラ）４へ出力する。
【００４３】
表示制御部４は、フレームレート変換回路３から与えられた映像信号３４に対し、ガンマ補正、シェーディング補正等の映像処理を加えて後段の表示部（パネル）５を駆動する。表示部５は液晶である。
【００４４】
図２は、本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリ（メモリＡ）３２に書き込まれる内容及び展開方法を示す説明図であり、図３は、本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリ３２の内容を展開する方法を示す説明図である。図２及び図３において、フレームメモリ３２にはフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）の書き込み領域があり、図中のフレーム１乃至４の内容は前記Ａ面及びＢ面に交互に書き込まれる。Ａ面及びＢ面に書き込まれる内容は、前記多重映像信号２５のＲ、Ｇ、Ｂ各色１０ビットパラレル（０：９）の映像信号及びＤＥ信号であり、これらは互いに対応付けられている。Ａ面及びＢ面に書き込まれたフレーム１乃至４の内容が表す映像は、仮想的な映像フレーム２０１に示すように見かけ上入力映像信号が表す映像（ここでは楕円図形）とＯＳＤ（ここでは文字「ＡＢＣ」）が重畳されたものとなっているが、実際にはＯＳＤが重畳されていない多重映像信号として書き込まれ、後述するように読み出し時に分離して展開される。
【００４５】
Ａ面及びＢ面から各色映像信号を読み出す場合、各色映像信号に対応するＤＥ信号が有意でない（ＤＥ＝０）ときは“ＯＳＤなし”を示すので、各色１０ビットパラレルの映像信号はそのまま映像フレーム２０２に展開する。一方、対応するＤＥ信号が有意（ＤＥ＝１）のときは“ＯＳＤあり”を示すので、各色１０ビットパラレルの映像信号のうち最上位８ビットは映像フレーム２０２に展開し、最下位２ビットはＯＳＤフレーム２０３に展開する。このようにして入力映像信号が表す映像（楕円図形）とＯＳＤ（文字「ＡＢＣ」）は、夫々異なるフレームに展開される。但し映像フレーム２０２上の８ビットの映像信号が書き込まれた範囲は、他の１０ビットの映像信号が書き込まれた範囲より最下位２ビット分だけ解像度が低下したものとなっている。
【００４６】
図４は、本発明に係る映像表示装置について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。図４（ａ）に示された多重映像信号２５の各フレームには、フレーム間で表示位置が変化する楕円図形の映像及びＯＳＤ「ＡＢＣ」又は「ＤＥＦ」が表されている。図４（ａ）の各フレームの内容は、前記ＤＥ信号２６と対応付けて、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すフレームメモリ（メモリＡ）３２のフレームＡ（Ａ面）及びフレームＢ（Ｂ面）に夫々交互に書き込まれる（点線矢印で示す）。但し書き込み時は図示したように分離・展開せず、多重映像信号として書き込まれる。
【００４７】
フレームメモリ３２のＡ面及びＢ面から読み出す場合は、上述したように、読み出したＤＥ信号に基づいて、図４（ｂ）及び図４（ｃ）の夫々上段（入力映像信号が表す映像を含む映像フレーム）及び下段（ＯＳＤを含むＯＳＤフレーム）に示すように分離・展開される。実際の読み出しでは、書き込み時の２倍のフレームレートでＡ面又はＢ面より読み出され、入力映像信号が表す映像にＯＳＤを上書きして重畳する（実線矢印で示す）。このようにして書き込み時より半フレーム遅れて図４（ｄ）のフレーム３０１、３０３、３０５が生成される。
【００４８】
Ａ面又はＢ面への次の新たな書き込み時には、図４（ｂ）及び図４（ｃ）の夫々上段に示された入力映像信号が表す映像を含む映像フレームについて、１フレーム前に夫々Ｂ面及びＡ面に書き込んだ映像フレームとの間で動画のベクトル演算による動き検出が行われ、図４（ｄ）に示すフレーム列に挿入する補間フレームが生成される（鎖線矢印で示す）。該補間フレームには、１フレーム前に読み出された夫々Ｂ面及びＡ面のＯＳＤがそのまま重畳される。このようにしてフレーム３０１、３０３、３０５の間に、夫々フレーム３０２、３０４が生成及び挿入される。なお、フレームメモリ３２からの読み出しは、書き込みに続く半フレームの期間でＡ面及びＢ面より交互に行い、更に夫々の読み出しに続く半フレームの期間で、補間フレームを生成及び挿入するので、Ａ面及びＢ面のオーバーフロー／アンダーフローは発生しない。
【００４９】
このように構成された本実施の形態に係る映像表示装置にあっては、ビットパラレルの入力映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ各色最下位２ビットをＯＳＤ映像信号に置換した多重映像信号を生成し、スケーリング回路及びフレームレート変換回路の間で授受してフレームレート変換回路側でフレームメモリに書き込む。次いでフレームメモリから読み出した多重映像信号をＯＳＤ映像信号及びＯＳＤ以外の映像を表す入力映像近似信号に分離し、入力映像近似信号に補間フレームを挿入してフレームレート変換を施してからＯＳＤを重畳させる。従って、多重映像信号とせずに伝送した場合と比較して回路間の伝送信号ライン数を削減でき、ＯＳＤ映像信号用のフレームメモリを不要とすることが可能であると共に、フレームレート変換に際し入力映像信号によって表される全ての映像に基づいて補間フレームを生成することができ、補間フレームを挿入したことによって、重畳されたＯＳＤの表示状態が影響を受けないようにすることが可能となる。更に、多重映像信号を生成する際に入力映像信号が表す映像の解像度低下を最小としつつ６４色のＯＳＤ映像信号を多重化することができ、例えば補間フレーム生成時の動き検出の誤動作を最小限にすることが可能となる。
【００５０】
また、入力映像近似信号に対し、各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて１つの補間フレームを生成及び挿入すると共に、ＯＳＤは２フレーム続けて同一内容を重畳するため、動き検出による補間の効果を大きくしてフレームレートを２倍にできると共に、ＯＳＤを簡便に重畳することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施の形態にあっては、入力映像信号が表す映像にＯＳＤを上書きして重畳するように構成してあるが、ＯＳＤが半透過又は非透過（上書き）の何れの形式で重畳されるかを示す信号を受け付け、受け付けた信号に基づいて重畳する形式を選択するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリに書き込まれる内容及び展開方法を示す説明図である。
【図３】本発明に係る映像表示装置について、フレームメモリの内容を展開する方法を示す説明図である。
【図４】本発明に係る映像表示装置について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。
【図５】従来例１の映像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図６】従来例１の映像処理回路について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。
【図７】従来例２の映像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図８】従来例２の映像処理回路について、各フレームが表す画面の内容及び各フレームに対する処理の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 映像処理装置
２、２Ｂ、２Ｃ スケーリング回路
３、３Ｂ、３Ｃ フレームレート変換回路
４ 表示制御部
５ 表示部
６ 操作部
７ 制御部
２１、２１Ｂ、２１Ｃ スケーラー
２２ ＣＰＵ
２３、２３Ｂ、２３Ｃ ＯＳＤ回路
２４、２４Ｂ、２４Ｃ ミキサー
２５ 多重映像信号
２５Ｂ、２５Ｃ、３４、３４Ｂ、３４Ｃ、２０ 映像信号
２６ ＤＥ信号
２７ バッファ
２８ ＯＳＤ映像信号
３１ 映像入力部
３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３６ フレームメモリ
３３、３３Ｂ、３３Ｃ コンバーター
２０１ 仮想的な映像フレーム
２０２ 映像フレーム
２０３ ＯＳＤフレーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号のフレームレートを変換する変換手段と、前記変換手段が変換した映像信号によって表される映像に、他の映像信号によって表される他の映像を重畳するための重畳手段とを有する映像処理装置において、
前記他の映像信号に他の映像が表されている期間を示す信号を受け付ける受付手段と、
前記信号を受け付けた場合、入力映像信号の一部を、前記他の映像信号に置換して、多重映像信号を生成する置換手段と、
前記多重映像信号を、前記受付手段が受け付けた信号に基づいて、前記他の映像信号及び前記他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離する手段とを備え、
前記変換手段は、入力映像近似信号に補間フレームを挿入するように構成してあることを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
前記他の映像が、半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付ける手段を備え、前記重畳手段は、前記信号に基づいて重畳するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記置換手段は、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、前記他の映像信号に置換することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記他の映像信号は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成してあることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の映像処理装置。
【請求項５】
前記変換手段は、前記入力映像近似信号の各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて、１つの補間フレームを生成する手段を有し、前記補間フレームを、生成した各フレームの境界に挿入するように構成してあり、
前記重畳手段は、前記補間フレームに対し、該補間フレームの直前のフレームに重畳した他の映像と同一の映像を重畳するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の映像処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の映像処理装置と、
映像信号を表示する表示部とを備えたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項１】
映像信号のフレームレートを変換する変換手段と、前記変換手段が変換した映像信号によって表される映像に、他の映像信号によって表される他の映像を重畳するための重畳手段とを有する映像処理装置において、
前記他の映像信号に他の映像が表されている期間を示す信号を受け付ける受付手段と、
前記信号を受け付けた場合、入力映像信号の一部を、前記他の映像信号に置換して、多重映像信号を生成する置換手段と、
前記多重映像信号を、前記受付手段が受け付けた信号に基づいて、前記他の映像信号及び前記他の映像以外の映像を表す入力映像近似信号に分離する手段とを備え、
前記変換手段は、入力映像近似信号に補間フレームを挿入するように構成してあることを特徴とする映像処理装置。
【請求項２】
前記他の映像が、半透過又は非透過の何れにして重畳されるかを示す信号を受け付ける手段を備え、前記重畳手段は、前記信号に基づいて重畳するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記置換手段は、ビットパラレルの入力映像信号の各色最下位ビット側を、前記他の映像信号に置換することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記他の映像信号は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を２ビットで構成してあることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の映像処理装置。
【請求項５】
前記変換手段は、前記入力映像近似信号の各フレームの境界を挟む前後１フレームの内容に基づいて、１つの補間フレームを生成する手段を有し、前記補間フレームを、生成した各フレームの境界に挿入するように構成してあり、
前記重畳手段は、前記補間フレームに対し、該補間フレームの直前のフレームに重畳した他の映像と同一の映像を重畳するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の映像処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の映像処理装置と、
映像信号を表示する表示部とを備えたことを特徴とする映像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２９４５６９（Ｐ２００８−２９４５６９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３５７５２（Ｐ２００７−１３５７５２）
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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