(57)【要約】  【課題】入力映像信号が映画フィルムの映像信号であるとき、モーションジャダを改善すると共に高フレームレートに変換する映像信号処理装置を提供する。  【解決手段】フレームメモリ１０は入力映像信号を１フレーム期間遅延し、動きベクトル検出回路２０は映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出する。プルダウン検出回路２２は映像信号がプルダウン変換されているか否かを判定し、動きベクトル変換回路２１は、動きベクトルとプルダウン変換の判定結果に基づいて、遅延回路３０〜３２での遅延量を制御するための制御信号を生成する。遅延回路は制御信号に基づいて映像信号を動き補償して動き補償映像信号を生成し、時間軸強調回路４０、４１は動き補償映像信号を別の映像信号により時間軸方向に強調して強調映像信号を生成する。時系列変換メモリ５０は強調映像信号を高フレームレートに変換して出力する。【選択図】図１
2010028472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するフレームメモリと、
前記第１の映像信号と前記第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するプルダウン判定手段と、
前記プルダウン判定手段の判定結果に基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するシーケンス発生手段と、
前記プルダウンシーケンス情報と前記動きベクトルに基づいて、前記第１または第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を動き補償して、複数の動き補償映像信号を生成する画像シフト手段と、
前記複数の動き補償映像信号の中でＮ（Ｎは２以上の自然数）個の動き補償映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｎ個の強調映像信号を出力する時間軸強調手段と、
前記Ｎ個の強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力する時系列変換メモリと
を有することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかを判定し、
前記シーケンス発生手段は、前記第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかによって異なるプルダウンシーケンス情報を発生することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するフレームメモリと、
前記第１の映像信号と前記第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するプルダウン判定手段と、
前記プルダウン判定手段の判定結果に基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するシーケンス発生手段と、
前記プルダウン判定手段が前記第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合の前記プルダウンシーケンス情報と前記動きベクトルに基づいて、前記第１または前記第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を動き補償して、複数の動き補償映像信号を生成する画像シフト手段と、
前記プルダウン判定手段が前記第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記複数の動き補償映像信号の中でＭ個の動き補償映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｍ（Ｍは１以上の自然数）個の強調映像信号を出力する時間軸強調手段と、
前記プルダウン判定手段が前記第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記Ｍ個の動き補償映像信号のそれぞれに対して、前記動き補償映像信号及び前記動き補償映像信号に基づく強調映像信号とを合わせてＮ／Ｍ回（但し、ＮはＭの自然数倍）ずつ繰り返し出力すると共に、前記動き補償映像信号及び前記強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力する時系列メモリと
を有することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するフレームメモリと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するプルダウン判定手段と、
前記プルダウン判定手段が前記第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、５Ｋ−５Ｋプルダウンシーケンス情報（但し、Ｋは１以上の自然数）を発生するシーケンス発生手段と、
前記プルダウン判定手段が前記第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ選択映像信号として出力する選択手段と
時系列が１フレーム周期切り替わった後の前記選択映像信号を、１フレーム周期前の前記選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調する時間軸強調手段と、
前記第１の映像信号のフレーム周波数をＮ（但し、ＮはＫの２倍の数）倍に変換して前記選択映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ時系列順に出力する時系列メモリと
を有することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項５】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するフレームメモリと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するプルダウン判定手段と、
前記プルダウン判定手段が前記第１の映像信号が２−３プルダウン変換された映像信号であると判定し場合、Ｌ−（Ｌ＋１）プルダウンシーケンス（但し、Ｌは２Ｎ＋（Ｎ−１）／２であり、Ｎを３以上の奇数）を発生するシーケンス発生手段と、
前記プルダウン判定手段により前記第１の映像信号が２−３プルダウン変換された映像信号であると判定された場合、前記第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより選択映像信号として出力する選択手段と、
時系列が１フレーム周期切り替わった後の前記選択映像信号を、１フレーム周期前の前記選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調する時間軸強調手段と、
前記第１の映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して前記選択映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより時系列順に出力する時系列変換メモリと
を有することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項６】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、
前記第１の映像信号と前記第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップと、
前記プルダウン変換された映像信号であるか否か及びプルダウン変換の種類の判定結果に基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するステップと、
前記プルダウンシーケンス情報と前記動きベクトルに基づいて、前記第１または第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を動き補償して、複数の動き補償映像信号を生成するステップと、
前記複数の動き補償映像信号の中でＮ個（Ｎは２以上の自然数）の動き補償映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｎ個の強調映像信号を出力するステップと、
前記Ｎ個の強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力するステップと
を有することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項７】
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップは、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であると判定し場合、前記第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかを判定し、
前記プルダウンシーケンス情報を発生するステップは、前記第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかによって異なるプルダウンシーケンス情報を発生することを特徴とする請求項６記載の映像信号処理方法。
【請求項８】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、
前記第１の映像信号と前記第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップの判定結果に基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するステップと、
前記第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合の前記プルダウンシーケンス情報と前記動きベクトルに基づいて、前記第１または第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を動き補償して複数の動き補償映像信号を生成するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップが前記第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記複数の動き補償映像信号の中でＭ（Ｍは１以上の自然数）個の動き補償映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｍ個の強調映像信号を出力するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップが前記第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記Ｍ個の動き補償映像信号のそれぞれに対して、前記動き補償映像信号及び前記動き補償映像信号に基づく強調映像信号とを合わせてＮ／Ｍ回（但し、ＮはＭの自然数倍）ずつ繰り返し出力すると共に、前記動き補償映像信号及び前記強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力するステップと
を有することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項９】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、前記第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記動きベクトルに基づいて、５Ｋ−５Ｋプルダウンシーケンス情報（但し、Ｋは１以上の自然数）を発生するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、前記第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ選択映像信号として出力するステップと、
時系列が１フレーム周期切り替わった後の前記選択映像信号を、１フレーム周期前の前記選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調するステップと、
前記第１の映像信号のフレーム周波数をＮ（但し、ＮはＫの２倍の数）倍に変換して前記選択映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ時系列順に出力するステップと
を有することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項１０】
入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、前記第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記動きベクトルに基づいて、Ｌ−（Ｌ＋１）プルダウンシーケンス情報（但し、Ｌは２Ｎ＋（Ｎ−１）／２であり、Ｎは３以上の奇数）を発生するステップと、
前記第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、前記第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前記第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより選択映像信号として出力するステップと、
時系列が１フレーム周期切り替わった後の前記選択映像信号を、１フレーム周期前の前記選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調するステップと、
前記第１の映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して前記選択映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより時系列順に出力するステップと
とを有することを特徴とする映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された映像信号を、その映像信号が有するフレーム周波数よりも高いフレーム周波数に変換して液晶パネル等の表示部に表示する映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを用いた液晶表示装置においては、動画を表示したときに残像を生じるという問題点がある。この問題点を低減する１つの方法として、本出願人は、入力された映像信号のフレーム間に補間フレームを内挿し、入力映像信号より高いフレームレートに変換して液晶パネルに表示する画像表示装置を特許文献１に開示している。特許文献１記載の発明によれば、フレーム周波数６０Ｈｚの映像信号を例えばフレーム周波数１２０Ｈｚに変換できる。
【特許文献１】特開２００６−３３７４４８号公報
【０００３】
一方、映画フィルムは、毎秒２４コマあるいは３０コマの静止画像を切り替えることによって動画像を表現している。このような映画フィルムの映像信号を、標準のテレビジョン信号である垂直周波数６０Ｈｚに変換する際には、２−３プルダウン変換あるいは２−２プルダウン変換が行われる。例えば、２−３プルダウン変換された映像信号を表示する際、同一フレームが２枚、次のフレームが３枚連続するパターンが繰り返される。そのため、モーションジャダと呼ばれる画像の動きの滑らかさが損なわれるという問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載の画像表示装置に映画フィルムの映像信号を入力した場合、連続して入力されるフレームのパターンが同一であると、フレーム間に内挿される補間フレームも前後のフレームと同一のパターンとなる。よって、特許文献１記載の画像表示装置では、映画フィルムによる映像信号に対してモーションジャダを改善することができず、視聴者には違和感のある画像となってしまう。
【０００５】
近年、高フレームレートに変換可能な映像信号処理装置が主流となっている。そのため、映画フィルムの映像信号に対してもモーションジャダを改善すると共に今までと同等以上のフレームレートに変換できる映像信号処理装置が求められる。また、高フレームレートに変換できると共に、処理速度の低速化とフレームメモリを削減した映像信号処理装置が望まれる。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、入力映像信号が映画フィルによる映像信号である場合、モーションジャダを改善すると共に入力映像信号と同等以上のフレームレートに変換し、また入力映像信号が標準のテレビジョン信号である場合、従来と同様に高フレームレートに変換でき、かつ処理速度の低速化とフレームメモリの削減をした映像信号処理装置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】
【０００７】
本発明は、前述した従来の技術の課題を解決するため、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力する画像メモリ（１０）と、第１の映像信号と第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段（２０）と、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するプルダウン判定手段（２２）と、プルダウン判定手段の判定結果と動きベクトルに基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するシーケンス発生手段（２３）と、プルダウンシーケンス情報と動きベクトルに基づいて、第１または第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を動き補償して複数の動き補償映像信号を生成する画像シフト手段（３０〜３２）と、複数の動き補償映像信号の中でＮ（Ｎは２以上の自然数）個の動き補償映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｎ個の強調映像信号を出力する時間軸強調手段（４０，４１）と、Ｎ個の強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力する時系列変換メモリ（５０）とを有する映像信号処理装置（１）である。
【０００８】
また、判定手段は、第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかを判定し、シーケンス発生手段は、第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかによって異なるプルダウンシーケンス情報を発生する映像信号装置である。
【０００９】
また、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するフレームメモリ（１０）と、第１の映像信号と第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段（２０）と、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するプルダウン判定手段（２２）と、プルダウン判定手段の判定結果に基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するシーケンス発生手段（２３）と、プルダウン判定手段が第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合のプルダウンシーケンス情報と動きベクトルに基づいて、第１または第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を動き補償して複数の動き補償映像信号を生成する画像シフト手段（３０、３１、６０）と、プルダウン判定手段が第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、複数の動き補償映像信号の中でＭ（Ｍは１以上の自然数）個の動き補償映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｍ個の強調映像信号を出力する時間軸強調手段（４０）と、プルダウン判定手段が第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、前個の動き補償映像信号において、それぞれ動き補償映像信号及び動き補償映像信号に基づく強調映像信号とを合わせてＮ／Ｍ回（但し、ＮはＭの自然数倍）ずつ繰り返し出力すると共に、動き補償映像信号及び強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力する時系列メモリ（５０）とを有する映像信号処理装置（２）である。
【００１０】
また、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するフレームメモリ（１０）と、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するプルダウン判定手段（２２）と、プルダウン判定手段が第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、５Ｋ−５Ｋプルダウンシーケンス情報（但し、Ｋは１以上の自然数）を発生するシーケンス発生手段（２３）と、プルダウン判定手段が第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ選択映像信号として出力する選択手段（６１、６２）と、時系列が１フレーム周期切り替わった後の選択映像信号を、１フレーム周期前の選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調する時間軸強調手段（４０）と、第１の映像信号のフレーム周波数をＮ（但し、ＮはＫの２倍の数）倍に変換して選択映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ時系列順に出力する時系列メモリ（５０）とを有する映像信号処理装置（３）である。
【００１１】
また、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するフレームメモリ（１０）と、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するプルダウン判定手段（２２）と、プルダウン判定手段が第１の映像信号が２−３プルダウン変換された映像信号であると判定し場合、Ｌ−（Ｌ＋１）プルダウンシーケンス情報（但し、Ｌは２Ｎ＋（Ｎ−１）／２であり、Ｎを３以上の奇数）を発生するシーケンス発生手段（２３）と、プルダウン判定手段により第１の映像信号が２−３プルダウン変換された映像信号であると判定された場合、第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより選択映像信号として出力する選択手段（６１、６２）と、時系列が１フレーム周期切り替わった後の選択映像信号を、１フレーム周期前の選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調する時間軸強調手段（４０）と、第１の映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して選択映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより時系列順に出力する（５０）とを有する映像信号処理装置（３）である。
【００１２】
また、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、第１の映像信号と第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップと、プルダウン変換された映像信号であるか否か及びプルダウン変換の種類の判定結果に基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するステップと、プルダウンシーケンス情報と動きベクトルに基づいて、第１または第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を動き補償して複数の動き補償映像信号を生成するステップと、複数の動き補償映像信号の中でＮ（Ｎは２以上の自然数）個の動き補償映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｎ個の強調映像信号を出力するステップと、Ｎ個の強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力するステップとを有する映像信号処理方法である。
【００１３】
また、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップは、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であると判定し場合、第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかを判定し、プルダウンシーケンス情報を発生するステップは、第１の映像信号が２−２プルダウン変換された信号であるか２−３プルダウン変換された信号であるかによって異なるプルダウンシーケンス情報を発生する映像信号処理方法である。
【００１４】
また、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、第１の映像信号と第２の映像信号のフレーム間における動きベクトルを検出するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップの判定結果に基づいて、プルダウンシーケンス情報を発生するステップと、第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合のプルダウンシーケンス情報と動きベクトルに基づいて、第１または第２の映像信号のうちの少なくとも１つの映像信号を用いて複数の動き補償映像信号を生成するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップが第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、複数の動き補償映像信号の中でＭ（Ｍは１以上の自然数）個の映像信号を、時系列順における隣の動き補償映像信号を含む少なくとも１つ以上の動き補償映像信号に基づいてそれぞれ時間軸方向に強調して、Ｍ個の強調映像信号を出力するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定するステップが第１の映像信号はプルダウン変換された映像信号であると判定した場合、Ｍ個の動き補償映像信号において、それぞれ動き補償映像信号及び動き補償映像信号に基づく強調映像信号を合わせてＮ／Ｍ回（但し、ＮはＭの自然数倍）ずつ繰り返し出力すると共に、動き補償映像信号及び強調映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して時系列順に出力するステップとを有する映像信号処理方法である。
【００１５】
また、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、動きベクトルに基づいて、５Ｋ−５Ｋプルダウンシーケンス情報（但し、Ｋは１以上の自然数）を発生するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ選択映像信号として出力するステップと、時系列が１フレーム周期切り替わった後の選択映像信号を、１フレーム周期前の選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調するステップと、第１の映像信号のフレーム周波数をＮ（但し、ＮはＫの２倍の数）倍に変換して選択映像信号を１フレーム周期毎に５Ｋ個ずつ時系列順に出力するステップとを有する映像信号処理方法である。
【００１６】
また、入力された第１の映像信号の各フレームを１フレーム期間遅延させて第２の映像信号を出力するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、動きベクトルに基づいて、Ｌ−（Ｌ＋１）プルダウンシーケンス情報（但し、Ｌは２Ｎ＋（Ｎ−１）／２であり、Ｎは３以上の奇数）を発生するステップと、第１の映像信号がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定し、プルダウン変換された映像信号である場合にはプルダウン変換の種類を判定するステップが、第１の映像信号は２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合、第１の映像信号または第２の映像信号を選択して時系列が同一の映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより選択映像信号として出力するステップと、時系列が１フレーム周期切り替わった後の選択映像信号を、１フレーム周期前の選択映像信号に基づいて時間軸方向に強調するステップと、第１の映像信号のフレーム周波数をＮ倍に変換して選択映像信号を１フレーム周期毎にＬ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより時系列順に出力するステップとを有する映像信号処理方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、入力映像信号が映画フィルムによる信号である場合、モーションジャダを改善すると共に入力映像信号と同等以上のフレームレートに変換し、また入力映像信号が標準のテレビジョン信号である場合にも従来と同様に入力映像信号より高いフレームレートに変換することができる。また、処理速度の低速化とフレームメモリの削減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
以下、第１の実施形態における映像信号処理装置及び映像信号処理方法について、添付図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態における映像信号処理装置のブロック構成図の一例である。図１において、映像信号処理装置１に入力される映像信号（第１の映像信号）Ｆ０は、画像メモリ１０に供給される。
【００１９】
なお、画像メモリ１０は、第１の映像信号Ｆ０を１フレーム分記憶して、１フレーム期間遅延させて第２の映像信号Ｆ１を出力する。すなわち、第２の映像信号Ｆ１は、第１の映像信号Ｆ０より１フレーム前の映像信号である。第１の映像信号Ｆ０と第２の映像信号Ｆ２は、それぞれ動きベクトル検出手段を有する動きベクトル検出回路２０及びプルダウン判定手段を有するプルダウン判定回路２２に供給される。
【００２０】
動きベクトル検出回路２０は、供給された第１の映像信号Ｆ０と第２の映像信号Ｆ１とのフレーム間の動きベクトルＭＶを検出する。動きベクトルの検出には、例えばマッチング法等を用いることが可能である。検出された動きベクトルＭＶは、動きベクトル変換回路２１に供給される。
【００２１】
プルダウン検出回路２２は、入力された第１の映像信号Ｆ０と第２の映像信号Ｆ２により、第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された映像信号であるか否かを判定して、判定結果をシーケンス発生回路２３に供給する。例えば、第１の映像信号Ｆ０と第２の映像信号Ｆ２のフレーム間の差分をとることによって、プルダウン変換された映像信号であるか否かの判定をすることが可能である。その場合、フレーム間の差分が大きくなる周期を検出することによって、２−２プルダウン変換、あるいは２−３プルダウン変換された映像信号であるか否かの判定も可能である。
【００２２】
なお、第１の映像信号Ｆ０にプルダウン変換された情報が含まれている場合は、その情報を用いてプルダウン変換された映像信号であるか否かの判定をすることも可能である。また、その他の公知技術を用いてプルダウン変換された映像信号であるか否か及びプルダウン変換の種類を判定してもよい。
【００２３】
シーケンス発生手段を有するシーケンス発生回路２３は、プルダウン検出回路２２より供給される判定結果に基づいてプルダウンシーケンスを実行するためのシーケンス信号（プルダウンシーケンス情報）を発生して、動きベクトル変換回路２１に供給する。プルダウンシーケンスとは、第１の映像信号Ｆ０のプルダウン変換の種類によって、動きベクトル変換回路２１等で予め定められた制御をすることをいう。なお、プルダウン変換の種類には、プルダウン変換されていない場合も含むものである。動きベクトル変換回路２１は、動きベクトルＭＶとシーケンス信号に基づいて、後述する各可変遅延回路３０〜３２における遅延量を制御するための３種類の遅延制御信号ａ１〜ａ３を生成する。遅延制御信号ａ１〜ａ３は、画像シフト手段を有する各可変遅延回路３０〜３２に供給される。
【００２４】
可変遅延回路３０は、遅延制御信号ａ１に基づいて第２の映像信号Ｆ１を所定量遅延させて、動き補償された動き補償映像信号ｂ１を生成して、動き補償映像信号ｂ１を時間軸強調回路４０に供給する。可変遅延回路３１は、遅延制御信号ａ２に基づいて第１の映像信号Ｆ０を所定量遅延させて、動き補償された動き補償映像信号ｂ２を生成して、時間軸強調回路４０、４１に供給する。可変遅延回路３２は、遅延制御信号ａ３に基づいて第１の映像信号Ｆ０を所定量遅延させて、動き補償された動き補償映像信号ｂ３を生成して時間軸強調回路４１に供給する。
【００２５】
なお、可変遅延回路３０〜３２は、各遅延制御信号ａ１〜ａ３に基づいて映像信号を可変に遅延できる回路である。なお、画像シフト手段は、図１に示す可変遅延回路に限定されない。すなわち、第１の映像信号Ｆ０または第２の映像信号Ｆ１のうち少なくとも１つの映像信号と動きベクトルＭＶに基づいて、動き補償した画像を形成する映像信号を生成する構成であればよく、以後の説明においても同様である。
【００２６】
一方、液晶パネルにより画像を表示させる場合には、応答速度が遅いため、動画を表示したときに残像を生じるという問題点がある。この残像を低減するためには、映像信号を時系列順に並べたときにその映像信号に近い映像信号で時間軸方向に強調する必要がある。
【００２７】
時間軸強調手段を有する時間軸強調回路４０、４１は、映像信号を時間軸方向に強調するフィルタであり、所望の映像信号の電圧を急峻に立ち上げ、残像を防ぐためのフィルタである。図２は、時間軸強調回路のブロック構成図の一例である。図２に示す時間軸強調回路４０、４１は、入力される２種類の映像信号をｆａ、ｆｂとしている。減算器４０Ａによりｆａからｆｂを減算し、その結果に対して乗算器４０Ｂを用いて利得係数ｃを乗じる。更に、その結果に対して加算器４０Ｃを用いて映像信号ｆａを加算して、映像信号ｆｏを出力する。すなわち、時間軸強調回路４０、４１の出力映像信号ｆｏは次の（１）式にて得られる。
ｆｏ＝ｆａ＋ｃ（ｆａ−ｆｂ）      …（１）
利得係数ｃは映像信号ｆａを強調する度合いを決定するものであり、液晶の応答特性に応じて設定される。例えば、液晶材料の応答速度が比較的速く、動画表示の際の残像が少ない場合には利得係数ｃを小さく設定し、応答速度が比較的遅く、動画表示の際の残像が多い場合には利得係数ｃを大きく設定する。
【００２８】
時間軸強調回路４０においては、映像信号ｆａが動き補償映像信号ｂ２であり、映像信号ｆｂが動き補償映像信号ｂ１である。また、時間軸強調回路４１においては、映像信号ｆａが動き補償映像信号ｂ３であり、映像信号ｆｂが動き補償映像信号ｂ２である。そして、時間軸強調回路４０は、動き補償映像信号ｂ１に基づいて、動き補償映像信号ｂ２を時間軸方向に強調して強調映像信号ＤＦ０を生成して時系列メモリ５０に供給する。また、時間軸強調回路４１は、動き補償映像信号ｂ２に基づいて、動き補償映像信号ｂ３を時間軸方向に強調して強調映像信号ＤＦ１を生成して時系列メモリ５０に供給する。
【００２９】
なお、時間軸強調回路４０、４１は図２に示す構成に限定されない。例えば、時間軸強調回路４０、４１は、映像信号を時系列順に並べたときに、強調する映像信号の１つ前の映像信号を含む複数の映像信号を用いて映像信号を時間軸方向に強調してもよい。また、強調する映像信号の１つ前の映像信号を含まずにその映像信号に時系列で近い１つあるいは複数の映像信号を用いてもよい。
【００３０】
時系列変換メモリ５０は、供給される映像信号ＤＦ０及びＤＦ１を一旦記憶し、映像信号ＤＦ０、ＤＦ１の順に映像信号Ｆ０’として不図示の液晶パネルに出力する。また、時系列変換メモリ５０は、フレーム周波数を２倍に変換して映像信号Ｆ０’を出力するものである。
【００３１】
次に、映画フィルムなどの毎秒２４コマで記録された映像信号を２−３プルダウン変換した映像信号Ｆ０が映像信号処理装置１に入力された場合について説明する。２−３プルダウン変換とは、奇数番目のコマは２フィールドに、偶数番目のコマは３フィールドに変換することをいう。一方、その逆である３−２プルダウン変換は、奇数番目のコマは３フィールドに、偶数番目のコマは２フィールドに変換することをいう。以後の説明において、２−３プルダウン変換は３−２プルダウン変換を含むものとする。プルダウン判定回路２２が第１の映像信号Ｆ０は２−３プルダウン変換された信号であると判定した場合、シーケンス発生回路２３は２−３プルダウンシーケンス情報を実行するためのシーケンス信号を発生して、動きベクトル変換回路２１に送信する。
【００３２】
図３は、映像信号処理装置１に入力された第１の映像信号Ｆ０が２−３プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。図３（Ａ）は、映像信号処理装置１に入力される画像パターンを示している。図３（Ａ）に示すように、第１の映像信号Ｆ０は、１／６０秒毎にフレームＳ１、Ｓ２、Ｓ３…の時系列順で、映像信号処理装置１に入力される。図３において、黒色の丸印は物体の位置を示しており、また破線の丸印は映像信号処理装置１に入力された映像信号の元の物体の位置を示している。なお、以後のシーケンスチャートにおいても図３と同様の記号を用いる。
【００３３】
フレームＳ２、Ｓ３、Ｓ４は同一の画像パターン、フレームＳ５、Ｓ６は同一の画像パターンであり、以後３フレーム連続して同一の画像パターン、その後２フレーム連続して同一の画像パターンが繰り返し入力される。
【００３４】
動きベクトル検出回路２０は、フレームＳ１からＳ２へ変化するときの動きベクトル量をＭＶとして検出する。入力された第１の映像信号Ｆ０が映像信号処理装置１で如何なる処理もされない場合は、図３（Ａ）に示すように視線の追跡方向と動く物体との間にずれが生じる。そのため、視聴者には動きがカタカタと不自然な画像として見えることになる。
【００３５】
動きベクトル変換回路２１は、動きベクトル検出回路２０より供給された動きベクトル量ＭＶとシーケンス信号に基づいて、例えば表１に示す遅延量となるように制御するための遅延制御信号ａ１〜ａ３を各可変遅延回路３０〜３２に供給する。表１は、５／６０秒周期で同一の遅延量であり、第１の映像信号Ｆ０（現在入力されているフレーム）がＳ２とＳ７のときの遅延量を同一とする。なお、表１に示す遅延量は相対的な遅延量を示す。また、可変遅延回路３０において負の方向に遅延する処理は実現できないので、以後説明する各遅延回路での遅延量は相対的なものとする。
【表１】
2010028472.tif 000003
【００３６】
可変遅延回路３１、３２は、動きベクトル変換回路２１により供給された遅延制御信号ａ２、ａ３に基づいて、第１の映像信号Ｆ０を遅延させる。例えば、可変遅延回路３２は供給される第１の映像信号Ｆ０がフレームＳ２のとき、第１の映像信号Ｆ０を−２・ＭＶ／５の遅延量で遅延させて動き補償映像信号ｂ３を生成する。可変遅延回路３１は供給入力される第１の映像信号Ｆ０がフレームＳ２のとき、第１の映像信号Ｆ０を−３・ＭＶ／５遅延させて動き補償映像信号ｂ２を生成する。
【００３７】
図３（Ｂ）は、可変遅延回路３１、３２より出力させた動き補償映像信号ｂ２、ｂ３を１／１２０秒毎にＹＡ１、ＹＢ１、ＹＡ２、ＹＢ２…の時系列順に並べたものである。図３（Ｂ）に示すように、映像信号処理装置１により新たにフレームが補間されて且つ動き補償がなされる。よって、視線の追跡方向と動く物体が一致してモーションジャダが改善され、視聴者には動きが滑らかな画像として見える。
【００３８】
可変遅延回路３０は、動きベクトル変換回路２１により供給された遅延制御信号ｂ１に基づいて、１フレーム前の映像信号である第２の映像信号Ｆ１を遅延させる。例えば、可変遅延回路３０は供給される第２の映像信号Ｆ１がフレームＳ２のとき、第２の映像信号Ｆ０を＋ＭＶ／５の遅延量で遅延させて動き補償映像信号ｂ１を生成する。
【００３９】
なお、可変遅延回路３０における第２の映像信号Ｆ１に対する遅延処理は、１フレーム前の可変遅延回路３２の第１の映像信号Ｆ０に対する処理と同じものである。よって、可変遅延回路３０に替わって可変遅延回路３２の映像信号の出力を１フレーム分遅延させて動き補償映像信号ｂ３を生成してもよい。その場合は、１フレーム分遅延させるメモリが必要となる。
【００４０】
次に、毎秒３０コマの動画像を２−２プルダウン変換した第１の映像信号Ｆ０が映像信号処理装置１に入力された場合について説明する。プルダウン判定回路２２が第１の映像信号Ｆ０は２−２プルダウン変換された信号であると判定した場合、シーケンス発生回路２３は２−２プルダウンシーケンスを実行するためのシーケンス信号を発生して、動きベクトル変換回路２１に送信する。
【００４１】
図４は、映像信号処理装置１に入力された第１の映像信号Ｆ０が２−２プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。図４（Ａ）は、映像信号処理装置１に入力される画像パターンを示している。図４（Ａ）に示すように、第１の映像信号Ｆ０は、１／６０秒毎にフレームＳ１、Ｓ２、Ｓ３…の時系列順で、映像信号処理装置１に入力される。フレームＳ２、Ｓ３は同一の画像パターン、フレームＳ４、Ｓ５は同一の画像パターンであり、以後２フレーム連続して同一の画像パターンが繰り返し映像信号処理装置１に入力される。
【００４２】
動きベクトル検出回路２０は、２−３プルダウンの場合と同様に、Ｓ１からＳ２へ変化するときの動きベクトル量をＭＶとして検出する。入力された第１の映像信号Ｆ０が映像信号処理装置１で如何なる処理もされない場合は、図４（Ａ）に示すように視線の追跡方向と動く物体との間にずれが生じる。そのため、視聴者には動きがカタカタと不自然な画像として見えることになる。
【００４３】
動きベクトル変換回路２１は、動きベクトル検出回路２０より供給された動きベクトル量ＭＶとシーケンス信号に基づいて、例えば表２に示す遅延量となるように制御するための遅延制御信号ａ１〜ａ３を各可変遅延回路３０〜３２に供給する。なお、表２に示す遅延量は、２／６０秒周期で同一の遅延量であり、第１の映像信号Ｆ０のフレームがＳ２とＳ４のときの遅延量を同一とする。
【表２】
2010028472.tif 000004
【００４４】
可変遅延回路３１、３２は、動きベクトル変換回路２１により供給された遅延制御信号ａ２、ａ３に基づいて、第１の映像信号Ｆ０を遅延させる。例えば、可変遅延回路３２は供給される第１の映像信号Ｆ０のフレームがＳ２のとき、第１の映像信号Ｆ０を−ＭＶ／４の遅延量で遅延させて動き補償映像信号ｂ３を生成する。また、可変遅延回路３１は、供給される第１の映像信号Ｆ０のフレームがＳ２のとき、その映像信号Ｆ０を−ＭＶ／２遅延させて動き補償映像信号ｂ２を生成する。
【００４５】
図４（Ｂ）は、可変遅延回路３１、３２より出力された動き補償映像信号ｂ２、ｂ３を１／１２０秒毎にＹＡ１、ＹＢ１、ＹＡ２、ＹＢ２…の時系列順に並べたものである。図４（Ｂ）に示すように、映像信号処理装置１により新たにフレームが補間されて且つ動き補償がなされる。よって、視線の追跡方向と動く物体が一致してモーションジャダが改善され、視聴者には動きが滑らかな画像として見える。
【００４６】
可変遅延回路３０は、動きベクトル変換回路２１により供給された遅延制御信号ｂ１に基づいて、第２の映像信号Ｆ１を遅延させる。例えば、可変遅延回路３０は供給される第２の映像信号Ｆ１がフレームＳ１のとき、第２の映像信号Ｆ０を＋ＭＶ／４の遅延量で遅延させて動き補償映像信号ｂ１を生成する。
【００４７】
次に、映像信号処理装置１に標準のテレビジョンである垂直周波数６０Ｈｚの映像信号Ｆ０が入力された場合について説明する。プルダウン判定回路２２が第１の映像信号Ｆ０はプルダウン変換された信号でないと判定した場合、シーケンス発生回路２３はプルダウン変換されていない場合の制御をするためのシーケンス信号を発生して、動きベクトル変換回路２１に送信する。
【００４８】
図５は、映像信号処理装置１に入力された第１の映像信号Ｆ０が垂直周波数６０Ｈｚの標準テレビジョンの映像信号である場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。図５（Ａ）は、映像信号処理装置１に入力される画像パターンを示している。図５（Ａ）に示すように、第１の映像信号Ｆ０はＳ１、Ｓ２、Ｓ３…の時系列順で、映像信号処理装置１に入力される。
【００４９】
動きベクトル検出回路２０は、Ｓ１からＳ２へ変化するときの動きベクトル量をＭＶとして検出する。動きベクトル変換回路２１は、動きベクトル検出回路２０より供給された動きベクトル量ＭＶとシーケンス信号に基づいて、例えば表３に示す遅延量となるように制御するための遅延制御信号ａ１〜ａ３を各可変遅延回路３０〜３２に供給する。表３に示す遅延量は、フレームによらず常に同じ遅延量となっている。
【表３】
2010028472.tif 000005
【００５０】
可変遅延回路３２は、動きベクトル変換回路２１により供給される遅延制御信号ａ３により遅延量を０とするので、第１の映像信号Ｆ０を遅延せずにそのまま動き補償映像信号ｂ３とする。可変遅延回路３１は、動きベクトル変換回路２１により供給される遅延制御信号ａ２に基づいて、第１の映像信号Ｆ０を−ＭＶ／２遅延して動き補償映像信号ｂ２を生成する。
【００５１】
図５（Ｂ）は、可変遅延回路３１、３２より出力された動き補償映像信号ｂ２、ｂ３を１／１２０秒毎にＹＡ１、ＹＢ１、ＹＡ２、ＹＢ２…の時系列順に並べたものである。図５（Ｂ）に示すように、映像信号処理装置１により新たにフレームが補間されて且つ動き補償がなされる。よって、視線の追跡方向と動く物体が一致してモーションジャダが改善され、視聴者には動きが滑らかな画像として見える。
【００５２】
以上説明してきたように、第１の実施形態によれば、プルダウン変換された映像信号であるか否かによって、可変遅延回路３０〜３２での遅延量を変えて動き補償をすることができ、高フレームレートを実現できる。そのため、映像信号がプルダウン変換されているか否かに関わらず、滑らかな画像を提供することができる。
【００５３】
また、第１の実施形態では、３個の動き補償映像信号を生成する３個の可変遅延回路（画像シフト手段）を用いて、２個の動き補償映像信号に基づく２個の強調映像信号を、入力映像信号である第１の映像信号Ｆ０の２倍のフレームレートに変換しているが、これに限定されるものではない。例えば、入力映像信号のフレームレートをＮ（Ｎは２以上の自然数）倍に変換する場合、複数のＮ個以上の動き補償映像信号を生成する画像シフト手段（可変遅延回路）を必要とする。そして、複数の動き補償映像信号の中でＮ個の動き補償映像信号を選択して、時間軸方向に強調されたＮ個の強調映像信号を生成すればよい。
【００５４】
また、可変遅延回路３０〜３２に供給される遅延制御信号ａ１〜ａ３に含まれる遅延量は表１〜表３に示す以外の遅延量でもよい。可変遅延回路３０〜３２には、第１の映像信号Ｆ０と１フレーム分遅延された第２の映像信号Ｆ１の一方、あるいは双方が供給され、動き補償映像信号ｂ１〜ｂ３が生成される構成でもよい。更に、図１に示すように、時系列変換を行う前に動き補償と時間軸強調を行う構成とすることができるため、高速なフレームメモリを必要としない。そのため、処理速度の低速化とフレームメモリの削減が可能な映像信号処理装置１の構成である。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換されている信号と判定された場合、時系列変換メモリが同一の動き補償映像信号に基づく複数の映像信号を出力するようにした点が第１の実施形態と異なる。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
【００５６】
図６は、第２の実施形態における映像信号処理装置の一例を示すブロック構成図である。図６の映像信号処理装置２において、図１と同一の構成ブロックについては同符号を付している。固定遅延回路３３は、第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換されたものであるか否かによることなく、第１の映像信号Ｆ０に対して予め固定された遅延量で遅延（画像シフト）を行う。
【００５７】
選択回路６０は、プルダウン判定回路２２において第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された信号であると判定された場合、可変遅延回路３１において所定の遅延量で遅延された動き補償映像信号ｂ２を選択する。一方、プルダウン判定回路２２において第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された信号でないと判定された場合、時間軸強調回路４１において生成された映像信号を選択する。
【００５８】
プルダウン検出回路２２が、第１の映像信号Ｆ０を２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合について説明する。動きベクトル検出回路２０は、フレームＳ１からＳ２へ変化するときの動きベクトル量をＭＶとして検出する。プルダウン判定回路２２が第１の映像信号Ｆ０はプルダウン変換された信号と判定した場合、シーケンス発生回路２３はプルダウン変換された信号である場合のプルダウンシーケンスを実行するためのシーケンス信号を発生して、動きベクトル変換回路２１に送信する。
【００５９】
動きベクトル変換回路２１は、動きベクトル検出回路２０より供給された動きベクトル量ＭＶとシーケンス信号に基づいて、例えば表４に示す遅延量となるように制御するための遅延制御信号ａ１、ａ２として可変遅延回路３０、３１に供給する。表４に示す遅延量は、５／６０秒周期で同じ遅延量であり、第１の映像信号Ｆ０のフレームがＳ２とＳ７のときの遅延量を同一とする。
【表４】
2010028472.tif 000006
【００６０】
可変遅延回路３１は、動きベクトル変換回路２１により供給された遅延制御信号ａ２に基づいて、第１の映像信号Ｆ０を遅延させる。例えば、可変遅延回路３１は供給される第１の映像信号Ｆ０がフレームＳ２のとき、第１の映像信号Ｆ０を−２・ＭＶ／５の遅延量で遅延させて動き補償映像信号ｂ２を生成する。
【００６１】
可変遅延回路３０は、動きベクトル変換回路２１により供給された所定の遅延量分、１フレーム前の第２の映像信号Ｆ１を遅延させる。例えば、可変遅延回路３０に入力される第２の映像信号Ｆ１がフレームＳ２のとき、その映像信号Ｆ０を＋ＭＶ／５の遅延量で遅延させる。
【００６２】
図７は、映像信号処理装置２に入力された第１の映像信号Ｆ０が２−３プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。図７（Ａ）は、映像信号処理装置１に入力される画像パターンを示している。図７（Ａ）に示すように、フレームＳ２、Ｓ３、Ｓ４は同一の画像パターン、フレームＳ５、Ｓ６は同一の画像パターンであり、以後３フレーム連続して同一の画像パターン、その後２フレーム連続して同一の画像パターンが繰り返し入力される。
【００６３】
図７（Ｂ）は、可変遅延回路３０より出力された動き補償映像信号ｂ２を１／１２０秒毎にＹ１、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ２…の時系列順に並べたものである。第２の実施形態において第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された映像信号の場合、時系列変換メモリ５０は、動き補償映像信号ｂ２を時間軸強調回路４０によって強調した映像信号ＤＦ０、選択回路６０で選択された動き補償映像信号ｂ２を映像信号ＤＦ１として一旦記憶する。
【００６４】
時系列変換メモリ５０は、フレーム周波数を２倍に変換して、映像信号ＤＦ０、ＤＦ１の順で映像信号Ｆ０’として不図示の液晶パネルに出力する。よって、図７（Ｂ）に示すように、図７（Ａ）に示す第１の映像信号Ｆ０は、１／６０秒周期ずつ、すなわち２フレームずつ同一の動き補償映像信号ｂ２をベースにした映像信号となる。そして、映像信号処理装置２によって、フレームが補間されて且つ緩い動き補償がなされる。よって、視線の追跡方向と動く物体がほぼ一致してモーションジャダが改善され、視聴者には動きがある程度滑らかな画像として見える。
【００６５】
本来映画フィルムの静止画像をプルダウン変換した映像信号は、そのコンテンツによってはモーションジャダや動画ぼやけを改善しすぎない方がよい場合がある。すなわち、第１の実施形態の映像信号処理装置１を用いた場合に、モーションジャダが改善しすぎて反って違和感が生じることがある。そのような場合は、第２の実施形態で説明した選択回路６０を用いて２フレームずつ同一の動き補償映像信号ｂ２をベースにした映像信号を出力して、緩い動き補償とするのが良い。また、プルダウン変換した映像信号には時間軸強調回路４１を用いないため、動画ぼやけを補正する効果を強くしないようにすることもできる。
【００６６】
次に、標準のテレビジョン信号である垂直周波数６０Ｈｚの映像信号が映像信号処理装置２に入力された場合を説明する。プルダウン検出回路２２が第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された信号でないと判定した場合、選択回路６０は、固定遅延回路３３から供給される動き補償映像信号ｂ３を時間軸強調回路４１によって時間軸方向に強調した映像信号を映像信号ＤＦ１として選択する。
【００６７】
この場合、時系列変換メモリ５０は、時間軸強調回路４１により時間軸方向に強調された映像信号ＤＦ１と、時間軸強調回路４０により時間軸方向に強調された映像信号ＤＦ０を一旦記憶する。時系列変換メモリ５０は、フレーム周波数を２倍に変換して、映像信号ＤＦ０、ＤＦ１の順で映像信号Ｆ０’として不図示の液晶パネルに出力する。また、可変遅延回路３０、３１にて遅延される遅延量は第１の実施形態における表３と同様である。よって、第１の実施形態における図５と同様となり、図５（Ｂ）に示すように映像信号処理装置２により新たにフレームが補間されて、視聴者には動きが滑らかな画像として見える。
【００６８】
以上説明してきたように、第２の実施形態によれば、入力映像信号である第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された映像信号の場合は、入力映像信号よりは高フレームレートに変換できるが、第１の実施形態よりは緩い動き補償とすることができる。また、第１の映像信号Ｆ０が標準のテレビジョン映像信号の場合は、第１の実施形態と同様の動き補償をすることができ、高フレームレートを実現できる。
【００６９】
また、時間軸強調回路４０、４１は、動き補償映像信号ｂ２、ｂ３をそれぞれ時系列で１つ前の動き補償映像信号のみを用いて時間軸方向に強調しているが、１つ前に限定するものではない。また、複数の動き補償映像信号を用いて時間軸方向に強調してもよい。
【００７０】
また、第２の実施形態においてプルダウン変換された入力映像信号の場合、２個の動き補償映像信号を生成する２個の可変遅延回路（画像シフト手段）を用いて、１個の動き補償映像信号と、その動き補償映像信号に基づく１個の強調映像信号を、入力映像信号である第１の映像信号Ｆ０の２倍のフレームレートに変換しているが、これに限定されるものではない。
【００７１】
例えば、入力映像信号のフレームレートをＮ（Ｎは２以上の自然数）倍に変換する場合、映像信号処理装置２は、複数の動き補償映像信号を生成する画像シフト手段（可変遅延回路）を必要とする。そして、選択回路を用いて、複数の動き補償映像信号の中でＭ個（ＭはＮを割り切る自然数）の動き補償映像信号とその各動き補償映像信号を時間軸方向に強調した強調映像信号を選択する。更に、選択されたＭ個の時系列が同一の映像信号（動き補償映像信号または強調映像信号）のそれぞれについて、動き補償映像信号とその動き補償映像信号に基づく時系列が同一の強調映像信号を合わせてＮ／Ｍ（ＭはＮを割り切る自然数）回ずつ出力する。よって、映像信号処理装置２は、時系列が同一の各映像信号をＮ／Ｍ回ずつ出力して合計Ｎ個の映像信号を生成し、フレームレートをＮ倍に変換するものである。なお、選択されたＭ個のうちのそれぞれについて、少なくとも１個以上の強調映像信号も合わせて出力させることで残像を低減するのがよい。
【００７２】
第２の実施形態では、Ｎ＝２、Ｍ＝１として説明したが、Ｎ＝３の場合はＭ＝１となり、同一の動き補償映像信号に基づく映像信号が１／６０秒間に３フレーム分出力される。Ｎ＝４の場合はＭ＝１または２、Ｎ＝５の場合はＭ＝１、Ｎ＝６の場合はＭ＝１、２または３との関係になる。その結果、同一の動き補償映像信号をベースにした映像信号のフレームが２個以上の同数ずつ出力され、モーションジャダが改善される。
【００７３】
また、可変遅延回路３０、３１に供給される遅延制御信号ａ１〜ａ３に含まれる遅延量は表４に示す以外の遅延量でもよい。また、可変遅延回路３０、３１には、第１の映像信号Ｆ０と１フレーム分遅延された第２の映像信号Ｆ１の一方、あるいは双方が供給され、動き補償映像信号ｂ１〜ｂ３が生成される構成でもよい。また、図６に示すように、時系列変換を行う前に動き補償と時間軸強調を行う構成とすることができるため、高速なフレームメモリを必要としない。そのため、処理速度の低速化とフレームメモリの削減が可能な映像信号処理装置２の構成である。
【００７４】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、第１の映像信号Ｆ０が２−３プルダウン変換されている信号と判定された場合、映像信号処理装置は５−５プルダウンシーケンスを実行するためのシーケンス信号を発生して、同一の動き補償映像信号に基づく複数の映像信号を５個ずつ出力するようにした点が第１、第２の実施形態と異なる。第３の実施形態では、第１、第２の実施形態と異なる点を説明する。
【００７５】
図８は、第３の実施形態における映像信号処理装置の一例を示すブロック構成図である。図８の映像信号処理装置３において、図１、図６と同一の構成ブロックについては同符号を付している。固定遅延回路３４は、第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換されたものであるか否かによることなく、第２の映像信号Ｆ１に対して予め固定された遅延量での遅延を行う。
【００７６】
選択手段を有する選択回路６１は、プルダウン判定回路２２によって第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変化された信号であると判定された場合、シーケンス発生回路２３において発生されたプルダウンシーケンスを実行するためのシーケンス信号に基づいて、固定遅延回路３３において所定の遅延量で遅延された動き補償映像信号ｂ３、または固定遅延回路３４において所定の遅延量で遅延された動き補償映像信号ｂ１のいずれかを選択する。
【００７７】
選択回路６２は、プルダウン判定回路２２において第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された信号であると判定された場合は、選択回路６１で選択された動き補償映像信号を選択して選択映像信号とする。一方、プルダウン変換がされた信号でないと判定された場合は、可変遅延回路３１から供給される動き補償映像信号ｂ２を選択して選択映像信号とする。
【００７８】
プルダウン判定回路２２が第１の映像信号Ｆ０を２−３プルダウン変換された映像信号であると判定した場合について説明する。シーケンス発生回路２３は、５−５プルダウンシーケンスを実行するためのシーケンス信号を発生する。選択回路６１は、シーケンス信号に基づいて動き補償映像信号ｂ１またはｂ３を選択して選択映像信号とする。時系列変換メモリ５０は、５フレームずつ同一の動き補償映像信号をベースにした映像信号Ｆ０’を出力する。すなわち、５／１２０秒周期で映像信号Ｆ０’が切り替わる。
【００７９】
図９は、映像信号処理装置３に入力された第１の映像信号Ｆ０が２−３プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。図９（Ａ）は、映像信号処理装置１に入力される画像パターンを示している。フレームＳ２、Ｓ３、Ｓ４は同一の画像パターン、フレームＳ５、Ｓ６は同一の画像パターンであり、以後３フレーム連続して同一の画像パターン、その後２フレーム連続して同一の画像パターンが繰り返し入力される。
【００８０】
図９（Ｂ）は、固定遅延回路３３、３４より出力された動き補償映像信号ｂ１またはｂ３を１／１２０秒毎にＳ１、Ｓ２、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ５、Ｓ５、Ｓ６…の時系列順に並べたものである。第３の実施形態において第１の映像信号Ｆ０がプルダウン変換された信号の場合、各時間軸強調回路４０、４１に同一の動き補償映像信号ｂ１またはｂ３が選択映像信号として供給された場合は、（１）式に示すように選択映像信号を時間軸方向に強調する効果は得られない。しかし、５／１２０秒周期（５フレーム分ずつ）で映像信号Ｆ０’が切り替わるときの前後の動き補償映像信号ｂ１またはｂ３間で、その動き補償映像信号ｂ１またはｂ３を時間軸方向に強調することができる。そして、映像信号処理装置３は、映像信号Ｆ０’が１フレーム周期切り替わる毎に、動き補償映像信号ｂ１またはｂ３を時間軸方向に強調して残像を低減することが望ましい。
【００８１】
時系列変換メモリ５０は、時間軸強調回路４０を通った動き補償映像信号ｂ１またはｂ３よりなる選択映像信号をＤＦ０、時間軸強調回路４１を通った動き補償映像信号ｂ１またはｂ３よりなる選択映像信号ＤＦ１として一旦記憶する。そして、フレーム周波数を２倍に変換して、映像信号ＤＦ０、ＤＦ１の順で映像信号Ｆ０’として不図示の液晶パネルに出力する。図９（Ｂ）に示すように、図９（Ａ）に示す第１の映像信号Ｆ０は、５／１２０秒周期ずつ、すなわち５フレームずつ同一の動き補償映像信号をベースにした映像信号となる。
【００８２】
第１の映像信号Ｆ０が２−２プルダウン変換された信号の場合は、時系列変換メモリ５０が４フレームずつ同一の動き補償映像信号をベースにした映像信号Ｆ０’を出力するように、選択回路６１により選択された動き補償映像信号ｂ１またはｂ３を選択映像信号とする。また、第１の映像信号Ｆ０が標準のテレビジョン信号の場合、可変遅延回路３１で遅延された動き補償映像信号が選択回路６１及び６２により選択されて、第１の実施形態と同様の処理となる。
【００８３】
以上説明してきたように、第３の実施形態によれば、入力映像信号である第１の映像信号Ｆ０が２−３プルダウン変換された映像信号の場合は、映像信号処理装置３によって動き補償がなされない。しかし、２フレーム、３フレームの繰り返しである第１の映像信号Ｆ０は、常に５フレームの繰り返しの映像信号Ｆ０’となりモーションジャダは少し改善され、視聴者には動きがある程度違和感のない画像として見える。
【００８４】
本来映画フィルムの静止画像をプルダウン変換した映像信号は、そのコンテンツによっては動き補償をしない方がよい場合がある。すなわち、第２の実施形態でも動き補償が強すぎて違和感が生じるような場合は、第３の実施形態で説明したように、プルダウン変換した映像信号の動き補償を行わないのが良い。
【００８５】
また、第２の実施形態において２−３プルダウン変換された入力映像信号の場合、選択回路を用いて、時間軸方向に強調された映像信号含む同一の選択映像信号に基づく映像信号を５個ずつ出力し、２倍のフレームレートに変換する構成を示したが、これに限定されるものではない。
【００８６】
例えば、２個の動き補償映像信号を生成する２個の可変遅延回路（画像シフト手段）を用いて、１個の動き補償映像信号と、その動き補償映像信号に基づく１個の強調映像信号を、入力映像信号である第１の映像信号Ｆ０の２倍のフレームレートに変換しているが、これに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、入力映像信号のフレームレートをＮ（Ｎは２以上の偶数）倍に変換する映像信号処理装置３に２−３プルダウン変換された第１の映像信号Ｆ０が入力された場合、シーケンス発生回路２３は５Ｋ−５Ｋ（ＫはＮ／２）プルダウンシーケンスを実行するためのシーケンス信号を発生すればよい。５Ｋ−５Ｋプルダウンシーケンスとは、時系列が同一の動き補償映像信号に基づく映像信号を５Ｋ個ずつ出力するように制御することをいう。
【００８８】
第３の実施形態の映像信号処理装置３では、Ｎ＝２、Ｋ＝１として説明しているが、Ｎ＝４の場合はＫ＝２となり、１０−１０プルダウンシーケンスが実行される。よって、同一の選択映像信号に基づく映像信号が５／１２０秒間に１０個出力される。その後、１フレーム周期離れた同一の選択映像信号に基づく映像信号が５／１２０秒間に１０個出力される。よって、５／６０秒間に２種類の選択映像信号に基づく映像信号が１０個ずつ合計２０個出力される。同様に、Ｎ＝６の場合はＫ＝３となり、１５−１５プルダウンシーケンスが実行される。よって、映像信号処理装置３は、同一の選択映像信号をベースにした映像信号のフレームを５Ｋ個ずつ出力して、モーションジャダを少し改善する。
【００８９】
入力映像信号のフレームレートをＮ（Ｎは３以上の奇数）倍に変換する映像信号処理装置３に対して２−３プルダウン変換された第１の映像信号Ｆ０が入力された場合、シーケンス発生回路２３はＬ−（Ｌ＋１）プルダウンシーケンスを発生すればよい。Ｌ−（Ｌ＋１）プルダウンシーケンスとは、時系列が同一の映像信号をＬ個、次に時系列が同一の映像信号を（Ｌ＋１）個、以後Ｌ個、（Ｌ＋１）個ずつの繰り返しにより出力するように制御することをいう。但し、Ｌは２Ｎ＋（Ｎ−１）／２である。また、２−３プルダウンシーケンスと同様に、Ｌ−（Ｌ＋１）プルダウンシーケンスは、（Ｌ＋１）−Ｌプルダウンシーケンスを含むものである。
【００９０】
例えば、Ｎ＝３の場合はＬ＝７となり、７−８プルダウンシーケンスが実行される。よって、時系列が同一の映像信号（選択映像信号または強調映像信号）が７／１８０秒間に７個出力される。その後、１フレーム周期離れた時系列が同一の映像信号（選択映像信号または強調映像信号）が８／１８０秒間に８個出力される。よって、５／６０秒間に、時系列が異なる２種類の映像信号が７個、８個と出力される。同様に、Ｎ＝５の場合はＬ＝９となり、１２−１３プルダウンシーケンスが実行される。よって、映像信号処理装置３は、任意のＬに対して、時系列が同一の映像信号のフレームをＬ個、次に時系列が同一の映像信号を（Ｌ＋１）個ずつ繰り返し出力して、Ｎが３以上の奇数であってもモーションジャダを少し改善する。
【００９１】
なお、視聴者の好みに合わせて、第１〜第３の実施形態の２つ以上の形態を選択できるようにすることが望ましい。その場合、第１〜第３の実施形態において共通する回路は１個でよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１の実施形態における映像信号処理装置の一例を示すブロック構成図である。
【図２】第１〜第３の実施形態における時間軸強調回路の一例を示すブロック図ある。
【図３】第１の実施形態における映像信号処理装置に対する入力映像信号が２−３プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態における映像信号処理装置に対する入力映像信号が２−２プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態における映像信号処理装置に入力された映像信号が標準テレビジョン信号である場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。
【図６】第２の実施形態における映像信号処理装置の一例を示すブロック構成図である。
【図７】第２の実施形態における映像信号処理装置に入力された映像信号が２−３プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。
【図８】第３の実施形態における映像信号処理装置の一例を示すブロック構成図である。
【図９】第３の実施形態における映像信号処理装置に入力された映像信号が２−３プルダウン変換されている場合のシーケンスチャートの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１、２、３  映像信号処理装置
１０  フレームメモリ
２０  動きベクトル検出回路
２２  プルダウン判定回路
２３  シーケンス発生回路
３０〜３２  可変遅延回路
３３、３４  固定遅延回路
４０、４１  時間軸強調回路
５０  時系列変換メモリ
６０〜６２  選択回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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